Поверхностные насосы для воды: виды, особенности конструкции, правила выбора и ввода в эксплуатацию

Большинство собственников загородных домов и дач обустраивают на своих приусадебных участках скважину или колодец, что позволяет всегда иметь в наличии требуемое количество воды как для бытовых нужд, так и для полива зеленых насаждений. В том случае, если глубина источника не превышает 10 метров, для его оснащения используются насосы поверхностного типа. Различные модели таких устройств, предлагаемые современной промышленностью, отличаются между собой как конструктивным исполнением, так и техническими характеристиками.

Очень важно знать, как выбирать поверхностные насосы для решения определенных задач, чтобы обеспечить требуемую эффективность данного оборудования. Кроме того, чтобы насос поверхностного типа функционировал без нештатных ситуаций длительное время, необходимо правильно вводить его в эксплуатацию, а также обеспечить его регулярное техническое обслуживание.

Поверхностные насосы, пожалуй, относятся к самой популярной разновидности оборудования, решающего проблему водоснабжения садового участка и загородного дома

Что собой представляют поверхностные насосы

Поверхностные насосы при эксплуатации не погружаются в перекачиваемую жидкую среду – их располагают на поверхности земли, в непосредственной близости от источника водоснабжения. Чаще всего насосные устройства данного типа используют для откачивания воды из колодезных источников, так как глубина, с которой они могут эффективно откачивать жидкую среду, составляет не более 10 метров.

Поверхностный насос применяется и для откачивания воды из подвального помещения или погреба дома, а также для перекачивания жидкой среды из колодцев, расположенных на плывунах. Насосы для воды, относящиеся к поверхностным, отличаются простотой эксплуатации. Чтобы осуществить техническое обслуживание таких устройств, нет необходимости извлекать их из перекачиваемой среды. Отличаются они и универсальностью: ими одинаково успешно оснащаются системы водоснабжения и водоотведения, а также дренажные системы и системы, при помощи которых осуществляется полив зеленых насаждений на приусадебном участке.

Поверхностный насос способен накачать воды из близлежащего водоема, чтобы полить растения

Конструктивные особенности и разновидности

Основу конструкции любого поверхностного насоса для воды составляют три узла:

1. силовой блок, основой которого является приводной электродвигатель;
2. нагнетательный блок, посредством которого в рабочей камере устройства создается зона разрежения и напора;
3. блок, при помощи которого осуществляется управление силовым и нагнетательным узлами гидромашины.

Устройство поверхностного насоса

По своему конструктивному исполнению и принципу действия поверхностный водяной насос может относиться к устройствам одного из следующих типов:

• оборудование вихревого типа;
• центробежный поверхностный насос;
• насосные установки, в оснащении которых присутствует внешний эжектор.

Схема установки поверхностного насоса с внешним эжектором

Водяной поверхностный насос вихревого типа – это недорогая и компактная гидромашина, которая в состоянии сформировать водяной поток с давлением, превышающим аналогичный показатель у моделей центробежного типа. Между тем недорогой поверхностный насос вихревого типа отличается невысоким КПД (порядка 45 %), устройства данного типа нельзя использовать для перекачивания жидкой среды, в составе которой содержится большое количество песка или других твердых нерастворимых включений. Основой конструкции поверхностных насосов данного типа является рабочее колесо, оснащенное большим количеством лопаток, которые и формируют поток перекачиваемой жидкой среды с требуемыми характеристиками.

Типы рабочих колес для поверхностных насосов

Насос поверхностный центробежный – это более дорогое устройство, эффективно справляющееся с перекачиванием жидкой среды, в потоке которой присутствуют воздушные пузырьки и пробки, способные приводить к формированию пульсационных процессов. Несмотря на то, что насосные устройства данного типа отличаются достаточно высоким КПД, они также не могут справляться с перекачиванием жидких сред, характеризующихся высоким уровнем загрязнения. Главным рабочим органом насосов центробежных поверхностных является крыльчатка, вращение которой передается посредством ротора, соединенного с валом приводного электродвигателя.

