Особенности выбора глубинных насосов для разных видов скважин

Насосы и их типы

Разные типы водных насосов предназначены для откачки жидкости из различных ёмкостей. Для добычи влаги из колодцев и скважин применяют поверхностные и погружные типы электронасосов. Отличие погружных от поверхностных прежде всего в том, как они располагаются при откачке относительно водного источника. Второе отличие — глубина, с которой добывается вода. Поверхностные используются для поднятия влаги с уровня до 8 метров ниже оси аппарата, погружные – с глубин, больших, чем 8 метров. Поверхностные при работе втягивают жидкость, погружными вода выталкивается наверх.

Погружные механизмы высокопроизводительны, обладают эффективным охлаждением, имеют различное устройство и делятся на:

• Вибрационные, которыми вода нагнетается вибрационным механизмом;
• Центробежные, в которых вода в рабочей камере нагнетается силой центробежного ускорения.

Естественно, из-за простой конструкции, сравнительно невысокой цены такие типы механизмов популярны, широко используются для разных целей

Так какой насос лучше выбрать – вибрационный или центробежный? На что обратить внимание и как сделать выбор правильно? Поможет информация, изложенная ниже

Скважинный погружной насос

С наличием скважины в загородном доме все проблемы с водоснабжением практически решены. Остается только правильно подобрать устройство для подачи воды. Именно для этих целей и предназначены погружные скважинные насосы.

Особенности устройства и работы

Скважинный погружной насос является незаменимым устройством для бесперебойной подачи воды из скважин и колодцев. Конструкция данного типа оборудования заметно отличается от других поверхностных видов. Сам по себе, агрегат представляет собой своеобразную капсулу продолговатой формы, выполненной из металла. Такая форма подобрана не случайно, а наоборот, подобрана под обсадную трубу скважины, обладающая, как правило, диаметром 120 мм.

В воде насос находится все время, что может вызвать некоторые трудности в обслуживании. Это обусловлено тем, что устройство необходимо извлекать время от времени из скважины, а после проведения работ снова выполнять установку. Но стоит заменить, что по техническим характеристикам погружной насос значительно лучше, чем многие поверхностные модели.

Работа погружного скважинного насоса заключается в следующем:

1. Через специальные отверстия в рабочую зону насоса всасывается жидкость;
2. В камере она нагнетается за счет движения встроенных лопастей. Также этот процесс может происходить за счет вибрации. Все зависит от модели установленного агрегата;
3. После этого происходит подача воды под высоким давлением на подсоединенный шланг.

Корпус скважинного насоса чаще всего выполняется из нержавеющей стали. В его внутренней части корпуса находится двигатель и другие рабочие составляющие. Часто такие устройства дополнительно оснащаются автоматикой, позволяющей самостоятельную работу насоса и отключение в случае необходимости.

Классификация и характеристика

Погружные насосы для скважин достаточно не просты в конструкции. Именно поэтому существует несколько способов их исполнения.

Некоторые виды способны выполнять работы на максимальной глубине, остальные предназначены для мелких скважин. Каждый вид отличается не только техническими, но и конструкционными характеристиками.

В зависимости от принципа работы все скважинные насосы погружного типа делятся на центробежные и вибрационные.

Насос, обладающий вибрационным принципом работы, воздействует на перекачиваемую жидкость вибрацией. В центробежном исполнении несколько другая система, главным устройством которой является центробежный двигатель, который воздействует на жидкость нагнетательными винтами.

Внутренний или внешний

Поверхностные устройства предназначены для колодцев и скважин с небольшой глубиной. До поверхности воды не должно быть больше 8-9 м. Для скважин с большей глубиной устанавливаются погружные насосы, поэтому по-другому их называют ещё глубинными.

Поверхностные устройства ставятся снаружи скважины. Благодаря чему их легко и удобно обслуживать. Часто их устанавливают вместе с аккумулирующим бачком для стабилизации давления в системе. Но из-за того что поверхностный насос работает вне скважины, он издаёт много шума, а также занимает место. В итоге необходимо обустраивать для него площадь и сооружать постройку для поглощения звуков. Так как насос находится вне воды, его двигатель не охлаждается ей.

Схема расположения внутреннего и внешнего насоса для скважины

Погружные устройства делятся на несколько видов:

• вихревые;
• винтовые;
• вибрационные;
• центробежные.

Вихревые насосы имеют одно рабочее колесо. Оно втягивает воду во внутреннюю часть и выталкивает во внешнюю, за счёт чего и появляется вихрь. В момент прохождения воды через колесо увеличивается её скорость и давление. Конструкция этих насосов проста, поэтому они имеют невысокую цену. Но из-за этого у них низкий КПД и они неспособны работать с жидкостями, в которых есть песок или другие подобные примеси, так как это приводит к быстрому износу устройства.

Вихревые насосы рекомендуется использовать для скважин с низким дебитом или когда требуется малая подача воды.

Устройство вихревого насоса

Основным рабочим элементом винтового устройства является винт (шнек). Вода, попадая внутрь насоса, постепенно нагнетается шнеком, в итоге появляется напор и жидкость вытесняется наружу. Так же как и вихревое устройство, винтовой имеет простую конструкцию и невысокую цену. Рекомендуется к использованию в скважинах с низким дебитом. Но по сравнению с вихревым насосом, винтовой более устойчив к примесям в воде.

Схема устройства винтового насоса

Разбор мелких нюансов

Качество бурильных работ – еще один момент, который нужно учитывать при выборе насоса для скважины. Если бурение выполнено с помощью профессионального оборудования и силами специализированной бригады, такая скважина считается более надежной.

Если же бурение выполняли шабашники или владельцы участка с помощью друзей-аматоров, качество скважины едва ли будет идеальным.

Если бурение скважины выполнено профессионально, она будет реже заиливаться и запесочиваться, что благоприятно скажется на работе насосного оборудования

“Любительские” скважины, как показала практика, в большей степени подвержены процессам заливания и запесочивания. Поэтому для таких скважин рекомендуется использовать специальные насосы, разработанные для работы в сложных условиях. Оборудование этого типа стоит дороже.

Но оно лучше переносит ситуации, когда в них поступает вода с большим количеством загрязнений. При таких же нагрузках обычные насосы ломаются значительно чаще. У владельцев “ профессиональных ” скважин больше возможностей при выборе оборудования, поскольку они могут выбрать как универсальный, так и специальный насос.

Для подъема воды из глубины скважины на высоту не всегда удобно использовать резиновый шланг. В процессе работы насосного оборудования воздух внутри шланга становится редким, от этого стенки шланга схлопываются, и поступление воды прекращается. Предотвратить это явление просто: вместо резинового шланга следует использовать пластиковые конструкции подходящего диаметра.

Рассчитанная на давление подающая воду труба более эффективна при использовании в скважине, чем резиновый шланг, который может схлопнуться, создавая препятствие для подачи воды

Важный показатель при выборе насоса – примерный расход воды на один день. Это средняя величина, поскольку в летний период обычно потребление воды возрастает, а в зимний, напротив, снижается. Считается, что ежедневная норма потребления для семьи из трех-четырех человек составляет примерно 60-70 литров.

Эти цифры не учитывают расход воды на полив и другие хозяйственные нужды. Ежедневную норму следует увеличить в зависимости от количества растений на участке, наличия домашних животных и т.п.

Предусмотрительные хозяева выбирают для скважины чаще всего четырехдюймовые обсадные трубы, хотя конструкции с диаметром в три дюйма тоже используются в этом качестве. Дело в том, что значительная часть насосного оборудования рассчитана именно на более просторную четырехдюймовую трубу.

Чтобы перевести сантиметры в дюймы, следует разделить результат измерений рулеткой на 2,54, поскольку именно такому количеству сантиметров равен один дюйм.

Для того чтобы в всех точках водоразбора был достаточный для эксплуатации напор, необходим гидравлический расчет. Его приблизительный вариант можно сделать с помощью этой таблицы. Насосом должны быть обеспечены все точки в достаточной мере

Выбор агрегата с учетом параметров скважины и необходимого напора

Одним из основных факторов, который следует учесть при выборе модели поверхностного оборудования, является размер скважины в диаметре.

В случае, если источник подачи воды еще не готов, владелец может получить консультацию специалистов, которые будут заниматься ее бурением

При выборе оборудования стоит принять во внимание качество воды и наличие в ее составе твердых вхождений. Такие включения можно перекачивать только насосом с наличием фильтра грубой чистки

Этот фактор существенно снизит риск неисправностей и неправильной работы оборудования.

Мнение эксперта
Кузнецов Василий Степанович

Если встроенный фильтр не входит в комплектацию, то его нужно установить.

Еще одним фактором, который следует учесть при выборе поверхностного агрегата для скважины, является максимальное значение давления жидкости, которое насос способен обработать. Эта величина измеряется в барах и указана в техническом документе.

Для определения необходимого максимального давления, к величине глубины скважины прибавляют число 30, а затем добавляют еще 10 %.

Типы применяемых насосов

Ответить однозначно на вопрос, какой насос лучше для скважины, нельзя. Все зависит от финансовых возможностей, условий эксплуатации. На практике применяют различные устройства, предназначенные для подъема воды.

Ручные насосы

Ручные насосы

Если глубина скважины не превышает 7-8 метров, а требуемый расход невелик, для дачи вполне можно установить ручную насосную установку. Такой насос не требует подведения электропитания, отличается простой конструкцией, его вполне достаточно для обеспечения небольшого дачного участка. Используют такие насосы и при установке на точку водозабора во дворе.

Автоматизировать такую установку, конечно же, не получится, но использовать в качестве резервного насоса вполне можно.

Поверхностные насосные станции

Поверхностные насосные станции

Используются для подачи воды с небольшой глубины. Решая, какой насос нужен для скважины, такой вариант стоит рассматривать только при возможности установки в специально оборудованный кессон или при расположении скважины в подвале. В этих случаях насосная станция с небольшим ресивером (накопительной емкостью) будет весьма эффективной.

Максимальная глубина скважины составляет 7-8 метров, при установке агрегата необходимо особое внимание уделять надежности обратного клапана. Напорная магистраль такого насоса должна быть постоянно наполнена водой, сухой пуск негативно сказывается на долговечности электродвигателя. Выбор моделей поверхностных насосов достаточно широк, можно выбрать модель, производительностью до 100 литров в минуту, с соответствующим накопителем

Выбор моделей поверхностных насосов достаточно широк, можно выбрать модель, производительностью до 100 литров в минуту, с соответствующим накопителем.

Вибрационные насосы

Вибрационные насосы

Данные насосы отличаются простой конструкцией, могут применяться для подачи воды с глубины не более 40-50 метров (самые мощные и дорогостоящие модели). Основная масса насосов этого типа относится к бюджетному классу, и имеет соответствующие характеристики. Для установки в скважины рекомендуется применять только современные модели устройств, это связано с тем, что некоторые модификации могут оказывать значительное разрушающее воздействие на обсадную трубу.

Принцип работы основан на высокочастотном колебательном  движении мембраны, которая обеспечивает требуемую производительность. Стоит сказать о том, что рабочий ресурс таких насосных установок незначителен, основная область применения колодцы и скважины на песок

На данные устройства стоит обратить внимание, решая каким насосом прокачать скважину, при этом предпочтение необходимо отдавать установкам с нижним забором воды

Погружные центробежные насосы

Погружные центробежные насосы

Устройства данного типа считаются наиболее эффективным оборудованием для установки в скважины. Они могут применяться для установки даже в артезианские скважины значительной глубины.

Существующий ассортимент агрегатов позволяет выбрать погружной насос для скважины с различными параметрами, к преимуществам устройств данного типа относят следующие характеристики:

• Высокая производительность при небольших габаритных размерах, существует возможность выбора для скважин всех основных сечений.
• Отличные напорные характеристики.
• Значительный рабочий ресурс и надежность.
• Не оказывает разрушающего воздействия на обсадную трубу.

Насосы данного типа могут комплектоваться различными системами автоматики, они не требуют дорогостоящего обслуживания.

Любая ошибка в подборе оборудования приведет к существенному снижению его работоспособности. По мнению многих экспертов, именно центробежные насосы идеально подходят для обустройства скважин.

Как правильно установить насос в скважину?

Монтаж можно осуществить самостоятельно, без привлечения специалистов. Он не займет много времени, не вызовет особых трудностей. Вначале нужно подготовить сам прибор для погружения:

• закрепить обратный клапан на патрубке устройства, исключив тем самым вытекания воды из насоса обратно;
• установить фильтр, защищающий аппарат от ила, песка, прочих примесей;
• закрепить нагнетательный шланг или трубу за обратным клапаном;
• присоединить электрокабель и трос, на котором будет держаться прибор.

После того, как насос собран, его можно аккуратно, потихоньку опускать в скважину, стараясь не касаться ее стенок. Устройство должно полностью погрузиться в воду на указанную в инструкции глубину, во избежание преждевременного выхода его из строя. После погружения прибора трос следует закрепить на защитном оголовке за специальное ушко. Остается установить пускозащитное устройство и проверить насос в действии, включая его на всех режимах мощности, подбирая наиболее оптимальный для бытовых нужд напор. После его регулировки устройство готово к эксплуатации.

Более наглядно смотрите на видео:

На что обратить внимание при выборе скважинного насоса

Размышляя над тем, какой насос лучше для скважины, обратите внимание на следующие критерии:

Производительность. Насос для скважины должен покрывать минимум 50 % общего потребления воды в системе водоснабжения (умывальники, душевая кабина, мойка и т.д.) и при этом не превышать дебита скважины (чтоб не высасывал воду из скважины быстрее, чем она туда набирается). Дебит скважины можно посмотреть в паспорте установки скважины. Из таблицы ниже видно, сколько в среднем потребляет воды каждая точка водоразбора. Предположим у вас в доме есть умывальник, душевая кабина, туалет и стиральная машина. Тогда ваш насос должен производить минимум (600+720+720+420)/2 = 1230 л/ч. Таким образом можно точно рассчитать погружной насос для скважины. Какой лучше будет для вас, будет зависеть от ваших условий.

Потребитель	Расход л/мин	Расход м³/час
Умывальник с раковиной	10	0,6
Умывальная раковина	10	0,6
Ванна/гидромассаж	18	1,08
Душ	12	0,72
Туалет	7	0,42
Биде	6	0,36
Стиральная машина	12	0,72
Кухонная мойка	12	0,72
Посудомоечная машина	8	0,48
Водоразборный кран 1/2″	20	1,2
Водоразборный кран 3/4″	25	1,5

Максимальный напор. Это высота, на которую насос может поднять воду. Однако максимальный напор определяет не только высоту, на которую агрегат способен «закинуть» воду, но и давление, которое будет на выходе в конкретном пункте водоразбора. Так давление для обычной мойки нужно меньше, чем, например, для душевой кабинки. Поэтому стоит брать с запасом в 10 — 15 %. Например, если у вас насос будет погружен на 20 м в скважину, а поднимать воду нужно будет на второй этаж на 6 м вверх, тогда стоит брать насос с максимальным напором не меньше (20 + 6) + (20 +6) * 0,15 = 29,9 м. Ближайшим будет устройство с напором в 30 м.

Максимальная глубина погружения. Здесь имеется ввиду глубина погружения под воду, а не вообще в скважину. Предположим у вас скважина общей глубиной 50 м, но от поверхности до зеркала воды 20 м. Значит у нас 30 м водного пространства, и если вы хотите опустить агрегат почти до самого дна, тогда его максимальная глубина погружения должна быть не меньше 30 м.

Длина шнура питания. Шнур питания должен быть длиной не меньше общей глубины скважины (если опускать будете к самому дну) плюс расстояние до розетки. На первый взгляд это может показаться мелочью, но практика показала, что многие покупатели ошибаются с длиной шнура и затем начинают добавлять кучу переносок.

Защита от перегрева. У всех погружных насосов хорошо организована система охлаждения, так как устройство помещено в воду. Однако в условиях экстремальной работы двигатель все же может перегреваться. Если планируете нагружать агрегат по полной, тогда лучше купить модель с термореле, которое отключит конструкцию при перегреве двигателя.

Защита от сухого хода. Эта функция отключит устройство, если уровень воды в скважине упадет до критического уровня, чтобы оно не работало вхолостую. Очень полезная функция, особенно в периоды сезонного падения уровня воды.

Напряжение. Большинство бытовых насосов работает от обычных однофазных сетей, напряжением 220 В. Однако есть устройства, которые запитываются исключительно от 380 В. В большинстве своем это профессиональные агрегаты, поэтому в быту применять их нецелесообразно

Однако обращайте на этот показатель внимание, чтобы нечаянно не купить трехфазную модель. Количество ступеней всасывания

Одноступенчатые аппараты имеют одно колесо вращения внутри корпуса

Количество ступеней всасывания. Одноступенчатые аппараты имеют одно колесо вращения внутри корпуса

По мощности и производительности они значительно проигрывают многоступенчатым агрегатам, однако и стоят гораздо дешевле. Если у вас большая глубина скважины или необходимо использовать воду для орошения полей, тогда вам подойдут многоступенчатые скважинные насосы. Какой марки выбрать устройство? Если хотите сэкономить, то берите отечественные агрегаты.

Вышеприведенные критерии помогают понять, как подобрать насос для скважины. Теперь посмотрим на рейтинг лучших моделей 2019 — 2020 года.

Дополнительные правила, которых следует придерживаться

Часто проблемы системы могут быть связаны с трубами:

• Выбирая насос, лучше всего довериться специалистам. В результате техника прослужит значительно дольше, а вероятность появления поломок снизится.
• Если такая возможность отсутствует, то необходимо иметь в виду, что насосы немецкого производства считаются более функциональными и прочными в сравнении с итальянскими.
• В условиях глинистых почв предпочтительнее использовать пластиковые трубы, нежели металлические или из других материалов. Приобретая насос лучше не экономить, а покупать только высококачественные европейские модели.

Дебит

Под дебитом скважины понимают объем воды, поставляемый скважиной за определенный период времени. Для его обозначения используют такие единицы: л/мин, куб. м/час, куб. м/день и т.п. Даже применение мощного погружного насоса для воды для скважины большой производительности не критично: как правило, выбранный наружу объем быстро восполняется из подземного источника.

Для выяснения факта заполнения скважины водой и остановки ее притока проводится замер показателя уровня. Если полученный результат соответствует определенному ранее статическому уровню, это указывает на заполнение шахты. Для большей точности после откачки воды подобные процедуры производят несколько раз. Иногда бывает так, что быстрый отбор воды не сопровождается таким же быстрым восполнением.

Подобрать скважинный насос, как того требуют технические предписания, поможет информация о точных объемах воды, которую в состоянии предоставить скважина:

1. Взять вместительную емкость, предварительно выяснив ее объем. Для этого может подойти бак, бочка и даже ванна.
2. Установить погружную помпу таким образом, чтобы она оказалась почти на дне. Это даст возможность максимально опорожнить ствол скважины. На то, что вода откачана, укажет специфический звук насоса.
3. Зафиксировав время, дождаться полного восстановления статического уровня.
4. Включить помпу еще раз. Всю откачиваемую воду собирают в заготовленную емкость, что даст возможность определить ее точный объем. Используя элементарное деление кубических метров на часы или литры на минуты, высчитывают показатель дебита скважины.

Данная информация больше прояснит ситуацию, какой насос лучше выбрать для скважины. Это предоставит возможность выбрать модель нужной производительности, в соответствии с поступающими объемами воды. Слишком мощная помпа может быстро опорожнить шахту: в таком случае возникает реальная опасность «сухого хода». Как правило, это чревато преждевременными поломками оборудования.

Чтобы выяснить расстояние до основания дна скважины (глубину), пригодится уже знакомая веревка и увесистый груз. Его нужно опускать до тех пор, пока веревка не ослабнет. После извлечение на поверхность проводят замеры влажного участка. Сухой отрезок указывает на статистический уровень скважины.

Центробежный погружной насос

Центробежный погружной насос на сегодняшний день пользуется наибольшей популярностью. Его можно использовать не только для чистой воды из скважины или колодца, он также прекрасно справляется с водами агрессивного состава, бытовыми стоками, а также вязкими жидкостями.

Принцип действия

Принцип действия центробежного насоса заключается во вращении рабочего колеса, образующего кинетическую энергию, которая поступает к частицам вещества, непосредственно на лопасти. Центробежная сила перемещает жидкость, находящуюся в области рабочего колеса, в область корпуса агрегата. На пустующее место перемещается новая жидкость.

Перемещение жидкости происходит благодаря движению колеса, а именно в процессе движения она прижимается к стенам корпуса, а затем перемещается под давлением через специальное нагнетательное отверстие. Вход в агрегат в это время обладает наименьшим показателем давления, а вот  область рабочего колеса, наоборот, приобретает максимальный показатель.

Самой важной особенностью центробежного погружного насоса является то, что благодаря ему обеспечивается бесперебойная подача воды

Плюсы и минусы устройства

         Положительные свойства центробежных насосов:

• простота и удобство к эксплуатации;
• допустимая стоимость;
• автоматическое управление;
• максимальный всасывающий показатель;
• очень высокий КПД;
• долгий срок службы.

Недостатки в работе данного типа насоса также имеются. В первую очередь, огорчает то факт, что всасывание агрегатом воды напрямую зависит от сопротивления сети. Именно поэтому, иногда случаются перебои в подаче воды. Также стоит следить при установке за уровнем воды и если она не достигает входного патрубка, потребуется ручная заливка. Если этого не сделать, то процесс работы будет значительно нарушен.

Классификация центробежных насосов

Классификация центробежных насосов полностью зависит от особенностей использования и технических характеристик.

В зависимости от параметров всасывания воды устройства можно разделить на:

• самовсасывающие работают с водой, содержащей избыточное количество газов, поэтому даже в том случае, если входной патрубок не заполнен водой н6ичего в работе не изменится;
• нормальновсасывающие требуют полного заполнения жидкостью системы.

Наиболее популярные центробежные агрегаты делятся на следующие виды:

• одноступенчатые горизонтальные устройства с исполнением консольного типа – работают только с жидкостями, схожими по составу с водой;
• многоступенчатые горизонтальные – обладают способностью выдавать напоры высокой силы при минимальном количестве поступающей жидкости;
• песковые – наиболее часто используются на промышленных предприятиях, поскольку очень легко справляются с загрязненными сточными водами;
• фекальные – обладают способностью перекачки жидкости, содержащей большое количество крупных загрязняющих веществ.

Каждый из видов имеет свое предназначение, поэтому при выборе очень легко будет определиться с вариантом для себя.