Como escolher uma estação de bombeamento para uma casa ou chalé particular

Muitos proprietários de casas de campo não têm a oportunidade de aproveitar esse benefício da civilização como uma rede centralizada de abastecimento de água. Isso não significa que a única saída nesta situação é transportar água da fonte mais próxima em baldes. Hoje é possível equipar o seu próprio suprimento de água de pressão. A estação de bombeamento ajudará você, fornecendo água automaticamente de um poço ou poço.

Qual estação de bombeamento escolher para a casa? O mercado moderno de equipamentos de bombeamento oferece muitas opções - aqui estão estações prontas e componentes individuais, dos quais, como projetista, você pode montar algo que melhor se adapte às suas necessidades.

A escolha deve ser tomada com muita responsabilidade, para que durante a operação do equipamento você não tenha nenhum problema.

O dispositivo e o princípio de operação da estação de bombeamento

A estação de bombeamento difere em algo da bomba elétrica convencional e, em caso afirmativo, quais são suas vantagens?

Em primeiro lugar, a estação de bombeamento é capaz de fornecer a boa pressão necessária para o suprimento total de água à casa e à parcela.

Em segundo lugar, esse sistema é totalmente automatizado e pode funcionar sem monitoramento constante do proprietário - ele foi montado uma vez e você não consegue se lembrar até que chegue a hora de uma inspeção e verificação de rotina.

Uma escolha consciente de uma estação de bombeamento será impossível se você não prestar a devida atenção ao seu design e componentes básicos.

Os principais elementos estruturais da estação de bombeamento são a bomba de superfície interconectada e um acumulador hidráulico (tanque de pressão), além de um pressostato automático que controla o funcionamento da bomba. Para o funcionamento autônomo do sistema, isso não é suficiente. Mas falaremos sobre a finalidade e o arranjo de componentes adicionais um pouco mais tarde, e agora vamos nos concentrar nos principais elementos estruturais.

O dispositivo da estação de bombeamento

O "coração" da estação de bombeamento é a bomba. O tipo de projeto da bomba usada pode ser praticamente qualquer - vórtice, rotativo, parafuso, axial, etc. - mas para o abastecimento doméstico de água, como regra, são usadas bombas centrífugas, que se distinguem pela simplicidade do design e alta eficiência.

O segundo elemento estrutural importante da estação de bombeamento - o acumulador - é de fato um tanque de armazenamento (que, de fato, segue seu nome). No entanto, o objetivo do acumulador não é apenas o acúmulo de água injetada.

Sem esse elemento, a bomba liga / desliga com muita frequência - sempre que o usuário fecha a torneira no misturador. A falta de um acumulador hidráulico afetaria adversamente a pressão da água no sistema - ou a água fluiria da torneira em um riacho fino ou seria chicoteada muito rápido.

Como uma bomba, um acumulador hidráulico e um pressostato montados juntos nos fornecem água automaticamente?

Vamos entender o princípio da estação de bombeamento.

Quando ligada, a bomba começa a bombear água, enchendo o tanque de armazenamento com ela. A pressão no sistema aumenta gradualmente.A bomba funcionará até que a pressão atinja o valor limite superior. Quando a pressão máxima predefinida é atingida, o relé dispara e a bomba é desligada.

O que acontece quando o usuário abre a torneira na cozinha ou começa a tomar banho? O consumo de água levará a um esvaziamento gradual do acumulador e, portanto, a uma diminuição da pressão no sistema. Quando a pressão cai abaixo do mínimo definido, o relé liga automaticamente a bomba e começa a bombear água novamente, compensando seu fluxo e bombeando a pressão para o valor limite superior.

Os limiares superior e inferior nos quais o pressostato dispara são definidos na fábrica. O usuário, no entanto, tem a oportunidade de fazer pequenos ajustes no relé. A necessidade disso pode surgir, por exemplo, se você quiser aumentar a pressão da água no sistema.

Devido ao fato de a bomba, que faz parte da estação de bombeamento, não funcionar continuamente, mas apenas ligar de tempos em tempos, o desgaste do equipamento é minimizado.

