Насос для повышения давления воды в частном доме: схема подключения

В индивидуальном жилищном строительстве нередки ситуации, когда со временем давление воды в системе водоснабжения недавно возведённого дома падает. В результате, например, душевые устройства вместо тугого потока  горячей воды подают тонкую струйку, сопровождаемую булькающе-хрипящими звуками. Для решения проблемы необходим монтаж специального насоса, увеличивающего давление и расход воды. Такие насосы специалисты называют бустерными (от англ. booster – помощник, усилитель).

Когда необходим насос для повышения давления воды

Низкое давление и расход воды приводит ко многим неудобствам, особенно, если при строительстве частного дома этим вопросам  не уделялось достаточно внимания. Если в многоэтажных домах проблема решается установкой подкачивающих насосов (это учитывается ещё на стадии проектирования), то индивидуальные застройщики вынуждены принимать во внимание такие факторы, как, например, высота чердака или расположение точек раздачи воды.

✍ Гравитация

На необходимость установки бустерного насоса гравитация сказывается меньше всего. Гравитация либо приводит в движение водный поток, либо, наоборот, замедляет течение воды. Чем выше высота, на которую должна быть доставлена ​​вода, тем ниже её давление.  Если вода поднимается на несколько этажей (что характерно для двух- или трёхэтажных особняков), гравитация захочет отправить её обратно вниз.

Когда дом расположен ниже месторасположения источника воды, данная проблема отсутствует, но мало кто учитывает это обстоятельство при выборе участка под застройку, тем более, что иногда других вариантов просто не существует. Да и выбор места для обустройства колодца часто обусловлен качеством воды, а не иными причинами.

✍ Расстояние от дома до источника водоснабжения

На фактическое давление воды влияют также расстояние от источника воды и размер водопроводных труб. Если ваш дом находится в конце линии водоснабжения, доходящий до жилища поток воды будет минимальным.

Попытка решить проблему за счёт установки водопроводных труб  как можно меньшего диаметра приведёт к тому же итогу: расход будет слишком мал для нормального действия кранов, санузлов, душевой и кухни.

✍ Низкий напор воды, подаваемой из городской магистрали

Дом, построенный в черте города, может находиться ниже линии водоснабжения, водопроводные трубы выбраны и смонтированы по всем правилам, но давление воды по-прежнему низкое. Причина малого расхода – в ограниченных технических возможностях местной системы водоснабжения.

✍ Дополнительные системы водоснабжения

Вы установили современную систему очистки воды? Она обеспечивает подачу воды повышенного качества, но одновременно несколько снижает расход.

Устройство и принцип функционирования бустерного насоса

Такой насос не только повышает давление воды, но во многих случаях улучшает равномерность скорости потока. Бустерный насос работает так же, как вентилятор. У вентилятора имеются лопасти, которые вращаются, чтобы увеличить движение воздуха, а насос для повышения давления воды снабжён расположенной внутри корпуса крыльчаткой, которая точно так же увеличивает поток и давление воды.

✍ Компоненты

Большинство насосов, повышающих давление воды, независимо от производителя содержат одни и те же основные узлы:

1. Электродвигатель.
2. Преобразователь напряжения (опционно).
3. Рабочие лопасти.
4. Узлы управления параметрами водного потока.
5. Датчики давления или расхода (иногда предусматривается и дополнительная гидроавтоматика).

Перемещение воды производится приводной крыльчаткой, вращающейся в подшипниках корпуса. Параметры её вращения настраиваются заранее, с применением встроенной системы управления.

Схема встраивания бустерного насоса в систему водоснабжения

Все повышающие давление воды насосы — центробежного типа, но различаются способом  всасывания и передачи водного потока. В некоторых моделях используется вращающиеся лопасти,  в других — колеблющаяся диафрагма. Насосы с колеблющимися диафрагмами перемещают воду с помощью пары подвижных пластин, причём на одной имеются выступы, а на другой — углубления. Когда пластины соединяются, выступы сжимаются, вытесняя воду в трубопровод. Всасывание воды происходит во время обратного цикла, когда пластины разжимаются.

