Весенние паводки и обильные дожди заставляют владельцев загородных домов устраивать систему дренажа и принудительно отводить талую, сточную и дождевую воду. На помощь им приходят дренажные и фекальные насосы, которые обеспечивают откачивание воды с рельефа, из подвалов и колодцев
Типы насосов
Откачивающие насосы делятся на два основных типа: дренажные и фекальные, плюс еще один промежуточный тип: дренажно-фекальные.
Дренажные насосы рассчитаны на перекачивание сравнительно чистой воды, скапливающейся в результате весенних паводков, осенних дождей, а также из-за высокого уровня грунтовых вод, в подвалах и колодцах, садовых водоемах, бассейнах и т. п. Такая вода не должна содержать крупных частиц мусора и вязких включений, тем не менее устройства оборудуют фильтрующей сеткой на всасывающей стороне, призванной защищать трубопровод от засорения.
По принципу действия дренажные насосы являются центробежными и состоят из асинхронного электродвигателя, на валу которого установлено колесо с крыльчаткой открытого или закрытого типа. Электродвигатель вращается с частотой 2800–3000 об./мин. и имеет естественное охлаждение за счет перекачиваемой среды. Включение и выключение происходит автоматически при помощи поплавкового выключателя.
В большинстве моделей использована крыльчатка открытого типа, так как она отчасти способствует измельчению частиц мусора, непременно присутствующих в сточной воде. С одной стороны, от взаимодействия с лопастями крыльчатки измельчается мусор, с другой — изнашивается сама крыльчатка, что уменьшает производительность и ресурс работы насоса. Крыльчатка закрытого типа более долговечна, при этом у нее отмечен один существенный недостаток: крупные фрагменты мусора, оказавшись между лопастями, прочно там застревают, что может привести к дополнительной нагрузке на электродвигатель. Кроме того, при частоте 3000 об./мин. даже небольшой дисбаланс колеса с крыльчаткой за счет попадания туда посторонних предметов вызовет повышенный шум и вибрацию насоса вплоть до опрокидывания последнего набок. Но это неприятность, не более: все дренажные устройства предусматривают свободный доступ к рабочему колесу, а фильтрующую сетку легко демонтировать для очистки и удаления частиц мусора.
Поплавковый выключатель представляет собой герметичную пластиковую коробочку, в которой свободно перемещается металлический шарик, при этом имеется возможность настройки срабатывания выключателя на определенный уровень воды посредством регулирования длины провода от выключателя к насосу. Обладая положительной плавучестью, поплавок постоянно находится на поверхности воды: когда ее уровень в контролируемом помещении или емкости достигает определенной отметки, поплавок встает вертикально, шарик скатывается вниз коробочки и в зависимости от типа поплавкового выключателя воздействует на лапку микровыключателя: насос начинает откачивать воду. Когда уровень воды понижается до заданного, поплавок опускается, шарик под собственным весом откатывается и отпускает лапку, переводя микровыключатель в положение «выключено» — насос выключается. Система проста, достаточно надежна и эффективна, не требует вмешательства человека в процесс контроля уровня воды в помещении. Единственное неудобство: она не может работать в узких ямах и колодцах, так как выключателю данного типа необходимо обеспечить пространство для свободного хода, и в этом случае можно использовать вертикальный поплавок. Остается только добавить, что никаких других решений для автоматического включения и выключения отводящих насосов, кроме двух описанных, на сегодняшний день не существует.
Фекальные насосы предназначены для перекачивания сильно загрязненной воды с обильными твердыми и вязкими включениями (классический пример — отходы из туалета). По своему устройству они полностью повторяют дренажные насосы: тот же поплавковый выключатель и асинхронный двигатель с крыльчаткой, но имеют одно дополнение — специальный механизм для измельчения содержимого перекачиваемой среды. Вне зависимости от производителя насоса и технических подробностей реализации этого механизма, принцип его действия один и тот же и напоминает работу обычной мясорубки. Происходит перетирание и измельчение субстанции между вращающимся ножом, установленным на валу электродвигателя насоса, и неподвижной поверхностью, содержащей множество режущих кромок. В результате получается нечто вроде жидкой кашицы, не имеющей крупных твердых и волокнистых частиц. Еще одно отличие фекальных насосов от дренажных — диаметр отверстия для прохода перекачиваемой среды: у первых он составляет 35 мм и более — в зависимости от мощности и производительности устройства.
