Самовсасывающий насос для воды: разновидности, преимущества, установка и подключение

Чтобы автоматизировать работу насоса с самодельным накопительным баком, можно использовать поплавковый датчик. Это относительно несложное устройство, многие мастера изготавливают его самостоятельно. В баке устанавливается поплавок, с помощью которого сведения об уровне воды поступают к автоматическому переключателю.

Когда количество воды в баке достигает минимального уровня, насос включается и работает до тех пор, пока бак не заполнится. После этого насос автоматически отключается. Накопительный бак считается эконом-вариантом водоснабжения дома, поскольку стоимость такого комплекса устройств ниже, чем у насосной станции промышленного производства.

Поверхностный насос на даче можно использовать для различных целей, например, для заполнения водой накопительного бака, для полива и т.п.

Струйные типы насосов

Предназначены для работы со всеми типами жидкостей. Струйные насосы могут устанавливаться вертикально или горизонтально. В конструкции агрегатов предусмотрено несколько входов, которые используются для всасывания постоянного потока жидкости с использованием давления для создания подъемной силы. Давление на всасывании и скорости жидкости обеспечивают выталкивание жидкости из источника, транспортируя ее в конечную точку.

 

Струйный насос или инжектор объединяет в себе функции струйного и центробежного устройства. Конструктивно наличие части центробежного насоса в составе струйного специально разработана для работы в сочетании с инжектором. Сам инжектор увеличивает давление центробежного насоса примерно на 60 процентов, обеспечивая нужное давление. Струйные насосы превосходят центробежные именно благодаря своей способности повышать давление.

В зависимости от глубины скважины определяют принцип работы оборудования. Так, для использования в неглубокой скважине дна труба соединяется со входом скважины и проходит вниз в источник с жидкостью. Если же нужно выкачать воду из более глубокого источника, нужно два канала для воды. Один используется для вытеснения воды, второй – для промывочной воды. Струйные насосы для глубоких скважин бывают однотрубные и двухтрубные.

Для работы всех струйных насосов действует универсальное правило: должен быть обратный клапан внизу всасывающей трубы. Такая система исключает попадание воды обратно в колодец при выключенном положении оборудования. Многие струйные насосы являются самовсасывающими, поэтому способны поддерживать достаточный уровень вакуума для всасывания жидкости.

 

При выборе струйного насоса обязательно учитывается тип перекачиваемой жидкости. От него зависит скорость потока. Например, в скважинах с примесями твердых частиц лучше применять агрегат с кольцевым соплом. Струйные насосы могут быть изготовлены из высокопрочных видов пластика, стали, нержавеющей стали. Если вы выбираете материалы, поддающиеся коррозии, обязательно нужно обеспечить антикоррозийную защиту.

Виды самовсасывающих насосов

Производители выпускают самовсасывающие насосы с встроенным или выносным эжектором. В данном виде насосного оборудования всасывание и подъем жидкости происходит за счет ее разряжения. Во время работы эжекторные установки издают слишком много шума, поэтому для их размещения на участке подбирается специальное помещение, находящееся на достаточном расстоянии от жилого дома. Главное достоинство самовсасывающих насосов с эжектором  заключается в их способности поднимать воду с большой глубины, в среднем составляющей около 10 метров. При этом в источник водозабора опускается подающая труба, а сам насос устанавливается на некотором расстоянии от него. Такое расположение позволяет свободно контролировать работу оборудования, что сказывается на продолжительности срока его использования.

Ко второму виду оборудования относят самовсасывающие насосы, обеспечивающие подъем воды без эжекторов. В моделях данного типа насосов всасывание жидкости обеспечивается гидравлическим устройством, имеющим специальную многоступенчатую конструкцию. Гидравлические насосы работают бесшумно в отличие от эжекторных моделей, но по глубине забора жидкости они им уступают.

Устройство и принцип действия центробежного насоса

На рисунке представлено устройство самовсасывающего насоса центробежного типа. В корпусе, имеющем спиральную форму, расположено жестко закрепленное колесо, которое состоит из пары дисков с лопастями, вставленными между ними. Лопасти отогнуты в противоположную сторону от направления вращения рабочего колеса. С помощью патрубков определенного диаметра обеспечивается соединение насоса с напорным и всасывающим трубопроводом.

