Решать задачу по обустройству системы автономного водоснабжения приходится большинству собственников загородных домов и дач, желающих на постоянной основе обеспечить себя требуемым количеством воды для бытовых нужд и полива растений на приусадебном участке. Наиболее важными элементами таких систем являются подземный источник воды (скважина или колодец) и насосное оборудование, в качестве которого чаще всего выступает насос погружной центробежного типа. Для того чтобы не сталкиваться с ситуациями, в которых насосное оборудование работает некорректно, не работает вовсе или не обеспечивает требуемых параметров создаваемого потока жидкости, необходимо знать, как правильно выбирать такие устройства, а также соблюдать правила их эксплуатации и технического обслуживания.

Назначение насосного оборудования

Система автономного водоснабжения, основная задача которой состоит в доставке требуемого количества воды к заданным точкам, включает в себя несколько элементов. Каждый из них выполняет свою функцию. Такими элементами, в частности, являются:

  • источник воды, в качестве которого может выступать скважина или колодец;
  • трубы, соединенные в единую систему;
  • механизмы, обеспечивающие откачивание воды из подземного источника и ее транспортировку по трубопроводу под определенным давлением.

Чтобы такая система работала эффективно и не доставляла проблем при эксплуатации, необходимо уделить особое внимание не только вопросам ее проектирования, но и выбору элементов, которыми она будет оснащена.

Основным элементом автономной системы водоснабжения, как уже говорилось выше, является водяной насос, который предназначен для того, чтобы решать такие задачи, как:

  • подъем воды, расположенной в подземном источнике на определенной глубине, и ее подача в трубопроводную систему;
  • транспортировка по трубопроводной системе определенного объема жидкой среды под требуемым напором;
  • обеспечение бесперебойной работы автономной системы водоснабжения;
  • простота обслуживания и возможность автоматизации управления работой обслуживаемой системы.

Погружные центробежные насосы оптимально соответствуют вышеперечисленным требованиям, поэтому они и являются наиболее распространенными гидромашинами, используемыми для оснащения скважин и колодцев.

Кроме хороших эксплуатационных характеристик, погружные насосы центробежного типа отличаются простотой конструкции, а следовательно, простотой эксплуатации и технического обслуживания. В зависимости от глубины подземного источника приобретают центробежные погружные насосы различной мощности.

На какие виды делятся погружные помпы


Погружной (или глубинный) насос практически незаменим в тех случаях, когда воду необходимо откачать из подземных источников, глубина которых превышает 10 метров. От оборудования поверхностного типа погружные насосы отличаются целым рядом преимуществ:

  • практически бесшумной работой;
  • простотой монтажа и эксплуатации;
  • высокой производительностью;
  • надежностью и длительным эксплуатационным сроком.

По своему конструктивному исполнению погружные насосы делятся на несколько категорий:

  • центробежные насосы для скважин и колодцев;
  • устройства вибрационного типа;
  • вихревые насосы для воды.

Наиболее простой по конструкции и, соответственно, самый недорогой из всех вышеперечисленных устройств – это вибрационный погружной насос, основу конструкции которого составляют эластичная мембрана и поршень. Последний приводится в движение посредством штока, соединенного с якорем, притягивающимся к сердечнику катушки и отталкивающимся от него (через витки катушки при этом проходит переменный электрический ток). Для работы в интенсивном режиме вибрационные насосы не используют, так как они не отличаются высокой надежностью.


Наиболее надежным и производительным оборудованием для скважины на воду считается центробежный погружной насос, основным рабочим органом которого является колесо – крыльчатка. На внешней поверхности крыльчатки зафиксированы лопатки, перемещающие перекачиваемую жидкую среду по внутренней камере устройства.

Вихревое насосное оборудование можно считать одной из модификаций центробежного погружного насоса, так как такие помпы очень похожи и по конструктивному исполнению, и по принципу действия. Основным рабочим органом вихревых насосов также является колесо с лопатками, при вращении которого вместе с перекачиваемой жидкостью на последнюю воздействует центробежная сила. Кроме того, на стенках внутренней рабочей камеры вихревого насоса имеются специальные канавки, которые позволяют придать перекачиваемой жидкости дополнительное ускорение.

Принцип действия и классификация центробежных насосов

Как работает погружной насос центробежного типа? Чтобы понять это, сначала следует разобраться в его конструкции. Учитывая тот факт, что такой насос при его эксплуатации в скважинах или колодцах располагается в толще жидкой среды, наиболее важным требованием к его конструктивному исполнению является герметичность корпуса, который, кроме того, должен быть изготовлен из антикоррозийных материалов. Силовым элементом, приводящим данное оборудование в действие, является электродвигатель, который во избежание поломок нуждается в абсолютной гидроизоляции.

