ВЫБОР НАСОСА ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ДОМА
М. Б. Буренко, главный инженер ООО «Импэкс Инжиниринг»
Работа большинства инженерных сиcтем частных домов основана на иcпользовании насосного оборудования. Благодаря ему реализуется масса полезных функций – от подачи в дом воды и ее отведения до теплоснабжения помещений. Однако даже на первый взгляд существует множество решений типовой инженерной схемы. Поэтому владельцу частного дома, решившему самостоятельно оcнастить (или модернизировать) существующие cиcтемы жизнеобеспечения насосными оборудованием, порой бывает достаточно cложно cделать правильный выбор.
Выбор наcоcа для cиcтемы отопления
Надежное теплоснабжение является важнейшей составляющей комфортной среды в жилом доме. Практика подсказывает, что из существующих сегодня способов обогрева помещений предпочтение отдается автономным жидкостным cиcтемам. Простейшая схема состоит из отопительного котла, трубной разводки и радиаторов. При этом их тип (c естественной или с принудительной циркуляцией теплоносителя) будет зависеть от площади дома (по упрощенной схеме), а для более точного расчета следует воспользоваться услугами инженера-теплотехника.
Система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя (в силу малой инерционности) может быть использована в доме площадью не более 100 м2. В домах с большей площадью, имеющих разветвленную сеть трубопроводов или контур отопления «теплый пол», такая схема не обеспечивает равномерный прогрев всех отопительных приборов, а значит, их отдача будет малоэффективной. Для того чтобы теплоноситель перемещался по отопительному контуру с необходимой скоростью, обеспечивающей быструю и эффективную доставку тепла во все уголки помещений, требуется принудительно обеспечить его циркуляцию. Это достигается включением в систему отопления циркуляционного насоса.
Очевидно, что при выборе циркуляционного насоса, как и при покупке другой техники, нужно ориентироваться на надежность, необходимый уровень автоматизации, малое энергопотребление, длительный срок эксплуатации, низкие эксплуатационные затраты. Также важны бесшумность, отсутствие необходимости в сложном техобслуживании и способность оперативно влиять на теплоотдачу системы в зависимости от времени года, суток и погодных условий.
Заметим, что характеристики циркуляционного насоса подбираются под конкретную систему отопления. Основными критериями при его выборе будут производительность (т. е. способность перекачать определенное количество теплоносителя за единицу времени) и напор (показатель, характеризующий способность насоса преодолеть гидравлическое сопротивление системы отопления). Зная цифровые значения этих параметров, продавцы-консультанты по каталогу подберут необходимый тип и модель насоса. Поэтому перед походом в магазин важно уточнить площадь дома, мощность котла, общую емкость системы отопления, ее гидравлическое сопротивление (для этого потребуется уточнить количество отопительных приборов и термоголовок, запорной арматуры, длину и диаметры трубопроводов), а также определиться с типом используемого теплоносителя (вода или антифриз).
На основании этой информации проводятся несложные арифметические расчеты, по результатам которых подбирается необходимое устройство. Следует иметь в виду, что полученные цифры характеризуют работу аппарата при максимальной нагрузке. Однако подобные условия эксплуатации насоса будут скорее исключением, чем правилом. Поэтому из двух насосов с близкими к расчетным характеристиками целесообразнее остановить выбор на аппарате с менее впечатляющими параметрами. Это позволит не только сэкономить средства при его покупке, но и снизить в дальнейшем расходы на электроэнергию.
Также следует обратить внимание на особенности конструкции насоса (как правило, в бытовых сетях используются насосы с «мокрым ротором»), резьбовое или фланцевое подсоединение труб, одинарный или сдвоенный вариант. Здесь есть свои нюансы, играющие существенную роль в каждой конкретной ситуации. В данном случае помощь должен оказать специалист, т. к. продавцы в магазинах, как правило, стараются продать более дорогую технику и ориентироваться на их мнение нельзя.
При выборе насоса заслуживает внимания такой показатель, как возможность изменения скорости вращения ротора. Давно и хорошо известные многоскоростные насосы (обычно с тремя скоростями) позволяют вручную корректировать температуру отопительных приборов – интенсивность работы аппарата можно снижать, когда морозы незначительны. Есть и более современные устройства, например, с электронной регулировкой частоты вращения. Такой прибор сам «приспособится» под систему и будет функционировать в оптимальном режиме, но они дороги.
