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

Если огород можно поливать из неглубоких водоемов с помощью поверхностных электронасосов, простейших маломощных вибрационных помп, погружных дренажников, то с постоянным водоснабжением загородного дома из глубокой скважины дело обстоит иначе. Требуются высокопроизводительные устройства, способные извлекать воду с больших глубин с высоким давлением, при этом их КПД должен быть довольно высоким. Всем этим требованиям в полной мере удовлетворяют центробежные погружные электронасосы, наиболее широко применяемые в бытовом водоснабжении.

Рис. 1 Внешний вид скважинных погружных электронасосов

Принцип действия и устройство центробежных электронасосов

Основным элементом центробежного насоса является двигатель, герметично размещенный в корпусе аппарата, и рабочее колесо в виде диска с односторонней крыльчаткой, закрепленное на его валу. При работе жидкость втягивается через входное отверстие корпуса, расположенное в центральной части рабочего колеса, а его радиально изогнутые лопасти выталкивают ее на периферию. Вода собирается в улиткообразном кольцевом коллекторе и вытесняется наружу через выходной патрубок под давлением следующим потоком воды, поступившей в корпус.

Рис. 2 Принцип работы глубинного насоса центробежного типа

Для повышения давления в системе часто используется несколько колес с отдельными камерами и выводными патрубками, называемые ступенями, от каждой из них к последующей жидкость передается с возрастающим давлением. Центробежные насосы имеют высокий КПД и могут работать с замутненной водой.

Рис. 3 Устройство центробежного насоса для воды

Устройство погружного насоса центробежного типа стандартного промышленного образца, выполненного по ГОСТ, выглядит следующим образом:

1. Корпус. В отечественном насосе он сделан из стальной трубы с толстыми стенками — это придает агрегату высокую жесткость и прочность. Для массивных аппаратов применяют штанговый метод крепления в скважине.
2. Рабочие колеса сконструированы с динамической разгрузкой — это привело к уменьшению сил давления на осевые подшипники, и существенно увеличило срок их службы.
3. Центробежные колеса выполнены по патентованной технологии из прочного пластика, усиленного нержавеющей сталью — это повышает их ресурс работы.
4. Для улучшения вывода песка из механизма применены восьмигранные подшипники.
5. Входное отверстие насоса закрыто перфорированным встроенным фильтром из нержавейки.
6. Из нержавейки сделан и вал электрического двигателя, на котором размещаются рабочие колеса.
7. Сборка «беличья клетка» ротора электронасоса выполнена из медного сплава — это увеличивает надежность и производительность работы электродвигателя при больших нагрузках.
8. Значительная длина статора и ротора призвана повысить надежность электродвигателя, снизить его восприимчивость к колебаниям питающего напряжения, улучшить условия охлаждения.
9. Самоцентрирующийся радиально-упорный подшипник компенсирует осевое давление.
10. Обмоточный медный провод статора с высокотемпературным изоляционным покрытием (до 100 С) в виде изолированных жгутов укладывается в его пазах, технология производства снижает реакцию электродвигателя на скачки напряжения и увеличивает его срок службы.
11. Вмонтированный обратный клапан препятствует вращению колеса в обратном направлении, удерживает воду в системе, облегчая запуск электродвигателя и предотвращая гидроудары.

Рис. 4 Схема устройства промышленного центробежного насоса для воды ЭЦВ

Отличительные особенности центробежных электронасосов Grundfos

Датская компания Grundfos считается мировым лидером в производстве насосного оборудования, поэтому ее продукция является ориентиром для любого производителя и имеет весомые отличия от отечественных аналогов. На примере ее электронасосов можно показать, какую конструкцию должна иметь хорошая погружная скважинная помпа и какие функции она должен выполнять. Устройства предназначены для забора воды в скважине или колодце со значительной глубиной и имеют следующие особенности:

Рис. 5 Внешний вид электронасосов Grundfos

• Корпус выполнен из прочной нержавеющей стали, рабочие колеса и некоторые внутренние детали из сверхпрочного полиамида.
• Модульная конструкция электронасоса включает три составные части: управляющую электронику, модуль с двигателем, блок центробежных рабочих колес — это позволяет с легкостью разбирать и собирать устройство.
• Агрегат предназначен для работы с чистой питьевой водой, поэтому материал изготовления рабочих колес и внутренних деталей не оказывает вредного влияния на состав воды.
• Очень прочный корпус позволяет опускать электронасос на значительную глубину, в отличие от отечественных моделей из него не выдавливается масло.

