Как работает поверхностный насос для воды. Зачем нужен поверхностный насос

При монтаже оборудования для скважин используются насосы различного типа. Чаще всего применяются погружные насосы, но есть ряд ситуаций, когда поверхностные являются наиболее предпочтительными. Их монтаж отличается от установки привычного погружного насоса, зато они не нуждаются в погружении в воду, значит корпус не подвергается таким негативным влияниям. Обслуживание такого оборудования намного проще и быстрее, при необходимости легко провести проверку и регулировку насоса .

Поверхностный насос, который используется для скважин и колодцев, условно можно разделить на несколько разновидностей. Есть центробежные и вихревые, которые применяются наиболее часто. Первые предназначены для того, чтобы поднимать воду из колодцев и неглубоких скважин от 6 м до 9 м. Вихревые используются для бесперебойной подачи воды с повышением давления. Центробежные обладают меньшей стоимостью, они более простые в монтаже. Для глубоких скважин их использовать нельзя. Если же планируется установка артезианской скважины, то оборудование надо приобретать специальное, так как глубина большая, и не каждый агрегат справится с такой работой.

Плюсы и минусы поверхностных насосов

Если на участке пробурена неглубокая скважина, то для нее подойдет поверхностный насос. Такое оборудование отличается многочисленными преимуществами в сравнении с глубинными насосами. Среди неоспоримых плюсов следует отметить:

1. Размеры оборудования небольшие, много места такой агрегат занимать не будет. Нет необходимости сооружать большой и тяжелый фундамент, а размеры кессона могут быть небольшими.
2. Насосы поверхностные стоят дешевле, для монтажа нет необходимости использовать специальное оборудование или инструменты. Управляющие автоматические блоки приобретаются в уже готовом виде, стоимость их не слишком высокая.
3. Сроки эксплуатации, согласно указаниям производителей, составляют более 5 лет, но окупается оборудование уже за 2 года, что сильно отличает его от погружных насосов, которые используются в более агрессивной среде.
4. Монтаж устройства простой, достаточно подсоединить трубы и кабели, после чего проверить работу. Вместе с поверхностным оборудованием применяется аккумуляторный бак, он содержит запас воды.
5. Напор, расход и другие характеристики отличные, оборудование обеспечивает бесперебойную подачу воды при любых условиях.
6. Потребление электроэнергии минимальное, такое оборудование можно назвать экономным.
7. Использовать поверхностный насос можно для колодца или неглубокой скважины, а это выгодно для дачного участка. Водяной столб может иметь минимальную высоту всего в 70-80 см, для остальных моделей такие условия работы неприемлемы.
8. Во время работы оборудования нет контакта питающего электрического кабеля и воды, что так важно для обеспечения безопасности.
9. Если при заборе воды зеркало опускается, начинается перекачка воздуха, то автоматика устройство останавливает. Никакого ущерба оборудованию не будет нанесено, если некоторое время насос будет работать без воды.
10. Ремонт простой, нет необходимости его подъема на поверхность, детали заменяются просто.

Есть и минусы установки оборудования на поверхности:

1. Скважина может иметь только небольшую глубину.
2. Есть необходимость установки специального фильтрующего оборудования, в противном случае насос выйдет из строя.
3. Перед тем как включать насос, необходимо его наполнить водой.
4. Во время работы наблюдается сильный шум, что может мешать проживающим в доме.
5. Использовать оборудование можно только в утепленном сооружении, кессон требуется обязательно теплоизолировать.

Как выбрать поверхностный насос для дома?

Чтобы насосная установка работала правильно и долго, необходимо к выбору оборудования подходить ответственно.

Обычно для дома с неглубокими скважинами и колодцами используются именно поверхностные насосы, зато работа их предельно простая, она постоянно поддерживается автоматикой, что облегчает уход.

Выбор насоса осуществляется исходя из того, для чего именно будет использоваться вода. Например, расход воды для сада или огорода, теплицы будет одним, а для водоснабжения дома – совершенно другим.

При выборе необходимо руководствоваться такими данными:

1. Если в доме постоянно проживает семья из 3-4 человек, лучше всего применять насосы, производительность которых составляет примерно от 3 кубов воды за час. Этого вполне хватает для снабжения дома, для обеспечения всех потребностей семьи в воде. Если требуется водоснабжение теплицы и огорода, то расход увеличится почти вдвое.
2. Для многоквартирного дома или таун-хауса необходимо использовать поверхностные насосы с производительностью от 5 кубов, но из расчета на 2 семьи. На 4 семьи используется оборудование, производительность которого составляет уже от 6-7 кубов.