Um pequeno vídeo mostrando o princípio da estação de bombeamento:

Tipos de estações de bombeamento e distância ao espelho d'água

Distinga estações de bombeamento com ejetor embutido e remoto.O ejetor embutido é um elemento estrutural da bomba, o controle remoto é uma unidade externa separada, imersa no poço. A escolha a favor de uma ou outra opção depende principalmente da distância entre a estação de bombeamento e o espelho d'água.

Do ponto de vista técnico, o ejetor é um dispositivo bastante simples. Seu principal elemento estrutural - o bico - é um tubo com uma extremidade mais estreita. Passando pelo local do estreitamento, a água adquire uma aceleração notável. De acordo com a lei de Bernoulli, uma região com baixa pressão é criada em torno de um fluxo que se move a uma velocidade aumentada, ou seja, surge um efeito de rarefação.

Sob a influência desse vácuo, uma nova porção de água do poço é sugada para dentro do tubo. Como resultado, a bomba gasta menos energia para transportar fluido para a superfície. A eficiência do equipamento de bombeamento aumenta, assim como a profundidade com a qual a água pode ser bombeada.

Estações de bombeamento com ejetor integrado

Os ejetores embutidos geralmente são colocados dentro da carcaça da bomba ou localizados próximo a ela. Isso permite reduzir as dimensões gerais da instalação e simplificar um pouco a instalação da estação de bombeamento.

Tais modelos demonstram eficiência máxima quando a altura de sucção, isto é, a distância vertical da entrada da bomba até o nível do espelho d'água na fonte, não excede 7-8 m.

Obviamente, deve-se levar em consideração a distância horizontal do poço até o local da estação de bombeamento. Quanto maior o comprimento da seção horizontal, menor a profundidade com a qual a bomba é capaz de levantar água. Por exemplo, se a bomba for instalada diretamente acima da fonte de água, ela poderá elevar a água a uma profundidade de 8 m. Se a mesma bomba for removida do ponto de entrada de água em 24 m, a profundidade do aumento da água diminuirá para 2,5 m.

Além da baixa eficiência em grandes profundidades do espelho d'água, essas bombas têm outra desvantagem óbvia - aumento do nível de ruído. Ao som da vibração de uma bomba em funcionamento, é adicionado o ruído da água que passa pelo bico ejetor. Por isso, é melhor instalar uma bomba com um ejetor embutido em uma despensa separada, fora do edifício residencial.

Estação de bombeamento com ejetor integrado.

Estações de bombeamento com ejetor remoto

O ejetor remoto, que é um pequeno bloco separado, ao contrário do ejetor embutido, pode estar localizado a uma distância considerável da bomba - é conectado à parte da tubulação imersa no poço.

Ejetor remoto.

É necessário um sistema de dois tubos para operar uma estação de bombeamento com um ejetor remoto. Um dos tubos serve para elevar a água do poço para a superfície, ao longo da segunda parte da água levantada retorna ao ejetor.

A necessidade de instalar dois tubos impõe algumas restrições ao diâmetro mínimo permitido do poço; é melhor prever isso mesmo na fase de projeto do dispositivo.

Essa solução construtiva, por um lado, permite aumentar significativamente a distância da bomba ao espelho d'água (de 7-8 m, como para bombas com ejetores embutidos, para 20-40 m), mas, por outro lado, reduz a eficiência do sistema para 30- 35% No entanto, tendo a oportunidade de aumentar significativamente a profundidade da ingestão de água, você pode facilmente aturar essa última.

Se a distância do espelho d'água na sua área não for muito profunda, não será necessário montar a estação de bombeamento diretamente perto da fonte. Isso significa que você tem a oportunidade de afastar a bomba do poço sem uma redução perceptível na eficiência.

Como regra, essas estações de bombeamento estão localizadas diretamente em um edifício residencial, por exemplo, em um porão. Isso proporciona um aumento na vida útil do equipamento e simplificação dos procedimentos de configuração do sistema e manutenção preventiva.

Outra vantagem inquestionável dos ejetores remotos é uma redução significativa no nível de ruído produzido por uma estação de bombeamento em funcionamento. O barulho da água que passa pelo ejetor, instalado no subsolo, já não perturba os moradores da casa.

Estação de bombeamento com ejetor remoto.

