Поверхностные насосы в водопроводе частного дома: разновидности, принцип работы

В автономных системах водоснабжения, насосных станциях используется несколько видов перекачивающих устройств. Поверхностный насос зачастую используется для систем подкачки обычных неглубоких источников. Он не опускается внутрь скважины, предназначен для работы не в воде, а во внешнем пространстве.

Общая характеристика

Помпа поверхностного типа обеспечивает подачу воды домашнему трубопроводу, а также она используется для поливки участка, откачки воды из каких-либо мест, где это необходимо. Она компактная, сравнительно не тяжелая (13 – 35 кг). Может легко отключаться, переноситься на другие места.

Внешний вид аппарата напоминает небольшой электромотор с кожухом цилиндрической формы с разъемами для подключения труб и с элементами крепления внизу (ножками, площадкой, рамой). Зачастую на корпусе также есть ручка для переноса механизма. Очень часто такие приборы используют станции подкачки в блоке вместе с гидроаккумулятором.

Насосы для скважин поверхностные более универсальные, если учитывать диаметр скважины. Туда опускается лишь тонкий шланг, поэтому такие устройства принято использовать для домашних скважин-игл. Глубина подъема небольшая всего до 6 – 15 м, но это вполне достаточно для указанных типов источников. Эжектором можно увеличить этот показатель до 40 м, поэтому иногда агрегат используют для источников «на известняк».

Относительно подъемной глубины, то более универсальными являются погружные помпы. Так как они способны поднимать воду со значительных глубин (от 50 м и более) без дополнительных приспособлений. Но сам аппарат не всегда влезет в тонкую бытовую скважину или возникнут трудности с его обслуживанием из-за недостатка пространства.

Как работает

Отличается рассматриваемый насос для воды из скважины от погружных тем, что он устанавливается снаружи скважины, для его корпуса контакт с водой неприемлем. С ней соприкасаются только изолированные внутренние камеры, части качающие воду и шланг с обратным клапаном, который опускают в скважину.

В среднем производительность таких агрегатов – 3 м куб/час, что вполне достаточно для среднестатистического частного жилья на 4 – 6 чел. Есть также и менее мощные помпы на 1 м куб/час. Они подойдут для дач или временной эксплуатации для полива участка, сада, наполнения резервуаров, откачки воды.

Особенности

Технические возможности и опции такие:

• диаметр скважины не является преградой к использованию
• превосходят погружные изделия по производительности (объемом перекачиваемого ресурса за единицу времени), КПД выше
• малая мощность, что создает ограниченность по максимальной глубине забора воды (6 – 15 м)
• корпус не имеет абсолютной герметизации, при установке на открытых местностях следует подумать о защите от осадков (кессон с утеплением). Рекомендуется устанавливать в закрытых помещениях (подвал, цокольный этаж, павильон)
• малый вес, компактность
• возможность монтажа на поверхности, что делает обслуживание, осмотр, настройку, ремонт удобным. Если устройство понадобится на другом месте, его несложно отключить и перенести

Итак, для глубоких артезианских источников поверхностный насос для скважины подойдет разве что с внешним эжектором, но для обычных бытовых скважин «на песок» на даче или в частном секторе – это оптимальный вариант. Преимущество еще и в том, что для того, чтобы его использовать, например, для полива огорода, его не нужно вытаскивать из скважины, отцеплять от оголовка, как погружное устройство. Достаточно просто подключить дополнительный шланг или перенести сам аппарат куда надо.

Разновидности, особенности их конструкции и применения

Поверхностные насосы для скважин имеют три разновидности в зависимости от их внутреннего устройства и принципа работы:

• самовсасывающие центробежного типа
• вихревые (самовсасывающие)
• центробежные (многоступенчатые)

Самовсасывающие центробежного типа

Поверхностный самовсасывающий насос центробежного типа имеет ту же конструкцию, как и просто центробежная помпа, но с более низкими техническими параметрами. Этот недостаток компенсируется встроенным эжектором. Но и с ним аппарат способен лишь на поднятие ресурса с глубины 6 – 7 м.