Если рассматривать устройство скважинного насоса в его классическом исполнении, следует выделить такие конструктивные элементы, как:


  • силовая часть, основным узлом которой является электродвигатель (вращение его вала приводит в действие рабочее колесо);
  • лопастной отсек, который и выполняет основную функцию гидромашины – перекачивание жидкой среды из скважины или колодца на поверхность;
  • входной и напорный патрубки, через которые осуществляется всасывание жидкой среды и ее выталкивание в трубопроводную систему под определенным напором.

Для изготовления корпуса насосов скважинных центробежных, к которым предъявляются повышенные требования по коррозионной устойчивости, используются высокопрочные полимерные материалы или нержавеющая сталь. Входной патрубок скважинного центробежного насоса оснащается сетчатым фильтром, препятствующим попаданию в их внутреннюю часть твердых включений, содержащихся в составе перекачиваемой жидкой среды.

Принцип работы центробежного скважинного насоса заключается в следующем.

  • Перемещающаяся перекачиваемая жидкая среда под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам внутренней камеры, приобретая определенное давление.
  • Под воздействием давления, сформированного центробежной силой, жидкая среда выталкивается через напорный патрубок.
  • В центральной части рабочей камеры, после того как жидкая среда отбрасывается к стенкам, создается разрежение воздуха, что способствует всасыванию жидкости через входной патрубок.

Для оптимизации работы центробежного электронасоса могут использоваться различные дополнительные элементы, к которым, в частности, относятся обратный клапан, датчик уровня жидкости в источнике, ее наличия в системе и др. Такие элементы, отдельные виды которых уже присутствуют в стандартной комплектации многих моделей современных погружных насосов центробежного типа, позволяют организовать работу оборудования в автоматическом режиме.

Центробежные насосы для скважины делятся на различные типы и по своим техническим параметрам. Так, в зависимости от количества рабочих колес центробежный погружной насос может быть одно- или многоступенчатым. Многоступенчатые насосы, количество рабочих колес в которых может доходить до десяти, способны создавать поток жидкости с более высоким напором, чем одноступенчатые модели. Именно поэтому, выбирая насосное оборудование для скважин, характеризующихся большой глубиной, следует отдавать предпочтение именно многоступенчатым насосам.

В зависимости от того, как располагается ось вала приводного электродвигателя и рабочего колеса, центробежные насосы делятся на вертикальные и горизонтальные. Следует отметить, что устройство глубинного насоса предполагает только вертикальное расположение оси вала его приводного электродвигателя и рабочего колеса с лопатками.

На различные категории центробежные насосы погружного типа делят и по способу их установки в обслуживаемой скважине. Так, в зависимости от данного фактора погружной центробежный насос для скважины бывает штанговый, для установки которого в подземном источнике используется специальная конструкция, и бесштанговый (УЭЦН), монтируемый в шахте подземного источника при помощи колонны НКТ.

Основные характеристики


Задаваясь вопросом о том, центробежный насос как правильно выбрать, следует сначала разобраться, какими основными параметрами он характеризуется. К параметрам, на которые чаще всего ориентируются, выбирая насосы погружные центробежного типа, относятся:

  • мощность (определяющий критерий выбора);
  • производительность, характеризующая объем жидкой среды, который насос в состоянии перекачать за единицу времени;
  • высота создаваемого оборудованием водяного столба (по ней определяется глубина скважины, с которой насос способен откачивать жидкую среду), а также длина горизонтальной части трубопровода, по которому устройство в состоянии транспортировать перекачиваемую им жидкость;
  • наличие в комплектации дополнительных элементов, позволяющих оптимизировать работу насоса.

Корпус большинства погружных насосов центробежного типа изготавливается из нержавеющей стали. Только для маломощных моделей корпусные детали производятся из высокопрочных полимерных материалов.

Преимущества использования

Конструктивными и эксплуатационными преимуществами центробежных погружных насосов, если сравнивать их с устройствами других типов, являются:


  1. компактные габариты и небольшой вес (эти характеристики обеспечиваются тем, что силовая часть насоса напрямую соединена с его лопастным узлом);
  2. простота монтажа, эксплуатации и технического обслуживания;
  3. надежность в работе и долговечность эксплуатации;
  4. формирование плавного и непрерывного потока жидкой среды, в котором отсутствуют гидравлические удары;
  5. возможность использовать для перекачивания жидкой среды, в составе которой содержатся нерастворимые твердые включения.