Монтаж поверхностного насоса

Монтаж поверхностного насоса не сложен, заключается он в том, что на поверхности выбирается место для установки, после чего выполняется подсоединение всех труб и коммуникаций. Вовсе не обязательно вызывать дорогостоящие бригады для установки устройства. Но иметь опыт работы с сантехническим оборудованием и насосами надо, так как потребуется настройка устройства.

Установка поверхностного оборудования выполняется таким образом:

1. Сначала требуется выбрать место для установки оборудования, лучше всего делать это в кессоне скважины либо в специально поставленном сооружении, которое монтируется около колодцев. Теплоизоляция кессона или домика проводится обязательно.
2. Монтировать поверхностный насос надо на фундамент. Сначала выполняется заливка основания из бетона, в него и будут вмонтированы специальные крепежные шпильки из металла. Это помогает нейтрализовать нагрузки при вибрации мотора, ресурс насоса будет значительно увеличен. Важно защитить оборудование от таких нагрузок, так как они не только приводят механизм в негодность, но и способствуют порче другого автоматического оборудования.
3. Системы автоматического управления являются обязательными, так как именно при их помощи и будет осуществляться работа и контроль над насосом. Такие системы выбираются индивидуально, сегодня на рынке есть большое их разнообразие. Блоки лучше брать уже готовыми, они полностью сбалансированы. Своими руками такой блок можно также собрать, но если опыта в этом нет, то лучше не рисковать. В состав управляющего блока входят датчики и реле, которые контролируют производительность скважины, уровень поверхностной пленки воды и прочее. Если вдруг подача воды прекращается, то такие реле останавливают работу насоса, подают специальный сигнал.
4. Установка далее предполагает подключение патрубка устройства к подающему специальному водопроводу, который и опускается в ствол скважины или колодца. На трубопровод обязательно надо устанавливать обратный клапан. Именно он предотвратит переливание и слив воды, когда насос выключится.
5. Затем выполняется монтаж специального гидроаккумулятора, т. е. расширительного бака. Перед тем как его подключать, требуется сразу проверить давление, которое наблюдается в камере. Оно должно полностью соответствовать тому, которое заявлено производителем для эксплуатационных условий. Если давление воздушной камеры не совпадает с требуемым, то необходимо его отрегулировать.
6. После этого необходимо подключить электрические кабели для насоса. Важно сразу обеспечить выделенную линию для подачи электроэнергии, многие специалисты советуют остановить свое внимание на трехфазной системе.

Как функционирует оборудование?

Насос наполняется водой из скважины или колодца (это обязательно), после чего включается. Необходимо наполнить расширительный бак водой до того уровня, который установлен, далее, автоматическая система остановит работу насоса сама.

Когда вода в баке закончится, т. е. будет полностью израсходована на нужды дома или сада, автоматический блок включит насос. Можно установить пробный режим, чтобы посмотреть, как именно ведет себя поверхностный насос, есть ли проблемы.

Если для дачного участка используется скважина или колодец, глубина которого относительно небольшая, то именно поверхностный насос будет наилучшим выходом из ситуации. Стоимость его приемлемая, а монтаж достаточно простой, так как устройство размещается на поверхности. Уход за аппаратом не требует особых действий, всю работу выполняет автоматика.

На участках, где глубина скважины или колодца не превышает 10 метров, устанавливают поверхностное насосное оборудование. Агрегаты отличаются конструкцией, мощностью, способом перекачки воды. Исходя из этих особенностей, а также учитывая характеристики источника, подбирают соответствующие агрегаты.

Область применения и устройство поверхностных насосов

Пример использования – полив огорода и сада водой из ближайшего водоема

Поверхностные насосы в отличие от погружных располагаются около источника воды. Их корпус не соприкасается с жидкостью, она поступает к точкам потребления через входной патрубок.

Приборы используются для доставки воды в дом, для осушения подвала после весеннего паводка, откачки жидкости из бассейна. Возможно применение для орошения земельного участка – в таком случае насос ставят возле водоема, а шланг опускают в воду. Практически все приборы работают от электричества, поэтому нужно, чтобы кабель электропитания был длинным.

Важный момент – глубина скважины не должна превышать отметку в 10 метров, так как у всех поверхностных насосов небольшая мощность. Чаще всего на этой глубине залегают грунтовые воды, которые накапливают в себе вредные вещества из соседских септиков. Минеральные удобрения также вымываются дождями в эти водохранилища, поэтому перед входом в дом ставят дополнительные фильтры.

Поверхностный насос не подойдет, если на участке обустроена артезианская скважина, глубина которой может превышать 30 метров. В такой ситуации нужно покупать погружное оборудование, которое имеет мощность больше и способно качать жидкость с такой глубины.

Классификация по конструкции и принципу действия

По принципу всасывания различают:

• самовсасывающие поверхностные насосы для воды;
• нормальновсасывающие.

