Princíp činnosti a konštrukcia typickej vodárenskej čerpacej stanice

Verte mi, že súkromný dom môže byť vybavený tak vysokou úrovňou komfortu, že bývanie v ňom bude oveľa pohodlnejšie ako v mestskom byte.V každom prípade môže byť prívod vody použitý s nemenej pohodlným. Rovnakým spôsobom, ak chcete získať vodu, budete musieť otvoriť kohútik, ktorý zatiaľ nie je veľmi kompatibilný s prímestskou infraštruktúrou, súhlasíte?

To však vôbec nie je „ružový“ sen. Na realizáciu myšlienky stačí zahrnúť čerpaciu stanicu do schémy zásobovania vodou. Pre svojich majiteľov urobí obrovské množstvo ťažkej fyzickej práce. Je pravda, že na správne pripojenie a prevádzku musíte dobre poznať dizajn zariadenia.

Ponúkame vám cenné informácie o špecifikách používania tejto technológie. Náš článok vám pomôže pochopiť princíp fungovania čerpacej stanice a predstaví vám pravidlá inštalácie. Informácie, ktoré poskytujeme, sú doplnené o mimoriadne prehľadné diagramy, kolekcie fotografií a videonávody.

Návrh vodárenskej stanice

Pre organizáciu zásobovanie vodou v súkromnom dome predajne ponúkajú čerpacie stanice vo forme kompaktného celku pozostávajúceho z hydraulickej nádrže, automatizačnej jednotky a elektrického čerpadla. Z jednotlivých dielov a zariadení je možné zostaviť aj podobnú vodovodnú inštaláciu.

Obe možnosti sú prijateľné, ale je lepšie vybrať si hotovú súpravu so zárukou výrobcu. Bude to lacnejšie a praktickejšie pre budúcu údržbu.

Hlavné prevádzkové komponenty

Konštrukcia čerpacej stanice na zásobovanie vodou z výroby sa líši od povrchového čerpadla v prítomnosti systému riadenia tlaku.

Kompozícia obsahuje nasledujúce funkčné zložky:

1. Povrchové elektrické čerpadlo.
2. Hydraulický akumulátor s vsuvkou a vnútornou gumenou žiarovkou.
3. Tlakomer.
4. Tlakový spínač.
5. Spojovacie armatúry.

Na čerpanie vody je k nej pripojené sacie potrubie so spätným ventilom a sitkom. A k výstupu zariadenia je pripojené vedenie, ktoré prepravuje čerpanú kvapalinu na miesta spotreby. Navyše, ak má stanica zabudovaný filter a ventil, tak nie je potrebné nimi dopĺňať saciu hadicu.

Čerpacia stanica je súbor zariadení vrátane hydraulickej nádrže, tlakového spínača, tlakomeru a priameho povrchového elektrického čerpadla. Ak existuje možnosť prevádzky jednotky v stave „suchý chod“, odporúča sa zakúpiť automatické čerpadlá vybavené regulátorom prietoku a automatizačnou jednotkou (+)

Hydraulická membránová nádrž spojená s odstredivým čerpadlom je schopná udržiavať tlak 1,5 atmosféry v prívode vody do chaty. To stačí na stabilnú prevádzku všetkých domácich spotrebičov, ktoré sú inštalované v súkromných domoch. Navyše väčšina modelov hydraulické akumulátory navrhnuté pre 4,5 atmosféry maximálneho možného tlaku, čo je viac než dosť aj pre chatu s dvoma alebo tromi poschodiami.

Automatická stanica je kompaktná a nevyžaduje ťažké betónovanie plochy pod zariadením. Jeho najväčším prvkom je zásobník na vodu. Jeho inštalácia si však vyžaduje samostatnú miestnosť kvôli hluku vznikajúcemu počas prevádzky. Najčastejšie sa celá inštalácia inštaluje na prízemí alebo v suteréne, kde je najvhodnejšie ju prevádzkovať a udržiavať.

Čím väčšia je kapacita nádrže hydraulického akumulátora, tým menej často sa bude musieť zapínať motor čerpadla a tým menšie bude opotrebovanie (+)

Trochu drahým, ale celkom rozumným riešením umiestnenia zariadenia môže byť kesón, v ktorom je možné umiestniť celý komplex jednotiek aj automatické čerpadlo bez hydraulickej nádrže inštalovanej v dome. Rozpočtová možnosť na umiestnenie stanice na letnej chate zahŕňa výstavbu samostatného pavilónu, ktorý chráni jednotku pred atmosférickou negativitou.