Так схематично можно представить устройство самовсасывающего центробежного насоса для перекачки воды, используемого в частных домах и на дачах

Принцип действия центробежных самовсасывающих насосов выглядит следующим образом:

• После наполнения водой корпуса и всасывающего трубопровода рабочее колесо начинает вращаться.
• Центробежная сила, возникающая при вращении колеса, вытесняет воду от его центра и отбрасывает ее на периферийные участки.
• За счет создаваемого при этом повышенного давления происходит вытеснение жидкости с периферии в напорный трубопровод.
• В это время в центре рабочего колеса давление наоборот понижается, что вызывает поступление жидкости через всасывающий водопровод в корпус насоса.
• По данному алгоритму происходит непрерывная подача воды самовсасывающим насосом центробежного типа.

Принцип работы самовсасывающего вихревого насоса

Воздух, показанный на рисунке желтым цветом, всасывается в корпус насоса за счет вакуума, который создается путем вращения импеллера (рабочего колеса). Далее происходит смешивание воздуха, попавшего внутрь насоса, с рабочей жидкостью, содержащейся в корпусе агрегата. На рисунке данная жидкость изображена голубым цветом.

На данном рисунке изображено устройство и принцип работы вихревого самовсасывающего насоса для подъема жидкости на высоту не более восьми метров

После поступления смеси воздуха и жидкости в рабочую камеру происходит отделение этих компонентов друг от друга, основанное на разности их плотностей. При этом отделившийся воздух выводится через подающую магистраль, а жидкость рециркулирует в рабочей камере. Когда из всасывающей линии происходит удаление всего воздуха, то насос наполняется водой и начинает работать в режиме центробежной установки.

Возможные варианты исполнения вихревых самовсасывающих водяных насосов, выпускаемых производителями для бытового использования владельцами частных домов и загородных коттеджей

На всасывающем фланце устанавливается обратный клапан, который предназначен для того, чтобы не допускать обратного попадания воздуха в трубопровод, а также для обеспечения постоянного присутствия в камере насоса рабочей жидкости. Благодаря такому устройству и принципу действия вихревые самовсасывающие насосы способны с залитой камерой обеспечивать подъем жидкости с глубины, не превышающей восьми метров, без установки донного клапана.

Основные разновидности

• открыто-вихревые;
• закрыто-вихревые.

Насосы первого типа отличаются следующими конструктивными особенностями.

• Лопасти, которыми оснащена крыльчатка, имеют удлиненную форму.
• Крыльчатка, если сравнивать ее с просветом рабочего канала, отличается уменьшенным диаметром.
• Кольцевой канал соединен с напорным патрубком.

Схема вихревого насоса с открытым каналом

Электронасосы закрыто-вихревого типа также обладают определенными конструктивными особенностями.

• Лопатки насосов данного типа, если сравнивать их с подобными элементами открыто-вихревых устройств, более короткие и располагаются на поверхности рабочего колеса под разными углами.
• Поперечное сечение внутренней камеры равно диаметру рабочего колеса.
• Кольцевой канал закрыто-вихревых насосов соединяется и с принимающим патрубком, и с выходным.

Схема вихревого насоса с закрытым каналом

Естественно, различия затрагивают не только конструкцию насосного оборудования указанных типов, но и принцип действия таких устройств. Насосы открыто-вихревого типа функционируют следующим образом.

• Перекачиваемая жидкость по принимающему патрубку поступает во внутреннюю рабочую камеру.
• Захваченная вращающейся крыльчаткой, перекачиваемая среда попадает в кольцевой канал.
• Вихревой поток перекачиваемой жидкости, перемещаясь по кольцевому каналу, способствует формированию напорного потока, который и направляется к выходному патрубку.

Поскольку диаметр крыльчатки у насосов закрыто-вихревого типа, как уже говорилось выше, равен поперечному сечению рабочей камеры, жидкость из входного патрубка сразу попадает в кольцевой канал, где и создается напорный поток.

