Выбираем хороший поверхностный насос для колодца. Зачем нужен вихревой поверхностный насос

Использование поверхностных насосов значительно упрощает водоснабжение дачи и ведение хозяйства. В случае отсутствие централизованного водоснабжения, такое устройство применяется для подъема воды с автономных источников – колодца, либо скважины .

Если же в этом нет необходимости, то поверхностный насос отлично выполняет функции полива садовых участков и огородов, дренажа сточных вод, и выкачки септиков. Циркуляционный поверхностный насос — является залогом эффективной работы отопительной и водопроводной системы.

1 Особенности и назначение

Существует два вида водяных насосов – поверхностный и погружной. Отличает их лишь способ расположения: погружной насос необходимо опускать в рабочую среду, что накладывает определенные ограничения на возможности его использования.

2 Виды поверхностных насосов

Всё разнообразие насосов для дачи, в зависимости от особенности конструкции, делится на две основные группы — вихревые поверхностные насосы, и центробежные устройства. Далее происходит разделение по функциональным различиям, выделяют следующие виды насосов:

Водяной – используется для водоснабжения, выполняет забор воды из неглубоких источников;
Дренажный – используется для откачивания сточных вод и полива приусадебных участков;
Циркуляционный – используется для поддержания необходимого давления в трубопроводе;
Фекальный – используется для очистки септиков и выгребных ям.

2.1 Вихревые устройства

Наиболее оправданным для дачи является использование насосов, изготовленных по вихревой технологии. Принцип работы вихревого поверхностного насоса основывается на передаче воде механической энергии, которая создается в результате оборотов рабочего колеса.

Вихревые насосы для водоснабжения делятся на две основные группы – с закрытым и открытым рабочим колесом. Само вихревое колесо представляет собою расположенный в середине корпуса плоский диск, который оборудован большим количеством лопастей прямолинейной формы (около пятидесяти).

Если колесо на торцах закрывается лопатками и его лопасти образуют некое подобие ячеек, то такие устройства водоснабжения относятся к закрытым насосам. Если колесо ничем не ограничено – к открытым. Сам корпус имеет кольцевую полость, в которую углубляются лопасти колеса.

Посередине кольцевой полости находится уплотняющий выступ, который выполняет функцию разделения напорного и всасывающего патрубка. Когда насос схватывает воду, попавшая в первую камеру жидкость ускоряется посредством вращения колеса и под давлением выбрасывается в выводящий патрубок.

Продуктивность данной технологии обуславливается тем, что отдельно взятая частица воды за время пребывания в насосе попадает в разные междулопастные участки на вихревом колесе, каждый из которых придает ей дополнительное ускорение. Это дает высокий напор и давление жидкости на выходе, что гарантирует максимальную эффективность водоснабжения.

На практике садовые насосы для полива большей частью представлены именно вихревыми устройствами. Это обуславливается множеством преимуществ данной технологии:

Минимальная стоимость — наиболее востребованные на рынке модели — поверхностный насос Вихрь ПН-370, 1100Н и 900Н стоят в пределах от 2 до 5 тысяч рублей;
Простота конструкции – ремонт устройства можно выполнять в домашних условиях своими руками;
Вихревые садовые агрегаты не боятся наличия воздуха в перекачиваемой воде, что является существенным фактором для беспроблемного полива участка;
Реверсивность – перекачка воды возможна в двух направлениях.

К недостаткам вихревых устройств можно отнести не высокий КПД, и достаточно быстрый износ при высоком загрязнении перекачиваемой жидкости, так как она постоянно контактирует с рабочими элементами конструкции (оптимальное содержание механически примесей до 40г/м3)

Стоит отметить, что лидерство в данном сегменте рынка удерживают садовые насосы отечественного производства «Вихрь». При невысокой стоимости они обладают превосходящими зарубежных аналогов эксплуатационными характеристиками. Самыми популярными моделями насосов для дачи являются: Вихрь ПН-370, Вихрь ПН-1100Н, ПН-900;

Поверхностный насос Вихрь ПН-370 – это оптимальное устройство для полива приусадебных участков. Этот водяной насос является начальной моделью в линейке вихревых насосов, он способен перекачивать 2.7 кубометра в час, чего вполне хватает для бытовых нужд.