Условия эксплуатации

Для того чтобы центробежное погружное насосное оборудование соответствовало всем предъявляемым к нему требованиям, необходимо знать не только то, как подобрать скважинный насос данного типа правильно, но и как эксплуатировать такое устройство. Условия, в которых должен работать центробежный погружной насос, как правило, оговариваются в инструкции на такое оборудование. Сюда относятся:

  • состав и температура перекачиваемой жидкой среды;
  • степень загрязнения жидкости, для перекачивания которой планируется использовать погружной насос;
  • стабильность параметров подаваемого на приводной электродвигатель насоса напряжения.

Чтобы скачки напряжения в электрической сети не оказывали негативного влияния на функционирование погружного центробежного насоса, при подключении такого устройства рекомендуется использовать блок стабилизации.

Рекомендации по установке и обслуживанию


После того как бурение скважины выполнено, следует правильно установить в подземном источнике погружной насос. Если глубинный насос планируется использовать для обслуживания колодца, то при его установке также необходимо придерживаться требований, оговоренных в инструкции.

Для фиксации погружного насоса в подземном источнике водоснабжения на определенной глубине используется страховочный трос, к материалу изготовления которого предъявляются следующие требования:

  • высокая устойчивость к развитию коррозионных процессов;
  • превышение нагрузки на разрыв веса удерживаемого устройства как минимум в пять раз.

Нельзя использовать для фиксации погружного насоса в скважине на определенной глубине только силовой кабель, основная нагрузка от веса удерживаемого оборудования в таких случаях должна приходиться на страховочный трос. Верхний конец троса крепится либо на специальной балке, установленной на поверхности земли, либо к стенкам колодца или скважины.

Инструкция на насосное оборудование оговаривает сроки проведения профилактических работ. К таким работам, в частности, относятся:

  • проверка герметичности корпуса;
  • замена резиновых уплотнителей, установленных на штоке приводного двигателя;
  • чистка контактов, посредством которых осуществляется подключение насоса к сети электропитания.

Следует также учитывать, что многие современные модели центробежных насосов погружного типа оснащаются фильтрами грубой очистки, которые нуждаются в регулярной замене по мере их загрязнения.

Выбор модели: на что обратить внимание

Чтобы центробежный погружной насос, которым планируется оснастить скважину или колодец, функционировал в оптимальном режиме, при выборе следует придерживаться следующих рекомендаций.


  1. Скорость подачи жидкой среды, которую может обеспечить выбираемое устройство, должна соответствовать расчетным параметрам.
  2. Создаваемый насосом напор потока жидкой среды должен обеспечивать не только ее подъем из подземного источника определенной глубины, но и транспортировку под требуемым давлением по горизонтальному участку трубопроводной системы.
  3. Желательно, чтобы в комплект приобретаемого насосного оборудования входили датчики уровня жидкости.
  4. Выбирая насосное оборудование, следует обращать внимание на гарантии производителя, а также на наличие сервисных центров по обслуживанию техники данной торговой марки в регионе вашего проживания.

met-all.org

1 Особенности и назначение

На самом деле, существует великое множество разновидностей насосного оборудования. Работает оно за счет различных сил, что так или иначе задумывались к применению.

Если же мы рассматриваем конструкцию и принцип действия центробежного насоса для скважин, то этот агрегат, как можно понять из названия, работает за счет использования центробежных сил вращения. Они же в свою очередь, провоцируются применением рабочего колеса.


У центробежных насосов для скважин внутри камеры для перекачки жидкости находится колесо из двух попеременно соединенных дисков. Диски образуют основной контур рабочего колеса, и за счет их вращения жидкость нагнетается в камере.

Принцип действия достаточно прост. При вращении диски создают зону разреженного давления и затягивают воду через входные патрубки.

Входящая жидкость, автоматически попадает в зону рабочего колеса и за счет действия на нее центробежных сил отбрасывается на края цилиндрической камеры. Оттуда она сразу же попадает в выходные отверстия, что подсоединены к небольшим спиралевидным трубкам.

И без того нагнетенная, за счет вращения рабочего колеса жидкость, в трубках еще быстрее набирает скорость и подается по шлангу с высоким напором. Внутри же камеры, образуется область свободного давления, как это бывает с водокольцевым вакуумным насосом.

По мере поступления перекачиваемой воды по выходным патрубкам эта область увеличивается, а постоянное вращение рабочего колеса постоянно стимулирует ее заполнение новой жидкостью. Таким образом, насосу удается быстро и качественно перекачивать достаточно крупные объемы воды. При этом пользуясь довольно примитивной технологией.