Первый вид не требует полного заполнения системы жидкостью перед пуском. Воду заливают только в корпус прибора. Подъем осуществляется за счет зоны пониженного давления.

Для второго вида нужно полностью заполнить систему водой – корпус и трубы. Иногда обратный клапан мешает залить жидкость полностью, поэтому открывают заглушку в верхней части прибора.

Поверхностные насосы отличаются по принципу работы, то есть механизмом внутри: центробежный и вихревой.

Центробежные агрегаты имеют спиральный корпус, внутри которого закреплено рабочее колесо с лопастями. Когда насос приводится в действие, возникает центробежная сила. В центре возникает разреженное пространство, а по сторонам зона высокого давления, которая выталкивает жидкость в трубу. В зависимости от того, сколько рабочих колес имеется на агрегате, его называют одноступенчатым или многоступенчатым. Поверхностный многоступенчатый насос более производительный и мощный.

Конструкция центробежного насоса состоит из следующих элементов:

• шланг, через который вода поступает в напорную трубу;
• шланг, передающий жидкость на внутреннюю рабочую камеру;
• обратный клапан, чтобы воды не вытекала обратно;
• фильтр на входе в корпус улитки не дает песку и другим твердым частицам повредить внутренние детали;
• прибор для контроля степени разреженности пространства в центре насоса во время работы – вакуумметр;
• манометр, измеряющий давление при подъеме жидкости вверх;
• дополнительные элементы запорной арматуры, которые позволяют регулировать входящий и выходящий поток.

По принципу центробежного оборудования работают как поверхностные, так и погружные модели. Их недостаток в небольшой мощности и невозможности работать на холостом ходу.

Принцип работы вихревого насоса заключается в нагнетании воды на рабочее колесо и передачи ее выше. Также используется центробежная сила, но жидкость в процессе работы движется от края к центру, то есть в обратном направлении. Вихревой агрегат способен воспроизводить напор, который больше центробежного в 4 раза. Но такое оборудование используют нечасто. Наличие песка быстро выводит из строя рабочее колесо – детали просто стираются на высокой скорости. Коэффициент полезной деятельности крайне низкий – всего 30 – 45%, при одинаковом потреблении электроэнергии данный прибор будет работать менее эффективно, чем центробежный. Иногда его используют как промежуточный насос из-за потенциальной возможности увеличивать напор в 7 раз.

Комбинированные агрегаты имеют внутри рабочие колеса, сочетающие особенности вихревого и центробежного типов. Такие конструкции гораздо эффективнее по КПД.

Основные критерии выбора

Основным критерием, который учитывают при установке поверхностного насоса в скважине, является ее глубина. Оптимальный показатель – 8 м. Затем нужно определиться, для каких целей будет применяться агрегат. Если использовать его для полива участка, можно купить менее мощный, если необходимо обслуживать автономную систему водоснабжения частного дома, нужен насос производительностью 3 кубометра в час.

Следующий важный показатель – напор водяного столба. Для загородного дома оптимальное значение составляет от 30 до 80 метров. Принято считать, что 1 метр по горизонтали равняется 10 метрам по вертикали. Давление в 1 атмосферу способно переместить жидкость на расстояние в 10 метров.

Желательно покупать резервуар для накопления воды, чтобы насос реже включался. Так можно увеличить ресурс его работы. В насосных станциях уже предусмотрен данный узел, но его объем небольшой – до 24 литров. Некоторые мастера самостоятельно подключают резервуар к насосам, используя инструкции и видеоролики.

Играет роль напряжение в электросети. Если оно нестабильно и часто падает, покупают более мощный прибор или ставят стабилизатор.

Особенности установки и подключения

Перед началом монтажа важно правильно выбрать место. Корпус находится на поверхности, поэтому оборудование подвержено влиянию атмосферных явлений. Если вода попадет в электрические узлы, возможно замыкание. Поэтому агрегаты устанавливают в закрытых теплых помещениях, где температура зимой выше 0 градусов. Должна быть вентиляция, чтобы не образовывался конденсат при разнице температур жидкости и воздуха в помещении.

Если насосом планируется пользоваться только летом, его можно держать на улице под навесом, чтобы дождь не попадал на корпус. Многие обустраивают приямок или кессон недалеко от источника воды. Это требует дополнительных затрат и времени: нужно обязательно выложить сверху глиной, чтобы осадки не затопили.

Схема подключения поверхностного центробежного насоса:

1. Присоединяют трубу с обратным клапаном и фильтром, которую планируется опускать в воду.
2. Опускают конец в скважину до уровня жидкости.
3. Заполняют систему водой. Нужно, чтобы все воздушные пробки были исключены.
4. Включают насос в сеть.
5. Подсоединяют выпускную трубу или шланг для полива.

