Насосное оборудование. Насосы wilo, grundfos, pedrollo.

В наши дни все больше людей предпочитают городской суете размеренную сельскую жизнь. К сожалению, загородное жилье не лишено достатков, и одним из них является низкое качество сетей провинциального водоснабжения и канализации, а в ряде случаев и их полное отсутствие. Зачастую владельцам коттеджей приходится самостоятельно обустраивать названные инженерные системы. Чтобы доставить воду от источника к потребителю или откачать ее излишки, необходимо насосное оборудование. Эти гидравлические машины различаются назначением (водоснабжение, повышение водопроводного давления, дренаж, откачивание сточных вод), конструкцией, принципом действия, производительностью и напором. Сегодня на российском рынке широко представлена продукция и отечественных, и зарубежных компаний: Calpeda, DAB, Pedrollo, SAER, SEA-LAND, Speroni (Италия); Jardino (Испания); Lowara (США-Италия); STA-RITE (США-Италия, торговые марки STA-RITE, Nocchi, Flotec); Ebara (Япония-Италия); Grundfos (Дания-Германия; в 2005 году в подмосковной Истре должен открыться завод Grundfos); Vortex, WILO, KSB (Германия); Water Technics Inc. (Великобритания, Италия, Сингапур); "Акватехника", "Джилекс", Московский насосный завод (Россия).

ДОЛОЙ БЕЗГРАМОТНОСТЬ!

Большинство бытовых насосов по принципу действия относятся к динамическому (центробежному, вихревому, струйному, вибрационному) оборудованию. В центробежной и вихревой технике в качестве рабочего механизма используется классическое колесо с лопастями, а в струйных эжекторных насосах эту роль выполняет струя воды (жидкости или газа), подаваемая извне под большим давлением. Несколько иначе устроена вибрационная техника — здесь на жидкость воздействует клапан-поршень, совершающий возвратно-поступательные движения.

Помимо моделей, работающих по динамическому принципу, в быту могут применяться и объемные насосы. Рабочим органом данного оборудования является изменяющая объем камера (поршневая техника для перекачивания сильно загрязненных жидкостей).

Каждая из вышеназванных систем используется строго по назначению. Так, центробежные насосы подходят для перекачивания чистой или слабо загрязненной воды, поскольку они достаточно просты и позволяют регулировать подачу, а также напор в широком диапазоне. Родственная им вихревая техника характеризуется компактностью и низкой стоимостью (на 20-30% дешевле), но при этом имеет ряд недостатков, что несколько сужает рамки ее применения. Минусами такого оборудования являются неприятный высокочастотный шум и повышенные требования к чистоте воды. Если хозяева решили сэкономить и приобрели вихревой насос, его лучше разместить как можно дальше от спален, скажем, в подсобном помещении, а поскольку это устройство чувствительно к твердым частицам, содержащимся в водопроводной воде, еще и дополнить систему фильтрами механической очистки.

Осторожно следует подходить и к покупке самовсасывающих станций с эжекторным насосом. В продаже имеются комплексы поверхностного расположения, способные, по утверждениям производителей, поднимать воду с 40-50-метровой глубины. Они дешевле установок с погружными или скважинными насосами, но вместе с тем характеризуются низким КПД, небольшим расходом и нестабильностью работы. Кроме того, при загрязнении эжектора, а это случается довольно часто, рабочие характеристики станции ухудшаются.

ОТ РАСХОДА ДО НАПОРА

Основные характеристики любого насоса — подача и напор. Подачей называется объем жидкости, перекачиваемый устройством за единицу времени, а напором — полное количество энергии, сообщаемое с его помощью единице массы жидкости. В упрощенном виде напор, выраженный в метрах водяного столба, обозначает высоту, на которую можно поднять воду. Выбирать технику следует исходя из этих величин. Подача насоса для водоснабжения должна быть равна сумме расходов всех активных точек водоразбора. Чтобы определить подачу, необходимо подсчитать максимальное количество одновременно включенных бытовых устройств и сложить значения их расходов (табл. 1). Как показывает практика, для большинства загородных домов достаточно насоса с подачей воды 2,0-3,0 м3/ч.

