Если на участке дома имеется пробуренная скважина, то для организации системы полива или водоснабжения можно использовать самовсасывающий насос для воды. Сегодня мы с вами разберем строение и принципы работы такого оборудования, узнаем о его преимуществах и недостатках и увидим, как он устанавливается и подключается. Материал будет полезен всем владельцам частных домов и загородных участков, где проблемы с доставкой воды стоят особенно актуально.

Поверхностный насос – виды, строение и принцип действия

Насосы самовсасывающего типа поднимают воду из скважин за счет разницы в перепаде давления. Максимум на что они способны при идеальных условиях (при создании вакуума), поднять ее на высоту 10,3 м, но таковых нет нигде, поэтому этот параметр равен 8-9 метрам по факту. Внутри агрегата вращаются лопасти, создающие области пониженного давления, которые тут же стремятся заполниться жидкостью.

Состоят такие насосы из электрического двигателя, выполняющего основную работу, и рабочей камеры, через которую перекачивается жидкость за счет нагнетательного механизма, приводимого в движение мотором. Соединены активные части посредством вала, который проходит через уплотнитель, не дающий попасть воде в электрическую часть прибора.

Уплотнители существуют двух видов – сальники и торцевые. Первый вариант недорогой, но качество его не очень высокое. Второй встречается реже в виду дороговизны – им комплектуются самые надежные агрегаты.

Интересно знать! Существуют насосы вообще без уплотнителей. Они оборудованы магнитными муфтами. С одной стороны такое решение говорит о надежности, а с другой – о низком КПД насоса. Очень высокие потери при передаче крутящего момента с вала на вал. Такие конструкции являются на сегодня самыми дорогими.

По принципу создания всасывающего усилия насосы делятся на центробежные и вихревые. И там, и там установлена крыльчатка, только она отличается по своей форме. Давайте подробнее расскажем об этих системах.

Центробежные насосы

Если посмотреть на рабочую камеру центробежного насоса в разрезе, то можно заметить, что она напоминает раковину улитки. По центру установлены рабочие лопасти, составляющие колесо. Колес может быть несколько – многоступенчатая конструкция, или одно – одноступенчатая помпа. Первые могут менять параметры всасывания, тогда как последние всегда работают с одной мощностью.

Лопасти расходятся от вала радиально и загнуты при этом в сторону обратную вращению – это можно увидеть на схеме, представленной выше. Когда колесо начинает вращаться, лопасти как бы отталкивают от себя воду, прижимая ее к стенкам камеры, создавая тем самым центробежный эффект. Вода проходит через диффузор – расстояние от стенок камеры до кончиков лопастей. На диффузоре создается повышенное давление, благодаря чему вода поднимается вверх, закручиваясь по «улитке», и уходя в стороны выходного патрубка.

В это же время в районе центра рабочей камеры (колеса) создается область пониженного давления, которая тянет за собой воду через входной патрубок. Магистраль от него уходит либо в водоем, либо в скважину. Процесс этот даже не циклический, он просто бесконечный и происходит постоянно, пока запущен мотор, и вращается вал.

В принципе, это достаточно производительный способ перекачки воды, но у него есть один существенный недостаток – если система заполнена воздухом, то область пониженного давления не может быть создана. Агрегат начинает работать вхолостую, что может привести к его перегреву и выходу из строя. Поэтому перед первым запуском в него заливают через специальное отверстие воду, чтобы заполнить подающую магистраль и рабочую камеру. Стекать воде в обратном направлении не дает обратный клапан, который обычно укомплектовывается фильтром грубой очистки и ставится на конце вводной магистрали, погруженном в источник воды.

Вихревые насосы

Вихревые насосы работают немного по иному принципу. Внутри тоже имеется рабочее колесо, но его форма другая – лопасти расположены с двух сторон, они прямые и радиальные. Называется такое строение импеллер. Корпус рабочей камеры изготовлен так, что рабочее колесо получается плотно охваченным и лишь в районе боковых перегородок имеет зазор большого размера.

Вращение такого колеса заставляет двигаться и воду. За счет возникающей центробежной силы она начинает прижиматься к стенкам камеры и двигаться по ней. При контакте со второй стороной лопастей жидкость получает дополнительное ускорение, из-за чего начинает закручиваться в вихри. В результате образуется постоянный вихревой поток, что, собственно, и дало название оборудованию.