Многоступенчатый вихревой насос открытого типа

Классифицируют насосы вихревого типа и по их расположению относительно перекачиваемой среды. Так, в зависимости от данного параметра различают:

• устройства погружного типа, которые, как понятно из их названия, в процессе эксплуатации находятся в толще перекачиваемой среды (используют такие насосы как в бытовых, так и в промышленных целях, перекачивая с их помощью чистые жидкости не слишком высокой вязкости);
• насосы поверхностного типа, которые располагают в непосредственной близости от резервуара с жидкой средой или скважины, надежно защищая их корпус от попадания жидкости (оборудованием данного типа оснащают оросительные системы и системы подачи воды для бытовых целей).

Поверхностный вихревой насос бытового применения, предназначенный для подачи чистой воды из скважин или колодцев

Кроме вихревых насосов классической конструкции, современная промышленность выпускает совмещенные устройства.

• Насосы свободно-вихревого типа имеют конструкцию, которая позволяет им перекачивать сильно загрязненные жидкие среды. Данные устройства применяют в качестве дренажных и фекальных насосов, а также для оснащения очистных сооружений и в горнодобывающей промышленности (без помощи такого оборудования не обходится бурение скважин, из которых необходимо откачивать жидкие среды).
• Насосы центробежно-вихревого типа способны работать с жидкими средами, температура которых доходит до 105°. Конструктивной особенностью таких насосов является то, что они оснащены сразу двумя рабочими колесами: центробежным и вихревым. За счет такой конструктивной особенности данное оборудование отличается значительно более высоким КПД (по сравнению с классическими вихревыми устройствами).
• Вакуумные насосы вихревые могут использоваться в качестве воздуходувки или для откачивания воздуха – создания неглубокого вакуума. Такие насосы просты в использовании и не нуждаются в сложном техническом обслуживании. Они находят широкое применение в качестве теплового аппарата, при помощи которого обеспечивается подача и распространение требуемого количества теплого или холодного воздуха. В частности, такое оборудование успешно используют для сушки стеклотары, с его помощью осуществляют аэрацию искусственных и естественных водоемов.

» data-lazy-type=»iframe» src=»data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″>

Как правильно выбрать насос для дома

Какую еще разницу можно отметить для самовсасывающих насосов разных типов?

1. Центробежные агрегаты превосходят вихревые по своим габаритам и массе. При этом они работают намного тише и могут перекачивать через себя без страха поломки воду с достаточно крупными инородными включениями. Например, фекальные и дренажные насосы имеют именно такое строение. Вихревые агрегаты достаточно чувствительны, поэтому перед ними обязательно ставятся фильтрующие установки, очищающие воду.
2. Центробежные насосы считаются более надежным оборудованием. Срок их службы при регулярном обслуживании может составлять 20 лет и более. В ремонте они тоже достаточно просты – деталей продается много, все при желании можно сделать самому, если есть хотя бы базовые знания строения электромоторов.
3. Про расход электричества и КПД мы уже писали, повторяться не будем.

Перед покупкой обязательно попросите паспорт изделия и ознакомьтесь с его рабочими характеристиками. Нас интересует следующее:

1. Первым делом смотрим на производительность и мощность. Этот параметр нужно сопоставить с удаленностью скважины от дома, глубиной, с которой агрегат поднимает воду, объемом всего водопровода и с максимально возможным объемом расхода воды ежемоментно. Перед походом в магазин вам нужно произвести соответствующие расчеты, чтобы не пришлось гадать – хватит или нет. Методика проведения таких расчетов не сложна, ее легко отыскать в сети. Также вы можете воспользоваться удобными онлайн калькуляторами, в которые нужно просто вбить все необходимые данные.
2. Минимальное давление, которое должно быть в системе, составляет 0,3 Бар. Оно должно быть постоянным, иначе бытовая техника, подключенная к водопроводу, может просто выйти из строя.
3. Так же стоит соотнести возможности вашего насоса с диаметром обсадной трубы скважины и ее максимальной производительностью. Такую информацию лучше получить от специалистов, выполнявших бурение на вашем участке.

Чему отдать предпочтение

Единого универсального совета для выбора насоса самовсасывающего типа не существует. Рекомендации можно свести к следующим нюансам:

Центробежные аппараты имеют крупные габариты и отличаются практически бесшумной работой. К их недостаткам относят малую производительность и возможность работы с глубиной не больше 8-10 метров. Это хороший выбор для установки в доме и подключения к неглубокому колодцу, а также в качестве сезонного варианта для полива грядок с забором воды из реки или озера.

