Princípio de operação e projeto de uma estação de bombeamento típica para abastecimento de água

Acredite, uma casa particular pode ser equipada com um nível de conforto tão alto que morar nela se tornará muito mais conveniente do que em um apartamento na cidade. De qualquer forma, o suprimento de água pode ser usado sem conveniência. Da mesma forma, para obter água, basta abrir a torneira, que ainda não é muito compatível com a infraestrutura suburbana, concorda?

Mas este não é um sonho "arco-íris". Para implementar a idéia, basta incluir uma estação de bombeamento no esquema de abastecimento de água. Ela vai refazer a quantidade colossal de trabalho físico duro para os proprietários. É verdade que, para sua conexão e operação competentes, é necessário conhecer bem o dispositivo do equipamento.

Oferecemos informações valiosas sobre as especificidades do uso do equipamento mencionado acima. Nosso artigo ajudará a entender o princípio da estação de bombeamento e a introduzir as regras de instalação. As informações que apresentamos são complementadas por diagramas extremamente claros, coleções de fotos e guias de vídeo.

Dispositivo de estação de abastecimento de água

Para organização abastecimento de água em uma casa particular as lojas oferecem estações de bombeamento na forma de uma unidade compacta de tanque hidráulico, unidade de automação e bomba elétrica. Também é possível montar uma unidade de abastecimento de água semelhante a partir de peças e equipamentos individuais.

Ambas as opções são aceitáveis, mas é melhor escolher um kit pronto com garantia do fabricante. Isso custará menos e mais prático com manutenção adicional.

Os principais componentes de trabalho

De acordo com o dispositivo, a estação de bombeamento de abastecimento de água montada na fábrica difere da bomba de superfície pela presença de um sistema de controle de pressão.

A composição inclui os seguintes componentes funcionais:

1. Bomba elétrica de superfície.
2. Acumulador hidráulico com bico e uma “lâmpada” interna de borracha.
3. Manômetro.
4. Interruptor de pressão.
5. Conexão de acessórios.

Para a entrada de água, um tubo de sucção com uma válvula de retenção e um filtro são conectados a ele. E a linha principal é transportada para a saída da instalação, transportando o líquido bombeado para os pontos de consumo. Além disso, se a estação tiver um filtro e válvula embutidos, a mangueira de sucção não poderá ser complementada com eles.

A estação de bombeamento é um complexo de equipamentos, incluindo tanque hidráulico, pressostato, manômetro e bomba elétrica de superfície direta. Se houver a possibilidade da unidade operar em um estado de "funcionamento a seco", é recomendável comprar bombas automáticas equipadas com um controlador de fluxo e uma unidade de automação (+)

Um tanque de membrana hidráulica, acoplado a uma bomba centrífuga, é capaz de manter uma pressão de 1,5 atmosferas no suprimento de água da cabana. Isso é suficiente para a operação estável de todos os eletrodomésticos instalados em residências particulares. E a maioria dos modelos acumuladores Ele foi projetado para 4,5 atmosferas da pressão máxima possível, o que é mais do que suficiente, mesmo para uma casa de campo com dois ou três andares.

A estação é compacta e não requer a concretagem pesada do local sob o equipamento. Seu maior elemento é um tanque de armazenamento de água. No entanto, sua instalação requer uma sala separada devido ao zumbido criado durante a operação. Na maioria das vezes, toda a instalação é montada no térreo ou no porão, onde é mais conveniente operá-la e mantê-la.

Quanto maior a capacidade do tanque do acumulador, menos frequentemente o motor da bomba precisará ser ligado e menos desgaste (+)

Uma solução um tanto cara, mas bastante razoável, para a colocação de equipamentos pode ser um caixão, no qual pode ser localizado o complexo inteiro de unidades e uma bomba com equipamento automático sem tanque hidráulico instalado na casa. A opção de orçamento para a localização da estação no país envolve a instalação de um pavilhão separado que protege a unidade do negativo atmosférico.

