Как собрать автоматическое водоснабжение в частном доме

Самостоятельная организация водоснабжения в частном доме – задача сложная, но выполнимая. Перед тем, как открыть каталог и начать выбирать насос и комплектующие, необходимо произвести расчеты потребления воды в доме (подключение бытовой техники, количество потребителей), определить задачи для будущей системы (подача чистой воды, заготовка воды, осушение, дренаж, орошение и пр.).

Подбирать элементы водоснабжения частного дома рекомендуем со специалистами, знающими тонкости и многочисленные нюансы этого дела. А вот получить основные знания и понять принцип работы насосной системы можно и самостоятельно. Попробуем разобраться в теме вместе!

Основные элементы автоматической системы

Насосные станции и поверхностные насосы

Насосная станция – готовое решение для загородного дома. Конструкция включает в себя поверхностный насос, гидроаккумулятор, манометр. Защита от сухого хода присутствует не у всех моделей насосных станций, на что стоит обратить внимание. Основные характеристики бытовых станций в сборе: 

— мощность в диапазоне 0,3-2 кВт; 

— объем встроенного бака или гидроаккумулятора – 2-100 литров; 

— глубина всасывания – до 9 метров; 

— напор – до 55 метров при производительности до 150 л/мин; 

— подключение к однофазной сети 220В. 

К достоинствам станций можно отнести экономию времени (не нужно подбирать самому элементы системы и монтировать), гарантию совместимости устройств и работоспособности, компактность собранной системы и простое подключение. 

К недостаткам можно отнести довольно шумную работу агрегата (в жилых помещениях установка будет хорошо слышна), достаточно высокую цену мощных установок. Станция не подходит для глубоких скважин и колодцев (глубже 8-9 метров). Агрегат целесообразно устанавливать на точки водозабора с потенциально большим объемом воды. 

Станции оснащены поверхностными насосами, которые рассчитаны на работу в неглубоких скважинах и других источниках воды. При выборе насоса всегда нужно учитывать дебит скважин, чтобы производительность насоса не превышала этот показатель. Поверхностные насосы можно приобрести отдельно.

Насосы погружного типа

Другой тип насосов – погружного типа. Они устанавливаются внутри колодцев или скважин. 

Вибрационный насос применяется для подачи воды из колодцев. Он отличается небольшой стоимостью, простой эксплуатацией. Производительность насосов небольшая – до 25 л/мин. Насосы выпускаются с нижним и верхним забором воды. 

Предпочтительнее выбирать насос с верхним забором, так как это решает сразу несколько проблем: засорения насоса частицами песка или ила со дна (при нижнем заборе) и перегрева при недостаточном объеме воды. Для скважин такие агрегаты использовать нежелательно, так как создаваемые насосом вибрации со временем приводят к разрушению скважины. 

Вихревой и винтовой насос во многом похожи. Они часто используются для получения высокого напора при малых объемах воды. Производительность у таких насосов небольшая – до 40 л/мин, но они просты в эксплуатации и ремонте. 

Вихревой насос оснащен средним или верхним устройством водозабора и подходит только для чистой воды. Винтовой менее требователен к наличию примесей песка, а по стоимости ниже, что можно назвать его преимуществом. 

Скважинный центробежный насос наиболее популярен для использования в скважинах. Такие агрегаты имеют максимальные показатели производительности и мощности, при этом экономно потребляя электропитание. 

— напор воды – до 195 литров; 

— мощность – до 7500 Вт; 

— производительность – до 300 л/мин. 

— забор воды – нижний или средний. 

При выборе погружного насоса необходимо учитывать его диаметр и диаметр скважины. Выбирайте мощность и производительность соответствующую потребностям, чтобы не тратить лишнюю электроэнергию. Защита от сухого хода у многих моделей не предусмотрена, что тоже нужно учитывать.

Требования к чистоте воды

Основная масса насосов чувствительная к чистоте качаемой жидкости и содержанию посторонних частиц. Требования достаточно высокие, из популярных серий насосов менее требовательный насос Водомет Джилекс – при работе допустимо содержание до 2 кг/м3 песка с максимальным размером частиц – 1,5 мм. Для сравнения популярные насосы марки Belamos допускают содержание примесей до 180 г/м3. 

Для откачивания загрязненных вод, канализационных стоков выпускают специальные насосы. Для очистки воды от песка можно установить фильтр грубой или тонкой очистки. Устанавливать их лучше после реле давления и гидроаккумулятора.

Магистральный фильтр

Магистральный фильтр устанавливается непосредственно в систему подачи воды. Его задача: очистка воды от нежелательных загрязнений, смягчение жесткой воды, обеззараживание, снижение количества железа и даже получение дистиллированной воды. 