Рис. 6 Устройство скважинного насоса Grundfos SP и SQE

• Обмотка кабеля выполнена из каучука, произведена и сертифицирована в Германии. Материал предназначен для эксплуатации в воде питьевого назначения.
• Электронасосы легки в управлении — на блоке управления CU-301 можно задавать режим работы устройства — менять давление, останавливать насос в скважине, при неполадках в системе на блоке загорается красный индикатор и электронасос останавливается.
• Устройство глубинного насоса включает в себя защиту от перегрузок — при подаче воды в заполненную систему или при забитых трубах электронасос отключается.
• Прибор оснащен защитой от сухого хода, отключающей его при отсутствии воды.
• Имеется защита от скачков электроэнергии — насос переходит в аварийный режим при их значениях больше 315 В. и ниже 150 В.
• Приборы имеют встроенные обратные клапаны из пластика.

Рис. 7 Электроника Grundfos

• Встроенная в насос для скважины электронная система плавного пуска двигателя на постоянных магнитах снижает износ деталей и элементов водопроводной системы после гидравлических ударов при многократных запусках и остановках электронасоса.
• За счет более высокого КПД Grundfos тратят меньше электроэнергии на подъем одинакового с другими насосами объема воды. Частотный преобразователь, встроенный в электронасос и управляющий скоростью вращения рабочих колес, позволяет довести экономию электричества до 40% от стандартного аналога.
• Надежность Grundfos очень высока, они могут работать в скважинах до 20 лет в самых тяжелых условиях.
• Принцип работы SQE позволяет изменять частоту вращения вала от 65% до 100% — это позволяет настроить устройства индивидуально для каждой скважины.

Центробежные электронасосы являются основными устройствами для обеспечения водоснабжения загородных домов. В случае глубоких скважин с тяжелыми условиями эксплуатации соотношение цена – качество – надежность у насосов от известного зарубежного производителя может быть лучше, чем у отечественных аналогов.

Вопрос о том, как обеспечить свое загородное жилье автономным водоснабжением, актуален сегодня для многих домовладельцев. Уже никто не хочет носить воду ведрами из колодцев. Коромысло можно увидеть только на рисунках или в музеях.

На смену ведрам пришли насосы, которые самостоятельно качают воду в систему трубопроводов. Главное, сделать правильный выбор при оборудовании скважины водоподъемным механизмом.

Виды насосов

Любые насосы, которые используются для подъема воды из скважин, делятся на два типа по месту их установки.

Они могут быть:

1. поверхностными , когда корпус находится рядом со скважиной или при помощи поплавка держится на поверхности воды, а воду качает из глубины скважины;
2. погружными , когда сам агрегат находится на глубине и подает воду по шлангам на поверхность.

Самыми распространенными в быту типами этих агрегатов являются поверхностные устройства.

Их применяют довольно широко:

1. для подъема питьевой воды из колодцев;
2. для подъема питьевой воды из скважины;
3. для откачки воды из затопленных подвалов;
4. для полива водой, откачиваемой из водоемов.

Минус этих механизмов состоит в том, что забор воды они могут осуществлять с глубины не более 8 метров. Соответственно, применять их для глубоких скважин с питьевой водой не получится.

Для забора воды из скважин подходит насосное оборудование погружного типа, которое способно качать воду со значительной глубины. Погружные агрегаты различают по механизму качания воды.

Они бывают трех типов:

1. вихревыми, в которых перекачивание воды происходит за счет образования вихревого потока, они имеют рабочее колесо в виде плоского диска с короткими лопастями;
2. центробежными, перекачка идет за счет центробежной силы, которую создают вал с расположенными на нем гребными лопастями;
3. вибрационными, в которых перекачивание происходит за счет разности образующегося давления по разные стороны мембраны, которая и является основной конструктивной деталью.