Consumo de água, produtividade, pressão

Antes de comprar uma estação de bombeamento, você deve entender se este modelo é capaz de satisfazer suas necessidades, se é capaz de funcionar normalmente nas condições específicas que você possui. Isso pode ser estimado por várias características técnicas da bomba. Atenção especial deve ser dada a parâmetros como a cabeça criada (a altura em que a bomba é capaz de elevar a água) e sua capacidade (o volume de água bombeada por unidade de tempo).

O consumo total de água da casa é o consumo total de água de todos os eletrodomésticos (lava-louças e máquinas de lavar) e de outras torneiras (torneiras na cozinha e no banheiro, ralos no banheiro, enchimento de piscinas, sistemas de irrigação e irrigação automatizados no local, etc.).

Idealmente, a produtividade da estação não deve ser menor que a soma dos custos de todos os pontos de entrada de água na casa. Somente neste caso, os moradores da casa não terão problemas com o fornecimento de água e sua pressão. Somente neste caso eles poderão abrir a torneira, sem pensar que alguém na casa possa precisar de água no momento.

Como regra, as bombas suficientemente potentes fornecem com facilidade até 3,5 a 8 m³ água por hora, mantendo uma pressão de 2 a 3 bar na rede de abastecimento de água.

Para determinar a potência da estação de bombeamento necessária para fornecer água a todos os pontos de retirada, três parâmetros devem ser avaliados.

1. Em primeiro lugar, é necessário conhecer a altura da água de alimentação, ou seja, calcule a distância do espelho d'água até o ponto mais alto do suprimento de água.

2. Em segundo lugar, é necessário levar em consideração a pressão de trabalho no sistema de abastecimento de água (para a operação normal de eletrodomésticos e a pressão ideal da água nas torneiras, é necessário que a pressão seja de pelo menos 2 bar).

3. Em terceiro lugar, é necessário avaliar a perda de pressão ao longo de todo o comprimento do suprimento de água.

O cálculo do fluxo de água e o desempenho necessário da bomba, bem como a seleção de uma estação de bombeamento específica que atenda a esses critérios, é tarefa de especialistas. É necessário determinar antecipadamente a distância do tubo de entrada da bomba ao espelho d'água no poço verticalmente e a distância da estação da bomba do poço, para conhecer o tipo e o diâmetro dos tubos usados.

Não será supérfluo preparar um plano do local e da casa, indicando a localização de todos os pontos da retirada.

Há outro ponto importante que deve ser levado em consideração antes de escolher uma estação de bombeamento para uma casa ou casa de veraneio. Você bombeia água de um poço ou de um poço - isso não importa, mas a fonte está cheia, ou seja, sua capacidade de "gerar" água não deve ser menor que a produtividade da estação.

A vazão de um poço pode ser encontrada em seu passaporte emitido pela organização de perfuração.

Acumulador de estação de bombeamento

O acumulador hidráulico, que é um nó funcionalmente importante da estação de bombeamento, é um recipiente de metal selado conectado ao acessório de saída da bomba.

Dispositivo acumulador

Dentro do tanque, há uma parede de membrana elástica, geralmente feita de borracha natural ou borracha butílica artificial.

A membrana divide o tanque em duas câmaras - ar e líquido. Um pressostato acoplado ao acumulador determina a pressão da água na câmara de líquido do tanque e, com base nos dados recebidos, controla o funcionamento da bomba.

O material para a fabricação de um acumulador hidráulico é tradicionalmente de aço. Se a membrana tiver uma forma de pêra, a água entrará em contato apenas com ela e, portanto, a possibilidade de corrosão das paredes internas do tanque será completamente excluída.

Acumulador hidráulico com forma de pêra.

Se for usada uma membrana plana que separa o tanque em duas partes, um revestimento protetor de polímero é aplicado às paredes metálicas.

Lá fora, um tanque de aço de baixo carbono protege o revestimento de esmalte da umidade atmosférica. Se for planejado instalar uma estação de bombeamento fora das instalações aquecidas, um acumulador de aço inoxidável deve ser preferido.

Objetivo e princípio de operação do acumulador

A câmara do líquido é preenchida com água, sob a influência da pressão criada por ela, a partição elástica é deformada. Quando a pressão cai como resultado do fluxo de água pelos usuários, a membrana se endireita e uma nova porção do líquido é ejetada do tanque.

