Основное насосное оборудование для водоснабжения загородного дома - описание, расчет и подбор
Если вы живете загородом в отдельном доме и не имеете централизованного водопровода, а на участке у вас колодец или скважина, то наверняка вопрос о чистоте той воды, которую вы пьете, перед вами вставал не раз. Насколько хороша или плоха вода можно судить по разным признакам. Самым достоверным заключением будет конечно то, которое сделано специалистом на основании протокола химического анализа. В то же время есть и иные косвенные факторы, указывающие на качество воды. К примеру, один их них – это то, насколько здоровы те люди, которые пьют эту воду годами, живя на этом месте. Это может показаться несколько цинично, но факт остается фактом – приехав в какую-нибудь деревню вы можете убедиться сами, что местные жители пользуются одними и теми же колодцами десятилетиями, при этом качество той воды, которую они пьют, напрямую отражается на их здоровье: крепкие и хорошие зубы – значит, вода насыщена минералами и кальцием, один колодец на деревне – хорошая вода глубоко и не везде, и т.д.
Но деревня деревней, а современные поселения с коттеджами, дачами и небольшими загородными домами, в особенности у людей обеспеченных, не всегда имеют полноценную городскую инфраструктуру, в особенности это касается канализации и водоснабжения. Они, как правило, автономны, и каждый дом имеет свои локальные очистные сооружения и систему водоснабжения c комплексом водоочистного оборудования.
Важно, что бы уже на этапе проектирования или на хотя бы во время постройки дома при монтаже системы водоснабжения закладывалось место под установку необходимого оборудования для водоочистки. Конечно, сразу возникает вопрос, а сколько места необходимо под такое оборудование? Это уже будет зависеть от качества той воды, которая будет поступать в ваш дом и которое можно узнать только после бурения скважины или рытья колодца. Во всяком случае, лучше взять чуть с запасом. Самая функциональная система очистки воды занимает не более 3,0 – 3,5 м3. Этого хватит с лихвой.
И сразу приведем плачевный пример: при очередном выезде специалиста нашей организации в частный дом для осмотра места под монтаж всего-навсего одного небольшого фильтра-обезжелезивателя выяснилось, что места, куда его можно было бы поставить, попросту нет. Не предусмотрели хозяева дома даже квадратного метра под дополнительное оборудование, что и привело в итоге к тому, что мы смогли предложить лишь альтернативный вариант, а именно установку картриджного фильтра со сменными фильтр-патронами. Вариант более затратный из-за частой смены картриджа и менее эффективный в своей работе. Но другого выхода просто не было.
Также необходимо учесть и температуру самого помещения, в котором предполагается установить систему очистки. Она не должна быть ниже 1 0С и не выше 50 0С.
Технические параметры тоже немаловажны. Особого значения не имеет то, откуда вода берется, но важно, что бы в трубопроводе всегда поддерживалось определенное давление, необходимое для правильной работы управляющих клапанов. Давление необходимо как для создания определённой скорости фильтрации, так и для проведения эффективной регенерации, в том числе и взрыхления фильтрующей загрузки. Если на входе в фильтр при расходе воды будет менее 2 бар, то напора воды попросту не хватит на то, что бы промыть загрязненную фильтрующую загрузку. Если напор будет более 8 бар, то из строя может выйти управляющий клапан. В общем, оптимум для хорошей работы системы фильтрации лежит в пределах 2,5-3,5 бар.
Определенный диапазон давления в напорном трубопроводе обеспечивается при помощи насоса, реле давления и мембранного бака. Это основное оборудование водоснабжения, которое должно монтироваться в первую очередь, но с тем расчетом, что также будет установлена и система фильтрации.
Насос
Важно, что бы насос, подающий воду из колодца или скважины с определенной производительностью и создающий после себя напор, был подобран правильно, с учетом глубины подъема воды, длины трубопровода от точки водозабора, высоты здания и количеств точек потребления. Так как хорошее насосное оборудование является дорогостоящим, а неправильная его эксплуатация ведет к поломки, то его подбор должен производится прежде всего профессионалами. Но, к сожалению, так думают не все, и за печальным опытом ходить далеко не надо, и тому недавний случай:
В сервис по гарантии обратился клиент со скважинным насосом марки SQ 2-55 Грундфос. После диагностики выяснилось, что сгорел электродвигатель вследствие попадания в него воды из-за износа торцевого уплотнения вала и подшипников. После предоставления паспорта скважины определили, что насос был подобран неправильно самим клиентом, после чего последовал отказ в гарантии, а стоимость ремонта превысила 70% от стоимости насоса. Ошибка клиента была в том, что он решил, что чем мощнее и производительнее он возьмет агрегат, тем больше будет подача и напор воды, тем «легче» работать насосу и тем надежнее и дольше он прослужит. Но это не так.