Činnosť a vlastnosti riadiacej jednotky

Úlohou automatiky, ktorá riadi čerpaciu stanicu, je monitorovať tlak v systéme a podľa potreby zapínať/vypínať motor hydraulického čerpadla. Za týmto účelom riadiaca jednotka zapne manometer a relé. Prvý riadi aktuálny tlak a druhý riadi čerpadlo.

Hlavnými prvkami relé sú dve pružiny. Veľká je konfigurovaná tak, aby uzavrela okruh pri najnižšom tlaku v membránovej nádrži, keď je v nej málo vody. A ten menší riadi maximálny tlak a otvára okruh, keď sa dosiahne posledný.

Tlakový spínač automaticky spustí čerpadlo stanice pri poklese tlaku napríklad na 1,4 baru a vypne ho pri dosiahnutí maximálnej hodnoty udávanej výrobcom. Nie je vhodné meniť výrobné nastavenia relé, pretože sú navrhnuté pre schopnosti uzatváracích ventilov

Pri nákupe čerpacej stanice na prevádzku v okruhoch s možnosťou krátkodobej prevádzky bez vody je potrebné venovať pozornosť prítomnosti zariadenia na reguláciu prietoku.

Je určený na ochranu motora pred prehriatím v prípade nedostatku vody v prívode vody. V takýchto jednotkách je riadiaca jednotka zameraná nie na maximálne hodnoty tlaku, ale na zníženie prietoku.

V tom, ako kompetentne vyberte čerpaciu stanicu na usporiadanie letnej chaty vám náš navrhovaný článok pomôže zistiť. Okrem cenných odporúčaní pre kupujúcich zariadení poskytuje hodnotenie najlepších ponúk na domácom trhu.

Interakcia čerpadla s hydraulickým akumulátorom

Kapacita membránovej nádrže sa vyberá s prihliadnutím na objem spotreby vody. Pre manželský pár bude stačiť 25–40 litrová možnosť, ale pre rodinu niekoľkých ľudí si budete musieť vybrať zariadenie od 100 litrov.

Nádrže menšie ako 15 litrov sa odporúča kupovať len na sezónne použitie v krajine. V dôsledku neustáleho čerpania vody sa membrána v nich rýchlo opotrebuje.

V počiatočnom stave sa vzduch čerpá do hydraulickej nádrže cez vsuvku (vzduchový ventil), čím sa vytvorí tlak 1,5 atm.Počas prevádzky sa do membrány čerpá voda pod tlakom, čím sa stláča vzduchová „rezerva“. Keď je kohútik otvorený, stlačený vzduch vytlačí vodu

Predpokladá sa, že čím väčšia je kapacita, tým dlhšie vydrží čerpacie zariadenie, pretože počet cyklov zapnutia/vypnutia sa zníži. Nádrž s veľkou kapacitou však stojí veľa.

Podľa pravidiel sa hydraulická nádrž vyberá na základe výpočtov na základe hodnôt zapínacieho a vypínacieho tlaku udávaných výrobcom a skutočného prietoku vody so súčasne zapnutými bodmi prívodu vody.

Zásoba kvapaliny v hydraulickej nádrži je zvyčajne asi tretina celkového objemu nádrže. Všetok zostávajúci priestor je odovzdaný stlačenému vzduchu, ktorý je potrebný na udržanie konštantného tlaku vody v potrubí.

Ak je do vodovodného systému zabudovaný hydraulický akumulátor, aby sa minimalizovali riziká spojené s hydraulickými akumulátormi, potom je možné vybrať nádrž v malej veľkosti. V tomto prípade nie je dôležitý objem nádoby, ale prítomnosť membrány a vzduchu za ňou. Sú to oni, kto, ak sa niečo stane, unesie úder a zahladí jeho následky.

Výkon čerpadla musí zodpovedať objemu membránovej nádrže (pre kapacitu 20–25 litrov sa odporúča použiť hydraulické čerpadlo 1,5 m3/h, pre 50 litrov - 2,5 m3/h a pre nádrž 100 litrov - najmenej 5 m3/h)

Automatická čerpacia stanica pracuje v dvoch cykloch:

1. Najprv sa do akumulátora čerpá voda z prívodu vody čerpadlom, čím sa v ňom vytvára pretlak vzduchu.
2. Po otvorení kohútika v dome sa membránová nádrž vyprázdni, po čom automatizácia reštartuje čerpacie zariadenie.

