Як вибрати насос

Ця стаття присвячена пристроям, без яких неможливо уявити життя жодного приватного заміського будинку, ні великого підприємства. Насоси застосовуються для вирішення найширшого кола завдань — від подачі води в будинок до створення високоефективної системи опалення. Нижче будуть розглянуті основні типи насосного обладнання та вимоги до їх установки.

no_g2_calpeda_mpc_240_auto_5

Почнемо з моделей, що забезпечують подачу води зі свердловини або колодязя.

Насоси для водопостачання

Для того щоб подати воду з колодязя або свердловини в будинок, забезпечити полив саду або газону можуть бути використані наступні типи насосів: зважених насоси (і насосні станції на їх базі), свердловинні і колодязні, а так само ручні насоси.

Одним з основних факторів враховуються при виборі насоса є глибина залягання води. У разі коли відстань до дзеркала води невелика (до 8 метрів), то найбільш простим і зручним способом її підйому буде установка самовсмоктуючого насоса.

Самовсмоктуючі насоси бувають декількох типів. Деякі з них мають вбудований ежектор і за рахунок розрідження в ньому забезпечують підйом (всмоктування) води. Ежекторні насоси створюють деякий шум і, тому, якщо вони використовуються для подачі води в будинок, то зазвичай встановлюються поза житлового будинку, в технічному приміщенні. Також ці насоси дуже зручні для поливу саду, городу або газону. В іншому типі самоусмоктувальних насосів ежектор відсутній, а всмоктування води здійснюється завдяки спеціальній багатоступеневою конструкції гідравлічної частини, в результаті чого досягається практично безшумна робота.

При використанні самовсмоктуючого насоса для водопостачання будівлі можливі два основні варіанти.

Перший, якщо в будинку вже встановлений накопичувальний бак, і його просто треба наповнити водою (для користування душем, миття посуду тощо). Встановивши самовсмоктувальна насос в цьому випадку треба не забути встановити в баку і датчик, що відслідковує рівень води для відключення насоса до того, як бак переповниться. Цей же датчик повинен видавати сигнал насосу про включення, коли рівень рідини в баку впаде.

Другий, більш кращий, варіант використання самовсмоктуючого насоса — спільно з мембранним напірним баком. Самовсмоктуючий насос, встановлений на мембранний бак і забезпечений реле тиску прийнято називати насосною станцією. Мембранний бак — це герметичний металевий посуд, розділений на дві частини мембраною. Одна частина бака заповнена повітрям під тиском, а в другу насос закачує воду. На реле задається верхня межа тиску, до якого стискується повітря в мембранному баку і, відповідно, вода в системі водопостачання. Як тільки встановлений тиск досягнуто, насос відключається. Тепер моно використовувати воду, накопичену в мембранному баку. Якщо витрата води невеликий, то насос кожного разу включатися не буде, а просто буде надходити вода з бака. І тільки коли нижня межа тиску, заданий на реле, буде досягнутий відбудеться нове включення насоса. Таким чином, використання самовсмоктуючого насоса спільно з мембранним баком має наступні переваги:

  • в системі водопостачання створюється тиск, необхідний для роботи багатьох водонагрівальних приладів;
  • скорочується кількість включень-виключень насоса і, тим самим, продовжується термін його служби;
  • мембранний бак створює запас в декілька десятків літрів води і в разі відключення електроенергії можна безперешкодно цією водою скористатися;
  • немає необхідності встановлювати накопичувальну ємкість на горищі будівлі.

Важливо, що насосні станції — це досить компактні, легкі і мобільні пристрої. Маса більшості насосних станцій коливається в районі 30 кг, тобто її цілком може переносити одна людина.

Кілька слів про установку насосних станцій. Ці пристрої можна розташовувати як в будинку, так і за його межами. Якщо насосна станція буде використовуватися тільки в теплу пору року, то проблем з установкою виникати не повинно. Досить підключити насос до електричної мережі, опустити шланг в колодязь і під’єднати напірний патрубок до водопровідної мережі. Провівши ці нескладні операції, ви зможете без головного болю переміщати воду з колодязя всередину будинку. Єдина умова, щоб вода в колодязі не падала нижче критичного рівня. Якщо таке можливо, то обов’язково треба передбачити захист від «сухого ходу». Як це краще зробити, буде детально розказано трохи нижче.

У разі ж, коли планується використовувати насосну станцію цілий рік, потрібні досить серйозні підготовчі роботи. Станцію треба буде встановити в теплому приміщенні, а трубу від колодязя до будинку обов’язково утеплити або прокласти в землі нижче рівня промерзання. Щоб уникнути замерзання води в шлангу, колодязь теж доведеться утеплювати.

При установці насосної станції треба не забути що на шлангу, що опускається в колодязь, обов’язково повинен бути встановлений зворотний клапан, що запобігає «відхід» води з системи назад в колодязь при відключенні насоса.

Найважливішим параметром, що характеризує насосну станцію, є її номінальна подача (м3/час). Ця цифра говорить про те, скільки води можна отримати за певний проміжок часу за допомогою такої станції. Більшість моделей, представлених на ринку, має максимальну подачу в межах 3 — 8 м3/год і максимальний напір від 40 до 55 м.

Якщо рівень залягання води нижче 8 метрів, або якість води на цьому рівні не влаштовує, то варто розглянути варіанти з застосуванням занурювальних свердловинних або колодязних насосів.

У порівнянні з насосною станцією, вибір, установка і підключення насоса свердловини справа набагато більш складна і серйозна. При цьому і ціни на якісні західноєвропейські насоси свердловин в 2 — 3 рази вище вартості насосної станції. І це ще без урахування витрат на монтаж і на буріння. Висока вартість цього типу насосів обумовлена тим, що вони при власному маленькому діаметрі повинні забезпечувати високий натиск. Для вирішення такого технічно складного завдання конструкторам доводиться вдаватися до складних технічних рішень, наприклад, створювати багатоступінчасту систему всмоктування, що природно призводить до подорожчання апарату.

Основна відмінність колодязного насоса від свердловинного в тому, що він має внутрішню сорочку охолодження двигуна і тому може бути поміщений в колодязь або свердловину великого діаметру. Колодязні, як і свердловинні насоси, мають форму циліндра, але мають більший діаметр, що дозволяє їм ефективніше використовувати можливості двигуна. Такі насоси відрізняються підвищеною продуктивністю і меншою вартістю при тій же споживаній потужності і натиску, що і у свердловинних насосів.

На відміну від колодязного, охолоджування електродвигуна насоса свердловини здійснюється потоком жене води. Тому для кожного свердловинного насоса в технічній документації обов’язково вказується мінімально допустима швидкість руху води. Ось чому при використанні свердловинних насосів так важливий діаметр свердловини, який не може бути значно більше діаметру насоса.

Для вибору насоса свердловини існує досить проста формула, по якій можна орієнтовно визначити необхідний натиск насоса:

Hтреб. = Hдін. + Hдома + Hнап. + 20%, де

Hтреб. — Необхідний натиск, м,

Hдін. — Відстань від поверхні землі до рівня води в свердловині після включення насоса (зазвичай рівень води при включенні насоса падає на 3-8м), м,

Hдома — відстань від поверхні землі до верхньої відмітки підйому води,

Hнап. — Тиск, що забезпечує натиск в системі водопостачання (зазвичай 1 — 3 атм., Тобто 10 — 30 метрів водяного стовпа), м.

20% додається для обліку опору в трубопроводі. Ця цифра дуже орієнтовна, і вона дуже сильно залежить від відстані від будинку до свердловини.

Розглянемо вибір насоса на простому прикладі. Припустимо, задані наступні умови: необхідна кількість води — 2 м3/год, динамічний рівень води — 61м, а сама верхня точка водорозбору знаходиться на третьому поверсі (висота поверху 3м). Тоді отримуємо:

Hтреб. = (61 +6 +30) х 1,2 = 116,4 м

Далі беруться характеристики насосів і за графіком, що зв’язує натиск і витрату, підбирається найближча до необхідних параметрів (витрата 2 м3/год і натиск 116,4 м) марка насоса.

Може виникнути і ситуація, коли треба підібрати насос під уже наявну свердловину. У цьому випадку мінімально допустимий діаметр насоса можна розрахувати за формулою:

D (насоса) — мінімальний внутрішній діаметр електродвигуна насоса свердловини,

D (свердловини) — діаметр свердловини,

Q — розрахункова витрата насоса,

V — мінімально допустима швидкість води на поверхні електродвигуна

Значно розширює сферу застосування насоса свердловини можливість його горизонтального монтажу. У тих випадках, коли забір води здійснюється з озера або річки, які знаходяться на значній відстані від дому, і потрібен великий напір, можна застосувати свердловинний насос, помістивши його попередньо в охолоджувальний кожух.

Максимально допустимий діаметр цього кожуха обчислюється за такою формулою:

Крім того, насос має бути закріплений уздовж осі кожуха, і ні в якому разі не торкався його стінок, оскільки в цьому випадку порушиться охолоджування електродвигуна.

Як для насосних станцій, так і для свердловинних насосів дуже важлива їх захист від «сухого ходу». «Сухий хід» виникає в ситуації, коли рівень води в колодязі або свердловині падає нижче критичного і всмоктуючий патрубок (шланг) виявляється вище цього рівня. Як результат — вихід насоса з ладу. Для запобігання «сухого ходу» можуть бути використані схеми з установкою поплавця або датчиків рівня, що сигналізують про падіння рівня води нижче необхідного значення. Ще одним способом захисту насоса від «сухого ходу» є пристрій, що контролює проходження води через насос. Є вода — насос працює, як тільки рух води припиняється, цей пристрій зупиняє його роботу.

Далі розглянемо клас насосів, для роботи яких не потрібна подача електроенергії.

Ручні насоси

Ще однією перевагою цього типу насосів (крім незалежності від наявності електроенергії) можна назвати їх невисоку ціну. Недолік теж очевидний — ніхто за вас воду качати не буде, і, не витративши певних фізичних зусиль, воду з колодязя або свердловини не піднімеш.

Ручні насоси умовно можна розділити на дві групи:
здатні піднімати воду з колодязя глибиною до 7 метрів,
забезпечують підйом води з колодязів (свердловин) глибиною в 15-30 метрів.

Насоси першої групи звичайно мають вагу до 20 кг і низьку вартість. Вони зможуть допомогти вам підняти порядку 25-40 літрів води за хвилину.

Насоси другої групи крупніше, мають високу водорозбірну колонку і важать близько 25 кг, їх вартість дещо вище. При можливості підйому води з глибини до 30 м, вони мають подачу того ж порядку, що і ручні насоси першої групи, 20-40 л / хв.

Насоси для водопостачання (за винятком ручних) випускає величезну кількість виробників, серед яких Grundfos і WILO (Німеччина), Calpeda, DAB, Nocchi Pumps, Pedrollo, Speroni (Італія) та ін Продаються і вітчизняні насоси, наприклад, «Буран», » Водолій «,» Дачник «. З найбільш відомих на російському ринку закордонних виробників ручних насосів можна назвати чеську Sigma.

Далі розглянемо насоси, які використовуються не для подачі води в будинок, а, навпаки, для її видалення (наприклад, з підвалу, гаража і т.п.).

Дренажні насоси

Такі насоси встановлюються безпосередньо на підлогу вже затопленого приміщення або приміщення, яке має ризик бути затопленим. Поплавець, розміщений на дренажному насосі, автоматично включить його при затопленні і відключить, коли вся вода буде відкачана. Варто зауважити, що поплавець, крім того, захищає насос і від роботи насухо.

Трапляється, що разом з грунтовою водою в підвал потрапляє значна кількість мулу і бруду. Заходи щодо очищення приміщення від подібного роду відкладень досить трудомісткі і зовсім не естетичні. У цьому випадку оптимальним є вибір моделі дренажного насоса, здатної окрім відкачування води подбає і про очищення дна затопленого приміщення. Робота такого насоса побудована наступним чином. Частина відкачуваної насосом води викидається під тиском назад. В результаті виникає впливу відбувається відшарування і відділення осаду від дна. Новоутворена суміш води і бруду знову засмоктується насосом і віддаляється з приміщення.

Нерідко виникає питання відведення каналізаційних стоків з приміщень, де це неможливо забезпечити самопливом. Про насосах допомагають у цій ситуації розповімо нижче.

Насоси для систем каналізації

З проблемою відведення каналізаційних стоків можуть зіткнутися, як жителі заміських будинків, так і власники, наприклад, клубів або магазинів, що розташовані в напівпідвальних приміщеннях, рівень яких знаходиться нижче рівня каналізаційних комунікацій.

Всі насоси і установки, що використовуються для вирішення такого завдання можна розділити по тому, від скількох санвузлів треба відводити стоки (об’єм стоків) і на яку висоту їх треба відкачувати. Якщо необхідно відвести стоки від одного санвузла знаходиться в підвалі, то для цього достатньо найменшої відкачує установки. Наприклад, це може бути установка одного з німецьких виробників WILO KH 32-04 або GRUNDFOS SOLOLIFT. Ці пристрої мають розміри зливного бачка і навіть зовні на нього дуже схожі. Коли герметичний корпус установки заповнюється, автоматичний пристрій з реле тиску і зворотним клапаном включає насос з ріжучим механізмом для подрібнення паперу і м’яких фракцій. При цьому всі відкачується в каналізаційний стік. Установки WILO KH 32-04 і GRUNDFOS SOLOLIFT мають невеликі розміри 300х500х265 мм і 270х530х174 відповідно. Важливо й те, що завдяки білому кольору і сучасному дизайну вони відмінно впишуться в інтер’єр і зовсім його не зіпсують.

Якщо в будинку декілька санвузлів, то доведеться використовувати більш потужний агрегат. Наприклад, це може бути установка WILO DRAIN-LIFT S. Вона може бути розміщена як в стінній ніші, так і в технічному приміщенні, має ємність 45 літрів, в яку самопливом зливаються стоки від декількох санвузлів.

Коли об’єм стоків дуже великий і немає можливості змонтувати відкачують установку усередині приміщення, то існують два основні варіанти вирішення цієї проблеми. Перший — викопати шахту, забетонувати її, забезпечивши гідроізоляцію стін і дна і встановити в цій шахті спеціальний насос плюс все додаткове обладнання (засувку, зворотний клапан, трубопроводи, автоматику). Другий спосіб менш трудомісткий — придбати вже готову шахту із спеціального синтетичного матеріалу з усім додатковим устаткуванням, вже змонтованим всередині неї. У цьому випадку потрібно тільки закопати шахту в землю і підвести до неї зливні та напірні трубопроводи.

Вище було розказано про подачу та видаленні води, але насоси використовуються не тільки щоб подавати або видаляти воду, а й для того, щоб її переміщати по замкнутому контуру опалювальної системи.

Циркуляційні насоси

За допомогою такого насоса теплоносій (вода або антифриз), нагрітий за допомогою котла рухається по трубах і віддає своє тепло приміщенню через опалювальні прилади (радіатори чи конвектори). На відміну від систем опалення з природною циркуляцією (без насоса), системи з примусовою циркуляцією (з насосом) мають такі переваги:
невеликий діаметр труб, що і дешевше і естетичніше,
при їх застосуванні, менша різниця температур виходить з котла нагрітої води і повертається в нього охолола, а це збільшує термін служби котла,
такі системи забезпечують найбільший комфорт, тому що дозволяють підтримувати задану температуру в кожній кімнаті

Якщо говорити про конструкцію циркуляційного насоса, то вона досить проста. Він складається з корпусу, в якому знаходиться ротор із закріпленою на ньому крильчаткою. В результаті обертання ротора з крильчаткою відбувається рух теплоносія по опалювальної системи. Циркуляційні насоси бувають двох типів: з мокрим і з сухим ротором. Мастило підшипників насоса з мокрим ротором здійснюється теплоносієм системи опалення. Також теплоносій виконує функцію охолодження. Для цього повинна бути забезпечена безперервна циркуляція води через гільзу насоса. Звідси випливає обов’язкова вимога до монтажу насосів з мокрим ротором — їх вал завжди повинен перебувати в горизонтальному положенні.

Серед переваг насосів з мокрим ротором варто згадати практичну безшумність їх роботи, безступінчасте перемикання швидкості, невисоку вартість. Важливо й те, що насоси з мокрим ротором практично не потребують технічного обслуговування. Як випливає з назви насосів з сухим ротором, їх мотор не стикається з теплоносієм. Зазвичай цей тип насосів застосовується в системах, де треба здійснювати циркуляцію великих обсягів води. Насоси з сухим ротором мають помітно більший ККД, ніж їх аналоги з мокрим ротором.

Циркуляційні насоси є в асортименті більшості виробників насосного обладнання. Їх випускають: Grundfos і WILO (Німеччина), Calpeda, DAB і Thermowatt (Італія), а також багато інших фірм.

У цій статті описана лише частина насосів.Насправді їх асортимент і кількість виробників набагато ширше. Але навіть на прикладі вищезгаданих моделей добре видно наскільки це потрібні і важливі пристрої.