Как видим, принцип действия насоса заключается во вращении всего одного рабочего элемента, а именно – рабочего колеса. Такая простая конструкция удобна еще и тем, что в ней к минимуму сведена возможность появления поломок.

Если усилия одного вращательного элемента не хватает, то инженеры, выполняя расчет при сборке и планировании устройства, могут установить несколько таких колес и комбинировать их по своему усмотрению. Наличие нескольких ступеней только увеличивает производительность устройства.

Иногда для улучшения качеств эксплуатации рабочего колеса выполняется его обточка. Стандартный расчет показывает, что обточенные колеса, за счет уменьшенного диаметра, лучше работают в системе водоснабжения.

Отзывы владельцев насосов с обточенными колесами тоже говорят о том, что при небольшом снижении напора жидкости, их производительность и качество работы только увеличивается.

Единственным недостатком такого оборудования является его уязвимость к перекачке грязной жидкости. Вся схема действия таких насосов ломается, если он вступает в сравнительно длительный контакт с грязной или загрязненной примесями водой. Подшипники и ротор рабочего колеса попросту выйдут из строя и будут нуждаться в замене.

Поэтому эксплуатация центробежного насоса для скважины может проходить только в непосредственно скважинах или колодцах с чистой водой. В противном случае вас будут ждать постоянные неприятности.

Электроцентробежными насосами человеку удается перекачивать воду из довольно серьезных глубин, что тоже очень полезно. Конечно, предварительно придется выполнить расчет необходимых характеристик устройства, но с этой задачей сможет справиться любой человек.
к меню ↑

2 Виды, отличия и характеристики

Центробежные насосы пользуются большой популярностью в мире и производят их в разных конфигурациях. Следует заранее разобраться во всех их разновидностях, чтобы потом иметь возможность определиться с выбором лучшего агрегата, эксплуатация которого подойдет именно вам.

Конечно, при выборе следует производить и расчет базовых характеристик устройства, но это делается уже после того, как вы определились с конструкцией и особенностями центробежных насосов для скважин.

Главное деление ведется по типу конструкции насоса. В этом плане их делят на:

  • Поверхностные;
  • Погружные;
  • Полупогружные.

В первом случае рассматриваются модели, что работают за счет создания эффекта самовсасывания. Они находятся непосредственно на поверхности земли, а воду качают с помощью шланга. Эксплуатация подобного оборудования существенно облегчена, в отличие от того, как обслуживают погружные модели, но и выдающимися характеристиками оно похвастаться не может.

Читайте также: преимущества бытовых самовсасывающих насосов для воды.

Средний поверхностный агрегат способен выдавать напор до 30 метров и выкачивать воду на глубине до 10-12 метров, а это не всегда достаточно.

Погружные образцы – это насосы в виде удлиненного цилиндра. Погружные модели необходимо устанавливать непосредственно в источнике, чтобы устройство находилось под водой во время работы.

Их характеризуют, как мощное и надежное оборудование. Если производится расчет обустройства скважины с расстоянием до водного зеркала на уровне 20 или более метров, то практически всегда берут во внимание только погружные насосы.

Полупогружные агрегаты сейчас редкость, но и о них следует вспомнить. Такое оборудование имеет в своей основе поплавковый стабилизатор, который позволяет устанавливать насос в полупогружном состоянии (двигатель находится над водой, а его рабочая камера и всасывающая часть под ней.)

Полупогружные модели слабее и крупнее погружных. Они являются своеобразным компромиссом между первыми двумя разновидностями, но в силу довольно большого диаметра сечения, сложностей установки и эксплуатации используются только в крайних ситуациях.

По количеству ступеней их делят на:

  • Многоступенчатые;
  • Одноступенчатые.

Одноступенчатые образцы состоят из всего одного рабочего колеса. Но оно может быть довольно большим. Такая схема сейчас используется редко и, как правило, только в поверхностных насосах.

Многоступенчатые насосы на одной оси держат несколько рабочих колес. Глубинные погружные насосы могут включать до 7 колес одновременно. И это далеко не предел полета инженерной мысли.

Расчет показывает, что чем больше колес вращается одновременно, тем лучше насос работает. Причем каждая последующая деталь еще и улучшает действие предыдущей.

По типу рабочего положения или глубины погружения их делят на:

  • Стандартные;
  • Глубинные.

