Виды насосов

Скважинные насосы

Работа насосов этого типа происходит при полном или частичном погружении их корпуса в воду, что подразумевает наличие надежной изоляции оголенной проводки и электроники, управляющей работой механизмов, от контакта с водой. Для изготовления конструкций используются различные прочные «водостойкие» полимеры и нержавеющая сталь.

Глубинные насосы характеризуются высоким напором и используются для подъема воды из артезианских скважин. Само назначение этих аппаратов определяет наличие ограничений на материал, из которого они изготавливаются, и на диаметр корпуса. Как правило, это цилиндры длиной 500 – 2500 мм и менее 100 мм в диаметре, выполненные из нержавеющей стали.

Поскольку на площадь основания существуют жесткие ограничения, для того чтобы достичь хорошей производительности и высокого напора, конструкторы вынуждены прибегать к технически сложным решениям (например, использовать многоступенчатую систему всасывания), что, соответственно, влечет за собой удорожание оборудования.

Так как простым бытовым насосом, который устанавливается на поверхности, не может быть обеспечена подача воды с большой глубины (как правило, максимальная глубина всасывания составляет 10 м), то без использования скважинных насосов в этих случаях обойтись просто невозможно. Их действие основывается на том, что гораздо проще создать необходимое для подъема воды снизу давление, чем пробовать поднять ее сверху при помощи откачки воздуха.


Выбор скважинного насоса

При выборе насоса необходимо учитывать два основных параметра: производительность – какое количество воды в минуту (сколько литров) или в час (сколько кубометров) может перекачать насос, и напор – на сколько метров (на какую высоту) прибор может эту воду доставить. Для обеспечения комфортного быта, как правило, хватает 1000 литров на человека в сутки (даже при условии двухразового приема ванны). Соответственно, посчитать необходимое количество достаточно просто: следует умножить число постоянных  жильцов дома на 1000 литров (1 м³) в сутки. Так, для семьи из трех человек потребуется 3000 литров.

Дополнительный параметр, который стоит учитывать, - это максимальный расход. Он определяется следующим образом. Семья из трех человек может одновременно использовать несколько точек потребления воды: душ, который расходует  8-10 л/мин., кран в кухне - 6 л/мин., туалет – 6 л/мин. Следовательно, максимальный расход воды в этом случае составляет 22 л/мин. Для семьи же, состоящей из 4-5 членов, максимальный расход составит 30 л/мин. (1,8 м³/час = 1800 л/час), а суточная норма потребления – 3 м³/сутки = 3000 л/сутки.

В случае если насос используется и для полива огорода, стоит учитывать размеры участка и погодные условия. Как правило, для этих целей вполне хватает 2000 л/сутки.


Для того чтобы определить минимальный необходимый напор для насоса, к высоте дома, для которого выбирается насос, необходимо добавить 6 метров, а затем умножить это число на коэффициент потерь напора в трубопроводе – число 1,15. К примеру, высота дома составляет 10 м, соответственно, необходимая минимальная характеристика насоса рассчитывается так: (10 + 6) × 1,15 = 18,4 м. То есть, в случае, если водоснабжение  обеспечивает колодец, то понадобится насос, который обеспечит при напоре 18,4 м производительность 1800 л/час (30 л/мин.). Если же вода подается из скважины, то к названному напору следует добавить расстояние до зеркала воды в скважине от поверхности земли. Допустим, это расстояние равняется 30 м, тогда для данной системы водоснабжения понадобится насос, напор которого 30 + 18,4 = 48,4 м и производительность при этом напоре – 1800 л/час.

Когда источник, обеспечивающий водоснабжение дома, удален от него, стоит учитывать, что за счет 10 м горизонтального трубопровода утеря напора насоса составляет примерно 1 м.

В действительности, гораздо важнее наиболее правильно определить необходимый напор. Производительность же (расход) можно выбрать исходя из значения 800 – 1000 л/час, так как использование всех точек потребления воды одновременно случается крайне редко, и для этих случаев можно использовать гидроаккумулятор, который обеспечит максимальный расход.

Насосы, используемые в колодцах, похожи на скважинные и могут работать, кроме того, и в специальных резервуарах и в естественных водоемах. Они также имеют цилиндрическую форму, но гораздо большего диаметра, что дает им значительное преимущество в использовании двигателя. Таким образом, их стоимость при большей производительности, том же напоре и потребляемой мощности гораздо ниже, чем у скважинных насосов.

