1. Види заглибних насосів
2. вібраційні насоси
3. відцентрові насоси
4. Побутові заглибні насоси для глибоких свердловин
5. Види автоматичного управління зануреними насосами
6. Двопозиційне управління
7. Управління зміною частоти обертання валу насоса
8. Види захистів заглибних насосів
9. Занурювальні насоси виробника Grundfos
10. На завершення

Наявність питної та проточної води - це найважливіша складова комфортного відпочинку або проживання за містом. На жаль, далеко не кожен має доступ до центрального водопостачання (яке може і зовсім не бути). Єдиним правильним рішенням в такій ситуації стає свердловина або колодязь, обладнані занурювальним, або як його часто називають, «глибинним» насосом з вбудованою автоматикою, що дозволяє забезпечувати постійний забір води з «джерела».

Термін «глибинний насос» найімовірніше, виник внаслідок застосування заглибних насосів виготовлених спеціально для свердловин, що вмонтовуються на великій глибині. Такі насоси зовні дещо відрізняються від заглибних насосів, що застосовуються для перекачування води з колодязів, цистерн та інших не глибоких судин.

А так, це все ті ж глибинні насоси. Отже, давайте розберемося, чим відрізняються глибинні насоси, дізнаємося, якою автоматикою вони комплектуються, і тоді ми зрозуміємо, як вибрати глибинний насос для свердловини.

Види заглибних насосів

Побутові заглибні насоси для колодязів та неглибоких свердловин

Такі глибинні насоси застосовуються в області побутового водопостачання для перекачування чистої води з колодязів, неглибоких свердловин діаметром 5 або 6 дюймів і дощових накопичувальних баків. Вода, що подається цими насосами, може використовуватися як для водопостачання будинку, так і для зрошення садів і городів.

Насоси можуть бути виготовлені як з полімерних і металевих матеріалів, так і цілком з металу. У пластикових виробах з полімерів може бути виготовлено навіть робоче колесо. Такі насоси, само собою, дешевше своїх металевих побратимів, а й ресурс роботи мають менший.
Як різні матеріали, з яких виготовляються насоси, так різні їх конструкції і характеристики. Існує два види заглибних колодязних насосів, це вібраційні і відцентрові.

вібраційні насоси

Забір води з вібраційного принципу відрізняється відносною простотою і зручністю. Справа в тому, що конструкція таких насосів набагато простіше, а відповідно їх вартість нижче. На відміну від відцентрових виробів такі агрегати не бояться механічних включень у вигляді твердих частинок. Саме з цієї причини їх установка можлива навіть при облаштуванні піщаних свердловин.

Якщо говорити про недоліки такого обладнання, то варто враховувати, що вібраційний механізм має меншу продуктивністю, довговічністю, надійністю і максимальною глибиною занурення (в порівнянні з відцентровими моделями).

Продуктивність таких насосів починається від 0,5 м³ / год і закінчується 17 м³ / год. Потрібно відзначити позитивну сторону вібраційних насосів, а саме натиск води. Він становить від 15 м до 70 м, це дуже хороший показник для колодязних насосів.

Важливо! Чим вище натиск, тим нижче продуктивність, наприклад, при напорі 70 м, вібраційний насос видає тільки 0,5 м³ / год.

відцентрові насоси

Для забезпечення великої водоспоживання рекомендується використовувати саме відцентрові насоси. При невеликому діаметрі і довжині агрегату його найбільша продуктивність може досягати 14 м³ / год при напорі 10-15 м, а найбільший натиск 95 м при продуктивності 1,7 м³ / год. Таке співвідношення параметрів, а також великий ресурс роботи насосів (до 10-15 років), є їх незаперечною перевагою перед вібраційними насосами. Однак є у них і мінуси, а саме те, що при перекачуванні води містить суспензії у вигляді піску та інших твердих частинок, швидко виходить з ладу робоче колесо, тим більше, якщо вона виготовлена ​​з полімерного матеріалу. Тому насоси з полімерними робочими колесами можуть експлуатуватися тільки в чистій воді.

Дорогі моделі насосів, повністю виконані з нержавіючої сталі, високої міцності і допускають потрапляння твердих механічних включень розміром до 1 мм. Для фільтрації великих твердих частинок на вхідний отвір насоса встановлюють сітчастий фільтр для очищення води зі свердловини .

Для зменшення ймовірності потрапляння всередину насоса твердих частинок (будь-якого розміру), вхідний отвір насосів може обладнуватися шлангом, на кінці якого прикріплений поплавок. При зануренні насоса в воду поплавок піднімає кінець шланга вгору, і насос забирає більше чисту воду, залишаючи бруд на дні колодязя або бака.

Побутові заглибні насоси для глибоких свердловин

Для підйому води з глибоких свердловин, таких як артезіанські, потрібні більш потужні насоси. Глибина артезіанської свердловини в основному коливається в межах від 25 до 200 метрів, але в деяких випадках може досягати глибини 500 метрів. Виходячи з даних умов, основна маса побутових насосів для глибоких свердловин забезпечує робочий напір 200 метрів, а його максимальне значення може досягати 350 метрів.

Як же створюється такий великий тиск? Всі «глибинні» скважні насоси мають відцентровий принцип дії. Робоче колесо, обертаючись в корпусі насоса, створює певний натиск (тиск), наприклад, 20 метрів водяного стовпа (2 атмосфери). Для того щоб збільшити тиск, на вихідний отвір першого насоса прикріплюють вхідний отвір другого насоса, з другим робочим колесом, тобто з'єднують їх послідовно. При цьому робочі колеса одягнені на один і той же вал. Тепер обертаючись, обидва колеса створюють вже тиск не 2, а 4 атмосфери (напір 40 метрів). Кожен корпус насоса називають ступенем. Відповідно якщо послідовно з'єднати 10 таких ступенів то тиск на виході останнього ступеня дорівнюватиме 20 атмосферам, що відповідає напору в 200 метрів.

Саме через велику кількість послідовно з'єднаних ступенів корпусу глибинних насосів виходять досить довгими (високими).

Колона глибоких свердловин виконується трубами діаметром 133 або 159 мм, тому і насоси виробляються відповідного розміру (всього лише 3 або 4 дюйма). Від цього вони здаються ще більш довгими.

Так як «глибинні» насоси опускаються на велику глибину і експлуатуються так без всякого обслуговування 10 років і більше, то вони повинні бути зроблені з найякісніших матеріалів. Застосування пластика в таких насосах неприпустимо, тільки нержавіючі і зносостійкі метали.

Для захисту робочих коліс та інших внутрішніх робочих частин насоса, від попадання на них великих твердих суспендованих частинок, так само як і на колодязних погружних насосах, в «глибинні» встановлюється сітчастий фільтр. Величина осередків сітки залежить від конкретної моделі, але в основному не перевищує 1,5 мм.

Види автоматичного управління зануреними насосами

Автоматичне управління насосом може бути: двохпозиційним (дискретним) або зі зміною частоти обертання валу насоса.

Двопозиційне управління

Такий вид управління має на увазі під собою два положення пускорегулюючий апарату насоса:

• при якому пусковий пристрій працює і на електродвигун насоса подається напруга мережі живлення;
• становище, коли пусковий апарат вимкнений, а з електродвигуна напруга знімається.

Для роботи насоса в такому режимі схема управління комплектується власне пускорегулюючим апаратом, а також електромеханічним реле контролю тиску. Реле контролю тиску дозволяє задати необхідний тиск, а точніше його верхню і нижню межу, яке необхідно підтримувати в системі водопостачання.

При відсутності тиску в трубопроводі електричний контакт реле, через який включається пусковий апарат, замкнутий. При подачі напруги в схему управління, на пусковий апарат, через цей контакт, надходить керуючий сигнал і він включається. Одночасно з включенням пускового апарату на електродвигун насоса подається напруга, і насос починає працювати. У міру наповнення трубопроводів водою, тиск в системі водопостачання зростає і досягає максимального заданого значення. Реле розмикає електричний контакт, відключає пускорегулюючі апарати і насос зупиняється. Після початку забору води, тиск в системі знову починає знижуватися, поступово досягаючи нижнього заданого значення. Насос включається і працює до тих пір, поки не припиниться розбір води. Таким чином, цикл включень / відключень повторюється при кожному відкритті / закритті вентиля системи водопостачання.

Для зниження числа включень насоса, в систему водопостачання встановлюють мембранний напірний бак. Внутрішня порожнина такого бака умовно розділена на дві половинки гумовою мембраною. Одна половинка заповнена повітрям, інша порожня. При збільшенні тиску води в системі гумова мембрана поступово розширюється, бак наповнюється водою, а повітря стискається. Після того як тиск повітря і води зрівняються наповнення бака припиняється. Після відключення насоса стиснене повітря, прагнучи розширитися, продовжує підтримувати необхідний тиск в системі водопостачання. Тиск підтримується до тих пір, поки не почнеться розбір води, і бак не стане порожнім.

Обсяг бака підбирається індивідуально для кожного випадку. Але чим він більший, тим рідше буде включатися насос, що значно збільшить його ресурс роботи.

Плюсом такої системи управління є те, що немає необхідності постійно включати і відключати насос вручну, а тиск в системі постійно підтримується на заданому рівні. Вартість такої системи невисока, а це теж плюс.

До мінусів можна віднести розкид значень підтримуваного тиску води між максимальним і мінімальним значенням. Цей мінус дуже сильно відчутний, припустимо, при прийомі душа. Мінусом також є те, що при такому режимі управління термін служби насоса зменшується внаслідок частих пусків.

Управління зміною частоти обертання валу насоса

Такий вид автоматичного управління є найбільш прогресивним. До складу керуючих органів, що регулюють частоту обертання валу насоса, входять блок електронного управління та пропорційний датчик тиску.

У блоці електронного управління, в свою чергу, вміщаються два пристрої, це програмований логічний контролер, за допомогою якого проводиться завдання тиску і його автоматична підтримка на заданому рівні, а також регулятор частоти або напруги, в залежності від типу електродвигуна насоса (змінного або постійного струму ).

Пропорційний датчик тиску, є електронно-механічним пристроєм, що перетворює одну величину в іншу, в нашому випадку тиск води в електричний сигнал. Кожен датчик розрахований на певний діапазон тиску, наприклад, від 1 до 10 атмосфер. В межах цього діапазону пропорційно змінюється керуючий струм або напруга, наприклад, струм може змінюватися від 4 до 20 мА, а напруга від 0 до 10 В.

Структурна схема роботи насоса аналогічна двохпозиційної схемою. Однак принцип управління відрізняється в корені. Так само як у випадку з реле контролю тиску і пускового апарату, керуючий сигнал з датчика подається на електронний блок управління, а точніше, в логічний контролер. У контролері сигнал обробляється (реальне значення тиску зіставляється з заданим значенням), після чого контролер «приймає рішення» про підвищення або зниження тиску. Якщо дійсне значення тиску вище заданого, то контролер дає сигнал регулятору про зниження числа обертів електродвигуна, а в разі, коли показник нижче заданого, то обороти, навпаки, підвищуються. Регулювання відбувається плавно, щоб уникнути надмірного перерегулирования. Таким чином, в системі водопостачання завжди підтримується необхідний тиск води.

При відсутності розбору води, алгоритм багатьох блоків управління передбачає, переклад насоса в «сплячий режим», тобто його повну зупинку.

Для того щоб згладити перепади тиску, особливо при раптовому великому водозборі, в систему також як і в попередньому випадку, встановлюють мембранний напірний бак.

Плюсами даної системи управління є:

• включення і відключення насоса в автоматичному режимі;
• точна підтримка заданого тиску. Перепади тиску спостерігаються тільки при зміні умов розбору води. При цьому зміна тиску відбуваються плавно;
• відсутність ударних електричних, механічних і гідравлічних навантажень;
• збереження робочого ресурсу насоса, і відповідно його терміну служби.

До мінусів можна віднести тільки більш високу вартість, в порівнянні з двохпозиційним управлінням.

Види захистів заглибних насосів

За видами захистів багато говорити не будемо, лише перерахуємо обов'язкові, без яких працездатність насоса і його електродвигуна може порушитися або він зовсім може прийти в непридатність.

• Захист електродвигуна насоса від перегріву;
• Захист від перевантаження;
• Захист від зниженої або підвищеної напруги мережі;
• Захист насоса від сухого ходу, тобто захист від роботи насоса без води.

Додатковим видом захисту може бути, захист від спливання робочих коліс. Явище «спливання» робочих коліс, або їх осьового зсуву, може статися в результаті виникнення невеликого противодавления при пуску насоса. В результаті таких осьових переміщень може статися знос робочих коліс або руйнування електродвигуна. З метою виключення подібного явища під вал насоса встановлюють верхню завзятий підшипник. Такий вид захисту застосовується на насосах Grundfos.

Занурювальні насоси виробника Grundfos

Відцентрові насоси відрізняються більш високою надійністю, ніж вібраційні пристрої, але за рахунок розташування двигуна, існує великий ризик його перегріву. Вирішити цю проблему вдалося датським виробникам. Глибинні насоси для свердловини Грундфос відрізняються своєю конструкцією.

Раніше електродвигун розміщувався вище водозабірної частини, а вся конструкція полягала в спеціальний кожух, завдяки чому проточна вода охолоджувала двигун, перешкоджаючи тим самим його перегріву. Однак таке конструктивне рішення вимагало зменшення діаметра крильчаток, за рахунок чого продуктивність обладнання знижувалася і єдиним способом її підвищити було збільшити швидкість обертання двигуна. Проблема полягала в тому, що при частоті електромережі в 50 Гц розігнати насос більш ніж на 3000 об / хв просто неможливо.

Насос Грундфос для свердловини працює за таким же принципом, правда, з однією важливою доробкою. У ньому встановлені електронні перетворювачі частоти і синхронний електродвигун з магнітами в роторі. Завдяки цьому агрегат може видавати до 10700 об / хв.

Завдяки вбудованій електроніці, насоси Грундфос не працюю на сухому ходу, не схильні до стрибків напруги, а робоча температура в обладнанні підтримується оптимальна.

На завершення

Занурювальні насоси з автоматикою дозволять вам організувати автономне водопостачання в заміському будинку. При виборі моделі агрегату варто враховувати не тільки виробника і основні характеристики, а й головні правила придбання товару. Продукція повинна супроводжуватися відповідною документацією, на виріб не повинно бути вм'ятин або тріщин, стики повинні надійно прилягати одне одному. І звичайно ж, не варто забувати про такі особливості, як: тип ґрунту, наявність у воді технічних домішок, піску або мулу. При грамотному підході ви надовго забезпечите свій будинок міським комфортом і затишком.