Выбор необходимого типа агрегата осуществляется исходя из следующих параметров:

1. общей глубины скважины и уровня воды в ней;
2. общей потребности в потреблении воды;
3. фактических показателей расчетного напора воды в створе;
4. диаметра столба створа.

Наиболее распространены сегодня центробежные модели насосов погружного типа для подъема воды из скважин. Они обеспечивают достаточную производительность и могут работать даже с водой, в которой содержатся примеси песка.

Статьи по теме:

Применение центробежной силы

Насосы, действие которых основывается на применении центробежной силы для подъема воды, получили в наше время широкое применение. Центробежный погружной насос для скважины перекачивает воду за счет вращения специального колеса, который закрепляется на валу.

Немного истории

Очень трудно сейчас определить, кто придумал первым использовать центробежную силу для подъема воды. Существуют известные эскизы, которые выполнил Леонардо да Винчи. По ним вполне можно предположить, что именно он первым предложил перекачивать воду за счет использования центробежной силы во вращающемся канале.

На практике первое известное устройство было опробовано в 1732 г. Его разработал ЛеДемур.

Суть этого насоса заключалась в следующем:

1. к вертикальному валу прикреплялась труба, жестко с ним связываясь соединяющим стержнем;
2. нижний конец трубы погружался в воду;
3. вал начинал вращаться, труба тоже приводилась во вращение;
4. центробежные силы вызывали перемещение воды в трубе.

Но распространение центробежные насосы получили только с конца 19 века. В это время появились тепловые, а затем электрические двигатели, что позволило создавать даже многоступенчатые агрегаты для глубоких скважин.

Русский инженер В.А. Пушечников разработал многоступенчатый насос на основе применения действия центробежной силы для скважин до 250 м глубиной.

Принцип устройства можно описать следующим образом:

1. эластичная муфта служит соединением приводного вала с электродвигателем;
2. масляная ванна находится непосредственно под муфтой;
3. в ванну помещен шариковый подшипник, который воспринимает на себя осевую нагрузку;
4. масло для смазки подается по колонне труб, подвешенных к опорной раме;
5. колонна и приводной вал опираются на подшипники, которые помещаются в крестообразных кронштейнах;
6. кронштейны установлены между стыками труб;
7. в самой опорной раме есть сальниковая коробка, под ней размещен патрубок для нагнетательных труб;
8. всасывающий штуцер насоса соединяется с всасывающей трубой, на трубе присутствует предохраняющая сетка.

Такая конструкция облегчает размещение насоса в скважине не очень большого диаметра. Самый первый насос этой конструкции был изготовлен в конце 1899 г. И был установлен на водокачке в Мытищах.

Испытания прошли успешно, вскоре были изготовлены такие скважинные центробежные насосы в количестве 19 штук, которые также были установлены на этой водокачке.

Интересно, что выполнить этот заказ на изготовление агрегатов смогли только в Париже на заводе Фарко, хотя предложение о размещении заказа было выслано на 24 завода в разных странах. В технической литературе можно встретить название этого насоса, как «насос Фарко», а не по имени конструктора.

Принцип работы современных моделей

Решая вопрос,как выбрать центробежный насос для скважины, необходимо понимать основные параметры, по которым различаются модели.

Различные центробежные насосы для скважины можно классифицировать следующим образом:

1. по числу имеющихся колес, если одно колесо, то устройства одноступенчатые, если больше, то многоступенчатые;
2. по напору, от низкого или среднего напора до высоких значений;
3. по способу подачи воды, односторонняя подача или двухсторонняя;
4. по способу, который применяется для отвода жидкости в спиральный канал из рабочего колеса, могут быть спиральные и турбинные;
5. по скорости хода, тихоходные, нормальные, быстроходные.

Важно. Несмотря на то, что цена многоступенчатых моделей дороже, чем одноступенчатых, многие предпочитают устанавливать именно их.
Дело в том, что такие модели имеют больший запас прочности и не портится от содержания в воде различных примесей механического порядка.