Можно включать и тестировать устройство.

Преимущества и недостатки поверхностных насосов

К достоинствам оборудования данного типа можно отнести:

• небольшой вес и габариты;
• легкий монтаж, который можно выполнить своими руками;
• безопасность в эксплуатации, так как кабель электропитания не соприкасается с жидкостью;
• длительная работа, особенно это касается поверхностного насоса с защитой от сухого хода;
• достаточно высокий КПД для обеспечения водой всех потребностей.

К недостаткам относится:

• чувствительность к твердым включениям;
• высокий уровень шума;
• ограниченная глубина источника;
• необходимость в дополнительных действиях – заполнении системы водой перед включением.

Подобрать насос можно импортный или отечественный, в зависимости от возможностей бюджета и целей эксплуатации.

На стоимость прибора влияет наличие функций безопасности, показатели производительности и мощности. Дороже стоят агрегаты из прочных материалов – нержавеющей стали или чугуна. Модели в пластиковом корпусе дешевле, но их лучше держать в закрытом помещении, чтобы избежать механических повреждений. Следует остерегаться покупки приборов, где в качестве электрической обмотки применяются дешевые материалы, которые при перегреве плавятся и горят.

Поверхностные насосы отличаются небольшими размерами, простотой обслуживания, сравнительно невысокой стоимостью и экономичным потреблением электроэнергии. Выполнить монтаж поверхностного насоса своими силами намного проще, чем установить глубинный. Однако успех гарантирован только в случае четкого соблюдения инструкции производителя и рекомендаций специалистов.

• Вихревые обеспечивают бесперебойную подачу воды с повышением давления, их используют для полива огородов и быстрой откачки содержимого колодцев и бочек. Приборы вихревого типа чувствительны к мусору – их нельзя использовать в загрязненных водоемах.
• Центробежные насосы отличаются высоким КПД и подходят для организации водопровода на постоянной основе. Самовсасывающим моделям нестрашны воздушные пробки и образование в системе воздушных пузырьков.

Электроприборы для откачки воды также можно разделить на стационарные и переносные. Стационарные модели устанавливают в системах водоснабжения, а мобильные используют для полива и осушения затопленных погребов и подвалов.

Мобильный электронасос для полива

Подключение поверхностного насоса к скважине или колодцу

Важно! Установка поверхностного насоса возможна только в колодцах и скважинах глубиной не более 8-9 метров. Для работы с более глубокими шахтами требуется погружной прибор.

Проще всего подключить мобильное оборудование к дачной скважине, которая используется исключительно для полива. Сложнее подключить стационарную насосную станцию к системе автономного водоснабжения. Об этом речь пойдет дальше.

Что нужно для подключения насоса к водопроводу

Помимо электронасоса, для его подключения к водопроводной системе дома необходимо иметь:

• подводящие и выводящие трубы или жесткие шланги с сечением 32 или 25 мм, длину трубы рассчитывают так, чтобы нижний конец был погружен в воду не менее чем на 30 см, при этом общая длина не должна превышать размер, указанный в паспорте к устройству;
• соединительные штуцеры;
• накопительный бак объемом 30-60 литров;
• гибкие шланги для подключения бака к насосу;
• пятивыводной адаптер для второго выхода;
• реле давления;
• манометр.

С целью снижения количества пусков самовсасывающий поверхностный насос рекомендуется подключать к накопительному баку и системе автоматического управления включением. Накопительный бак также выполняет функции гидроаккумулятора, регулирующего давление в напорной системе и защищающего ее от гидроударов.

Многие производители выпускают готовые насосные станции, в комплект которых входит все необходимое оборудование. Если был приобретен отдельный прибор, недостающие комплектующие придется покупать дополнительно.

Выбор места для монтажа

Поверхностные насосы всегда монтируют на суше – в корпус прибора ни в коем случае не должна попадать вода. В идеале электронасос следует монтировать как можно ближе к скважине или колодцу. Помещение должно быть сухим, относительно теплым (с положительной температурой) и хорошо вентилируемым. Возможна установка насосной станции в подвале, но в этом случае придется смириться с постоянным шумом.

Для размещения устройства рядом со скважиной сооружают небольшие постройки или помещают оборудование в подземные кессоны – бетонные, пластиковые или металлические утепленные сооружения с вентиляцией, оборудованные вокруг обсадной трубы скважины. Кессоны строят ниже уровня промерзания грунта. Водопроводные трубы к дому в этом случае прокладывают в траншее, также вырытой в непромерзающих слоях почвы.

Схема установки и подключения насосного оборудования

Инструкция по подключению к автономному водоснабжению

Эта пошаговое описание того, как правильно установить поверхностный насос в систему автономного водоснабжения, актуально для всех типов насосного оборудования. Его несоблюдение может привести к поломке и аварийным ситуациям.