Дренажные и фекальные насосы также подбираются исходя из требуемой подачи. Обычно это оборудование устанавливается на емкость известного объема, которую необходимо осушить за определенное время. К примеру, если за сутки нужно откачать воду из резервуара объемом 20 м3, расчетная подача дренажного насоса составит не менее 0,84 м3/ч.

Требуемый напор определяют, ориентируясь на геодезическую высоту подъема воды (разница уровней между наиболее высокой точкой водоразбора, скажем, краном на втором этаже и расположением водозабора), необходимое рабочее давление (в бытовом водопроводе оно составляет не менее 2 бар, что соответствует 20 м напора) и потери напора по длине трубопровода, которые зависят от скорости движения жидкости, шероховатости внутренней поверхности труб и пр.

При расчете напора необходимо учитывать и систему водоочистки, поскольку потери на водоочистных фильтрах могут условно составлять до 10 м и более.

КОГО ЗА ВОДОЙ ПОСЫЛАТЬ?

Известно, что в бытовых целях ежедневно расходуется довольно большое количество воды, причем высокого качества. Согласно СНиП 2.04.01-85, норма водопотребления для одного человека составляет от 120 до 250 л/сутки (величина зависит от степени благоустройства дома). Коммунальные водохозяйства обеспечивают приемлемое качество воды, но нестабильную подачу. Так, нередко давление в сети может опускаться ниже минимума, необходимого для работы проточных бойлеров, систем очистки, полива и других "водозависимых" устройств. Для его повышения предназначены насосы с автоматическим включением UPA15-90 и UPA120 (Grundfos); в системах ГВС применяется циркуляционное оборудование, к примеру, МХН (Calpeda), Star Z и TOP Z (WILO), Alpha+ (Grundfos), CP (Water Technics). Эти насосы рассчитаны на продолжительную работу в жилых помещениях, поэтому производители сделали их максимально бесшумными. В частности, уровень шума в моделях UPA 15-90 и Star Z не превышает 35 дБ. Для экономии в насосах Grundfos и WILO используется электронная регулировка частоты вращения рабочего органа, которая почти в три раза сокращает потребление электроэнергии.

Источником воды в условиях отсутствия централизованного водоснабжения обычно выступают колодцы, каптажные камеры родников и скважины различных типов. Правильно обустроенные колодцы вполне подойдут обитателям домика "без излишеств", хотя уровень загрязнения такой воды может оказаться недопустимо высоким, особенно в промышленно развитых районах. Аналогично обстоит дело и с жидкостью из озер, рек, водохранилищ, которая пригодна разве что для технических нужд, скажем, полива огорода. Самую чистую воду дают скважины, однако их обустройство обойдется в 1 000-10 000 у.е. и более.

РЕШЕНИЕ НА ПОВЕРХНОСТИ

Для частного водозабора применяются поверхностные (монтируемые над водой) или погружные насосы. Техника первого типа устанавливается в доме; с колодцем ее связывает подводящий трубопровод. Поверхностные насосы недороги, просты в эксплуатации и обслуживании, однако область их применения ограничена — если колодец расположен на расстоянии 30-40 м от коттеджа, уровень воды в нем должен быть не ниже трех-четырех метров.

Чтобы выяснить, подходит ли в вашем случае поверхностный насос, необходимо подсчитать потери напора в подводящем трубопроводе. Такой расчет учитывает материал трубопровода, диаметр труб, скорость движения воды, наличие поворотов на "трассе" и ряд других факторов. Расчетная максимальная глубина всасывания (даже у самых лучших моделей она не превышает четырех-шести метров) обеспечивается только при расположении насоса над устьем точки водозабора. Если скважина находится на некотором расстоянии от дома, часть "всасывающей способности" уйдет на компенсацию потерь напора. (Упрощенно их можно принять равными метру на 10 м трубопровода, соответственно, если скважина располагается в 30-40 м от коттеджа, потери напора составят три-четыре метра.) Кроме того, подача снижается по мере износа рабочего механизма.

