Водяные насосы: разнообразие моделей и конструкций

Водяной насос является очень важной составной частью системы домашнего водопровода и полива на даче и в загородных домах. От его эффективности зависит функциональность всей системы в целом: если устройство подобрано неправильно, то его мощности не хватит для выполнения всех задач, поэтому в этой ситуации неминуемы сбои в работе.

Каждый домовладелец или собственник дачи, у которого есть свой участок земли, наверняка сталкивался с неприятной проблемой отсутствия воды. Отключение может длиться всего несколько часов, а может растягиваться и на несколько дней, причиняя существенные неудобства. Довольно неприятно, когда водоснабжение приостанавливается или существенно снижается напор воды в сезон полива, именно поэтому многие принимают решение о бурении скважины и установки отдельного водяного насоса.

Насосы выполняют такие две базовые функции, как:

• обеспечивают бесперебойное водоснабжение дачи;
• выводят все сточные и канализационные воды за пределы участка.

Существует множество насосов:

• насос для колодца;
• для полива и орошения;
• для фонтана;
• также производители выпускают дренажные и фекальные устройства.

Каждая модель отличается своими габаритами, параметрами мощности и техническими особенностями. Да и в классификации водоподъемников довольно сложно разобраться, не имея технического образования. С позиции машиностроения водяной насос – это устройство, представляющее собой некоторую гидравлическую конструкцию, которая используется для регулярной перекачки воды в горизонтальном и вертикальном направлениях.

В магазинах сегодня можно найти самые разнообразные типы насосов:

• вакуумный и электрический;
• подкачивающий;
• ручной и автоматический;
• мембранный;
• мини станция;
• консольные и проточные варианты.

Условно все водяные насосы можно разделить на предназначенные для грязной и чистой воды. Однако существуют и другие, более подробные виды классификации. В зависимости от своей конструкции насосы бывают погружными и поверхностными.

Если на земельном участке обустроен неглубокий колодец, то для эффективной подачи воды наверх используют подъемные конструкции. В зависимости от модификации оборудования его можно устанавливать рядом с источником воды либо размещать непосредственно на поверхности при помощи поплавкового механизма. В зависимости от мощности модели глубина его всасывания варьируется от 5 до 9 м.

Технология работы такова, что во время всасывания часть поднявшейся воды через дополнительный канал возвращается обратно в эжектор, благодаря этому существенно возрастает давление на входе и воды подталкиваются снизу. Впрочем, подобная конструкция имеет один большой недостаток – по мере углубления ее КПД снижается, а энергопотребление, наоборот, возрастает.

Поверхностные насосы подразделяются на такие подвиды, как:

• вихревые – обуславливают перекачку воды под воздействием повышенного давления;
• центробежные – бывают много- и одноступенчатыми, приводятся в действие за счет создаваемой центробежной силы и считаются более эффективными, нежели вихревые;
• самовсасывающие – производят подъем и перекачивание воды вместе с воздушными массами;
• портативные – их принцип работы аналогичен самовсасывающим насосам, такие установки благодаря особому устройству могут удалять воздух из воды;
• жидкостно-кольцевые – могут дополнительно перекачивать дизельное топливо и другие типы жидкостей.

Такие насосы применяют для того, чтобы поднимать воду с глубины, при этом не имеет значения большая она либо нет. В зависимости от функциональности погружные насосы могут иметь следующие модификации:

• колодезные – располагаются на поверхности воды, оборудованы специальным поплавковым выключателем, который призван отключать механизм в случаях, когда вода достигает критически малого уровня;
• скважинные – способны подавать воду с довольно больших глубин, при этом вода часто поднимается с примесями земли, ила и гравия.

Отдельно следует остановиться на двух разновидностях погружных насосов.

• Дренажные варианты применяют для откачки грязной воды из самых разных объектов: подтопленных подвалов, траншей, строящихся колодец и котлованов. Они часто используются для осушения бассейнов, а также габаритных емкостей бочек. Впрочем, качать воду дренажными насосами из открытого водоема также реально – поливать сад и огород можно, всего лишь опустив насос в близлежащее озеро, реку или копанку.
• Фекальные насосы применяют для стоков канализации. Они необходимы для перекачивания загрязненных сточных вод с большим количеством механических частиц в жидкости. Как правило, их монтируют на канализационной насосной станции либо крепят в сборном колодце, где при помощи насоса происходит измельчение крупных частиц и перекачка образовавшегося стока в специальный септик.

Таким образом, основным отличием фекального насоса от дренажного является механизм измельчения, мощности которого позволяют эффективно перемолоть не только фекальные волокна, но и различные предметы гигиены, полотенца, средства контрацепции и пакеты. Размер включений не имеет никакого значения, единственное, с чем фекальный насос справиться не в состоянии – это твердые камни, кирпичи и металлы.

Эти материалы обуславливают их устойчивость к внешней агрессивной среде. Такой механизм на даче, где оборудована автономная канализация, является по-настоящему незаменимой вещью, поскольку он погружается прямо в сборный колодец и в этом погруженном состоянии работает. Такую установку оборудуют специальными поплавками, которые подают сигналы в случае, если необходимо срочно прекратить работы по откачке стоков.

Принцип действия водяного насоса напрямую зависит от особенностей конструкции и способа, при помощи которого электричество преобразует в кинетическую энергию. В связи с этим действующие механизмы насосов можно классифицировать в зависимости от устройства базового функционального элемента, который влияет на поток воды.

Такие механизмы воздействуют на перекачиваемую воду при помощи специального вращающегося колеса. Во встроенных дисках последнего установлены небольшие лопасти, изгибающиеся по направлению, противоположному направлению движения колеса. Таким образом, вращательный момент с вала двигателя переносится на вале колеса. Результатом подобного вращения является возникновение центробежной силы между лопастями, вода начинает вытесняться из функциональной камеры и под высоким давлением попадает в напорную трубу.

Такие конструкции имеют функциональный резервуар, который разделен при помощи пластичной мембраны. По одну сторону мембраны располагается заполненная жидкостью полость, по другую – вибратор, приводящий тонкую мембрану в движение. Он по очереди изгибает мембрану в обоих направлениях, а от направления этого самого изгиба функциональный объем полости либо увеличивается, либо уменьшается, что изменяет давление внутри полости.

Когда давление снижается, внутри емкости формируется некоторое разрежение, которое открывает впускной клапан и вода свободно поступает в полость насоса из входного патрубка. Когда мембрана загибается в противоположную сторону, давление резко возрастает и тогда вода начинает интенсивно выталкиваться в систему водоснабжения через клапан.

Эти модели, безусловно, не подходят для автономных систем водозабора, работающих постоянно. Такие устройства приводятся в действие за счет определенных физических усилий, которые должен прикладывать человек. Поэтому такой насос может использоваться лишь периодически, поэтому он подходит для дач, куда их владельцы приезжают по выходным, а стоимость таких вариантов довольно низкая в сравнении с более технологичными аналогами.

Кстати, установка ручного насоса станет хорошим решением, чтобы продублировать функционирование основной системы. Благодаря этому вы никогда не останетесь без воды даже в случае возникновения аварийной ситуации, да и при возгорании огня можно будет оперативно создать возможности для пожаротушения.

Если говорить о поверхностных насосах, то из самого названия становится очевидным, что он не опускается прямо в воду, а размещается на ее поверхности. Для водозабора используется специальный шланг, погруженный на заданную глубину непосредственно в источник воды.

Принимая во внимание, что параметр подъема воды относительно невысокий, подобный механизм не может использоваться для скважин, зато для мелких колодцев и неглубоких родников этот способ может считаться самым лучшим.

Сфера применения водоподъемника является широкой, среди распространенных направлений его использования следует выделить следующие:

• обеспечение автономного водоснабжения;
• эффективный полив сада и огорода;
• осушение затопленных подвальных участков, котлованов и старых колодцев;
• оптимизация работы центрального водоснабжения при помощи повышения внутреннего давления.

Прежде чем купить поверхностный или погружной водоподъемник для дачи или частного жилого дома, необходимо грамотно рассчитать требуемые показатели рабочих параметров.

• Производительность – это базовый объем жидкости, который может перекачать установка за единицу времени. Этот параметр измеряется в кубометрах в час либо литрах в минуту. Это очень важно, поскольку производительность должна быть не только достаточной для полноценного обеспечения всех основных точек водозабора, но и в то же время не чрезмерной, так как в противном случае возникает риск возникновения гидроударов, которые приводят к периодическому отключению установки.
• Базовые напорные особенности – эта характеристика должна обеспечивать не только непосредственный подъем воды на нужную высоту, но и ее перемещение в горизонтальной плоскости.
• Допустимая концентрация примесей – этот параметр рассчитывается исходя из общего объема воды. В самых сложных случаях следует использовать насос для грязной воды, а вот для жидкостей с примесями фекальных частиц стоит остановиться на варианте насосов с металлическим измельчителем.

• Свойство перекачивать воду повышенной температур – это имеет принципиальное значение для тех моделей установок, которые работают в системе отопления, а также для систем канализации в домах, где имеется горячий слив из стиральной машинки, кранов и посудомоечных механизмов.
• Размеры и вес насоса должны полностью соответствовать параметрами места установки конструкции.
• Цена также является принципиальной для многих пользователей, при этом более дешевые модели отличаются меньшими показателями производительности, поэтому могут использоваться при редких водозаборах и небольших объемах перекачки жидкости.

Если речь идет о покупке дренажного насоса, то очень важно проанализировать, какая степень загрязненности воды, которую придется откачивать им. В зависимости от этого выделяют такие насосы, как:

• с многоканальным колесом – он предназначен для переработки воды со степенью примесей не более 1 см. Если перекачивать им более загрязненную воду, то такой прибор довольно быстро выйдет из строя. Он оптимален для перегона воды из затопленных подвалов, для осушения бассейнов, а также для забора воды из открытого источника с целью полива сада и огорода;
• с одноканальным колесом – такое устройство перекачивает воду с более выраженной степенью загрязнения, а также с примесями фекальных частиц;
• с открытым колесом – такое устройство может перекачивать воду с примесями размером 5–7 см, к примеру, листьями, песком и разнообразным бытовым мусором. Такой вариант оптимален, если придется забирать воду из котлованов и траншей, в которых вода содержит немало глиняных примесей.

Стоит привести пример расчета базовых параметров насоса, которые обеспечат эффективную работу устройства в конкретных условиях использования. Считается, что насос выбран грамотно, если его мощности хватит для выполнения всех функций, возложенных на него. Оценку аппарата ведут по двум основным критериям – объему перекачиваемой жидкости за единицу времени и высоте, на которую насос может эту жидкость поднять. Каждый объект требует своего индивидуального расчета, однако, принцип можно продемонстрировать на примере.

Для того чтобы примерно рассчитать необходимую мощность установки, для начала следует определить объем потребления воды. К примеру, в условиях частного дома она расходуется на хозяйственные и бытовые нужды, а также на поливку клумб, сада и огорода на прилегающем участке.

Согласно действующим СНиПам потребление одним человеком воды в сутки составляет 200 литров, поэтому рассчитать общее потребление на всех постоянно проживающих в доме членов семьи не составит никакого труда, для этого нужно лишь умножить количество людей на 200. Дополнительный параметр – это максимальный расход. Он во многом определяется возможностями единовременного пользования двумя и более точками потребления воды.

Допустим, если в одно и то же время один человек принимает душ (примерно 10 литров в минуту), другой использует кран на кухне (6 литров в минуту), а третий включает спусковой механизм в туалете (6 литров в минуту), то расчетный показатель максимального потребления воды составит 22 литры в минуту. Что же касается полива, то в соответствии с нормативами для орошения 1 кв. м газона либо огорода необходимо 4–6 литров воды в день, однако, более точный показатель зависит от погодных условий, климатического региона и особенностей водопотребления конкретных растений, ведь некоторым разновидностям требуется до 10 литров влаги в сутки.

Выбирая минимально необходимый напор воды, необходимо рассчитать такие два параметра, как:

• высота, на которую придется поднимать воду;
• длина расположенного горизонтально трубопровода, по которому придется ее переместить.

Высоту рассчитывают как разность между самой высокой точкой подачи воды и местом размещения установки агрегата. Следует иметь в виду, что на каждые 10 метров трубопровода теряется примерно 1 метр напора. Например, пусть погружной насос зафиксирован на глубине 7 метров, дом удален от места водозабора на расстоянии 20 метров, а воду требуется поднять на второй этаж, высота которого примерно равна 3 м. В этом случае минимально необходимый напор насоса составит: 7+2+3 =12 м.

На сегодняшний день рынок наполнен предложениями компаний-производителей водяных насосов. Если хочется, чтобы механизм бесперебойно работал на протяжении длительного времени, следует отдать предпочтение изделиям популярных брендов.

Одним из самых распространенных предприятий, наладивших выпуск водоподъемников, является итальянская компания Calpeda. Это предприятие по праву считается абсолютным лидером рынка в своем сегменте, все изделия которого отличаются эффективностью и надежностью. Водяные насосы этого производителя изготавливаются на самом высокоточном оборудовании по передовым технологии. Все материалы и запасные детали насосов производятся в Италии.

Помимо этой марки, большой популярностью у потребителей пользуется продукция Gardena и Makita, которые только наращивают свой потенциал, но тем не менее уже зарекомендовали себя как стабильные и надежные производители.

О том, как выбрать водяной насос, смотрите в следующем видео.