1. Перед тем как подключить поверхностный насос к системе водоснабжения, его закрепляют на неподвижном основании при помощи болтов. Чтобы нейтрализовать вибрации, рекомендуется использовать в качестве прокладки резиновый коврик или специальные насадки на ножки.
2. К выходу подключают шланг, к другой стороне которого присоединяют обратный клапан и фильтр грубой очистки, уплотняя соединения специальной лентой или льном.
3. Ко второму выходу, расположенному в верхней части корпуса, подсоединяют выходящие трубы, ведущие к водопроводу.
4. Обратный клапан погружают в воду, обеспечивая небольшой уклон линии трубы или шланга, идущей от клапана к насосу.
5. На следующем этапе систему наполняют водой через выходные отверстия или заливную пробку. Важно выпустить из системы весь воздух!
6. Далее подключают напорную часть с разводкой по дому. На этом этапе закрывают заливное отверстие и проверяют давление в гидроаккумуляторе (баке). Если давление не соответствует указанному в инструкции, его следует повысить (докачать насосом) или понизить (спустить).
7. Четко выполнив все этапы, электрооборудование включают в розетку и запускают. Включенный насос должен заработать и заполнить водой систему и гидроаккумулятор.
8. Отключение двигателя свидетельствует о том, что давление в системе достигло максимума (от 1,5 до 3 атмосфер).
9. Теперь можно открыть кран и убедиться в работоспособности установки.
10. Если при открытом вентиле давление не соответствует параметрам, прописанным в инструкции, необходимо отрегулировать работу реле.

Подсоединение к трубе обратного клапана и фильтра

Особенности монтажа для других систем водоснабжения

Даже после ознакомления с рекомендациями о том, как правильно установить поверхностный самовсасывающий насос в скважину или колодец, могут возникнуть сложности при подключении оборудования к другим источникам. Эти советы пригодятся тем, кто собирается автоматизировать подачу воды из колонки или накопительной бочки.

Подключение электронасоса к колонке

Задумываться о том, как подключить поверхностный насос к колонке, не поздно даже после установки ручного насоса. Рекомендуется не демонтировать ручное управление, а дополнить его автоматикой.

Чтобы оба устройства работали, нужно врезаться под обратным клапаном колонки, установить тройник с обратным клапаном и подсоединить электронасос через жесткую трубу. Обратный клапан на колонке лучше заменить или установить еще один на тройнике, чтобы предупредить подсасывание воздуха со стороны колонки. Между ручным насосом и патрубком врезают шаровой вентиль.

Принцип работы комбинированной колонки прост: сначала ручным насосом поднимают столб выше шарового вентиля, затем его перекрывают и запускают электронасос. Важно, чтобы в «стакане» колонки всегда была вода, при необходимости ее нужно обязательно подливать.

Установка прибора в бочке

Бочки для полива выручают на дачах и загородных участках, а использование насоса существенно упрощает нелегкую работу огородника. Электронасос не только автоматически подает воду, но и создает необходимый напор. В продаже несложно найти недорогое упрощенное оборудование для бочек и усовершенствованные автоматические садовые модели, работающие с системами микрокапельного орошения.

Перед тем как подключить поверхностный насос к бочке, необходимо присоединить к прибору шланги для забора воды и полива. Резиновые шланги для этой цели не подойдут – они просто сожмутся от давления воды и не смогут выполнять свою задачу. Прибор устанавливают на грунте, как можно ближе к емкости. В воду опускают только шланги – корпус устройства должен оставаться вне досягаемости брызг. После завершения насос убирают на хранение в сухое место.

Компактная модель для бочки

Специально для дачников придумали компактные бочковые модели – их устанавливают на край емкости с водой. Эти удобные приборы снабжены фильтрами и регуляторами давления. В комплекте почти всегда есть шланги.

Разобраться с работой приспособлений для полива несложно, но к самостоятельному монтажу поверхностного насоса для водоснабжения дома можно приступать только после внимательного изучения инструкции производителя. Если в ней много непонятной информации, не стоит рисковать, лучше доверить этот сложный процесс профессионалам.

Поверхностные насосы для колодцев позволяют выкачивать воду с небольшой глубины, что актуально для владельцев загородных домов и дачных участков.

Мы расскажем об основных характеристиках и особенностях этих устройств, а также покажем, как производится установка поверхностного насоса в колодец.

Поверхностный насос

Устройство и назначение

Поверхностные насосы работают по принципу всасывания воды за счет создания разрежения на конце всасывающего шланга, опущенного другим концом в воду. Таким образом, возникает разница давлений на разных концах шланга, и при полном вакууме на всасе она составит величину атмосферного давления, то есть около 760 мм ртутного столба .