В загородных домах фекальные насосы практически не находят применения: обычно отвод канализационных стоков организовывается самотеком
Дренажно-фекальные насосы вовсе не являются неким оптимальным решением, как могло бы показаться. По сути, понятие «дренажно-фекальный» — достаточно условно: устройство можно описать как дренажный насос с увеличенным диаметром прохода... Или, если угодно, как фекальный насос, в котором нет механизма для измельчения перекачиваемой субстанции... То есть все-таки это скорее улучшенный дренажный насос, рассчитанный на перекачивание воды с большим количеством твердого или волокнистого мусора. Если же использовать агрегат как фекальный, то необходимо исключить попадание в него твердых пищевых отходов, тряпок, предметов личной гигиены и т. д.
Напор и производительность
Подбор отводящих насосов по параметрам «напор» и «производительность» основывается на ряде субъективных и объективных факторов. Субъективными являются такие моменты, как местоположение дома (в низине, на пригорке, удаление от водоема), то есть возможность отвода воды по дренам самотеком, когда этот естественный процесс не надо организовывать, а достаточно только немного ему помочь. Уровень грунтовых вод тоже важен — очевидно, что насос должен отводить воду быстрее, чем она прибывает. Объективными являются сугубо инженерные вопросы, как то: на какую высоту нужно поднять отводимую воду, как далеко переместить, каков должен быть диаметр трубопровода, количество изгибов и т. п. Недостаточный напор со стороны насоса приведет к тому, что он просто не сможет протолкнуть воду до конца отводящего трубопровода: она либо будет оттекать назад, либо — если установлен обратный клапан — возникнет устойчивый баланс между напором, создаваемым насосом, и напором воды в трубопроводе, стремящейся под собственным весом слиться обратно в яму. Во всех случаях толку от такого насоса не будет совсем.
Использование монтажных приспособлений для насосов позволит облегчить демонтаж в случае поломки, что значительно уменьшит общую стоимость ремонтных работ
Существует расхожее мнение, что защитная сетка на дренажных и дренажно-фекальных насосах снижает их производительность и может быть без проблем демонтирована, при этом производительность оборудования повышается, оно потребляет меньше электроэнергии и медленнее изнашивается. Разумеется, такое мнение ошибочно. Защитная сетка призвана не допускать попадания внутрь прибора частиц мусора, которые по размерам превышают диаметр прохода насоса (соответствующим образом выбирается размер ячеек сетки). Что касается экономии электроэнергии — это чистой воды миф.
Богатство выбора
При всей широте ассортимента рынок откачивающих насосов достаточно однороден: нет ярко выраженного лидера с блестящими конструктивными решениями, есть только более или менее известные торговые марки.
Дешевые модели выполнены из пластика, включая крыльчатку. Такие насосы специалисты называют «одноразовыми», срок службы — один, максимум два сезона, в зависимости от нагрузки. Стоимость приборов — в районе 1600-2000 руб., их мощности и производительности вполне хватает для отвода дождевой и прочей воды из канав и подвалов, так что в сезон они раскупаются, как горячие пирожки.
Недорогие дренажные насосы, выполненные из пластика, обладают невысоким ресурсом работы, но при этом имеют небольшой вес и легко переносятся с места на место
«Средний класс», по мнению специалистов, является оптимальным решением. Корпуса и детали приборов выполняют из прочного пластика или нержавеющей стали, цены лежат в промежутке от 3–4 до 12–15 тыс. руб. для дренажных насосов и от 6–7 до 20–25 тыс. руб. — для фекальных. Здесь традиционно царят немцы и итальянцы, которые производят насосное-оборудование уже на протяжении не одного десятка лет. Причем в нише откачивающих насосов реальной конкуренции на основе инновационных технических решений практически нет: как только один производитель выпускает на рынок некую новинку, буквально в то же время остальные начинают предлагать что-то аналогичное.