Устройство поверхностного насоса этого типа включает встроенный эжектор, который повышает в основном не силу всасывания, а производительность (количество перекачиваемой воды за единицу времени). Чтобы повысить максимальную глубину забора к таким устройствам рекомендуют дополнительно к встроенному поставить внешний (выносной) эжектор, тогда показатель увеличится к 25 – 30 м.

Данный вид являет собой самое дешевое изделие из описываемых. Одновременно они самые экономные, потребляя около 0,4 кВт. Для дачи самовсасывающие поверхностные насосы – это оптимальный вариант, если надо сэкономить.

С вихревым принципом работы

С таким аппаратом напор будет всегда качественным, поэтому ими, как правило, комплектуют насосные станции для частных домов. Они создают давление в системе больше в 3 – 7 раз, чем иные типы. Внутри корпуса прибора размещен вентилятор, вода попадает на его лопасти и перекачивается.

Если протяженность труб от скважины в дом значительная, то уместно использовать именно эти изделия. Кроме того, они тихие, шум не будет мешать, если прибор разместить внутри дома.

Плюсы:

• компактные, что делает монтаж, переноску удобным;
• способные регулировать давление в водопроводе;
• есть функция самовсасывания, что позволяет не заполнять патрубок водой перед началом эксплуатации.

Из недостатков можно выделить следующие:

• низкое КПД – 45% и ниже. Этот показатель меньше на 40%, чем у многоступенчатого насоса. При перекачке небольшого количества воды это не заметно. Но механизм становится неэкономным, если работает со значительными нагрузками, поскольку количество затрачиваемой энергии не отвечает объему перекачиваемого ресурса;
• работают только с чистой водой. Чувствительные к грязи, песку, взвесям. Это может вовсе вывести аппарат из строя. Проблема решается дополнительными фильтрами и периодической чисткой скважины;
• боятся холода, могут замерзнуть и выйти из строя, поэтому, как правило, их размещают в закрытых помещениях (подвал, цоколь).

Вихревые поверхностные насосы для скважины на воду дешевле, чем центробежные и проще по своему устройству. Принцип их работы следующий. Внутри корпуса есть электромотор, который вращает вал с лопастями. Вода попадает в камеру с этим нагнетателем, непосредственно контактируя с ним. Лопасти толкают жидкость, происходит ее всасывание на входе в насос и выталкивание на выходе.

Как правило, такие изделия уже в заводской комплектации оснащены фильтрами и защитой, предотвращающей попадание мелких частиц песка и иной грязи внутрь механизма.

Центробежные

Мощнее и производительные вихревых. Эти аппараты способны работать при завоздушивании и образовании воздушных пробок. Они намного меньше чувствительные к грязной воде.

Этот тип наиболее шумный, но в то же время обладает наиболее мощным всасывающем усилием и показателем максимальной глубины забора воды.

Действует насос поверхностный центробежный следующим образом. Внутри его возникает центробежная сила, создаваемая винтом (диском) с лопастями, при этом жидкость за счет центробежной силы вращается в специальной камере. То есть, в вихревом приборе она подгребается лопатками, а в рассматриваемом изделии она втягивается и выталкивается центробежной силой, создаваемой винтом за счет быстрого вращения его лопаток.

Если агрегат используют с эжектором, то его мощность повышается за счет того, что он откачивает воздух из систем функционирующей помпы, вследствие чего в рабочих частях повышается давление.

Такие изделия называют еще многоступенчатыми, поскольку внутри корпуса есть несколько ступеней, что повышает технические характеристики устройства.

Достоинства:

• есть несколько ступеней работы
• компактный, легкий хотя и немного тяжелее чем вихревой
• как и остальные виды, простой в установке, эксплуатации
• используется без проблем при завоздушивании
• самый мощный из поверхностных насосов
• чувствительность к грязной воде есть, но на порядок меньше, чем у иных видов. С его помощью допускается откачивать заиленную и грязную воду
• работает при любых температурах, не страшно замерзание

Недостатком является шумность, а также то обстоятельство, что для его запуска требуется заполнить патрубок и рабочую камеру водой. Если обратный клапан неисправен, то процедура запуска может быть достаточно сложной. Самовсасывающие насосы для воды запускаются и без этой процедуры или с минимальным количеством жидкости.

