Насосное оборудование - элемент пожаротушения

Современное здание с технической точки зрения представляет собой совокупность инженерных систем, включая и те, которые обеспечивают безопасность жизнедеятельности человека. Ведущее место среди них занимает система пожаротушения, важнейшим элементом которой является насосное оборудование.

Высокая надежность, эффективность, долговечность и простота в управлении - это основные требования, предъявляемые к современным системам борьбы с огнем. Требования к системам пожаротушения изложены в государственных нормативных документах, а деятельность, связанная с их монтажом, лицензируется.

При оснащении современных зданий и сооружений системами пожаротушения предпочтение отдается, как правило, насосам и насосным установкам ведущих мировых производителей. Наиболее широкое применение находят насосные агрегаты и установки, имеющие не только обязательный сертификат соответствия РФ, но и один из зарубежных сертификатов пожарной безопасности, например, американский FM/UL (стандарт NFPA-20), немецкий VdS, английский LPCB и другие, а также разрешение Ростехнадзора - оно необходимо для заводов и ТЭЦ.

Для пожарных насосов характерны длительные простои, обусловленные объективными условиями их эксплуатации. Обеспечить запуск насоса после длительного простоя призваны плановые проверки оборудования, а также применение качественных материалов в его конструкции. При монтаже сложных водяных систем рекомендуется использовать комплектные насосные агрегаты, испытанные на заводе-изготовителе, например, GRUNDFOS Hydro MX. Данная установка производится в России, и ее компоновка и алгоритм работы разработаны в соответствии с требованиями НПБ. GRUNDFOS Hydro MX первая среди немногочисленных аналогов получила сертификат пожарной безопасности РФ (в середине июня 2006 года), позволяющий оптимизировать процедуру приемки системы пожаротушения и в последующем гарантировать безопасность людей.

В комплект Hydro MX входят два центробежных насоса (рабочий и резервный), всасывающий и нагнетательный коллекторы, шкаф управления, запорно-регулирующая арматура, устройства контроля и автоматики. Все оборудование смонтировано на единой раме (по индивидуальному заказу шкаф управления может размещаться отдельно). В некоторых случаях (например, в спринклерных системах) подобные станции могут оснащаться жокей-насосом (типа СR), устанавливаемым отдельно. Более удобным в использовании является комплектный жокей-насос, который поставляется с завода на отдельном основании, с выполненным подключением к мембранному гидробаку и реле давления. Управление таким "комплектом", равно как и обычным насосом CR, используемым в качестве жокея, осуществляется со специальных клемм, размещенных в шкафу управления. В настоящее время выпускаются две основные модификации Hydro MX: для дренчерных систем и систем с пожарными кранами, а также для спринклерных систем пожаротушения. В рамках этих модификаций существует множество моделей, отличающихся высокой мощностью и функциональностью.

Принцип работы насосной установки в составе дренчерной системы пожаротушения заключается в следующем: шкаф управления установкой принимает сигнал от устройства, расположенного на вышестоящем уровне управления, и вырабатывает управляющие сигналы на запуск основного насоса. Если основной насос не выходит на рабочий режим, автоматически включается резервный насос.

Если установка используется в составе спринклерной системы пожаротушения и в ее состав входит жокей-насос, принцип работы несколько иной.

При падении давления воды в спринклерной системе первым включается жокей-насос. Если расход воды небольшой и жокей-насос справляется с восполнением утечки, то через некоторое время после достижения верхнего предела заданного давления он выключится. Если же открылось несколько спринклеров и расход воды значительный, то даже при работающем жокей-насосе давление продолжает падать. В этом случае, по сигналу второго реле давления, включается пожарный насос. Резервный агрегат включается при отказе основного. Независимо от того, потушен пожар или нет, пожарные насосы автоматически не отключаются, их можно выключить только вручную со шкафа управления.

Конструкцией Hydro MX предусмотрены следующие функции:
автоматическое переключение с основного на резервный ввод питания;
включение пожарных насосов в последовательности, указанной в НПБ;
тестовый запуск пожарных насосов;
индикация режимов работы и аварий на передней панели шкафа управления;
вывод сигналов об аварии/работе установки на диспетчерский пункт;
возможность управления задвижками с электроприводом (с индикацией их состояния);
управление дренажным насосом;
управление жокей-насосом (в некоторых моделях);
управление насосами-дозаторами пенообразователя (в некоторых моделях);
подача управляющих сигналов на отключение насосов группы водоснабжения

Возможность широкой автоматизации, комплексные подходы к проблемам борьбы с огнем обусловили повсеместное использование подобных систем.

