Когда вода подается потребителю от централизованной магистрали с низким давлением, хозяевам с возникшими трудностями приходится бороться самостоятельно. Часто проблемы, связанные с низким напором, решают, приобретая в торговой сети специальный насос повышающий давление в водопроводе.
Выбор необходимого повысительного насоса из ряда моделей отечественного и зарубежного производства требует определенных знаний по его конструктивному устройству и предварительных расчетов. Многие пользователи ради экономии финансовых средств устанавливают подкачивающий электронасос своими руками — хотя работа не представляет особой сложности, для ее проведения требуются определенные навыки и соблюдение технологии монтажа.
Рис. 1 Насос повышающий давление в водопроводе в работе
Что из себя представляет повышающий давление насос
Повысительный электронасос — агрегат с электродвигателем и рабочим колесом, выталкивающим воду в подсоединенную к нему трубу, в результате чего происходит увеличение напора. Нередко устройства устанавливают на входе бытовых приборов: газовых колонок, водонагревателей, автоматических стиральных машин, посудомоек, высокотехнологичных джакузи, для нормальной работы которых требуется поступление воды с некоторым давлением на входе.
Принцип работы повысительного электронасоса
Многие подкачивающие насосы для водопровода работают по центробежному принципу с перемещением жидкости рабочим колесом с лопастями, установленном на валу электродвигателя. Вода подается через патрубок, расположенный на центральной оси вала и выталкивается лопатками колеса через боковое выходное отверстие.
Электронасосы, повышающие давление воды в водопроводе, обычно функционируют в автоматическом режиме включения и выключения, которым управляет встроенное герконовое реле потока. В нерабочем состоянии при отсутствии тока воды в трубопроводе агрегат отключен, как только открывают кран, вода начинает двигаться по трубам, реле срабатывает и повысительный насос включается.
Многие пользователи и авторы интернет-статей путают повысительный насос для водопровода с циркуляционным, устанавливаемым в системы отопления частных домов. Хотя они конструктивно выглядят практически одинаково и имеют схожий принцип действия, циркуляционные виды рассчитаны на непрерывную подачу жидкости на высоту с постоянным поддержанием давления теплоносителя в системе и отключаются в двух случаях: при срабатывании термореле, указывающего на превышение температуры теплоносителя, и при включении реле давления (используется редко), сигнализирующем о слишком сильном напоре рабочего тела в трубах.
Рис. 2 Мокророторный насос повышающий давление в водопроводе в разрезе
Малогабаритные центробежные повысительные электронасосы изготавливаются по двум технологиям: с мокрым и сухим ротором. В сухороторных приборах вал электрического двигателя с рабочим колесом отделен от его ротора и статорной обмотки высокогерметичным торционным уплотнением. Данная модификация отличается высоким КПД порядка 70%, обычно для охлаждения двигателя на торце корпуса помещают крыльчатку. Сухороторные модификации по сравнению с мокророторными типами имеют большие габаритные размеры, обладают более высокими показателями мощности и производительности, не критичны к чистоте и отсутствию воды из-за воздушного охлаждения электродвигателя. Но их главный недостаток — высокий уровень шума, существенно ограничивает область применения в частных водопроводах.
В модификациях с мокрым ротором последний отделен от магнитопровода электродвигателя тонкостенным стаканом, в котором он вращается, удерживаясь на торцевых подшипниках. Стакан и подшипники заполнены водой — это обеспечивает бесшумную работу и эффективное водяное охлаждение. Благодаря такой конструкции, мокророторные агрегаты обладают низким КПД около 40%, не могут работать при отсутствии водяного охлаждения (им обязательно требуется защита обмотки от холостого хода), имеют небольшие габаритные размеры. Для их работы нужна чистая среда, а основное преимущество — бесшумность хода, часто является определяющим при использовании их в индивидуальном водоснабжении.
Рис. 3 Устройство сухороторного агрегата
Статья по теме:
Регулятор давления воды в системе водоснабжения — виды и конструкции, монтаж. В отдельной статье подробно рассказываем про специальные регуляторы давления, которые устанавливаются в системе водоснабжения нормализуя, при этом, давление воды. Почитайте, возможно, будет интересно.