Как отличить по внешним признакам

Всасывающий патрубок точно по центру корпуса или рабочей камеры свидетельствует о том, что это центробежный насос. Если же он смещен в сторону, в большинстве случаев, вверх то это вихревой нагнетатель. Во время работы устройства можно отличить по шумности: у многоступенчатого типа этот показатель выше.

Как выбрать

Материал. Есть всего три варианта: пластик, чугун, нержавеющая сталь. Самые качественные – из нержавейки, они дороже, несколько шумнее остальных. Чугунные – тяжелые, на стенках может образоваться ржавый налет. Товар из пластика стоит выбирать лишь в том случае, когда это специальный инновационный материал. В некоторых случаях он не слабее остальных, не подвержен коррозии, а также меньше вступает в реакции с водой, намного легче и дешевле.

Производительность и мощность. Берутся во внимание максимально возможный уровень потребления, и наибольшую загруженность (одновременное открытие) точек забора или показатели, приближенные к этому. Среднестатистическому дому для семьи из 4 чел. достаточно аппарата на 2800 – 3000 л/час, потребляющего 500 – 600 Вт. Для дачи подойдет водяной насос на 1000 – 1500 л/час и 300 – 400 Вт. Показателем правильного подбора служит стабильный напор при одновременном открытии большинства или всех кранов.

Место размещения. Вихревые помпы следует размещать в крытых помещениях, исключающих их замерзание. Центробежные не имеют этого недостатка, их монтируют, где угодно, включая приямки – главное, чтобы вода не замерзла в самом аппарате. Расстояние от скважины имеет значение: глубина забора уменьшается на около 3% на 1 м горизонтальной трубопроводной магистрали. Специалисты рекомендуют учитывать пропорции 1:4 и 1:7 для стальных труб (вертикальные метры забора/горизонтальные метры трубопровода).

Монтаж и эксплуатация

Лучшие места для установки: подвал, цоколь, первые этажи дома. Если изделие монтируется в приямке или кессоне, то его на зиму желательно утеплить, это также касается его патрубков и труб.

Гидробак – обязательный элемент системы. Он сократит количество включений помпы, сэкономит ее ресурс и потребляемую электроэнергию, его автоматика будет включать/выключать систему, только если это необходимо согласно выставленным настройкам.

Вихревой агрегат для подъема воды нельзя использовать для грязной воды. Поэтому, если скважина только что созданная, необходимо выждать 10 – 15 часов, чтобы жидкость отстоялась. Для этих механизмов необходимо поставить качественные фильтры, уловители частичек, взвесей. Для центробежных изделий это желательно сделать тоже, но не является жизненно важным.

Вихревые чувствительные к абразивному износу – месяц работы с грязной жидкостью может вывести из строя рабочую часть или существенно понизить производительность. Центробежное колесо многоступенчатых аппаратов не имеет этого недостатка и может работать с загрязненным ресурсом с песком, маленькими камушками (в разумных пределах).

Холостой ход приводит к перегреванию, начинает гореть проводка, уплотнители, что приводит к короткому замыканию. Качественные приборы должны иметь защиту от «сухого хода» и корпус с уровнем надежности выше IP24. Кроме того, придонный выносной эжектор уменьшит риск «сухого хода»

Поэтапно подключение выглядит так:

1. Проверка устройства на комплектацию
2. Монтаж в выбранном месте (его можно просто поставить на землю на ножках или закрепить надежнее шурупами)
3. Соединение с гидроаккумулятором, если таковой есть, его настройка
4. Подводка всасывающего и выходного шланга к специальным отверстиям на корпусе
5. На всасывающий шланг монтируют обратный клапан, опускают его в источник
6. Подключение в сеть
7. Рабочую камеру нужно заполнить водой, иначе устройство не запустится
8. Включаем и тестируем

Поверхностные водяные насосы лучше покупать в составе готового комплекта станции подкачки с гидроаккумулятором, если его планируется использовать для стабильной водоподачи в жилой дом.

Подбирая насос важно помнить: для скважины агрегаты горизонтального типа не подходят. Нужно использовать изделия, предназначенные для вертикального подъема жидкости.