Насос центробежный для скважины

Любой владелец загородного участка мечтает иметь вблизи дома личную скважину, позволяющую наладить автономное снабжение хозяйства чистой водой. Бесперебойное водоснабжение в этом случае обеспечивается за счёт специального насосного оборудования, предназначенного именно для этих целей. При этом важно правильно подобрать насос для скважины, ознакомившись прежде с известными типами этих механизмов.

Два основных типа насосов

Для эффективного забора воды с заданной глубины применяются две разновидности современного насосного оборудования, которые отличаются местом размещения. Рассмотрим эти виды скважинных насосов более подробно.

Установка на поверхности

Первый вариант предполагает использование так называемых поверхностных насосов, располагающихся рядом со скважиной. К ним относятся механизмы, в которых вода за счёт разрежения сначала поднимается вверх по шлангу, а затем поступает в предназначенный для её сбора резервуар.

При пользовании такой техникой владельцы скважин сталкиваются с определёнными трудностями, связанными с невозможностью забора воды с большой глубины (глубже 9 метров). Хороший выход из этого положения – применение специального кессона, выполненного в виде приямка с размещаемым в нём насосом и резервуаром для сбора жидкости.

Обратите внимание! Размещаемые на поверхности скважинные насосы имеют сравнительно невысокую цену, а также просты и удобны в повседневной эксплуатации.

Нормальный режим работы таких устройств и их функциональность обеспечиваются за счёт специального клапана, исключающего обратный отток воды через погружённый в неё всасывающий патрубок.

К указанной категории насосного оборудования принято относить известные поршневые модели со штанговым приводом. Посредством мускульной силы обычному человеку удаётся поднимать на поверхность не более 5 кубометров в час (при глубине скважины до 7 метров).

Используемые для подъёма воды поверхностные механизмы незаменимы и в тех случаях, когда скважина имеет значительные отклонения от вертикали. К недостаткам этих устройств относят шумность работы и необходимость укрытия от атмосферных осадков.

Погружной тип

Погружными называются водяные насосы, у которых размещённые в одном корпусе рабочая камера и двигатель опущены под воду и располагаются непосредственно в скважине. Существует несколько типов исполнения поверхностных насосов для скважины:

• так называемые центробежные механизмы;
• винтовые насосы;
• глубинные модели;
• вибрационные агрегаты.

Закрепление этих устройств в обслуживаемой скважинной трубе осуществляется с использованием тросов. При этом обязательно выполнение требования погружения заборной части на фиксированную глубину, при которой обеспечивается полный залив приёмного патрубка.

Применение вибрационного насоса

На дачах и в частном секторе широко распространены погружные насосы вибрационного типа (типа «Малыша»), привлекающие пользователей своими компактными размерами. При более чем скромном внешнем виде, малой мощности и весе такие устройства способны выполнять возложенные на них функции.

Основой вибрационного насоса является стальной корпус, вмещающий все необходимые для нормального функционирования рабочие узлы. Не вдаваясь в подробности конструкции этого агрегата, отметим, что работает он по принципу электромагнитного вибратора, приводящего в движение исполнительный механизм (поршень).

Из-за простоты своей конструкции, а также неприхотливости в уходе и эксплуатации, насосные механизмы вибрационного типа пользуются большой популярностью не только у частных домовладельцев, но и у дачников. Такие модели, как «Малыш», «Ручеёк» и им подобные, позволяют откачивать воду из рек, колодцев и других мест скопления жидкостей (затопленных подвалов, бассейнов или цистерн).

Компактные вибрационные механизмы с нижним и верхним расположением заборного узла нередко применяются в чисто бытовых целях:

• для обеспечения водой хозяйственных пристроек и жилых зданий;
• с целью поливки имеющихся в хозяйстве участков;
• для обслуживания и мытья автомобилей;
• при необходимости заполнения летних бассейнов и душевых баков.

Для работы с сильно загрязненными стоками насосы «Малыш» и «Ручеёк» применяться не могут, поскольку они быстро изнашиваются и теряют свою работоспособность.

Удобство обслуживания механизмов вибрационного типа объясняется отсутствием вращающихся деталей, требующих периодической смазки. Благодаря особенностям своей конструкции такие насосы могут работать в щелочных и нагретых средах.

Однако при пользовании ими не следует забывать обо всех тонкостях эксплуатации оборудования, подверженного сильным вибрациям. При его применении внимательно следят за тем, чтобы рядом с насосом не имелось механизмов, которые могут пострадать от вибрационного воздействия.

Особенности центробежных моделей

Одной из разновидностей агрегатов погружного типа являются центробежные механизмы, состоящие из наземной установки и находящегося в скважине заборного узла. Также известны модели, изготавливаемые в виде единого модуля, объединяющего оба этих узла в герметичном корпусе, габариты которого совпадают с сечением заборной трубы.

Центробежные насосные механизмы известных марок применяются для подъёма воды из обычных колодцев и скважин с глубины не более 7 метров. В состав конструкции агрегатов этого класса входят следующие узлы:

• корпус с набором нагнетательных и заборных патрубков;
• рабочий механизм с колёсным валом;
• соединительная муфта, необходимая для сопряжения с приводом.

Функцию приводного устройства в этих насосах могут выполнять электродвигатели или двигатели внутреннего сгорания, оборудованные специальной пускорегулирующей аппаратурой.

Центробежные модели перед началом работы обязательно заливают водой через отверстия, расположенные сверху корпуса. Благодаря простоте своего устройства они очень надёжны и удобны в эксплуатации.

Винтовой насос для загрязнённой воды

Рассмотренные выше центробежные модели совершенно не приспособлены для работы даже с небольшими загрязнениями в виде мелкого песка. В отличие от них так называемые винтовые погружные насосы способны работать даже с сильно загрязнёнными средами.

Такое отличие в возможностях объясняется конструктивными особенностями этих, в общем-то, схожих по устройству механизмов. В центробежных насосах жидкость закачивается с помощью вращающегося колеса или крыльчатки с крупными лопастями, движение которых обеспечивает нагнетание воды в приёмную камеру.

В винтовых же насосах используется несколько иной принцип, согласно которому функцию исполнительного элемента выполняет специальный протяжный винт (его называют ещё шнеком). Такие шнековые механизмы позволяют работать с сильно загрязнёнными жидкими средами, поскольку их рабочие винты мало реагируют на имеющиеся примеси в воде скважины. Их конструкция исключает возможность попадания мелкого мусора и песка в исполнительную часть механизма и блокировку его работы.

Вихревой насос для скважин

Разновидностью рассмотренных ранее центробежных моделей являются так называемые вихревые насосы, исполнительный механизм которых напоминает колесо с имеющимися по краю радиальными лопатками. Благодаря такой конструкции обеспечивается равномерное перемещение колодезной воды в направлении от всасывающего патрубка к выходному, сопровождаемое плавным повышением давления.

При этом из-за быстрого вращения исполнительного механизма (колеса) поступление воды в наружную часть корпуса сопровождается образованием характерных продольных завихрений. После выхода из патрубка подаваемая под давлением жидкость поднимается вверх по шлангам и накапливается на поверхности.

Обратите внимание! Вихревой насос имеет одно несомненное преимущество перед другими моделями, состоящее в том, что при сравнительно небольшом напоре воды он может обеспечить довольно большое давление.

Все перечисленные свойства позволяют выбирать насосы вихревого типа для скважин с низким уровнем жидкости. При их использовании следует помнить о том, что такие механизмы не приспособлены для работы с сильно загрязнёнными средами. Во избежание их повреждения или поломки в условиях сильных загрязнений рекомендуется применять образцы, оснащенные очистительными фильтрами.

К числу преимуществ вихревых конструкций также следует отнести следующие возможности:

• наличие функции самовсасывания;
• ненужность заливки воды перед запуском в работу;
• небольшие размеры.

За все эти достоинства приходится платить снижением эффективности работы вихревых глубинных насосов, имеющих низкий коэффициент полезного действия (для центробежных механизмов этот показатель в два-три раза больше). Несмотря на это, при одном и том же диаметре центробежного нагнетателя вихревые устройства в состоянии обеспечить больший напор воды и её подъём с глубины скважины порядка 30 метров (максимальное значение – до 100 метров).

Ручной штанговый насос

Насосное оборудование с ручным приводом по-прежнему пользуется большим спросом у владельцев частных домов и загородных участков. В соответствии со своими конструктивными особенностями управляемые вручную устройства подразделяются на поршневые и штанговые изделия (второй тип механизмов отличается от первого лишь некоторыми деталями). Поэтому можно сказать, что ручной штанговый насос относится к одной из разновидностей поршневого оборудования.

Такие насосы (иногда их называют штоковыми) хорошо работают при расположении водоносного слоя на глубинах более 10-12 метров, где обычные поршневые насосы уже не способны справиться с подачей воды. В качестве нагнетающего или рабочего органа в этих устройствах используется тот же поршневой цилиндр, но в отличие от них помповая часть погружена непосредственно в толще воды скважины.