Вихревые повысительные насосы
На рынке встречаются подкачивающие модификации и вихревого принципа действия, они легко различимы по размещенным на одной линии сбоку торцевой части корпуса всасывающему и напорному патрубкам. Их рабочее колесо выполнено в виде крыльчатки, расположенной на валу электродвигателя, вода всасывается через один из боковых патрубков и выталкивается лопастями через противоположное выходное отверстие. Для снижения гидравлических потерь и повышения КПД зазор между лопатками вихревого колеса и стенками рабочей камеры делают минимальным, поэтому модели вихревого принципа работы намного требовательнее к чистоте воды, чем их центробежные аналоги.
Распространенные марки изделий
Собираясь покупать водонапорный агрегат, в первую очередь определите, сколько денег вы готовы на него потратить. Следом разберитесь, как работает подкачивающий насос повышения (увеличения) давления воды для системы водоснабжения по фото и доступной информации в сети. Рассмотрите продукцию разных производителей, только после этого принимайте решение.
Grundfos
Датский завод-изготовитель, являющийся мировым гигантом по выпуску водонасосного оборудования. Россияне охотно приобретают его продукцию еще с середины прошлого столетия. Высокое качество и продолжительный срок эксплуатации остаются неизменны.
В числе встраиваемых моделей можно выделить UPA 15-90. Его работа базируется на принципе циркуляции, присутствует мокрое охлаждение. Прибор способен функционировать автоматически или в режиме ручного управления. Имеет покрытие, препятствующее появлению ржавчины и надежный корпус из чугуна.
Wilo
Широко распространенная марка, производимая в Германии. Изделия окрашены в фирменный зеленый цвет. Функциональное колесо выполнено из нержавеющей стали, каркас из чугунного материала, соединительные трубки из бронзы. Все изготавливаемые устройства охлаждаются сухим способом, отличаются высокой производительностью и возможностью работать на предельных температурных режимах.
Jemix
Для примера можно рассмотреть W15GR-15 А. Это недорогой агрегат выпускается на объединенном китайско-российском производстве. Гидравлика представлена элементами из латуни, внутри которых размещается пластиковое колесо, корпус изготовлен из чугуна.
Модель допускает монтаж на сетях ГВС и ХВС. При этом установить устройство можно как в вертикальном, так и в горизонтальном положении.
SF-mix ручной до 0,8 м3/ч
АМЕТИСТ — 02 М до 2 куб.м./сут.
Аэрационная установка AS-1054 VO-90
«Джилекс»
Яркий представитель в числе российских заводов-изготовителей, специализирующихся на создании водонапорного оборудования. Известен на рынке уже более 20 лет. Обращая внимание, скажем, на насосную станцию «Джамбо», следует отметить, что ее мощностные характеристики составляют 1100 Вт, производительность равна 70 литрам в минуту. Устройство способно накапливать жидкость в объеме 24 л. Благодаря эжектору глубина забора достигает 9 м.
Когда нужен повысительный насос
Напор воды на входе внутреннего водопровода в частном доме при индивидуальном водоснабжении определяется настройками основного элемента автоматики — реле давления, наивысший стандартный порог срабатывания которого при ручной настройке не превышает 5 бар. Поэтому повышающий насос в частном доме с автономным водозабором монтировать не имеет смысла – при недостаточном объеме подачи дешевле и проще поставить накопительный гидроаккумулятор большой емкости. Аналогичная картина наблюдается и в многоквартирных домах — там водяной напор фиксирован и поддерживается на нужном уровне коммунальными службами. Но иногда в квартирах и частных домах возникают следующие ситуации, когда необходима установка в водопровод повысительных электронасосов:
a). При автономном водоснабжении забор водных ресурсов производят из скважинных или колодезных источников, используя для этого погружные колодезные, скважинные электронасосы или поверхностные установки. Каждый водоподающий агрегат имеет определенные технические характеристики, основными из которых являются напор (указывается в метрах) и объем прокачки (в паспортах обычно отмечается значение в кубометрах за час).
Напор является определяющим критерием показателя расстояния до точки водопотребления и глубины погружения агрегата, обычно 1 м приравнивают к аналогичному 1 м вертикального столба и 10 м по горизонтали. Если скважина находится на большой глубине или расстояние до дома велико, напора, создаваемого маломощным электронасосом (ошибки в расчетах при выборе, снижение характеристик в процессе эксплуатации, невозможность замены изношенного агрегата на новый) не всегда хватает для транспортировки приемлемого объема воды в единицу времени на нужное расстояние. В этой ситуации в наружную магистраль можно установить подкачивающий электронасос.
