Как правильно подобрать оборудование для организации автономного водоснабжения? Наряду с обустройством источника водозабора (колодца, скважины) необходимо особое внимание уделить способу поднятия жидкости из них на поверхность. Для решения этой задачи чаще всего устанавливают погружные центробежные насосы.

Предназначение

Автономное водоснабжение состоит из нескольких элементов: источника питьевой воды, системы трубопроводов и механизмов создания давления для транспортировки жидкости. Их правильное проектирование и взаимодействие друг с другом являются залогом оптимальной работы.

Насосное оборудование является основной частью, которая должна решать следующие задачи:

• Подъем питьевой воды из подземного источника до системы ее распределения.
• Обеспечение требуемого показателя напора и объема.
• Бесперебойная работа (в соответствии с условиями эксплуатации).
• Максимальная простота управления и автоматизация процесса.

Одним из оптимальных решений, удовлетворяющих вышеописанным условиям, будет установка центробежных насосов. Наряду с простой и надежной конструкцией они обладают хорошими эксплуатационными свойствами. Их основная область применения - поднятие воды из скважин и колодцев. В зависимости от глубины устанавливают погружные различной мощности. Для артезианских скважин этот показатель может достигать 50 м. Колодцы же в большинстве случаев имеют глубину до 7 м.

Принцип действия

Основой для правильного выбора и эксплуатации является схема работы, которая отличает погружные центробежные насосы от других устройств подобного назначения. Их конструкция соответствует условиям эксплуатации - находясь в жидкой среде, корпус не должен подвергаться коррозии. Так как в качестве силового агрегата используют электродвигатель, обязательным является его полная гидроизоляция во избежание поломок и сбоев в работе. Рассмотрим устройство погружного центробежного насоса. Типовой насос состоит из следующих элементов:

1. Электродвигатель - герметичная часть насоса, в которой установлен силовой агрегат. С помощью вала энергия вращения предается в следующий узел.
2. Лопастной отсек - располагается в нижней части устройства. Предназначен для создания давления, вследствие которого вода поднимается вверх.
3. Трубопровод - транспортный узел для перемещения жидкости к потребительской точке - системы водоснабжения дома или полива.

Насос изготавливается из материалов, не подверженных коррозии - полимеров высокого качества или нержавеющей стали. В нижней части корпуса располагаются приемные отверстия, которые выполняют функцию фильтра. Большие частицы мусора не попадают в насос. Во время вращения лопастей под действием центробежной силы происходит перемещение водных масс по приемной камере устройства. Одновременно с этим они выполняют роль охладителя двигателя, предотвращая его перегрев. Для своевременного запуска (остановки) к блоку управления насоса подключают воды. Помимо них, к системе могут подключаться внешние управляющие элементы - сигнализатор давления в водопроводе дома или прямое включение (выключение).

Виды

В зависимости от технических характеристик, погружные центробежные насосы могут незначительно отличаться конструкцией. При выборе оптимальной модели следует учитывать состав и степень загрязнения воды, а также глубину ее залегания. Последний фактор будет напрямую влиять на мощность насоса.

Конструкция бытовых моделей относительно проста: двигатель вместе с крыльчаткой при работе формирует достаточный напор воды. Они отличаются простотой, надежностью, обладают небольшими габаритными размерами. Но если горизонт залегания питьевой воды находится достаточно глубоко - следует устанавливать сложные типы конструкции.

Для увеличения этого параметра центробежные погружные насосы для воды оснащаются более мощным двигателем, либо вертикальным шкивом с несколькими крыльчаткам. Благодаря этому они создают усиленный напор воды для поднятия ее на поверхность.

Подобные конструкции также используют для перекачки нефти. Они обладают хорошими эксплуатационными качествами, а главное - надежны.

Характеристики

Стандартный погружной выбирается, исходя из его технических характеристик. При этом следует обращать внимание на показатель мощности. Она является определяющим фактором при выборе определенной модели устройства. Помимо этого необходимо знать такие параметры устройства:

• Объем перекачиваемой жидкости - л/мин.
• Высота водяного столба. Определяет максимальную глубину скважины (колодца) и горизонтальную протяженность трубопровода.
• Дополнительная комплектация - датчики уровня воды и аварийное отключение.

Корпус большинства устройств изготавливается из нержавеющей стали. В маломощных моделях, рассчитанных на небольшую высоту подачи воды, он может изготавливаться из полимерных материалов.

Условия эксплуатации

Современные погружные центробежные насосы должны работать в условиях, которые четко оговорены в инструкции. От этого будет зависеть не только качество работы устройства, но и его долговечность. К основным эксплуатационным характеристикам относятся состав и температура воды, степень ее загрязнения. Также следует особое внимание уделить стабилизации подаваемого напряжения.

Нередко погружные центробежные устанавливают на приусадебных участках, где скачки тока - обычное явление. Электродвигатель не имеет эффективной защиты от подобных перепадов. Поэтому рекомендуется подключать устройство через блок стабилизации.

Установка

Основные правила монтажа подробно описаны в инструкции по эксплуатации. Если необходимо установить центробежный то следует продумать систему его фиксации. На корпусе насоса находится специальный крепежный элемент. Он необходим для установки погружного троса.

Материал его изготовления должен соответствовать таким требования:

• Не подвергаться коррозии.
• Нагрузка на разрыв должна превышать вес устройства минимум в 5 раз.

Запрещается опускать устройство только с помощью силового кабеля. Основная нагрузка должна ложиться на монтажный трос. Он крепится на поверхности: либо к поперечной балке на горловине скважины, либо на наружных защитных стенках колодца.

Обслуживание

В инструкции также указывается ориентировочный срок проведения профилактических работ. В основном они заключаются в проверке герметичности корпуса, замене резиновых уплотнителей на штоке двигателя и чистке контактов подключения. В случае непредвиденной поломки следует обращаться к представителям компании-производителя, либо в специализированную ремонтную мастерскую.

Также необходимо учитывать, что погружные центробежные насосы могут дополнительно комплектоваться фильтрами для предварительной очистки воды. Они устанавливаются на входном патрубке устройства и заменяются по мере загрязнения.