Некоторые конструкции насосов, например, от торговой марки Davey, снабжаются сенсорным устройством, которое обеспечивает более точную настройку уровня давления.

В результате повышения давления воды её скорость перемещения по трубам увеличивается.

✍ Применение

Как уже было указано, бустерные насосы увеличивают расход воды в системах водоснабжения частного дома при её перекачке из источника стационарного водоснабжения или бака. Однако сферы использования такого насоса гораздо шире:

• Например, в системе сбора дождевой воды воду часто собирают в специально установленный резервуар. Чтобы использовать такую воду для смыва туалетов, её необходимо откачивать из бака, для чего вполне можно применить бустерный насос;
• Иногда пользователи колодезной воды хотят увеличить её приток из скважины с низким коэффициентом извлечения. Используя гидроусилитель давления, можно подать воду из резервуара, одновременно повысив её давление;
• На приусадебных участках со сложным рельефом местности, бустерные насосы успешно используют для полива огородных растений.

Возможности техники расширяются при установке дополнительных узлов. Так, подкачивающий насос, оборудованный расширительным баком-аккумулятором,  предоставляет воде дополнительное пространство. Этим предотвращается  циклическое включение и выключение бустерного насоса всякий раз, когда открывается кран или включается душ.

Насосы, оснащённые обычным реле расхода, при запуске могут действовать нестабильно. Небольшой расширительный бачок предотвратит такие  колебания.

Бак большего размера вмещает объём воды, которая выкачивается из резервуара ещё до того, как насос снова включится. Поэтому увеличение размеров бака может обеспечить нужное количество воды и сократить продолжительность циклов между перекачками.

Выбор типоразмера бустерного насоса

Для того, чтобы хорошо ориентироваться в многообразии предложений рассматриваемого оборудования, следует знать ответы на следующие вопросы:

1. Каков максимальный расход воды?Для этого устанавливают, сколько литров воды требуется в минуту, принимая во внимание все точки раздачи, установленные в доме. Точность расчётов увеличится, если домовладелец определит также и скорость потока.
2. Сколько воды требуется для нормальной жизнедеятельности домашнего хозяйства.
3. Где располагается источник стационарного водоснабжения: выше или ниже места установки насоса? Это важно, поскольку влияет на требуемую высоту подъёма воды, начиная от нуля колодца и заканчивая кранами, установленными, например, в мансарде или на верхних этажах дома.
4. Какое давление требуется?Многие люди, в частности, при пользовании душем предпочитают высокое  давление воды. Но слишком высокое давление может повредить сантехнику, фитинги и прочие устройства. Поэтому в большинстве частных домов на точке входа водной магистрали монтируют редукционный клапан, управляющий давлением воды.

Проверка фактического давления в магистрали

Потребуется обычный водный манометр. Для максимальной точности полученных  показаний достаточно выполнить несколько простых шагов:

• Определиться с точкой замера. Если вода поступает из городского водопровода, манометр следует подключить к наружному крану, ближайшему к водомеру. Если вода поступает из колодца, манометр подсоединяют к точке, ближайшей к напорному резервуару;
• Перед тестированием необходимо убедиться, что все водовыпуски (включая раковины, душевые, стиральные машины) не работают. В ином случае давление воды снизится, и результат теста будет ошибочным;
• Подключить манометр, прикрутив его к патрубку до обеспечения герметизации соединения;
• После подключения повернуть входной кран на максимальную скорость потока и выждать некоторое время, пока стрелка прибора не стабилизируется. Манометр покажет давление воды в доме.

Если полученный результат ниже 320…350 кПа, то установка бустерного насоса необходима.

Далее приведем усреднённую диаграмму зависимости между основными параметрами данного оборудования.

Для пользования диаграммой необходимо отложить по расположенной справа вертикальной шкале фактическую высоту подачи воды в дом, а затем, при пересечении с характеристической кривой, установить минимально необходимое значение расхода. Сопоставляя полученный результат с известными техническими характеристиками оборудования, можно предварительно выяснить типоразмер повышающего давление гидроустройства.