Среди удобных опций, на которые следует обратить внимание при покупке, – функция «деблокирования». Она дает возможность без проблем запустить аппарат после длительного летнего простоя, когда в проточной части насоса накапливаются различные отложения. Впрочем, циркуляционные насосы последних поколений обладают высоким крутящим моментом за счет использования ротора на постоянных магнитах, как это предусмотрено, например, в модели Grundfos серии Alpha2. Такой двигатель без усилий проворачивает даже «заросший» вал.
Следует иметь в виду, что циркуляционные насосы устанавливают, как правило, в обратную линию, ведущую от отопительных приборов к котлу. Это избавляет их от постоянного контакта с перегретой водой, что позволяет продлить срок службы деталей.
Насосы для системы водоснабжения
Очевидно, что сегодня должный уровень комфорта невозможно представить без надежного водоснабжения. Привычные удобства и бытовая техника нуждаются в бесперебойной подаче чистой воды с необходимым для надежной работы давлением в системе. Все это также обеспечивается насосным оборудованием. Но для его подбора следует принять во внимание ряд условий.
В тех случаях, когда источником воды являются колодцы или артезианские скважины, система водоснабжения включает водоподъемную установку, накопительный бак, фильтрационный узел, а также разводящие трубопроводы и арматуру (смесительную, запорную и регулирующую). Водоподъемная установка состоит из насоса с первичным фильтром и блока автоматики с системами защиты и регулирования. Для того чтобы определиться с типом насоса, нужно знать, с какой глубины будет подниматься вода, поскольку именно этот параметр является определяющим. По своим возможностям и областям применения все насосы делятся на две большие группы: погружные (с глубиной подъема воды свыше 8 м) и поверхностные (глубина подъема воды до 8 м).
Погружные насосы используются в основном в артезианских скважинах, хотя могут применяться и в глубоких колодцах. Поскольку вода часто содержит взвеси песка, обладающего сильными абразивными свойствами, погружной насос должен быть выполнен из высококачественной нержавеющей стали и современных композитных материалов. Неплохо зарекомендовал себя скважный насос Wilo TWU4. Следует обратить внимание на то, что насосы такого типа бывают разных размеров (подбор осуществляется по диаметру обсадных труб скважины), обычно 3- и 4-дюймовые. Большее распространение получили 3-дюймовые насосы в связи с тем, что бурение более узких скважин дешевле. Впрочем, существуют универсальные 3-дюймовые погружные насосы, которые подходят и для скважин большего диаметра.
Поскольку ремонт скважинного насоса достаточно сложен (для этого приходится вскрывать скважину и поднимать агрегат; во многих случаях ремонт сопоставим по стоимости с покупкой нового устройства), особые требования предъявляются к надежности прибора. Во избежание проблем ведущие производители насосов делают многократную защиту. Как правило, современные насосы снабжены защитой от сухого хода, от перегрева, обратным клапаном, встроенным стабилизатором напряжения и дополнительно оборудованы системой плавного пуска, исключающей скачок тока в момент пуска электродвигателя насоса.
Если по ряду причин предпочтение было отдано колодцу, имеет смысл воспользоваться поверхностным насосом или насосной станцией. Такие насосы устанавливаются на поверхности (в доме) и соединяются с источником воды трубопроводом (заметим, что длина трубопровода не должна превышать 200–300 м из-за потерь напора по длине). Они могут доставить воду из источника глубиной не более 8 м.
Как и в случае с погружными насосами, от такого оборудования требуется устойчивость к воздействию песка и прочих взвесей, а значит, корпус и крыльчатка насоса должны быть выполнены из соответствующих материалов – нержавеющей стали или прочных композитов.
При всей простоте и достоинствах поверхностные насосы обладают одним явным недостатком – они довольно шумные. Поэтому их стоит размещать в специально оборудованных технических или подсобных помещениях, защищенных от низких температур в холодное время года. Надо сказать, что существуют и малошумные комплектные компактные насосные станции, снабженные водяным охлаждением электродвигателя, например Grundfos серии МQ, а также Wiloсерий TOP и Star, их можно устанавливать даже на кухне.
