Поверхностные насосы для скважины: назначение, конструкция, правила эксплуатации и выбора

Многие собственники загородных домов и дач сталкиваются с необходимостью обустройства автономной системы водоснабжения, которая нужна не только для удовлетворения бытовых нужд, но и для полива зеленых насаждений на приусадебном участке. В таких случаях целесообразно применение насоса для скважины поверхностного.

Поверхностные насосы незаменимы там, где отсутствует возможность установки в скважину погружного оборудования

На современном рынке предлагается большое разнообразие моделей подобного оборудования, отличающихся друг от друга как конструктивным исполнением, так и техническими характеристиками. Такое разнообразие предлагаемых вариантов, хотя и позволяет подобрать гидромашину для решения конкретных задач, заставляет неспециалистов задаваться вопросом о том, какое устройство выбрать. Между тем именно правильный выбор поверхностного насоса для оснащения скважины или колодца во многом определяет эффективность функционирования автономной системы водоснабжения.

Отличия от устройств погружного типа

Все насосы, при помощи которых вода из подземной скважины может быть поднята на поверхность и направлена в трубопроводную систему, делятся на устройства двух типов:

• насосы для скважин поверхностные;
• гидромашины погружного типа.

Поверхностные насосы в полном соответствии со своим названием устанавливаются на поверхности земли, в непосредственной близости от источника водоснабжения. Корпус погружных моделей в процессе использования таких устройств находится в толще перекачиваемой жидкой среды, которая подается на поверхность по специальной трубе, также помещенной в скважину. Погружные насосы, в отличие от поверхностных, позволяют откачивать воду из скважин большой глубины и передавать ее затем по трубопроводу на значительные расстояния.

Схема установки поверхностного насоса

Использовать для оснащения скважины насос поверхностного типа имеет смысл в том случае, если глубина такого подземного источника водоснабжения не превышает 10 метров. Кроме того, поверхностный (или наружный) насос активно применяется для того, чтобы откачивать воду из наземных резервуаров, естественных или искусственных водоемов, для осушения участков, на которых застоялась вода, для удаления загрязненной жидкости из подвальных помещений и погребов. Гидромашины поверхностного типа используются не только для перекачивания воды, но и для работы с более вязкими жидкими средами, чего не могут обеспечить устройства погружного типа.

Насосы поверхностного типа выпускаются в различном конструктивном исполнении, но наиболее популярной моделью такого оборудования является центробежный насос для скважины или колодца.

Устройство центробежного поверхностного насоса

Принцип действия насоса данного типа основан на том, что перекачиваемая им жидкая среда под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам его рабочей камеры, что и способствует ее выталкиванию через напорный патрубок. При этом в центральной части рабочей камеры центробежного насоса создается разрежение воздуха, способствующее всасыванию жидкости через входной патрубок. Основным элементом конструкции поверхностных насосов центробежного типа, который и обеспечивает перекачивание жидкой среды через внутреннюю камеру такого устройства, является колесо. На внешней поверхности данного колеса (крыльчатки) зафиксированы изогнутые лопатки.

Важные параметры

Выбирая насос для обслуживания подземной скважины, в первую очередь следует ориентироваться на то, с какой глубины надо откачивать жидкость. Чтобы определить данный параметр, в предварительно пробуренную скважину необходимо опустить сухую веревку с грузиком на конце, при помощи которой и можно выяснить, на какой глубине в подземном источнике находится вода.

Подбор насоса начинается с определения глубины скважины и расстояния подачи напора воды

Определив глубину расположения воды, можно приступать к выбору насосного оборудования, которое должно обеспечить ее подъем на поверхность и дальнейшую транспортировку по трубопроводной системе. Максимальная глубина, с которой поверхностный насос определенной модели способен поднять воду, указывается в техническом паспорте на такое устройство. Лучше подобрать модель поверхностного насоса для скважины с некоторым запасом по создаваемому напору перекачиваемой жидкой среды. Такой подход к выбору насосного оборудования обеспечит его работу без перегрузок, которые могут периодически возникать при эксплуатации подобных устройств.

Если говорить о наиболее важных параметрах, на которые обычно обращают внимание, выбирая поверхностные насосы для скважины, то к ним следует отнести:

• максимальную высоту, на которую насос может поднять воду (данный показатель характеризует такой параметр, как создаваемый напор, измеряемый в метрах водяного столба);
• расстояние, на которое необходимо транспортировать воду по обслуживаемому насосом трубопроводу;
• объем воды, которую насос должен перекачивать в единицу времени (данный показатель характеризуется таким параметром, как производительность, как правило, измеряемая в литрах в минуту или в час).

Для полноценного водоснабжения семьи из 3–4 человек нужен насос производительность 3–5 м 3 /час, но если предполагается периодическое использование помпы, то хватит и 1–2 м 3 /час

Для того чтобы было понятно, как выбирать поверхностный насос по вышеперечисленным параметрам, можно рассмотреть такую процедуру на конкретном примере. Допустим, наружный насос выбирается для скважины, глубина которой составляет 10 метров, при этом такая скважина располагается от дома на расстоянии 15 метров. Производительность, с которой выбираемый насос должен откачивать воду из скважины, составляет 60 литров в час. Основываясь на таких исходных параметрах поверхностного насоса, следует приобрести оборудование, которое способно откачивать воду с требуемой производительностью из скважины, глубина которой составляет минимум 12 метров. Выбирая насосное оборудование с таким запасом по создаваемому им напору, вы гарантированно сможете обеспечить его эксплуатацию в наиболее комфортном для него режиме.