Типовая характеристическая кривая взаимозависимости между основными параметрами бустерных насосов

Распространено заблуждение, что бустерные насосы могут увеличивать поток воды по всей системе, в случае, если одновременно используется несколько кранов. Такое оборудование в состоянии  увеличивать ДАВЛЕНИЕ, но не РАСХОД, потому что природа этих насосов не позволяет им производить больше воды, чем то, что уже проходит через систему.

Некоторые разновидности повышающих давление воды насосов управляются не напрямую, от электросети напряжением 220 В, 50 Гц, а через промежуточный преобразователь, подающий на электродвигатель постоянный ток напряжением 24 В. На функциональные возможности техники это особо не влияет, но поможет сгладить пик нагрузки при повторном пуске в случае нестабильной подачи электроэнергии.

Кстати, когда в течение некоторого времени вода в домашнем хозяйстве длительный период не потребляется (дачный сезон или отпуск), насос/насосы также могут быть отключены. Это целесообразно, чтобы предотвратить непроизводительные простои оборудования, либо уменьшить потребность в энергии.

Наиболее авторитетные мировые производители данного оборудования – торговые марки Shower Power, Aquatec, Davey, Burcam. Из отечественных вариантов рекомендуется приобретать технику от брендов Барьер, Гейзер, Новая вода: эти насосы адаптированы под российские реалии и не требуют перестройки системы электропитания.

Установка и отладка

Варианты монтажа бустерных насосов определяются многими факторами, среди которых тип оборудования (включая наличие дополнительных опций),  желательное место установки, количество обслуживаемых сантехнических устройств, требуемые показатели производительности и т.п. Далее влияние этих факторов будет рассмотрено более подробно.

✍ Общие соображения

Установка бустерного насоса проще, чем монтаж фекальных или канализационных насосов. Это связано с тем, что рассматриваемое оборудование предназначено для подключения к уже имеющейся в доме водопроводной системе.

Следует иметь в виду, что все типы повышающих давление воды устройств при работе сильно вибрируют. Поэтому не рекомендуется подсоединять бустерный насос непосредственно к медным трубам, иначе вибрации распространятся по всей водопроводной системе. Поэтому рекомендуется выполнять установку техники с использованием  гибких соединительных трубок, рассчитанных на наибольшее давление в сети.

✍ Место установки

Лучше всего монтировать  бустерный насос у основного источника водоснабжения, на точке её входа в дом  и всегда предусматривать байпас на случай, если с насосом когда-нибудь возникнут проблемы.

При монтаже насосов с колеблющейся диафрагмой, которые устанавливаются  непосредственно в линию обратного осмоса, следует произвести следующие действия:

• Осадочный фильтр всегда должен защищать насос от крупных твёрдых частиц. Поэтому, если позволяет конструкция, насос монтируется между фильтрами, а поток воды должен быть относительно стабильным;
• Ориентация насоса должна быть горизонтальной, в противном случае могут образоваться воздушные пробки, что приведёт к падению давления воды;
• Реле высокого давления устанавливается как можно ближе к баку. Это позволит избежать самопроизвольного включения насоса, который среагирует на падение давления в трубопроводе при открытии крана питьевой воды;
• Если давление слишком высокое (превышает 65…70 кПа), в фитингах системы могут возникнуть утечки. Для снижения давления используется регулировочный винт, имеющийся на корпусе насоса.

Насосы с колеблющейся диафрагмой в качестве бустерных используются редко. Рассмотрим порядок установки насосов центробежного типа. Применение нашли два варианта, когда используется одинарное или тандемное расположение устройств..

✍ Тандемное расположение

Применяется тогда, когда требуется создать наибольший уровень подъёма воды. Монтировать насосы следует выше бака. Соответствующая схема для насосов от Shower Power приведена далее.

✍ Одинарное расположение

Используется, когда требуется повысить давление воды только для одной из точек раздачи. Схема подключения приведена на рис. 4. Обращаем внимание, что насос часто управляется через преобразователь напряжения: это допускает монтаж устройства в ванных и душевых, где применение напряжения 220 В запрещено по соображениям безопасности. Количество задействованных фильтров зависит от необходимого качества очистки и числа свободных входов сантехнического устройства.