Рабочий цилиндр связан с наземной частью насоса специальным напорным трубопроводом, во внутренней полости которого размещается штанга-шток требуемой длины. Понятно, что такое устройство подъёмного механизма нуждается в приложении значительного мускульного усилия, что вынуждает делать коромысло рычага по возможности длинным.

Когда необходима насосная станция

Для оснащения загородного дома надёжной и бесперебойно работающей системой водоснабжения разумнее всего обзавестись автоматической насосной станцией. Последняя представляет собой сочетание размещаемого в скважине глубинного насоса и так называемого гидрофора, под которым понимается совокупность технических средств, обслуживающих подачу и распределение воды.

Важно! В случае поступления её непосредственно в водопровод необходимость в специальной автоматике, контролирующей объёмы наполнения наружных резервуаров, отпадает.

Использование насосной станции оправданно лишь в нескольких случаях. Во-первых, нужно, чтобы в доме постоянно проживало как минимум 4 человека. При соблюдении этого условия суммарное потребление воды достигнет объёмов, на которые рассчитано сравнительно дорогое станционное оборудование. Только в этом случае издержки на его приобретение и повседневное обслуживание можно будет считать оправданными. И, во-вторых, если глубина имеющейся возле дома скважины не превышает 20 метров.

Второе ограничение связано с техническими возможностями типового станционного оборудования (с его производительностью в частности).

По каким параметрам выбирать

Перед покупкой насосного оборудования в первую очередь следует обратить внимание на одну из его важнейших характеристик, определяющих производительность данного образца – расход воды. Есть и другие параметры, которые следует учитывать.

Расход воды

Эта характеристика указывается обычно в паспорте приобретаемого изделия, а пользователю перед покупкой достаточно сравнить расчётную величину с его техническим значением. При этом обязателен учёт небольшого запаса по расходу, позволяющего подключать к насосу ещё неучтённые потребители.

Дополнительная информация: косвенно оценить этот показатель можно и по мощности приобретаемого оборудования, также приводимой в паспортных данных.

Для того чтобы определиться с необходимым для нормальной работы показателем производительности, перед покупкой следует высчитать основные размеры скважины, включая её диаметр и высоту подъёма жидкости. На основании этих данных и с учётом потребности в водном ресурсе и определяется расходный показатель функциональности насосного оборудования.

Необходимый напор

Величина напора задаётся обычно как высота, на которую может быть поднята жидкость при заданной производительности (мощности) конкретного образца скважинного насоса.

По значению напора насосы для скважин подбираются обычно исходя из следующих соображений:

• перепад высот между крайними точками скважинной шахты;
• величина напора для самостоятельного излива жидкости;
• потери в сопряжениях и других частях канала.

Необходимый напор, или высота подъема воды, рассчитываются по формуле, в которой все указанные показатели просто суммируются.

Глубина погружения и диаметр скважины

Эти показатели зависят от следующих факторов:

• с какой целью делается скважина;
• марка подходящего для этого оборудования;
• состояние грунта в месте обустройства шахты.

Кроме того, при выборе конкретных значений этих параметров должны учитываться ранее расчётные показатели по производительности и напору.

Марки насосов для скважин

Среди лучших погружных насосов для скважин особо выделяются такие недорогие модели, как «Малыш», «Калибр НПЦС», «Могилев Ручеёк-1 10 М» (Беларусь) и ряд других наименований. К классу более престижных образцов насосной техники следует отнести известные изделия центробежного типа HERZ 100HQ JD2, а также такие марки насосных агрегатов, как «Водолей» и «Джилекс Водомёт». На просторах СНГ распространена итальянская торговая марка Aquario, продукция которой успешно продается. Среди других иностранных марок стоит выделить ESPA, Pedrollo, Wilo.

Чтобы окончательно выбрать модель, можно ознакомиться с отзывами на конкретный тип изделия и получить консультацию в специализированном магазине. Можно также поинтересоваться, какие модели используют соседи и всем ли они довольны в работе оборудования. При этом всегда надо помнить об условиях эксплуатации насоса и параметрах скважины, в которой планируется его установка.

gidpovode.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 эсплуатационными 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 гироаккумулятором – 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 контруктивные 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 гидроаккумулятра 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 гидроакумулирующего бака:

Калькулятор расчета необходимого напора насоса для системы с аккумулирующим баком

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:

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

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.

stroyday.ru

Другие статьи по теме:

Какой насос для колодца лучше выбрать Вакуумный насос 12 вольт Гидроаккумулятор вертикальный или горизонтальный Расчет насоса для теплого пола Насос или насосная станция Насос водяной водолей