Если мы заменим ртутный столб на водяной, то высота такого столба составит 10.3 метра, это значит, что при полном вакууме на всасывающей стороне вода сможет подняться не более чем на 10.3 метра.

С учетом потерь на трение воды о стенки трубы и неполный вакуум в системе максимальная высота подъема воды такого насоса составит не более 9 метров, а если учесть горизонтальную часть всасывающей трубы, то окажется, что реальная рабочая высота составит 7 – 8 метров.

Важно!
При расчете параметров следует учитывать удаленность от колодца поверхностного насоса.
Здесь будет уместна такая формула:
Y = 4(8-X), где Y – длина горизонтальной части трубы, X – высота всасывания.
То есть четыре метра горизонтальной части эквивалентны одному метру подъема.

Важно!
Из приведенного расчета можно сделать вывод, что поверхностный насос предназначен для подъема воды на высоту до 8 метров.
Это позволяет использовать это устройство для забора воды из открытых водоемов, неглубоких песчаных скважин и колодцев.

По конструкции внешние насосы делят на три основных вида:

1. Вихревые. Наиболее компактные и недорогие устройства, способные создавать достаточно высокое давление в системе, однако они имеют низкий КПД – не более 45%. Используются в основном для полива и откачки воды из затопленных помещений, но низкий КПД и невысокая надежность не позволяют рекомендовать данную разновидность оборудования в качестве постоянного агрегата для автономной системы подачи воды;
2. Центробежные. Более дорогие и надежные устройства, которые создают хоть и меньшее, чем у вихревых, но вполне достаточное давление для обеспечения работы водопровода. Имеют высокий показатель КПД – до 92% — при достаточной для постоянного использования надежности, что позволяет применять этот вид оборудования в работе насосных станций подачи воды;
3. Эжекторные. Имеют два контура циркуляции воды: в первом контуре жидкость подается в сопло эжектора, где за счет эффекта Бернулли создается разность давлений и из внешней среды – второго контура – всасывается вода. Это решение позволяет опустить эжектор на глубину и решить вопрос с ограничением высоты всасывания, но сейчас для этих целей используют более эффективные погружные агрегаты, соотношение цена/качество у которых выше.

Как видим, наиболее практичными оказались центробежные конструкции насосов, поэтому на них мы остановимся подробнее.

Устроен центробежный агрегат достаточно просто:

• На валу привода редуктора жестко закреплены два диска, в центре одного из которых есть отверстие;
• Отверстие сообщается с междисковым пространством, где впаяны наклонные пластины, создающие каналы от центра пространства к его краям, которые связаны с коллекторной емкостью (диффузором), сообщающейся с подающим шлангом;
• К отверстию в центре диска подключен всасывающий шланг;
• Если наполнить всасывающий шланг и междисковое пространство жидкостью и привести привод редуктора в движение, то наклонные в противоположную вращению сторону лопатки начнут выталкивать воду от центра к краям пространства между дисками за счет центробежной силы;
• В результате в районе центра колеса и всасывающего отверстия создастся разрежение, а в районе краев и сообщающимся с нагнетающим шлангом диффузором – область повышенного давления;
• В этих условиях система будет стремиться к равновесию, и вода будет выталкиваться давлением из накопительной емкости у края колеса в нагнетающий шланг, при этом в центре колеса возникнет вакуум, и туда устремится жидкость из всасывающего шланга под действием атмосферного давления.

В итоге создается непрерывная циркуляция и осуществляется перекачка воды из одной точки в другую, чего и требовалось достичь. Однако для работы в системе автономного водоснабжения дома из колодца поверхностный агрегат самостоятельно не используют, а собирают так называемую насосную станцию, о которой подробнее в следующем параграфе.

Насосная станция

Для нормальной работы поверхностного насоса в составе системы водоснабжения жилого дома его подключают к накопительному баку и системе автоматического управления включением. Это нужно для того, чтобы снизить количество пусков агрегата за единицу времени.

Дело в том, что при включении питания на обмотке двигателя возникают пиковые значения величины силы тока, которые называют пусковыми токами. Эти токи наносят разрушающее воздействие на устройство, поэтому, с точки зрения рабочего ресурса электродвигателя, гораздо лучше, чтобы он работал с наименьшим числом циклов пуска-выключения.

С другой стороны, постоянная работа насоса не нужна и невыгодна экономически, так как он потребляет немалое количество энергии и опустошает скважину. Очевидно, что в системе необходимо создать некоторый запас воды и давления, которые будут покрывать постоянные включения-выключения сантехнических приборов и кранов, и только при падении этого давления ниже определенных значений насос будет включаться и восстанавливать запас.