Среди поверхностной техники, широко применяемой в коттеджном водоснабжении, хорошо зарекомендовали себя серии МС и WJ (WILO), JP (Grundfos), JEXM (Ebara), JTL, JTX (Water Technics), BGM (Lowara), Max, MCX, Multinox (Nocchi), CAM (Speroni), JDW, JCR, JSW (Pedrollo), насос "Джамбо" ("Джилекс"). Данное оборудование стоит сравнительно недорого и мо жет использоваться для перекачки чистой или слегка загрязненной воды. Между собой модели различаются мощностью, показателями подачи и напора, наличием или отсутствием встроенной защиты двигателя от перегрева, а также материалом, из которого изготовлены рабочие колеса и корпус насоса. Например, компании Grundfos, WILO, KSB, Lowara и Ebara отдают предпочтение нержавеющей стали, другие производители делают корпус из чугуна, а рабочие колеса — из высокопрочных полимерных материалов (насос "Джамбо"; Мах 80/48 М и САМ 40, Speroni; JDW 1AX, JSW, JCR, Pedrollo).

Помимо отдельных устройств большинство производителей выпускают и автоматические станции (табл. 2), в состав которых входят насос, гидроаккумулирующий бак, аппаратура управления и контроля. Преимущество подобных комплексов состоит, прежде всего, в точном подборе компонентов, благодаря чему обеспечивается стабильная работа оборудования в автономном режиме. Кроме того, за счет гидроаккумулирующего бака в системе водоснабжения поддерживается постоянное давление. Гидроаккумулятор позволяет избежать частого включения насоса (в зависимости от мощности двигателя производители рекомендуют делать это не чаще 15-20 или 30-50 раз в час) и сглаживает гидравлические удары. В форс-мажорной ситуации, например при отключении электричества, некоторое время он работает и как дополнительный резервуар.

Бак представляет собой металлическую или стеклопластиковую емкость. (Композитные гидроаккумуляторы лучше металлических, поскольку практически не корродируют, но и стоят в несколько раз больше.) Емкость состоит из разделенных гибкой мембраной резервуаров, один из которых заполняется водой, а другой — под некоторым давлением воздухом. При открывании водопроводного крана вода из гидроаккумулятора поступает в сеть и компенсирует резкое падение давления.

Чем больше емкость бака, тем реже включается насос. В продаже можно найти гидроаккумуляторы емкостью от восьми до нескольких сотен и даже тысяч литров. Надо сказать, что недорогие восьмилитровые баки недостаточно хорошо справляются со своими задачами. Так, точка водоразбора (кухонный кран, душ, посудомоечная машина и т.д.) расходует от шести до пятнадцати литров в минуту, поэтому восьми литров хватает лишь на 15-30 секунд работы того или иного устройства. Практика показывает, что оптимальным решением для загородного дома будет покупка 25- или 50-литрового гидроаккумулятора (стоимость 50-100 у.е.).

Важными рабочими параметрами насосных станций являются компактность оборудования и бесшумность его работы. Неплохие показатели у комплексов серии MQ (Grundfos): их габаритные размеры составляют всего 57x22x32 см. Такая мини-станция поместится даже на кухонной полке. Бесшумность работы зависит в первую очередь от конструкции насоса (центробежные насосы значительно тише вихревых) и способа охлаждения электродвигателя (воздушный вентилятор или перекачиваемая жидкость). Так, электродвигатель насоса MQ охлаждается посредством воды, что обеспечивает более низкий уровень шума. Тем не менее лидерами считаются насосы с "мокрым ротором" (например, серия CHIE, Grundfos).

Без воды техника может перегреться и выйти из строя, поэтому для безопасной работы в таком оборудовании используется защита от "сухого хода". Этой опцией обладают серии JEXM (Ebara), BGM (Lowara), NGC с блоком автоматики BRIO (Calpeda), станции MQ (Grundfos), MCX (Nocchi), Wilo-Jet FWJ (WILO) и Hydrofresh (Pedrollo). Последние также оборудованы тепловой защитой для однофазных моторов. Хорошо, если двигатель насоса способен работать и при скачках напряжения в электросети (модель "Джамбо"), однако большинство импортных устройств нуждается в стабилизаторе напряжения.