Это уже классификация скорее для погружных моделей, так как поверхностные насосы по определению не способы добывать жидкость на глубине больше 10-12 метров. Положение немного улучшит установка эжектора, но она прибавит максимум еще 5-8 метров к возможной глубине забора воды, что кардинально не изменит их положение.

А вот погружные модели даже стандартного типа вполне комфортно работают на глубине до 50 метров. Если же рассматривают глубинные образцы, то здесь их не ограничивают и глубиной в 100-150 метров.

Некоторые глубинные образцы можно монтировать в самые удаленные артезианские скважины, где забор необходимо проводить на расстоянии от 200 метров. Но и стоимость у них будет соответствующая.

Теперь рассмотрим отзывы о центробежных насосах от людей, которые уже успели ими попользоваться и оценить все их характеристики, а также особенности эксплуатации.

Вадим, 42 год, г. Кострома:

Пользуюсь центробежными насосами, сколько себя помню. В особенности доволен работой моего центробежника Водолей, что стоит в скважине. Конечно, многие скажут, что они довольно прихотливы и быстро засоряются песком, но по производительности и напору у них нет конкурентов.

Андрей, 28 лет, г. Сочи:

Изначально для дачи решил покупать вибрационный насос, так как у меня довольно-таки нестандартная скважина. Но после непродолжительной эксплуатации понял, что его мощности попросту не хватает. Заменил устройство на погружной центробежник Водомет.

Теперь у меня достаточно воды и для снабжения дачи, и для полива огорода. Да еще и на всякие непредвиденные нужды остается.

Григорий, 37 лет, г. Чаховка:

В течение более 6 лет пользуюсь поверхностным центробежным насосом с двумя ступенями. С помощью подключения эжектора решил проблему с низким уровнем забора воды. Обслуживать и эксплуатировать его одно удовольствие. Всем рекомендую. Ни от одного другого конструктивного типа насосов вы таких результатов не получите.

к меню ↑

2.1 Расчет необходимых характеристик

Стоит понимать, что при выборе любого насосного оборудования всегда учитывается преимущественно холодный расчет. Визуальные качества играют далеко не самую важную роль, как и габариты. Хотя последние, все же принимают во внимание.

Для начала нужно выполнить расчет необходимого напора. Для этого суммируют расстояние до водного зеркала в источнике, расстояние до дома и уровень поднятия жидкости.

Также добавляют к полученному показателю еще 20 метров для страховки. В результате вы получите цифру, что и показывает необходимый в вашем случае напор. Не стоит пугаться, если у вас получится цифра на уровне 50-70 метров. Для среднего по своим качествам погружного центробежника этот показатель является практически нижней планкой.

Также учитывают производительность насоса. Ее уже нужно считать, отталкиваясь от количества жителей в обслуживаемом доме и необходимых расходных статей жидкости.

Так, для семьи из трех человек и мелкого огорода хватит и насоса с возможность подачи до 3 кубометров жидкости в час. Если же у вас большой дом и хозяйство, то этот показатель придется увеличить, причем в несколько раз.

Собственно, напор и производительность считаются главными характеристиками при расчете центробежных насосов для скважин. Все остальные учитывают по остаточному принципу.
к меню ↑

2.2 Технология установки

Монтируют центробежные модели так же, как и все остальные. Различия здесь есть только между поверхностными и погружными моделями.

Поверхностные насосы устанавливают на земле. Желательно подобрать для этого оборудования специальную коморку или подсобку, где его не будут доставать атмосферные осадки и перепады температур. В скважину же выводится только шланг с обратным клапаном.

Перед началом работы в камеру поверхностного насоса необходимо в обязательном порядке залить воду. Всухую ему работать запрещено, так как это приводит к скорой поломке двигателя.

Погружные и полупогружные модели монтируются по практически идентичной технологии.

Этапы установки:

  1. Собираем все оборудование, проверяем его работоспособность.
  2. Подводим к насосу кабель питания и управления, если такой имеется.
  3. Подключаем шланг.
  4. Герметизируем все соединения.
  5. Подключаем страховочный монтажный трос.
  6. Стягиваем все коммуникации хомутами, монтируем поплавок.
  7. Опускаем насос на нужный уровень.
  8. Фиксируем трос.
  9. Тестируем систему.

Погружные модели устанавливают непосредственно под воду. Полупогружные достаточно просто опустить на нее. Правда здесь нужно быть осторожным, так как они довольно тяжелы и имеют серьезные габариты. Плюс надо помнить, что двигатели полупогружных насосов очень не любят контакта с водой.
к меню ↑

byreniepro.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

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.

stroyday.ru


Categories: Насос

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

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