Какими критериями руководствоваться при выборе погружного насоса с автоматикой

Типы автоматических систем

Систему автоматики для погружного насоса выбирают с учетом функционального назначения оборудования. Если перекачивающее устройство планируется использовать для полива сада и огорода, то будет достаточно минимального комплекта:

• поплавкового выключателя;
• реле давления;
• датчика сухого хода;
• щита управления.

Поплавковый выключатель устанавливается рядом с корпусом агрегата и контролирует уровень жидкости в колодце. При понижении границы ресурса до критической отметки прибор автоматически отключает питание механизма.

Реле давления действует по тому же принципу, только в качестве объекта измерений выступает сила напора воды в системе.

Для организации хорошего бесперебойного водоснабжения дома такого комплекта автоматики будет недостаточно. В этих условиях рекомендуется включать в цепочку механизмов накопительную емкость, а лучше всего приобрести насосную станцию с гидроаккумулятором.

Это стальной резервуар цилиндрической формы, внутри которого расположен резиновый элемент — диафрагма. Она делит внутреннее пространство на две камеры — воздушную и водяную. Устройство совместно с контролирующей аппаратурой поддерживает стабильное давление в подающей магистрали.

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.

Определение производительности

Этот показатель сложных вычислений не требует. Расход насосного оборудования не должен превышать дебет глубинного колодца. Допустим, если приток в скважине 3 м3, производительности насоса 2,7 м3 в час будет вполне достаточно. Не страшно, если расход устройства будет, например, 1,5 м3 в час.

Главное не приобретать оборудование, производительность которого значительно выше дебета скважины. При эксплуатации такого насоса постоянно будет возникать ситуация, когда уровень воды будет падать до положения установки всасывающего устройства. Если последнее оснащено эффективной автоматической защитой, она будет отключать оборудование. Но нужно думать о том, что защита может когда-нибудь дать сбой, не сработать и насос сгорит в считанные минуты, работая на сухую. Поэтому лучше не рисковать дорогостоящим устройством, делая правильный выбор его производительности.

В загородных домах подключиться к центральному водопроводу практически невозможно. Что же делать? Проводить собственную систему подачи воды, делать колодец или скважину. Второй вариант более удобный, но требует решения массы различных вопросов.

В каких случаях необходим?

Есть несколько причин для монтажа насосного оборудования для улучшения давления воды в квартире:

1. Если вода доступна лишь на первых этажах дома.
2. Если при открытии одного крана, уже нет возможности использовать другой источник потребления.
3. Если в общей системе ощутимо слабый напор воды, которого не хватает для комфортного и нормального обслуживания приборов для быта или сантехники.

В действительности, стандартный насосный прибор применяется в случае, когда в вашем водопроводе отсутствует стабильный напор воды. Трудности с водопроводом в обязательном порядке окажут негативное влияние на общий уровень ежедневного проживания, понижая степень комфорта.

Выходом в данной ситуации станет приобретение насоса:

Водоотведение загрязненных вод

Осуществляется погружными и насосами.
Они перекачивают сточные воды производственных предриятий, автомоек, животноводческих ферм, из бассейнов, сточных ям, подвалов, затопленных помещений, резервуаров или емкостей, от стиральных и посудомоечных машин.

Дренажные насосы

Выпускаются и применяются для перекачки как чистой воды, так и загрязненных жидкостей. Конструктивно они представляют собой одноступенчатые насосы вертикального исполнения.
Для примера, ниже – чертёж дренажного насоса Pedrollo Vortex RX 2-3.

Их отличительной особенностью является значительная ширина проходных сечений проточной части, обусловленная размером твердых частиц в перекачиваемой жидкости. Они также относятся к группе погружных.
Требования к жидкостям, которые можно перекачивать дренажными насосами условно делятся на три группы:
– только чистая вода с малым содержанием примесей и размером частиц не более 5 мм;
– загрязнённая жидкость с содержанием до 10-35 мм;
– сильно загрязнённая жидкость с содержанием взвесей размером до 50 мм; с твердыми включениями: ил, песок и т.д.;

Для всех погружных насосов имеется ограничение на глубину погружения под зеркало откачиваемой жидкости.

В приведенных ниже рисунках эта величина условно определена в 3-5 метра.
С учетом этого ограничения есть разные способы их установки:
– на ровное и твёрдое дно водоёма. Степень осушения определяется высотой заборной решётки;

Установка дренажного насоса на дно неглубокого водоёма. Глубина погружения
не более 3 метра

– подвес за рукоятку на определённом расстоянии от дна, когда на дне имеется ил, волокнистые включения;

Дренажный насос, подвешиваемый на фиксированном расстоянии от дна. Глубина водоёма не более 3 метров

– установка на плавучую, частично погруженную опору (плот). Сразу установить насос на дно не даёт упомянутое ограничение. Поэтому установка на плавучую опору позволяет насосу опускаться вместе с плотом по мере осушения до самого дна. Во избежание перегрева насос должен иметь охлаждающий кожух. Охлаждение осуществляется за счет перекачиваемой жидкости, протекающей между корпусом насоса и корпусом электродвигателя.

Осушение глубокого водоёма. Установка дренажного насоса
на плавучую опору – плот

Включение насоса происходит при поднятии поплавка (положение «вкл»). При уменьшении уровня воды в водоеме насос выключается автоматически, за счет наклона поплавка вниз (положение «выкл»)

Фекальные насосы

Фекальные насосы конструктивно аналогичны дренажным, но рассчитываются на более тяжелые условия работы по сравнению с ними и
в состоянии перекачивать вязкие среды с достаточно крупными твердыми включениями.
Они также могут снабжаться измельчителями для возможности работы с сильно загрязненными жидкостями.

Фекальный насос, установленный на дно

Какие бывают реле

Различают следующие виды:

• электромеханические;
• электроконтактные (стрелочные);
• электронные.

Рассмотрим их устройство и принцип действия.

Электромеханические

Для настройки параметров отключения и включения насоса здесь предусмотрены пружины, которые можно поджать или отпустить, затягивая или ослабляя подстрочные гайки. Пружины механически связаны с металлическими пластинами – контактами. Основным элементом является мембрана, воспринимающая напор и так же механически связанная с контактными пластинами. Прогибаясь под воздействием воды, мембрана воздействует на контактные пластины заставляя из размыкаться или соединяться, размыкая или замыкая цепь управления.

Достоинствами таких устройств являются:

• Простота конструкции;
• Надежность;
• Доступная цена.

К недостаткам относятся:

• Довольно относительная точность аппарата, ввиду зависимости его работы от температуры контактных пластин, которая значительно меняется в зависимости от продолжительности цикла срабатывания;
• Трудности с точной настройкой.

Стрелочные

В сущности, это аналог электроконтактного манометра, т.е. манометр с встроенными электрическими контактами. Показывающая стрелка манометра достигая встроенного электрического контакта вступает во взаимодействие с ним, размыкая или замыкая цепь управления. Достоинствами устройств этого типа являются:

• Простая настройка;
• Визуальное наблюдение значений параметров;
• Точность выше, чем у электромеханических РД.

Недостатками являются:

• Стоимость выше, чем у электромеханического аппарата;
• Сложность электрического подключения (ЭКМ подключается через дополнительное реле).

Электронные

Самые продвинутые РД, с довольно широким функционалом: высокой точностью, наличием ЖК дисплея с цифровой индикацией значений, легкость настройки в сочетании с широким диапазоном настраиваемых значений и параметров.
Изделие наделено функциями РД и защиты от сухого хода, контроля утечек и разгерметизации трубопровода.

Его назначение – остановить насос при снижении значений контролируемого параметра до минимального заданного значения, исключая возможность его работы без воды, сохранив тем самым его технически исправное состояние.

Кроме того, изделие подаст сигнал о неисправности гидроаккумулятора–накопительной емкости специального исполнения, присутствие которой обязательно для любой схемы водоснабжения. Внутри стального бака расположен резиновый мешок для воды. Между ним и внутренней поверхностью стальной оболочки имеется воздушный зазор. Давление воздуха в зазоре можно увеличить или уменьшить, соответственно уменьшая или увеличивая количество воды в резиновом «мешке».

И наконец, с помощью кнопки на корпусе электронного реле можно принудительно остановить помпу, в случае необходимости.

Среди прочих достоинств нужно отметить следующие:

• Отсутствие ложных срабатываний при резких скачках значений контролируемого параметра в системе;
• Возможность дополнительной функции полива.

Однако есть и недостатки:

• Высокая стоимость;
• Зависимость от качества воды, требующая обязательной установки сетчатых фильтров.

От правильного выбора РД зависит работоспособность и безаварийная работа системы водоснабжения.

Классификация по месту расположения

Все насосы также делятся на погружные и внешние (более распространенное название – поверхностные). Первый тип находится непосредственно в воде или частично в ней. Модели, которые погружаются не полностью, именуются полупогружными.

Стоит отметить, что есть несколько видов погружных насосов.

1. Вибрационные – здесь работа основана на электромагнитном поле и вибрации специального механизма, подобные виды насосов требуют определенных правил установки. В частности, существуют строго заданные расстояния до дна.
2. Центробежные аппараты, которые были рассмотрены выше.

Все погружные насосы могут иметь двигатель, который уже встроен в корпус, то есть он находится под водой. У некоторых моделей он располагается на поверхности.

Наружный насос расположен непосредственно около водоема. В данном случае всасывающий механизм осуществляет свою работу через специальный шланг. Чем дальше насос расположен от воды, тем мощнее он должен быть.

Чаще всего поверхностные насосы используют на дачах и загородных участках. Они имеют высокую экономичность и небольшие размеры, что делает их популярными для использования в быту. Могут быть оснащены автоматикой, что делает их полностью автономными.

Совет! При использовании выносного эжектора можно осуществлять добычу воды с внушительной глубины.

Погружные насосы

Погружные насосы, помимо прочего, делятся по назначению:

• скважинные;
• колодезные;
• дренажные;
• фекальные.

Скважинные имеют вытянутую форму и используются для добычи воды из скважин. Компактные габариты позволяют опускать в небольшие по диаметру скважины, однако добычу можно вести с очень большой глубины. Отличаются высокой мощностью работы. Используются только для воды со слабым загрязнением или полностью чистой.

Колодезные используются для выкачивания воды из шахт и колодцев. Основное отличие от скважинных – больший размер и меньшая глубина погружения. Являются достаточно мощными, могут работать с водой, в которой содержится ил, песок или глина. Достаточно тихие и не вибрируют.

Основной задачей дренажников является откачивание загрязненной воды из подвалов, траншей, котлованов и прочих мест. Есть разновидности с ножами для измельчения, а также для работы со слабозагрязненными средами.

Фекальный насос не имеет значительных отличий от дренажных, кроме того, что они рассчитаны на сильнозагрязненную воду с твердыми веществами большого размера (порядка 35 мм в диаметре).Также в них устанавливаются ножи для измельчения мусора. Подобные насосы могут быть как погружными, так и наружными.

Поверхностные насосы

Основным отличием поверхностных насосов является их расположение недалеко от воды. Их можно разделить на несколько типов:

• самовсасывающие;
• автоматические;
• насосные станции.

Самовсасывающие насосы бывают безэжекторные и эжекторные. В первом случае втягивание воды обеспечивается самой конструкцией, во втором с помощью создания вакуума в камере. Применяются для полива, доставки питьевой воды или для бытовых нужд, а также для забора воды из водоемов на поверхности (реки, пруда). Вода должна быть чистой или с небольшим загрязнением.

Автоматические насосы обеспечиваются автоматикой, которая упрощает процесс использования. За насосом не нужно следить. Насосы с автоматикой питаются от электричества. Сам автомат может быть установлен непосредственно в модели или же в качестве отдельной системы. Основная задача – оптимизация использования, а также защитная функция. Например, устройство перестанет работать при резком обмелении водоема, повышении температуры перекачиваемого вещества или при перепадах напряжений в сети.

Насосная станция состоит из самого насоса, обратного клапана, системы управления и аккумулятора. Подобное устройство имеет резиновую грушу, установленную внутри металлического корпуса. В грушу закачивается вода, а вокруг нее воздух. Специальный датчик реагирует на изменения в давлении окружающей среды, которые происходят по мере наполнения груши водой. Когда давление достигает максимума, датчик останавливает подачу воды.

Преимущества автоматических погружных насосов

Насосные станции

Объем гидроаккумуляторов данных приборов равен пяти-десяти литрам, а значит когда вы будете купаться, стирать одежду или мыть посуду, устройство будет включаться до шести раз в минуту. Из-за такого эксплуатационного режима сокращается долговечность устройства. Также насосная станция не может поднять жидкость с уровня ниже девяти метров.

Полупогружные насосы

В плане автоматики погружные и полупогружные насосы ни чем не отличаются, чего не скажешь о цене. Стоимость погружных вибрационных приборов в десять раз меньше полупогружных, а центробежных в три-пять раз. Монтаж и ремонт погружных насосов гораздо проще. Вообще у полупогружных насосов есть лишь одно преимущество: они увеличивают объем перекачиваемой воды более чем в полтора раза. Это будет эффективно при потреблении более пяти кубометров воды, что позволяет избежать ее дефицита. Если же расход воды меньше этого показателя, тогда применение полупогружного прибора не выгодно с точки зрения экономии.

Вид насосного прибора и автоматические системы следует выбирать, опираясь на параметры загрязнения источника, уровень и объем потребления жидкости. Участок, где водный ресурс расходуется менее одного кубометра в день стоит оборудовать вибрационными насосами. Стоят они недорого, а их ремонт и обслуживание не вызывают проблем. Если расход воды составляет один-четыре кубометра за день и расстояние до источника больше пятидесяти метров, тогда покупайте центробежные насосы.

Как поставить насос

Монтаж глубинного насоса:

1. Резиновый или пластиковый шланг (Ø 16-20 мм) надеваем на выпускной патрубок и фиксируем его металлическим хомутом.
2. Стальной трос подвески крепим в проушинах, расположенных в верхней части кожуха насоса.
3. Шланг, канат и кабель электропитания связываем вместе в одну линию. Захватки выполняем через 1,5 м с помощью липкой изоленты или мягкого шнура.
4. Опускаем насос в колодец. Верхний край троса крепим к металлической скобе на кромке сруба. Корпус механизма должен полностью находиться в воде. Расстояние от дна источника до нижней части кожуха должно быть не больше 0,35 м.
5. Свободный конец подающего шланга подсоединяем к штуцеру реле давления. Напорный трубопровод фиксируем с противоположной стороны прибора.
6. Перед запуском устройства проверяем герметичность соединений и сверяем уровень давления в воздушной камере гидроаккумулятора.
7. С помощью вилки и розетки с заземлением, установленной в щите управления, подключаем питание агрегата.

Установка погружного насоса.

Как работает погружной насос с автоматикой

Принцип работы глубинного насоса следующий:

1. Перекачивающее устройство опускают в воду.
2. На щите управления включают электропитание.
3. Ресурс из источника начинает поступать в рабочую камеру механизма.
4. С помощью лопастей, расположенных на центральном валу, вначале жидкость подается в накопительную емкость.
5. После заполнения резервуара жидкость поступает в напорный трубопровод.
6. Вода из колодца будет питать систему до тех пор, пока сила напора в магистрали будет соответствовать заданным параметрам (1,5 атм).
7. При падении или повышении скорости движения жидкости более установленных отметок сработает реле давления, отключит питание насоса. Он остановится, и подача воды будет происходить из накопительной емкости или гидроаккумулятора.
8. В другом случае, если уровень ресурса в диафрагме станет недостаточным, то включится насос и продолжит накачивать воду.

Принцип работы погружного насоса.

Шнековые погружные насосы

Идея использования бесконечной спирали в качестве насоса для перекачивания жидкостей не нова. Большинство насосов, используемых для перекачивания больших объемов технических жидкостей, имеет именно такой тип оборудования. Принципиально в отличие от вибрационных и центробежных насосов схема работы шнекового насоса состоит в том, что захватывая жидкость в одном конце шнека, при его вращении она постепенно перемещается по постоянно сужаемому пространству и на выходе получает большое давление и напор.

Для погружных насосов, небольших скважин, когда глубина ее достигает всего 30-40 метров такое оборудование работает без особых проблем и нареканий. И хотя узким местом таких насосов остается механическая составляющая большого распространения в классическом виде сегодня шнековые насосы не получили. В основном сегодня шнековые насосы применяются для скважин средней глубины, с чистой водой и незначительным показателем содержания солей.

Виды

• Ручные погружные насосы – удачное решение для дач и участков, где нет электричества. Они неприхотливы и очень долговечны.
• Самые распространенные по принципу действия в использовании – центробежные насосы. Их работа основана на концентрации вакуума в корпусном элементе прибора, на использовании центробежной силы. Благодаря её напору и происходит движение воды. К центробежным относится шламовый насос. Его применяют для выкачивания гидрожидкостей с содержанием абразивных веществ, в которых количественное содержание твердых частиц песка и глины может достигать 80%.

Есть два типа насосов: штанговые и бесштанговые. В водной среде применяют бесштанговые устройства, которые вместе с силовым кабелем погружаются в воду. Это электрические водяные насосы. По функциям они имеют незначительные отличия и подразделяются на скважинный, глубинный, дренажный, колодезный и фекальный насосы. Такие насосы просты в употреблении и широко применяются для циркуляции воды, в системах канализации жилых домов и на дачных участках.

Фекальные помпы снабжены специальным измельчителем, дренажные – поплавком-индикатором уровня воды; колодезные легко монтируются, их ещё называют поверхностными из-за их универсальных свойств. Все виды насосов мобильны, их можно при необходимости демонтирова ть и переставить в другое место. Существуют и стационарные разновидности насосов, которые устанавливаются на постоянное место использования.

Что такое погружной колодезный насос, его достоинства и область применения

В отличие от скважин, колодцы имеют невысокую глубину залегания до 15 метров, если при их устройстве используют бетонные кольца, а также глубиной до 25 метров и более в конструкциях пластиковых колодцев со стенками из высокопрочных гофрированных полиэтиленовых труб (Корсис).

Для водозабора из колодцев при расстоянии водного зеркала от поверхности менее 9 метров широко применяют поверхностные водопроводные насосы или насосные станции центробежного принципа действия с автоматикой, отличающиеся бюджетной стоимостью и простотой эксплуатации. Если статический уровень источника водоснабжения больше 9 метров, или он опускается при водозаборе на большую глубину (динамический уровень), приходится использовать в колодце погружной электронасос.

Основной параметр погружных видов – высокие напорные характеристики, позволяющие подавать воду на большие расстояния при удаленном расположении источника от дома.

Специально предназначенные для водозабора из колодцев центробежные электронасосы оснащены поплавковыми выключателями, предотвращающими их работу при понижении водного уровня в источнике до определенных границ.

Рис.2 Схема домашнего водоснабжения с водозабором из колодца электронасосом Джилекс

Погружной колодезный насос для систем индивидуального водоснабжения при бытовом использовании может выполнять следующие функции:

• Производить водозабор для снабжения частного дома с глубин более 9 метров, обеспечивая объем подачи в широких пределах.
• Подавать воду на поверхность для полива, с его помощью можно наполнять бочки, цистерны и различные емкости водой, которой после прогрева на воздухе поливают огород. Если на участке организован капельный полив, с помощью погружного электронасоса можно наполнять цистерну большого объема и отключать его поплавковым выключателем, установленным на стенках емкости, при заполнении.
• Погружной колодезной помпой можно наполнять бассейны, искусственные водоемы, пруды или откачивать из них воду.
• В критических ситуациях при затоплении во время весеннего паводка подземных подвалов, гаражей, погребов и других помещений, электронасосом можно откачать воду, если она не сильно загрязнена, или установить на его всасывающий патрубок самодельный фильтр, препятствующий попаданию частиц грязи в рабочий механизм.
• Погружным электронасосом можно сразу залить теплоноситель в систему отопления непосредственно из колодца или бочки, с необходимым для ее работы давлением около 1,5 бара, или наполнить с его помощью расширительный бак, расположенный на чердаке дома.
• Некоторые виды погружных насосов (вибрационные, винтовые) эффективно используют для борьбы с заиливанием источников водоснабжения – для этого агрегат отпускают в колодец на небольшое расстояние от дна и с его помощью выкачивают замутненную жидкость.

Колодцы собирают воду из неглубоких водяных пластов (верховодка), и рассчитаны на применение механических средств подачи с помощью ворота и ведра. Если на участке планируют производить водозабор воды для постоянного снабжения жилого дома с помощью электронасоса, намного проще и дешевле пробурить неглубокую абиссинскую скважину (многие производят бурение своими руками) и использовать ее в качестве водного источника. Использование колодца оправдано лишь в том случае, если на участке полностью отсутствует или часто пропадает электроэнергия.

Рис. 3 Колодезный электронасос для водоснабжения дома в источнике