Рис. 4 Вихревой электронасос и принцип его работы
b). Но чаще повысительные насосы для холодного водоснабжения ставят внутри дома для водоподачи на электрическую и санитарную технику в случаях, когда напор жидкости в точках водозабора от централизованной магистрали слишком мал или у частного дома высокая этажность с разветвленной и протяженной водопроводной линией. В условиях домашнего микроклимата срок их службы существенно выше, чем на улице, к тому же приборы требуют встроенной в трубопровод установки, чего технически невозможно достичь на наружном подземном трубопроводе или в узком распределительном (смотровом) колодце.
Как выбрать насос повышающий давление в водопроводе
Подкачивающие электронасосы ввиду ограниченности применения представлены на отечественном рынке насосного оборудования не слишком широким ассортиментом, в основном это бренды российского, европейского (Германия, Бельгия, Италия) и китайского производства. При выборе модели учитывают несколько факторов, основными из которых являются стоимость, производитель, объемно-напорные характеристики, расход электроэнергии.
Рис. 5 Конструктивное устройство и материалы изготовления Grundfos UPA 15-90
Какими параметрами различаются насосы
Как любые электронасосы для водоснабжения, повысительные агрегаты выбирают по нескольким основным параметрам:
Напор. Максимальный или номинальный показатель высоты подъема жидкости — основной критерий при приобретении любого электронасоса, его измеряют в метрах водяного столба. Для большинства центробежных электронасосов с мокрым ротором данный показатель составляет 9 м, вихревые имеют более высокие напорные параметры до 15 м, наивысший напор выдают мощные сухороторные модификации, бытовые разновидности которых способны поднимать давление воды в системе водопровода до 20 м.
Производительность. Вторая главная характеристика любого водяного электронасоса — объем перекачиваемой жидкости, чем он выше, тем большей производительностью обладает устройство. Так как любой насос для водоподачи выбирают по объемно-напорным характеристикам, где на горизонтальной оси расположена цифровая шкала подачи, а на вертикальной шкала напора, то оба этих показателя тесно взаимосвязаны между собой, то есть уменьшение одного из них приводит к увеличению второго и наоборот.
Обычно в паспортных данных указывают максимальный объемный показатель. В центробежных мокророторных модификациях значение максимального объема достигает 4 м3/ч, в вихревых объем прокачки равен 1,5 м³/ч, в мощных сухороторных устройствах показатель достигает 10 м3/ч.
Минимальная подача. При работе повысительных насосов в автоматическом режиме они реагируют на поток с помощью специального герконового реле, если он слишком мал, реле не срабатывает и соответственно устройство не включается. Поэтому в паспортных данных нередко указывают давление на входе, необходимое для обеспечения запуска электронасоса, его стандартная величина — 0,2 или 0,3 атм.
Рис. 6 Напоры на входе сантехнических приборов и электрооборудования
Управление. Типовой повышающий давление электронасос имеет на корпусе кнопку для переключения режимов его работы в следующие положения:
- Включено — на обмотку электродвигателя подается питание.
- Автоматический режим — задает прибору включение при срабатывании реле протока, при этом минимальное давление в системе составляет 0,2 или 0,3 атм.
- Принудительный режим — если вода протекает по трубам с низкой скоростью, и она ниже порога срабатывания реле протока, данный режим позволяет включить электронасос вручную и повысить давление в водопроводе для комфортабельного пользования водой, а затем отключить прибор после водозабора.
Температура рабочего тела. Обычно повысительные электронасосы рассчитаны на холодную воду, хотя конструкция и материал изготовления некоторых изделий позволяет им прокачивать горячую жидкость с температурой до 110 °С при температурных параметрах окружающей среды не более 40 °С.
Читайте также:
Защита. Модели с мокрым ротором охлаждаются проходящей через их вращающиеся узлы жидкостью — при ее отсутствии обмотка электрического двигателя моментально перегорает. Поэтому в бытовых приборах обязательно должна присутствовать защита от холостого хода (перегрева обмотки).
Мощность. Является второстепенным показателем, связанным с основными техническими параметрами прибора, в паспорте указывается ее максимальное и номинальное значение. Мощностной параметр большинства бытовых мокророторных агрегатов редко превышает 200 Вт.