Assim, o acumulador garante o suprimento de água aos pontos de extração, mesmo quando a bomba não está funcionando. Além disso, limita o número de partidas da bomba. Um certo suprimento de líquido é armazenado dentro do tanque e, portanto, não é necessário ligar a bomba toda vez que você abre a torneira.

Normalmente, a taxa de fluxo do acumulador antes do reabastecimento é metade do seu volume total. Por exemplo, em um tanque de 20 litros, você pode bombear com segurança 10 litros de água, sem ligar a bomba. E quanto menos vezes o último liga, mais ele vai durar.

Algumas bombas de superfície permitem uma alta frequência de partidas - até 30-100 vezes por hora. No entanto, partidas / paradas frequentes reduzem significativamente a vida útil do motor elétrico - o recurso de componentes individuais do dispositivo é desenvolvido prematuramente. Uma opção ideal desse ponto de vista é quando o número de bombas liga / desliga não excede 10 a 20 vezes por dia.

O acumulador hidráulico não apenas cria pressão na rede de abastecimento de água da casa, serve como limitador do número de partidas intermitentes da bomba e armazena um suprimento de água. Também permite evitar choques hidráulicos - picos acentuados de pressão no sistema.

Como escolher o volume do acumulador

O volume do acumulador pode variar, dependendo do modelo, de 8 a 100 ou mais litros. A escolha do tamanho do tanque depende do consumo total de água, profundidade do poço, comprimento da tubulação e parâmetros da bomba. Juntamente com as bombas com capacidade de até 1,2 kW, recomenda-se o uso de acumuladores hidráulicos com capacidade de 20 a 24 litros; para bombas com capacidade de 1,5 a 2 kW, os tanques de 50 a 60 litros são mais adequados.

Qual volume pode ser considerado ideal? Quanto mais, melhor, mas até certo ponto. Teoricamente, quanto maior o volume do acumulador, mais confiável a bomba é protegida de partidas frequentes. No entanto, a prática mostra que aumentar o volume do tanque para 100-200 litros muitas vezes leva a uma diminuição no conforto do uso do suprimento de água: o usuário é forçado a tolerar o fato de que a pressão da água que flui da torneira é gradualmente reduzida.

Usuários com vasta experiência na operação de estações de bombeamento são unânimes na opinião de que o acumulador mais conveniente no volume de 16 a 24 litros. Deve-se ter em mente que, se necessário, você sempre pode conectar um acumulador adicional do volume necessário ao cano principal de água.

Material de fabricação da bomba e seus elementos estruturais

A principal desvantagem das bombas centrífugas é sua alta demanda pela pureza da água bombeada. Grãos de areia, lodo e outras partículas sólidas que entram no interior causam desgaste prematuro das peças da bomba.

A vida útil do equipamento depende em grande parte do material de que o impulsor é feito. Os impulsores de aço inoxidável são mais duráveis, mas são mais caros que os produtos plásticos, geralmente instalados em modelos domésticos.

Vários materiais também são usados ​​para fazer a carcaça da bomba.

1. Bombas em caixas de plástico são as mais baratas e, o mais importante, as mais silenciosas. Ao mesmo tempo, essas bombas não diferem em confiabilidade.

2. O aço, pelo contrário, é o mais caro e barulhento, mas ao mesmo tempo o mais durável.

3. O ferro fundido ocupa em todos os aspectos uma posição intermediária.

Além do material de fabricação da carcaça da bomba e seu impulsor, ao selecionar, vale a pena prestar atenção a mais um parâmetro, a saber, o material do enrolamento do motor. Freqüentemente, para reduzir o custo e facilitar o design, é utilizado um enrolamento de alumínio.

Infelizmente, é menos durável que o cobre, o que afeta negativamente a confiabilidade geral da bomba, forçada a trabalhar o ano todo e quase o tempo todo.

Automação de controle

A principal diferença entre estações de bombeamento e bombas é a disponibilidade de equipamentos que lhes permitam trabalhar sem monitoramento constante por seres humanos. Sob o controle de automação entende-se principalmente um pressostato. Esta unidade automatiza a operação da bomba, ligando e desligando a certos valores de pressão extremos no sistema.