Konštrukcia hydraulického akumulátora pre vodárenskú čerpaciu stanicu je mimoriadne jednoduchá.Skladá sa z kovového tela a utesnenej membrány, ktorá rozdeľuje celý priestor vo vnútri na dve časti. Prvý z nich obsahuje vzduch a druhý je čerpaný vodou.

Čerpadlo čerpá kvapalinu do membránovej nádrže len vtedy, keď tlak v systéme klesne na približne 1,5 atm; po dosiahnutí špecifikovanej maximálnej hodnoty tlaku sa stanica vypne (+)

Po naplnení akumulátora relé vypne čerpadlo. Otvorenie batérie v umývadle spôsobí, že voda vytlačená tlakom vzduchu na membránu postupne prúdi do vodovodného systému. V určitom okamihu sa nádrž vyprázdni do takej miery, že tlak zoslabne. Potom sa čerpadlo opäť zapne, čím sa opäť spustí pracovný cyklus čerpacej stanice.

Keď je nádrž prázdna, membránová prepážka sa rozdrví a pritlačí na prírubu prívodného potrubia. Po zapnutí hydraulického čerpadla sa membrána roztiahne tlakom vody, stlačí vzduchovú časť a zvýši tlak vzduchu v nej. Práve táto interakcia plyn-kvapalina prostredníctvom meniacej sa bariéry je základom princípu fungovania membránovej nádrže čerpacej stanice.

Kritériá výberu zariadenia

Továrenské čerpacie stanice sa dodávajú s povrchovým hydraulickým čerpadlom, často s vnútorným alebo vonkajším ejektorom. Hydraulické akumulátory je však možné použiť aj s ponorným čerpacím zariadením, ale používa sa pre nich trochu iný odborný termín „čerpací systém“.

Pri prevádzke v tandeme so stanicou môžu mať membránové nádrže menší objem ako hydraulické nádrže pre systémy s ponornými čerpadlami. Je to spôsobené tým, že ponorné čerpacie jednotky majú menej prípustných spínacích časov za hodinu ako povrchové čerpacie stroje.

Čerpacie stanice, plne pripravené na prevádzku vo výrobnom závode, je potrebné pripojiť iba k príslušnému potrubiu a napájaniu (+)

Povrchové čerpadlá, ktoré majú vnútorný vyhadzovač, majú vážne obmedzenia týkajúce sa hĺbky príjmu vody. Môžu zdvihnúť vodu iba zo 7-8 metrov. Vytvárajú však silný tlak vody na výstupe s vodným stĺpcom 40–60 metrov (4–6 barov).

Vnútorný vyhadzovač sa nebojí zaseknutia vzduchu. Najskôr čerpajú vzduch bez akýchkoľvek negatívnych následkov pre seba a potom začnú čerpať vodu zo studne do systému.

Hlavnou nevýhodou staníc s vnútorným vyhadzovačom je vysoká hlučnosť počas prevádzky. Ak sú tieto modely čerpacích zariadení na autonómne zásobovanie vodou plánované na inštaláciu v čestnom dome, odporúča sa to urobiť iba v technických miestnostiach s dobrou zvukovou izoláciou.

Použitie diaľkový vyhadzovač umožňuje odoberať vodu z hĺbky až 50 metrov. Tieto čerpadlá sú ekonomickejšie, ale majú nízku účinnosť (nie viac ako 40%). Vydávajú však oveľa menej hluku ako analógy so vstavaným vyhadzovačom.

Výber typu čerpacej jednotky pre stanicu závisí od kvalitatívnych charakteristík média plánovaného na čerpanie:

Určenie miesta pre vodárenskú stanicu

Pri výbere miesta pre čerpaciu stanicu sa musíte zamerať na vlastnosti hydraulického čerpadla. Každých desať metrov vodorovného potrubia medzi vodným zdrojom a čerpadlom znižuje jeho saciu schopnosť o 1 m.

Ak sa očakáva, že budú oddelené na vzdialenosť viac ako desať metrov, potom je potrebné zvoliť model čerpacej jednotky so zvýšenou hĺbkou nasávania.

Automatická stanica pre autonómny systém zásobovania vodou môže byť umiestnená:

• na ulici v kesóne pri studni;
• v izolovanom pavilóne postavenom špeciálne pre čerpacie zariadenia;
• v suteréne domu.

Stacionárna vonkajšia možnosť poskytuje usporiadanie kesónu a položenie tlakového potrubia z nej do chaty pod úroveň mrazu zeme. Pri inštalácii potrubia, ktoré funguje celoročne, je povinné jeho položenie pod hĺbku sezónneho zamrznutia.