Принцип работы данных механизмов происходит по следующей схеме:

1. подается вода, за счет быстрого вращения крыльчатки создается обильный поток;
2. центробежная сила действует, вытесняя воду от центров колес к дальним участкам;
3. повышается давление внутри, оно вытесняет жидкость в трубопровод;
4. давление в центре у рабочего колеса соответственно понижается;
5. вода поступает вновь через всасывающую трубу.

Глубинный насос с виду похож на цилиндр. Это позволяет размещать его в достаточно узких скважинах. Длина конструкции может быть от 0,5 до 2,5 метров, а диаметр составляет приблизительно 10 см. Несмотря на свои скромные размеры, эти устройства для скважин характеризуются отличной производительностью.

Важно. Необходимо следить, чтобы насос во время работы не касался стенок створа скважины.
Если диаметр створа слишком мал, то необходимо защитить агрегат, надев на его корпус резиновое кольцо.

Установка центробежного насоса в скважину проводится специалистами, так как очень важно все сделать грамотно, если вы хотите пользоваться водой из скважины длительное время, не зная забот.

Агрегат опускают в скважину на глубину, предварительно закрепив его страховочным тросом к оголовку или крышке скважины. Электрический кабель подключается к насосу и также пропускается в специальное отверстие в оголовке.

С трубой насос должен быть соединен латунным фитингом. Второй конец этой трубы соединяется с выходом на крышке.

Если у вас есть опыт в монтажном деле, то можно своими руками выполнить подключение центробежного насоса к скважине. Главное, соблюдать все требования, которые описывает инструкция к конкретной модели.

Важно. При установке оборудования в скважине на глубине большей, чем 80 метров, применяют трубу, выдерживающую давление в 16 атмосфер.
При меньшей глубине установки достаточно применение трубы на 12,5 атмосфер.

Резюме

Правильно подобранное насосное оборудование обеспечит работу системы подачи воды в бесперебойном режиме. В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

Для того, чтобы реализовать забор воды из скважины, потребуется специальное оборудование, одно из которых – погружной насос, называемый также глубинным. Глубинный насос способен выкачать воду как из песчаного, так и из известнякового водоносного горизонта. В этой статье мы ознакомимся с принципами работы такого оборудования, его сильным и слабыми сторонами, а также подскажем, на что обратить внимание при выборе.

Виды погружных насосов для работы в скважине

Каждый погружной насос способен поднимать воду с глубины и доставлять ее на поверхность к пользователю. Устройства отличаются друг от друга не только тем, насколько они мощные. Отличительная же особенность каждой модели сводится к тому, требуется ли погружать оборудование в воду полностью или частично. Принцип их действия также разнится. Бывают устройства, оборудованные автоматикой и без нее. Так, насос может быть:

• вибрационным. Основной его рабочий элемент – подвижный поршень, задача которого – создавать давление воды посредством возвратно-поступательных движений. Движение осуществляется за счет электродвижущей силы катушки индуктивности. К катушке подводится напряжение в 220В, в результате чего создается магнитное поле, которое и является причиной начала движения сердечника и поршня. Когда поршень втягивается, в рабочую камеру начинает затекать вода.

Когда будет достигнута предельная точка, поршень автоматически разомкнет контакты, что приводит к отключению магнитного поля. Давление создается из-за того, что поршень постоянно опускается в воду. Процесс будет повторяться до тех пор, пока необходимое количество воды не окажется на поверхности. Особой мощностью данный вид насосов не может похвастаться, однако, ему под силу работать с мутной водой, да и мелкие камни никак не влияют на эффективность его работы. При этом характерны невысокой стоимостью и ремонтопригодностью, к примеру, если поршень выйдет из строя;

• центробежным. В этом случае поток воды реализуется за счет действия крыльчатки, которая соединена с валом электрического двигателя. Ротор электродвигателя образует магнитное поле, приводящее к движению крыльчатки. Главное преимущество такого оборудования – высокая мощность, поэтому они актуальны для обеспечения водой как загородных домов, так и крупных предприятий. Среди недостатков можно назвать разве что чувствительность к загрязненной воде. Даже если речь идет о мелких камушках, размеров от 1 до 2 мм, они способны заметно сократить срок службы оборудования. А ремонт устройства – дорогостоящая процедура.