Trabalho e recursos da unidade de controle

A tarefa da estação de automação de bombeamento de controle inclui o monitoramento da pressão no sistema e a ativação / desativação do motor da bomba hidráulica, conforme necessário. Para isso, a unidade de controle inclui um manômetro e relé. O primeiro controla a pressão atual e o segundo controla a bomba.

Os principais elementos do relé são duas molas.O maior é configurado para fechar o circuito na pressão mais baixa no tanque de membrana quando houver pouca água nele. Um menor controla a pressão máxima, interrompendo o circuito quando o último é atingido.

O pressostato inicia automaticamente a bomba da estação quando a pressão cai para 1,4 bar, por exemplo, e desliga quando o valor máximo especificado pelo fabricante é atingido. É indesejável alterar as configurações de fábrica do relé, pois eles são projetados para válvulas de corte

Ao comprar uma estação de bombeamento para trabalhar em circuitos com probabilidade de operação de curto prazo sem água, você deve prestar atenção à presença de um dispositivo controlador de fluxo.

Ele foi projetado para proteger o motor contra superaquecimento na ausência de água na entrada. Nessas unidades, a unidade de controle não está focada nos limites de pressão, mas em uma diminuição no fluxo.

Em que competência pegar uma estação de bombeamento para o arranjo de uma cabana de verão, o artigo proposto por nós ajudará a entender. Além de recomendações valiosas para os compradores de equipamentos, fornece uma classificação das melhores ofertas no mercado doméstico.

A interação da bomba com um acumulador hidráulico

A capacidade do tanque de membrana é selecionada levando em consideração o volume de consumo de água. Um casal de 25 a 40 litros é suficiente para um casal e, para uma família de várias pessoas, você terá que selecionar um dispositivo de 100 litros.

Recomenda-se a compra de tanques com menos de 15 litros apenas para uso sazonal no país. Devido ao bombeamento constante de água, a membrana se desgasta rapidamente.

No estado inicial, o ar é bombeado para o tanque hidráulico através de um bico (válvula de ar), o que cria uma pressão de 1,5 atm. Durante a operação, a água é espremida na membrana sob pressão, comprimindo a “reserva” de ar. Quando a torneira está aberta, o ar comprimido empurra a água

Acredita-se que quanto maior a capacidade, mais tempo o equipamento de bombeamento durará, porque o número de ciclos liga / desliga diminuirá. No entanto, um tanque de grande capacidade custa muito.

De acordo com as regras, o tanque hidráulico é selecionado com base em cálculos com base nos valores de pressão on e off especificados pelo fabricante, o fluxo de água real quando os pontos de entrada de água são ligados ao mesmo tempo.

A reserva de fluido no tanque hidráulico é geralmente cerca de um terço da capacidade total. Todo o espaço restante é fornecido sob ar comprimido, necessário para manter uma pressão constante de água nos tubos.

Se um acumulador hidráulico for incorporado ao sistema de abastecimento de água para minimizar os riscos associados aos reservatórios hidráulicos, o tanque poderá ser selecionado em um tamanho pequeno. Nesse caso, não é o volume do recipiente que importa, mas a presença da membrana e do ar por trás dele. São eles, caso em que serão os mais afetados, suavizando suas conseqüências.

A capacidade da bomba deve corresponder ao volume do tanque de membrana (para uma capacidade de 20 a 25 l, é recomendável usar uma bomba hidráulica de 1,5 m3 / h, para 50 litros - 2,5 m3 / h, e para um tanque de 100 l - pelo menos 5 m3 / h)

A estação de bombeamento automático opera em dois ciclos:

1. Primeiro, a água é bombeada para dentro do acumulador hidráulico por uma bomba a partir da entrada de água, criando pressão excessiva no ar.
2. Quando a torneira é aberta na casa, o tanque de membrana fica vazio, após o que a automação inicia novamente o equipamento de bombeamento.