Как правило, системы водоснабжения вне зависимости от типа водоподъемного агрегата снабжаются расширительными (мембранными баками). Он позволяет исключить частые включения/выключения (перегрузку) электродвигателя и предохраняет от гидроударов, которые повреждают насос и систему в целом.
Подбираем нужный насос
К подбору насоса следует отнестись с особой тщательностью, поскольку от этого во многом зависит надежность и эффективность работы всей системы водоснабжения вашего дома.
Для того чтобы точно подобрать нужное оборудование, придется сделать ряд несложных расчетов и учесть несколько важных условий. Прежде всего, стоит выбрать материал, из которого будут монтироваться трубопроводы. При не слишком больших объемах водопотребления стоит предпочесть трубы из ПВХ или металлопластика (сегодня они представлены на рынке в большом ассортименте, например, Wavin или отечественные Altstream), т. к. они долговечны, легко монтируются и способны существенно уменьшить потери на трение по сравнению с традиционными металлическими водопроводами. Наиболее распространенное сечение труб от 3/4" до 1". Такое сечение позволяет снизить расходы на прокладку трубопроводов и сохранить оптимальную скорость потока (не выше 4 м/с). Заметим, что если скорость потока выше, он вызывает шум в трубах и создает опасность гидроудара.
Насос подбирается по двум основным параметрам: производительности (расходу) – сколько литров в минуту или кубометров воды в час может перекачать насос и напору – на какую высоту насос может доставить эту воду.
Производительность. Для нормального комфортного проживания обычно достаточно 400 л воды в сутки на человека. Поэтому легко получить необходимое количество: умножьте количество людей, постоянно проживающих в доме, на 400. Например, для трех человек вполне достаточно 1200 л. Дополнительный показатель – максимальный расход. Он определяется возможностью одновременного пользования несколькими точками потребления воды. Например, если три человека могут одновременно пользоваться душем/ванной (8–10 л/мин.), краном на кухне (6 л/мин.), туалетом (6 л/мин.), то максимальный расход воды составит 22 л/мин. Опыт показывает, что для семьи из 4–5 человек максимальный расход составляет около 30 л/мин. (или 1800 л = 1,8 м3/ч) и общее суточное потребление равно 3000 л воды.
Насос может использоваться и для полива участка. Здесь все определяется размерами территории и погодой. Обычно 2000 л в сут. для этих целей более чем достаточно.
Напор рассчитывается несколько сложнее. Его величина определяется, во-первых, комфортным давлением излива (т. е. напором воды в кране). Оно составляет приблизительно 2 бара (примерно с такой силой вода течет из крана). Во-вторых, геометрическим перепадом высоты от зеркала воды (динамический уровень) до верхней точки водоразбора. Кроме того, обязательно должны быть учтены потери давления на трение в трубопроводах. Последние зависят от очень многих факторов, таких как диаметр труб, их длина, материал, количество колен, тройников, фильтров, наличия котлов, бойлеров, запорной и контрольно-измерительной аппаратуры и т. д. Все это определяется по специальным таблицам. Сумма этих параметров и составит требуемый напор. Поэтому при выборе необходимого насоса желательно иметь при себе схему разводки водопровода и паспорт скважины или колодца.
Как правило, серьезные торгующие организации имеют специальные программы, позволяющие рассчитать характеристики насоса по имеющимся данным, так что чем больше информации сможет предоставить клиент, тем более оптимальным будет выбор.
Канализационные насосные установки как основа системы напорной канализации индивидуального дома
Комфортное проживание в частном доме подразумевает организацию надежного отведения канализационных и сточных вод. Наиболее простым и экономичным способом решения этой задачи является подключение дома к центральной системе канализации. При ее отсутствии создаются индивидуальные локальные очистные сооружения (ЛОС). Следует заметить, что если раньше строительство подобных систем ограничивалось септиками, часто приводившими к загрязнению подземных вод, то сегодня ситуация начала меняться в лучшую сторону. Применение современных изолированных ЛОС, исключающих попадание стоков в окружающую среду, позволяет довести очистку воды до 95–97 %. Это дает возможность без опасений использовать ее в технических целях, например, для полива или хозяйственных работ. Среди таких систем есть как импортные (чешские Topas), так и отечественные («Лидер»).