Каждый вид насоса можно оборудовать автоматической системой управления. То есть агрегат сам начнет включаться, как только будет открыт водопроводный кран.

Специалисты советуют, что если скважина характерна мутной водой или наличием мелких камушков, то лучше всего устанавливать вибрационную модель насоса. Однако, по мощности они уступают центробежному оборудованию, что также следует учитывать.

Кроме того, выделяют два типа помп для насосов:

• поверхностная – устанавливаются за пределами колодца, а для подачи воды используется шланг. Их особенность – хороший напор, легкость монтажа и обслуживания. Имеется и минус – не самая лучшая мощность, которой достаточно лишь для того, чтобы качать воду с колодца глубиной не более 9 метров;
• погружная – устанавливаются непосредственно в воде. За счет простой и надежной конструкции такое оборудование служит долгие годы, а монтировано может на достаточной глубине. Помимо этого, имеются у таких помп и следующие положительные качества: они более приспособлены к зиме, отличаются высоким КПД, практически не шумят и благоприятно сказываются на стабильной работе водопроводной системы.

Автоматика для насосов

На данный момент под автоматикой подразумевается следующее: датчики, следящие за давлением и уровнем воды, «сухой ход», датчики температуры, блоки для управления и целые комбинированные системы, обеспечивающие комплекс.

• защита от «сухого» хода. Необходимо понимать, что центробежный насос работает от электричества. Его потребление зависит от плотности жидкости, которая перекачивается. Бывает, что в насос попадает не вода, а воздух, в результате чего снижается потребление тока. Если датчиком будет зафиксировано падение тока, то он автоматически отправит сигнал насосу для его отключения.

Есть и альтернативный способ, отталкивающийся от того, какие параметры электропроводности у воздуха и воды. Для этого в скважину необходимо опустить электроды, чуть выше отметки. В этом случае автоматика отключит насос до того, как он перегреется, что значительно продлевает его срок службы;

• датчик давления. Давление начинает падать в том случае, если в скважине не осталось воды, а насос продолжает «качать», но уже не жидкость, а воздух, то есть в холостую. При падении параметра давления ниже обозначенного уровня, датчик выключит насос. Подобный вид автоматики актуален для любого вида насоса;
• температурный датчик. Подобный элемент характерен для некоторых погружных насосов. Опять-таки, если допустимая норма нагрева оборудования будет превышена, он автоматически отключится от питания;
• механическая защита снижения уровня воды. Для этой цели на воду нужно поместить специальный поплавок и соединить его с датчиком при помощи тонкого шнура. Погружной насос будет отключен, если уровень воды опустится ниже заданного параметра. Как только вода наберется – датчик подаст сигнал для включения. Подобная автоматика присуща лишь центробежному насосу.

Как грамотно выбрать насос

Как было сказано выше, наиболее популярные модели, забирающую воду со скважин и колодцев – вибрационные и центробежные. Отталкиваясь от следующих аспектов вы сможете отдать предпочтение определенному виду оборудования:

• как далеко оборудован колодец или скважины по отношению к строению. В случае, когда резервуар находится неподалеку, то есть не далее 10 – 20 метров, то с забором воды способен справиться любой вид насоса. Если расстояние большее, то необходимо отталкиваться от параметра высоты подъема воды, что фиксируется в документации к оборудованию. К примеру, если расстояние 20 – 50 метров, то мощность подъема должна быть не менее 20 метров (следует также учесть высоту подвода воды к крану в доме);
• насколько хороша вода в резервуаре. Если в воде нет посторонних частиц, суспензий и прочих механических включений, то можно выбирать любой вид насоса. Если у пользователя грязная и низкокачественная вода, то лучше всего остановить выбор на устройстве вибрационного характера;
• каким способом будет забираться вода. Обустраивая автономную систему или канализацию на территории загородного дома, лучше всего выбрать модель насоса с верхним забором воды. В первую очередь выбор характеризуется тем, что двигатель устройства будет охлаждаться естественным способом. А если уровень воды в колодце упадет, то за счет автоматики насос не начнет перегреваться, работая в холостую. Но, нужно заметить, что поверхностные модели менее мощные, нежели их донные аналоги.

Итог

Автоматический колодезный насос, как правило, работает в паре с гидропневматикой или электронной системой подачи воды. Автоматика имеет вид внешнего реле, которое подключается к помпе или же это может быть электроблок, устанавливаемый в сам насос.

Колодезный насос бывает двух видов: поверхностный и погружной. Первые в своей конструкции имеют гидроаккумулятор и реле давления. Распространяются такие модели по отдельности или в виде целого блока, то есть насосной станции. Погружные устройства в свою очередь отличаются наличием встроенных датчиков и электромеханическим управлением.

При выборе конкретной модели следует отталкиваться от технических характеристик конкретной модели. Речь идет о производительности, высоты подачи и максимальном напоре.

Наличие на дачном участке или в частном доме автономного водопровода – это огромный плюс в их обустройстве. Хозяин не зависит от насосных станций - у него в распоряжении собственная. Существует множество установок для выкачивания воды: поверхностные, глубинные насосы для скважин. Если вас одолевают сомнения, какой выбрать, посмотрите, как производится установка своими руками (монтаж на примере насоса грундфос).

Разновидности насосов и их классификация

Основной функцией глубинного насоса является извлечение водной массы из недр земли и транспортировка ее к потребителю в жилые помещения или хозяйственные постройки (кухню, душ , туалет). Также с его помощью выполняется полив участка или теплицы, и наполнение резервных емкостей.

Современные глубинные насосы довольно компактны и просты в использоании

Глубинные насосы обладают небольшим корпусом цилиндрической формы. Они практически не занимают место на участке. Существует 2 типа таких насосов:

1. Промышленные. Используются предприятиями. За счет большой мощности, могут поднимать воду с глубины до 100 метров. Имеют внушительные габариты.
2. Бытовые. Используются в частных домах или дачных участках, можно установить самостоятельно, отличаются компактностью и относительно большой мощностью.

Совет. Перед установкой проконсультируйтесь со специалистами. Мощность выбранного насоса будет зависеть от глубины залегания воды.

Также насосы различаются по способу их установки.

1. Погружной насос. Аппарат полностью погружен в воду, от него отводится напорный шланг, с помощью которого выполняется соединение с водопроводом.
2. Поверхностный насос. Аппарат расположен вне водной поверхности, от него отводится 2 шланга: напорный (выполняет подачу воды в водопровод) и всасывающий (обеспечивает всасывание жидкости в насосный агрегат).

Кроме различия по области применения и схеме установки насосов есть еще классификация по типу конструкции и принципу работы:

Схема: устройство центробежного насоса

Центробежные насосы. Используются в любое время года. Применяется гидравлический механизм. Подача воды осуществляется за счет вращения колес, находящихся возле двигателя. Рабочая часть (колеса) выполнена из плотного пластика или нержавеющей стали, что обеспечивает малый вес конструкции. Устойчив к воздействию абразивов (песка и глины). Установка данного оборудования предусматривает наличие фильтра грубой очистки воды от частиц песка и камней. Охлаждается с помощью проходящей через корпус воды, поэтому и устанавливается по принципу углубления. Такие насосы оснащены датчиком температуры, который автоматически выключает устройство в случае его перегрева. Единственным недостатком оборудования является высокая стоимость, по сравнению с вихревым.

Совет. Если планируется круглогодичное проживание в дачном доме, то лучше выбрать центробежный насос.

Схема: вихревой насос для скважины

Вихревые или вибрационные насосы. Такое оборудование не предназначено для подачи большого количества воды. Их используют только в неглубоких скважинах. Рассчитаны для сезонного потребления водных ресурсов. Работа механизма осуществляется за счет высокочастотных колебаний, приводящих в движение механический поршень, который и обеспечивает всасывание воды в аппарат. Плюсами такого рода оборудования является невысокая стоимость, компактность габаритов, минимальное потребление энергии. Минусами – разрушает стены скважины за счет продолжительного вибрационного воздействия, малая мощность и низкая производительность.