A maioria das estações de bombeamento é equipada com pressostatos mecânicos (de mola). Este é um dispositivo de tamanho pequeno, no interior do qual estão localizados todos os elementos de trabalho necessários - duas molas de tamanhos diferentes com porcas de ajuste, contatos elétricos, uma membrana e uma placa que mudam de posição dependendo da pressão sobre o lado da membrana.

Sob a pressão da água que entra no acumulador, a membrana é deformada e desloca a placa, que, por sua vez, começa a atuar em uma grande mola. A compressão da mola leva à abertura do contato que fornece tensão ao motor da bomba.

Quando a pressão diminui como resultado do consumo de água pelo consumidor, a placa retorna à sua posição original, os contatos se fecham e a bomba começa a funcionar novamente. Uma mola grande cria resistência à pressão da água na membrana e na placa; uma pequena define a diferença entre os limiares de pressão inferior e superior.

Os limites de pressão superior e inferior são definidos na fábrica; no entanto, se necessário, você pode reconfigurar manualmente os limites superior e inferior. A força de compressão das molas é alterada por meio das porcas de ajuste correspondentes.

O relé mecânico pode ser substituído por um eletrônico. O último não é poder, ele interage com a automação da estação e já através dela afeta o funcionamento da bomba. A funcionalidade de um relé eletrônico é, obviamente, mais rica que a de um relé mecânico. Alguns modelos, por exemplo, estão equipados com um timer horário que limita o número de partidas da bomba por unidade de tempo.

Como regra, os modelos eletrônicos de relés são equipados com indicadores e um painel de controle, através do qual os parâmetros são ajustados.

Estação de bombeamento com relé eletrônico.

Equipamento adicional

Além da bomba elétrica, acumulador hidráulico e automação de controle, o pacote de qualquer estação de bombeamento inclui:

• acessórios de conexão, incluindo mangueiras flexíveis que conectam a bomba ao acumulador;
• um manômetro que mede a pressão do líquido no sistema e facilita o monitoramento da operação da bomba,
• válvula de retenção que evita o esvaziamento da linha de alimentação quando a bomba é desligada;
• filtros que impedem a entrada de impurezas mecânicas na bomba;
• disjuntores automáticos para a bomba.

Filtros

As bombas centrífugas são caracterizadas por demandas crescentes da pureza do líquido bombeado. É muito importante que a água que passa pela bomba não contenha partículas abrasivas (lodo, areia, etc.), bem como inclusões de fibras longas com dimensões lineares superiores a 2 mm (algas, folhas de grama, lascas).

Após a estação, são instalados filtros de filtragem fina que limpam a água, que é enviada ao consumidor. No entanto, eles não têm nada a ver com a estação de bombeamento.

Válvula de retenção

Para que a bomba possa começar a bombear água a qualquer momento, é necessário que a linha de suprimento esteja sempre cheia. É por isso que o sistema de entrada de água das estações de bombeamento é equipado com uma válvula de retenção instalada imediatamente após o filtro grosso.

A presença de uma válvula de retenção elimina a necessidade de esperar muito tempo até que a água suba na bomba do poço e, mais importante, evita que a bomba trabalhe no modo de inicialização "seco", o que poderia levar à falha do equipamento.

Tubo de água com válvula de retenção.

Automação de proteção

Nossas redes de energia não podem se orgulhar de estabilidade, e a tensão geralmente "caminha" em uma faixa bastante ampla. Proteger equipamentos caros contra picos de energia ajudará o disjuntor de corrente residual. Se este componente não estiver incluído no pacote da sua estação, ele pode (e deve!) Ser adquirido separadamente. Não será supérfluo e o disjuntor quando a bomba superaquecer.

O sistema de proteção contra funcionamento a seco é outro elemento necessário para prolongar a vida útil da estação de bombeamento. É especialmente importante nos casos em que a produtividade do poço é variável. Um sensor localizado no poço sinalizará para desligar a bomba assim que o nível da água cair abaixo do limite mínimo. Isso evitará superaquecimento e falha da bomba devido ao bombeamento de ar.

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