Как правило, образующиеся в процессе жизнедеятельности стоки с помощью системы внутренней канализации удаляются из дома самотеком. Отметим, что проверенный многолетней практикой опыт самотечной канализации нашел широкое применение в том числе и в индивидуальном строительстве. Однако имеется ряд ограничений:
- обязательное расположение санитарных и бытовых приборов в непосредственной близости от канализационного коллектора;
- их подключение трубами определенного диаметра;
- размещение приборов выше точек врезки их сливных труб в коллектор в отдельных случаях делают этот метод водоотведения абсолютно неприемлемым.
Довольно часто возникает ситуация, при которой источники канализационных и сточных вод (ванна, унитаз, биде, душевая кабина, раковина, стиральная и посудомоечная машины и пр.) требуется разместить на существенном удалении и значительно ниже уровня прохождения канализационного коллектора, например в подвале или цокольном этаже. Очевидно, что при такой планировке о самотеке и речи быть не может.
В данной ситуации рекомендуется решать проблему водоотведения с помощью системы напорной канализации, представленной в виде совокупности компактных автоматических канализационных установок, например Sololift+ компании Grundfos. В отличие от насосов, они предназначены для сбора сточных вод непосредственно в месте их возникновения и последующего перекачивания в канализационный коллектор.
Как правило, модельный ряд таких установок включает в себя устройства для выполнения конкретных задач: отвод сточных вод из туалета и/или одного либо нескольких других бытовых источников сточных вод, таких как раковины, биде, душевые кабины, посудомоечные машины, кухонные мойки, стиральные машины. Данные устройства представляют собой полностью укомплектованные, готовые к подключению системы, включающие накопительный бак, насос и устройство управления. Установки подсоединяются непосредственно к сантехническим приборам. Принцип их действия достаточно прост: по мере заполнения накопительного бака находящийся внутри насос автоматически включается с помощью датчика уровня. Эти устройства практически не требуют обслуживания, т. к. их конструкция обеспечивает самоочистку при опорожнении, а угольный фильтр исключает появление неприятного запаха. Для того чтобы смонтировать и включить установку, не требуется специальной квалификации. Единственное требование к владельцу – время от времени промывать бак. Заметим, что установки этого типа надежны, энергоэффективны и практически бесшумны в работе. Более того, их обслуживание просто и удобно. Для доступа ко всем частям насоса достаточно поднять крышку. Питаются установки от обычной электросети и имеют потребляемую мощность 270–400 Вт.
Монтаж их прост и не представляет особых трудностей даже для неспециалиста. Однако следует учесть несколько особенностей, которые определяют успешность дальнейшей работы устройств. Так, при установке подобной системы необходимо оставлять зазор не менее 10 мм между резервуаром и примыкающими к нему стенками. Как правило, это несложно сделать, поскольку современные бытовые канализационные станции очень компактны.
Чтобы еще больше снизить уровень шума, рекомендуется монтировать установку на виброзащитный материал – резиновый коврик, полиуретановую подложку и т. п. Как правило, перед первым пуском требуется промывка установки.
В заключение следует отметить, что современная насосная техника позволяет реализовать практически любые идеи владельцев дома. Но даже самое качественное оборудование от известных производителей может оказаться малоэффективным, если оно подобрано без учета индивидуальных параметров какой-либо из систем жизнеобеспечения. Зачастую возникают проблемы с качеством электроэнергии – пониженным напряжением, сбоями частоты. Нельзя исключать и природный фактор, например, длительные и сильные морозы. Нужно со всем вниманием отнестись к подбору таких устройств, по возможности иметь дублирующую или резервную систему, приобретать устройства более высокого качества и с высоким ресурсом, не экономить на дешевых китайских подделках, приобретать товар в зарекомендовавших себя фирмах, внимательно проверять прилагающуюся документацию.
Усилия, потраченные на выбор, будут вознаграждены покоем, уютом и комфортом в доме!