Совет. Чтобы вихревой насос не разрушал стены скважины, при его установке на корпус надеваются резиновые кольца.

Устройство насосного агрегата глубинного типа

Для того чтобы правильно выполнить монтаж насосного оборудования, необходимо знать какой насос из чего состоит, как собирается и работает.

Схема: устройство глубинного насоса для скважины

Главными деталями устройства является двигатель и насосная часть. В нижней части корпуса расположен двигатель, при установке особое внимание обращается на его гидроизоляцию. Насосная часть - многоступенчатый механизм, который включает в себя рабочие колеса, лопастные отводы и приводящий их в действие рабочий вал.

Охлаждается изделие с помощью выкачиваемой воды. Наружное охлаждение происходит за счет прохождения водяных масс между корпусом насоса и стенами скважины. Внутреннее – при прохождении воды непосредственно через агрегат.

Важно! Если установка насосного агрегата на дно или стены пробуренной скважины не представляется возможным, то колодец оснащается трубами из асбеста.

Принцип работы погружного насоса

Среди всех выкачивающих воду устройств, глубинные насосы наиболее популярны. Они имеют ряд преимуществ перед другими агрегатами:

• бесшумность работы;
• нет перебоев в подаче водной массы;
• легкий и быстрый монтаж;
• забор воды на большой глубине;
• узкая цилиндрическая форма корпуса;
• защита от перегрева двигателя;
• выполнен из антикоррозийных материалов.

Совет. Для того чтобы выбрать какой бы то ни было насос необходимо учесть форму и глубину колодца. Впоследствии вы не будете тратить время, силы и средства на установку дополнительного оборудования.

Схема подключения погружного насоса

Для того чтобы правильно выбрать глубинный насос, необходимо учитывать следующие данные:

• потребление воды в каждой точке водозабора и на всем участке в сумме;
• диаметр и глубина пробуренной скважины;
• геологические данные участка земли (тип грунта, глубина залегания подземных вод и т. д.);
• наличие на участке источников подачи электричества.

Выбор насоса напрямую зависит от глубины скважины и залегания подземных вод. Если водоносный слой находится на глубине от 10 м, то стоит выбрать глубинный насос. При приобретении насоса, выбирайте аппарат с мощностью, немного превышающей требуемую: впоследствии вы сможете выполнить усовершенствование водопровода, не прибегая к замене устройства выкачки воды.

Каким образом насосное устройство зависит от глубины колодца

Для выбора насоса необходимо посмотреть в паспортные данные скважины, там указаны все ее параметры. Если вы не знаете глубину скважины, то необходимо произвести замеры. К сухой (!!!) веревке привязать грузик и опустить его в отверстие, извлечь веревку и по мокрой отметке определить расстояние от поверхности земли до уровня воды в скважине. Опуская веревку глубже, можно определить и глубину скважины.

Измерение глубины скважины

Приобретая насос, обязательно изучите инструкцию и паспорт изделия. В этих документах указывается мощность насоса в зависимости от глубины скважины.

1. 30-60 метров. Установка насосов в таких условиях производится непосредственно в скважину. При монтаже дополнительно ставят 2 -3 обратных клапана, чтобы поднимаемая вода не уходила обратно. В такие скважины устанавливают центробежные насосы, оснащенные термозащитой. Аппарат с помощью специальной техники вводится в скважину и закрепляется тросом на поверхности земли.
2. 10-20 метров. При залегании воды на средней и маленькой глубине можно использовать поверхностный, а не глубинный насос. Такой аппарат устанавливают вдали от источника, и с помощью шланга проводят забор воды из него.