Сильная тяга, образующая так называемый «конус втягивания», не позволяет приближать их ближе, чем на 1м ко дну колодца, так как это существенно скажется на качестве воды.

Регулируемый поплавковый выключатель, которым комплектуются колодезные насосы, обеспечивает автономный режим работы.


Погружные насосы

Погружные насосы по внешнему виду очень похожи на скважинные, но служат для подъема воды максимум с 10-метровой глубины, и этот факт роднит их с поверхностными насосами. При выборе погружного или поверхностного насоса при их одинаковых технических характеристиках стоит учитывать,  прежде всего, глубину водоема. Так, для нормальной эксплуатации погружного насоса необходима глубина не менее 1 метра, иначе он достаточно быстро выйдет из строя из-за всасываемого со дна ила и песка.

Поверхностный же насос будет нормально функционировать и при глубине  несколько сантиметров. Если для питья используется вода из колодца, а для полива огорода – из озера или речки, то поверхностный насос – оптимальный вариант, так как он предоставляет возможность либо переставить шланг, либо перенести сам насос. Погружной насос исключает такую возможность, так как для того, чтобы это проделать, необходимо отсоединить шланг, вытащить насос из колодца, а потом проделать все это в обратном порядке.

При использовании воды только из колодца приобретают, как правило, погружной насос. Поскольку он находится в колодце, его не видно и не слышно. Важный момент, о котором не стоит забывать, – это уровень воды. Его снижение может привести к работе насоса всухую, что быстро выведет его из строя.

Дренажные насосы

Дренажные насосы используются для откачивания воды из бассейнов, затапливаемых подвалов и других мест, которые нуждаются в оперативном осушении. Иногда их применяют и для перекачивания питьевой воды, но это не является их целевым назначением.

Аппараты этого класса характеризуются высокой производительностью, но при этом имеют низкий напор и в большинстве случаев не могут работать на глубине более 7м. Устанавливаются они прямо на пол помещения, которое залито, или на дно резервуара с водой.


Фекальные насосы

Область использования насосов данного типа понятна из их названия. Конструкция аппаратов устроена таким образом, что позволяет работать им с вязкими и мягкими субстанциями. Именно с этой целью увеличены размеры входных отверстий у агрегатов (если сравнивать их с дренажными насосами).


Поверхностные насосы

Сам термин «поверхностные» обозначает «не погружные». Другими словами, сам корпус насоса такого типа, как правило, удален от жидкости, которая перекачивается. В некоторых случаях, если, конечно, позволяют габариты и вес, прибор может быть закреплен на так называемом поплавке, к примеру, пенопластовом, и установлен прямо на воду. Такая возможность используется в тех ситуациях, когда у водоема илистое дно или у берега большое скопление водорослей.

Поскольку высота всасывания  агрегатов этого типа не более 9 м, то для выкачивания воды с большой глубины приходится применять всевозможные ухищрения. Одним из них является применение внешнего эжектора – устройства, которое вместе с всасывающим шлангом опускается в воду. В процессе работы поверхностного насоса некоторая часть жидкости, которая поднята, подается по дополнительному шлангу назад в эжектор, тем самым, повышая давление на входе. Иными словами, происходит «подталкивание» воды снизу.

При увеличении глубины сложность конструкции и потребляемая мощность растут, а производительность системы уменьшается. При глубине, равной приблизительно 25м, стоимость скважинного и поверхностного насосов становится одинаковой.

Конструкция садовых насосов, как правило, достаточно простая, соответственно, их стоимость невелика. Их применяют для перекачки и питьевой воды, и воды для всевозможных хозяйственных нужд. Чтобы обеспечить бесперебойное водоснабжение производится их дополнительная комплектация контролирующей автоматикой и гидроаккумулятором.

Напорные насосы и без гидроаккумулятора обеспечивают бесперебойное  водоснабжение и оснащены всей необходимой автоматикой изначально. Это является очень важным моментом не только для водопровода, но и для орошения участка. Так, в случае возможного перегиба шланга и, как результат, прекращения водотока, насос отключается автоматически, избегая, таким образом, перегрузки двигателя. Когда помеха будет устранена, аппарат продолжит нормальную работу – подачу воды. В равной степени это относится также и к обычному крану при подключении насоса стационарно к водопроводу – при открытии крана агрегат сразу начинает работать.


