Критерии по выбору насоса для подъема и забора колодезной воды

При отсутствии коммунальных водопроводных сетей поблизости от загородного дома или дачи самым распространенным и надежным источником водоснабжения остается обыкновенный колодец. Его размеры напрямую зависят от глубины залегания ближайшего к поверхности земли водоносного пласта. Для подъема воды из типового колодца может использоваться широкий ассортимент насосного оборудования различных типов в зависимости от того, с какой глубины планируется качать им воду. Так, из неглубокого колодца (или даже естественного водоема) вода может подаваться с помощью малогабаритного поверхностного самовсасывающего насоса. Такой насос, как правило, рассчитан на работу с максимальной глубиной всасывания в 6-7 метров при том условии, что сам насос будет находиться в непосредственной близости от источника. Если же насос будет установлен непосредственно в жилом доме и его свяжет с колодцем шланг или даже целый стационарный трубопровод, то нужно учесть, насколько реальная глубина всасывания уменьшится из-за величины потерь напора при перекачке воды по таким шлангам или трубам. Конечно, потери оказываются наибольшими в шероховатых металлических трубах небольшого диаметра. Для современных образцов широких полиэтиленовых труб (пусть даже и более дорогих, чем устаревающие металлические) потери в напоре воды оказываются обычно настолько малы, что практически могут не учитываться.

Работа типового насоса основана на силовом взаимодействии лопастей вращающегося рабочего колеса с потоком воды. Вращающий момент передается электродвигателем насоса через муфту вала. При вращении его рабочего колеса в потоке воды  возникает разность давлений по обе стороны от каждой лопасти. Силы давления самих этих лопастей на поток воды создают вынужденное вращательное движение жидкости, увеличивая ее давление и скорость. Валы насоса и электродвигателя соединены между собой жесткой муфтой и вращаются в радиальных резино-металлических подшипниках, смазка и охлаждение которых осуществляются самой водой: в насосе - откачиваемой, в электродвигателе - специально залитой в полость статора. По этой причине электронасос никогда не должен работать «всухую», так как даже кратковременное включение такого агрегата в работу без присутствия воды приведет к повреждению подшипников и выходу его из строя. Перед начальным запуском вода заливается в самовсасывающий насос вручную, а для того, чтобы она не вытекала, обязательно устанавливается обратный клапан в начале всасывающей трубы.

Помните, что насос, оставляемый Вами на зиму в неотапливаемом доме на этот период, необходимо обязательно осушить.

По конструкции поверхностные насосы обычно делятся на вихревые и центробежные. Вихревые насосы более компактны в размерах, но способны создавать значительно больший напор воды, нежели центробежные насосы со сходными размерами рабочего колеса. Однако при более высокой оценке вихревых насосов нужно обязательно учитывать, что у них реальные параметры работы очень сильно зависят от точности изготовления и качества сборки их рабочих частей. Ведь "создание вихрей" между лопастями рабочего колеса является довольно сложным процессом, напрямую зависящим от штатной величины зазоров между вихревыми лопатками такого насоса и его проточной частью. По этой же самой причине вихревые насосы оказываются гораздо чувствительнее центробежных к абразивному действию попадающих в них с потоком воды твердых частиц, истирающих со временем рабочие поверхности. Такие особенности конструкции вихревых насосов делают их пригодными для перекачки только очень чистой воды. Еще одним недостатком в работе этих насосов нужно признать то, что они издают неприятные воющие звуки высокой частоты.

Для более уверенного всасывания с малых глубин из колодцев до 8-9 метров разработаны насосы со встроенным эжектором. Эффект усиленного всасывания достигается на них за счет создания области повышенного разряжения на входе насоса. Корпус и рабочее колесо таких центробежных эжекторных насосов, как правило, изготавливается из нержавеющей стали: это обеспечивает им долговечность работы за счет абразивной стойкости рабочих поверхностей по отношению к песку и различным взвесям, содержащимся в воде.

Если Вам требуется подавать воду из более глубоких колодцев или неглубоких водоносных скважин, пробуренных до песчаных горизонтов, то для этих целей могут быть использованы поверхностные самовсасывающие насосы с погружным эжектором. Основной насос в этой конструкции обычно устанавливается в доме (что к тому же снижает грустную вероятность, что Ваш насос может оказаться украден, как это нередко случается с поверхностными насосами, размещаемыми под навесами или с погружными насосами - если устье их скважины выведено не в подвале Вашего дома, а снаружи от него). С вынесенным эжектором такой насос соединяется посредством двух труб: по одной из них поднимается откачиваемая вода, а по другой часть поднятой воды поступает вниз, к эжектору, для создания им всасывающего эффекта. Подобные насосы способны поднимать воду с глубин до 50 метров, но стоит помнить, что насосы с погружным эжектором неминуемо выходят из строя, если внутрь их системы попадает воздух.

Воду из колодца можно откачивать также с помощью различных типов погружных колодезных насосов. Эти центробежные насосы аналогичны по своей конструкции промышленным дренажным насосам, используемым для откачивания бытовых стоков, хотя по сравнению с ними обладают, конечно, меньшей производительностью, но создают значительно больший водяной напор. В отличие от дренажных насосов, погружные колодезные насосы способны перекачивать только относительно чистую воду. Поэтому при их установке важно проконтролировать, чтобы эти насосы создавали в ходе своей работы минимум вибраций и не взбаламучивали воду в колодце или скважине. При сильной вибрации такого насоса в дом начнет поступать вода с большим количеством взвешенных частиц ила и песка, что испортит ее питьевые качества, а во-вторых, такой работой портится и сам источник воды: колодец от сильной вибрации довольно быстро заиливается, а скважина, как правило, разбивается.

Колодезный насос отличается от скважинного тем, что он имеет дополнительную внутреннюю рубашку охлаждения двигателя и поэтому может быть помещен только в скважину большого диаметра или колодец. Насосы того и другого типа имеют, как правило, схожую цилиндрическую форму, но колодезные обладают большим диаметром, чем скважинные, и потому эффективнее используют возможности двигателя. Такие насосы отличаются повышенной производительностью, а стоимостью - меньшей (при той же потребляемой мощности и напоре), чем у скважинных насосов.

В отличие от колодезного, охлаждение для электродвигателя скважинного насоса осуществляется потоком поднимаемой им воды. Поэтому для всякого скважинного насоса в его техническом паспорте обязательно указывается минимально допустимая для возможности его охлаждения скорость движения воды. Именно из-за этого при использовании скважинных насосов столь важны показатели диаметра водоносной скважины, которые не должны оказаться значительно больше диаметра самого насоса.

Как же правильно и точно подобрать себе скважинный насос? Используйте для этого вычисления по простой формуле, чтобы этим ориентировочно определить требуемый напор для Вашего насоса.

Показатель требуемого напора будет равен сумме из

расстояния от поверхности земли до уровня воды в скважине после включения насоса

+ расстояние от поверхности земли до верхней отметки подъема воды в доме

+ давление, обеспечивающее напор в системе водоснабжения (обычно это от 1-ой до 3-х атмосфер, то есть около 10--30 метров водяного столба)

+ дополнительные 20%,

Эти 20% прибавляются с целью учета сопротивления движению воды в самом трубопроводе. Понятно, что эта цифра ориентировочная и сильно зависит от расстояния от дома до скважины.

Практически всегда окажется возможным подобрать оптимальный для Ваших задач насос, который обеспечит необходимое количество воды, ведь номинальная производительность современных скважинных насосов колеблется от одного до 200 и более кубометров воды в час. Следует однако помнить, что хороший скважинный насос является технически довольно сложным и достаточно требовательным к своему хозяину устройством. Он будет готов обеспечивать отличную работу, но и отношения требует деликатного и внимательного. Так, для его нормальной работы необходимо стабильное напряжение в электросети, и максимально допустимое отклонение напряжения, заявленное большинством производителей, будет равно всего ± 5%.

Многим садоводам и дачникам знакома также и более широкая проблема - как, обладая колодцем, заполучить из него воду и в дом, и на полив садового участка? Заполучить так, чтобы это было надежно, желательно также с минимальными затратами по электроэнергии. Самым оптимальным вариантом решения такой задачи будет установка погружного колодезного или скважинного насоса в колодец, а его автоматики и бачка от него - в дом. В сущности, у Вас получится насосная станция. Ведь насосной станцией принято называть самовсасывающий насос, установленный на мембранный бак и снабженный реле давления. Сам мембранный бак представляет из себя разделенную на две части мембраной герметичную металлическую емкость. Одна часть в таком баке будет заполнена воздухом под давлением, а во вторую часть бака насос закачивает воду. На реле, установленном при насосной станции, четко задается верхний предел давления, до которого будет сжиматься воздух в мембранном баке и, соответственно, вода в системе водоснабжения. Как только установленное давление оказывается достигнуто, насос сам отключается. После этого Вы можете использовать всю воду, накопленную в мембранном баке. Если расход воды окажется небольшой, насос каждый раз включаться не будет, а вода просто будет поступать из своего отделения бака. Только когда давление опустится до нижнего предела, заданного на реле, произойдет новое включение насоса станции. Чем больше разбор воды, тем больше вероятность, что насос такой станции будет часто включаться и выключаться. Также это обстоятельство напрямую зависит от объема бака: чем он больше, тем необходимость включений реже. Как правило, для небольшого дома на одну семью достаточно 25-литрового бака. При этом использование самовсасывающего насоса в такой комбинации с мембранным баком всегда имеет следующие преимущества:

• в такой системе водоснабжения создается давление, необходимое для работы многих водонагревательных приборов;
• сокращается количество включений-выключений насоса и тем самым продлевается срок его службы;
• мембранный бак создает запас в несколько десятков литров воды и в случае отключения электроэнергии вы можете беспрепятственно этой водой воспользоваться;
• нет необходимости устанавливать накопительную емкость где-нибудь на чердаке Вашего загородного здания.

Важно, безусловно, и то, что насосные станции достаточно компактны, легки и мобильны. Вес большинства насосных станций не превышает 30 кг, что позволяет без напряжения переносить их даже одному человеку.

Есть у насосных станций и минусы... Следует учитывать такое обстоятельство их работы: если установить станцию непосредственно в дом, будет хорошо слышен шум от работы самого насоса и его вибрации и понадобится дополнительная звукоизоляция помещения, в котором Вы разместите свою насосную станцию. Можно, конечно, установить ее и на улице, удалив от жилья. Для этого придется сделать небольшой колодец - кессон возле самого водяного колодца, но кессон надо делать таким, чтобы (во время длительного простоя насоса без работы) в нем не замерзла вода. Получается, что кессон должен быть не слишком мелким и по возможности утепленным. Следует учитывать и то обстоятельство, что поверхностным насосам и насосным станциям свойственно запотевать от перепада температур колодезной воды и наружной атмосферы, а это означает повышенный риск коррозии металлических деталей насосного агрегата. Хотя корпус у насоса, как правило, сделан из чугуна, а его двигателя - из алюминия, все равно в конструкции поверхностного насоса остается достаточно деталей из простого железа, способных ржаветь, - это болты, узлы крепления самой насосной станции, ее бак, крышка двигателя и т.д. В этих обстоятельствах выигрывают современные конструкции погружных насосов - в них теперь нет практически ни одной ржавеющей детали, поэтому они, находясь все время в воде, способны не проржаветь, а шум от них эффективно гасится самой водной средой.

Получается, что насосная станция работает больше на само всасывание, а погружной насос - на напор воды. Поэтому при одних и тех же показателях в подаче воды погружной насос окажется менее нагруженным агрегатом, то есть станет брать гораздо меньшее количество электричества для подачи одного и того же с насосной станцией количества воды. Но по сравнению с насосными станциями выбор, установка и подключение погружного скважинного насоса окажется делом гораздо более сложным и требующим времени. Кроме этого и цены на качественные скважинные насосы в два-три раза выше цены насосных станций, и это не учитывая затрат на монтаж и на бурение водоносной скважины под насос. Высокая стоимость скважинных насосов оправдывается тем, что при собственном маленьком диаметре они способны обеспечивать довольно высокий напор воды. Для решения столь противоречивой задачи конструкторам приходится прибегать к сложным техническим решениям - к примеру, создавать у скважинных насосов многоступенчатую систему всасывания, что, естественно, приводит и к повышению стоимости такого аппарата.

Источник: www.arrows.ru/articles/50