Рано или поздно процесс устроения рукотворного пруда на собственном участке подойдет к выбору насоса для создания фонтана, ручейка или же просто для фильтрации. И, знакомясь с рынком, рано или поздно покупатель столкнется с огромной разницей в ценах при, казалось бы, одинаковых характеристиках, указанных в описании. Иногда на первый взгляд разница лишь одна – страна-производитель.
Тут и появляется совсем не простой вопрос выбора. Существует достаточно много зарубежных производителей насосов – Германия, Англия, США, Италия, Китай - у всех разное качество. Мы рассмотрим наиболее яркий пример сравнения насосов производства Германии и Китая.
С одной стороны, немецкое качество это серьезно, с другой - цена у «восточного» насоса меньше в три, и иногда в четыре раза, а выглядеть они могут вообще одинаково. Сразу вспоминается утверждение, что «в наше время всё делают в Китае», а соблазн «сэкономить» бюджет растет с каждой минутой.
Попробуем внести ясность.
Пункт первый – цена. Для начала отметим, что качество требует определенных затрат человеческих и материальных ресурсов, что, несомненно, отражается на стоимости конечного продукта. Именно поэтому дешевое оборудование не может быть сделано по той же технологии, что и дорогое. Понятно, что бессмысленно сравнивать качество китайского Jebao, производительностью 3000 л/ч за 1890 руб. и немецкого OASE почти того же водоизмещения за 8200 руб. Цена складывается из патентованных разработок, материалов, контроля качества и репутации производителя, по сути являющейся синонимом гарантии.
Пункт второй – производство. По экономическим соображениям немецкие заводы действительно могут располагаться в Китае, Корее или на Тайвани. Однако все разработки, чертежи, запатентованные системы устройства приходят из Германии. Более того, фактически на всех этапах изготовления насоса существует строгий контроль качества, проходящий со свойственной немцам педантичностью.
Вряд ли чисто китайское производство проходит по тем же правилам, даже если для отливки деталей используются заготовки аналогичной формы. Стоит еще раз подчеркнуть, что внешне такие аппараты могут как две капли воды походить на уже зарекомендовавшие себя западные модели, однако подобное сходство ничего не говорит о качестве более дешевого товара.
Пункт третий – материалы. Два абсолютно одинаковых на вид корпуса могут иметь совершенно разный химический состав. И это касается не только внешних деталей. Рабочие части насоса в процессе эксплуатации постоянно испытывают нагрузку и все время находятся в воде. Разработчики годами подбирают состав материалов, обладающих оптимальной износостойкостью – понятно, что стоимость у сырья не маленькая, что, естественно, отражается на цене насоса.
Дешевые аппараты делают из другого «теста», гонясь не за сроком службы, а за удешевлением конструкции. Такая «экономия» сказывается на всем. Не ориентированные на большие нагрузки материалы могут подвести даже не в первый сезон, а в первый месяц службы. Есть показательный пример – фильтр фирмы Project Bioeasy (Италия), который исправно работал весь сезон. На холодный период года садоводы переносили его в помещение, а по весне один за другим стали обращаться к продавцам - за зиму все крепежные клеммы из пластика растрескались, и корпус фильтра попросту развалился.
Пункт четвертый – сборка. Тщательная подгонка составляющих друг к другу гарантирует, что механизм не разболтается, крепления не ослабнут, а вода не проникнет туда, где ее быть не должно. Такое возможно только при условии точного изготовления всех деталей и уже упомянутого контроля качества. При массовом и дешевом производстве об этом речи быть не может. Известны случаи, когда насос «разбалтывался» настолько, что маховик начинал цеплять корпус изнутри и оставлял царапины на пластике.
Пункт пятый – гарантия. Без нее все вышесказанное можно назвать голословным, потому что гарантийный срок - это как раз то, что показывает уверенность производителей в своей продукции. И позволяет человеку, не посвященному в тонкости изготовления, судить о качестве. Гарантия, предоставляемая немецкими компаниями, длится от трех до пяти лет, китайскими - всего шесть месяцев. Аппарат Jebao с водоизмещением 25 000 л/ час при стоимости в 12 000 рублей обеспечен поддержкой изготовителя только на полгода. Насос OASE аналогичной производительности стоит порядка 30 000 рублей и обеспечен гарантийным сроком не менее пяти лет.
Этот момент стоит подчеркнуть еще раз из-за кажущейся «экономии» при покупке недорогого оборудования. Ведь если через полгода сломается OASE или Heissner (что вообще-то маловероятно), покупателю предоставят бесплатный гарантийный ремонт; если это будет китайский насос, придется обзаводиться новым. Более того, если «немец» сломается еще через полгода (что еще маловероятнее), его снова починят бесплатно, обладателям «китайца» можно будет отправляться за третьим насосом.
И еще один интересный факт. Поломка фактически любого европейского аппарата предполагает ремонт, китайский насос попросту заменят новым. Это лучше любых примеров говорит о себестоимости и качестве такого производства.

Не хотелось бы утверждать, что насосы для прудов и фонтанов китайского происхождения не имеют права на существование. Они в любом случае найдут своего покупателя, и какое-то время будут добросовестно работать. Вполне возможно, что китайский агрегат продержится сезон, два, а, может, и дольше. Гарантировать этого никто не может. И как обычно - выбор за покупателем.

Насосы для водоснабжения

Для того чтобы подать воду из колодца или скважины в дом, обеспечить полив сада или газона могут быть использованы следующие типы насосов: самовсасывающие насосы (и насосные станции на их базе), скважинные и колодезные, а так же ручные насосы.

Одним из основных факторов учитывающихся при выборе насоса является глубина залегания воды. В случае если расстояние до зеркала воды небольшое (до 8 метров), то наиболее простым и удобным способом ее подъема будет установка самовсасывающего насоса.

Самовсасывающие насосы бывают нескольких типов. Некоторые из них имеют встроенный эжектор и за счет разряжения в нем обеспечивают подъем (всасывание) воды. Эжекторные насосы создают некоторый шум и, поэтому, если они используются для подачи воды в дом, то обычно устанавливаются вне жилого здания, в техническом помещении. Также эти насосы очень удобны для полива сада, огорода или газона. В другом типе самовсасывающих насосов эжектор отсутствует, а всасывание воды осуществляется благодаря специальной многоступенчатой конструкции гидравлической части, в результате чего достигается практически бесшумная работа.

При использовании самовсасывающего насоса для водоснабжения здания возможны два основные варианта.

Первый, если в доме уже установлен накопительный бак, и его просто надо наполнить водой (для пользования душем, мытья посуды и т.п.). Установив самовсасывающий насос в этом случае надо не забыть установить в баке и датчик, отслеживающий уровень воды для отключения насоса до того, как бак переполнится. Этот же датчик должен выдавать сигнал насосу о включении, когда уровень жидкости в баке упадет.

Второй, более предпочтительный, вариант использования самовсасывающего насоса - совместно с мембранным напорным баком. Самовсасывающий насос, установленный на мембранный бак и снабженный реле давления принято называть насосной станцией. Мембранный бак - это герметичный металлический сосуд, разделенный на две части мембраной. Одна часть бака заполнена воздухом под давлением, а во вторую насос закачивает воду. На реле задается верхний предел давления, до которого сжимается воздух в мембранном баке и, соответственно, вода в системе водоснабжения. Как только установленное давление достигнуто, насос отключается. Теперь моно использовать воду, накопленную в мембранном баке. Если расход воды небольшой, то насос каждый раз включаться не будет, а просто будет поступать вода из бака. И только когда нижний предел давления, заданный на реле, будет достигнут произойдет новое включения насоса. Таким образом, использование самовсасывающего насоса совместно с мембранным баком имеет следующие преимущества:
в системе водоснабжения создается давление, необходимое для работы многих водонагревательных приборов;
сокращается количество включений-выключений насоса и, тем самым, продлевается срок его службы;
мембранный бак создает запас в несколько десятков литров воды и в случае отключения электроэнергии можно беспрепятственно этой водой воспользоваться;
нет необходимости устанавливать накопительную емкость на чердаке здания.

Немаловажно, что насосные станции - это достаточно компактные, легкие и мобильные устройства. Масса большинства насосных станций колеблется в районе 30 кг, то есть ее вполне может переносить один человек.

Несколько слов об установке насосных станций. Эти устройства можно располагать как в доме, так и за его пределами. Если насосная станция будет использоваться только в теплое время года, то проблем с установкой возникать не должно. Достаточно подключить насос к электрической сети, опустить шланг в колодец и подсоединить напорный патрубок к водопроводной сети. Произведя эти несложные операции, вы сможете без головной боли перемещать воду из колодца внутрь дома. Единственное условие, чтобы вода в колодце не падала ниже критического уровня. Если такое возможно, то обязательно надо предусмотреть защиту от "сухого хода". Как это лучше сделать, будет подробно рассказано чуть ниже.

В случае же, когда планируется использовать насосную станцию круглогодично, потребуются достаточно серьезные подготовительные работы. Станцию надо будет установить в теплом помещении, а трубу от колодца до дома обязательно утеплить или проложить в земле ниже уровня промерзания. Во избежание замерзания воды в шланге, колодец тоже придется утеплить.

При установке насосной станции надо не забыть что на шланге, опускаемом в колодец, обязательно должен быть установлен обратный клапан, предотвращающий "уход" воды из системы обратно в колодец при отключении насоса.

Важнейшим параметром, характеризующим насосную станцию, является ее номинальная подача (м3/час). Эта цифра говорит о том, сколько воды можно получить за определенный промежуток времени с помощью такой станции. Большинство моделей, представленных на рынке, имеет максимальную подачу в пределах 3 - 8 м3/час и максимальный напор от 40 до 55 м.

Если уровень залегания воды ниже 8 метров, или качество воды на этом уровне не устраивает, то стоит рассмотреть варианты с применением погружных скважинных или колодезных насосов.

По сравнению с насосной станцией, выбор, установка и подключение скважинного насоса дело гораздо более сложное и серьезное. При этом и цены на качественные западноевропейские скважинные насосы в 2 - 3 раза выше стоимости насосной станции. И это еще без учета затрат на монтаж и на бурение. Высокая стоимость этого типа насосов обусловлена тем, что они при собственном маленьком диаметре должны обеспечивать высокий напор. Для решения такой технически сложной задачи конструкторам приходится прибегать к сложным техническим решениям, например, создавать многоступенчатую систему всасывания, что естественно приводит к удорожанию аппарата.

Основное отличие колодезного насоса от скважинного в том, что он имеет внутреннюю рубашку охлаждения двигателя и поэтому может быть помещен в колодец или скважину большого диаметра. Колодезные, как и скважинные насосы, имеют форму цилиндра, но имеют больший диаметр, что позволяет им эффективнее использовать возможности двигателя. Такие насосы отличаются повышенной производительностью и меньшей стоимостью при той же потребляемой мощности и напоре, что и у скважинных насосов.

В отличие от колодезного, охлаждение электродвигателя скважинного насоса осуществляется потоком поднимаемой воды. Поэтому для каждого скважинного насоса в технической документации обязательно указывается минимально допустимая скорость движения воды. Вот почему при использовании скважинных насосов так важен диаметр скважины, который не может быть значительно больше диаметра насоса.

Ручные насосы

Еще одним достоинством этого типа насосов (кроме независимости от наличия электроэнергии) можно назвать их невысокую цену. Недостаток тоже очевиден - никто за вас воду качать не будет, и, не затратив определенных физических усилий, воду из колодца или скважины не поднимешь.

Ручные насосы условно можно разделить на две группы:
способные поднимать воду из колодца глубиной до 7 метров,
обеспечивающие подъем воды из колодцев (скважин) глубиной в 15-30 метров.

Насосы первой группы обычно имеют вес до 20 кг и низкую стоимость. Они смогут помочь вам поднять порядка 25-40 литров воды в минуту.

Насосы второй группы крупнее, имеют высокую водоразборную колонку и весят порядка 25 кг, их стоимость несколько выше. При возможности подъема воды с глубины до 30 м, они имеют подачу того же порядка, что и ручные насосы первой группы, 20-40 л/мин.

Насосы для водоснабжения (за исключением ручных) выпускает огромное количество производителей, среди которых Grundfos и WILO (Германия), Calpeda, DAB, Nocchi Pumps, Pedrollo, Speroni (Италия) и др. Продаются и отечественные насосы, например, "Буран", "Водолей", "Дачник". Из наиболее известных на российском рынке зарубежных производителей ручных насосов можно назвать чешскую Sigma.

Далее рассмотрим насосы, которые используются не для подачи воды в дом, а, наоборот, для ее удаления (например, из подвала, гаража и т.п.).

Дренажные насосы

Такие насосы устанавливаются непосредственно на пол уже затопленного помещения или помещения, которое имеет риск быть затопленным. Поплавок, размещенный на дренажном насосе, автоматически включит его при затоплении и отключит, когда вся вода будет откачана. Стоит заметить, что поплавок, кроме того, защищает насос и от работы всухую.

Случается, что вместе с грунтовой водой в подвал попадает значительное количество ила и грязи. Мероприятия по очистке помещения от подобного рода отложений достаточно трудоемки и совершенно не эстетичны. В этом случае оптимальным является выбор модели дренажного насоса, способной кроме откачивания воды позаботится и об очистке дна затопленного помещения. Работа такого насоса построена следующим образом. Часть откачиваемой насосом воды выбрасывается под давлением обратно. В результате возникающего воздействия происходит отслоение и отделение осадка от дна. Образовавшаяся смесь воды и грязи вновь засасывается насосом и удаляется из помещения.

Нередко возникает вопрос отвода канализационных стоков из помещений, где это невозможно обеспечить самотеком. О насосах помогающих в этой ситуации расскажем ниже.