Почти все самовсасывающие насосы и станции оснащаются электродвигателями, впрочем, есть оборудование и с бензиновым или дизельным генератором. Это так называемые мотопомпы (в частности, серии СМА, Speroni; Jard, Robin, Франция-Япония; РМ, Nocchi). Их применяют для полива, водоснабжения, откачки грунтовых вод и тушения пожаров.

ПУТЕШЕСТВИЕ К ЦЕНТРУ ЗЕМЛИ

Для подачи воды из глубоких колодцев или скважин используются погружные (колодезные или скважин-ные) насосы (табл. 3). От поверхностных они отличаются конструкцией, большей надежностью, долговечностью и, соответственно, стоимостью. Дело в том, что подобная техника постоянно находится в воде, к тому же ее нельзя просто достать и осмотреть. Подъем погружного насоса со 100-метровой глубины обойдется хозяевам в полтора раза дороже, чем монтаж, который, кстати, тоже недешев — до 1 000 у.е. и больше.

Необходимым условием качественной работы погружного оборудования является плавность хода — вибрационная техника (наиболее известны российские модели "Малыш" и "Ручеек") провоцирует замутнение воды придонным илистым осадком. Не менее важен и материал рабочего колеса. Если вода содержит большое количество взвешенных частиц, оптимальным вариантом будет оборудование с колесом из нержавеющей стали (например, SP, Water Technics). В скважин -ных насосах используется крыльчатка из износостойких полимерных материалов наподобие норила — армированного стекловолокна с керамическим покрытием в местах износа (скажем, ST, Water Technics) или ацетатных смол с графитовым покрытием (Nocchi), a также армированное стекловолокно с керамическим покрытием в местах износа (Pedrollo). Шум для погружной техники — показатель не столь существенный. Даже очень "громкий" насос, установленный на глубине нескольких десятков метров, на поверхности земли будет абсолютно не слышен.

Система водоснабжения с использованием погружного оборудования должна включать водоподъемную автоматизированную установку (насос с обратным клапаном), гидроаккумулятор, блок автоматики и систему контроля, фильтрационный узел, разводящие трубопроводы и арматуру. Стоимость подобной системы зависит от глубины залегания грунтовых вод и составляет от 500 до 5 000 у.е.

Поскольку погружные насосы могут функционировать только в воде, многие производители предусматривают в своих моделях встроенную защиту от "сухого хода". Если ее нет, понадобится комплект аппаратуры автоматики и контроля, который, помимо защиты от "сухого хода", предохранит технику и от скачков напряжения. Также в современных погружных насосах используется электронная регулировка частоты вращения ротора (серии TWU и TWI, WILO, SQE, Grundfos).

ТАБЛИЦА 3. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕКОТОРЫХ ПОГРУЖНЫХ (КОЛОДЕЗНЫХ И СКВАЖИННЫХ) НАСОСОВ

Благодаря этой опции в трубопроводе поддерживается постоянный напор вне зависимости от количества активных точек водоразбора. Согласитесь, принимать душ, зная, что внезапно включенный на кухне кран не повлияет на температуру воды, безусловно, приятнее.

В некоторых моделях ("Водомет", "Джилекс"; SUMO, Pedrollo) гидравлическая часть погружных колодезных насосов и всасывающий патрубок располагаются снизу, что позволяет данному оборудованию работать даже при частичном погружении в воду. Однако при большом количестве нерастворимых частиц лучше использовать насос с верхним расположением гидравлической части. Альтернативный вариант — заглубить дно водоема таким образом, чтобы между ним и нижней точкой насоса оставалось не меньше метра, либо использовать колодезное устройство TW 5-SE (WILO) — оно забирает воду через патрубок, соединенный при помощи гибкого шланга с плавающим фильтром. Благодаря поплавку последний всегда находится на несколько сантиметров ниже уровня воды и исключает попадание в насос осевших или поверхностных загрязнений. Помимо этого, насос оборудован опорным основанием с виброгасителями и тепловой защитой.