Перед приобретением необходимо четко знать условия эксплуатации, при которых центробежный погружной насос для колодца будет работать оптимально. Для этого рекомендуется придерживаться следующих рекомендаций:

1. Потребление воды. Скорость подачи воды должна соответствовать расчетным нормам.
2. Высота водяного столба. При его подсчете учитывается не только глубина колодца (скважины), но и горизонтальные участки. Для них применяется уменьшающий коэффициент 0,1. Если глубина скважины составляет 7 м, а горизонтальный трубопровод имеет протяженность 12 м, то минимальная высота водяного столба насоса должна составлять: 7 + 12 х 0,1 = 8,2 м.
3. Наличие датчиков уровня воды в комплекте.
4. Гарантия на оборудование, удаленность сервисного центра производителя оборудования.

Учитывая эти показатели, можно подобрать оптимальную модель насосной станции, которая обеспечит должный объем воды. Помимо этого, они могут выполнять функции осушения затопленных погребов и подвалов. Главное - учитывать состав жидкости и допустимые нормы ее загрязнения для конкретной модели насоса.

Благодаря этому они создают усиленный напор воды для поднятия ее на поверхность.

При выборе насоса для дачи или загородного дома хочется, чтобы он был простым, надежным, экономичным, удобным и главное - дешевым. Именно таким является насос вибрационный погружной, на который обращают внимание многие дачники в первую очередь. С помощью такого насоса можно поливать огород, откачивать воду из подвала или открытого водоема, брать воду из колодца. В данной статье мы подробно остановимся на том, как устроен вибрационный насос и как он работает. Эти знания дадут нам возможность разобраться, где насос такого типа покажет себя в лучшем виде, а где его использовать не стоит. Низкая цена вибрационных насосов неизменно привлекает покупателей, но также немаловажно будет обратить внимание на характеристики и параметры агрегата. И хоть они неприхотливы в обслуживании, все же имеют слабые места.

Внутреннее устройство вибрационного насоса довольно простое, всего несколько основных элементов, определяющих специфику работы агрегата.

1. Силовой элемент насоса. Представляет собой электромагнит, который состоит из П-образного сердечника. Сердечник магнита набран из пластин электротехнической стали и намотан обмоткой, с покрытием изолирующим лаком. Сердечник залит эпоксидной смолой с кварцевым песком и находится в силовой части насоса. Магнит фиксируется смолой, которая к тому же изолирует обмотки, препятствуя их соприкосновению с водой, песок же необходим для улучшения отвода тепла.
2. Вибратор состоит из второй части магнита П-образной формы, на котором закреплен шток. С обратной стороны штока закреплен амортизатор - резиновая шайба. От качества амортизатора зависит производительность и экономичность всего агрегата. За амортизатором находится пластиковая дистанционная муфта, опирающаяся на него, данная муфта изолирует камеру насоса, в которую набирается вода, от электрической части. Внутри муфты находится диафрагма, которая направляет и фиксирует шток.
3. Нагнетающая камера для воды, которая в дальнейшем выдавливается из этой камеры в трубопровод по каналам 11.
4. Всасывающая камера . Сюда поступает вода из источника.
5. Амортизатор , который иногда бывает защищен металлическим кольцом.
6. Шайбы . Если добавлять и уменьшать количество шайб, можно регулировать ход поршня, а соответственно и производительность.
7. Шток . Бывают модели вибрационных насосов, в которых шток чуть длиннее и выступает во всасывающую камеру. В этой камере внутри отлиты ушки в виде направляющего кольца, по которому ходит шток. Такая конструкция несколько увеличивает производительность насоса, так как движение штока ограничено и его смещения в поперечном направлении сведены к минимуму.
8. Обратные клапаны . В данном случае представляют собой резиновые вставки-грибки. Через обратный клапан вода поступает внутрь всасывающей камеры, но не выходит обратно, так как при сдавливании поршнем клапан закрывается. Очень важно, чтобы обратный клапан был эластичен и в хорошем состоянии, так как в противном случае или при загрязнении мусором он не будет плотно закрываться при сдавливании поршнем, и часть воды будет уходить обратно в источник.
9. Гайка , закрепляющая и фиксирующая поршень.
10. Резиновый поршень является самой главной рабочей деталью, чаще всего выходящей из строя. Грязная вода его быстро разрушает.
11. Каналы для отвода воды в трубопровод. При повышении давления в нагнетающей камере вода выдавливается по каналам в трубопровод.

Из всех деталей износу подлежит резиновый поршень и обратные клапаны, если вода грязная. Остальные элементы и детали достаточно долговечны, хотя излишние вибрации могут значительно ускорить выход их из строя.

Принцип работы вибрационного насоса

Вибрационный насос работает за счет изменения давления в нагнетающей камере насоса. Подсос воды во всасывающую камеру обеспечивается возвратно-поступательными движениями резиновой диафрагмы/поршня.

Если рассматривать более детально, то выглядит это примерно так. Когда агрегат включается в электрическую сеть, на обмотку катушки подается ток и вокруг образуется магнитное поле. В результате катушка П-образного сердечника (1) намагничивается и притягивает к себе вибратор (2) - катушку, находящуюся в нагнетающей камере.

В результате этого резиновый поршень/диафрагма (10) через шток (7) изгибается внутрь и подтягивается ближе к нагнетающей камере, поэтому во всасывающей камере (4) создается разрежение, давление уменьшается. Пространство всасывающей камеры заполняется водой, которая подсасывается через обратные клапаны (8) из источника.

Сама суть переменного тока такова, что на некоторое мгновение намагничивание исчезает, шток (7) отбрасывается обратно с помощью амортизатора (5). Поршень начинает давить на воду, находящуюся внутри всасывающей камеры, там повышается давление. Так как обратные клапаны (8) закрыты давлением воды, ей не остается ничего другого, как устремляться в нагнетающую камеру (3).

Когда намагничивание снова появляется и шток оттягивается назад вместе с поршнем, в нагнетающей камере повышается давление и вода вытесняется по каналам (11) к трубопроводу. В это же самое время во всасывающей камере происходит разрежение и нагнетание воды из источника.

Такие такты - намагничивание/размагничивание - происходят с частотой 100 раз в секунду. Возвратно-поступательные движения штока, по сути, являются вибрациями, за что данный вид насосов получил название «вибрационный».

Как можно использовать погружной вибрационный насос

Конструкция вибрационных насосов достаточно проста, поэтому они не требуют к себе особенного отношения и являются неприхотливыми агрегатами. В них ничего не нужно смазывать, так как нет вращающихся деталей и подшипников. Механизм практически не нагревается при работе, поэтому детали изнашиваются меньше. Вибрационные насосы беспрепятственно перекачивают щелочную воду, не боятся минеральных солей в воде и могут работать при любых температурах окружающей среды. Все говорит о надежности агрегата, но все же давайте задумаемся вот над чем.

Вибрации, заставляющие воду нагнетаться из источника, а затем продвигаться к трубопроводу, могут действовать разрушающе. Собственно, любые вибрации действуют разрушающе. Под действием вибраций смещается то, что не должно двигаться, а должно быть статично. Знание именно этого свойства и определяет, где можно устанавливать вибрационные насосы, а в каких случаях их использовать нельзя.

Использование вибрационного насоса :

• Откачать воду из колодца, который только что выкопали или, когда необходимо осмотреть водоносные ключи или почистить его.
• Подавать воду из колодца для жизни.
• Подавать воду из открытого водного источника - реки, озера, бассейна, искусственного водоема.
• Подача воды из емкости - бака, цистерны и др.
• Откачать воду из затопленного помещения, траншеи, подвала, котлована и др.

Возможно, вы обратили внимание, что в данном списке нет привычного всем варианта, когда вибрационный насос используется для подачи воды из скважины. Насос погружной вибрационный отзывы оставляет самые разные. Одни говорят, что у них вибрационный насос «Малыш» стоит в скважине уже лет 10 и прекрасно работает, а у других и скважина пришла в негодность, и фундамент дома обвалился.

Можно ли использовать вибрационный насос в скважине

Понимание процессов, происходящих внутри скважины, помогает правильно подобрать погружной насос для нее. Также становится понятным, почему вибрационные насосы использовать нельзя.

Представьте себе колодец, в котором стоит погружной насос вибрационного типа. Вода будет выкачиваться из колодца, пока она там есть. Когда воды станет мало, со дна начнет подниматься песок и будет засасываться насосом вместе с водой. Как результат, на выходе - грязная вода с песком. Но достаточно отключить насос и дать воде отстояться, как песок оседает, и снова становится нормально. А что же со скважиной?

Труба, по которой поднимается вода из скважины, опущена до самого водоносного слоя и на конце имеет сетчатый фильтр с мелкой ячейкой. Этот фильтр задерживает мелкие фракции, которые засасываются вместе с водой, и предотвращает их попадание в трубопровод. В процессе эксплуатации вокруг сетчатого фильтра образуется конус из песка различной фракции. В спокойном состоянии данный конус фактически является дополнительным фильтром, не пропускающим взвешенные частицы внутрь трубы.

Что же произойдет, если опустить в скважину вибрационный насос? Как только насос включится, конус начнет двигаться. Происходит своеобразная сепарация породы: крупные частицы поднимаются вверх конуса, а мелкие пылеватые частички песка опускаются вниз - к самому фильтру . Вы можете пронаблюдать подобную картину, если просто воздействуете вибрацией на сыпучие породы - они попросту начнут «плыть».

Если частички мелкого песка будут такого же размера, что и мелкие ячейки фильтра, то фильтр забьется, и поток воды уменьшится - говорят, дебет скважины уменьшился.

Если частички мелкого песка оказываются меньше ячеек фильтра, то пылеватые частички проникают внутрь трубы и заполняют ее. Это может привести к двум результатам:

1. Песок будет подниматься вместе с засасываемой водой и на выходе будет вода с песком. В таком случае говорят «скважина пескует».
2. Песок полностью забьет трубу и насос. В таком случае говорят «скважина заилилась».

Термин «заилилась» в данном случае не уместен, конечно, но его используют, так как слово простое и запоминающееся. Более правильно происходящий процесс называть «кольматацией фильтра пылеватым песком» .

Но сути это не меняет, в результате кольматации у хозяина неизбежно будут серьезные проблемы. Лучший вариант - у него получится поднять вибрационный насос наверх и почистить его, а затем позвать специалистов, чтобы они прочистили скважину. Худший вариант - насос застрянет окончательно, и скважину эксплуатировать не получится, она превратится в бесполезную дыру в земле.

Не всегда все может заканчиваться так печально. Многое зависит от структуры грунта в скважине. Чем мельче частицы, тем легче они срываются с места и несутся к фильтру, увлекаемые потоком.

Все положительные отзывы об эксплуатации вибрационного насоса в скважине связаны именно с тем, что порода грунта представляет сбой крупный песок, кварц или даже каменные фракции. Тогда частички пород не проникают внутрь фильтра, а скапливаются вокруг него.

Если же порода представляет собой супесь или мелкозернистый песок, то скважина будет «песковать», пока не забьется насос.

На насос вибрационный погружной цена самая низкая среди всех насосов. В сравнении с центробежным насосом разница может составлять 300 - 500 %. Если вибрационный насос «Ручеек» или «Малыш» можно приобрести за 30 - 40 у.е., то центробежный обойдется не дешевле 80 - 150 у.е. Именно низкая стоимость соблазняет многих рискнуть и установить вибрационник в скважину. Но оправдан ли этот риск? Ведь помимо того, что может забиться фильтр на трубе, породы скважины начинают разрушаться и двигаться под действием вибраций, и закончится это может обвалом всей скважины, а иногда и фундамента дома, если скважина находится рядом.

Но вибрации насоса можно использовать и с пользой для скважины. Новые только что пробуренные скважины разрабатывают и увеличивают их дебет с помощью вибрационных насосов. Разрушение пород от вибраций играет в таком случае в нашу пользу. Но производить подобные работы должен только специалист.

Характеристики и параметры вибрационных насосов

Выбирая насос, необходимо обратить внимание на его характеристики.

Производительность - главный параметр любого насоса. Подбирать ее необходимо с таким расчетом, чтобы она ни в коем случае не превышала дебет источника. Обычно производительность вибрационных насосов делится на три категории: низкая - 360 л/час, средняя - 750 л/час, высокая - 1500 л/час, но бывают модели и 2000 - 3000 л/час.

Высота подъема воды - очень важный показатель. Так как источник воды находится на удалении от потребителя, то необходимо просчитать, какой напор должен обеспечивать насос, чтобы давление воды в потребителе было нормальным. Для расчета необходимо сложить глубину установки насоса, расстояние от земли до зеркала, добавить длину трубопровода и накинуть еще 20 % потерь. Минимальный напор, который обеспечивают вибрационные насосы - 40 м, чаще всего используют те модели, которые подают воду на 60 м, более мощные модели встречаются реже - до 80 м.