Pri inštalácii dočasných letných potrubí na obdobie pobytu na chate nie je potrubie zakopané pod 40 - 60 cm alebo je položené na povrchu.

Teplý, vetraný suterén so zvukovou izoláciou je ideálnym miestom na inštaláciu čerpacej stanice, kde v zime určite nezamrzne ani vodovodné potrubie (+)

Ak inštalujete stanicu do pivnice alebo pivnice, nebudete sa musieť obávať zamrznutia čerpadla v zime. Sacie potrubie stačí položiť pod čiaru mrazu pôdy, aby v extrémnych mrazoch nezamrzla.

Často sa studňa vŕta priamo v dome, čím sa potom výrazne skracuje dĺžka potrubia. Ale takéto vŕtanie nie je možné v každej chate.

Inštalácia čerpacích staníc na zásobovanie vodou v samostatnej budove je možná len vtedy, ak je zariadenie prevádzkované počas období kladných teplôt. V oblastiach s veľmi nízkymi zimnými teplotami však táto možnosť, navrhnutá na celoročnú prevádzku, musí byť izolovaná alebo musí byť inštalovaný vykurovací systém. Je lepšie okamžite nainštalovať čerpaciu stanicu priamo vo vykurovanom dome.

Pri výbere miesta pre vodárenskú stanicu je potrebné vziať do úvahy teplotné limity uvedené výrobcom v pase:

Parametre tlaku v akumulátore

Pre správnu prevádzku domácich vodovodných armatúr v prívode vody do chaty je potrebné udržiavať tlak 1,4–2,6 atmosféry. Aby sa membrána akumulátora neopotrebovala príliš rýchlo, výrobcovia odporúčajú nastaviť v nej tlak o 0,2–0,3 atm vyšší ako je tlak v kohútiku.

Tlak vo vodovodnom potrubí jednoposchodového domu je zvyčajne 1,5 atm. Tento údaj by sa mal použiť ako východiskový bod pri nastavovaní hydraulickej nádrže. Ale pri väčších obytných budovách treba zvýšiť tlak, aby bola voda vo všetkých kohútikoch, ktoré sú najďalej od stúpačky. Vyžaduje si to zložitejšie hydraulické výpočty, berúc do úvahy dĺžku a konfiguráciu potrubí, ako aj počet a typ vodovodných armatúr.

Požadovaný tlak pre vnútorné zásobovanie vodou môžete jednoducho vypočítať pomocou vzorca:

(H+6)/10,

kde „H“ je výška od čerpadla po najvyšší bod prívodu vody do vodovodného potrubia na najvyššom poschodí domu.

Ak však vypočítaný ukazovateľ tlak v autonómnom zásobovaní vodou prekročí prípustné charakteristiky existujúcich inštalatérskych a domácich zariadení, potom, keď je nastavený takýto tlak, zlyhajú. V tomto prípade je potrebné zvoliť iné usporiadanie vodovodných potrubí.

Tlak vo vzduchovej časti akumulátora sa reguluje cez cievku odvzdušnením prebytočného vzduchu alebo jeho prečerpaním autopumpou

Možné problémy s inštaláciou

Ak sa čerpadlo zapne a potom príliš často vypína, musíte okamžite skontrolovať tlak vzduchu v akumulátore. Ak sú ukazovatele podhodnotené, bude potrebné ho napumpovať.Problém však bude možné vyriešiť týmto spôsobom iba v prípade, že membrána a telo nádrže nie sú poškodené. Tu pomôže iba kontaktovanie servisného strediska s opravármi.

Vsuvka na čerpanie vzduchu je najčastejšie umiestnená na strane nádrže oproti prívodu vody, ale sú možné aj možnosti na boku

Ak sa na vsuvke vzduchového ventilu objavia kvapky vody, je potrebné okamžite odpojiť akumulátor od vodovodného systému. Toto je priamy znak poškodenia membrány. V takejto situácii sa nezaobídete bez jeho výmeny. Vzduch by nemal vstúpiť do vodovodného systému súkromného domu cez membránovú nádrž.

Ak sa čerpadlo vôbec nechce zapnúť, mali by ste sa pozrieť na nastavenie tlakového spínača. Sú chvíle, keď je nastavený príliš vysoký tlak. Ale je tiež možné, že sa do sacej hadice dostane vzduch, ktorý spustí ochranu proti chodu nasucho.