Такая система перекачки воды позволяет создать давление 5-7 раз превышающее показатель центробежных насосов такой же мощности. Если в вашем водопроводе нужно обеспечить высокое давление и расходуете вы не так много воды, то применение такого оборудование будет удачным для вас решением. Такие насосы способны создавать зоны низкого давления, даже будучи заполненные только воздухом, хотя тут многое зависит от строения конкретной модели и ее мощности, но в любом случае смесь воды и воздуха она спокойно перекачает без потери мощности всасывания и перегрева. Поэтому камеру можно заполнить водой частично.

Из недостатков стоит отметить невысокий КПД и повышенный расход электроэнергии. Именно по этой причине такие насосы лучше ставить там, где расход воды маленький.

Что такое эжектор

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

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

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

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

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

1. Производительность таких насосов составляет 3-5 кубических метров в час, чего хватит даже для большого дома с большим количеством жильцов.
2. Рабочее давление в системе находится на отметке 4-6 Бар – этого достаточно для нормальной работы всех типов сантехнических приборов и бытовой техники. Важно! Производительность насоса рассчитывается не только по глубине, с которой ему нужно поднять воду. Очень важную роль играет длина водопровода и количество водоразборных точек в доме.
3. Насосы эти очень шумные, поэтому их устанавливают за пределами помещения, например в кессоне колодца, или в подвале, откуда слышно его не будет.

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

Как правильно выбрать насос для дома

Какую еще разницу можно отметить для самовсасывающих насосов разных типов?

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

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

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

Строение насосной станции

Если вам нужен насос только для полива, то для введения его в эксплуатацию вам нужен будет он сам, вводная и выходная магистрали, обратный клапан и система контролирующая расход воды — краны, дождеватели. Если система предназначена для организации водоснабжения коттеджа, то составных частей будет больше. В этой главе мы назовем основные из них и опишем их назначение. Комплект такого оборудования называется насосной станцией.

Таблица 1. Составные части насосной станции

Деталь, фото	Описание
	В системе обязательно должен быть установлен гидроаккумулятор, назначение которого — контролировать плавные изменения давления. Внутри такого бака установлена разделительная мембрана, с одной стороны от корой находится сжатый воздух, а с другой вода, подаваемая от насоса. Мембрана эластичная, поэтому помогает воздуху давить на воду. При запуске насоса он создает внутри бака его рабочее давление, которое обычно составляет 2-5 Бар. При его достижении агрегат отключается. Если открыть кран для водоразбора, мембрана начнет толкать воду в трубы. При расходе воды, давление в баке будет падать, пока не достигнет нижней отметки. В этот момент автоматика запускает насос снова. Если бы бака не было в цепочке, то насос бы постоянно включался и выключался, так как максимальное давление в трубах достигается быстро даже при открытых кранах. Это привело бы к ускоренному выходу электромотора из строя
	Обычно это гибкая подводка, которая соединяет сам насос с гидроаккумулятором. Ее аналог можно увидеть на любом кухонном смесители. Изделие усилено оплеткой из стальной проволоки. Подсоединяется оно к оборудованию за счет резьбовых соединений. Важно! Диаметр этой трубки не должен быть меньше диаметра выходного патрубка насоса и входного у мембранного бака. Сам бак соединяется с системой водопровода напрямую, сразу к трубам, либо же той же гибкой подводкой
	Подающая магистраль опускается прямиком в скважину. Выполнена она может быть из гибкого шланга или из труб, металлических или полимерных. На конце магистрали устанавливается фильтрующий элемент и обратный клапан, которые не дает воде из системы стекать обратно в колодец. Длина труб рассчитывается таким образом, чтобы они не доставали до дна скважины, но при этом были погружены в воду на несколько метров. Если не выполнить первое условие, в систему будет попадать много песка и прочих включений. Второе – при длительной расходе воды, ее уровень в колодце может упасть, и в насос пройдет воздух. Работа в «сухом» режиме чревата поломками
	Перед вами обратный клапан. В принципе, мы уже описали его назначение, повторяться не станем.
	Фильтры и различная арматура могут не являться частью насосной станции, но в общей системе подачи воды, они важны. Сюда можно причислить различные системы очистки, запорные краны, манометры для контроля давления в системе.
	Чтобы перестраховать себя, точнее насос, от работы без воды, в колодец погружается автоматический поплавковый выключатель, который будет останавливать работу насоса в случае падения воды ниже критического уровня. Некоторые станции имеют встроенный датчик сухого хода – им дополнительные приспособления для отключения устанавливать не требуется.