Глубина погружения у всех вибрационных насосов одинакова - 7 м.

Внешний диаметр может быть от 76 мм до 106 мм. Если планируется использовать агрегат в скважине, его диаметр должен быть чуть меньше диаметра обсадной трубы.

Расположение водозабора в насосе - сверху или снизу - очень важно. Если водозабор находится сверху насоса, то он не будет засасывать песок со дна источника. Располагать такой насос необходимо на 30 см выше дна.

Если водозабор находится снизу, то засасывания песка и других мелких частиц не избежать. Такие модели можно использовать для прокачки скважины, для откачки грязной воды из колодца, подвала или траншеи. Располагать агрегат необходимо на 100 см выше дна.

Важно! Вибрационные насосы с нижним водозабором могут перегреваться, если насос останется без воды. Поэтому многие не рекомендуют их использовать. На самом деле важно покупать насос с термозащитой, не зависимо от того, где находится водозабор.

Термозащита - защита от перегрева в случае аварийной ситуации, например, если заклинит поршень или произойдет скачок напряжения. Также опасен «сухой ход» насоса. Во всех случая катушки сердечника перегреваются, и может произойти повреждение как при коротком замыкании. В моделях вибрационных насосов с верхним забором воды термозащита устроена примитивно, ею служит то, что корпус агрегата находится под водой, которая всегда его охлаждает, но только в том случае, если насос погружен полностью в воду. В вибрационных насосах «Малыш» московского завода с нижним забором воды несколько более совершенный механизм термозащиты, как только обмотка сердечника перегревается, насос отключается и включается снова только после того, как остынет.

Слабые места погружных вибрационных насосов

Несмотря на простую конструкцию и принцип работы, а также неприхотливость в обслуживании, все же у вибрационного насоса есть слабые места, о которых стоит знать.

• Не любят холостой/сухой ход . Если модель насоса не оснащена термозащитой, то даже 5 - 30 секунд работы вхолостую достаточно, что обмотка перегрелась и повредилась. И это при погружении насоса в воду, если же насос не опустить в воду и включить, то повреждения могут быть в несколько раз больше.
• Резьбовые соединения раскручиваются . Под действием вибрации резьба крепления поршня и обратных клапанов раскручивается. Не лишним будет сразу после покупки вибрационного насоса заменить все стандартные гайки на самоконтрящиеся.
• Коррозия болтов корпуса . Как показывает демонстрирующее насос вибрационный погружной фото, его корпус выполнен из алюминия, но вот болты крепления корпуса почему-то стальные, ржавеющие. Даже покрытие цинком не способно защитить их от влияния воды. После покупки их необходимо заменить болтами из цветных металлов.

• Резиновые детали насоса быстро изнашиваются под воздействием песка и мелких частиц. В результате производительность и эффективность насоса падают. Бороться с такой бедой можно тем, что закрепить металлическую сетку на всасывающем отверстии насоса.
• Довольно часто даже в новых насосах обратный клапан закреплен недостаточно или наоборот - слишком сильно. Поэтому необходимо отрегулировать крепление. Для этого опустив насос в воду, необходимо проверить, как он открывается и по необходимости подтянуть гайки или заодно - заменить на самоконтрящиеся.
• Чувствительность к перепадам напряжения. Падение напряжения всего на 10 % снижают производительность насоса в 2 раза. Например, если насос может подавать воду на 40 м в высоту, то при напряжении 200 В, он сможет поднять только на 20 м. Повышение же напряжения увеличивает напор, но одновременно с этим нагрузка на механические узлы и детали насоса также возрастает. Например, появляется биение штока, в результате чего износ резинового поршня/диафрагмы и штока возрастает. Поэтому использовать вибрационный насос необходимо обязательно со стабилизатором напряжения.

Какой вибрационный насос лучше

На рынке можно встретить модели вибрационных насосов российских, украинских, белорусских и китайских производителей. Все они довольно качественны, хоть и имеют ряд отличий. А вот зарубежные модели из Италии и Германии встретить сложно, их практически не завозят. Причина проста - рынок насыщен отечественным товаром, который в достаточной мере удовлетворяет потребности покупателей.

На насос вибрационный погружной стоимость стабильна и диапазон цен невелик от 30 до 50 у.е. и практически не зависит от производителя.

Самый востребованный на территории СНГ. Он снискал себе завидную славу и репутацию надежного агрегата. Производят насосы с названием «Малыш» разные заводы, среди которых «АЭК Динамо» (Москва) и «Электродвигатель» (Бавлены). Характеристики этих насосов необходимо обязательно уточнять, так как можно встретить вибрационный насос «Малыш» с верхним водозабором, а можно и с нижним. А вот такой важной деталью, как термозащита, оснащены все модели «Малышей», что и послужило гарантией их надежности и долговечности.

Популярен не меньше «Малыша». Данные модели выполнены с верхним забором воды и обладают напором в 60 м. Производят их несколько разных заводов: продукт ОАО «Ливгидромаш» (Россия) носит название «Ручеек», а вот продукт ОАО «Техноприбор» (Белоруссия) называется «Ручеек 1». И как показывают испытания, характеристики у них разные. Например, «Ручеек» российский поднимает воду на 50 м объемом 598 л/час, а белорусский «Ручеек 1» всего на 30 м и 300 л/час.

Украинского производства несколько подороже своих собратьев (50 у.е.). Модельный ряд агрегатов данного производителя достаточно широк и многообразен, поэтому можно подобрать насос под любые нужды: с напором 90 - 100 м, производительностью 1500 л/час, с двумя обратными клапанами. Абсолютно все модели украинских «Водолеев» оснащены термозащитой. Обратите внимание, что российский продукт с аналогичным названием значительно уступает по характеристикам и возможностям украинскому.

Выбирая погружной вибрационный насос, помимо основных характеристик следует обратить внимание на мелкие конструктивные мелочи, облегчающие его эксплуатацию. Например, длинный кабель в прочной резиновой обмотке/изоляции позволит использовать насос при любой температуре. Длина электрокабеля должна быть такой, чтоб без проблем довести вилку до розетки. Также немаловажными будут удобные резьбовые соединения и наличие универсального переходника, что позволяет подсоединить стандартную водопроводную трубу на 25 мм или 19 мм.