Выбор насосного оборудования по диаметру скважины и требуемому напору

Если бурение скважины, которую необходимо оснастить насосным оборудованием, уже выполнено, то на размер ее поперечного сечения также следует обращать внимание, выбирая насос определенной модели. Особенно актуальным данный параметр является в том случае, если для оснащения скважины подбирается насос погружного типа. Диаметр корпуса гидромашины в таких случаях должен быть чуть меньше, чем поперечный размер трубы, которая установлена в шахту скважины. Наиболее распространенный размер труб, которые сегодня используются для установки в скважины с насосами погружного типа, – 4 дюйма, что составляет около 100 мм.

Если бурение скважины только предстоит выполнить, то по поводу выбора определенной модели насоса можно проконсультироваться со специалистами, которые будут заниматься осуществлением данной процедуры. Очень важно при выборе поверхностного насоса для скважины на воду учитывать качество последней, а точнее содержание в ее составе нерастворимых твердых включений. При наличии в воде таких примесей перекачивать ее следует только при помощи насоса, оснащенного фильтром грубой очистки. Если пренебречь этим требованием, то можно столкнуться с тем, что насосное оборудование достаточно быстро выйдет из строя либо не будет работать вообще.

Если насос не оснащен встроенным фильтром, его необходимо установить самостоятельно между шлангом и входным патрубком

Еще одним параметром, на который следует обращать внимание, выбирая поверхностный насос для оснащения скважины, является максимальное значение давления жидкой среды, которое может поддерживать такое оборудование. Данный параметр, измеряемый в барах, также указывается в технической документации к гидромашине. Чтобы определить, какое максимальное давление должен выдерживать поверхностный насос, приобретаемый для оснащения скважины, к ее глубине необходимо прибавить 30, а полученное значение увеличить еще на 10%. Так, для обслуживания скважины, воду из которой необходимо поднимать с глубины 15 метров, необходимо выбрать насос, рассчитанный на давление в 50 бар.

Дополнительные элементы

Чтобы насос, при помощи которого откачивается вода из скважин различной глубины, долго функционировал в нормальном режиме, его нужно оснастить дополнительными техническими устройствами. В частности, если вода, откачиваемая при помощи такого насоса, содержит в своем составе большое количество песка и других посторонних включений, избегать использования фильтров не рекомендуется. Применение фильтров позволяет защитить внутренние детали насосного оборудования от механических повреждений и преждевременного износа.

Кроме фильтров грубой очистки, наружный или поверхностный насос нуждается в других элементах дополнительного оснащения, к которым, в частности, относятся:

• гибкий шланг или металлическая труба, по которым перекачиваемая жидкая среда будет подниматься на поверхность;
• электрические автоматы, при помощи которых насосное оборудование будет подключаться к сети электропитания;
• обратный клапан, который не даст перекачиваемой жидкой среде возвращаться обратно в скважину, что защитит насос от такого негативного явления, как работа на холостом ходу.

Полная монтажная схема подключения поверхностного насоса

Список оборудования и комплектующих

Кроме того, поверхностные насосы для скважин оснащаются выключателями поплавкового типа, при помощи которых работу такого оборудования можно сделать автоматической. Использование поплавковых выключателей позволяет погружному насосу включаться без вашего участия в тот момент, когда уровень воды в скважине достигает максимально допустимого значения, и самостоятельно отключаться, когда воды в подземном источнике становится слишком мало.

Насосное оборудование поверхностного типа в силу особенностей его конструктивного исполнения следует эксплуатировать в хорошо защищенном от повышенной влажности месте. В качестве такого места, в частности, могут быть использованы специально подготовленная площадка или приямок, расположенный в непосредственной близости от шахты скважины.

Насосные станции поверхностного типа

Насосами поверхностного типа могут оснащаться и скважины значительной глубины, но в таких случаях насосное оборудование должно отличаться высокой мощностью. Следует иметь в виду, что его стоимость довольно высока. В комплект такого оборудования, кроме самого поверхностного насоса, входит гидроаккумулятор и ряд других элементов дополнительного оснащения. Между тем насосы поверхностного типа целесообразно использовать в тех случаях, когда глубина скважины, из которой надо откачивать воду, не превышает 20 метров. Если глубина подземного источника водоснабжения больше данного показателя, для его обслуживания лучше использовать насосное оборудование погружного типа.

В том случае, если поверхностный насос необходим для откачивания из скважины воды, характеризующейся большим содержанием в своем составе песка, то такое оборудование надо применять в комплекте не только с фильтром, но и со специальным отстойником.

Поверхностная самовсасывающая насосная станция

Прежде чем подбирать наружный насос для оснащения скважины, надо точно определиться с целями использования такого оборудования. Для обслуживания скважин, характеризующихся небольшой глубиной, вполне подойдет недорогая модель насоса, отличающегося невысокой мощностью. Для откачивания воды из скважин значительной глубины придется приобрести более дорогое оборудование, а также оснастить его рядом дополнительных технических устройств.

На современном рынке представлено большое разнообразие поверхностных насосов как от зарубежных, так и от отечественных производителей, что позволяет подбирать такое оборудование в соответствии с конкретными задачами. Сделать правильный выбор позволят консультации представителей торговых компаний, занимающихся продажей таких насосов, а также отзывы пользователей, которые несложно найти в интернете.

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.