Насос работает от электричества, поэтому под него в кессон нужно вывести отдельный провод и установить розетку. Расположить ее нужно в недоступном для воды месте.

Установка насосной станции

Теперь, когда мы знаем все о составных частях насосной станции, давайте посмотрим, как выполняется ее установка. Для работы обязательно приготовьте пару разводных ключей, газовый ключ, отвертки, канцелярский нож и все что нужно для установки розетки. При монтаже внутри бетонного кессона пригодится перфоратор и бур к нему. Рулетка и карандаш помогут измерять длины участков труб. Паяльное и прочее оборудования для работы с трубами пригодится, когда насосу делается жесткая подводка.

Из материалов отметим резиновые прокладки и сантехнический лен, который можно при желании заменить фум лентой, для уплотнения резьбовых соединений.

Шаг 1 – проверка обратного клапана

Мы уже поняли, что очень важно, чтобы центробежный насос работал только с водой. Чтобы не допустить аварии, обязательно нужно проверить исправность обратного клапана. Для этого распаковываем его и осматриваем визуально на отсутствие трещин и сколов на литье. Затем проверяем ход пружины клапана – для этого потяните ее пальцами в сторону движения воды – это отмечено стрелочкой на корпусе изделия. Затем попробуйте продуть его в обратном направлении – воздух проходить не должен. Далее проверяем, чтобы в закрывающемся элементе клапана присутствовало резиновое кольцо. Осмотрите клапан на присутствие посторонних предметов (куски пакли, металлическая стружка и прочее). При обнаружении все вычищаем и промываем деталь в воде.

Шаг 2 – проверка насоса

Далее проверяем сам насос. Его корпус не должен иметь никаких трещин и сколов и прочих повреждений.

Интересно знать! Если насос оставлялся на зиму в неотапливаемом помещении, и с него была плохо слита вода, при замерзании она могла повредить агрегат. Порой случается так, что она разрывает корпус насоса.

Шаг 3 – уплотнение соединения

Первой частью системы будет обратный клапан. Перед его установкой необходимо наполнить трубу водой, так как он не даст ей потом пройти в трубу. Если к насосу будет подсоединяться шланг, опускаемый в скважину, то клапан можно вкрутить на его нижний конец, а воду залить прямо через насос.

Резьба на трубе уплотняется сантехническим льном, который дополнительно можно обмазать силиконовым герметиком.

Шаг 4 – установка обратного клапана

Накручиваем обратный клапан, предварительно зажав трубу газовым ключом, чтобы ее не выкручивало.

Шаг 5 – установка фитингов из стали для подводки

Использовать вы можете любую подводку. Главное, чтобы все соединения у вас получились герметичными, и подсос воздуха был исключен. В нашем случае используются стальные фитинги, уплотненные паклей. Перед вкручиванием их в насос нужно удалить транспортировочную пластиковую заглушку. Все соединения качественно затягиваются ключами.

Шаг 6 – соединяем насос с всасывающей магистралью

Подключаем насос к подающей трубе. В нашем случае он навинчивается прямо на нее, при этом труба фиксируется. В таком положении насос, конечно, не останется, под ним будет установлена прочная опорная площадка.

Всасывающая магистраль не должна заужаться на участке от трубы к входному патрубку насоса – это снижает дебет скважины. Диаметр магистрали не должен быть меньше 1 дюйма.

Шаг 7 – подключение выводных труб

Подключаем выводной трубопровод. Предварительно в выходной патрубок можно налить воды, либо потом сделать это через заливную пробку.

Теперь вы можете запустить насос, подключив его к электричеству. Откройте кран, и дате ему поработать 5 минут, чтобы оборудование промылось. Теперь вы можете пользоваться своим источником. Всего хорошего!

Видео — Правила подключения и эксплуатации скважины

Видео — Как установить или заменить насосную станцию на даче