Výhody čerpacej jednotky s hydraulickou nádržou

Čerpacia jednotka je neoddeliteľnou súčasťou autonómneho systému zásobovania vodou. Zabezpečuje zásobovanie vodou zo studne alebo studne, ktorej rozvod vody ďalej po chate je realizovaný obsluhou samotného čerpadla, využitím vodnej nádrže alebo použitím hydraulického akumulátora.

Hydropneumatické zariadenie na zdvíhanie vody a nádrž na vodu sú navrhnuté tak, aby udržiavali konštantný tlak vo vnútropodnikovom vodovodnom systéme

Používanie iba jedného čerpadla na rozvod vody po celej chate je spojené s mnohými problémami. S týmto usporiadaním autonómne zásobovanie vodou čerpacie zariadenie je nútené neustále sa zapínať/vypínať, a preto sa jeho životnosť výrazne znižuje. A v situácii, keď dôjde k prerušeniu dodávky elektriny, zostane dom úplne bez vody.

Na zníženie opotrebovania čerpadiel a ochranu domu v prípade nehôd na elektrických sieťach je vo vodovodnom systéme domu zahrnuté ďalšie skladovacie zariadenie. Môže to byť nádrž na vodu v podkroví, z ktorej voda gravitačne prúdi do vodovodných armatúr, alebo hydraulický akumulátor, ktorý umelo udržiava tlak v sieti (známy aj ako membránová nádrž alebo hydraulická nádrž).

V oboch prípadoch sa zapne čerpadlo, aby sa vytvorila zásoba vody v nádobe. Len v druhom prípade sa rezerva vytvára automaticky riadiacim systémom na základe parametrov tlaku. Akumulačná nádrž zároveň umožňuje vytvárať rezervu vody pre prípad výpadku elektriny a systém s hydraulickou nádržou bez elektriny nebude fungovať vôbec.

Po naplnení je však akumulačná nádrž dosť ťažká a pri inštalácii v podkroví vyžaduje spevnenie stropu a tepelnú izoláciu.

Pohodlnejšia a praktickejšia je možnosť s membránovou nádržou. Princíp fungovania vodovodného systému s takouto čerpacou stanicou je založený na umelom udržiavaní tlaku vody v potrubiach. Samotné čerpadlo, ktoré čerpá vodu z prívodu vody, sa zapne iba na naplnenie nádrže. Potom sa dodáva do systému pomocou stlačeného vzduchu.

Hydraulické čerpadlo čerpacej stanice inštalované v suteréne pracuje na sanie, čo umožňuje jeho použitie iba v plytkých vodonosných vrstvách alebo v studniach s prirodzeným tlakom vody

Na rozdiel od možnosti s expanznou nádržou je hydropneumatická inštalácia kompaktnejšia. Navyše použitie membránového hydraulického akumulátora zaručuje absenciu vodne kladivo v sieti a konštantný tlak vo vodovodných potrubiach a tiež zjednodušuje údržbu vodovodného systému pre spotrebiteľov v súkromnom dome.

Jedinou nevýhodou čerpacích staníc s hydraulickými akumulátormi je ich energetická závislosť. Zásobník vody má často malú veľkosť, 25–50 litrov. Čerpadlo sa musí často zapínať, aby sa naplnilo, a keď zhasnú svetlá, rezerva vody nevydrží veľmi dlho. Na odstránenie takýchto situácií je vhodné zásobiť sa autonómnym generátorom.

Závery a užitočné video na túto tému

Video #1. Z akých hĺbok môže čerpacie zariadenie zdvihnúť vodu?

Video č. 2. Ako zostaviť čerpaciu stanicu sami z domáceho odstredivého čerpadla:

Video č. 3. Všetko o princípe činnosti hydraulického akumulátora zahrnutého v čerpacej stanici:

Automatické autonómne systémy zásobovania vodou umožňujú, keď bývate vo vidieckom dome, neobťažovať sa nosením vody vo vedrách. Vďaka jednoduchému dizajnu sa čerpacie stanice ľahko inštalujú a udržiavajú.

Inštalovať ich môže takmer každý. Našťastie existuje veľa konfigurácií čerpacích zariadení rôznych typov s hydraulickými akumulátormi, pre každú chatu je možné zvoliť optimálne riešenie.

Chcete sa podeliť o vlastné skúsenosti s používaním čerpacej stanice, máte otázky alebo ste našli nedostatky v článku? Komentáre napíšte do bloku nižšie.