Principiul de funcționare și structura unei stații de pompare tipice pentru alimentarea cu apă

Credeți-mă, o casă privată poate fi amenajată cu un nivel de confort atât de ridicat încât locuirea în ea va deveni mult mai confortabilă decât într-un apartament de oraș. În orice caz, de apă curentă vă puteți bucura cu aceeași ușurință. La fel, pentru a obține apă, va trebui doar să deschideți robinetul, ceea ce nu este încă foarte compatibil cu infrastructura de la țară, sunteți de acord?

Dar aceasta nu este deloc un vis „trandafiriu”. Pentru a realiza planul, este suficient să includeți o stație de pompare în schema de alimentare cu apă. Ea va face pentru proprietari o cantitate imensă de muncă fizică grea. Adevărat, pentru conectarea și exploatarea corectă a acesteia, trebuie să cunoașteți bine structura echipamentului.

Vă oferim informații valoroase despre specificul utilizării acestui echipament. Articolul nostru vă va ajuta să înțelegeți principiul de funcționare al stației de pompare și vă va familiariza cu regulile de instalare. Informațiile prezentate de noi sunt completate cu scheme extrem de clare, colecții de fotografii și ghiduri video.

Structura stației de alimentare cu apă

Pentru organizarea alimentării cu apă într-o casă privată magazinele oferă stații de pompare sub forma unui bloc compact format din hidroacumulator, bloc de automatizare și electropompă. De asemenea, puteți asambla o astfel de instalație de alimentare cu apă din piese și echipamente separate.

Ambele variante sunt acceptabile, dar este mai bine să alegeți un set gata făcut cu garanția producătorului. Acesta va fi mai ieftin și mai practic pentru întreținerea ulterioară.

Componentele principale de lucru

Din punct de vedere al structurii, stația de pompare pentru alimentarea cu apă asamblată în condiții de fabrică se deosebește de pompa de suprafață prin prezența unui sistem de comandă bazat pe valorile presiunii.

În componență intră următoarele componente funcționale:

1. Electropompă de suprafață.
2. Hidroacumulator cu niplu și „pară” interioară din cauciuc.
3. Manometrul.
4. Releu de presiune.
5. Armătură de conectare.

Pentru captarea apei, la aceasta se conectează un tub de aspirație cu clapetă de reținere și filtru cu sită. Iar la orificiul de ieșire al instalației se racordează conducta principală care transportă lichidul pompat către punctele de consum. Totodată, dacă stația are filtru și clapetă încorporate, atunci furtunul de aspirație nu mai trebuie completat cu acestea.

Stația de pompare reprezintă un complex de echipamente care include hidroforul, releul de presiune, manometrul și direct pompa electrică de suprafață. Dacă există probabilitatea de funcționare a agregatului în stare de “mers uscat”, se recomandă achiziționarea de pompe automate, echipate cu controler de flux și bloc de automatizare (+)

Rezervorul hidraulic cu membrană, împreună cu pompa centrifugă, este capabil să mențină în instalația de apă a cabanei o presiune de 1,5 atmosfere. Acest lucru este suficient pentru funcționarea stabilă a tuturor aparatelor electrocasnice care se instalează în casele private. Mai mult, cea mai mare parte a modelelor de hidroacumulatoare este proiectată pentru o presiune maximă posibilă de 4,5 atmosfere, ceea ce este mai mult decât suficient chiar și pentru o cabană cu două-trei etaje.

Stația automată este compactă și nu necesită betonarea grea a platformei sub echipament. Cel mai mare element al său este rezervorul de acumulare a apei. Cu toate acestea, pentru instalarea sa este necesară o încăpere separată din cauza zgomotului produs în timpul funcționării. Cel mai adesea, întreaga instalație este montată la parter sau în pivniță, unde este cel mai convenabil să fie exploatată și întreținută.

Cu cât capacitatea rezervorului hidroacumulatorului este mai mare, cu atât mai rar va trebui ca motorul pompei să pornească și cu atât mai mică va fi uzura acestuia.

O soluție oarecum scumpă, dar rezonabilă pentru amplasarea echipamentului poate fi un cheson, în care poate fi amplasat atât întregul conplex de agregate, cât și pompa cu automatizare, fără hidroforul instalat în casă. Varianta bugetară de amplasare a stației la căsuța de vară presupune construrea unui pavilion searat, care protejează agregatul de conițiile atmosferice negative.