Что учитывать при выборе насоса?
Обращаясь в магазин для подбора откачивающего насоса, надо быть готовым предоставить следующую информацию:
1. Точное определение перекачиваемой среды: чистая вода, вода с незначительным содержанием различных включений, сильно загрязненная вода, промышленные стоки и т. п.
2. Точное определение потребностей в определенном типе насоса: скажем, нет смысла в покупке сложной системы за несколько десятков тысяч рублей для семьи из двух человек, к тому же проживающих в доме не постоянно, а сезонно.
3. Данные для расчета гидравлических сопротивлений: длина вертикального и горизонтального участков трубопровода, его диаметр, количество изгибов и материал, из которого он изготовлен.
4. Планируемая производительность насоса.
Гарантии и сроки службы
Как правило, гарантия на дешевые насосы составляет один год, на приборы «среднего класса» и дорогие — до 3–5 лет, в зависимости от производителя. Заявленный же срок службы дренажных и дренажно-фекальных насосов — до 10 лет, но здесь подразумеваются просто «тепличные» условия эксплуатации, которых в реальности не бывает: абсолютно чистая вода без примеси песка и химически агрессивных сред, отсутствие «бросков» в питающей сети, как можно более редкое включение и выключение устройства, так как при запуске электродвигателя пусковые токи многократно превышают номинальные... Реальный же срок службы любых насосов «среднего класса» в российских условиях составляет едва ли больше 5–6 лет, хотя, бесспорно, все зависит от частоты использования.
Хотелось бы отметить тот факт, что пластиковые части, резиновые прокладки и уплотнения имеют свойство «стареть», даже при четком соблюдении условий содержания насосов. Именно потому многие производители вводят в гарантийные обязательства поправку: например, «гарантийный срок эксплуатации три года со дня покупки, но не более пяти лет со дня выпуска изделия» — приобретая насос, на этот пункт стоит обратить пристальное внимание.
Как выбрать насос?
Рассчитать необходимую производительность можно самостоятельно: в данном случае подойдет примерный подсчет по приведенной ниже методике.
Для расчетов необходимо знать интенсивность притока откачиваемой воды. Условно говоря, объем приточной воды складывается из объемов дренажной, дождевой и сточной воды (в случае, если производится сброс очищенных стоков — например, из ванны, от стиральной или посудомоечной машины и т. п. — в дренажную систему). Итак, получается формула:
Q общ. = Q дрен. + Q дожд. + Q сточн. (л/сут.).
Объем дренажной воды довольно незначителен, так что для наших целей его можно взять приблизительно:
для песчаных почв — Q дрен. = L × 0,008 (л/сут.);
для глинистых почв — Q дрен. = L × 0,003 (л/сут.);
где L — протяженность дренажного трубопровода, собирающего и отводящего избыточную влагу с земельного участка, в метрах.
Интенсивность притока дождевой воды тоже можно приблизительно подсчитать по формуле:
Q дожд. = і × φ × S (л/сут.);
где i — номинальная интенсивность дождя (л/сут. на м²);
φ — коэффициент расхода;
S — площадь водосбора, м².
Номинальная интенсивность дождя принимается:
— для равнинной местности i = 0,014;
— для горной местности i = 0,023.
Коэффициент расхода — это «замеренный расход поверхностного стока дождевой воды с площади водосбора», принимаемый за:
1,0 — для крыш домов и водонепроницаемых поверхностей, например асфальтовых, бетонных или с бетонными стыками;
0,8 — для поверхностей со стыками, заполненными гравием или травой;
0,6 — для поверхностей, покрытых гравием;
0,1 — для садовых и подобных им участков.
Площадь водосбора — это площадь, с которой вода поступает в дренажную систему, то есть площадь освоенного участка.