Для работы со скважинами средней глубины лучшим выбором станет вихревой насос.

Он мощнее, работает с глубиной до 15, а при имеющемся эжекторе и до 30 метров. Такой насос можно установить внутрь скважины, погрузив его в воду (специальные погружные модели). Добавим, что думать о выборе насоса нужно уже на этапе бурения скважины.

Погружные насосы

Погружные насосы не находятся на поверхности, они опускаются в воду и по трубам передают её вверх. Электропитание осуществляется с помощью длинного кабеля. Корпус изготовлен из стойких к коррозии металлов, а внутренние детали хорошо защищены от попадания воды. На корпусе предусмотрено зацепное отверстие, к которому крепится страховочный трос. На передней части устанавливается фильтр, препятствующий попаданию мусора в трубы. Некоторые модели комплектуются обратным клапаном, что упрощает процесс установки в водопроводную систему.

Преимущества погружных насосов:

• Бесшумность работы, звук гасится водой.
• Не боятся перепадов температуры, в водоносном слое всегда одна и та же температура.
• Не перегреваются, прокачиваемая вода обеспечивает охлаждение частей.
• Большая производительность и напор. Некоторые модели доставляют воду с глубины 100 м.

Недостатки:

• Сложный монтаж, в некоторых случаях необходимо привлекать специалистов.
• Трудности с контролем и профилактикой оборудования.
• Для работы нужно провести высококачественную линию электропитания.

Большинство погружных насосов имеют форму цилиндра, но работать могут на разных принципах.

Вибрационные погружные насосы

Пользуются большой популярностью из-за надёжности и низкой цены. Они полностью обеспечат садовые и бытовые нужды. Работают по такому принципу. Электрический ток, проходящий через медные катушки, вызывает притягивание якоря, с которым соединён поршень и мембрана. Быстрое движение в механизме создаёт разряжение в цилиндре, всасывает воду через клапаны и передаёт через патрубки в систему. Отсутствие в конструкции вращающихся узлов, обеспечивают повышенную надёжность, а полностью изолированная электрическая часть, безопасность работы.

Некоторые модели способны создавать 20 м водяной столб.

Преимущества:

• Невысокая масса делает установку лёгкой.
• Малое энергопотребление.

Недостатки:

• Большая шумность.
• Вибрация со временем разрушит скважину.

Рекомендуется к применению в песчаных скважинах, с применением предосторожностей, чтобы инородные части не попадали в водозаборные отверстия. Идеальными условиями будет использование в колодцах на бетонных кольцах

Центробежные погружные насосы

Самый распространённый вид погружных насосов. Конструкция состоит из цилиндра, внутри которого размещается электропривод. На роторе двигателя стоит турбина, которая вращается в камере, имеющей форму улитки, подающий патрубок находится в центре. Вращение турбины вызывает центробежную силу, которая выбрасывает поток воды к стенке рабочей камеры. Создаётся разница давления от центра оси до лопастей и обеспечивает поток воды в патрубок.

Так, работают большинство поверхностных насосов, но нужное выходное давление достигается увеличения рабочей камеры. Для увеличения показателей водяного столба на одной оси устанавливается несколько камер. Давления в одной камере является опорой для следующей.

Количество камер 1-20, в зависимости от потребности. Такое техническое решение позволяет доставать воду с большой глубины.

Преимущества:

• Бесшумность работы.
• Широкие диапазоны производительности.
• Минимальная вибрация.

Недостатки:

• Сложность в установке.
• Частое обслуживание.
• Высокая цена.

Винтовые насосы

Мало популярны, но всё же продаются. Конструкция состоит из двух частей. На электропривод установлен ротор спиралевидной формы, он вращается в статоре. Корпус которого выполнен из резины, что обеспечивает плотную фиксацию роторных петель. В рабочем цилиндре всегда присутствует вода и при вращении выталкивается от входного к выходному. При этом объем жидкости в цилиндре не меняется, что позволяет поддерживать устойчивое давление. Хорошо справляются даже с вязкими жидкостями. Способны поднимать воду с больших глубин — 50 м. Но из-за своей конструкции требуют частого ремонта и замены деталей. Использование в домашних условиях неоправданно.