Насос вибрационный погружной - видео-инструкция по ремонту

Для того чтобы эффективно решать такие задачи, как откачка с большой глубины и подача в систему автономного водоснабжения воды, необходимо разбираться в устройстве погружного насоса для скважины. Использование таких насосов позволяет откачивать воду из скважин, глубина которых достигает 80 метров. В данной статье рассмотрим, как работает погружной насос, на какие категории делится и как правильно выбирать такое устройство.

Виды насосного оборудования для откачивания жидких сред из скважин

Основным назначением глубинных насосов является откачивание жидкой среды из подземного источника и ее дальнейшая транспортировка по трубопроводной системе под определенным напором. Гидромашинами данного типа оснащаются различные системы, к которым, в частности, относятся системы автономного водоснабжения и водоотведения, системы орошения и др.

В зависимости от сферы применения глубинные насосы могут относиться к:

• устройствам промышленного назначения, которые за счет высокой мощности способны поднимать перекачиваемую ими жидкость с глубины, доходящей до 1000 метров (такое оборудование отличается значительными размерами и используется в различных отраслях промышленности);
• погружным насосам бытового назначения, применяемым для обеспечения эффективной работы систем автономного водоснабжения загородных домов и дач, а также для функционирования оросительных систем (погружные насосы этого типа отличаются компактными размерами и достаточно высокой мощностью).

По схеме установки в скважине выделяют штанговый и бесштанговый погружные насосы. К устройствам второго типа, в частности, относятся насосные установки с электрическими центробежными насосами (УЭЦН).

Штанговый насос – это гидромашина, приводной двигатель которой располагается на поверхности земли, вне скважины, при этом в перекачиваемую жидкую среду погружается только его заборная часть. Штанги, присутствующие в конструкции такого устройства, предназначены для того, чтобы передать тягу, создаваемую приводным электродвигателем, к заборной части.

Приводной электродвигатель бесштанговых насосов располагается в одном корпусе с заборным механизмом и погружается в перекачиваемую жидкую среду вместе с ним. Такие погружные устройства получили наибольшее распространение, так как они являются более удобными и в монтаже, и в эксплуатации.

На различные типы погружное насосное оборудование разделяется также по конструктивному исполнению и принципу действия. Так, в зависимости от данных параметров различают глубинные насосы центробежного и вихревого, или вибрационного, типа.

Погружной центробежный насос – это устройство, основным рабочим органом которого является колесо с лопатками, закрепленное на валу, вращающемся при помощи электродвигателя. При вращении такого колеса (крыльчатки) перекачиваемая жидкость, находящаяся во внутренней камере, под действием оказываемой на нее центробежной силы отбрасывается к стенкам камеры, что и способствует выталкиванию жидкой среды в напорный патрубок. В то же время в центральной части камеры создается разрежение воздуха, за счет чего новая порция перекачиваемой жидкости всасывается из находящейся в скважине трубы.

Скважинный погружной насос «Джилекс»

Для того чтобы не допустить попадания во внутреннюю часть центробежного погружного насоса твердых включений, содержащихся в перекачиваемой жидкости, использовать такие устройства следует в комплекте с фильтрами грубой очистки, устанавливаемыми на подающей трубе. Наиболее значимым недостатком центробежных насосов, которые могут эксплуатироваться в круглогодичном режиме, является их достаточно высокая стоимость, если сравнивать ее с ценой на оборудование вихревого типа.

Вихревые (или вибрационные) глубинные насосы используются в тех случаях, когда откачать воду требуется из скважины небольшой глубины. Принцип работы устройств данного типа заключается в том, что в их внутренней части создаются высокочастотные колебания, которые приводят в движение механический поршень. Последний и обеспечивает всасывание перекачиваемой среды из подающей трубы.

К наиболее значимым достоинствам рассматриваемых насосов следует отнести:

• компактные размеры;
• невысокую стоимость (по сравнению с ценой на центробежные насосы);
• минимальное потребление электроэнергии.

Среди минусов погружных насосов вихревого типа обычно выделяют:

• разрушение стенок скважины от вибраций (минимизировать вибрационное воздействие вихревого насоса на стенки скважины можно, если надеть на его корпус резиновые кольца);
• невысокую мощность;
• достаточно низкую производительность перекачивания жидкой среды.

Вибрационный насос для скважины «Малыш»

Конструктивные особенности глубинных насосов

Устройство глубинного насоса и его конструктивные особенности во многом определяются принципом действия и типом приводного электродвигателя этой гидромашины. Забор перекачиваемой жидкой среды при использовании таких насосов осуществляется по специальной трубе, помещаемой в шахту обслуживаемой скважины или в колодец. За электропитание приводного электродвигателя, располагаемого на определенной глубине, отвечает электрический кабель, помещенный в защитную оболочку.

В устройстве скважинного насоса центробежного типа можно выделить две основные части:

• приводной электродвигатель, который может быть встроенным или наружным;
• непосредственно саму насосную часть оборудования.

Если приводной двигатель насоса является встроенным, его, как правило, размещают в нижней части устройства. Забор воды при использовании насосов данного типа может осуществляться как через верхнюю, так и через нижнюю часть их корпуса. Предпочтение в данном случае отдают забору перекачиваемой жидкости через нижнюю часть корпуса, так как это позволяет прочистить глубинную часть скважины от скапливающихся в ней ила и песка. Погружные насосные устройства, что очень удобно, охлаждаются жидкой средой, в которую они помещены. Это позволяет защитить такие устройства от перегрева, способного быстро привести их в негодность. Глубинные насосы центробежного типа, хотя и являются более сложными по конструкции, чем вибрационные устройства, отличаются более высокой надежностью, производительностью и более длительным эксплуатационным сроком.

Основными элементами конструкции вихревых погружных насосов являются корпус, специальный стакан, приводной электродвигатель и вибратор. Вибратор в данных устройствах является самым сложным конструктивным элементом, состоящим из якоря, резинового амортизатора и регулирующих шайб. Необходимые условия для забора жидкости из скважины, осуществляемого вибрационным насосом, создает его резиновый амортизатор, который в процессе работы такого устройства сжимается и разжимается.

Обязательным элементом оснащения погружного насосного оборудования является фильтр грубой очистки, защищающий внутреннюю часть таких устройств от попадания в нее твердых включений, содержащихся в перекачиваемой среде. Для обеспечения более эффективной работы погружного насосного оборудования и обеспечения его защиты от негативных факторов используются различные датчики, автоматически останавливающие насос при возникновении внештатных ситуаций (слишком высоком содержании в составе перекачиваемой жидкости ила и песка, снижении уровня воды в скважине и др.).

Среди различных видов насосного оборудования, используемого для откачивания воды из скважины или колодца, наибольшей популярностью пользуются именно погружные устройства. Объясняется такая популярность целым рядом достоинств погружных насосов, к числу которых следует отнести:

1. отсутствие шума при работе;
2. возможность обеспечения бесперебойной подачи воды из обслуживаемой скважины;
3. легкость монтажа;
4. возможность обеспечить подачу воды из скважин значительной глубины;
5. компактные габариты;
6. отсутствие необходимости в дополнительном охлаждении приводного двигателя;
7. антикоррозионные свойства материалов, из которых изготавливается корпус.

Без глубинного насоса практически не обойтись в том случае, если глубина скважины, из которой предстоит откачивать жидкую среду, превышает 10 метров.

Выбирая такое устройство, следует обращать внимание на такие параметры, как:

• суммарная потребность точек водозабора в воде, которую должен обеспечить подбираемый насос;
• характеристики скважины, из которой предстоит откачивать воду (диаметр и глубина);
• геологические данные участка, на котором выполнено бурение скважины (глубина, на которой располагаются подземные воды, тип почвы и др.);
• наличие на участке, на котором планируется установить насосное оборудование, источника электропитания.

Обустройство скважины – это идеальный способ устроить частный “водопровод” на участке загородного дома или на даче с возможностью полного обеспечения жилища водой. Качество создаваемого объекта в современных условиях можно обеспечить и зимой, в привычные России сильные и суровые морозы, и в более теплое летнее время года.

Для этого придуман, например, скважинный адаптер, а также грамотно функционирующий и идеально подходящий на участке с домом принцип работы водопровода. Схема обустройства скважины не так сложна, как может показаться на первый взгляд, так что оборудовать ее можно в короткие сроки.

Принцип работы скважины

Схема конструкции скважины и ее типового обустройства

Независимо от типа вашей скважины, принцип работы всех скважин на воду идентичный и заключается в следующем:

1. После бурения стенки, во избежание осыпания, укрепляются обсадной трубой;
2. Для первичной очистки воды от песка или других твердых включений устанавливается фильтр, через который вода и попадает в скважину;
3. Устье герметизируется оголовком;
4. Насос по водоподъемным трубам поднимает воду;
5. Водоподъемная труба соединяется с водопроводной, а скважина утепляется в зависимости от выбранного способа;
6. Устанавливается необходимое оборудование для автоматического водоснабжения.

Подбор оборудования

Выбор оборудование для обустройства вашей будущей скважины – один из важнейших этапов, так как именно от правильного выбора будет зависеть качество и срок ее работы. Наиболее важное оборудование, на выбор которого следует обратить внимание, это: насос, кессон, оголовок для скважины и гидроаккумулятор.

Принцип обустройства с кессоном или адаптером

Кессон можно назвать основным элементом конструкции будущей скважины. Внешне он напоминает емкость похожую на бочку и применяется для защиты оборудования от грунтовых вод и замерзания

Внутри кессона можно расположить все необходимое компоненты для автоматического водоснабжения (реле давления, мембранный бак, манометр, различные фильтры очистки воды и пр.), таким образом освободить помещение дома от лишнего оборудования.

Изготавливается кессон из металла либо пластика. Главное условие, чтобы он не был подвержен коррозии. Размеры кессона обычно составляют: 1 метр в диаметре и 2 метра в высоту.

Кроме кессона можно также использовать адаптер. Он более дешевый и имеет свои особенности. Давайте ниже рассмотрим, что выбрать кессон или адаптер и какие у каждого из них преимущества.

1. Все дополнительное оборудование можно разместить внутри кессона.
2. Лучше подходит для холодного климата.
3. Долговечно и надежно.
4. Быстрый доступ к насосу и другому оборудованию.

1. Для его установки не нужно дополнительно рыть яму.
2. Быстрый монтаж.
3. Экономично.

Выбирать кессон или адаптер также следует из типа скважины. К примеру, если у вас скважина на песке, многие специалисты советует обратить внимание на адаптер, так как использование кессона не всегда выгодно из-за небольшого срока службы такой скважины.

Насосные агрегаты

Одним из ключевых элементов всей системы является насос. Принципиально можно выделить три типа:

1. Поверхностный насос. Подходит только, если динамический уровень воды в скважине не будет опускаться ниже 7 метров от земли.
2. Погружной вибрационный насос. Бюджетное решение, редко используется именно для системы водоснабжения, так как обладает малой производительностью, кроме того может разрушать стенки скважины.
3. Центробежные скважинные насосы. Профильное оборудование для систем водоснабжения из скважины.

Скважинные насосы широко представлены на рынке большим обилием производителей, на любой вкус и кошелек. Подбор характеристик насоса происходит по параметрам скважины и непосредственно вашей системы водотеплоснабжения.

Принципиальная конструкция скважинных насосов: электродвигатель в нижней части, насосная часть – в верхней

Важно отметить, в случае выхода насоса из строя на вас ложатся расходы не только по покупке нового, но еще и подъем сломанного из скважины и установка купленного обратно. Поэтому к выбору производителя стоит подойти со всей ответственностью.

Гидроаккумулятор и реле

Ключевой функцией этого оборудования является поддержание постоянного давления в системе и накопление воды. Гидроаккумулятор и реле давления контролируют работу насоса, когда вода в баке заканчивается, в нем падает давление, что отлавливает реле и запускает насос, соответственно после наполнения бака, реле отключает насос. Кроме всего, гидроаккумулятор защищает водопроводное оборудование от гидроудара.

Гидроаккумуляторы бывают горизонтального и вертикального типа

По внешнему виду гидроаккумулятор похож на бак, выполненный в овальной форме. Его объем в зависимости от целей может колебаться от 10 до 1000 литров. Если у вас небольшой загородный дом или дача, объема 100 литров будет вполне достаточно.