Конструкции повышающих насосов идеально подходят для установки на чердаке, при условии, что они будут защищены от влияния низких температур. Насосы спроектированы так, чтобы не всасывать воздух, если они расположены рядом с вентиляционной трубой или резервуаром для холодной воды. Реле расхода, которое включает насос, позволяют установить усилитель мощности для душа в любом положении, а, поскольку работа оборудования не сопровождается кавитацией, его можно монтировать в любом месте между баком для холодной воды и точками раздачи.

✍ Оптимальный алгоритм подсоединения

Отметим, что подключение электрических цепей должен производить специалист-электрик. Прочие операции можно выполнить и самостоятельно:

1. Перекрыть главный водяной кран на счетчике.
2. Зачистить наждачной бумагой водопроводную трубу, ведущую в дом.
3. Разрезать водопроводную трубу в нужных местах труборезом.
4. Установить систему повышения давления на место, собрав трубопровод и фитинги от установки повышения давления к существующей водопроводной системе.
5. Разобрать имеющиеся трубы и фитинги, а затем зачистить каждую часть наждачной бумагой.
6. При варианте неразъёмных фитингов нанести флюс на каждое соединение и припаять детали друг к другу.
7. Открыть водяной клапан и дождаться включения насоса.
8. Как только насос отключится, проверить показания манометров, чтобы убедиться в повышении давления воды.

Возможные дефекты монтажа

Неверная установка повышающего насоса и, как следствие — необходимость в новых монтажных работах – тяжёлый финансовый удар для домовладельца. Поэтому, если не пользоваться услугами специализированной компании, можно довести дело до полной переделки схемы.

В качестве примера далее рассматривается установка трёх бустерных насосов SP225, в противовес верному варианту монтажа, приведенному на рис. 5.

В схеме, приведенной на рис. 6, допущены следующие ошибки:

• В линии сброса установлен дополнительный повышающий насос, наличие которого якобы должно исключить сброс воды в бак при внезапном повышении давления сети. На самом деле установка ещё одного насоса перед основным резервуаром приведёт к тому, что в бак с холодной водой будет перекачиваться горячая вода, а давление в линиях раздачи не только не повысится, но и резко снизится;
• Один из бустерных насосов подсоединён не ПОСЛЕ, а ДО врезки в основную линию. В результате при включении этого насоса в линии может образоваться воздушная пробка, а расход воды упадёт до нуля, что может сопровождаться гидроударом.

Распространённой ошибкой является выбор типоразмера бустерного насоса без учёта качества воды, получаемой из источника. Ряд моделей оборудования не предназначены для применения в гидравлических сетях, где циркулирует вода, имеющая значительное количество растворённых твёрдых частиц. В таких случаях рекомендуется подбирать оборудование с расширенным диапазоном создаваемого давления, либо устанавливать дополнительные очистные фильтры.

Следует помнить, что бустерные насосы любого типа активируются расходом и/или давлением. В случае обнаружения утечек, насос необходимо изолировать и оценить его работоспособность. Только потом, если проблема не устранена, проверяют качество монтажа всех напорных линий.

Для снижения вибраций от действующего насоса рекомендуется в качестве фитингов использовать не тонкостенные медные трубки, а более жёсткие стальные гибкие разъёмы (особенно на входе и выходе).

Монтажная схема при использовании одного бустерного насоса.

Выводы

Насосы, предназначенные для повышения давления воды в частном доме – компактное оборудование (см. рис. 7), монтаж которого избавит жильцов от неприятностей, обусловленных низким напором. При этом сами насосы расход не увеличивают, ибо не могут произвести больше воды, чем та, что подаётся основным питающим насосом.

Особенно востребовано данное оборудование в тех жилых домах, где в утренние (или вечерние) часы одновременно задействуются несколько точек раздачи, каждая из которых требует повышенного давления воды.

Монтажная схема при тандемном расположении бустерных насосов.

Пример неверной установки бустерных насосов.

Комплект из трёх одинарных бустерных насосов, отвечающих за необходимое давление воды во всех точках её одновременной раздачи.