Вихревые насосы

Эта схема используется как в погружных, так и поверхностных насосах. Колесо особой формы создаёт турбулентный поток вместе с центробежным ускорением. Что значительно повышает давление на выходе.

Преимущества:

• Малая шумность.
• Высокая производительность.
• Простота конструкции.
• Не бояться «завоздушивания».
• Низкая цена.

Недостатки:

• Повышенные требования к чистоте воды.
• Недолговечность.

Что такое эжектор

Мы уже писали, что самовсасывающие насосы не могут поднять столб воды выше 9-ти метров. Как известно, если нужно организовать водозабор из скважины, такой глубины будет недостаточно, так как вода на этом уровне не будет отличаться высоким качеством, в ней много примесей и возможно наличие органических включений. Как быть в ситуации, когда воду нужно достать с больших глубин?

Для этих целей используется специальное приспособление – эжектор. Это трубка особой формы, имеющая два входа и один выход – ее строение вы можете увидеть на схеме выше. Нижний, широкий вход предназначается для забора воды из скважины, а второй, сужающийся внутри используется для рециркуляции воды, подаваемой от насоса, через выход оба потока, смешавшись, устремляются обратно к насосу. Что дает такая схема, и почему таким образом получается победить предел перепада давлений?

Насос с эжектором может поднять воду с глубины до 40-ка метров

Тут вступает в силу закон Бернулли. При похождении воды через сужающийся патрубок создается некий эффект турбины – вода получает дополнительное ускорение, из-за чего в эжекторе создается область низкого давления. Так как наш мир пустоты не терпит, эти области тут же заполняются водой, поступающей через основное сопло из скважины. В результате давление скважины увеличивается, разница его перепада с областью, создаваемой на колесе насоса также растет, что заставляет воду быстро подниматься вверх.

Не нужно быть физиком, чтобы понять, что эффективность такого оборудования будет страдать, из-за того, что часть воды ему приходится возвращать обратно в скважину. Если говорить в цифрах, то оно могло бы работать на 30-35% эффективнее без эжектора, но всегда приходится с чем-то мириться, законы физики еще никому не удалось победить.

Эжекторы в насосах бывают внутренними и выносными

Обычные насосы укомплектованы встроенным эжектором, который составляет часть их корпуса. Такое оборудование мы описали ранее, именно оно не может преодолеть отметку подъема в 9 м. Какие еще особенности характерны для такого оборудования?

Производительность таких насосов составляет 3-5 кубических метров в час, чего хватит даже для большого дома с большим количеством жильцов.
Рабочее давление в системе находится на отметке 4-6 Бар – этого достаточно для нормальной работы всех типов сантехнических приборов и бытовой техники

Важно! Производительность насоса рассчитывается не только по глубине, с которой ему нужно поднять воду. Очень важную роль играет длина водопровода и количество водоразборных точек в доме.
Насосы эти очень шумные, поэтому их устанавливают за пределами помещения, например в кессоне колодца, или в подвале, откуда слышно его не будет.

Кессон для скважины Модели насосов с выносным эжектором работают намного тише, что нужно помнить, если выбираете оборудование, которое будет ставиться в непосредственной близости от жилых помещений.

Выводы и полезное видео по теме

Представленные видеоматериалы помогут вам разобраться в конструкции и принципе работы самовсасывающего оборудования.

Ролик #1. Сборка насоса от компании «Астерион» (серия UP):

Ролик #2. Принцип работы центробежного самовсасывающего насоса:

Ролик #3. Профессиональный обзор насосов Акварио (серия AJC):

Центробежные и вихревые самовсасывающие насосы – наиболее подходящее оборудование для частного применения на загородных участках. С их помощью вы можете создать систему водоснабжения или полива.

Но помните, что максимальной эффективности можно достичь, лишь тщательно проанализировав условия использования насосной станции и изучив технические характеристики выбранной модели.

Ждем ваших рассказов о личном опыте откачки воды самовсасывающим насосом. Комментарии, пожалуйста, оставляйте в расположенном ниже блоке. Здесь же можно задать вопросы по интересующим моментам и поделиться полезными фактами.