Взглянем на график №1:
Ордината графика характеризует высоту подъема Н, измеряется в метрах. Абсцисса показывает, какая производительность насоса будет при данной высоте подъема, Q м3/ч. В данном случае для насоса SQ 2-55 оптимальной точкой работы будет та, при которой высота подъема будет лежать около 54,3 м, при этом количество воды, поступающее в дом, будет приблизительно 2 м3/ч.
Почему же не поставить данный насос на высоту подъема 30 м, как поступил наш клиент? Ведь и качать насосу будет «легче», и производительность будет уже не 2 м3/ч, а целых 3 м3/ч?
Дело в том, что каждая модель насоса разрабатывается под свои параметры и имеет свои характеристики, определяющие оптимальные условия работы. При отклонении от данных условий в ту или иную сторону повышается износ определенных рабочих частей насоса, что в конечном итоге ведет к выходу его из строя. Если уменьшается высота подъема, то в насосе усиливается вибрация, подшипниковые узлы и находящиеся рядом с ними детали начинают расшатываться и ломаются. Если высота подъема или противодавление, наоборот, чрезмерно высоки (к примеру, 65 м), то идет перегрев двигателя и соприкасающихся с ним деталей. В нашем случае клиент, поставив насос на высоту подъема 30 м и тем самым изменив оптимальные условия его работы, поплатился быстрым износом подшипниковых узлов и «попал» на замену электродвигателя.
В его случае необходимо было взять насос SQ 3-30:
При высоте подъема 30 м производительность была бы 2,4 м3/ч, а условия работы насоса были бы в норме.
Мембранный, или расширительный бак
Cлужит для аккумуляции некоторого количества воды при определенном давлении. Устройство его просто: это металлический бачок овальной формы, внутри которого установлена резиновая мембрана и закачан воздух. При включении насоса вода начинает поступать в бак, мембрана растягивается сжимая воздух, до тех пор, пока давление в системе не достигнет определенного значения, установленного на реле давления. Обычно это 3,0-4,0 атмосферы. По их достижении реле давления отключает насос, а вода остается в баке (обратно не уходит, так как сразу после насоса установлен обратный клапан). При водоразборе (когда вы открыли кран) вода вначале начинает уходить из бака и поступает из него до тех пор, пока в системе давление снова не упадет до 1,5-2,0 атмосфер, а реле давления не включит насос.
Расширительный бак выполняет две функции: как накопитель некоторого количества воды, которым вы сможете воспользоваться без включения насоса, т.е. в том случае, если у вас, к примеру, отключат электричество, и как регулятор плавности изменения давления, при понижении которого до 1,5-2,0 бар насос включается, и выключается при достижении 3,0-4,0 бар. Если бы расширительного бака не было, при открытии крана наблюдались бы постоянные скачки давления со срабатыванием насоса.
Реле давления
Является механизмом (по размеру чуть больше пачки сигарет), регулирующим работу насоса по давлению. Устанавливается оно на трубопроводе после насоса и в непосредственной близости с мембранным баком. Когда давление с системе падает, на реле давления замыкается контакт и насос, подающий воду, включается. Когда давление повышается до заданного значения, контакт размыкается, тем самым отключая насос.
В нынешнее время данное оборудование можно приобрести уже в комплекте, с выставленными заводскими уставками. Так, если вы качаете воду из колодца, то вам вполне подойдет насосная станция, представляющая собой насос с мембранным баком и реле давления, собранными в одну конструкцию:
Если вода поступает из скважины, то и здесь в продаже имеется готовое укомплектованное оборудование, но уже чуть дороже и сложнее в подключении.
Готовое решение со всем оборудованием будет выглядеть следующим образом:
После монтажа системы водоснабжения с правильно подобранным оборудованием необходимо приступить к монтажу системы водоочистки. Здесь, как и в случае с оборудованием для водоснабжения, необходимо не ошибиться и правильно подобрать по типоразмеру и производительности те фильтра, которые обеспечат процесс очистки воды наиболее эффективно с точки зрения качества и экономии ресурсов.
Для этого перейдем в раздел описания основного фильтрационного оборудования для водоочистки в загородном доме.