В зависимости от поставленной задачи (смягчить воду или очистить) выбирают нужный тип фильтра. Модели можно комбинировать. Фильтры монтируются с помощью резьбовых соединений. 

Гидроаккумулятор

Задача гидроаккумулятора в системе автоматического водоснабжения – поддерживать необходимое давление и напор воды и снизить частоту включения и выключения насоса. При включении крана вода подается из бака аккумулятора, насос при этом не включается. Таким образом, мы экономим ресурс насоса. 

Гидроаккумулятор – это бак объемом от 24 литров и выше. Внутри он разделен мембраной, где вода занимает половину объема. Необходимое давление создается воздухом. 

Существуют расчетные формулы по выбору гидроаккумулятора, учитывающие тип насоса, его мощность, количество потребителей, точек водозабора и расход воды. 

Одна из расчетных формул: O = K*Rmax*(Dmax + 1)*(Dmin+1)/(Dmax-Dmin) — (P + 1) 

— K — коэффициент мощности подключенного насоса. 

— Rmax — максимальный расход воды (литров в минуту). 

— Dmax — уровень давления воды в баке для выключения насоса (Бар). 

— Dmin — граница давления воды для включения насоса (Бар); 

— Р — давление воздуха в гидроаккумуляторе (Бар). 

Коэффициент для насоса рассчитывается исходя из мощности привода, и составляет: 

— при 0,55-1,5 кВт —0,2; 

— при 2-3 кВт — 0,375; 

— при 4-5,5 кВт — 0,625; 

— при 5-9 кВт — 0,875. 

Также можно воспользоваться статистикой для выбора нужного объема. Для 1-2 потребителей гидробак объемом 24-50 литров будет оптимален. Если в семье 3-4 человек – выбирают гидроаккумулятор до 100 литров.

Важно понимать, что гидробак не предназначен для хранения резерва воды, поэтому не нужно покупать литраж больше, чем требуется по расчетам. При увеличении потребителей и расхода воды можно купить дополнительный бак – объемы будут суммироваться.

Защита от сухого хода, реле давления

Большинство моделей насосов охлаждаются с помощью качаемой воды. При отсутствии подачи воды насос без автоматики продолжает работать и перегреваться, что приводит к выходу из строя. Часть насосов, имеющихся в продаже, оснащена встроенной защитой от сухого хода, но цена их может быть выше, чем приобретение насоса и защиты по отдельности. 

Задача защиты от сухого хода одна – отключить насос при отсутствии воды. В автоматической системе подачи воды с такой задачей успешно справляется реле давления – прибор, отключающий насос при падении уровня давления до определенного уровня. Реле имеет заводские настройки параметров включения/выключения насоса, и могут подстраиваться пользователем индивидуально. 

Другой принцип работы некоторых моделей реле – отключение насоса при уменьшении потока воды до заданного уровня. Такой прибор реагирует только на наличие воды, уровень давления он не учитывает. Поэтому в этом случае, созданная система подачи воды должна иметь максимальное давление.

Манометр

Манометр вместе с реле давления и защитой от сухого хода входит в блок управления насосной системой. Его главное предназначение – отслеживание уровня давления. 

Бытовые манометры производят измерения в диапазоне 0-6 бар с точностью 0,2 бар. 

Приборы различаются по расположению резьбового соединения для установки в систему. 

1. Аксиальное подключение. Резьба расположена на задней части прибора. 

2. Радиальное. Соединение вынесено на нижнюю часть корпуса. Оба типа оснащены внешней резьбой диаметром 1/4“.

Обратный клапан

Обратный клапан предотвращает обратное движение воды в трубе. Такое может случиться при остановке насоса, утечке воды и других технических неполадках. Установленный клапан перекрывает обратный путь, поэтому насосу после включения не нужно качать воду заново. 

Комплектующие для подключения системы

Для монтажа автоматической системы водоснабжения потребуется прокладка труб от скважины или точки водозабора и соединение с собранной системой. Для соединения используются фитинги различных видов. 

Подбор труб, шлангов и фитингов необходимо осуществлять исходя из конкретных параметров собранной системы.

Где установить насосную систему?

При установке насосной станции в помещении нужно позаботиться, чтобы приборы были не подвержены затоплению. Помещение должно быть утеплено для защиты от промерзания воды зимой. Нежелательно ставить станцию у стены из-за вибраций, под устройство можно положить резиновый коврик для амортизации колебаний. 

Также станция может размещаться в специальной кессонной камере. Камера полностью герметична, монтируется ниже уровня промерзания земли и обязательно нуждается в утеплении. Кессонную камеру можно установить как можно ближе к скважине и на глубине, снизив нагрузку насоса на подъем воды.