Как выбрать поверхностный насос
Любая человеческая деятельность, так или иначе, связана с водой. Вода нужна для питья, для приготовления пищи, для отопления, для мытья, для смыва отходов, для полива и т.д.
И, конечно же, намного удобнее, если воду не нужно таскать ведрами, и она течет сама собой.
На вопрос «как этого добиться» ответит, пожалуй, каждый – «поставить насос».
А вот какой насос поставить, и какие у него должны быть характеристики?
На этот вопрос ответить уже не так просто – различия в условиях работы насосов привели к узкой специализации их типов и громадному их разнообразию. Режим работы насоса, чистота воды, требуемое давление, прокачиваемые объемы – все это оказывает прямое влияние на тип используемого насоса.
Неправильно подобранный насос не даст желаемого результата – и это в лучшем случае. В худшем случае он просто выйдет из строя, и вернуть за него деньги не получится – у любого насоса гарантия прекращается при несоответствии условий эксплуатации его параметрам. Поэтому перед покупкой насоса следует тщательно определиться с его назначением и требуемыми характеристиками. И, разумеется, надо понимать, какой параметр за что отвечает.
Погружной или поверхностный?
В некоторых случаях условия эксплуатации четко определяют тип насоса – так, циркуляционный насос бывает только поверхностным, а дренажные насосы практически все погружные.
А вот для забора воды из колодца или скважины уже можно использовать оба вида насосов. И, выбирая поверхностный насос для полива или водоснабжения, следует обратить внимание на его плюсы и минусы в сравнении с погружным.
— Насос всегда доступен, его проще обслуживать и проще заменить.
— Производительные (более 30 л/мин) поверхностные насосы дешевле погружных с аналогичными параметрами.
— Небольшая глубина забора – большинство моделей не могут забирать воду с глубины больше 9 м, а на глубинах 5-8 метров их производительность будет много ниже паспортной.
— Высокая шумность – без дополнительной шумоизоляции работу насоса будет слышно в любой точке дома, даже если он расположен в подвале.
— Если насос расположен вне дома, нельзя допускать его замерзания. Помещение, в котором он расположен в холодное время года, придется отапливать
— Малейший подсос воздуха на входе поверхностного насоса с центробежным механизмом приводит к значительному падению производительности.
Таким образом, поверхностный насос будет необходим для организации отопления; удачным решением будет использование его и для полива; для налаживания водоснабжения поверхностный насос имеет смысл использовать только с неглубокими колодцами. Во всех остальных случаях лучше выбирать среди погружных насосов.
Характеристики поверхностных насосов
Вид насоса определяет его область назначения.
— Насосные станции представляют собой комплект из поверхностного насоса, гидроаккумулятора и реле давления.
Поверхностная насосная станция позволяет максимально быстро и просто организовать водоснабжение с постоянным давлением в сети и разбором из нескольких точек.
— Садовые насосы применяются в основном для полива, хотя мощные садовые насосы вполне можно использовать в системе водоснабжения частного дома – если позволит глубина забора воды.
— Поверхностные фекальные насосы позволяют перекачивать бытовые сточные воды в тех случаях, когда невозможно организовать канализацию самотеком.
— Циркуляционный насос применяется для обеспечения циркуляции теплоносителя в системах отопления.
Применение циркуляционного насоса позволяет значительно снизить стоимость системы отопления за счет применения труб меньшего диаметра и упрощения их прокладки.
Механизм насоса
Увихревых и центробежных насосов двигатель вращает рабочее колесо с лопатками, помещенное в цилиндрический корпус.
Особенностями вихревых насосов являются расположения входного и выходного патрубков (по касательной к колесу) и малое (до 0,2 мм) расстояние между корпусом и лопатками. Во время вращения крыльчатки на входном патрубке создается разрежение, под действием которого жидкость попадает внутрь насоса, движется вместе с лопатками колеса по кругу и выбрасывается из выходного патрубка.
Вихревой насос создает на выходе большое давление при небольшом расходе, поэтому вихревые насосы часто применяются при организации систем водоснабжения частных домов: расход в таких системах невелик, а высокое давление позволяет создать хороший напор на втором и даже третьем этаже.
Основной недостаток этой конструкции – её требовательность к чистоте перекачиваемой жидкости: при наличии в воде песка колеса и стенки корпуса быстро изнашиваются, и производительность насоса падает в разы. Кроме того, КПД вихревых насосов ниже, чем у центробежных.
У центробежных насосов жидкость поступает в центр вращающегося колеса, разгоняется лопатками и выбрасывается через выходной патрубок под действием центробежной силы.
Центробежные насосы менее требовательны к чистоте воды, поэтому могут использоваться для забора воды из естественных водоемов. Центробежные насосы используются для полива и для организации водоснабжения, если вода в колодце или скважине недостаточно чистая.
Основной недостаток поверхностных центробежных насосов – повышенные требования к герметичности водозабора. Если входной патрубок будет подсасывать воздух, производительность насоса сильно упадет. Кроме того, перед включением поверхностного центробежного насоса, в его корпус обязательно следует залить воду через заливную горловину. Если этого не сделать, возможен выход насоса из строя.
Потребляемая мощность определяет основные характеристики насоса: его производительность, давление, высоту забора и т.д. Но выбирать насос только по этому параметру не стоит – два насоса с одинаковой мощностью могут сильно отличаться в производительности и создаваемом давлении.
Подбирать насос следует в соответствии с условиями эксплуатации, а мощностью пользоваться как индикатором «честности» производителя: если при схожих с другими моделями параметрах выбранная модель имеет заметно меньшую мощность, то к такой модели следует отнестись с подозрением – особенно, если она выпущена малоизвестным производителем.
Производительность определяет, какой объем воды насос способен прокачать за определенное время. Для разных типов насосов применяются различные способы расчета требуемой производительности, зависящие от множества параметров: глубины забора, дебета скважины, архитектуры и протяженности системы, количества точек разбора, диаметра труб и т.д. Для приблизительной же оценки требуемой производительности можно воспользоваться следующими величинами:
— Для водоснабжения требуемую производительность можно ориентировочно посчитать, умножив количество одновременно открытых кранов на 10 и добавив 20-30% запаса. Так, если допустить, что в доме могут быть одновременно открыты три крана, то производительность насоса должна быть не менее 3*10*1,2 = 36 л/мин.
— Для полива следует просуммировать расход одновременно работающих поливальных устройств и добавить запас 20-30%. Приблизительную оценку здесь давать сложно, потому что расход поливальных устройств может колебаться от единиц литров в минуту в небольших капельных системах до десятков литров в минуту в дождевателях.
Если очень грубо, то производительности до 20 литров в минуту хватит для одновременной работы одного-двух дождевателей, такой насос больше пригоден для ручного полива.
Для одновременной работы нескольких дождевателей, поливающих площадь 3-5 соток, потребуется производительность около 30 литров в минуту.
Для полива площади в 10 соток потребуется производительность в 60-80 литров в минуту.
Для полива больших площадей используются системы автоматического полива, включающие дождеватели по очереди, что снижает требуемую производительность насоса.
Здесь следует отметить, что указываемая в характеристиках насоса производительность дается для нулевой высоты подъема и нулевой высоты забора. И для полива, и для водоснабжения, чем с большей глубины забирается вода и чем на большую глубину она поднимается, тем производительность насоса ниже. В руководстве по эксплуатации насоса обычно даются графики её зависимости от высоты подъема.
Если графиков нет, можно примерно оценить производительность на нужной высоте, приняв, что на максимальной высоте подъема производительность равна 0.
-Для отопления подсчет производительности производится с помощью теплотехнических расчетов, и пренебрегать ими не стоит: для одной и той же площади отапливаемых помещений потребная производительность насоса может меняться в десятки раз в зависимости от среднегодовой температуры, архитектуры системы отопления, диаметра и протяженности труб, количества и размера радиаторов и т.д.
Для очень грубой оценки можно оценить потребную производительность (в л/мин), поделив площадь помещения на 10 для радиаторного отопления и на 3 – для отопления теплым полом.
Глубина погружения определяет, каково максимальное расстояние от насоса до поверхности воды, т.е., с какой максимальной глубины насос способен забирать воду. Но следует иметь в виду, что при заборе воды с максимальной глубины, его производительность и давление на выходе будут намного ниже.
Насос всегда следует подбирать со значительным запасом по глубине забора и с учетом того, что любая глубина, отличная от 0, снижает производительность насоса – графики зависимости производительности от глубины забора обычно приводятся в руководстве.
Допустимая температура жидкости важна, если предполагается откачка горячих жидкостей. Также на неё следует обратить внимание при выборе циркуляционного насоса. Большинство циркуляционных насосов рассчитано на температуру до 110°С, чего вполне достаточно для любых жидкостных систем отопления. Но встречаются модели с допустимой температурой 60°С – такие рекомендуется устанавливать на системах теплого пола, где температуры редко превышают 30°С.
Подъем воды определяет, какое давление создается на выходе насоса и на какую высоту он способен поднять воду. Так же, как и в случае с глубиной забора, высота подъема, например, в 40 метров, не означает, что на высоте в 40 метров будет течь вода. Высота подъема в 40 метров означает, что выше этой высоты вода течь уже не будет вообще, а на 40 метрах если и будет, то буквально каплями.
Поэтому высоту подъема надо подбирать с запасом. Для ориентировочного расчета подъема воды используется следующая формула: H = 10P + ΔP + ΔH, где P – минимальное давление в верхней точке разбора, для водоснабжения это 2,5-3 бара. ΔP – потери давления на горизонтальных участках трубопровода, примерно считается как 10% от суммарной длины горизонтальных участков. ΔH – перепад высоты между уровнем установки насоса и высотой самой верхней точки разбора.
Например, если длина горизонтальных участков трубопровода составляет 10м, насос установлен на высоте 1 м от земли, а верхняя точка разбора – кран на втором этаже – расположен в 6 м от земли, то требуемый подъем воды будет: Н=10*3+0,1*10+5 = 36 м.
Но имейте в виду, что подъем воды насосов приводится для забора с нулевой глубины. Чем с большей глубины насос забирает воду, тем сильнее падает высота подъема. Если в руководстве насоса приведены графики зависимости выходного давления от глубины забора, следует скорректировать требуемую высоту по ним.
Если графика нет, то для оценки к требуемой высоте можно добавить глубину забора в метрах, умноженную на 1,5. Но учтите, что такой метод расчета довольно груб и неприменим, если глубина забора близка к максимальной (более 80%).
Для вышеприведенного примера, если добавить условие забора с глубины 2 м, расчет будет выглядеть так: Н = 2*1,5+10*3+0,1*10+5 = 39 м. Для лучшего напора воды и для предотвращения падения напора с износом деталей насоса, имеет смысл предусмотреть запас в 20-30%.
Автоматический контроль уровня воды (датчик сухого хода) необходим для любого насоса, особенно, если предполагается его использование в автоматическом режиме. Если датчик сухого хода отсутствует в комплектации насоса, его следует докупить отдельно и подключить насос через него. Пренебрегать датчиком сухого хода не стоит, даже если вы уверены, что вода для насоса никогда не кончится. Всегда возможно повреждение всасывающего шланга, которое – при отсутствии датчика сухого хода – быстро приведет к поломке насоса.
Варианты выбора поверхностных насосов
Если вам нужен недорогой насос для организации полива дачного участка в ручном режиме, выбирайте среди маломощных садовых насосов.
Если чистота перекачиваемой воды оставляет желать лучшего, выбирайте среди центробежных садовых насосов.
Насосная станция поможет вам быстро и просто организовать в частном доме (или на приусадебном участке) водопровод.
Если вам нужно сливать сточные воды в точке, удаленной от ближайшей канализационной трубы – или если вход в канализацию расположен выше точки слива, вам потребуется поверхностный фекальный насос.
Отопление с естественной циркуляцией в современных домах давно уже не используется, и для движения теплоносителя по трубам в системе отопления должен присутствовать циркуляционный насос.