Выбор поверхностного насоса

Поверхностные насосы устанавливают вне источников воды, они позволяют поднимать ее с глубины до 7-8 метров. Устройства этого типа подразделяют на самовсасывающие, которые предназначены для забора непосредственно из источника воды, и на насосы с нормальным всасыванием, повышающие давление в уже существующем водопроводе. Самовсасывающие агрегаты требуется перед запуском заполнять водой через специально предусмотренное для этого отверстие с пробкой. При выборе поверхностного насоса стоит учесть следующие характеристики: напор, требуемую производительность, глубину зеркала воды, потери давления. Максимальная производительность достигается поверхностным насосом при подъеме воды из неглубокого колодца, озера, речки с глубины не более 9м. Для того чтобы хотя бы каким-то образом компенсировать потери мощности при эксплуатации на большой глубине, производители комплектуют аппараты эжекторами, которые поддерживают циркуляцию воды.


Насосные станции

Насосные станции предназначаются для стационарного применения и являются полностью укомплектованными системами для бесперебойного водоснабжения. Они состоят из насоса, гидроаккумулятора и реле давления.

При незначительном расходе воды, за счет имеющихся запасов, насосная станция не включается, соответственно, благодаря этому, ресурс ее двигателя вырабатывается не так быстро.


Наиболее частые причины поломки насосов

• Работа насоса всухую (сухой ход), которая приводит к перегреву двигателя, так как перекачиваемая жидкость является еще и охлаждающей средой. Помимо этого, работа при отсутствии воды вредит уплотнителям, «смазка» которых жидкостью происходит в процессе ее перекачки.
• При включении насоса «всухую» происходит гидравлический удар – жидкость, которая - закачивается в него, бьет по лопастям крыльчатки достаточно ощутимо и, как следствие, может повредить их. Гидравлический удар также может произойти в результате попадания в водозаборный шланг воздушного пузыря.
Необходимо обратить внимание на то, что перед началом работы бытовых насосов в большинстве случаев требуется наполнить вручную рабочий объем водой.
• Категорически запрещено допускать замерзание воды в корпусе, так как это может послужить причиной серьезного повреждения аппарата. Если температура в месте нахождения насоса опускается ниже 0°C, то с него необходимо слить всю воду.
• Влияние превышения максимальных показателей допустимой температуры перекачиваемой жидкости не столь вредно, как «сухой ход», но последствия все те же: высокая температура воды не обеспечивает необходимой теплоотдачи, и, как следствие, наступает перегрев двигателя.


Циркуляционные насосы

Циркуляционный насос – основной элемент для отопительных систем с принудительной циркуляцией. Аппарат обеспечивает движение теплоносителя внутри системы, помогая ему преодолеть сопротивление в трубах, что имеет особую актуальность для домов с несколькими этажами, имеющих разветвленную систему разводки трубопровода. Необходимая мощность насоса зависит от толщины труб – чем они толще, тем меньше сопротивление и, соответственно, меньшая мощность необходима.

В месте установки циркуляционных насосов создается определенный перепад давления, который необходим для того, чтобы преодолеть сумму гидравлических потерь в трубопроводах на трении, и для поддержания постоянного движения жидкости. Чтобы определить фактическое давление необходимо перепад давления суммировать со статическим давлением.

При выборе циркуляционного насоса необходимо учитывать следующие параметры:
• условия эксплуатации (диаметр трубопровода, температура теплоносителя, используемое в качестве теплоносителя вещество или процентное содержание этого вещества в растворе);
• производительность;
• гидравлические потери, которые возникают при полученной скорости циркуляции в трубопроводе.

Циркуляционный насос должен обладать такими характеристиками, которые обеспечат прогон в течение часа троекратного полного объема теплоносителя всей системы.

Показатель производительности насоса конкретной модели определяется напорно-расходной характеристикой 2-й скорости вращения насоса при равном гидравлическому сопротивлению системы напору. В большинстве случаев, из-за небольшой скорости, с которой циркулирует теплоноситель, показатель гидравлического сопротивления в частном доме приводит к потерям не более 1-2 метров (0,1 – 0,2 атм.). Исходя из этого, если рассчитать гидравлическое сопротивление проблемн, то определить производительность насоса конкретной модели можно в средней точке напорной характеристики.