Соответственно, при достижении некоторого пикового значения давления в накопительном баке насос будет автоматически выключаться.

Так мы подошли к устройству насосной станции, и ее основными частями являются:

Важно!
При достаточном объеме накопительного ресивера система будет достаточно редко включать насос, что значительно продлит срок его службы, а также продлит срок службы пускателей двигателя и клеммников.
Кроме того, в системе водопровода не будет возникать пиковых значений давления и характерных для них гидроударов, что обезопасит запорную арматуру и соединения труб.

Статьи по теме:

Подключение насосной станции к колодцу

Если вы планируете подключить поверхностный насос к колодцу своими руками, вам поможет наша пошаговая инструкция:

1. Насосную станцию (или отдельно насос) устанавливают на прочное неподвижное основание и фиксируют ножки болтами или анкерами. Под установку рекомендуют укладывать резиновый коврик для уменьшения вибрационной активности аппарата;

1. Выходное (подающее) отверстие насоса соединяют с дюймовым выводом пятивыводного штуцера шлангом или напрямую;

1. Бак гидроаккумулятора также соединяют с дюймовым выводом штуцера с помощью мягкого шланга или напрямую;

1. Оставшееся дюймовое отверстие штуцера соединяют с трубой внутреннего водопровода дома;

1. К отверстию ¼ дюйма на штуцере прикручивают манометр;

1. Реле давления присоединяют к оставшемуся незанятым последнему отверстию штуцера;

1. Всасывающее отверстие насоса подключают к водозаборной трубе;

На рисунке указаны места подключения насоса и питания к реле.

1. Рабочее пространство насоса заполняют водой через специальное отверстие в корпусе и производят пуск устройства;

1. Краны в доме закрывают и ждут наполнения бака. Когда бак наполнился, и произошло отключение насоса, засекают давление отсечки по манометру;
2. Затем отпирают краны и спускают воду до тех пор, пока насос не включится снова. Засекают давление включения;
3. Наконец, сверяют полученные значения давления с паспортными данными ресивера и, в случае необходимости, настраивают реле давления.

Для водоснабжения дома или полива огорода используют насосы. Есть они разных видов и конструкций и каждый из них находит свою область применения. Если вам требуется недорогое и надежное устройство для перекачки воды из скважины, колода или какой-то емкости, обратите внимание на самовсасывающий насос. Это относительно недорогие устройства, которые устанавливаются на поверхности, качать воду могут с довольно приличной глубины — 8-9 м. При необходимости модели дополняются эжекторами, тогда глубина всасывания увеличивается до 20-35 м.

Самовсасывающие насосы: устройство и виды

Самовсасывающие насосы качают воду с глубины 8-9 метров, сами при этом находятся на поверхности. Вода поднимается за счет того, что в центральной части корпуса, за счет движения колес с лопастями, создается область низкого давления. Стремясь ее заполнить, вода поднимается вверх. Вот и получается, что насос всасывает воду.

Как и любой другой насос, самовсасывающий состоит из двигателя и рабочей камеры, в которой находится нагнетательный механизм. Валы насоса и двигателя соединяются через муфту, надежность соединения и герметичность определяется типом уплотнителя.Уплотнители бывают двух типов:

• сальниковый — более дешевый и менее надежный;
• торцевой уплотнитель — более надежный, но дорогой.

Есть модели самовсасывающих насосов с магнитными муфтами. Они уплотнения не требуют, так как сквозных соединений не имеют. Это на сегодняшний день самая надежная конструкция, но и самая дорогая тоже.

Строение и принцип действия

По способу действия самовсасывающий насос может быть вихревым и центробежным. В обоих ключевым звеном является крыльчатка только имеет она разное строение и установлена в корпусе разной форы. От этого меняется принцип работы.

Центробежные

Центробежные самовсасывающие насосы имеют интересное строение рабочей камеры — в виде улитки. В центре корпуса закреплены рабочие колеса. Колесо может быть одно, тогда помпа называется одноступенчатой, может быть несколько — многоступенчатая конструкция. Одноступенчатые всегда работают на одной мощности, многоступенчатые могут в зависимости от условий изменять производительность, соответственно, являются более экономичными (меньше расходую электроэнергии).

Основной рабочий элемент в данной конструкции — колесо с лопастями. Лопасти загнуты в обратном направлении по отношению к движению колеса. При движении они как-бы расталкивают воду, отжимая ее к стенкам корпуса. Такое явление называется центробежной силой, а зону между лопастями и стенкой называют «дифузор». Итак, рабочее колесо движется, создавая на периферии область повышенного давления и подталкивая воду в сторону выходного патрубка.