Funcționarea și caracteristicile blocului de comandă

Sarcina automatizării stației de pompare constă în monitorizarea presiunii din sistem și pornirea/oprirea motorului pompei hidraulice după cum este necesar. În acest scop, unitatea de comandă include un manometru și un releu. Primul controlează presiunea curentă, iar al doilea comandă pompa.

Elementele principale ale releului sunt două arcuri. Cel mare este reglat pentru a închide circuitul la cea mai mică presiune din rezervorul cu membrană, când acesta are puțină apă. Cel mic controlează presiunea maximă, deschizând circuitul la atingerea acesteia.

Releul de presiune pornește automat pompa stației la scăderea presiunii până la 1,4 bari, de exemplu, și o oprește la atingerea valorii maxime specificate de producător. Nu este de dorit să modificați setările din fabrică ale releului, deoarece acestea sunt calculate în funcție de capacitățile armăturilor de închidere.

La achiziționarea unei stații de pompare care va funcționa în circuite cu posibilitatea de funcționare pe termen scurt fără apă, trebuie să acordați atenție prezenței unui dispozitiv de control al debitului.

Acesta este destinat protejării motorului împotriva supraîncălzirii în cazul lipsei apei în sistemul de aport. În astfel de agregate, unitatea de comandă este orientată nu asupra valorilor limită de presiune, ci asupra scăderii debitului.

În ceea ce privește modul corect de a alege o stație de pompare pentru amenajarea unei parcele de vacanță, articolul propus de noi vă va ajuta să înțelegeți. Pe lângă recomandări valoroase pentru cumpărători de echipamente, acesta prezintă și un clasament al celor mai bune oferte pe piața internă.

Interacțiunea pompei cu hidroacumulatorul

Capacitatea rezervorului cu membrană se selectează ținând cont de volumul consumului de apă. Pentru un cuplu este suficient un model de 25–40 de litri, iar pentru o familie cu mai multe persoane va trebui ales un dispozitiv de la 100 de litri.

Rezervoarele mai mici de 15 litri se recomandă a fi achiziționate doar pentru utilizare sezonieră la casa de vacanță. Din cauza pompării constante a apei, membrana din ele se uzează rapid.

În rezervorul hidraulic, în stare inițială, prin niplu (supapă de aer) se pompează aer, creând o presiune de 1,5 atm. În timpul funcționării, în membrană se pompează apă sub presiune, care comprimă “rezerva” de aer. La deschiderea robinetului, aerul comprimat împinge apa.

Se consideră că, cu cât capacitatea este mai mare, cu atât echipamentul de pompare va dura mai mult, deoarece numărul ciclurilor de pornire/oprire se va reduce. Totuși, un rezervor de capacitate mare costă destul de mult.

Conform regulilor, rezervorul hidraulic se alege pe baza calculelor, ținând cont de valorile presiunii de pornire și oprire indicate de producător, de debitul real de apă atunci când mai multe puncte de consum sunt deschise simultan.

Rezerva de lichid din rezervorul hidraulic reprezintă de obicei aproximativ o treime din volumul total. Restul spațiului este ocupat de aer comprimat, necesar pentru menținerea unei presiuni constante a apei în conducte.

Dacă hidroacumulatorul este integrat în sistemul de alimentare cu apă pentru a minimiza riscurile legate de loviturile de berbec, atunci rezervorul poate fi ales de dimensiuni mici. În acest caz, nu volumul contează, ci prezența membranei și a aerului din spatele ei. Ele sunt cele care, la nevoie, vor absorbi șocul, atenuând efectele acestuia.

Debitul pompei trebuie să corespundă volumului rezervorului cu membrană (pentru o capacitate de 20–25 l se recomandă o hidropompă de 1,5 m³/h, pentru 50 de litri – 2,5 m³/h, iar pentru un rezervor de 100 l – cel puțin 5 m³/h)

Stația de pompare automată funcționează în două cicluri:

1. Mai întâi, apa este pompată în hidroacumulator de către pompă din sursa de apă, creând în el o presiune excesivă de aer.
2. La deschiderea robinetului din casă, rezervorul cu membrană se golește, după care automatul pornește din nou echipamentul de pompare.

Construcția hidroacumulatorului pentru stația de pompare a apei este extrem de simplă. Acesta constă dintr-un corp metalic și o membrană etanșă, care împarte întreg spațiul interior în două părți. În prima se află aer, iar în a doua se pompează apă.

Pompa pompează lichidul în rezervorul cu membrană doar atunci când presiunea din sistem scade la aproximativ 1,5 atm; la atingerea valorii maxime prestabilite a presiunii, stația se oprește (+)

După umplerea hidroacumulatorului, releul oprește pompa. Deschiderea robinetului de la chiuvetă face ca apa, împinsă de presiunea aerului asupra membranei, să înceapă să se scurgă treptat în sistemul de alimentare cu apă. La un moment dat, rezervorul se golește într-atât încât presiunea scade. După aceea, pompa pornește din nou, reluând ciclul de funcționare a stației de pompare.

Când rezervorul este gol, peretele membranei se îndoaie și se lipește de flanșa țevii de intrare. După pornirea pompei hidraulice, membrana este îndreptată de presiunea apei, comprimând partea de aer și crescând presiunea aerului în aceasta. Tocmai această interacțiune gaz-lichid printr-o barieră variabilă stă la baza principiului de funcționare al rezervorului cu membrană al stației de pompare.

Criterii de alegere a echipamentului

Stațiile de pompare din configurația de fabrică sunt dotate cu o pompă hidraulică de suprafață, având adesea un ejector intern sau extern. Cu toate acestea, hidroacumulatoarele pot fi utilizate și cu echipamente de pompare submersibile, dar li se atribuie un termen tehnic ușor diferit: „sistem de pompare”.

În cazul funcționării în tandem cu o stație, rezervoarele cu membrană pot avea un volum mai mic decât hidrorezervoarele pentru sistemele cu pompe submersibile. Acest lucru se datorează faptului că numărul de porniri/opriri permis pe oră la agregatele de pompare submersibile este mai mic decât la mașinile de pompare de suprafață.

Stațiile de pompare, complet pregătite pentru funcționare la fabrica producătoare, trebuie doar conectate la conductele corespunzătoare și la alimentarea electrică (+).

Pompele de suprafață care au un ejector intern au limitări serioase în ceea ce privește adâncimea de captare a apei. Ele pot ridica apa doar de la 7–8 metri. Cu toate acestea, ele produc o presiune puternică la ieșire, cu o coloană de apă de 40–60 de metri (4–6 bari).

Ejectorului intern nu îi sunt periculoase pungile de aer. Mai întâi, acesta pompează aerul fără consecințe negative pentru sine, iar apoi începe să forțeze apa din puț în sistem.

Principalul dezavantaj al stațiilor cu ejector intern este nivelul ridicat de zgomot în funcționare. Dacă aceste modele de echipamente de pompare pentru alimentarea autonomă cu apă sunt planificate a fi instalate într-o casă particulară, se recomandă instalarea doar în încăperi auxiliare cu izolare fonică bună.

Utilizarea ejectorului exterior permite extragerea apei de la adâncimi de până la 50 de metri. Aceste pompe sunt mai economice, dar au un randament scăzut (nu mai mult de 40%). În schimb, produc mult mai puțin zgomot decât modelele cu ejector încorporat.

Alegerea tipului de agregat de pompare pentru stație depinde de caracteristicile calitative ale mediului care urmează să fie pompat:

Determinarea locului pentru stația de alimentare cu apă

Atunci când alegeți amplasamentul pentru stația de pompare, trebuie să țineți cont de caracteristicile pompei hidraulice. Fiecare zece metri de conductă orizontală între sursa de apă și pompă reduce capacitatea de aspirație cu 1 m.

Dacă se preconizează o distanță mai mare de zece metri, atunci modelul de agregat de pompare trebuie selectat cu o adâncime de aspirație crescută.

Stația automată a sistemului autonom de alimentare cu apă poate fi amplasată:

• în exterior, într-un cheson lângă foraj;
• într-un pavilion izolat, construit special pentru echipamentele de pompare;
• în pivnița casei.

Varianta exterioară staționară implică amenajarea unui cheson și trasarea de la acesta a unei conducte de presiune până la cabană sub nivelul de îngheț al solului. La realizarea unei conducte utilizate pe tot parcursul anului, este obligatorie amplasarea acesteia sub adâncimea de îngheț sezonier.

La realizarea conductelor temporare de vară, pentru perioada de ședere la casa de vacanță, conducta nu este îngropată mai adânc de 40 – 60 cm sau este amplasată la suprafață.

O pivniță caldă, ventilată și cu izolare fonică este locul ideal pentru montarea stației de pompare, acolo atât ea, cât și conductele de alimentare cu apă nu vor îngheța iarna (+)

Dacă montați stația în soclu sau pivniță, nu va trebui să vă temeți de înghețarea pompei iarna. Trebuie doar să trasați conducta de aspirație sub limita de îngheț a solului, pentru a nu îngheța în frigul puternic.

Adesea, puțul este forat direct în casă, ceea ce reduce semnificativ lungimea conductei. Dar nu în fiecare vilă este posibilă o astfel de forare.

Instalarea stațiilor de pompare a apei într-o construcție separată este posibilă numai dacă echipamentul este utilizat în perioada cu temperaturi pozitive. Cu toate acestea, pentru zonele cu temperaturi foarte scăzute de iarnă, această opțiune, destinată funcționării pe tot parcursul anului, trebuie izolată sau prevăzută cu un sistem de încălzire. Este mai bine să montați stația de pompare direct într-o casă încălzită.

La alegerea locului pentru amplasarea stației de alimentare cu apă, trebuie să se țină cont de limitele de temperatură indicate în fișa tehnică de către producător:

Parametrii presiunii în hidroacumulator

Pentru funcționarea corectă a dispozitivelor sanitare menajere în instalația de apă a vilei, este necesar să se mențină o presiune de 1,4–2,6 atmosfere. Pentru ca membrana acumulatorului hidraulic să nu se uzeze prea repede, producătorii recomandă setarea unei presiuni cu 0,2–0,3 atm mai mare decât presiunea din rețeaua de apă.

Presiunea în instalația de apă a unei case cu un etaj are de obicei 1,5 atm. De la această cifră trebuie să se pornească la reglarea rezervorului hidraulic. Dar pentru clădirile de locuit mai mari, presiunea trebuie mărită pentru ca apa să ajungă la toate robinetele cele mai îndepărtate de coloana principală. Aici sunt necesare calcule hidraulice mai complexe, ținând cont de lungimea și configurația conductelor, precum și de numărul și tipul dispozitivelor sanitare.

Presiunea necesară pentru instalația interioară de apă se poate calcula simplificat după formula:

(H+6)/10,

unde «H» este înălțimea de la pompă până la cel mai înalt punct de alimentare cu apă a instalațiilor sanitare de la etajul superior al casei.

Totuși, dacă parametrul calculat al presiunii în instalația autonomă de apă va depăși caracteristicile admisibile ale instalațiilor sanitare și electrocasnice existente, atunci la setarea unei astfel de presiuni, acestea se vor defecta. În acest caz, este necesar să alegeți o altă schemă de distribuire a conductelor de apă.

Reglarea presiunii în partea de aer a hidroacumulatorului se face prin ventil, prin eliminarea excesului de aer sau prin pompare cu o pompă auto.

Posibile defecțiuni în funcționarea instalației

Dacă pompa pornește și se oprește prea des, atunci trebuie verificată imediat presiunea aerului din hidroacumulator. La valori scăzute, va trebui să-l pompați. Dar puteți rezolva problema în acest mod numai dacă membrana și corpul rezervorului nu sunt deteriorate. În acest caz, doar apelarea la un centru de service pentru reparații vă va ajuta.

Niplul pentru pompare aerului este cel mai adesea amplasat pe partea opusă a intrării de apă a rezervorului, dar sunt posibile și variante laterale.

La apariția picăturilor de apă pe niplul supapei de aer, hidroacumulatorul trebuie deconectat imediat de la sistemul de apă. Acesta este un semn direct de deteriorare a membranei. Fără înlocuirea acesteia într-o astfel de situație nu se poate face. Aerul nu trebuie să pătrundă în sistemul de apă al unei case particulare prin rezervorul cu membrană.

Dacă pompa nu vrea să pornească deloc, atunci merită să verificați reglajul presostatului. Există cazuri când acesta este setat la o presiune prea mare. Dar este posibilă și varianta cu pătrunderea aerului în furtunul de aspirație, ceea ce duce la declanșarea protecției împotriva funcționării uscate.

