Практически везде к дому можно подключить автономное водоснабжение. Однако основной проблемой является глубина грунтовых вод. Если вода в подготовленной скважине стоит на уровне 5-7 метров, тогда особых проблем можно не ожидать, ведь тогда можно использовать практически любой тип насоса, который подходит по мощности и производительности. Если же вода находится намного глубже, тогда на помощь приходит эжектор для насосных станций.
Для чего нужен эжектор?
Для поднятия воды с большой глубины требуется погружной насос или увеличение массы и габаритов оборудования, отчего оно становится малоэффективным и потребляет большое количество электроэнергии. Чтобы не допустить таких проблем, нужно прибегнуть к помощи дополнительного устройства, которое сможет подтолкнуть воду к поверхности, облегчая ее подъем. Для этого и используется эжектор.
Принцип действия
По конструкции это простое устройство. Он состоит из основных компонентов, которым являются:
Сопло – это патрубок, сужающийся к концу. Жидкость, идущая из сопла, быстро ускоряется и вырывается из него на высокой скорости. Бернулли вывел формулу, согласно которой, поток жидкости на большой скорости не оказывает большого давления на окружающую среду. Из сопла вода проходит в смеситель, создавая немалое разряжение по своим границам.
Далее, из всасывающей камеры в смеситель под действием такого разряжения поступает вода. Объединенный ее поток через диффузор идет дальше по трубам.
По сути, эжектор работает таким образом, когда кинетическая энергия переходит от среды с большей скоростью к среде с меньшей скоростью. Как происходит его взаимодействие с насосной станцией?
Трубопровод, идущий от скважины к насосу, включает в свой состав эжектор. Вода, которая поднимается на поверхность, идет обратно в скважину к эжектору, при этом образуется линия рециркуляции. Она с огромной скоростью выталкивается из сопла, забирая с собой новую порцию жидкости из скважины, чем обеспечивается дополнительное разряжение в трубопроводе. В результате насос для обеспечения подъема жидкости с большой глубины тратит меньше энергии.
На линии рециркуляции установлен вентиль, который помогает регулировать объем жидкости, поступающий обратно в систему ее забора, чем настраивается эффективность всей системы.
Избыток воды, который остался незадействованным в рециркуляции, доставляется к потребителю, этим определяется продуктивность всей станции. Поэтому можно использовать двигатель с меньшими показателями мощности и менее массивной насосной частью, тем самым можно проследить ее увеличение срока службы, а также уменьшение потребления энергии.
Благодаря эжектору облегчается запуск системы. Небольшой объем жидкости создает в трубопроводе разряжение и инициирует первоначальный ее забор для предотвращения продолжительной работы насоса вхолостую.
Оборудование насосной станции эжектором происходит двумя способами. Он является внутренним, когда ее конструкция подразумевает его присутствие. Второй метод основывается на отдельном внешнем узле. Насосная станция с тем или другим способом компоновки выбирается с учетом предъявляемых требований.
Встроенный эжектор
Данный тип позволяет осуществить взятие воды для рециркуляции и создать напор в эжекторе посредством самого насоса. Такая конструкция выглядит не столь массивной.
Насос со встроенным эжектором почти нечувствителен к добавкам из песка и ила. Фильтрация воды необязательна.
Данное оборудование нужно для обеспечения черпания воды с глубины до 8 метров. Оно создает достаточный напор воды для полива большого хозяйства. Среди недостатков встроенного в насосную станцию эжектора можно назвать повышенный уровень шума при работе. Поэтому его лучше устанавливать в отдельном подсобном помещении.
Для того чтобы обеспечить систему рециркуляции должным образом выбирают электромотор с высокой мощностью. Это подходит для ситуаций со скважиной, глубина которой до 10 метров. Если глубина больше, тогда насосные станции с эжектором не имеют альтернатив за исключением погружного устройства. Но для того чтобы настроить его работу, нужно обустроить скважину с большим диаметром.
Выносной эжектор
Если устройство насосной станции не включает эжектор, тогда нужен дополнительный бак для поступления туда воды. В нем возникает требуемый напор и дополнительное разряжение для снятия некоторой нагрузки насоса. Эжектор соединяется с погружаемой частью трубопровода. Чтобы он начал работать прокладывают две трубы в скважину, отчего возникают некоторые требования к допустимому диаметру.
Насосные станции с выносным эжектором снижают КПД системы до 30-35%, но зато позволяют извлекать воду из глубоких источников до 50 метров. Плюсом является и приглушенный уровень шума работающей насосной станции. Благодаря этому ее можно устанавливать непосредственно в доме. Без снижения эффективной работы расстояние от скважины может быть до 20-40 метров.
Данные характеристики являются определяющими в выборе насосной станции с внешним прибором. Оборудование находится в одном подготовленном месте дома, благодаря чему становится продолжительным срок его службы, а также осуществление профилактических работ и настройки системы.
Подключение
Монтаж насосной системы с внутренним эжектором почти ничем не отличается от установки безинжекторного насоса. Нужно произвести соединение трубопровода от источника к всасывающему входу прибора, а также обустроить напорную линию с необходимым оборудованием, в частности, гидроаккумулятором и автоматикой, которая станет управлять работой всей системы.
Для насосных станций с внутренним эжектором, закрепляющимся отдельно, а также для устройств, где присутствует внешний эжектор прибавляется два дополнительных этапа:
-Требуется прокладка дополнительной трубы для рециркуляции, ее протягивают от напорной линии насоса к эжектору. От него подключается основная труба к всасу насосу.
-Имеющий обратный клапан и грубый фильтр патрубок для поднятия воды из источника подключаются к всасу эжектора.
Если требуется, то в линию рециркуляции монтируется для настройки вентиль. Это является выгодным в случае расположения уровня воды в скважине существенно выше, чем рассчитана насосная станция. Напор воды в эжектор можно уменьшить, за счет чего увеличится ее подача в системе водоснабжения. Некоторые модели снабжены встроенным вентилем для такой настройки. В инструкции к оборудованию указывается его размещение и регулировка.
Изготовление эжектора своими руками
Чтобы сделать прибор самостоятельно вам потребуются следующие детали:
1.Тройник выступит в качестве основы для устройства.
2.Штуцер станет проводником потока с высоким давлением.
3.С помощью муфт и отводов будет производиться сборка эжектора и его подключение к системе.
Вышеперечисленные детали для сборки прибора своими руками собираются в определенном порядке:
1.Нужно взять тройник с торцами, рассчитанными на резьбовой монтаж. Резьба должна быть внутренней.
2.В нижнюю часть тройника нужно вкрутить выпускным патрубком вверх штуцер. Нужно вкрутить в тройник основу штуцера, располагая выпускной патрубок внутри основы прибора. При этом патрубок не должен выделяться на противоположной стороне тройника. Если он очень длинный, тогда прибегают к его обтачке. Короткий штуцер наращивают, используя полимерную трубку.
Интервал от торца тройника до торца штуцера должно быть около 2-3 мм.
3.К расположенному над штуцером верхней части тройника присоединяют переходник. Его один торец оформлен под наружную резьбу, его крепят к основе будущего прибора. Вторая сторона оборудуется как обжимной фитинг под металлопластиковую трубу, по ней будет циркулировать вода из скважины за пределы прибора.
4.Еще один фитинг нужно установить в нижнюю часть тройника, где уже стоит штуцер. Это будет уголок (отвод), на него будет установлена труба линии рециркуляции. Поэтому перед установкой требуется обточить нижнюю резьбовую часть штуцера до 3-4 ниток резьбы.
5.В боковое ответвление крепят второй уголок, который заканчивается цанговым зажимом для установки подводящего трубопровода, по которому течет вода от скважины.
Резьбовые соединения устанавливают на полимерный уплотнитель. Если вместо труб выступает погонаж из полиэтилена, то в качестве цанговых фитингов под металлопластик используют обжимные элементы, которые рассчитаны на обратную усадку полиэтилена. Трубы из сшитого полиэтилена могут гнуться в любом направлении, благодаря чему на уголках можно сэкономить.
После сборки эжектора требуется произвести его подсоединение к насосной станции для дома. Если устройство будет подключено вне колодца, тогда насосная станция с внутренним прибором, если же эжектор опустится в шахту под воду, тогда оборудование с внешним агрегатом.
Тогда в последнем случае к собранному устройству нужно будет подключать три трубы:
1. Одна из них будет присоединяться к боковому торцу тройника. Ее погружение будет происходить почти до самого дна, ее торец нужно снабдить сетчатым фильтром в корпусе-стакане. Эта труба нужна для организации потока с напором.
2.К нижнему торцу тройника следует присоединить вторую трубу. Ее следует подключить к напорной линии, которая выходит из насосной станции для дома. Благодаря этому в эжекторе будет создан поток, который будет двигаться с большой скоростью.
3.К верхнему торцу присоединяют третью трубу. Ее необходимо вывести на поверхность, подключив к всасывающему патрубку насоса. Благодаря эжектору по этой трубе будет идти увеличенный напором поток.
Первая труба должна целиком скрываться в воде, две другие выходят из нее на поверхность.
Эжектор – это незаменимый прибор для создания хорошего напора воды, а также для защиты от работы вхолостую подающего оборудования. Его можно купить вместе с насосной станцией или собрать своими руками. Он будет на протяжении длительного времени эффективно работать, обеспечивая даже из глубокого источника бесперебойную подачу воды.
Эжектор для насосной станции: принцип работы, устройство, правила установки
У некоторых владельцев индивидуальных домов, решивших самостоятельно обустроить систему водоснабжения от подземной скважины или колодца, может возникнуть проблема с подачей воды или недостатком давления в системе. Причиной может быть отсутствие в системе одного из элементов установки для насосной станции, неучтенного в первоначальных расчетах, — водяного эжектора. Эжектор — что это такое, какой у него принцип действия, какая роль в работе системы отводится этому устройству и как можно устранить возникшую проблему — данные вопросы стоит рассмотреть подробнее.
Принцип действия эжектора
Конструкция эжектора включает в себя несколько элементов — входной патрубок эжектирующей воды с сужающимся соплом и основную трубу с боковым патрубком для эжектируемой среды, камерой смешения, цилиндрическим горлом, расширяющимся диффузором и выходным патрубком.
При подаче под давлением в эжектор эжектирующей воды ее скорость в сопле резко возрастает. При этом в камере смешения создается зона разрежения и в нее начинает поступать эжектируемая вода или газ. Обе среды смешиваются и под давлением, немного меньшим первоначального на входе в эжектор, поступают на выход устройства.
Большинство приобретаемых частными домовладельцами погружных насосов обеспечивает надежную работу при глубине водоносного слоя 7-10 м. Подключение в схему эжектора позволяет обеспечить надежное водоснабжение с глубины, доходящей до 20-40 м.
Выбор: встроенный или внешний
Применяемые в комплекте насосной станции водоснабжения эжекторы по типу установки могут быть встроенными в насос или внешними, при этом разница в их устройстве состоит в монтажных деталях.
Достоинствами встроенного типа эжектора являются компактность и защищенность установки от загрязнений, отсутствие дополнительных механических фильтров для очистки от взвешенных и нерастворимых включений. При этом насосы со встроенным эжектором отличаются более высокой электрической мощностью и повышенным шумом при работе, что следует учитывать при устройстве сети электроснабжения и компоновке участка.
Эжекторы выносного типа (внешние) устанавливаются или непосредственно в скважину, или рядом с ней. Энергоэффективность таких устройств несколько меньше по сравнению со встроенными , но они позволяют работать с более глубокими скважинами.
Особенности монтажа устройства
Из-за высоких шумовых характеристик эжекторные насосы встроенного типа приходится размещать в специально построенном помещении/пристройке с дополнительной звукоизоляцией или использовать для установки кессон скважины, что делает обслуживание оборудования менее удобным.
При монтаже системы с внешним эжектором ее основные составляющие — скважина, насос и эжектор — могут размещаться друг от друга на расстоянии до 20-40 м. Дополнительными элементами такой станции являются рециркуляционная труба для соединения насоса и эжектора и накопительный бак поддержания постоянного напора воды для системы рециркуляции.
На эффективности работы насосной станции такой состав элементов не сказывается, но предоставляет возможность для более рационального устройства участка.
Использование самодельного внешнего варианта
Проблему отсутствия эжектора можно решить заменой имеющегося насоса на другой, со встроенным эжектором, что повлечет дополнительные затраты средств и времени. Более экономичным вариантом будет изготовление несложного по конструкции устройства внешнего типа своими руками и установка его в существующую схему водоснабжения.
Собственноручная сборка эжектора
Для изготовления простейшего эжекторного устройства понадобятся всегда имеющиеся под рукой или в продаже сантехнические фитинги — тройник с внутренней резьбой, муфты и отводы.
Основным элементом служит неравнопроходной тройник, в нижнюю часть которого вставляется штуцер с наружной резьбой. При установке штуцера необходимо обеспечить, чтобы он не доходил до верхнего края тройника на 2-3 мм. Для этого при необходимости он дорабатывается подпиливанием или наращиванием полиэтиленовой трубкой. Штуцер будет играть роль сопла, поэтому от точности его установки зависят разрежение в корпусе тройника и напор воды на выходе.
К верхней части тройника через переходник подсоединяется полиэтиленовая труба для подачи воды в систему. На резьбе нижней части, кроме штуцера, устанавливается отвод для подачи рециркуляционной воды от насоса. Для забора воды из скважины или колодца используется боковой патрубок тройника с присоединенной через отвод полиэтиленовой трубкой. Его диаметр должен быть меньше, чем по основному проходу фитинга.
Что касается размеров, то для изготовления эжектора, обеспечивающего водоснабжение небольшого дома или дачи, достаточным будет использование тройника на ¾» с боковым штуцером на ¾» и внутреннего штуцера с диаметром 12 мм.
Порядок подключения труб
Для подключения к смежным элементам системы можно использовать полиэтиленовые или металлопластиковые трубы. Подсоединенная к боковому патрубку труба с установленными обратным клапаном и фильтром должна иметь достаточную для погружения в скважину длину, ее крепят в первую очередь.
К нижнему концу устройства с зауженным штуцером присоединяют трубопровод рециркуляции, соединенный с емкостью для воды и необходимый для создания обратного потока.
Верхняя часть эжектора подключается через трубопровод к поверхностному насосу, на этом сборка самодельной эжекторной установки завершена.
Стартовый запуск и дальнейшая эксплуатация
Для первичного запуска системы со смонтированным эжектором ее элементы, включая все подсоединенные трубопроводы, должны быть развоздушены и заполнены водой. У насоса для его заполнения имеется специальный штуцер. Стартовый запуск насоса выполняют при закрытом вентиле на его напоре для развоздушивания и полного заполнения трубопроводов, время работы не должно превышать 10-20 секунд. Открытием крана стравливают воздух из системы, при необходимости выполняют несколько циклов операции до заполнения гидроаккумулятора и автоматического отключения насоса.
Затем гидроаккумулятор через расходные краны системы полностью сливается, а насос при пустой гидроемкости должен перейти в автоматический режим работы и включиться для ее заполнения. Если этого не происходит, то при соединении труб или заполнении были допущены ошибки — негерметичность соединения привела к подсосу воздуха или засорился обратный клапан на заборе воды. В этом случае необходимо повторить все перечисленные операции и выполнить повторный запуск системы.