Способ монтажа. Различные модели отличаются друг от друга способом установки в водопроводную линию — у многих приборов корпус должен располагаться в строго горизонтальном положении. Так же электронасосы различаются по конструкции и размерам всасывающих и выталкивающих патрубков — многие из них имеют подсоединительные фитинги типа американка стандартным наружным диаметром 3/4 или 1 дюйм.
Рис. 7 Схема подключения насосной станции
Правила подбора мощности, напора и объема подачи
При выборе характеристик электронасоса для повышения давления руководствуется следующими соображениями:
Подбор напора. Строительными нормами и правилами (СНиП 2.04.02-84) регламентировано, что минимум напора при наивысшем водопотреблении на поверхности земли при входе в здание не может опускаться ниже 1 атм., с увеличением высоты сооружения к каждому этажу добавляют 0,4 атм. (к примеру, давление при входе в 3-х этажный дом не должно падать ниже 1,8 атм. или 18 м).
Для нормальной эксплуатации бытовой техники необходимо давление не выше 0,6 атм., если на выходе водопровода в здание напор 0,2 атм., то при приобретении стандартного агрегата с максимальными напорными характеристиками в 9 м, электронасос добавит к напору 0,9 атм. (без учета потерь). В сумме мы получим показатель 1,1 атм. — это достаточно для корректного функционирования любого санитарного и электротехнического оборудования, или небольшой группы из 2 – 3 устройств при одновременном включении.
Понятно, что если на входе частного дома имеется низкий напор, а его высота в 2 — 3 этажа, то для получения требуемых напорных параметров придется устанавливать более мощный повысительный агрегат или два последовательно включенных прибора.
Еще один вариант выхода из положения с большим перепадом входящего и выходящего давлений — центробежные наружные электронанасос или насосная станция для повышения давления, которые из-за высокого шума при размещении в доме лучше устанавливать в подвале или цокольном этаже.
Оптимальный, но высокозатратный способ поддержания стабильного и высокого давления — использование высокотехнологичных поверхностных центробежных электронасосов как отдельно стоящих, так и в составе станций, с автоматическим частотным регулированием скорости оборотов вала (установки Grundfos CMBE, CME на базе насосов CM). При работе такие агрегаты анализируют давление и при его отклонении от заданного номинала, который выставляют на пульте управления, автоматически изменяют частоту оборотов центробежного колеса для достижения заданных параметров.
Рис. 8 Прайс-лист на частотно-регулируемый насос CM Grundfos и станции CME, CMBE на его основе
Объем подачи. Напор и объем подачи связаны между собой, большинство бытовых приборов способны поддерживать объем прокачки в 2,4 м3/ч, поэтому выбор у потребителя не слишком высок.
Мощность. Мощность — не основной показатель, на который обращают внимание при выборе электронасоса, для уменьшения расходов на электроэнергию лучше подобрать устройство, имеющее при одинаковых объемно-напорных показателях с аналогами наименьшее энергопотребление.
Следует учитывать, что в приборах отечественного и китайского производства часто указываются завышенные параметры. К тому же обмотка электрических двигателей в бюджетных моделях сделана из алюминия с медным покрытием (микс) — это снижает КПД и соответственно увеличивает потребление электроэнергии.
Предельное давление. В соответствии со строительными нормативами СНиП 2.04.02-84, максимальное давление в водопроводных сетях не должно превышать 6 бар, при опрессовке допустимы предельные величины в 10 бар. Поэтому корпуса многих электронасосов подкачки спроектированы для работы с аналогичной наивысшей гидравлической нагрузкой в 6 бар.
На что смотреть при покупке?
Первое, на что нужно обратить внимание перед покупкой, это мощность. В разных моделях она варьируется в диапазоне 0,6-1,5 кВт. Для небольшого помещения подойдет агрегат 0,6-0,7 кВт, для средних с несколькими точками водозабора – 0,75-1,2 кВт, для просторных и габаритных домов с бытовыми коммуникациями и поливной системой – 1,2-1,5 кВт.
Не обязательно покупать самую мощную станцию из имеющихся на рынке. Она быстро опустошит скважинный резервуар и потребует много электроэнергии, а это не целесообразно, особенно, когда в доме не более 3-4 мест потребления ресурса
Большое значение имеет пропускная способность. Чем она больше, тем удобнее и проще пользоваться домашней водопроводной системой. Но показатель станции не должен превышать возможности скважины, иначе в работе обязательно будут перепады.
Для небольшого дачного дома, где хозяева регулярно находятся только в летний сезон, а осенью и зимой появляются от случая к случаю, хватит станции с производительностью до 3 куб.м/ч. Для коттеджа постоянного проживания стоит взять модель с показателем до 4 куб.м/ч.
Рекомендуем также прочесть другую нашу статью, где мы подробно рассказали о том, как выбрать насосную станцию для дачи.
Если нужно подключить к коммуникациям оросительную систему, рекомендуется рассмотреть приборы, способные пропустить через себя до 5-5,5 куб.м/ч.
Объем внутренней емкости для хранения воды в стандартных станциях колеблется в диапазоне от 18 до 100 литров. Чаще всего покупатели выбирают резервуары от 25 до 50 литров. Этот размер считается оптимальным для семейства из 3-4 человек. Если в гости часто приезжают друзья или родственники, стоит взять более вместительный агрегат.
Чтобы ни при каких обстоятельствах не страдать от временного отсутствия воды есть смыл обратить внимание на модули с гидробаком около 100 литров. Заплатить придется дороже, но хороший запас воды никогда не будет лишним в доме
Материал корпуса не особо принципиален. Можно использовать насосные станции, интегрированные в технополимерные блоки. Они обойдутся значительно дешевле. За стальной корпус с анодированным покрытием придется отдать дополнительную сумму, но зато станцию получится расположить не только в доме, но и на улице.
Звуковой фон работы имеет большое значение. Для размещения в жилых помещениях нужно искать максимально тихие приборы, не мешающие комфортному отдыху. Более мощные агрегаты, звучащие громко, желательно размещать в подвальных помещениях или хозяйственных строениях, где их шум никого не будет раздражать.
Установка повышающего давление насоса
Все малогабаритные повышающие насосы устанавливают в разрыв трубопроводов, поэтому их входной и выходной патрубки расположены на одной линии. Модели отличаются лишь установочным расстоянием между фитингами и их диаметром, присоединительные патрубки в подавляющем большинстве случаев имеют конструкцию типа американка. Технически при наличии соответствующего сантехнического оборудования для пайки или опрессовки резьбовых фитингов, установка повысительного насоса не представляет особых трудностей и состоит из следующих процедур:
- В легкодоступном месте из трубопровода вырезают отрезок трубы, равный по длине установочному размеру агрегата.
- Если трубопровод металлический, на торцах обрезанных труб нарезают резьбу, в полипропиленовый впаивают переходник с полимера на металл, в металлопластиковый запрессовывают резьбовые фитинги с наружной резьбой под американку насоса.
- Далее проводится установка насоса для повышения давления в разрыв труб в соответствии с инструкцией по эксплуатации, его чаще прикручивают к резьбовым патрубкам накидными гайками американок.
Рис. 13 Схемы подключения помп подкачки
Схема подключения – рекомендации
Определяя место для оптимального расположения насоса, руководствуется следующими соображениями:
- Для корректной работы бытовой техники в виде бойлера, стиральной или посудомоечной машины насос размещают непосредственно перед ними.
- Если в доме имеется накопительный бак, расположенный на чердаке, подкачку ставят на его выходе.
- Как и при установке циркуляционных агрегатов, в случае выхода электронасоса из строя или снятия его для ремонтно-профилактических работ, предусматривают размещение параллельно ему байпаса с запирающим шаровым краном.
- При установке насоса в многоквартирных домах велика вероятность оставить жильцов по стояку без воды, резко увеличивая объем ее потребления при включении подкачки. В данной ситуации следует предусмотреть размещение в квартире накопительных емкостей, которые практичнее подвешивать к потолку.
- Многие при установке более мощных агрегатов в линию не получают желаемый результат, указанный в паспортных данных. Не зная законов гидродинамики, они не учитывают возросших гидравлических потерь в трубопроводе при увеличении объемов прокачиваемой жидкости – для их уменьшения необходимо менять трубы на больший диаметр.
Рис. 14 Установка насосов подкачки во внутренний водопровод
Повысительные электронасосы обычно устанавливают в квартирах или частных домах при пользовании коммунальными водопроводными сетями, службы которых не выполняют свои обязательства по созданию рабочего давления в системе. Стандартные бытовые агрегаты с мокрым ротором в среднем повышают давление на 0,9 атм., для получения более высокого показателя в систему необходимо установить центробежные электронасос, насосную станцию или установку с частотным регулированием скорости вращения рабочего колеса (лучший, но слишком дорогой вариант).