Поверхностный насос для колодца или скважины, оснащенный наружным эжектором, сегодня практически не используется, так как ему на смену пришел насос погружного типа, который характеризуется более высокой производительностью.

Поверхностные моноблочные насосы с одним рабочим колесом отличаются компактностью и низким уровнем шума

Центробежное насосное оборудование

Насосы поверхностные (наружные) центробежные, как уже говорилось выше, перекачивают жидкую среду за счет вращения рабочего колеса, оснащенного специальными лопатками. Лопатки данного колеса, приводимого во вращение при помощи вала электродвигателя, создают разрежение в центральной части рабочей камеры, что обеспечивает всасывание в нее жидкой среды через входной патрубок, и повышение давления перекачиваемой жидкости у стенок камеры, что способствует выталкиванию воды в напорную магистраль.

Насосы поверхностные центробежного типа способны перекачивать достаточно большой объем жидкости в единицу времени, но не в состоянии формировать большой напор перекачиваемой жидкой среды.

Чаще всего насосы поверхностные центробежного типа из-за вышеперечисленных характеристик используются для оснащения систем полива зеленых насаждений. Еще одним критичным недостатком насосных устройств данного типа является то, что они издают сильный шум при работе.

Центробежные насосы с несколькими рабочими колесами обеспечивают более высокий напор

Вихревое насосное оборудование

Насосы поверхностные, относящиеся к категории вихревых, используются преимущественно для колодцев и скважин небольшой глубины. Поверхностный электронасос данного типа способен создавать максимально сильный напор перекачиваемой жидкости (по сравнению с другими наружными насосными устройствами). Это обеспечивается тем, что жидкая среда, всасываемая из скважины или колодца во внутреннюю рабочую камеру гидромашины, подвергается завихрению, что значительно увеличивает энергию потока.

Насосы поверхностные вихревого типа, основу конструкции которых составляют крыльчатка и винтовые канавки на стенках внутренней рабочей камеры, хотя и характеризуются меньшей всасывающей способностью, чем модели центробежной категории, способны формировать поток жидкости, перемещающийся по трубопроводной системе под значительным напором.

Поверхностный насос вихревого типа QВ-60 при мощности в 370 Вт обеспечивает напор воды до 36 м при максимальной глубине погружения в 6 м

Достоинства и недостатки наружных насосов

Наиболее значимыми достоинствами поверхностных насосов для частного дома или дачи являются:

1. компактные размеры и небольшой вес;
2. доступная стоимость (если сравнивать ее с ценой насосных устройств других типов);
3. простота монтажа, который можно выполнить, даже не обладая специальными знаниями, навыками и опытом;
4. простота эксплуатации и технического обслуживания;
5. возможность работы с водным слоем, толщина которого не превышает 60 см (если слой жидкой среды, находящейся в скважине или колодце, характеризуется такой небольшой толщиной, то использование насосов погружного типа не представляется возможным);
6. охлаждение воздушным путем, а не жидкостным;
7. возможность формирования потока жидкой среды, характеризующегося значительным напором;
8. достаточно высокий КПД;
9. отсутствие необходимости в подводе электропитания непосредственно в область водозабора;
10. высокая надежность и длительный эксплуатационный срок;
11. высокая устойчивость эксплуатационных параметров даже при наличии в обслуживаемой трубопроводной системе воздушных пробок.

Поверхностные насосы Grundfos стоят недешево, зато надежны, тихо работают и неприхотливы к внешним условиям

Естественно, насосные устройства, устанавливаемые на поверхности земли, имеют и ряд недостатков, среди которых:

1. достаточно высокая чувствительность к наличию в составе перекачиваемой жидкой среды различных загрязнений;
2. ограничения по глубине скважины или колодца (этот параметр не может превышать 9–10 метров);
3. резкое снижение эффективности и надежности при использовании в комплекте с наружным эжектором;
4. высокий уровень шума (до 50 децибел);
5. необходимость перед запуском в работу заполнять напорную магистраль водой.

Бюджетный насос Wilo PB-088EA, несмотря на невысокую стоимость, работает достойно и не вызывает нареканий

Рекомендации по выбору

Выбирая поверхностный насос для дачи или загородного дома, следует сначала определиться с основными задачами, для решения которых приобретается подобное оборудование. При выборе насоса для наружной эксплуатации следует ориентироваться на ряд основных технических параметров такого устройства.

Для полива приусадебного участка

Если насос поверхностного типа планируется использовать для того, чтобы поливать дачный участок или участок загородного дома, то основное внимание следует обращать на следующие параметры выбираемого оборудования.

• Производительность, измеряемая объемом воды, который устройство способно перекачивать в единицу времени. Для того чтобы насос садовый мог обеспечивать качественный полив зеленых насаждений, достаточно, чтобы его производительность составляла около одного кубического метра воды, перекачиваемой за час работы.
• Глубина скважины или колодца, с корой насос для сада и огорода будет откачивать воду. Следует также учитывать соотношение «вертикаль – горизонталь», которое должно составлять 1:4. Так, если поверхностный насос используется для откачивания воды с глубины в два метра, он должен быть удален от источника водоснабжения на восемь метров. В том случае, если суммарная протяженность вертикальной и горизонтальной частей трубопровода составляет более 12 метров, для оснащения такой системы следует использовать трубы, внутреннее сечение которых увеличено на 1/4 дюйма.
• При выборе значения напора, которое может обеспечить насос поверхностного типа, следует ориентироваться на самую отдаленную точку водозабора.

Для водоснабжения дома

Насосы поверхностного типа успешно используются и для того, чтобы обеспечивать работу автономных систем водоснабжения жилых объектов. При выборе поверхностного насоса, который планируется применять для решения подобной задачи, следует ориентироваться на общий объем потребления воды всеми точками водозабора, а также на напор потока жидкости, который должен быть обеспечен в таких точках. Для выбора поверхностного насоса по данным параметрам можно ориентироваться на следующие данные.

• Чтобы обеспечить водой дом, в котором проживают 4 человека, необходим насос, производительность которого составляет 3 м 3 /час.
• Для обеспечения водой дома, в котором живут две семьи, необходим насос, производительность которого составляет 5 м 3 /час.
• Дом на четыре семьи нуждается в насосе, характеризующемся производительностью 6 м 3 /час.
• Для того чтобы обеспечить водой приусадебный участок, производительность выбираемого поверхностного насоса следует увеличить на значение, равное 1 м 3 /час.

Если насос поверхностного типа эксплуатируется в регионах, где нередкими являются засушливые периоды, его производительность следует увеличить еще на 40–50 %.

Правила подключения

Чтобы оснастить колодец или скважину насосным оборудованием поверхностного типа, потребуются следующие комплектующие и расходные материалы:

• штуцеры;
• шланги, при помощи которых гидромашина будет соединяться с всасывающей и нагнетательной магистралями;
• обратный клапан и сетчатый фильтр грубой очистки перекачиваемой жидкой среды;
• гидроаккумулятор, роль которого заключается в том, чтобы поддерживать требуемый уровень давления в создаваемой трубопроводной системе;
• шланги, посредством которых насос будет соединяться с гидроаккумулятором;
• манометр;
• реле давления, которое обеспечит автоматическое включение и выключение насоса в тех ситуациях, когда в этом возникнет необходимость.

Схема подключения поверхностного насоса

Рекомендуемые схемы подключения насоса к сети электропитания

Для установки насоса поверхностного типа следует подготовить устойчивую горизонтальную площадку, хорошо защищенную от попадания на нее атмосферных осадков и капель перекачиваемой жидкой среды. Непосредственно перед запуском устройства его подающую магистраль и внутреннюю камеру необходимо полностью заполнить водой, что предотвратит работу оборудования на холостом ходу.

И в заключение небольшое видео о том, как подготовить насос к работе.

Как выбрать водяной насос для частного дома: виды и конструкция насосов, критерии выбора и рейтинг лучших моделей

Для водоснабжения частного дома из скважины или колодца применяют насосы. Они различаются конструкцией и принципом действия, которые влияют на производительность.

Водяной насос для частного дома.

Конструкция и принцип действия водяных станций

Погружные модели опускают в воду, где они охлаждаются при работе. Для защиты от перегрева при падении уровня жидкости они имеют встроенную автоматику. Поверхностные модели устанавливают на удалении от источника в помещениях с постоянной плюсовой температурой. Вода всасывается через трубу, опущенную в источник.

В отдельный вид можно выделить насосные станции – компактные водонапорные комплексы.

На общей станине смонтированы:

• поверхностная помпа;
• накопительный мембранный бак;
• автоматика из реле давления и манометр.

Любые насосы для воды в частном доме – поверхностные и погружные – редко используются без гидроаккумулятора. Это может быть большая емкость, установленная на чердаке дома. Чаще применяется мембранный бак, который входит в комплект малогабаритных водных станций или устанавливается отдельно. Он защищает систему от гидроударов, в нем создается запас воды.

Гидроаккумулятор разделен надвое эластичной мембраной. Когда электронасос включается, во вторую часть бака закачивается вода. Под ее воздействием мембрана сжимается, создавая давление в водопроводе. Его уровень контролирует реле, которое отключает помпу при достижении верхнего заданного порога.

Принцип работы насосных станций.

Если открыть кран, в него из бака начинает поступать вода. Давление постепенно снижается; когда оно достигает нижнего уровня 1,5 атм, реле включает электродвигатель. Вода вновь начинает закачиваться в систему, цикл повторяется. Стабильное давление, которое поддерживается автоматически, позволяет подключать любые бытовые приборы, организовать автополив участка.

В насосных станциях преимущественно установлены помпы центробежного типа. Единственный их недостаток – шумность в работе.

• могут качать воду, содержащую примеси песка;
• КПД бытовых моделей достигает 70%;
• объем прокачиваемой жидкости до 20 м³/час;

Принцип работы простой: вода поступает на центробежное колесо и выталкивается через патрубок. Выпускаются многоступенчатые модели с несколькими центробежными колесами в отдельных камерах. На каждом последующем повышается давление. Напор, создаваемый бытовыми центробежными электронасосами, превышает возможности помп других типов и достигает 300 м.

Вихревые насосы применяются в станциях реже. Они всасывают воду лопастями, работают почти бесшумно. Высота подъема не превышает 100 м, а объем прокачки 5 м³.

Станции от производителей оснащаются в большинстве поверхностными электронасосами. Их важное преимущество – возможность использовать в самых узких скважинах диаметром 32 мм, куда погружная помпа не войдет. Опускают шланг, через который засасывается вода с глубины 7-10 м.

С большей глубины воду качают погружными электронасосами. В быту применяются несколько видов, среди них есть центробежные и вихревые. Используют также винтовые электронасосы, которые подают воды до 15 м³/час на высоту 100 м. Рабочая часть в них – змеевидный винт, который всасывает жидкость и проталкивает в выходной патрубок.

Для колодцев используют вибрационные электронасосы. В них под воздействием электромагнита быстро перемещается мембрана, засасывая воду. Они прокачивают до 1,5 м³/час жидкости, предельный напор 80 м. К достоинствам относится быстрая установка и демонтаж, долговечность. Преимущественно используют сезонно дачники для полива участка, других хозяйственных нужд.

На что обратить внимание при выборе

На выбор станции для водоснабжения дома влияют многие факторы.

Внимание обращают прежде всего на технические параметры:

• мощность двигателя;
• объем воды, которая перекачивается за 1 час или минуту;
• вместимость гидроаккумулирующего бака;
• высота водяного столба, который может создать помпа.

Характеристики объема перекачиваемой воды и напора производителем указываются максимальные. Это не значит, что они будут реализованы. Например, в паспорте указан напор 40 м, но он не учитывает расхода воды, а создается, когда закрыты все краны.

Кроме технических характеристик, при покупке обращают внимание на особенности моделей:

• Наличие поплавкового выключателя. Он разрывает цепь электропитания при падении уровня воды до отметки, опасной для двигателя.
• Реле сухого хода устанавливают по желанию покупателя. Назначение аналогичное поплавковому выключателю, но другой принцип действия.
• Размер взвешенных частиц песка в воде. Он указывается в паспорте, в соответствии с качеством воды в источнике подбирают модель.
• Встроенный обратный клапан, вес и габариты, продолжительность и возможности гарантийного сервиса. Эти характеристики менее важные, но влияют на выбор.

Немалую роль играет материал, из которого изготовлен корпус и основные узлы. Это сказывается на долговечности, цене и рабочих характеристиках.

Самые дешевые – насосы с полипропиленовым корпусом. Он не корродирует, при работе создается минимальный шум. Требует осторожного обращения, поскольку легко повреждается. Рабочие органы также пластиковые, все вместе понижает вес изделия.

Помпа в чугунном корпусе работает еще тише, но материал подвержен коррозии, большой вес. Нержавеющая сталь устойчива к агрессивной среде, но изделия из нее самые дорогие, сильно шумят.

Учитывают дебит источника – производительность агрегата должна быть несколько меньше притока воды. Модели неизвестных производителей лучше не брать. Некоторые из них применяют устаревшую технологию уплотнения вала двигателя сальниками. Они через некоторое время теряют плотность, при высоком давлении начинают пропускать воду. Современное технологическое решение – графитовые кольца.

Не используют насосы для скважин в колодцах, даже если они подходят по техническим параметрам. Колодезные помпы рассчитаны на подъем воды в большом объеме с малым напором. Скважинный электронасос создает более высокий водяной столб. В колодце он будет работать, перекачивая большое количество воды при малом напоре, что вредно для него.

Расчет данных для выбора прибора

Чтобы подобрать подходящий насос для воды в частном доме, производят расчеты.

• Расход жидкости, которую обеспечивает помпа.
• Высота всасывания – расстояние по вертикали от водяного зеркала до впускного патрубка агрегата.
• Высота нагнетания – разница между уровнем выпускного трубопровода и наивысшей точкой магистрали.
• Давление в магистрали. Начальное в колодце или безнапорной скважине равняется 1 атм. Конечное – необходимое для домашнего водопровода.
• Потери давления – определяются качеством стенок, расходом жидкости. Для упрощенных расчетов считают, что с каждыми 10 м трубопровода оно падает на 1 атм.

• объем воды по паспорту – 20 м³/час;
• от помпы до водяного зеркала – 5 м;
• высота водяного столба – 3 м;
• суммарные потери давления (5 м + 3 м) : 10 = 0,8 м;
• конечное давление принимают 1 атм или 9,8 м.

Используя эти данные, рассчитывают напор воды в системе: 5 + 3 + 0,8 + 9,8 = 18,6 м.

Дальше узнают требуемую мощность электродвигателя – P. Используется формула: P = 2,725 × R × N. Здесь R – расход (м³/час), N – напор (м). Используя данные из вышеприведенного примера, делается расчет: P = 2,725 × 20 × 18,6 = 1,013 кВт. С работой справится двигатель мощностью 1,1 кВт.

Рейтинг лучших насосов воды для частного дома

Насосы выбирают с учетом целей, для которых они нужны. Для полива огорода и технических нужд часто пользуются вибрационными помпами. Есть множество моделей, но самая совершенная – Водолей. Существует большой модельный ряд с различными характеристиками.