Первостепенным достоинством ПН-370 является выносливость и небольшая цена. Если вам требуется более мощное устройство, то стоит обратить внимание на Вихрь ПН-900, мощности ПН-900 (900 Вт), достаточно для перекачивания 4.2 куб.м/час.

Самой высокой продуктивностью обладает поверхностный насос Вихрь ПН-1100Н который способен выдавать 4.2 куб.м/час, что гарантирует эффективность водоснабжения для полива при любых условиях.

2.2 Центробежные устройства

Отличие таких насосов от вихревых устройств заключается в том, что нагнетание давления воды происходит под воздействием центробежной силы.

Такие агрегаты боятся попадания в перекачиваемую среду воздуха, поэтому садовые центробежные насосы, в большинстве случаев, комплектуются дополнительным эжектором – механизмом, который выполняет откачивание воздуха из насоса, перед его включением и во время перекачивания воды.

Наличие эжектора позволяет центробежным насосам эффективно работать даже при присутствии в воде достаточно большого количества воздуха. Центробежные агрегаты не так часто используются для полива, так как они стоят на порядок дороже, чем вихревые насосы, основная сфера их применения – обустройство систем автоматического водоснабжения дома.

По центробежной технологии производятся не только бытовые садовые насосы, она также лежит в основе производства большинства промышленных насосных станций. Рассматриваемые далее циркуляционный и фекальный насосы также производятся с центробежным приводом.

Центробежные насосы обладают такими достоинствами:

Небольшие габариты и вес корпуса;
Высокий КПД;
Стабильное давление и напор подачи воды;
Центробежный механизм не так подвержен износу, как вихревой, что гарантирует длительный период его эксплуатации;
Возможность точной регулировки давления и напора прокачиваемой жидкости, что очень удобно для полива садовых участков.

Недостатки:

Если устройство не оборудовано эжектором, то при каждом запуске вам придется наполнять его водой, чтобы вытеснить из системы воздух;
Опять же, если эжектор отсутствует, то возможна остановка перекачивания воды из-за попавшего в рукав воздуха.

2.3 Функциональное разделение поверхностных насосов

Первой группой, как вы уже поняли, выступают садовые агрегаты для водоснабжения и полива участков, которые были детально разобраны в первой части статьи. Также существует ещё две группы поверхностных устройств, в которые входят фекальный и циркуляционный насос.

Фекальный насос используется для откачивания канализаций, септиков и выгребных ям. Также фекальный насос может использовать для дренажа сильно загрязненных сточных вод. Таким устройствам характерна высокая мощность, которая требуется для эффективной выкачки канализации – жидкость в которой имеет большую плотность, чем обычная вода.

Также фекальный насос комплектуется специальным режущим фильтром-сеткой, который выполняет измельчение крупных механических загрязнений, содержащихся в канализационной жидкости. Выбирая фекальный насос, ориентируйтесь на фирмы Grundfos, Wilo и Pedrollo.

Циркуляционный насос несколько отличается от представленных ранее типов устройств. Циркуляционный агрегат устанавливается непосредственно на трубопровод, и выполняет функцию увеличения давления потока рабочей среды.

В обустройстве системы отопления циркуляционный насос устанавливается перед котлом, что позволяет осуществлять более эффективный прогрев помещения. Также циркуляционный аппарат может использоваться в системах очистки жидкости, где он монтируется после фильтрационной установки, так как на выходе наблюдается ослабленное давление воды.

Нередко циркуляционный насос используется в системах теплого пола, либо в автоматических насосных станциях, где циркуляционный аппарат необходим для подачи воды из гидроаккумулятора к потребляющим приборам.

2.4 Обзор конструкции и характеристик поверхностных насосов (видео)

В мире разработано большое количество насосов, использующих самые разные принципы работы.

Однако чаще всего можно встретить в продаже вихревые и центробежные агрегаты. Но на каком из этих видов остановить свой выбор? В данной статье мы постараемся ответить на этот вопрос.

Использование поверхностных агрегатов, их виды

Это оборудование широко применяется для водоснабжения частных домов и небольших коммерческих объектов как самостоятельно, так и для поддержания давления в комплексе с другими видами аппаратов.

Самостоятельно поверхностное оборудование способна перекачивать жидкости из колодцев, скважин малой глубины и водоёмов на высоту, не превышающую восьми метров. При этом их монтаж производится без погружения аппарата в жидкость.

Поверхностным насосам свойственно несколько положительных особенностей:

небольшие размеры;
малый вес;
лёгкость монтажа и демонтажа.

Прежде, чем применять такой агрегат, в него заливается жидкость, которую собираются перекачивать. Кроме того, наполнен должен быть и шланг, идущий от ёмкости к насосу.

Основными разновидностями в этой классификации являются центробежные и вихревые.

Центробежные

Что касается центробежных агрегатов, то основная задача, которую они решают, заключается в откачке воды, чистой, либо содержащей небольшую массовую долю примесей, из ёмкостей или водоёмов, имеющих глубину не более девяти метров.

Одним из самых значимых отличий данного оборудования является возможность их эксплуатации при наличии в системе пробок и пузырьков из атмосферного воздуха, благодаря чему часто используют для обслуживания индивидуальных систем водоснабжения. Но, по причине наличия нескольких ступеней такие агрегаты обходятся дороже вихревых.

Корпуса могут изготавливаться из различных материалов:

Пластика. Агрегат очень лёгкий, не поддаётся коррозии и стоит дешевле других. Однако для него имеются более строгие ограничения по температуре, при которой возможна эксплуатация (+ 50 °С), перекачивать с его помощью можно только воду, да и от повреждений в результате механических воздействий защита у них хуже.
Нержавеющей стали. Агрегат с таким корпусом очень надёжен и имеет широкий спектр использования.
Чугуна. Такие аппараты создают меньше шума и надёжны.

Вихревые

Главные отличия таких агрегатов - это больший уровень напора и объём подачи жидкости при той же мощности.

Следовательно, они имеют меньший размер, экономят электрическую энергию, а также их можно использовать в условиях ограниченного пространства. Кроме того они могут перекачивать смесь жидкости с газом.

Однако есть у них и отрицательные стороны:

Они отличаются высокой чувствительностью к твёрдым частицам, небольшое количество которых может привести к быстрому износу рабочего колеса.
Низкий уровень КПД, в пределах 45 %. По этой причине вихревые агрегаты большой мощности не изготавливаются. Максимальная мощность таких агрегатов достигает 25 кВт, при напоре в 240 метров.

Сферы применения

Данное оборудование используется в таких сферах народного хозяйства.

По функциональности поверхностные насосы (см. "Тип") можно разделить на обычные , циркуляционные , насосные станции и канализационные установки .
Обычные поверхностные насосы являются самовсасывающими и устанавливаются вне источника, соединяясь с ним при помощи обычного садового шланга. Если предполагается круглогодичное использование насоса, то необходимо продумать защиту его корпуса от промерзания в холодное время года. Как правило, мощности обычных бытовых поверхностных насосов хватает на поднятие воды с глубины 7-9 метров . Несомненными достоинствами данного типа насосов являются простота установки, легкость конструкции и возможность быстрой переноски прибора с места на место.
Насосные станции созданы на базе обычного поверхностного насоса. При этом они могут поддерживать постоянное давление воды, имеют опции автоматического отключения и включения двигателя, а также другие полезные функции. Помимо блока автоматики насосные станции имеют гидробак различной емкости (см. "Объем гидробака").
Существуют также насосные станции с большей глубиной всасывания (до 50 м ). Однако из-за высокой цены они не пользуются популярностью (дешевле купить скважинный или колодезный насос, см. "Тип погружного насоса").
Насосные станции могут быть эжекторными (см. "Тип эжектора"). Такие устройства работают достаточно шумно, поэтому предпочтительно задействовать их при поливе огорода. Для установки в жилом помещении лучше использовать насосную станцию, в которой применяется многоступенчатая гидравлическая конструкция.
Циркуляционные насосы используются в уже функционирующих системах отопления для обеспечения циркуляции теплоносителя (т.е. горячей воды) при охлаждении и кондиционировании помещений. Такой насос обеспечивает принудительное движение воды по кругу, что особенно важно для домов со сложной системой отопительных труб. Создающиеся перепады давления помогают преодолевать сопротивление в трубе.
Существуют и совсем простые модели, не требующие монтажа, и более сложные установки. При выборе циркуляционного насоса важно учитывать его производительность (см. "Пропускная способность"), напор (см. "Максимальный напор"), диаметр трубопровода и температуру воды (см. "Максимальная температура воды").
Канализационные установки применяются для отвода сточных вод в канализацию. В отличие от погружных фекальных насосов (см. "Тип погружного насоса"), установки располагаются вне источника воды. Для перекачки воды из приемных резервуаров применяется фекальный насос, а для откачки вод непосредственно из водозаборных точек применяются канализационные станции. С помощью шлангов они подключаются к стиральной машине, раковине, ванной и т.д. Благодаря компактности корпуса установки почти не занимают места и легко монтируются. При этом они отличаются очень хорошей производительностью. Различаются установки, которые можно подключать одновременно к нескольким водозаборным точкам или к каждой по отдельности (см. "Число водозаборных точек").

Самовсасывающие поверхностные насосы используются для обеспечения водой потребителя из колодцев небольшой глубины и открытых источников воды. У обычных поверхностных насосов подъем воды ограничен и его высота составляет обычно не более 8 метров.
До 5 м³/час – производительность таких устройств. Какие особенности имеют поверхностные самовсасывающие насосы, область их применения предлагает познакомиться статья.

Виды поверхностных насосов

Современные производители выпускает несколько типов таких агрегатов.
К основным из них относятся:

Центробежные поверхностные насосы, у которых имеется функция самовсасывания.
Вихревые агрегаты поверхностные, без функции самовсасывания.
Центробежно-вихревые устройства.

Самовсасывающие оснащаются системой эжектора, что дает возможность эффект всасывания сделать больше. В этом случае создается внутри эжектора зона с пониженным давлением.
Вне эжектора давление гораздо выше, и вода прибывает в зону где оно ниже. За счет движения воды создается перепад давления: вода поднимается от вращения лопастей насоса и от эффекта всасывания, что повышает КПД агрегата.
Существует два способа размещения системы эжектора:

Он может находиться внутри устройства.
Эжектор устроен снаружи насоса. В этом случае используется двухтрубная система эжектора.

В быту обычно используются своими руками насосы, у которых эжектор находится внутри. Хотя использование эжекторной системы способно увеличить высоту подъема жидкости, но максимальная высота его в среднем не превышает 8 метров.
При внешнем расположении эжектора в некоторых изделиях самовсасывающих насосов есть возможность увеличить до 30 метров высоту подъема воды.

Конструкция центробежных самовсасывающих насосов

Служат для перекачивания жидкостей как чистых, так и мутных и с частицами твердых включений.
По конструктивным особенностям бывают:

Одноступенчатые (см. ).
Многоступенчатые.
С опорой подшипника.
В исполнении в виде блока.

Преимуществами таких устройств являются:

Возможность обеспечения перекачки сильно загрязненных или с наличием твердых включений жидкостей.
Использование различных материалов при их изготовлении, позволяет применять агрегаты в широком диапазоне.
Устройство при перекачке жидкости не реагирует на проникновение воздуха или газа в систему.

К конструктивным особенностям центробежных самовсасывающихся насосов относятся:

Удобство в обслуживании.
Быстро изнашиваемые стенки можно легко заменить сменными элементами.
В конструкции используются мощные подшипники для опор из модульной системы.
Торцовое уплотнение размещено в масляной камере, что предохраняет его при эксплуатации агрегата всухую.

Принцип работы устройства заключается в следующем:

При засасывании воздух смешивается с находящейся жидкостью .
Под действием центробежной силы смесь воды и воздуха поступает из корпуса, имеющего вид спирали, в верхнюю часть корпуса насоса.
Конструкция корпуса насоса позволяет снизить скорость потока, что дает возможность воздуху отделиться от жидкости.
Воздух направляется в напорный трубопровод.
Освобожденная от газа вода поступает обратно в спиральный корпус.
После удаления воздуха агрегат начинает работать в режиме обычного центробежного насоса.

Недостатком таких насосов является то, что их можно включать только при условии заполнения водой корпуса-улитки. Крыльчатка не создает из воздуха всасывающего усилия.

Вихревой насос

Несмотря на то, что центробежные и вихревые насосы принадлежат к одной группе оборудования, между ними имеются некоторые отличия:

Вихревые агрегаты не требуют заливки воды при пуске в работу. Они могут всасывающее усилие сгенерировать даже на основе воздуха.
Вихревой насос более компактный.
Во время работы издает много шума.
Цена его ниже центробежного.
Производительность и напор воды имеют более высокие показатели.

Центробежно-вихревые насосы

Такой насос поверхностный самовсасывающий относится к поверхностному двухступенчатому насосному оборудованию. С его помощью можно перекачивать нейтральные жидкости в широком температурном диапазоне.
В устройстве одна ступень работает как центробежный насос, другая выполняет функции вихревого:

От одного колеса к другому перемещение воды производится через каналы, расположенные в крышке корпуса. При совмещении двух принципов работы с общими и отличительными чертами, обеспечиваются улучшенные технические характеристики оборудования.

Совет: Использование сочетания двух моделей в одном агрегате компенсирует отрицательные свойства одного устройства и подчеркивает достоинства другого.

В центробежно-вихревых насосных устройствах расположены два рабочих колеса. Они могут включаться в работу одновременно или последовательно, что зависит от модели агрегата.
Вначале перекачиваемая жидкость направляется на центробежное колесо, оно создает небольшое рабочее давление. Затем она идет к вихревому колесу.
При этом напор увеличивается в несколько раз. В результате получается высокий показатель напора воды, которая идет от насоса, при относительно невысокой ее подаче. Напор воды до 190 метров, а подача при этом не больше 37 кубометров в час.
В насосе жидкость движется между колесами по проводному каналу, расположенному в его крышке. Чтобы исключить возможное осевое перемещение, центробежное колесо фиксируется внутри корпуса, а в конструкции вихревого колеса его обычно используют плавающим.
Существуют модели у которых оба элемента находятся в общем корпусе на одном валу. В этом случае, для уравновешивания осевого усилия при работе, на вихревом колесе делаются отверстия.

Совет: Приобретая такое устройство необходимо обратить внимание, что в его комплект входит электродвигатель, а для специализированных установок мотор выполняется во взрывозащищенном варианте.

Центробежно-вихревой насос имеет КПД немного выше, чем обычный вихревой агрегат для воды. Центробежное колесо устройства состоит из двух вращающихся дисков, между которыми расположены лопасти, как показано на фото.

Лопасти развернуты от направления движения колеса в противоположную сторону.
Во время работы в этой части устройства происходит:

Через всасывающий патрубок наполняется полость первой ступени агрегата.
Колесо начинает вращаться.
Возникающая центробежная сила, отбрасывает жидкость от центра камеры к стенкам.
Создаваемое внутри агрегата давление, через специально выполненные каналы вытесняет воду в сторону второй ступени устройства.
В центральном отделе колеса идет разряжение давления, и за счет этого из всасывающего трубопровода поступает новая партия воды.
Таким путем происходит непрерывное попадание воды в центробежную ступень насоса и удаление ее из камеры.

В вихревой составляющей происходит:

Колесо, имеющее вид плоского диска, с расположенными на нем короткими лопастями радиальной формы, начинает вращаться.
Самовсасывающий вихревой насос втягивает через специальный патрубок дополнительно воздух, за счет создания вакуума внутри пространства.
Перекачиваемая жидкость, поступающая из центробежной ступени, смешивается с воздухом.
Разность давлений позволяет в камере разделить компоненты.
Воздух через специальные отверстия выходит наружу.
Вода продолжает циркуляцию внутри второй ступени агрегата.
В центробежном режиме насос начинает работать после полного удаления воздуха.

Совет: Для предотвращения попадания воздуха и воды назад в подающий канал, необходимо на всасывающем фланце размещать обратный клапан.

Такое удачное сочетание двух типов конструкций насосов позволяет улучшить их технические характеристики и увеличить диапазон использования.

Самовсасывающие насосы с ижектором

Поверхностный самовсасывающий насос с эжектором работает по принципу вихревого насоса.
Инструкция указывает, что здесь:

В прямоточный корпус агрегата вводится тонкая трубочка, для подачи потока воды с большой скоростью и высокой плотностью.
На выходе из трубки такой поток способствует зарождению у выхода из корпуса эжектора области разрежения.
На входе в корпус создается всасывающее усилие.

Совет: Установив такое устройство на насосе или всасывающем шланге, можно значительно увеличить глубину скважины, из которой можно выкачивать воду до 30 метров.

Недостатком в этом случае служит увеличение шума при работе устройства и падение производительности насоса. Но увеличение мощности двигателя и удаление насоса из жилой площади эти недостатки компенсирует.

Совет: При выборе насоса следует ориентироваться, что для промышленного обеспечения водой нужно использовать насос вихревого типа, а для бытовой водопроводной системы – бесшумный насос центробежного типа.

Насосы, у которых эжектор вынесен наружу работают практически без шума. Видео в этой статье подробно показывает работу всех типов поверхностных самовсасывающих насосов.

Расходно-напорные характеристики насосов мощностью 750 Вт

Крыльчатка (рабочее колесо) вихревого насоса

Вихревой насос - динамический насос , жидкость в котором перемещается по периферии рабочего колеса в тангенциальном направлении. Преобразование механической энергии привода в потенциальную энергию потока (напор) происходит за счет множественных вихрей, возбуждаемых лопастным колесом в рабочем канале насоса.

У этого термина существуют и другие значения, см. Вихревой насос .

Поверхностные вихревые самовсасывающие насосы выпускаются только в безэжекторном варианте. Из названия (самовсасывающие), как и в случае с центробежными ясно, что работа насоса может быть при расположении уровня воды в колодце или резервуаре ниже уровня насоса. В отличие от центробежных насосов всасывающие трубопроводы обязательно должны быть заполнены водой. В этих случаях устойчивая глубина всасывания составляет 5 метров.

Расходно-напорные характеристики такого насоса , при одинаковой мощности электродвигателя в сравнении с центробежным насосом прямого всасывания представлены на рисунке.

Основным рабочим элементом данного насоса является крыльчатка выполненная из латуни , бронзы или чугуна . В системах водоснабжения применяются вихревые насосы закрытого типа.

В вихре - две составляющие вращательного движения.
Первое - движение частиц воды вокруг оси вращения насоса. И под действием центробежных сил частицы приобретают кинетическую энергию.
Второе движение - вращательное внутри каждой ячейки. Здесь частицы воды также приобретают дополнительную скорость, а значит, и дополнительную кинетическую энергию. Кроме того, вращаясь, частицы воды переходят в соседнюю ячейку и там добавляют скорость внутреннего вращения, пока не достигнут выходного канала корпуса насоса. Скорость движения частиц в вихре гораздо выше, чем у центробежных насосов с одинаковыми габаритными размерами рабочего колеса . Следовательно, одно рабочее колесо вихревого насоса может создать напор в 5-7 раз больше, чем у насоса центробежного типа. Но расход воды этих насосов значительно ниже. Недостатком данных насосов является неспособность перекачивать воду даже с незначительными механическими примесями. Стирается поверхность крыльчатки, и, как следствие, происходит потеря напорной характеристики насоса. Преимущество в том, что для чистой воды эти насосы - самые простые и дешевые.