Одновременно в центре рабочего колеса образуется зона пониженного давления. В нее засасывается вода из подающего трубопровода (всасывающей магистрали). На рисунке выше поступающая вода обозначена желтыми стрелками. Далее она крыльчаткой проталкивается к стенкам и за счет центробежной силы поднимается наверх. Этот процесс постоянный и бесконечный, повторяется до тех пор, пока крутится вал.

С принципом действия центробежных насосов связан их недостаток: создавать центробежную силу из воздуха крыльчатка не может, потому перед работой корпус заполняют водой. Так как часто работают помпы в прерывистом режиме, чтобы вода не вытекала из корпуса при останове, на всасывающем патрубке ставят обратный клапан. Вот такие особенности работы центробежных самовсасывающих насосов. Если обратный клапан (он должен быть обязательно) на подающем трубопроводе стоит внизу, заполнять приходится и весь трубопровод, а для этого понадобится не один литр.

Вихревые

Вихревой самовсасывающий насос отличается строением корпуса и рабочего колеса. Рабочее колесо — диск с короткими радиальными перегородками, располагающиеся по краям. Называется он импеллер.

Корпус сделан так, что он довольно плотно охватывает «плоскую» часть рабочего колеса, а в районе перегородок остается значительный боковой зазор. При вращении импеллера вода увлекается перемычками. За счет действия центробежной силы она отжимается к стенкам, но через какое-то расстояние снова попадает в зону действия перегородок, получая дополнительную порцию энергии. Таким образом в зазорах она еще и закручивается в вихри. Получается сдвоенный вихревой поток, что и дало название оборудованию.

Благодаря особенностям работы вихревые насосы могут создавать давление в 3-7 раз больше, чем центробежные (при одинаковых размерах колес и скорости вращения). Они идеальны, когда необходим малый расход и высокое давление. Еще один плюс — они могут качать смесь воды и воздуха, иногда даже создают разрежение если заполнены только воздухом. Это делает проще его запуск в работу — не надо заполнять камеру водой или достаточно ее небольшого количества. Недостаток вихревых насосов — низкий КПД. Он не может быть выше 45-50%.

Эжекторные

Самая большая глубина, с которой поверхностные вихревые и центробежные насосы могут поднимать воду — 8-9 метров, часто она располагается глубже. Чтобы «добыть» ее оттуда, на насосы устанавливают эжектор. Это трубка специальной формы, которая при движении воды через нее создает разряжение на входе. Так что такие устройства тоже относятся к разряду самовсасывающих. Эжекторный самовсасывающий насос может поднять воду с глубины 20-35 м, а этого уже более чем достаточно для большинства источников.

Схема подключения выносного эжектора для скважин разного диаметра — двухдюймовая справа, четырехдюймовая слева

Недостаток в том, что для обеспечения работы часть понятой воды необходимо вернуть обратно, следовательно, производительность значительно снижается — такая помпа может обеспечить не очень большой расход воды, но электричества на обеспечение работоспособности тратится ничуть не меньше. При установке инжектора в колодец или скважину достаточной ширины в источник опускают два трубопровода — один подающий большего диаметра, второй, возвратный, меньшего. К их выходам подключается эжектор, а на конце устанавливается фильтр и обратный клапан. В этом случае недостаток тоже очевиден — двойной расход труб, а значит — более дорогая установка.

В скважинах малого диаметра используется один трубопровод — подающий, а вместо обратного используется обсадная труба скважины. Таким образом тоже формируется зона разрежения.

Вихревые и центробежные — сравнение и область применения

Сначала общие черты:

• максимальная глубина всасывания — 8-9 метров;
• способ установки — поверхностный;
• на всасывающем трубопроводе должна стоять труба или армированный шланг (обычный не ставить, его сплющит отрицательным давлением).

Теперь о том, в чем отличия между вихревыми и центробежными моделями. Вихревые насосы более компактные, стоят меньше, но при работе издают больше шума. Центробежные — более тихие, на выходе создают небольшое давление. Вихревые при тех же размерах крыльчатки и скорости ее вращения могут создать давление в 3-7 раз больше. Но нельзя сказать, что это их достоинство — далеко не всегда требуется большой напор на выходе. Например, он не нужен при поливе сада и огорода. Вода, подаваемая с высоким давлением просто размоет почву, обнажит корни. Потому в качестве насоса для полива лучше брать самовсасывающий насос центробежного типа.

Высокое давление на выходе может потребоваться при организации системы водоснабжения дома. Вот тут и потребуются характеристики вихревых насосов. Есть только у них один недостаток: они не могут обеспечить большой расход. Так что чаще для этих целей используют все тот же центробежный, но в паре с . Правда, тогда это получается уже .

Основной недостаток поверхностных центробежных самовсасывающих насосов — необходимость заполнять их водой перед стартом. Не самое приятное занятие, которое добавляет хлопот при использовании такой помпы для полива.