O dispositivo acumulador para uma estação de bombeamento de abastecimento de água é extremamente simples.Consiste em uma caixa de metal e uma membrana selada que divide todo o espaço em duas partes. No primeiro deles está o ar e no segundo a água é bombeada.

A bomba bombeia líquido para o tanque de diafragma somente quando a pressão no sistema cai para cerca de 1,5 atm e quando a pressão máxima especificada é atingida, a estação é desligada (+)

Depois de encher o acumulador, o relé desliga a bomba. Abrir a torneira no lavatório leva ao fato de que a água espremida pressionando o ar na membrana começa a fluir gradualmente no sistema de abastecimento de água. Em algum momento, o tanque é esvaziado a tal ponto que a pressão enfraquece. Depois disso, a bomba liga novamente, iniciando o ciclo da estação de bombeamento para uma nova.

Com um tanque vazio, a membrana da membrana é esmagada e pressionada contra o flange de entrada. Depois de ligar a bomba hidráulica, a membrana é expandida com a pressão da água, comprimindo a parte do ar e aumentando a pressão já existente no ar. É essa interação gás-líquido através de uma barreira em mudança que reside no princípio de operação do tanque de membrana da estação de bombeamento.

Critérios de seleção de equipamentos

As estações de bombeamento construídas na fábrica vêm com uma bomba hidráulica de superfície, geralmente com um ejetor interno ou externo. No entanto, os acumuladores também podem ser usados ​​com equipamentos de bombeamento submersos, mas eles recebem um termo técnico ligeiramente diferente de “sistema de bombeamento”.

Ao trabalhar em conjunto com uma estação, os tanques de diafragma podem ser menores que os tanques hidráulicos para sistemas com bombas submersas. Isso se deve ao fato de que, para unidades de bombeamento submersas, o número de tempos permitidos de ligar / desligar por hora é menor do que para máquinas de bombeamento de superfície.

As estações de bombeamento, totalmente preparadas para o trabalho no fabricante, precisam apenas ser conectadas às tubulações e à fonte de alimentação apropriadas (+)

Bombas de superfícieter um ejetor interno tem sérias restrições à profundidade da entrada de água. Eles são capazes de elevar a água apenas de 7-8 metros. No entanto, eles emitem uma poderosa pressão da água na saída com uma coluna de água de 40 a 60 metros (4-6 bar).

O ejetor interno não tem medo de congestionamentos de ar. Primeiro bombeiam o ar sem consequências negativas para si mesmos e depois começam a bombear a água do poço para o sistema.

A principal desvantagem das estações com um ejetor interno é o alto nível de ruído durante a operação. Se esses modelos de equipamentos de bombeamento para abastecimento autônomo de água forem planejados para instalação em uma casa honesta, isso é recomendado apenas em salas de serviço com bom isolamento acústico.

Use ejetor remoto permite tirar água de profundidades de até 50 metros. Essas bombas são mais econômicas, mas têm baixa eficiência (não mais que 40%). Mas eles emitem muito menos ruído do que análogos com um ejetor embutido.

A escolha do tipo de unidade de bombeamento para a estação depende das características de qualidade do meio planejado para bombeamento:

Localizando uma estação de água

Escolhendo um local para a estação de bombeamento, é necessário focar nas características da bomba hidráulica. A cada dez metros de um tubo horizontal entre a fonte de água e a bomba reduz sua capacidade de sucção em 1 m.

Se eles devem estar espaçados a uma distância superior a dez metros, o modelo da unidade de bombeamento deve ser selecionado com uma profundidade de sucção aumentada.

A estação automática do sistema autônomo de abastecimento de água pode ser localizada:

• na rua em um caixão perto do poço;
• em um pavilhão isolado construído especificamente para equipamentos de bombeamento;
• no porão da casa.

A opção externa estacionária fornece arranjo de caixão e colocando um cano de pressão dele na cabana abaixo do nível de congelamento do solo. Ao instalar um oleoduto operado durante todo o ano, é necessário colocá-lo abaixo da profundidade do congelamento sazonal.

Ao organizar estradas temporárias de verão para o período de residência na dacha, o oleoduto não escava abaixo de 40-60 cm ou é colocado na superfície.

Um porão quente e ventilado com isolamento acústico é o local ideal para a instalação de uma estação de bombeamento, onde ela e os canos de água não congelam no inverno (+)

Se você instalar a estação em um porão ou porão, não precisará ter medo de a bomba congelar no inverno. Só é necessário colocar o tubo de sucção abaixo do limite de congelamento do solo para que não congele em frio intenso.

Muitas vezes, um poço é perfurado diretamente na casa, então o comprimento do oleoduto é reduzido significativamente. Mas nem em todas as casas de campo essa perfuração é possível.

A instalação de estações de bombeamento de abastecimento de água em um prédio separado só é possível se o equipamento for operado em um período de temperaturas positivas. No entanto, para áreas com temperaturas muito baixas de inverno, essa opção, projetada para funcionar o ano todo, é necessário isolar ou organizar um sistema de aquecimento. É melhor instalar imediatamente uma estação de bombeamento diretamente em uma casa aquecida.

Ao escolher um local para a localização da estação de abastecimento de água, é necessário levar em consideração os limites de temperatura indicados no passaporte pelo fabricante:

Parâmetros do acumulador de pressão

Para a operação adequada dos dispositivos de encanamento doméstico no abastecimento de água da casa de campo, é necessário manter uma pressão de 1,4 a 2,6 atmosferas. Para evitar que a membrana do acumulador se esgote muito rapidamente, os fabricantes recomendam definir uma pressão 0,2-0,3 atm acima do suprimento de água.

A pressão no suprimento de água de uma casa térrea é geralmente de 1,5 atm. Esta figura deve ser baseada no ajuste do tanque hidráulico. Porém, para edifícios residenciais maiores, a pressão deve ser aumentada para que a água fique em todas as torneiras mais afastadas do riser. Aqui, precisamos de cálculos hidráulicos mais complexos, levando em consideração o comprimento e a configuração das tubulações, bem como o número e o tipo de dispositivos de encanamento.

É possível simplificar o cálculo da pressão necessária para um suprimento de água dentro da casa, usando a fórmula:

(H + 6) / 10,

onde "H" é a altura da bomba até o ponto mais alto de abastecimento de água do encanamento no piso superior da casa.

No entanto, se o indicador calculado pressão em um abastecimento de água autônomo Se exceder as características permitidas dos encanamentos e dispositivos domésticos existentes, quando essa pressão for ajustada, eles falharão. Nesse caso, é necessário selecionar outro esquema para o layout dos tubos de água.

A regulação da pressão na parte do ar do acumulador é realizada através do carretel, purgando o excesso de ar ou bombeando-o com uma bomba de automóvel

Possíveis problemas com a instalação

Se a bomba ligar com frequência e desligar imediatamente, você deve verificar imediatamente a pressão do ar no acumulador. Com indicadores baixos, será necessário aumentar o volume. Mas resolver o problema dessa maneira só será possível se a membrana e o corpo do tanque não estiverem danificados. Aqui, apenas entrar em contato com o centro de serviço para os reparadores ajudará.

O bocal para bombear ar geralmente está localizado na parte traseira do tanque a partir da entrada de água, mas também são possíveis opções laterais

Se aparecerem gotículas de água no bico da válvula de ar, o acumulador deve ser desconectado imediatamente do sistema de encanamento. Este é um sinal direto de dano à membrana. Não se pode prescindir da sua substituição em uma situação semelhante. O ar não deve entrar no sistema de abastecimento de água de uma casa particular através de um tanque de membrana.

Se a bomba não quiser ligar, vale a pena olhar para ajuste do interruptor de pressão. Há momentos em que está definida para uma pressão muito alta. Mas também é possível com a entrada de ar na mangueira de sucção, o que leva à proteção contra funcionamento a seco.

Vantagens da unidade de bombeamento com tanque hidráulico

A unidade da bomba é parte integrante de um sistema de abastecimento de água autônomo. Ele fornece água de um poço ou de um poço, cuja distribuição de água fica mais abaixo na cabana, devido ao funcionamento da bomba, ao uso de um tanque de água ou ao uso de um acumulador hidráulico.

A instalação hidropneumática de elevação de água e o tanque de pressão de água são projetados para manter a pressão constante no sistema de abastecimento de água dentro da casa

O uso de apenas uma bomba ao distribuir água para uma casa de campo está repleto de muitos problemas. Com este arranjo abastecimento de água autônomo o equipamento de bombeamento é forçado a ligar / desligar constantemente, razão pela qual sua vida útil é drasticamente reduzida. E em uma situação com falta de energia, a casa fica completamente sem água.

Para reduzir o desgaste da bomba e proteger a casa em caso de acidentes nas redes elétricas, uma unidade adicional é incluída no sistema de abastecimento de água da casa. Pode ser um tanque de água no sótão, do qual a água para os encanamentos flui por gravidade, ou um acumulador de pressão que sustenta artificialmente a pressão na rede (também é um tanque de membrana ou um tanque hidráulico).

Nos dois casos, a bomba é ligada para formar um suprimento de água no tanque. Somente no segundo caso, a reserva é criada no modo automático pelo sistema de controle de pressão. Ao mesmo tempo, o tanque de armazenamento permite criar uma reserva de água em caso de falta de energia, e um sistema com um tanque hidráulico sem eletricidade não funcionará.

No entanto, a unidade no estado de preenchimento é notável por seu peso considerável e, quando instalada no sótão, exige o reforço do teto e do isolamento térmico.

A opção com um tanque de membrana é mais conveniente e prática. O princípio de operação do sistema de abastecimento de água com essa estação de bombeamento baseia-se na manutenção artificial da pressão da água nos tubos. A própria bomba, bombeando água da entrada, é ligada apenas para encher o tanque. Além disso, seu suprimento ao sistema é realizado usando ar comprimido.

A bomba hidráulica instalada no porão da estação de bombeamento trabalha por sucção, o que permite que seja utilizada apenas em aquíferos rasos ou em poços com pressão natural da água

Diferentemente da versão do tanque de expansão, a instalação hidropneumática é mais compacta. Além disso, o uso de um acumulador de membrana garante que não martelo de água rede e pressão constante nos canos de água, além de simplificar a manutenção do sistema de abastecimento de água dos consumidores em uma casa particular.

A única desvantagem das estações de bombeamento com um acumulador hidráulico é sua volatilidade. O tanque de armazenamento de água geralmente possui um tamanho pequeno de 25 a 50 litros. A bomba precisa ser ligada frequentemente para enchê-la e, quando a luz é apagada, a reserva de água não é suficiente por muito tempo. Para excluir tais situações, é recomendável estocar um gerador autônomo.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Clipe # 1. De quais profundidades o equipamento de bombeamento pode levantar a água:

Clipe # 2. Como montar uma estação de bomba a partir de uma bomba centrífuga doméstica:

Clipe # 3. Tudo sobre o princípio de operação do acumulador, que faz parte da estação de bombeamento:

Os sistemas de abastecimento de água autônomos automáticos tornam possível, quando morando em uma casa de campo, não se incomodar em carregar água em baldes. Graças ao seu design simples, as estações de bombeamento são fáceis de instalar e manter.

Quase qualquer um pode lidar com sua instalação. Felizmente, existem muitas configurações de equipamentos de bombeamento de vários tipos com acumuladores; para cada chalé, você pode escolher a melhor solução.

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