Гидроаккумулятор – аккумулирует, реле – управляет, манометр – отображает

Оголовок для скважины

Для обустройства скважины также устанавливается оголовок. Основным его предназначением является защита скважины от попадания в нее различного мусора и талых вод. Другими словами оголовок выполняет функцию герметизации.

Этапы создания и обустройства скважины

Обустройство скважины своими руками проходит в несколько этапов, позволяющих добыть воду на участке. К ним относятся следующие действия.

Схема обустройства скважины под воду

Подготовка

Первый этап – это подготовка, когда только планируется, как обустроить скважину и обозначается ее окончательный принцип работы, а также проводятся основные операции.

Разрабатывается котлован, дно которого выравнивается песком, до уровня воды проводится насос, что впоследствии соединятся с основной трубой, главным источником, дающим воду на участке.

На этом этапе используется страховочный трос, после чего все крепится к оголовку скважины вместе с созданием врезок; прокладывается окончательная траншея к дому для создания удобного водопровода на даче, где ведутся работы.

Роем котлован для скважины. Первый этап

Монтажные работы

Второй этап – это главные монтажные работы. В первую очередь устанавливается кессон, но, в случае, если создают скважину без кессона, этот этап несколько изменяется, вместо изолирующего воду кессона устанавливается дополнительный адаптер для обвода воды или же осуществляется так называемая “обвязка”, комплексное подключение его ко всей системе насоса для защиты его от воды; кстати, именно качественный адаптер представляет собой главную хитрость, позволяющую отказаться от кессона, все крепится герметично с использованием оголовка

Устанавливается гидроаккумулятор, дополняемый реле давления, после чего коммуникации по заранее подготовленной траншее подводятся непосредственно к даче, бане, сауне или любому другому строению, где необходим доступ воды. Качественная скважина может давать воду даже не на одной даче, а стать центральным водопроводом для нескольких соседних домов.

Монтажные работы. Второй этап

Давайте более подробно рассмотрим установку всего необходимого оборудования для скважины

Монтаж кессона

Перед тем как приступить к монтажу кессона следует предварительно подготовить яму. Разумеется, размеры ямы должны соответствовать габаритам купленной емкости. После того как вы погрузили кессон в яму, на уровне земли должна остаться только его крышка.

Если на месте будущей скважины присутствуют грунтовые воды, нужно предусмотреть дополнительное углубления, что бы в случае необходимости производить своевременную откачку.

Только после того как кессон опустили в котлован и закрепили его, можно приступать к закреплению обсадной трубы.

Установка погружного насоса

Погружной насос является важнейшим элементом скважины и при его монтаже необходимо учитывать некоторые нюансы:

1. Перед тем как окончательно установить насос следует тщательно очистить скважину. Ее нужно прокачать таким образам, чтобы вода не давала осадок в виде песка и других мелких частиц.
2. Устанавливать насос специалисты рекомендуют так, чтобы он находился полностью под водой и при этом не касался дна. Минимальное расстояние погружного насоса от дна скважины должно превышать 1 метр.
3. Установить обратный клапан следует в метре от насоса на водоподъемной трубе.
4. С помощью специальной автоматики и датчика сухого хода можно обезопасить насос от работы без воды.
5. Важно, чтобы трос, благодаря которому насос крепится к крышке оголовка, был крепок и защищен от коррозии.

Монтаж гидроаккумулятора

Если вы хотите обеспечить ваш участок бесперебойной подачей воды, то монтаж гидроаккумулятора обязателен. Этот тип оборудования можно установить как в помещении, так и в кессоне. Технология работы системы достаточно проста. После того как был включен насос, в пустой бак подается вода. Если вы включили кран, вода туда подается непосредственно из гидроаккумулятора, а не скважины.

Установку гидроаккумулятора нужно производить таким образом, чтобы в дальнейшем обеспечить к нему беспрепятственный доступ. Также следует предусмотреть обратный клапан и кран, для перекрывания и слива воды.

Завершающие настройки

Третий этап заключается в завершающих настройках, позволяющих отрегулировать работу всей системы, проверяется и устанавливается оптимальное давление, сам насос подключается непосредственно к сети электричества, система запускается в первый раз, тестируется и в случае нахождения неполадок корректируется, трубы и изоляцию еще раз проверяются на наличие протечек.

В случае, если планируется обустройство скважины своими руками, лучше не пренебрегать подготовительными работами и за консультацией обратиться к опытным и проверенным специалистам, уже получившим хорошие отзывы.

Они помогут подобрать лучшее место для организации источника воды, а также порекомендуют лучший насос, позволяющий справиться с конкретным объемом жидкости, и адаптер, а также поставят точку в вопросе о необходимости установки кессона и помогут решить множество других проблем, максимально подробно объяснив принцип работы.

Необходимое оборудование для обустройства скважины

Среди необходимого оборудования для создания скважины в загородном доме необходимо достаточно большое количество элементов, среди которых особое место занимают:

1. Насос, предназначенный непосредственно для получения воды из скважины, а также детали, без которых обвязка насоса не будет закончена.
2. Скважинный оголовок, предназначенный для полноценной герметизации главной обсадной трубы.
3. Реле давления, позволяющее управлять насосом и контролировать состояние его работы.
4. Трос стальной, обязательно выполненный из нержавеющего материала, и обязательно такие же нержавеющие зажимы для троса.
5. Трубы пэ водопроводные, необходимые для строительства системы водоснабжения, в последующем использующимся исключительно в хозяйственно бытовых целях.
6. Обратный клапан для воды, пропускающий жидкость только в одном направлении – в сторону дома или любого другого строения, ради которого и создается частный скважинный водопровод.
7. Ниппели, желательно, латунные, отличающиеся резьбой на концах и соединяющие трубы друг с другом, а также другие виды крепежей и соединений, правильно подобранные для конкретного проекта.
8. Непосредственно гидроаккумулятор, передающий объем жидкости в нужном направлении под давлением.
9. Тройники, позволяющие создать ответвления от основной трубы водопровода.
10. Манометр, также позволяющий контролировать показатель давления воды в трубах.
11. Шланги и краны, дающие возможность направить воды в нужные точки дома.
12. Различные расходные материалы, вроде герметика, электроды и других.
13. Сам кессон, водонепроницаемая камера, защищающие устройства на глубине от попадания в них воды из скважины.
14. Адаптер, выводящий трубы сквозь главную обсадную трубу всей созданной скважины, а также дополнительный адаптер, необходимый для герметизации в случае отказа от кессона.