ОСОБЫЙ ХАРАКТЕР

Несмотря на схожесть конструкций, задачи у колодезных и дренажно-фекальных насосов (табл. 4) прямо противоположные. Дренажное оборудование предназначено для отвода лишней воды с участка, поэтому используется весной, в период подтопления подвалов и прочих заглубленных сооружений. Подавать воду на "недосягаемую" высоту от дренажного насоса, как правило, не нужно — его рабочий напор редко превышает пять-шесть метров. Подача в 10-15 м3/ч считается весьма распространенным показателем, что вполне объяснимо, если учесть объемы перекачиваемой жидкости. Так, для котлована полуметровой глубины и площадью 100 м2 ее объем составит 50 м3.

Среди других особенностей дренажных насосов отметим повышенную стойкость к загрязненной жидкости и всасывающий патрубок, расположенный в "подошве" корпуса, благодаря чему вода собирается полностью, без остатка (после работы техники из серии Drenox 80/7 от Nocchi и TOP floor от Pedrollo остаются лужи глубиной не более двух-трех миллиметров). Чтобы дренажные устройства могли работать в автоматическом режиме, их оборудуют специальными поплавковыми выключателями (погружные насосы Ama-Drainer, KSB). Эта опция страхует насос от полной откачки жидкости. Всасывающий механизм в моделях серии TMW (WILO) образует в месте работы завихрение, за счет чего удаляется и осадок.

Основная характеристика дренажной техники — размер твердо дисперсных частиц, которые рабочая камера насоса может пропустить без вреда для себя. Большинство бытовых насосных систем рассчитано на фракции диаметром около 10-30 мм, но некоторые модели (TP 50 и TP 65, WILO; DW Vox, Right, Ebara; GMC и GMV, Calpeda; MC, VX, Pedrollo) способны перекачивать жидкость с включениями диаметром до пяти-семи сантиметров.

Необходимо сказать пару слов и об универсальных погружных насосах небольшой мощности, например, вибрационной модели "Малыш" и прочих российских аналогах. В "Малыше" отсутствуют вращающиеся детали, что повышает его механическую износостойкость. Он прекрасно подходит для полива приусадебных участков и огородов, водоснабжения садовых хозяйств, откачки воды из подвалов, да и стоит недорого — порядка 25 у.е. Единственный минус данной модели — отсутствие автоматики в штатной комплектации.

Особую группу погружной техники составляют фекальные насосы, например, Right (Ebara), Cutter и Tiger (Water Technics), SEG (Grundfos), BIOX (Nocchi), VX (Pedrollo), Ama-Porter S и AmarexN (KSB). В отличие от дренажных устройств, такое оборудование имеет открытое рабочее колесо, а также режущий механизм, который перемалывает бумагу и позволяет перекачивать канализационные стоки. Впрочем, рассматривать фекальные насосы в качестве универсальных измельчителей бытовых отходов не стоит — несмотря на то, что некоторые модели способны измельчать даже большие тряпки (серия TP 40 S, WILO; серия SEG, Grundfos; Cutter, Tiger, Water Technics), полиэтиленовые пакеты им уже не по зубам. Данное оборудование изготавливается из материалов, устойчивых к химическому и механическому воздействию, и это, в свою очередь, отражается на их стоимости.

ТАБЛИЦА 4. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕКОТОРЫХ ДРЕНАЖНЫХ И ФЕКАЛЬНЫХ НАСОСОВ

В быту часто используются и установки принудительного канализирования (модели Sanitop, Sanibest, Saniplus, SFA; Sololift, Multilift, Grundfos; TMP, KH, WILO; Vacusystem, Nocchi; mini-Compacta, Compacta, KSB). Эти компактные насосы предназначены для принудительной откачки сточных вод и применяются, если канализационный канал имеет большую длину или располагается выше уровня слива (например, если ванная находится в подвале). Внешне такие истемы похожи на сантехнические устройства. Между собой они различаются по производительности и сфере применения. Так, Sanivite (SFA) рассчитан на перекачку горячей воды из кухни, a Sanitop используется в ванной. Среди универсальных "работников" отметим новинку 2004 года от компании SFA — установку принудительного канализирования Sanicubic. Эта модель, оснащенная двумя насосами (каждый мощностью 1,5 кВт), транспортирует стоки на высоту до 10 м или на расстояние до 100 м, выдерживает горячую (до 90°С) воду и измельчает твердые включения.