На условия нашего проживания в крупных городах отрицательно влияют производимые шум, суета, неблагоприятная экологическая обстановка, транспортные проблемы и ряд других негативных факторов. Идеальное решение — это частный дом в экологически чистом районе недалеко от мегаполиса, снабженный всеми благами цивилизации.

Одна из составляющих комфортного проживания за городом (на даче, в частном доме, коттедже) — надежное круглогодичное водоснабжение. В качестве источника воды, при отсутствии в загородном поселке централизованного водоснабжения, используются колодцы или индивидуальные скважины. Для водоснабжения из колодцев и неглубоких скважин применяются в основном вибрационные насосы и поверхностные насосные станции с вихревыми насосами. Для водоснабжения из глубоких скважин наибольшее распространение получили автономные системы водоснабжения с применением центробежных многоступенчатых и винтовых насосов, обеспечивающих более высокую надежность и качество водоснабжения. Традиционно система водоснабжения состоит из скважины, обсадной трубы, внутри которой установлен погружной насос, заглубленного кессона, внутрь которого выходит оголовок скважины, трубопровода, соединенного с гидроаккумулятором и внутридомовой водопроводной сетью, реле давления и пульта управления. Система автоматически управляет работой насоса, включая его при падении давления в гидроаккумуляторе и выключая при его увеличении, поддерживая давление в системе водоснабжения в пределах 0,2...0,4 МПа. В насосных станциях серии AJC компании AQURIO (Италия) и АКВАРОБОТ ECO JET 100 фирмы UNIPUMP (Италия) вместо реле давления применен датчик потока, который автоматически включает насос при появлении расхода в системе водоснабжения и выключает при его прекращении. Это позволило существенно сократить объем гидроаккумулятора, но не устранило основной недостаток — нестабильность давления воды в системе водоснабжения при переменном водопотреблении.

Недостатками такой системы являются:

• нестабильность напора воды в кранах, душе, поливочных системах;
• резкие понижения и повышения давления в системе при выключении и включении насоса (гидроудары), приводящие к преждевременному выходу из строя скважинного насоса, разрушению трубопроводов и других элементов системы водоснабжения;
• требуется гидроаккумулятор большой емкости (60-100 л.);
• гидроаккумулятор занимает много места в помещении котельной или насосной;
• неприятный запах из-за застоя воды в гидроаккумуляторе;
• перегрузки электросети в моменты пуска двигателя насоса.

Изменение напора при разборе воды происходит в соответствии с рисунком 1, где Н — напор воды, Т — текущее время.

Для улучшения условий работы электродвигателей и насосов в современных системах такого типа устанавливаются устройства плавного пуска, что устраняет резкие скачки напряжения в электросети и гидроудары, но не исключает главный недостаток такой системы — нестабильный напор воды. Для устранения указанных недостатков и обеспечения комфортных условий для потребителей воды в статье [2] рассмотрены вопросы применения преобразователей частоты и регуляторов напряжения в системах загородного водоснабжения. Отличие таких систем от релейных заключается в применении вместо реле давления преобразователей частоты, обеспечивающих плавный пуск и регулирование скорости вращения электродвигателя в широких пределах по сигналу обратной связи, поступающему от датчика давления.

Среди зарубежных производителей насосов и насосных систем автономного водоснабжения с частотным регулированием следует отметить «WiloComfort-Vario COR-1 MVIE» (Германия), серию насосов «Grundfos SQ» со шкафами управления «Grundfos CU 301» (Дания) и ряд других.

В России для обеспечения комфортного водоснабжения загородного дома ООО «Конструкторского Бюро АГАВА» (г. Екатеринбург) и ООО «НПФ «РАСКО» (г. Москва), более 20 лет являющаяся официальным дилером данного предприятия-производителя, предлагают интеллектуальную систему водоснабжения загородного дома, дачи, небольшого фермерского хозяйства — ERMANGIZER [3].

Система водоснабжения ERMANGIZER разработана в КБ «Агава». При производстве применены новейшие технологии, сочетающие в себе гарантированное качество европейского уровня, высокую эффективность и экономичность. Ядром системы водоснабжения ERMANGIZER являются преобразователи частоты (ПЧ) ERMAN: Ermangizer ER-G-220-02, Ermangizer ER-G-220-03, Ermangizer ER-G-220-03к, ER-G-380 и др. Их применение позволяет достичь качества водоснабжения не хуже, чем в городском доме. Схема системы водоснабжения ERMANGIZER показана на рисунке 2.