Для забора воды с примесями монтируют дополнительный фильтр. Производители колодезных насосов Grundfos оснащают свои изделия поплавковым устройством, которое забирает чистую воду с поверхности. Дополнительная фильтрация в доме не требуется.

Рейтинг лучших моделей насосных станций.

Для постоянного водоснабжения дома первые места в рейтинге насосных станций занимают:

• NeoClima GP 600/20 N (Греция) – для колодцев, корпус выполнен из нержавеющей стали. Стоимость около 6 тыс. руб.
• Quattro Elementi Automatico 801 – центробежный электронасос, поднимает воду из глубины 8 м на высоту 40 м. Цена 6 тыс. руб.
• Al-Ko HWF 1000 – поверхностная помпа производительностью 4 м³/час. Продается за 6 тыс. руб.
• Джилекс Джамбо 60/35 Ч-24 – с гидроаккумулятором большей вместимости – 24 л, производительность 3,6 м³/час. Цена 9 тыс. руб.
• VMtec Altera Auto 5/5 – мощный двигатель 1,5 кВт, напор 58 м, нержавеющий корпус. Стоимость – 33 тыс. руб.
• Grundfos CMB-SP SET 3-47 (PM 1-22) – поверхностная станция из нержавеющей стали производства Дании. Стоимость 33,5 тыс. руб.

Лучшие в рейтинге среди погружных насосов Джилекс Водомет Проф – усовершенствованные конструкции модельного ряда Водомет. 7 модификаций различной производительности стоимостью от 8 тыс. руб. до 20 тыс. руб.

Оптимальные по соотношению цены и качества итальянские модели Pedrollo, Speroni, Dab. Стоимость ниже, чем у Grundfos, но материалы, исполнение качественные.

Как установить насосное оборудование

Поверхностные насосные станции размещают рядом с источником в приямке, кессоне, отдельном домике или в помещении. Важно соблюдать требования: сухость и постоянная плюсовая температура. Уличные сооружения гидроизолируют, утепляют. Устраивать кессон на даче с сезонным проживание нерационально – большие затраты. Оборудование устанавливают в ящике, а на зиму забирают в помещение.

Погружные помпы опускают в источник на тросе, зафиксировав на перекладине, уложенной на оголовке. Ее делают из трубы, уголка, металлопрофиля. В колодце можно опустить ниже, вбив поперечину в щели между кольцами или проделанные отверстия. Глубинное водоподъемное устройство размещают по центру скважины, шахты, чтобы оно не касалось стенок. Гидробак и автоматику располагают в теплом помещении или рядом с источником, обеспечив сохранность от холода и влаги.

Необходимо протянуть линию электроснабжения. Если оборудование установлено рядом с источником, длины штатной проводки может не хватить. Используют медный многожильный кабель, который подключают к заземленному щитку с автоматами. На другом конце кабеля должна быть качественная розетка с заземлением, керамической сердцевиной и латунными контактами. К ней подключают вилку от штатного электрического шнура помпы.

Вместе с погружным водяным насосом в скважину опускают заборный шланг и электрокабель. Их прикручивают хомутами к тросу, обеспечивая легкое провисание. Это предохранит систему от поломок. Вся нагрузка должна приходиться на трос.

Для подачи воды в дом используют полиэтиленовые трубы. Их прокладывают в траншее, желательно ниже точки промерзания грунта. Не помешает надежное утепление, чтобы гарантировать, что вода в магистрали не замерзнет.

Через пластиковые фитинги трубы легко подключаются к насосу и внутренней системе. Схема подключения оборудования стандартная, включает гидроаккумулирующий бак, манометр и автоматику. Станции собираются производителем на общей станине. Если используется погружная помпа, гидроаккумулятор и автоматику размещают отдельно. Для подключения водопровода применяют штуцер на 5 входов.