Подвод воды из колодца к дому значительно дешевле, чем от глубокой скважины. В первую очередь это связано с умеренной стоимостью колодезных насосов. Современные насосные станции обеспечивают автоматическое включение (выключение) насоса при открытии (закрытии) крана в доме и повышают давление воды.
Конструктивно автоматическая насосная станция представляет собой самовсасывающий центробежный насос, соединенный гибкой подводкой с гидроаккумулятором и реле давления, которое управляет насосом (рис. 4.20). Поверхностный насос осуществляет забор воды из открытого источника и подачу ее под давлением в гидроаккумулятор – мембранный напорный бак с водой. Давление в водопроводе создает гидроаккумулятор. Мембранный бак (герметичный металлический сосуд) разделен мембраной на две части: одна часть бака заполнена воздухом под давлением, а во вторую насос закачивает воду. С помощью реле заранее задается верхний предел давления, до которого сжимается воздух в мембранном баке и, соответственно, вода в системе водоснабжения. Когда установленное давление достигнуто, насос отключается. Теперь можно использовать воду, накопленную в мембранном баке. Если расход воды небольшой, то насос каждый раз включаться не будет, и вода будет поступать из бака под давлением закачанного воздуха. И только когда давление воздуха достигнет своего нижнего значения, насос снова включится. Наличие гидроаккумулятора оберегает насос от работы в режиме частых включений/выключений.
Рис. 4.20. Общее устройство автоматической насосной станции
Установочные значения для реле давления задает изготовитель станции. Владелец может изменить эти значения, например чтобы поднять напор в системе.
Главный плюс автоматической насосной станции состоит в том, что она может работать самостоятельно, при наличии воды в источнике и электричества, т. е. большую часть времени присматривать за ней не нужно.
Насосная станция охлаждается за счет циркулирующей жидкости. В случае перегрева двигателя насос автоматически отключается. По прошествии небольшого промежутка времени, после остановки, насос начинает работать снова.
В автоматических насосных станциях, как правило, на конце всасывающей трубы или шланга устанавливают обратный клапан с входным фильтром (рис. 4.21). Этот узел крепится на шланге хомутом и легко снимается. Обратный клапан защищает насос от всасывания "всухую", что повышает безопасность и продлевает срок эксплуатации насоса. Входной фильтр предотвращает от загрязнений обратный клапан и насос.
Рис. 4.21. Входной фильтр с обратным клапаном (Premium) компании Karcher (Германия)
При выборе автоматической насосной станции в первую очередь ориентируются на такие ее основные характеристики:
• производительность (расход) – объем перекачиваемой воды за определенный промежуток времени (м3/ч);
• напор – высота столба воды (м);
• максимальная глубина (высота) всасывания (м);
• мощность (Вт).
Производительность Q, напор Н и максимальная глубина (высота) h всасывания воды взаимосвязаны (рис. 4.22).
Рис. 4.22. Зависимость между производительностью Q, напором Н и максимальной глубиной (высотой) h всасывания воды насосной станцией компании Alko
В паспорте насосной станции связь напора Н с производительностью Q представляется в виде графика (рис. 4.23).
Рис. 4.23. Зависимость напора насоса от его производительности для 5 моделей насосных станции компании Alko
Производительность Q определяется в зависимости от числа человек, проживающих в загородном доме, и их потребностей (табл. 4.3).
Общий расход воды определяют как сумму отдельных расходов источников водоразбора: Q = Σ Qi [13].
Таблица 4.3. Некоторые объемы потребления воды в загородном доме
Расход холодной воды на приготовление пищи и на смыв в санузле обычно не превышает 100 л в сутки. Больше всего воды требуется для мытья в ванне. Поэтому за рубежом в загородных домах предпочитают душевые кабины в сочетании с сауной, не нуждающейся в воде, тем самым существенно сокращая ее расход.
Требуемый напор H (м) воды в водопроводе можно оценить по такой упрощенной формуле [14, 15]:
H = Hgeo + k x L + Hmin,
где Hgeo – геометрическая высота от уровня воды в источнике до самой высокой точки водоразбора, м; L – длина всасывающей и нагнетательной труб, м; k – общее гидравлическое сопротивление трубопровода, включая колена, соединения, клапаны и т. д. (обычно принимают к = 0,2); Hmin – минимальное требуемое давление на водоразборе (можно принять Hmin = 10 м).
Стандартные параметры станции для загородного дома с санузлом, ванной и стиральной машиной: производительность 5-10 м3/ч и напор до 40 м.
Необходимая мощность насосной станции (м3/ч) зависит от глубины водозабора: чем ниже приходится брать воду, тем большей должна быть мощность.