Самая крупная и дорогостоящая деталь – это кессон, остальное оборудование в большинстве своем можно назвать материалами расходными, количество которых зависит от размера проектируемой системы.

Правильно организованная скважина станет постоянным источникам воды, независящим от сезона – так что даже зимой на даче будет постоянный поток чистой воды, походящей для любой цели и обеспечивающие комфортные условия проживания в частном доме.

Помимо правильной организации, высокий уровень воды и долговечность использования скважины обеспечивает и грамотно подобранное оборудование, например, скважинный адаптер, так что на его выбор также стоит обратить внимание при подготовке проекта.

Погружной насос – незаменимый помощник в любом загородном доме. Устройство требуется для подъема воды из скважины, колодца или водоема, расположенного рядом с приусадебным участком. Чтобы читатели смогли корректно подобрать изделие для определенного источника забора воды, для каждого типа оборудования в статье приведена схема погружного насоса, описаны устройство и принцип его работы.

Классификация погружных насосов

Погружные насосы для бытовых нужд можно разделить:

1. по назначению оборудования;
2. по принципу работы устройства.

Разделение устройств по назначению

Применение погружных насосов достаточно обширно. В зависимости от области использования выделяют следующие виды насосов:

• скважинные или глубинные. Оборудование способно поднимать воду с большой глубины. Единственное условие – вода не должна содержать различных примесей, способных повредить внутренний механизм;

• колодезные. Оборудование отличается меньшей производительностью и напором. Может работать в воде, содержащей мелкие частицы песка, ила или извести;

• . Предназначены для работы в загрязненной воде. Могут использоваться для колодца, водоема или откачки жидкости из подвала. Устройство погружного насоса дренажного типа позволяет пропускать через себя частицы, диаметр которых от 10 до 70 мм;

• фекальные. Применяются для откачки отходов, скапливающихся в сборных колодцах и иных емкостях, в которых собирается отработанная вода. Оборудование оснащается измельчителем, способным перерабатывать туалетную бумагу и иные средства гигиены.

Все виды насосов изготовлены из высокопрочных материалов, способных длительный период времени работать в воде.

Разделение насосов по принципу работы

Согласно принципу насосы существует разделение устройств на следующие виды:

• вибрационные;
• центробежные;
• вихревые;
• шнековые.

Устройство и принцип работы погружных насосов

Вибрационные насосы

Основными элементами погружного вибрационного насоса являются:

1. силовой агрегат, внутри которого располагается электрический магнит;
2. вибратор или вторая часть электромагнита, приводящего в действие ходовой поршень;
3. камера для набора воды, соединенная с выводящим патрубком;
4. всасывающая камера. Отсек, куда в первую очередь попадает вода из источника;
5. амортизатор, необходимый для обеспечения плавного хода рабочего поршня;

В продаже есть устройства, не оснащенные амортизаторами. Однако они быстро выходят из строя, так как резкие движения поршня приводят к механическим повреждениям.

1. шайбы, влияющие на производительность погружного устройства. За счет увеличения или уменьшения количества шайб можно самостоятельно изменять мощность насоса;
2. шток или основа для движения поршня;
3. обратный клапан. Устройство устанавливается для того, чтобы предотвращать обратный отток жидкости из насоса. За счет обратного клапана можно увеличить номинальную производительность оборудования;
4. гайка, необходимая для фиксации поршня на штоке;
5. поршень, являющийся основным рабочим элементом насоса;
6. каналы, предназначенные для перевода воды из сборной камеры в водопроводную систему.

Работа погружного насоса вибрационного типа происходит за счет движения поршня. При подаче электрического питания создается электромагнитное поле в силовом агрегате, и вибратор притягивается, придавая поршню движение. В это время в наборной и всасывающей камерах создается разряженное давление, и свободное пространство заполняется водой через обратные клапаны. Аналогичным образом жидкость проходит через каналы и попадает в трубопровод.

За секунду происходит несколько движений поршня, что обуславливает напор воды в трубопроводе.

Центробежные насосы

Центробежный погружной насос состоит из следующих элементов:

1. рабочее колесо – основной элемент оборудования;
2. лопасти рабочего колеса, создающие центробежную силу для всасывания воды;
3. корпус, защищающий рабочее колесо от механических повреждений;
4. всасывающая область, через которую нагнетается жидкость;
5. напорный трубопровод, передающий воду от насоса к системе водопровода;
6. обратный клапан, предотвращающий выход воды из насоса в источник;
7. защитная сетка, необходимая для предохранения рабочей части насоса от примесей, негативно влияющих на работу устройства.

Эксплуатация погружных насосов центробежного типа, оснащенных защитной сеткой, возможна и в слегка загрязненной воде.

Принцип работы погружного насоса с такой конструкцией достаточно прост. За счет подачи электроэнергии рабочее колесо начинает вращаться. По периметру лопастей создается центробежная сила, которая заставляет воду перемещаться от всасывающего трубопровода к напорному, соединенному с системой водоснабжения дома.

Подробнее о конструкции и принципе работы центробежного насоса можно узнать из видео ролика.

Вихревые насосы

Теперь рассмотрим, как работает погружной насос вихревого типа. Устройство и принцип работы оборудования аналогичен центробежному насосу. Различия заключаются в следующих аспектах:

• рабочее колесо вихревого насоса является цельным, а центробежная сила, создающая вихревой поток, образуется в результате движения ребер жесткости;
• вода, поступающая через обратный клапан, накапливается в ячейках и именно из них переводится в напорный трубопровод.

Вихревые насосы в силу своей конструкции способны выдавать больший напор жидкости при небольших энергетических затратах.

Шнековые насосы

Шнековые насосы (их еще называют винтовыми) работают за счет вращения рабочего винта, расположенного внутри неподвижного корпуса.

От скорости вращения шнека прямопропорционально зависит производительность насоса.

Управление погружным насосом любого типа может производиться вручную или с помощью автоматической системы, которая устанавливается дополнительно. Любой насос можно оснастить поплавком, предотвращающим работу в «сухом» режиме, недопустимую при использовании погружных устройств.

Для исключения перепадов напряжения электрической сети, способной вывести оборудование из строя, используются стабилизаторы. Чтобы усовершенствовать конструкцию погружного насоса и максимально продлить срок его службы, в систему водоснабжения дома встраивается гидроаккумулятор.