На рисунке 2 показаны: 1 — частотный преобразователь ER-G-220-02, 2 — манометр АДМ-100-0,6 с встроенным датчиком давления с токовым выходом, 3 — насос, 4 — четырехвыводной штуцер (крестовина) с переходником, 5 —гидроаккумулятор. Давление воды в такой системе водоснабжения регулируется при помощи преобразователя частоты. Система работает следующим образом. Сигнал об уровне давления в системе поступает от датчика давления в преобразователь частоты, где сравнивается с заданным значением. При наличии рассогласования преобразователь частоты запускает электромотор насоса, увеличивая частоту вращения до тех пор, пока давление в системе не станет равно заданному. При изменении потребления воды преобразователь изменяет частоту вращения, поддерживая постоянным заданное давление. Чем больше расход, тем больше частота вращения и наоборот. При этом, если в традиционной системе водоснабжения уровень напора с увеличение расхода воды падает, как показано на рисунке 3а, то в системе водоснабжения ERMANGIZER он остается постоянным (как в квартире), как показано на рисунке 3б, и не зависит от того, сколько воды потребляется в данный момент времени. Например, работает ли поливочная система, стиральная машина или кто-то в это же время принимает душ — напор воды все время стабилен! Более того, Вы можете сами настраивать его величину!

Про гидроудары и шумы также можно забыть — насос работает плавно, без резких включений-выключений. И лампочки в доме не мигают при включении насоса. Да и срок службы самого насоса существенно увеличивается. Наконец-то можно избавиться от этой огромной емкости под названием гидроаккумулятор. Теперь вместо «бочки» на 60-80 или более литров достаточно небольшого бака емкостью в 5-8 литров. А это уже вполне приемлемо.

Насосные системы поставляются комплексно, главным образом, на этапе строительства нового дома. Вместе с тем большинство действующих систем еще не исчерпали свой ресурс и для повышения уровня комфортности и надежности могут быть легко дооснащены без привлечения значительных затрат частотными преобразователями. При этом модернизация системы водоснабжения из скважины не требует специальных навыков. Для этого нужно приобрести и установить комплект оборудования по мощности уже используемого насоса.

Следует отметить, что после введения антироссийских санкций целый ряд таких ведущих западных производителей поверхностных, скважинных насосов и насосных станций с частотно-приводной автоматикой управления насосом, как «Grundfos» (Дания), «Wilo» (Германия) и ряд других ушел с российского рынка. В данной ситуации, когда на рынке остались преимущественно только более примитивные насосные станции с релейной автоматикой управления, применение систем водоснабжения ERMANGIZER становится все более актуальной.

Потребность в них возросла многократно, что связано со следующими их основными преимуществами:

• стабильный напор воды в кранах, в душе, поливочных системах;
• плавный пуск и остановка насоса в несколько раз увеличивает его ресурс и исключает перегрузку электрической сети, а также механические удары в электродвигателе и насосе;
• отсутствие гидроударов:
• защита от сухого хода;
• возможность уменьшения емкости гидроаккумулятора до 5–8 л, вследствие чего исключаются неприятные запахи и загрязнение воды из-за ее застоя;
• система сигнализирует о протечках в системе водоснабжения (функция «стоп протечка»);
• гарантированный запуск холодного насоса (функция «смарт старт»);
• экономию электроэнергии за счет работы насоса на пониженных частотах и наличия режима «Stand By»;
• работает с однофазными и трехфазными погружными и поверхностными насосами с напряжением 220В (380В) 50Гц (кроме насосов со встроенным устройством плавного пуска);
• работает как с конденсаторными двигателями, так и с двигателями с расщепленными полюсами;
• частотный преобразователь ERMANGIZER работает «без обслуживающего персонала»: ПЧ самостоятельно находит выход из любых нештатных ситуаций (превышение или пропадание напряжения сети, перегрузка по току, перегрев и т.д.);
• легкая настройка;
• низкая цена.

Частотные преобразователи ERMANGIZER:

ER-G-220-02	ER-G-220-03ER-G-220-03 и ER-G-220-03K	ER-G-380-02

Опыт эксплуатации системы водоснабжения ERMANGIZER (более 10 лет) показал, что по совокупности характеристик «цена / качество» она не только не уступает, но и превосходит зарубежные аналоги. Система водоснабжения ERMANGIZER может быть рекомендована для водоснабжения как бытовых так и производственных объектов в различных регионах России.

Литература:
[1] Практические советы по выбору скважинного насоса для бытовой скважины — HEATCLUB, № 7, 2023.
[2] Применение преобразователя частоты и регулятора напряжения в системах загородного водоснабжения. — Статья с сайта www.electrik.info
[3] Апарин Е.Л., Полтавцев О.В., От традиционных систем водоснабжения к автоматизации инфраструктуры загородного дома — ТПА, № 3 (72/2) . 2014.