Поверхностный насос для колодца: характеристики, особенности, монтаж

Как устроена насосная станция?

Для организации автономного водоснабжения дома из колодца или скважины стоит приобрести дополнительные элементы и объединить их в полноценную насосную станцию. Помимо насоса понадобится гидробак, а также реле давления. Это реле включает и отключает насос, в зависимости от того, опустошен или заполнен гидробак.

Схема демонстрирует подробный порядок водоснабжения частного дома из колодца с помощью поверхностного насоса в составе насосной станции

В результате, в доме всегда будет в наличии некоторый запас воды, а работа насоса вхолостую полностью исключается. Это значительно продлевает ресурс его работы. Кроме того, наличие гидробака компенсирует возможные гидроудары, что положительно сказывается на состоянии водопровода в целом.

Дополнительно рекомендуется также приобрести манометр (если гидробак им не укомплектован). Разумеется, можно приобрести насосную станцию, укомплектованную всеми необходимыми компонентами. Порядок установки станции промышленного производства и собранной самостоятельно не слишком различаются.

Поверхностные насосы часто используют в составе насосной станции вместе с гидроаккумулятором и реле давления, которое авоматизирует работу этого комплекса устройств

Гидроаккумулятор или гидробак представляет собой емкость, снабженную специальной резиновой мембраной. По мере заполнения бака эта мембрана растягивается, а при его опустошении – сжимается. Такое устройство считается высокоэффективным для автономного водоснабжения.

Как сделать водяной насос своими руками в домашних условиях

Дачники – народ неленивый и смекалистый. Потому вопросом, как сделать своими руками насос для воды без электричества, задаются довольно часто. На самом деле, вариантов существует множество, все они вполне реализуемы. Одним из эффективных и наиболее доступных является насос на основе помпового механизма. Именно такой чаще применяют в условиях отсутствия электричества.

Для создания насоса понадобятся следующие элементы и детали:

• труба ПВХ диаметром 5 см;
• труба ППР диаметром 2,4 см;
• два обратных клапана по 0,5 дюйма;
• заглушки и отводы для трубы;
• болты 8 мм с гайками, прокладки резиновые.

Из вышеперечисленных деталей собирается помпа. Главное – обеспечить герметичность конструкции, иначе механизм не заработает. Поршень создает давление в рабочей камере. Под его воздействием вода, проходя через клапаны, подается на вывод

Очень важно, чтобы плотно прилегали прокладки

Сложно воспринимается при описании, но на самом деле не вызывает проблем создание своими руками насоса, работающего от солнечной энергии. Принцип действия в некоторой степени напоминает то, как подключают погружной насос к гидроаккумулятору: в выталкивании воды принимает участие газ.

Насос на основе помпового механизма является наиболее доступным для изготовления своими руками.

Необходимые комплектующие:

• решетка металлическая;
• груша резиновая;
• баллон с пропан-бутановой смесью.

Решетка заполняется газом и соединяется с грушей. Груша помещается в резервуар, предварительно оборудованный клапанами на вход и на выход. Солнечная энергия расширяет газ, последний выталкивает воздух, обеспечивая перепад давления в емкости с водой.

Обратите внимание!  Все швы резервуара должны быть герметично заделаны. Располагать такой насос необходимо в хорошо освещаемом месте.

Поверхностный насос

Устройство и назначение

Агрегат позволяет легко организовать полив участка.

Поверхностные насосы работают по принципу всасывания воды за счет создания разрежения на конце всасывающего шланга, опущенного другим концом в воду. Таким образом, возникает разница давлений на разных концах шланга, и при полном вакууме на всасе она составит величину атмосферного давления, то есть около 760 мм ртутного столба.

Если мы заменим ртутный столб на водяной, то высота такого столба составит 10.3 метра, это значит, что при полном вакууме на всасывающей стороне вода сможет подняться не более чем на 10.3 метра.

С учетом потерь на трение воды о стенки трубы и неполный вакуум в системе максимальная высота подъема воды такого насоса составит не более 9 метров, а если учесть горизонтальную часть всасывающей трубы, то окажется, что реальная рабочая высота составит 7 – 8 метров.

На схеме приведены соотношения высоты всасывания (Х) к длине горизонтальной части трубопровода от колодца к насосу (Y).

По конструкции внешние насосы делят на три основных вида:

1. Вихревые. Наиболее компактные и недорогие устройства, способные создавать достаточно высокое давление в системе, однако они имеют низкий КПД – не более 45%. Используются в основном для полива и откачки воды из затопленных помещений, но низкий КПД и невысокая надежность не позволяют рекомендовать данную разновидность оборудования в качестве постоянного агрегата для автономной системы подачи воды;
2. Центробежные. Более дорогие и надежные устройства, которые создают хоть и меньшее, чем у вихревых, но вполне достаточное давление для обеспечения работы водопровода. Имеют высокий показатель КПД – до 92% — при достаточной для постоянного использования надежности, что позволяет применять этот вид оборудования в работе насосных станций подачи воды;
3. Эжекторные. Имеют два контура циркуляции воды: в первом контуре жидкость подается в сопло эжектора, где за счет эффекта Бернулли создается разность давлений и из внешней среды – второго контура – всасывается вода. Это решение позволяет опустить эжектор на глубину и решить вопрос с ограничением высоты всасывания, но сейчас для этих целей используют более эффективные погружные агрегаты, соотношение цена/качество у которых выше.

Эжектор можно погрузить в воду на глубину.

Как видим, наиболее практичными оказались центробежные конструкции насосов, поэтому на них мы остановимся подробнее.

Устроен центробежный агрегат достаточно просто:

• На валу привода редуктора жестко закреплены два диска, в центре одного из которых есть отверстие;
• Отверстие сообщается с междисковым пространством, где впаяны наклонные пластины, создающие каналы от центра пространства к его краям, которые связаны с коллекторной емкостью (диффузором), сообщающейся с подающим шлангом;
• К отверстию в центре диска подключен всасывающий шланг;
• Если наполнить всасывающий шланг и междисковое пространство жидкостью и привести привод редуктора в движение, то наклонные в противоположную вращению сторону лопатки начнут выталкивать воду от центра к краям пространства между дисками за счет центробежной силы;
• В результате в районе центра колеса и всасывающего отверстия создастся разрежение, а в районе краев и сообщающимся с нагнетающим шлангом диффузором – область повышенного давления;
• В этих условиях система будет стремиться к равновесию, и вода будет выталкиваться давлением из накопительной емкости у края колеса в нагнетающий шланг, при этом в центре колеса возникнет вакуум, и туда устремится жидкость из всасывающего шланга под действием атмосферного давления.

Устройство центробежного насоса.

В итоге создается непрерывная циркуляция и осуществляется перекачка воды из одной точки в другую, чего и требовалось достичь. Однако для работы в системе автономного водоснабжения дома из колодца поверхностный агрегат самостоятельно не используют, а собирают так называемую насосную станцию, о которой подробнее в следующем параграфе.

Как выбрать место для оборудования?

Для эксплуатации насосного оборудования постарайтесь соблюсти некоторые условия:

• минимальное удаление станции от источника воды;
• необходимый температурный режим;
• возможность снижения уровня шума;
• удобное расположение оборудования для обслуживания.

С учетом перечисленных факторов наиболее подходящими местами для установки станции являются кессон, подвал дома и котельная, хотя каждое место имеет свои плюсы и минусы.

Кессоном принято называть сооружение, оборудованное в земле. Его устраивают прямо над выходом ствола скважины, при этом вырывают глубокий котлован, который должен находиться ниже уровня промерзания грунтов. Если насос установить недостаточно глубоко, он не сможет работать круглогодично, так как при первых же морозах выйдет из строя.

Для изготовления кессона используют бетонные кольца, кирпичную кладку, монолитные бетонные блоки, металлические кубы. Вход в кессон находится в верхней части сооружения и представляет собой это люк с плотно прилегающей крышкой

Кессон требует гидроизоляции и дополнительного утепления верхней части – крыши. Кроме того, объема помещения должно быть достаточно, чтобы можно было при необходимости произвести ремонт.

Преимущество установки насосной станции непосредственно в устроенный над устьем скважинный кессон в том, что работающий агрегат будет находиться вдали от жилых помещений и не причинять дискомфорта громким шумом.

Неплохим вариантом для установки станции является подвал. Он находится дальше от скважины, чем кессон, зато в цокольном помещении легко оборудовать место для монтажа. Учитывая угрозу затопления, агрегат устанавливают на небольшом устойчивом возвышении.

Удачный вариант размещения насосной станции в подвале: жилые помещения находятся в некотором отдалении, выход наружу расположен примерно на одном уровне с магистралью, ведущей от скважины

В подвалах загородных домов часто устраивают подсобные помещения (прачечные, кладовки, погреба для хранения консервов), поэтому отопление предусмотрено заранее. Если все же подвал является не отапливаемым, нужно позаботиться о дополнительной теплоизоляции, а еще практичнее – установить дополнительный радиатор.

Устраивать котельную рядом с жилыми комнатами не рекомендуем, так как уровень шума работающего оборудования довольно высок. Если вы все же решили установить насосную станцию в коридоре или кладовке, постарайтесь максимально изолировать помещение.

Существует еще одно решение, но оно будет интересно лишь тем, кто посещает дачу исключительно в летний период.

Можно приобрести компактный переносной агрегат и установить его в небольшую времянку – деревянное сооружение, напоминающее ящик. Главное, чтобы строение было защищено от осадков. На зиму насосную станцию вместе с временным водопроводом разбирают и помещают в теплую комнату.

Виды насосов и принцип их действия

Погружные насосы

Назначением погружного насосного оборудования является организация подъема воды из различных резервуаров. Для него характерно то, что в рабочем состоянии он находится непосредственно в воде. Постоянное воздействие влаги обуславливает необходимость применения для его изготовления материалы, не склонные к коррозии. В зависимости от принципа действия погружные насосы могут быть вибрационными и центробежными

Вибрационные насосы

Подобное исполнение является наиболее экономичным. Простота конструкции и легкость в обслуживании насосов вибрационного типа, а также их доступная стоимость делают подобное оборудование привлекательным для потребителя.

Надежность механизма оборудования этого класса обеспечивается исключением использования вращающихся деталей и подшипников, каждая из которых требует определенного технического обслуживания и контроля работоспособности. Кроме того, снижается степень износа и нагрев оборудования за счет отсутствия вращающихся узлов.

Установка

В основу работы этих насосов положены принципы электромагнитного поля. При прохождении тока возникает магнитное поле, имеющее переменный характер. Вследствие этого происходит втягивание сердечника, который имеет механическую связь со штоком. Последний соединяется с резиновой диафрагмой.

В результате этих процессов происходит изгибание диафрагмы, что приводит к возникновению в камере пониженного давления. За счет этого вода наполняет этот резервуар. Так как магнитное поле в этом случае переменно, то при изменении полярности происходит выталкивание сердечника в противоположную сторону, и вода поступает в трубу, одновременно перекрывая отверстие входного клапана.

Центробежные насосы

Оборудование этого класса характеризуется универсальностью, так как его используют для перекачки разнообразных жидкостей, в том числе с агрессивными свойствами. Конструктивно в состав агрегата входит двигатель, на валу которого расположено рабочее колесо, снабженное отверстиями. Наличие отверстий обеспечивает подачу и отток жидкости. Энергия вращения колеса передается жидкости, расположенной в пространстве между лопастями. За счет действия центробежной силы происходит ее всасывание с возникновением разности давления. Работа насоса происходит непрерывно с подачей воды в выходную трубу.

Насос центробежный

Конструкция центробежных насосов может быть самовсасывающей и нормальновсасывающей. Оба типа насосного оборудования бывают с одной ступенью или многоступенчатые. Самовсасывающий тип насосов имеет горизонтальное расположение корпуса и включаются в работу в тот момент, когда всасывающий патрубок заполняется воздухом целиком. Для начала работы нормальновсасывающего насоса, напротив, необходимо заполнение всасывающего патрубка жидкостью. Различие многоступенчатых агрегатов от устройств с одной ступенью заключается в возможности создания высокого давления при одинаковой их производительности.

Глубинные насосы

Назначением глубинных насосов является откачка воды из скважин, имеющих значительную глубину. По конструкции они относятся к центробежному типу насосов, которые обладают возможностью создания высокого давления при небольших размерах устройства.

Для более удобного размещения в полости скважины глубинные насосы выполняются в виде цилиндра с большой длиной (500-2000 мм) и малым диаметром (не более 100 мм). Материалом для их изготовления служит, как правило, нержавеющая сталь. Компактные габариты насоса не отражаются на его производительности. Это стало возможным за счет применения оригинальных технических решений, которые приводят к росту стоимости оборудования. Монтаж устройств этого типа требует использования специальной техники.

Глубинный насос

Колодезные насосы

Это оборудование подобно тому, которое применяются в глубинных скважинах, но с той разницей, что глубина погружения их меньше. Их используют для откачки воды из колодцев, скважин с небольшой глубиной и других водоемов. Устройство колодезных насосов дает возможность перекачки воды, содержащей механические примеси.

Диаметр таких насосов больше, чем у глубинного оборудования, что является препятствием для их эксплуатации в условиях узких скважин. Самостоятельная установка их не отличается сложностью и вполне доступна для реализации.

Колодезный насос

На что обратить внимание?

Прежде чем совершить покупку насоса, следует разобраться, как работает тот или иной вид, для каких скважин подходит и чем отличается от остальных.

На основе этой информации подобрать наиболее подходящий вариант.

Назначение поверхностного насоса для скважины

Не трудно догадаться по названию, что поверхностный насос устанавливается над водой, а не в ней. Расположить конструкцию можно рядом со скважиной на земле, либо на воде, но на сделанном островке, причем аппарат должен быть закреплен.

Принцип действия

Электродвигатель с помпой, имеющей отверстия для подачи и забора воды – основа поверхностного аппарата. К конструкции прикрепляется шланг, одна часть которого опускается в неглубокую скважину или колодец.

Через него происходит всасывание воды. Также к насосу присоединяется бак, в который и набирается вода, а уж из него поступает в краны. Можно произвести подключение стиральной машины без водопровода непосредственно из скважины.

Нельзя допускать опустошения помпы. Запуск двигателя без воды приведет к серьезной поломке. Прежде, чем включить аппарат наполните помпу.

Рекомендуем ознакомиться с материалом об очистке скважины от ила и посмотреть видео, бурение скважины на воду своими руками.

Преимущества

Поверхностный насос по сравнению с глубинным отличается низкой стоимостью, простотой монтажа (не нужно обладать специальными знаниями), легкостью конструкции, хорошим напором воды, долговечностью и надежностью.

Устройство и принцип работы гидроаккумулятора

Стартовый ток насоса превышает рабочий в 3-5 раз и оказывает разрушительное действие на его конструкцию. Поэтому ресурс насоса зависит от количества включений. Чтобы уменьшить их в систему обязательно устанавливают мембранный гидроаккумулятор.

В системе водоснабжения дома он выполняет следующие функции:

• Предохраняет насос от износа и повышает срок его эксплуатации – благодаря запасу жидкости в мембранном отсеке количество включений агрегата значительно снижается.
• Поддерживает в водопроводе постоянное давление и предохраняет от перепадов напора.
• Исключает появление гидроударов в системе, разрушительно действующих на подключенные приборы и трубопроводную арматуру.
• Обеспечивает некоторый запас воды на случай отключения электропитания.

Прибор представляет собой герметичный сосуд, внутренний объем которого разделен  эластичной мембраной на две емкости. Одна из них заполняется воздухом, а вторая предназначена для накачивания воды.

Находящийся под давлением воздух в гидробаке выдавливает воду и некоторое время поддерживает напор даже при отсутствии электричества

Работает гидробак следующим образом. Вода нагнетается в эластичную емкость до достижения верхнего порога давления. Затем насос отключается.

Напор в системе поддерживается за счет воздушной прослойки в гидроаккумуляторе, уплотненный воздух играет роль демпфера. Когда объем воды уменьшается (расходуется потребителями), и давление доходит до нижней заданной границы – снова включается насос и наполняет гидробак водой.

Выбирают гидроаккумулятор на основании расчетов, в которых учитывают число проживающих, количество точек потребления воды, максимально допустимое число включений насоса и его мощность, требуемое давление в системе.

Недостаточный рабочий объем бака приведет к постоянному включению насоса и его износу. Емкость с запасом грозит застоем воды и снижением ее качества, вредным воздействием на внутреннюю поверхность мембраны.

Подключение насосной станции

Выбрать оборудование и место для установки — это пол дела. Еще надо правильно все связать в систему — источник воды, станцию и потребителей. Точная схема подключения насосной станции зависит от выбранного места. Но в любом случае есть:

• Всасывающий трубопровод, который опускается в скважину или колодец. Он идет до насосной станции.
• Сама станция.
• Трубопровод, идущий к потребителям.

Все это так, только схемы обвязки в зависимости от обстоятельств будут меняться. Рассмотрим наиболее распространенные случаи.

Водоснабжение из колодца для постоянного проживания

Если станция ставится в доме или в кессоне где-то на пути к дому, схема подключения одинакова. На подающем трубопроводе, опущенном в колодец или скважину устанавливается фильтр (чаще всего — обычный сетчатый), после него ставится обратный клапан, затем уже идет труба. Зачем фильтр — понятно — для защиты от механических примесей. Обратный клапан нужен для того, чтобы при отключении насоса вода под собственным весом не стекала обратно. Тогда насос будет включаться реже (дольше прослужит).

Схема установки насосной станции в доме

Труба выводится через стену колодца на глубине чуть ниже уровня промерзания грунта. Далее идет в траншее на той же глубине. При прокладке траншеи ее надо делать прямой — чем меньше поворотов, тем меньше падение давления, а значит, с большей глубины можно качать воду.

Для уверенности, можно трубопровод утеплить (сверху уложить листы пенополистирола, а потом засыпать песком, а после — грунтом).

Вариант прохода не через фундамент — необходим обогрев и серьезное утепление

При входе в дом подающая труба проходит через фундамент (место прохода тоже утеплить), в доме уже может подниматься к месту установки насосной станции.

Этот способ установки насосной станции хорош тем, что если все сделано верно, работает система без проблем. Неудобство в том, что требуется копать траншеи, а также выводить/вводить трубопровод через стенки а также в том, что при появлении течи локализовать повреждение сложно. Для минимизации шансов появления течи берите проверенные качественные трубы, укладывайте целый кусок без соединений. Если соединение есть, сделать желательно смотровой колодец.

Детальная схема обвязки насосной станции при подключении к колодцу или скважине

Также есть способ уменьшения объема земляных работ: проложить трубопровод выше, но хорошо его утеплить и дополнительно использовать греющий кабель. Это может быть единственным выходом, если на участке высокий уровень подземных вод.

Есть еще один важный момент — крышка колодца должна быть утеплена, так же как и кольца снаружи до глубины промерзания. Просто участок трубопровода от зеркала воды до вывода в стену не должен замерзать. Для этого и требуются меры по утеплению.

Подключение насосной станции к водопроводу

Часто насосную станцию ставят для повышения давления в водопроводе при централизованном водоснабжении. В этом случае на вход станции подключается водопроводная труба (тоже через фильтр и обратный клапан), а выход идет на потребителей.

Схема подключения насосной станции к водопроводу

На входе желательно поставить запорный кран (шаровый) чтобы при необходимости можно было отключить вашу систему (для ремонта, например). Второй запорный кран — перед насосной станцией — нужен для ремонта трубопровода или самого оборудования. Тогда на выходе тоже имеет смысл поставить шаровый кран — чтобы при необходимости отсечь потребителей и не сливать воду из труб.

Подключение к скважине

Если глубины всасывания насосной станции для скважины достаточно, подключение ничем не отличается. Разве только тем, что трубопровод выходит в том месте, где заканчивается обсадная труба. Тут обычно устраивают приямок-кессон, тут же можно и насосную станцию поставить.

Установка насосной станции: схема подключения к скважине

Как и во всех предыдущих схемах на конце трубы устанавливается фильтр и обратный клапан. На входе можно через тройник поставить заливной кран. Он понадобится при первом пуске.

Основное отличие такого способа установки в том, что трубопровод до дома идет фактически по поверхности или закопан на небольшую глубину (не у всех сделан приямок ниже глубины промерзания). Если насосная станция установлена на даче ничего страшного, на зиму оборудование обычно убирают. Но если водопровод планируется использовать и зимой, его надо подогревать (греющим кабелем) и утеплять. Иначе работать не будет.

https://youtube.com/watch?v=_d3RXbFArls