Avantajele agregatului de pompare cu hidroacumulator

Grupul de pompare este o parte integrantă a unui sistem autonom de alimentare cu apă. Acesta asigură alimentarea cu apă din foraj sau fântână, iar distribuția apei mai departe în vilă se realizează prin funcționarea pompei în sine, utilizarea unui rezervor de apă sub presiune sau a unui hidroacumulator.

Instalația hidropneumatică de ridicare a apei și rezervorul de apă sub presiune sunt destinate menținerii unei presiuni constante în sistemul interior de alimentare cu apă.

Utilizarea unei singure pompe pentru distribuirea apei în vilă implică o mulțime de probleme. În această configurație a alimentării autonome cu apă, echipamentul de pompare este forțat să pornească/oprească constant, ceea ce duce la reducerea drastică a duratei sale de viață. Iar în cazul unei întreruperi a alimentării cu energie electrică, locuința rămâne complet fără apă.

Pentru a reduce uzura pompelor și a proteja casa în caz de avarii la rețelele electrice, în sistemul de alimentare cu apă al casei se include un acumulator suplimentar. Acesta poate fi un rezervor de apă sub presiune instalat în pod, din care apa curge gravitațional până la corpurile sanitare, sau un hidroacumulator (cunoscut și ca rezervor cu membrană sau hidrorezervor) care menține presiunea în rețea în mod artificial.

În ambele cazuri, pompa pornește pentru a crea o rezervă de apă în rezervor. Doar că în al doilea caz, rezerva se creează automat prin intermediul unui sistem de control bazat pe parametrii de presiune. În acest sens, rezervorul de acumulare permite crearea unei rezerve de apă în cazul unei întreruperi a alimentării cu electricitate, în timp ce sistemul cu hidrorezervor nu va funcționa deloc fără curent electric.

Cu toate acestea, acumulatorul în stare plină are o greutate considerabilă, iar atunci când este instalat în pod, necesită consolidarea planșeului și izolarea termică.

Varianta cu rezervor cu membrană este mai convenabilă și mai practică. Principiul de funcționare a sistemului de alimentare cu apă cu o astfel de stație de pompare se bazează pe menținerea artificială a presiunii apei în țevi. Pompa propriu-zisă, care extrage apa din sursă, pornește doar pentru a umple rezervorul. Apoi, apa este furnizată în sistem cu ajutorul aerului comprimat.

Hidropompa stației de pompare instalată în subsol funcționează prin aspirație, ceea ce permite utilizarea acesteia doar în cazul straturilor freatice nu foarte adânci sau al puțurilor cu presiune naturală a apei

Spre deosebire de varianta cu rezervor de expansiune, instalația hidropneumatică este mai compactă. În plus, utilizarea hidroacumulatorului de tip membrană garantează absența ciocanelor hidraulice în rețea și o presiune constantă în țevile de apă, simplificând totodată întreținerea sistemului de alimentare cu apă al consumatorilor dintr-o casă privată.

Singurul dezavantaj al stațiilor de pompare cu hidroacumulator este dependența de energie electrică. Rezervorul de acumulare a apei are adesea dimensiuni mici, de 25–50 de litri. Pompa trebuie să pornească frecvent pentru a-l umple, iar în cazul unei pene de curent, rezerva de apă nu durează prea mult. Pentru a evita astfel de situații, este recomandabil să vă dotați cu un generator autonom.

Concluzii și material video util pe această temă

Clipul #1. De la ce adâncimi poate echipamentul de pompare să ridice apa:

Clipul #2. Cum să asamblați singur o stație de pompare dintr-o pompă centrifugă de uz casnic:

Clipul #3. Totul despre principiul de funcționare a hidroacumulatorului din componența stației de pompare:

Sistemele automate autonome de alimentare cu apă oferă posibilitatea ca, atunci când locuiți într-o casă la țară, să nu vă obosiți cărând apa în găleți. Datorită construcției lor simple, stațiile de pompare sunt ușor de instalat și întreținut.

Aproape oricine se poate descurca cu instalarea lor. Din fericire, există o mulțime de configurații ale echipamentelor de pompare de diferite tipuri cu hidroacumulatoare, astfel încât se poate găsi soluția optimă pentru fiecare vilă.

Doriți să împărtășiți propria experiență privind utilizarea stației de pompare, aveți întrebări sau ați găsit neajunsuri în articol? Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos.