Дата публикации: .
Категория: Техника.

Наличие питьевой и проточной воды – это важнейшая составляющая комфортного отдыха или проживания за городом. К сожалению, далеко не каждый имеет доступ к центральному водоснабжению (которое может и вовсе отсутствовать). Единственным правильным решением в такой ситуации становится скважина или колодец, оборудованные погружным, или как его часто называют, «глубинным» насосом со встроенной автоматикой, позволяющей обеспечивать постоянный забор воды из «источника».

Термин «глубинный насос» вероятнее всего, возник вследствие применения погружных насосов изготовленных специально для скважин, монтируемых на большой глубине. Такие насосы внешне несколько отличаются от погружных насосов, применяемых для перекачки воды из колодцев, цистерн и прочих не глубоких сосудов.

Разновидность погружных насосов

А так, это все те же погружные насосы. Итак, давайте разберемся, чем отличаются погружные насосы, узнаем, какой автоматикой они комплектуются, и тогда мы поймем, как выбрать глубинный насос для скважины.

Виды погружных насосов


Бытовые погружные насосы для колодцев и неглубоких скважин

Такие погружные насосы применяются в области бытового водоснабжения для перекачивания чистой воды из колодцев, неглубоких скважин диаметром 5 или 6 дюймов и дождевых накопительных баков. Вода, подаваемая этими насосами, может использоваться как для водоснабжения дома, так и для орошения садов и огородов.

Бытовые погружные насосы для колодцев и неглубоких скважин

Насосы могут быть изготовлены как из полимерных и металлических материалов, так и целиком из металла. В пластиковых изделиях из полимеров может быть изготовлено даже рабочее колесо. Такие насосы, само собой, дешевле своих металлических собратьев, но и ресурс работы имеют меньший.
Как различны материалы, из которых изготавливаются насосы, так различны их конструкции и характеристики. Существует два вида погружных колодезных насосов, это вибрационные и центробежные.

Вибрационные насосы

Забор воды по вибрационному принципу отличается относительной простотой и удобством. Дело в том, что конструкция таких насосов намного проще, а соответственно их стоимость ниже. В отличие от центробежных изделий такие агрегаты не боятся механических включений в виде твердых частиц. Именно по этой причине их установка возможна даже при обустройстве песчаных скважин.


Вибрационные насосы

Если говорить о недостатках такого оборудования, то стоит учитывать, что вибрационный механизм обладает меньшей производительностью, долговечностью, надежностью и максимальной глубиной погружения (по сравнению с центробежными моделями).

Производительность таких насосов начинается от 0,5 м³/час и заканчивается 17 м³/час. Нужно отметить положительную сторону вибрационных насосов, а именно напор воды. Он составляет от 15 м до 70 м, это очень хороший показатель для колодезных насосов.

Важно! Чем выше напор, тем ниже производительность, например, при напоре 70 м, вибрационный насос выдает только 0,5 м³/час.

Центробежные насосы

Для обеспечения большого водопотребления рекомендуется использовать именно центробежные насосы. При небольшом диаметре и длине агрегата его наибольшая производительность может достигать 14 м³/час при напоре 10-15 м, а наибольший напор 95 м при производительности 1,7 м³/час. Такое соотношение параметров, а также большой ресурс работы насосов (до 10-15 лет), является их неоспоримым преимуществом перед вибрационными насосами. Однако есть у них и минусы, а именно то, что при перекачивании воды содержащей взвеси в виде песка и других твердых частиц, быстро выходит из строя рабочее колесо, тем более, если оно изготовлено из полимерного материала. Поэтому насосы с полимерными рабочими колесами могут эксплуатироваться только в чистой воде.


Дорогие модели насосов, полностью выполнены из нержавеющей стали, высокой прочности и допускают попадание твердых механических включений размером до 1 мм. Для фильтрации крупных твердых частиц на входное отверстие насоса устанавливают сетчатый фильтр для очистки воды из скважины.

Центробежные насосы

Для уменьшения вероятности попадания внутрь насоса твердых частиц (любого размера), входное отверстие насосов может оборудоваться шлангом, на конце которого прикреплен поплавок. При погружении насоса в воду поплавок поднимает конец шланга вверх, и насос забирает более чистую воду, оставляя грязь на дне колодца или бака.

Бытовые погружные насосы для глубоких скважин

Для подъема воды из глубоких скважин, таких как артезианские, нужны более мощные насосы. Глубина артезианской скважины в основном колеблется в пределах от 25 до 200 метров, но в некоторых случаях может достигать глубины 500 метров. Исходя из данных условий, основная масса бытовых насосов для глубоких скважин обеспечивает рабочий напор 200 метров, а его максимальное значение может достигать 350 метров.


Насосы для глубоких скважин

Как же создается такое большое давление? Все «глубинные» скважные насосы имеют центробежный принцип действия. Рабочее колесо, вращаясь в корпусе насоса, создает определенный напор (давление), к примеру, 20 метров водяного столба (2 атмосферы). Для того чтобы увеличить давление, на выходное отверстие первого насоса прикрепляют входное отверстие второго насоса, со вторым рабочим колесом, то есть соединяют их последовательно. При этом рабочие колеса одеты на один и тот же вал. Теперь вращаясь, оба колеса создают уже давление не 2, а 4 атмосферы (напор 40 метров). Каждый корпус насоса называют ступенью. Соответственно если последовательно соединить 10 таких ступеней то давление на выходе последней ступени будет равно 20 атмосферам, что соответствует напору в 200 метров.

Устройство ступеней скважного погружного насоса

Именно из-за большого числа последовательно соединенных ступеней корпуса глубинных насосов получаются довольно длинными (высокими).

Колонна глубоких скважин выполняется трубами диаметром 133 или 159 мм, поэтому и насосы производятся соответствующего размера (всего лишь 3 или 4 дюйма). От этого они кажутся еще более длинными.


Так как «глубинные» насосы опускаются на большую глубину и эксплуатируются так без всякого обслуживания 10 лет и более, то они должны быть сделаны из самых качественных материалов. Применение пластика в таких насосах недопустимо, только нержавеющие и износостойкие металлы.

Для защиты рабочих колес и других внутренних рабочих частей насоса, от попадания на них крупных твердых взвешенных частиц, так же как и на колодезных погружных насосах, в «глубинные» устанавливается сетчатый фильтр. Величина ячеек сетки зависит от конкретной модели, но в основном не превышает 1,5 мм.

Виды автоматического управления погружными насосами

Автоматическое управление насосом может быть: двухпозиционным (дискретным) или с изменением частоты вращения вала насоса.

Двухпозиционное управление

Такой вид управления подразумевает под собой два положения пускорегулирующего аппарата насоса:

  • при котором пусковой аппарат включен и на электродвигатель насоса подается напряжение питающей сети;
  • положение, когда пусковой аппарат выключен, а с электродвигателя напряжение снимается.

Для работы насоса в таком режиме схема управления комплектуется собственно пускорегулирующим аппаратом, а также электромеханическим реле контроля давления. Реле контроля давления позволяет задать требуемое давление, а точнее его верхний и нижний предел, которое необходимо поддерживать в системе водоснабжения.


Состав оборудования для двухпозиционного управления насосом

При отсутствии давления в трубопроводе электрический контакт реле, через который включается пусковой аппарат, замкнут. При подаче напряжения в схему управления, на пусковой аппарат, через этот контакт, поступает управляющий сигнал и он включается. Одновременно с включением пускового аппарата на электродвигатель насоса подается напряжение, и насос начинает работать. По мере наполнения трубопроводов водой, давление в системе водоснабжения возрастает и достигает максимального заданного значения. Реле размыкает электрический контакт, отключает пускорегулирующий аппарат и насос останавливается. После начала забора воды, давление в системе вновь начинает снижаться, постепенно достигая нижнего заданного значения. Насос включается и работает до тех пор, пока не прекратится разбор воды. Таким образом, цикл включений/отключений повторяется при каждом открытии/закрытии вентиля системы водоснабжения.

Для снижения числа включений насоса, в систему водоснабжения устанавливают мембранный напорный бак. Внутренняя полость такого бака условно разделена на две половинки резиновой мембраной. Одна половинка заполнена воздухом, другая пустая. При увеличении давления воды в системе резиновая мембрана постепенно расширяется, бак наполняется водой, а воздух сжимается. После того как давление воздуха и воды уравняются наполнение бака прекращается. После отключения насоса сжатый воздух, стремясь расшириться, продолжает поддерживать нужное давление в системе водоснабжения. Давление поддерживается до тех пор, пока не начнется разбор воды, и бак не станет пустым.


Объем бака подбирается индивидуально для каждого случая. Но чем он больше, тем реже будет включаться насос, что значительно увеличит его ресурс работы.

Плюсом такой системы управления является то, что нет необходимости постоянно включать и отключать насос вручную, а давление в системе постоянно поддерживается на заданном уровне. Стоимость такой системы невысокая, а это тоже плюс.

К минусам можно отнести разброс значений поддерживаемого давления воды между максимальным и минимальным значением. Этот минус очень сильно ощутим, допустим, при приеме душа. Минусом также является то, что при таком режиме управления срок службы насоса уменьшается вследствие частых пусков.

Управление изменением частоты вращения вала насоса

Такой вид автоматического управления является наиболее прогрессивным. В состав управляющих органов, регулирующих частоту вращения вала насоса, входят блок электронного управления и пропорциональный датчик давления.

Состав оборудования для управления насосом путем изменением частоты вращения вала


В блоке электронного управления, в свою очередь, умещаются два устройства, это программируемый логический контроллер, с помощью которого производится задание давления и его автоматическое поддержание на заданном уровне, а также регулятор частоты или напряжения, в зависимости от типа электродвигателя насоса (переменного или постоянного тока).

Блок электронного управления работой насоса

Пропорциональный датчик давления, является электронно-механическим устройством, преобразующим одну величину в другую, в нашем случае давление воды в электрический сигнал. Каждый датчик рассчитан на определенный диапазон давления, например, от 1 до 10 атмосфер. В пределах этого диапазона пропорционально изменяется управляющий ток или напряжение, например, ток может изменяться от 4 до 20 мА, а напряжение от 0 до 10 В.

Пропорциональный датчик давления

Структурная схема работы насоса аналогична двухпозиционной схеме. Однако принцип управления отличается в корне.
к же как в случае с реле контроля давления и пускового аппарата, управляющий сигнал с датчика подается на электронный блок управления, а точнее, в логический контроллер. В контроллере сигнал обрабатывается (реальное значение давления сопоставляется с заданным значением), после чего контроллер «принимает решение» о повышении или снижении давления. Если действительное значение давления выше заданного, то контроллер дает сигнал регулятору о снижении числа оборотов электродвигателя, а в случае, когда показатель ниже заданного, то обороты, напротив, повышаются. Регулирование происходит плавно, во избежание чрезмерного перерегулирования. Таким образом, в системе водоснабжения всегда поддерживается требуемое давление воды.

Структурная схема работы насоса

При отсутствии разбора воды, алгоритм многих блоков управления предусматривает, перевод насоса в «спящий режим», то есть его полную остановку.

Для того чтобы сгладить перепады давления, особенно при внезапном большом водосборе, в систему также как и в предыдущем случае, устанавливают мембранный напорный бак.

Плюсами данной системы управления являются:

  • включение и отключение насоса в автоматическом режиме;
  • точное поддержание заданного давления. Перепады давления наблюдаются только при изменении условий разбора воды. При этом изменение давления происходят плавно;
  • отсутствие ударных электрических, механических и гидравлических нагрузок;
  • сохранение рабочего ресурса насоса, и соответственно его срока службы.

К минусам можно отнести только более высокую стоимость, по сравнению с двухпозиционным управлением.

Виды защит погружных насосов

По видам защит много говорить не будем, только перечислим обязательные, без которых работоспособность насоса и его электродвигателя может нарушиться или он вовсе может прийти в негодность.

  • Защита электродвигателя насоса от перегрева;
  • Защита от перегрузки;
  • Защита от пониженного или повышенного напряжения сети;
  • Защита насоса от сухого хода, то есть защита от работы насоса без воды.

Дополнительным видом защиты может быть, защита от всплытия рабочих колес. Явление «всплытия» рабочих колес, или их осевого смещения, может произойти в результате возникновения небольшого противодавления при пуске насоса. В результате таких осевых перемещений может произойти износ рабочих колес или разрушение электродвигателя. С целью исключения подобного явления под вал насоса устанавливают верхний упорный подшипник. Такой вид защиты применяется на насосах Grundfos.

Погружные насосы производителя Grundfos

Центробежные насосы отличаются более высокой надежностью, чем вибрационные устройства, но за счет расположения двигателя, существует большой риск его перегрева. Решить эту проблему удалось датским производителям. Глубинные насосы для скважины Грундфос отличаются своей конструкцией.

Раньше электродвигатель размещался выше водозаборной части, а вся конструкция заключалась в специальный кожух, благодаря чему проточная вода охлаждала двигатель, препятствуя тем самым его перегреву. Однако такое конструктивное решение требовало уменьшения диаметра крыльчаток, за счет чего производительность оборудования снижалась и единственным способом ее повысить было увеличить скорость вращения двигателя. Проблема заключалась в том, что при частоте электросети в 50 Гц разогнать насос более чем на 3000 об/мин просто невозможно.

Погружной насос Грундфос для скважины работает по такому же принципу, правда, с одной важной доработкой. В нем установлены электронные преобразователи частоты и синхронный электродвигатель с магнитами в роторе. Благодаря этому агрегат может выдавать до 10700 об/мин.

Благодаря встроенной электронике, насосы Грундфос не работаю на сухом ходу, не подвержены скачкам напряжения, а рабочая температура в оборудовании поддерживается оптимальная.

В заключении

Погружные насосы с автоматикой позволят вам организовать автономное водоснабжение в загородном доме. При выборе модели агрегата стоит учитывать не только производителя и основные характеристики, но и главные правила приобретения товара. Продукция должна сопровождаться соответствующей документацией, на изделие не должно быть вмятин или трещин, стыки должны надежно прилегать друг другу. И конечно же, не стоит забывать о таких особенностях, как: тип почвы, наличие в воде технических примесей, песка или ила. При грамотном подходе вы надолго обеспечите свой дом городским комфортом и уютом.

Источник: kratko-obo-vsem.ru

1 Виды скваженных насосов

Скваженные установки могут быть двух типов: глубинные и поверхностные. При этом глубинный тип, в свою очередь, делится еще на 4 типа:

  1. Вибрационный.
  2. Винтовой.
  3. Вихревой.
  4. Центробежный.

Каждый из этих типов имеет свои свойства и особенности. Например, глубинный вибрационный агрегат не является хорошим решением для оборудования скважины. Это связано со спецификой работы устройства. Во время рабочего процесса аппарат издает вибрации, которые влияют на структуру грунта и могут разрушать его. По факту, это выражается в повышенном содержании песка в воде, который осыпается на одно под воздействием этих вибраций.

Винтовые устройства отличаются своей доступностью, которая выражается в низкой стоимости такого оборудования. По-другому эти изделия еще называются шнековыми, так как на роторе внутри аппарата располагается специальный шнек. В нижней части агрегата расположены отверстия, через которые вода попадает в выходную камеру. После попадания в камеру, шнек направляет её дальше – в выходную трубу. Винтовые аппараты зачастую выкачивают жидкость из глубины до 15 метров, что является неплохим решением больше для колодцев, нежели для скважин. Вследствие невысокой производительности эти изделия относятся к виду бытовые погружные насосы для скважин.

Вихревой тип выполняет подачу воды из глубины в 30-100 метров. Механизм выкачивания основывается на вращении колеса, которое устанавливается внутрь корпуса насоса. Крутиться колесо начинает под воздействием электрического двигателя, вследствие чего внутри рабочей камеры создается повышенное давление, которое и заставляет жидкость всасываться в насосную трубу.

Самым популярным типом глубинных насосов по праву считается центробежные установки. Внутри такого изделия располагается колесный вал, изготовленный в виде двух лопастей пластин, которые соединены между собой. Жидкость в выходную трубу поступает вследствие вращения этого колесного вала, где колесо создает давление, которое способствует всасыванию воды сначала во внутреннюю часть устройства, а оттуда уже в выходную часть.

Популярность центробежные агрегаты получили за свою универсальность, а также качественно-ценовое соотношение. Однако по большей степени их применяют для выкачивания жидкости из скважин, глубина которых превышает 100 метров. По словам многих владельцев центробежных установок, они имеют повышенную чувствительность к содержащимся в перекачиваемой жидкости твердым частицам, поэтому перед их эксплуатацией рекомендуется оборудовать водопроводную систему фильтровальными приспособлениями.
к меню ↑

1.1 Критерии выбора глубинного насоса

Перед тем, как перейти к критериям, которыми должен владеть нормальный погружной насос, определитесь, каким образом будет осуществляться добыча воды.

Добывать воду можно двумя способами: вырыть колодец или пробурить скважину. И в том, и в другом случае используются глубинные насосы.

Выбор же агрегата должен основываться, исходя из следующих критериев:

  • уровень производительности насоса должен обеспечивать все ваши нужды;
  • аппарат должен быть рассчитан на работу в тех условиях, для которых он предназначается. В частности, обратите внимание на качество воды, включая наличие песка и прочих твердых частиц;
  • если скважина уже пробурена, покупайте изделие с обсадной трубой подходящего диаметра;
  • также следует взять во внимание глубину технического гидросооружения и уровень максимального напора изделия. Глубина погружения насоса в скважину влияет на общую производительность установки.

Основываясь на вышеуказанной информации, можно перейти к выбору насоса. При этом стоит отметить, что глубинные аппараты, как и многие другие типы, продаются в разных ценовых категориях.
к меню ↑

1.2 Ценовая политика

По цене погружные насосы можно поделить на три категории: бюджетные, изделия средней стоимости и установки самого высокого качества. Однако нельзя сказать, что бюджетный насос не справится со стандартными нуждами. Например, если вам нужен глубинный насос для скважины 100 метров, то можно купить как аппарат по средней цене, так и бюджетный, или высококачественный за большие деньги, однако все они будут одинаково хорошо справляться со своими задачами.

Большую разницу можно почувствовать при работе установок в скважинах с большой глубиной. При таких условиях сразу проявляются все качества оборудования: мощность, длительность непрерывной работы и тому подобное.
к меню ↑

2 Выбор насоса в зависимости от глубины скважины

Выбор насоса напрямую зависит от глубины, с которой необходимо перекачивать воду. Для глубины 10-15 метров целесообразно использовать не глубинный агрегат, например, инжекторного типа. Однако для 20 метров этот тип уже не подходит, так как имеет недостаточную мощность.
к меню ↑

2.1 20 метров

Для выбора изделия, которое будет перекачивать жидкость из глубины 20 метров, нужно провести расчет высоты водяного столба. Это можно осуществить, сложив глубину скважины и величину нужного давления, после чего вычесть из полученной суммы расстояние от дна до нижней части насоса. Также здесь следует учитывать погрешность в +/- 10%, которая образуется вследствие гидравлических потерь в водопроводе.

Пример:

  • скважина глубиной 20 метров;
  • от дна до насоса 8 метров;
  • нужное давление составляет 2 атмосферы (20 метров);
  • трубопровод длиной 40 метров.

Необходимый напор при таких расчетах составит: 20+40-8+(40×0,1%) = 52 метра.

Среди насосов бюджетного типа можно выбрать из нескольких популярных производителей: изделия российско-китайского производства Unipump и чисто российский Вихрь СН-50. Оба предложенных варианта как раз справляются с перекачкой воды, с водяным столбом до 50 метров. Первые будут стоить в районе 10 тысяч рублей, а Вихрь, в зависимости от комплектации, обойдется в 5-6 тысяч рублей.
к меню ↑

2.2 30 метров

Для выбора глубинного аппарата, который будет качать воду из глубины в 20-30 метров, также следует провести расчет столба воды. Единственная разница с примером выше будет в количестве атмосфер, здесь их 3. Итого, нам нужен будет агрегат, способный перекачивать водяной столб в 54 метра.

Альтернативой для 30-метровой глубины могут стать винтовые или вихревые изделия по бюджетной или средней стоимости. Центробежный тип не совсем подходит для этой задачи, так как эти приборы предназначаются для того, чтобы выполнять более сложные задачи.
к меню ↑

2.3 40 метров

Высчитав напор водяного столба по предлагаемой формуле, мы получим результат, равный 70 метрам. Такую мощность обеспечивают в основном центробежные насосы. Однако такая глубина, как правило, предполагает повышенное содержание твердых элементов в жидкости, к чему имеют слабость центробежные устройства. Так что окончательное решение следует принимать на основе собственных потребностей.

Из популярных моделей для 40-метровых скважин можно выделить:

  • бюджетный вариант Belamos TF-100 представлен белорусским производителем. Агрегат стоит в пределах 10-11,5 тысяч рублей, но обладает производительностью, которая может достигать 5 кубических метров жидкости в час, а напор водяного столба до 100 метров;
  • модель Водомет 60/92 производителя Джилекс. Этот насос способен выкачивать 3,6 кубических метра воды в час с максимальным напором водяного столба до 92 метров. Продаются по цене 12-15 тыс. рублей;
  • аппараты  Grundfos серии SQ. Их можно отнести к изделиям качественной дорогой ценовой категории. Устройства отличаются множеством датчиков защиты, начиная с защиты от перегрева и заканчивая защитой от осевого помещения, и системой повторного пуска. Производители уверяют, что срок эксплуатации их продукции превышает значительную массу на рынке. Стоимость колеблется в районе 30-35 тысяч рублей.

к меню ↑

2.4 50 метров и выше

Скважины глубиной 50, 80, 100 метров и выше требует немного иного подхода. Для них нужны мощные установки. А некоторые домовладельцы и вовсе отдают предпочтение бытовым насосным станциям.

Для глубины до 100 метров можно приобрести аппарат Patriot SP3250 за 5-7 тысяч рублей. Он обустроен 500-вольтным электродвигателем и может перекачивать 1,92 тысяч литров воды в час. Кстати, на корпусе устройства расположены так называемые ушки, посредством которых приматывается трос, который отвечает за опускание и подъем насоса из скважины.

Также можно взять итальянский Pedrollo 4Block, выполненный в виде моноблока. Это изделие также считается универсальным, так как ему находят применение не только в системах водяного снабжения, но и системах других сфер, например, в орошении. Он может качать воду из глубины до 100 метров, перекачивая по 9 кубов жидкости в час. Стоит такая установка в районе 20-25 тысяч рублей.

Если же вам нужен аппарат для обеспечения водой из скважины, например, многоэтажного дома, то и глубина будет соответственной – более ста, а иногда и двух-ста метров. В таком случае опирайтесь на центробежные насосы стоимостью 50-90 тысяч рублей. Лидером таких установок является оборудование марки Grundfos, завоевавшее популярность в России.
к меню ↑

2.5 Обзор насосов для скважин (видео)


к меню ↑

2.6 Отзывы

Леонид, 36 лет, Волгоград:

Работаю прорабом в одной строительной фирме Санкт-Петербурга. Получили заказ на бурение водяной скважины для загородного участка. Поначалу расчет был, что вода пойдет на уровне 30-40 метров, но просчитались. Пришлось добурить до 140 метров. Соответственно и насос нужен был подходящей мощности. Выбрали Грундфос 25-40. Заказчик остался доволен, я, как прораб, тоже.

Олег, 28 лет, Ростов-на-Дону:

Брал погружной насос для дачи Джилекс Водомет. Поначалу не понравилась мне его работа. Поговорил со специалистами, подсказали установить дополнительные фильтры, чтобы больше отсеивался песок и другие твердые частицы. Сделал, и правда, стало лучше. По крайней мере, вода стала чище и аппарат не так греется.

Источник: nasosovnet.ru

Бурение скважины само по себе вовсе еще не означает полного решения проблемы с водоснабжением дома. Даже если очень повезло, и добротная артезианская скважина обладает определенным напором воды, поднимающим ее на поверхность, его явно будет недостаточно для функционирования автономной водопроводной системы. Кроме того, что давление водяного столба должно обеспечить прохождение жидкости по всем вертикальным и горизонтальным коммуникационным участкам, необходимо создать его обязательный резерв не ниже 2,5 атмосфер для того, чтобы вся бытовая техника (водонагреватели, котлы, стиральные и посудомоечные машины и т.п.) работала корректно. Как бы то ни было, без насоса не обойтись.

Перед тем как выбрать насос для скважины, нужно получить определенное представление о разнообразии подобной техники, ее конструкционных и эксплуатационных особенностях, критериях оценки предлагаемых в продаже моделей. Обидно будет приобрести насос, который попросту не справится с возложенными на него обязанностями. Наверное, не менее неприятной будет ситуация, когда приобретается абсолютно ненужная «навороченная» модель, функциональные возможности которой остаются просто невостребованными. И в том, и в другом случае это – зря потраченные деньги. Одним словом, в магазин нужно отправляться с четким представлением, какой насос будет оптимальным в конкретной ситуации.

Для начала стоит разобраться, какими бывают скважинные насосы. В первую очередь, их можно подразделить на две больших группы – поверхностные и погружные.

Поверхностные насосы

Само название говорит за себя – такая установка для перекачки воды устанавливается вне скважины, на поверхности земли, и соединена с водяным горизонтом трубами или гибкими рукавами.

Казалось бы, у подобной схемы преимуществ намного больше – механизмы всегда на виду, легко поддаются контролю и периодическому обслуживанию, нет нужды протягивать длинные силовые кабели к месту забора воды, беспокоясь о качестве изоляции проводов. Установки — под присмотром или расположены в запираемых помещениях, то есть значительно снижена вероятность их хищения злоумышленниками.

Однако, поверхностная схема установки таит и немало недостатков. Прежде всего, это значительно более скромные показатели по создаваемому напору воды – они просто несравнимы с аналогичными параметрами погружных насосов. Кроме того, нельзя исключать и фактор шумности – установка насосного оборудования в доме, скорее всего, потребует отдельного помещения.

Какие типы насосов можно отнести к категории поверхностных:

Ручные насосы

Упоминание о знакомых все с детства ручных насосах-колонках, наверное, у многих вызовет улыбку, а между тем они до сих пор активно применяются и, наверняка, у них еще есть будущее. Далеко не во всех ситуациях необходим постоянный приток воды – бывает достаточно возможности ее разового набора (например, точки коллективного пользования — в населенных пунктах, садовых товариществах, гаражах и т.п.). Именно для таких случаев служат ручные насосы, отличающиеся чрезвычайной простотой и надежностью.

Их рабочая схема проста – поршень, цилиндр и два клапана, воздушный и водяной, работающих в противофазе. Мускульное усилие через рычаг передается на всасывающий механизм, что позволяет набрать нужное количество воды.

Никакой зависимости от источника энергии – часто это единственно возможный вариант для организации полива на загородных садовых участках, куда еще не проведено электроснабжение. Необходимо лишь пробурить не особо глубокую и трудоемкую абиссинскую скважину. Установить такую колонку – и вопрос будет решен. Нередко такой насос устанавливают и в общей системе с электрическим, через тройник, с возможностью переключения по мере необходимости – всегда будет резервный источник воды при проблемах с электроснабжением.

Ручная колонка может быть смонтирована непосредственно на скважину (в случае с абиссинским колодцем), либо иметь трубу, опускающуюся в толщу водного горизонта.

Самовсасывающие поверхностные насосы

Все остальные рассматриваемые в данной публикации насосы будут с электроприводом. Справедливости ради можно отметить, что существуют и активно используются и насосные агрегаты с силовой установкой на базе двигателей внутреннего сгорания, так называемые мотопомпы, но они не имеют, чаще всего, выраженного бытового применения.

Итак, рассмотрение семейства поверхностных электрических насосов, которые предназначены для забора воды из скважины, стоит начать с простейших самовсасывающих систем.

Корпус таких насосов никогда не вступает во внешнее соприкосновение с водой и не нуждается в особой защите, что значительно упрощает их конструкцию. С источником воды они соединены рукавами или стационарно проложенными трубами, при этом обязательным условием является наличие обратного клапана – при «завоздушивании» они просто не справятся с задачей.

Системы охлаждения привода на них не предусмотрено, и это является их уязвимым местом – при недосмотре велика вероятность перегрева. Конструкция не имеет особых сложностей, механизмов контроля и управления – только включение и отключение двигателя. Таким образом, для организации системы автоматического контроля за работой водопроводной системы неизбежно потребуется дополнительное оборудование.

Подобные насосы не отличаются высокими эксплуатационными показателями. Средний уровень создаваемого ими напора воды не превышает обычно 8 ÷ 10 метров, чего для организации домашней водопроводной сети будет явно недостаточно. В лучшем случае их можно применить к простейшей системе домашнего водоснабжения – с заполнением накопительной емкости, установленной в верхней части здания, из которой вода поступает к точкам распределения безнапорно, самотеком.

Одним словом, это хотя и недорогой, но далеко не самый лучший вариант для обеспечения жилого дома водой. Сфера применения таких насосов в условиях частного домовладения, скорее, организация временной системы орошения участка из колодца или естественного водоема.

Домашние насосные станции

Эта техника уже намного посерьезней, так как адаптирована именно для задач организации автономного водоснабжения в жилом доме. Помимо самовсасывающего насоса,  станция обязательно оснащается гидроаккумулятором – мембранным баком определенной емкости, который будет постоянно поддерживать требуемое давление в домашней водопроводной сети.

Исходя из этого, в общую конструкцию таких станций включены приборы контроля и механизмы управления, включающие привод при падении напора в системе для пополнения водного запаса, и выключающих питание при достижения требуемого уровня давления.

Основные проблемы все же остаются неразрешенными – высокая шумность и недостаточная производительность насосной части станции, не позволяющая поднимать воду со значительных глубин – использование ограничивается забором из абиссинских или песчаных скважин глубиной до 10 метров.

Выпускаются и более современные модели, с полностью электронным управлением и возможностью программирования некоторых эксплуатационных параметров. Такие насосные станции могут быть заключены в полимерный корпус, что отчасти решает проблемы повышенного шума и вибрации.

Насосные станции с эжектором (инжектором)

А что делать, если все же требуется установка поверхностного насоса, но глубина водозабора составляет от 10 до 25 метров? Выход есть – в этом случае помогут самовсасывающие насосные станции, оснащенные эжекторным (внешним) или инжекторным (встроенным) механизмом.

В этом случае в системе водозабора образуется дополнительный водяной контур с трубой меньшего сечения, по которому с большой скоростью прокачивается жидкость. Создаваемое ею разрежение в эжекторе создает дополнительное давление в основной заборной трубе.

Это приводит к повышению напора – такие установки могут работать уже на значительных глубинах. Правда, это приводит к общему снижению производительности самого насоса, так как часть воды отправляется обратно для циркуляции по эжекторному контуру.  Но «золотую середину», устраивающую и создаваемым водяным столбом, и производительностью, все же нередко можно подобрать.

Еще один большой минус – такие насосные станции даже более шумные, нежели обычные самовсасывающие, то есть обязательно потребуют звукоизолированного помещения.

Если и такой вариант неприемлем, ничего другого не остается, кроме как выбрать насос для скважины погружного типа.

Видео: устройство и работа насосной станции

Погружные насосы

Главная особенность таких насосов оговорена уже в их названии – они всегда располагаются в толще воды (в колодце или в скважине) и соединены с водоразбором системой труб и шлангов. Электропитание подается к ним посредством длинного хорошо изолированного кабеля.

Схема их установки предопределяет и их характерные конструктивные особенности. У них всегда надежный водонепроницаемый металлический корпус, исполненный из коррозиестойких сплавов, с эффективной гидроизоляцией разъемных деталей и узлов. Обязательно есть зацепное приспособление, для крепления страховочного троса, на котором насос опускается к водозабору.

Подавляющее большинство насосов оснащено встроенными фильтрами (сетками) исключающими попадание в механизм и в трубы твердых взвесей недопустимого для данной модели размера. Многие насосы, помимо этого, имеют и встроенный обратный клапан, что существенно упрощает его монтаж в систему домашнего водопровода. Если его и нет, то обычно предусмотрено специальное резьбовое соединение для установки клапанного устройства

Преимуществ у погружных насосов немало. К ним можно отнести:

  • Бесшумность работы – звуковые колебания гасятся слоем воды.
  • Такие механизмы не боятся термических перепадов или замерзания – в водоносном слое скважины практически всегда поддерживается одинаковая температура.
  • Вместе с тем, им не страшен и перегрев – прокачиваемая через них вода эффективно охлаждает работающие узлы.
  • У таких насосов намного выше и производительность, и создаваемый напор. Некоторые модели погружным насосов (глубинные) способны поднимать воду на высоту 100 и более метров.

Недостатки же в следующем:

  • Определенные трудности с монтажом подобного оборудования, часто требующим привлечения специалистов.
  • Необходимость прокладки высококачественной безопасной линии электропитания, порой на довольно значительные расстояния.
  • Сложности с контролем за работой оборудования, с проведением профилактических или ремонтных работ, требующими каждый раз извлечения насоса из скважины.

Подавляющее большинство погружных скважинных насосов имеет характерную цилиндрическую форму, представляя собой металлическую колонну высотой от полуметра до 2,5 м. но вот по принципу действия они могут существенно различаться.

Вибрационные погружные насосы

Несложные по своей конструкции, надежные, недорогие, эти насосы завоевали очень широкую популярность у владельцев загородных домов. Большой производительностью «похвастать» они не могут, но для бытовых и садовых нужд ее часто бывает вполне достаточно.

Принцип работы заключается в следующем. Электрический ток, проходя через обмотки катушки, вызывает периодическое, с определенной частотой, притягивание якоря, с которым через шток соединена мембрана (диафрагма) и поршень. Быстрые возвратно-поступательные движения этого механизма создают разрежение в рабочем цилиндре, и вода через систему клапанов всасывается из скважины в сам насос и передается через выходной патрубок к точкам потребления. Отсутствие вращающихся узлов предопределяет высокую механическую надежность насоса, а простота электросхемы, полностью залитой водонепроницаемым компаундом, гарантирует ее длительную безаварийную и безопасную работу.

Некоторые модели вибрационных насосов способны создавать водяной столб 20 и даже более метров. Насос легок, его вполне можно опустить в скважину даже на капроновом шнуре. Энергопотребление у них минимально.  Все это — выраженные преимущества таких устройств

Недостатки у подобных механизмов имеются, и весьма существенные. Такие насосы достаточно шумные, но главное, что создаваемые ими вибрационные волны способны со временем привести к разрушению ствола скважины или размыванию глинистого дна и стенок, достаточно быстрому заиливанию водоносного слоя. Применять подобные насосы рекомендовано исключительно в песчаных скважинах, с определенными мерами предосторожности, чтобы не допустить излишнего замутнения воды и попадания песка в водозаборные отверстия. В идеале, больше они подходят все же для колодцев, одетых в бетонные кольца, а для скважины будет разумнее выбрать насос иного принципа действия.

Видео: характеристики вибрационного насоса

Центробежные погружные насосы

Самыми распространёнными скважинными насосами являются центробежные. Они представляют собой цилиндр с размещённым внутри электроприводом. На оси ротора двигателя установлена крыльчатая турбина, которая вращается в рабочей камере, имеющей своеобразную форму «улитки», с подающим патрубком в центре и выходным – на периферии.

Быстрое вращение турбины вызывает действие центробежных сил, которые отбрасывают  поток поступающей воды (на схеме показан зелеными стрелками) от центра к стенкам рабочей камеры.

В итоге создается существенная разница давления – от разряжения в районе оси вращения (синяя область) до повышенного – к краям лопастей (на рисунке – постепенный переход к красному). Это обеспечивает и постоянный приток воды из подающего патрубка, и требуемый напор на выходе.

Подобная схема работы применяется и в большинстве поверхностных насосов, но там требуемые параметры выходного давления могут быть достигнуты за счет увеличения диаметра рабочей камеры. В скважинных насосах, где размеры строго ограничены, это вопрос решается иначе. Достижение высоких показателей водяного столба происходит путем последовательной установки на одной оси привода нескольких камер.

Давление воды, созданное одной камерой, является своеобразной «опорой» для последующей — и так далее. В итоге выходной напор складывается из суммарного усилия всех рабочих колес.

Количество камер может быть различным – от двух-трех и даже до нескольких десятков – это и предопределяет высоту «колонны» погружного скважинного насоса и его эксплуатационные характеристики.

Схема эта полностью себя оправдывает – такие насосы способны поднимать воду с очень больших глубин. к их преимуществам также стоит отнести бесшумность работы, отсутствие значимых вибраций, широкий выбор в большом диапазоне создаваемого водяного столба и производительности.

Главные недостатки – сложность установки, особенно в глубокие скважины, необходимость достаточно частого обслуживания, немалая стоимость.

Видео: современные скважинные центробежные насосы

Винтовые насосы

Скважинные насосы винтового типа не имеют широкого распространения, но, тем не менее, представлены в продаже.

Рабочая часть их состоит из двух основных деталей.

На валу электропривода эксцентрично установлен ротор сложной спиралевидной формы. Он вращается в полости статора, который также имеет сложную геометрию с одним или двумя заходами спирали. Корпус статора обычно исполняется из эластомера – резины, что обеспечивает плотное прилегание роторных петель. Таким образом, в рабочем цилиндре насоса всегда присутствует определенное количество полостей, заполненных водой. При вращении винт проталкивает эти объемы от входного патрубка к выходу. Общий объем жидкости в цилиндре при этом никогда не изменяется, что позволяет поддерживать ровное устойчивое давление водяного столба.

Подобные насосы легко справляются даже с жидкостями повышенной вязкости, что предопределяет их распространенность в производственных условиях. Однако встречаются и модели для подъёма воды из скважин.

Схема таких насосов эффективна – они способны поднимать воду со значительных глубин, порядка 40 —50 метров. Однако наличие узлов с повышенным трением достаточно быстро приводит к их износу, что требует регулярного обслуживания с заменой деталей. То, что вполне приемлемо и оправдано в производственных условиях, принесет немало хлопот при частном использовании подобной техники.

Вихревые насосы

Еще одна схема, которая применяется и в поверхностных, и в погружных насосах. Особая форма колеса создает не только центробежное ускорение прокачиваемой волы, но и мощный турбулентный ее поток, значительно повышающий напор на выходе.

Достоинства такой схемы – высокая производительность, малошумность, относительная простота устройства, что предопределяет и более низкую цену по сравнению с центробежными такой же мощности.

Насосы не боятся «завоздушивания» — в принципе, они могут использоваться даже для перекачивания газо-жидкостных дисперсий.

Однако, существенные недостатки – малая долговечность и особые требования к чистоте прокачиваемой воды, серьезно ограничивают широкое применение вихревых насосов – они явно проигрывают центробежным.

Какими критериями руководствоваться при выборе насоса

Итак, какие же параметры, помимо принципиальной схемы работы насоса, следует обязательно оценивать при его выборе:

  • Напряжение питания и потребляемая мощность. Если с первой величиной все ясно – как правило, все скважинные насосы бытового уровня запитываются от 220 V, то с мощностью вопрос особый, так как она соответствовать существующим возможностям электросети, установленной арматуре (автомату, УЗО) и кабельной части. Важное дополнение – некоторые насосы (в частности, центробежные) не любят перепадов напряжения, поэтому, возможно, потребуется дополнительная установка стабилизатора.
  • Максимальный напор (высота водяного столба) – параметр в обязательном порядке будет указан в технической документации изделия.. Эта величина говорит не только о возможности подъема воды с определенной глубины – воду нужно прокачать через систему труб домашнего водопровода, закачать ее в гидроаккумулятор или создать необходимое избыточное давление  и иметь еще хотя бы 10% резерв. Этот вопрос следует рассмотреть подробнее.

Существуют специальные методики расчёта требуемого напора насоса, которые скрупулезно учитывают диаметры и материал труб, количество отводов, кранов, клапанов, задвижек, тройников, фильтрующих устройств на пути следования воды от скважины к конечным точкам потребления. Можно привести достаточно большие таблицы и сложные формулы, которые используются специалистами.

Однако, при расчетах насоса для стандартной водопроводной сети частного дома можно обойтись и упрощенной методикой. Результат если и будет отличаться от полученного по профессиональной методике, то с вполне допустимой в таких условиях погрешностью.

При расчётах можно ориентироваться на следующие упрощенные значения. 10 метров водяного столба – это 1 атмосфера. По потерям давления 1 метр вертикального участка соответствует примерно 10 метрам горизонтальной части трубопровода для пластиковых труб диаметром 1 дюйм, 7 метрам — при трубах ¾ дюйма, и 4 метрам – при разводке в ½ дюйма. При более крупных диаметрах сопротивление труб столь несущественно, что его можно не принимать в расчет. Все эти значения уже в достаточной мере учитывают наличие поворотов, кранов и т.п. Если в домашней разводке используются старые стальные трубы, то у них параметры гидравлического сопротивления существенно выше, и указанные значения следует уменьшить в полтора раза (6,7 м — 1″, 4,7 м — ¾» и 2,7 — ½»).

1. Итак, первый случай — если водопроводная система дома запитывается от аккумулирующего бака.

В этом случае насосу необходимо создать давление для преодоления высоты подъема воды, горизонтального участка от скважины до гидроаккумулятора и создать избыточное давление на его входе, которое должно быть не ниже порога его срабатывания на отключение питания насоса (обычно это значение лежит в диапазоне 3 ÷ 4,5 атмосферы). Для верности следует прибавить к этому еще и 10% резерв, чтобы насос не работал на пределе своих возможностей.

Ниже приведен калькулятор, который поможет быстро рассчитать требуемый напор насоса при использовании гидроаккумулирующего бака:

Калькулятор расчета необходимого напора насоса для системы с аккумулирующим баком

Перейти к расчётам

2. Второй вариант –необходимое давление в системе будет поддерживаться исключительно за счет напора, создаваемого насосом.

При такой системе водоснабжения насос должен преодолеть высоту подъема воды к самой высшей точке потребления, сопротивление горизонтальных участков к самой дальней точке, и при этом обеспечить давление, необходимое для корректной работы бытовой техники (стиральной или посудомоечной машины, душевой кабинки, проточного водонагревателя и т.п.).

Требуемое значения напора для бытовой техники в обязательном порядке указывается в паспортах изделий. Если сложной техники нет, то для повседневного пользования будет достаточно давления в 1,5 ÷ 2 атмосферы (15 ÷ 20 м водяного столба).

В остальном методика расчёта не отличается от приведенной выше.

Калькулятор расчета необходимого напора насоса для прямой подачи воды к точкам потребления

  • Для самовсасывающих поверхностных насосов обязательный параметр – максимальная глубина всасывания. То, что насосная установка такого типа способна выдать столб в 20 —40 метров, вовсе еще не говорит о том, что она сможет поднять воду с такой глубины – это параметр оговаривается особо.
  • Производительность насоса, то есть количество воды, которое он способен прокачать в единицу времени. Вопрос можно рассматривать с двух точек зрения. Прежде всего, насос должен удовлетворить потребности в водопотреблении, исходя из существующих примерных норм суточного расхода на одного человека. Но так как в течение дня вода расходуется неравномерно, то такой расчёт будет не совсем корректен.

Например, если исходить их примерного потребления в 200 литров на человека, то для семьи из 5 человек, казалось бы, достаточно 1000 литров в сутки. Если учесть, что расход приходится примерно на 10 часов в сутки, то получается, что вроде бы будет достаточно насоса со скромной производительностью 100 литров в час.

Однако, такой расчет будет в определенной мере справедлив, если используется гидроаккумулирующий бак. Если вода поступает на точки потребления напрямую, правильнее будет вести расчет, исходя из реального расхода на каждой из ней в единицу времени, учитывая вероятность пиковой нагрузки, когда все или большая часть водоразборных кранов будет использоваться одновременно.

Примерный расход на различных точках приведен в таблице:

Точка водоразбора Средний расход
(л/с)
Кухонный смеситель 0.15
Смеситель умывальника в ванной 0.1
Смеситель для ванны 0.25
Душевая кабинка 0.25
Душевая кабинка с гидромассажем 0.3
Сливной бачок унитаза 0.1
Гигиенический душ (биде) 0.08
Стиральная машина 0.3
Посудомоечная машина 0.2
Кран (¾») для хозяйственных нужд (полив, помывка автомобиля и т.п.) 0.3

Суммарное значение потребления на точках, умноженное на коэффициент k, зависящий от общего количества точек потребления, даст требуемый пиковый расход воды.

k = 1 / √ (n-1), где n – количество точек водоразбора.

Для самостоятельного расчета рекомендуем применить калькулятор, размещенный ниже:

Калькулятор расчета производительности насоса по пиковой нагрузке

Перейти к расчётам

При выборе насоса по производительности необходимо учитывать еще один фактор – этот параметр не должен превышать реального дебета скважины.  Несоблюдение этого требования грозит выходом техники из строя из-за «завоздушивания» или всасывания донных осадков.

  • Важнейшая величина для скважинного насоса – его габариты. Диаметр цилиндра должен быть меньше обсадной трубы на 20 ÷ 30 мм. Высота насоса должна отвечать требованиям его правильного расположения в водоносном слое.

Таким образом, предстоит выбрать насос чтобы он отвечал и параметрам требуемой мощности, и не превышал допустимых размеров.

  • Допустимый уровень загрязнений. Обычно скважинные насосы предназначены исключительно для чистой воды, поэтому максимально допустимое количество твёрдых взвесей не должно превышать 150 мг/литр.
  • Дополнительная оснащенность насоса. Этот параметр выбора включает наличие систем зашиты насоса от перегрева, автоматики отключения при понижения минимально допустимого уровня воды, встроенных фильтров и обратных клапанов, укомплектованность изделия требуемыми соединительными муфтами, силовым кабелем, иными запасными частями и принадлежностями.
  • Ну и последний немаловажный фактор – цена, разброс которой у различных моделей насосов может быть достаточно велик. Тем не менее, приобретать лучше всего все же качественную технику авторитетных брендов, которая сопровождается большим гарантийным сроком и возможностью сервисного обслуживания.

Источник: stroyday.ru


Categories: Насос

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector