Насосы: какими они бывают?

Леонид Милеев      Share

Самовсасывающие насосы и насосные станции
Важнейшим фактором при выборе насоса для водоснабжения является глубина заегания воды. В случае если она неболья (до 8 метров), то наиболее простым и удобным способом подъема воды будет установка самовсасывающего насоса. Самовсасывающий насос подойдет для дома, в котором уже установлен накопительный бак, и для пользования душем или мытья посуды – бак просто надо наполнить водой. Важно не забыть установить в этом баке датчик, отслеживающий уровень воды и отключающий насос до того, как бак переполнится. Этот же датчик должен выдавать сигнал насосу о включении, когда уровень жидкости в баке упадет.
У такой системы есть несколько минусов:
• вода из бака к потребителю идет самотеком и, соответственно, давление воды оказывается невысоким;
• нужно специальное место на чердаке и дополнительная трубная разводка к баку и от бака ко всем водонагревательным и сантехническим приборам; требуется очень внимательное отноение к автоматике, отвечающей за отключение насоса в случае переполнения бака.
При отказе этой системы можно окаться в доме, залитом водой. Обычно на всякий случай бак снабжается переливным патрубком, отводящим аварийный излишек воды из дома.
Существует и второй, более предпочтительный, вариант использования самовсасывающего насоса, лишенный всех выеперечисленных недостатков. Это исользование насоса совместно с мембнным напорным баком. Самовсасывающий насос, установленный на мембранный бак и снабженный реле давления принято называть насосной станцией. Мембранный бак представляет из себя герметичный металлический сосуд, раздеенный на две части мембраной. Одна часть бака заполнена воздухом под давлением, а во вторую насос закачивает воду. На реле задается верхний предел давления, до которого сжимается воздух в мембранном баке. Как только это давление достигнуто, насос отключается. Теперь можно использовать воду, накопленную в мембранном баке. Новое включение насоса произойдет только при достижении нижнего предела давления, заданного на реле.

Таким образом, использование самовсасывающего насоса совместно с мембнным баком имеет следующие преимущества:
• в системе водоснабжения создается давление, необходимое для работы многих водонагревательных прибоов;
• сокращается количество включенийвыключений насоса и, тем самым, продлевается срок его службы;
• мембранный бак создает запас в несколько десятков литров воды и в слуе отключения электроэнергии можно беспрепятственно этой водой воспольоваться;
• нет необходимости устанавливать накопительную емкость на чердаке здания.
Немаловажно, что насосные станции достаточно компактны, легки и мобильны. Масса большинства насосных станций коеблется в районе 30 кг, то есть ее вполне может переносить один человек.
При установке насосной станции надо не забыть что на шланге, опускаемом в коодец, обязательно должен быть установен обратный клапан, предотвращающий «уход» воды из системы обратно в колодец при отключении насоса.
Важнейшим параметром, характериющим насосную станцию, является ее номинальная подача (м3/час). Эта цифра говорит о том, сколько воды можно полуть за определенный промежуток времени с помощью такой станции. Больнство моделей, представленных на рынке, имеет максимальную подачу в пределах 3 – 8 м³/час и максимальный напор от 40 до 55 м.
Как уже упоминалось выше, насосные станции можно расположить как в доме, так и за его пределами. Если планируется использовать насос только в теплое время года, то проблем с установкой возникать не должно. Достаточно подключить насос к электрической сети, опустить шланг в коодец и подсоединить напорный патрубок к водопроводной сети. После этих несложных операций вода из колодца постут в дом. Единственное условие, чтобы вода в колодце не заканчивалась (точнее, чтобы уровень воды в колодце не падал ниже уровня водозабора). Если такое возможно, обязательно надо предусмотреть защиту от «сухого хода». Как это лучше сделать, будет подробно рассказано. В случае же, когда планируется использовать насосную станцию круглогодично, потребуются достаточно серьезные подготовительные работы. Станцию надо установить в теплом помещении, а трубу от колодца до дома обязательно утеплить или проложить в земле ниже уровня промерзания. Во избежание замерзания воды в шланге, колодец тоже придется утепть.
Если уровень залегания воды ниже 8 метров или ее качество на этом уровне не устраивает, то обычные насосные станции не помогут, здесь нужны другие варианты.

Скважинные и колодезные насосы
По сравнению с насосной станцией, выбор, установка и подключение скважинного насоса дело гораздо более сложное и серьезное. Да и цены на качественные западноевропейские скважинные насосы в 2 – 3 раза выше стоимости насосной станции. И это без учета затрат на монтаж и на бурение. Высокая стоимость этого типа насосов обусловлена тем, что они при собственном маленьком диаметре должны обеспечивать высокий наор. Для решения такой технически сложной задачи конструкторам приходится прибегать к сложным техническим решениям, например, создавать многоступенчатую систему всасывания, что естественно приводит к удорожанию аппарата.

В отличие от колодезного, охлаждение электродвигателя скважинного насоса осуществляется потоком поднимаемой воды. Поэтому для каждого скважинного насоса в технической документации обятельно указывается минимально допустимая скорость движения воды. Вот почему при использовании скважинных насосов так важен диаметр скважины, который не может быть значительно больше диаметра насоса.
Как же правильно подобрать скважинный насос? Существует достаточно простая формула, по которой можно ориентировочно определить требуемый напор насоса:

Hтреб.=Hдин. + Hдома + Hнап. + 20%,

где:
Hтреб. – требуемый напор, м,
Hдин. – расстояние от поверхности земли до уровня воды в скважине после включения насоса (обычно уровень воды при включении насоса падает на 3-8м), м,
Hдома – расстояние от поверхности земли до верхней отметки подъема воды, B
Hнап. – давление, обеспечивающее напор в системе водоснабжения (обычно 1 – 3 атм., т.е. 10 – 30 метров водяного столба), м.
20% прибавляется для учета сопротивения в трубопроводе. Понятно, что эта цифра ориентировочная, и она очень сильно зависит от расстояния от дома до скважины. Давайте рассмотрим выбор насоса на простом примере. Допустим, заданы следующие условия: необходимое коество воды – 2 м³/час, динамический уровень воды – 61 м, а самая верхняя точка водоразбора находится на третьем этаже (высота этажа 3 м).
Тогда получаем:

Hтреб. = (61+6+30) х 1,2 = 116,4 м

Далее берутся характеристики насосов и по графику, связывающему напор и расход, подбирается ближайшая к требуемым параметрам (расход 2 м³/час и напор 116,4 м) марка насоса.
Может возникнуть и ситуация, когда вам надо подобрать насос под уже имеющуюся скважину. В этом случае минимально допустимый диаметр насоса можно рассчитать по формуле:

• Share

где
D (насоса) – минимальный внутренний диаметр электродвигателя скважинного насоса,
D (скважины) – диаметр скважины,
Q – расчетный расход насоса,
V – минимально допустимая скорость воды на поверхности электродвигателя.
Значительно расширяет область применения скважинного насоса возможность его горизонтального монтажа. В тех случаях, когда забор воды осуществляется из озера или реки, которые находятся на значительном удалении от дома, и требуется большой напор, можно применить скважинный насос, поместив его предвательно в охлаждающий кожух.
Максимально допустимый диаметр этого кожуха вычисляется по следующей формуле:

• Share

Кроме того, насос должен быть закреен вдоль оси кожуха, и ни в коем случае не касался его стенок, так как в этом случае нарушится охлаждение электродвигателя. На рынке предлагается очень большое количество хороших европейских насосов самой разной мощности и размера. Есть насосы малого диаметра равного 3 дюймам, есть и десятидюймовые.
Практически всегда можно подобрать насос, который обеспечит оптимальное для вас количество воды, ведь номинальная производительность скважных насосов колеблется от 1 до 200 и более кубометров воды в час.
В описании насосных станций уже упоминалось о необходимости установки обтного клапана. Он обязан присутствовать и при использовании скважинных насосов, чтобы вода не ушла обратно в скважину при отключении насоса.
Надо отметить, что как для насосных станций, так и для скважинных насосов очень важна их защита от «сухого хода». «Сухой ход» возникает в ситуации, когда уровень воды в колодце или скважине падает ниже критического и всасывающий патрубок (шланг) оказывается выше этого уровня. Как результат – перегрев двигатея и выход насоса из строя. Чтобы избежать этого существует несколько способов защиты насоса. Первый. Можно испольовать поплавковую систему. Схема работы в этом случае достаточно проста. При падении уровня воды, поплавок опускается в нижнее положение, размыкает цепь электропитания и отключает насос. При повышении уровня воды до нормального значения поплавок опять поднимется и, замкнув линию, включит насос.
Аналогично работает и защита насоса с помощью опущенных в воду двух специьных электродов (датчиков уровня), соединенных с защитным устройством. Если нижний электрод оказался выше уровня воды, то происходит отключение насоса, и наоборот, когда вода достигнет уровня верхнего электрода, защитное устройство включит насос.
Еще одним способом защиты насоса от «сухого хода» является устройство отслеживающее не уровень воды в колодце или скважине, а контролирующее прохождение воды через насос. Есть вода – насос работает, как только движение воды прекращается, это устройство останавливает его работу.

Бывают ситуации, когда требуется поднимать воду из колодца при постоянном или временном отсутствии электроэнергии. В этих случаях хорошо тем, у кого есть электрогенератор, а как быть людям, у которых его нет? Для решения этой проблемы рассмотрим еще один тип насосов.

Ручные насосы
Очевидно, что основными достоинствами ручных насосов является их полная независимость от электроэнергии и невысокая цена. Недостаток тоже «виден невооруженным глазом» – никто за вас воду кать не будет, и не затратив определенных физических усилий, воду из колодца или скважины не поднимешь.
Количество фирм, представляющих ручные насосы не значительно. Наверное, это можно объяснить не только относительно невысоким спросом, но и, опять же, как это на первый взгляд ни странно, достаточно низкой ценой. Сумма этих двух фактором говорит о невысокой прибыльности этой позиции и, как следствие, небольшом предложении их на рынке. При этом, в определенных ситуациях, такие насосы могут стать для вас наилучшим выбором. Кроме ситуаций с отсутствием электроэнергии такие насосы могут помочь в случае, когда уровень зеркала воды находится ниже 8 метров, а ваши финансовые средства не позволяют установить качественный, но дорогой скважинный насос.
Ручные насосы условно можно разделить на две группы:
• способные поднимать воду из колодца глубиной до 7 метров,
• обеспечивающие подъем воды из коодцев (скважин) глубиной в 15-30 метров.
Насосы первой группы обычно имеют вес до 20 кг и низкую стоимость. Они смогут помочь вам поднять порядка 25-40 литров воды в минуту.
Насосы второй группы крупнее, имеют высокую водоразборную колонку и весят порядка 25 кг, их стоимость несколько вые. При возможности подъема воды с глубины до 30 м, они имеют подачу того же порядка, что и ручные насосы первой группы, 20-40 л/мин.
Итак, с подачей воды в дом и на участок мы разобрались. Но иногда возникают ситуации, когда надо не подать воду в дом, а наоборот удалить ее из подвала помещения.

Погружные дренажные насосы и насосы для канализации
К сожалению, не так редко владельцы дач и загородных домов по весне, после таянья зимнего снега и осенью, при проливных дождях, сталкиваются с ситуацией, когда подвал или погреб загородного дома оказывается частично затоплен. Незаменимым помощником в этой ситуации является дренажный насос.
Погружные дренажные насосы.
Бытовые дренажные насосы имеют совсем небольшой вес (от 4 кг) и потребляют совсем мало электроэнергии (от 0,3 кВт). Такое совсем небольшое и, что очень важно, достаточно недорогое устройство, способно откачивать порядка 5 кубометов воды в час на высоту до 4 метров. Нередко вместе с грунтовой водой в подвал попадает значительное количество ила и грязи. Мероприятия по очистке помещения от подобного рода отложений достаточно трудоемки и совершенно не эстетичны. В этом случае оптимальным является выбор модели дренажного насоса, способной кроме откачивания воды позаботится и об очистке дна затопленного помещения. Работа такого насоса построена следующим образом. Часть откаваемой насосом воды выбрасывается под давлением обратно. В результате возникающего воздействия происходит отслоение и отделение осадка от дна. Обраовавшаяся смесь воды и грязи вновь засасывается насосом и удаляется из помещения.
Часто бытовые дренажные насосы уже укомплектованы поплавком для включения насоса в зависимости от уровня воды. Поплавковый выключатель подаст сигнал на включение насоса в случае заполнения подвала водой и отключит насос, после того как вся вода будет откачана, что одновременно является защитой насоса и от работы на «сухом ходе».
Дренажные насосы производятся большим количеством фирм, вот только некоторые из них: Grundfos и WILO (Германия), DAB, Nocchi Pumps, Pedrollo, Speroni, Zenit (Италия), ESPA (Испания), Sigma (Чехия), Московский насосный завод (насосы «ГНОМ»).
Как удалить канализационные стоки?
Если в вашем доме отвод стоков самотеком невозможен, то понадобятся специьные канализационные насосы. Все насосы и установки, используемые для этих целей можно разделить по тому, от скольких санузлов надо отводить стоки (объем стоков) и на какую высоту их надо откачивать.
Если необходимо отвести стоки от одного санузла находящегося в подвале, то для этого достаточно самой маленькой откачивающей установки. Например, это может установка одного из немецких проводителей WILO KH 32-04 или GRUNDFOS SOLOLIFT. Эти устройства имеют размеры сливного бачка и даже внешне на него очень похожи. Когда герметичный корпус установки заполняется, автоматиеское устройство с реле давления и обтным клапаном включает насос с режущим механизмом для измельчения бумаги и мягких фракций. При этом все откачивается в канализационный сток. Установки WILO KH 32-04 и GRUNDFOS SOLOLIFT имеют небольшие размеры 300х500х265 мм и 270х530х174 соответственно. Немаоважно и то, что благодаря белому цвету и современному дизайну они отлично впишутся в интерьер и совершенно его не испортят.
Если в вашем доме несколько санузов, то придется использовать более мощный агрегат. Например, это может быть установка WILO DRAIN-LIFT S. Она может быть размещена как в стенной ние, так и в техническом помещении, имеет емкость 45 литров, в которую самотеком сливаются стоки от нескольких санузов. Одно из достоинств этой установки то, что сливные патрубки можно подводить к установке с трех сторон. В накопительной емкости вырезается круговое отверстие в нужном месте, с которым при помощи специальных штуцеров герметично соединяется подходящая сливная труба. WILO DRAIN-LIFT S может откачивать стоки на высоту до 6,7 метра. Существуют и более мощные установки для отвода канализационных стоков, которые могут использоваться в больших многоэтажных зданиях. Они могут быть как с одним насосом, так и с двумя, например WILO-DrainLift M2 (такие установки обычно применяются, когда прекращение отвода стоков недопустимо и нужен резервный насос). Кроме того, насосы серии DrainLift могут использоваться в помещениях, которые иногда затапливаются на непродолжительное время (до 7 дней, при глубине затопления не более 2 метов).

Такие уже укомплектованные шахты, в частности, выпускает фирма WILO, серия WS. Насосы, устанавливаемые в подобных шахтах должны обладать специальными свойствами:
• они не должны подвергаться коррозии под воздействием агрессивной среды, поэтому при их изготовлении испольются высокопрочные синтетические материалы,
• в их конструкции должны быть предусмотрены специальные резаки или ножи для измельчения не только туалетной бумаги и мягких фракций, но и других предметов (тряпок, резиновых перчаток и т.п.). Так, например, насос WILO TP 40 S со специальным резаком запатентованной конструкции без труда может измельчить веревочный канат толщиной до 3 см.
Среди производителей канализационных насосов можно назвать Grundfos, WILO и AI-KO (Германия), DAB, Nocchi Pumps, Speroni и Zenit (Италия), ESPA (Исния).

Как избежать досадных ошибок при выборе насоса
Начнем с того, что для обеспечения водоснабжения могут быть использованы разные типы насосов: самовсасывающие, скважинные, колодезные или ручные.
Если надо поднять воду с небольшой глубины, то наиболее удобны для этого самовсасывающие насосы и насосные станции, созданные на их базе. На какие нюансы стоит обратить внимание, чтобы избежать непредвиденные неприятностей при использовании этих насосов?
Для начала, отметим, что самовсасывающие насосы и насосные станции имеют возможность поднять воду с глубины не более 8 м. Но, выбирая и приобретая такой насос, надо обязательно помнить, что если глубина залегания воды в колодце без включенного насоса равна, например, 7-8 метров, то есть риск, что после включения насоса и откачки части воды эта глубина может увеличиться. Как реьтат, такой насос уже не сможет обесечить водоснабжения дома.
Если насосную станцию планируется использовать круглогодично, надо помнить о следующем. Для того, чтобы в хоодное время года вода не замерзала, трубу от колодца до дома надо обязательно утеплить или проложить в земле ниже уровня промерзания. Саму станцию следует установить в теплом помещении, а во избежание замерзания воды в шланге, коодец тоже придется утеплить.
Если расстояние от поверхности до зеркала воды более 8 м, и самовсасывающие насосы помочь уже не могут, то возможно применение скважинных или коодезных насосов.
При установке скважинного насоса надо обязательно правильно выбрать диаметр скважины – он не должен быть слишком большим. Дело в том, что охлаждение электродвигателя скважинного насоса осуществляется потоком поднимаемой воды. Поэтому для каждого скважинного насоса в технической документации обязательно указывается минимально допустимая скорость движения воды. А она, в свою очередь, непосредственно связана с диаметром скважины. Есдиаметр скважины будет слишком большим, то скорость воды может быть недопустимо низкой. Это может привести к поломке насоса.
Надо отметить, что как для насосных станций, так и для скважинных насосов очень важна их защита от «сухого хода». «Сухой ход» возникает в ситуации, когда уровень воды в колодце или скважине падает ниже критического и всасывающий патрубок (шланг) оказывается выше этого уровня. Как результат – перегрев двигателя и выход насоса из строя. Чтобы избежать этого существует несколько способов защиты насоса. Первый. Можно использовать поплавковую систему. Схема работы в этом случае достаточно проста. При падении уровня воды, повок опускается в нижнее положение, размыкает цепь электропитания и отклюет насос. При повышении уровня воды до нормального значения поплавок опять поднимется и, замкнув линию, включит насос.
Аналогично работает и защита насоса с помощью опущенных в воду двух специьных электродов (датчиков уровня), соединенных с защитным устройством. Если нижний электрод оказался выше уровня воды, то происходит отключение насоса, и наоборот, когда вода достигнет уровня верхнего электрода, защитное устройство включит насос.
Еще одним способом защиты насоса от «сухого хода» является устройство отслеживающее не уровень воды в колодце или скважине, а контролирующее прохождение воды через насос. Есть вода – насос работает, как только движение воды прекращается, это устройство останавливает его работу.
Хороший насос – это технически сложное и, как следствие, достаточно «капризное» устройство. Поэтому и требования к стабильности напряжения в электросети предъявляются достаточно жесткие. Так для большинства насосных станций допустимое отклонение напряжения равно плюс-минус 10%, а для скважинных насосов – плюс-минус 5%. При необходимости, для обеспечения стабильности питающего напряжения, необходимо предусматривать установку стабилизатора напряжения.
При монтаже, как насосных станций, так и скважинных насосов надо не забыть установить обратный клапан. Он нужен для того, чтобы вода не ушла обратно в скважину или колодец при отключении насоса.
Подобрать оптимальный насос задача достаточно сложная и доверять ее решение стоит профессионалам. Но, надеемся, что и эти незамысловатые советы помогут избежать досадных ошибок при приобретении и эксплуатации насосного оборудования и оно, в благодарность вам, прослужит долго и исправно!