Подключение погружного насоса

Монтаж глубинного аппарата на примере погружного насоса фирмы GRUNDFOS (грундфос)

Глубинные насосы фирмы Grandfos (грундфос) оснащены двигателями погружного типа. Бесшумная работа двигателя обеспечивается за счет установленных подшипников скольжения, смазанных специальной жидкостной антикоррозионной смазкой. Электрическая часть насоса заполнена жидкостью, предельная температура замерзания которой составляет -20°С и ниже. Чтобы двигатель работал исправно, необходимо постоянно следить за уровнем наполняемой жидкости в нем. Доливать рекомендуется жидкость типа SML-2 только фирмы Grunfos. Для проведения заливки в электродвигатель используйте следующий алгоритм:

Глубинный насос Grandfos

1. Убедитесь, что установка двигателя произведена в вертикальном положении с отклонением в 10-12°.
2. Открутите с помощью отвертки пробку.
3. С помощью шприца залейте жидкость в двигатель.
4. Распределите жидкость равномерно по поверхности капсулы двигателя с помощью раскачивания устройства, собравшийся воздух выйдет на поверхность.
5. Закрутите резьбовую пробку максимально туго, чтобы предотвратить проливание.
6. Установите двигатель в корпус насоса.

Схема установки насоса Grandfos

Для того чтобы двигатель насоса мог свободно охлаждаться, необходимо производить контроль температуры заливаемой жидкости и минимального значения скорости потока воды. Для обеспечения свободной конвекции, ширину трубы скважины делают на 4-6 см больше диаметра корпуса насоса.

Важно! Свободная конвекция двигателя не допускается при условиях образования отложения на корпусе насоса.

Перед тем как проводить монтаж насоса необходимо убедиться, что он отключен от сети после возможной проверки и исключено случайное его включение. Все технические данные изделия описаны в паспорте в виде таблицы, туда снесены мощность, потребление электроэнергии, напряжение питания значение «косинуса фи» и др.

Насосы Grudfos (грундфос) оснащены внутренним тепловым реле, которое срабатывает при перегреве установки, отключая питание насоса. В дополнительной защите не нуждаются.

Монтаж глубинного насоса Grundfos (грундфос) выполняется следующим образом:

1. Производится установка обратного клапана на патрубок насоса. Вода не будет сливаться после отключения питания.
   На всасывающий патрубок монтируют фильтр грубой очистки чашевидной формы. Он убережет рабочую насосную камеру от заиливания.
2. После установки обратного клапана, устанавливают нагнетательный патрубок, по которому вода будет подаваться вверх.
3. Кабель питания в гидроизоляции пропускают по нагнетательному шлангу, его крепят с помощью клипс.
4. В кронштейны, предусмотренные на верхней части нержавеющего корпуса, проводят полимерный шпагат, который будет в дальнейшем удерживать насос в скважине.
5. Готовый к запуску аппарат опускают в шахту скважины. Опорой служит только шпагат, связка кабеля со шлангом не несет никакой нагрузки.
6. Канат фиксируют на кронштейне, который расположен с наружной стороны обсадной трубы.

Насос и детали для его сборки

Учтите, что выбрать правильный алгоритм установки вам поможет человек, который занимается этим профессионально. Если вы хотите выполнить установку своими руками, проконсультируйтесь с мастером, чтобы не допустить ошибок.

Замена и ремонт глубинного насоса

Даже самая надежная система изнашивается и может давать сбой в работе. Для обеспечения дальнейшей работы аппарата, его необходимо демонтировать и заменить либо произвести ремонт. Данная процедура производится так:

1. Отключите систему электропитания и водопровода от насосного агрегата.
2. Извлеките насос из скважины. Для этого необходимо воспользоваться помощью товарищей, т. к. эта процедура подразумевает не малый физический труд.
3. Отсоедините обратный клапан и фильтр грубой очистки, расположенный на входе в насос.
4. Произведите диагностику изделия.
5. Выполните замену или ремонт вышедших из строя частей.
6. Внимательно осмотрите все патрубки, шланги и кабель на наличие повреждений.
7. Прочистите фильтр или замените его.
8. Соберите насосное устройство и выполните его монтаж на рабочее место.

Ремонт глубинного насоса

При замене устройства следует использовать новые полимерные стяжки и фильтры.

Как вы видите, монтаж и демонтаж глубинного насосного агрегата можно выполнить и самостоятельно. Главное, правильно выбрать устройство и подобрать мощность насоса под соответствующую глубину скважины.

Как установить глубинный насос: видео

Глубинные насосы для скважин: фото