Що треба знати, щоб насос не підкачав?

.

Заміське життя сучасної людини неможливо представити без використання насосів.
Циркуляційні - примушують рухатися теплоносій за системою опалювання, а насоси для водопостачання забезпечують ваш будинок питною водою або водою для побутових потреб.
У цій  публікації будуть розглянуті кілька видів насосів, які забезпечать подачу води в будинок, допоможуть полити ділянку, наповнити басейн або відкачати воду, що раптово з'явилася в підвалі. Тобто, тема цієї статті - насоси для водопостачання і відведення стоків. 

Які ж бувають насоси і як не помилитися у їх виборі?

Найважливішим фактором при виборі насоса для водопостачання є глибина залягання води. У разі якщо глибина до дзеркала води невелика (до 8 метрів), то найбільш простим і зручним способом її підйому буде установка самовсмоктуючого насоса.

Самовсмоктуючі насоси та насосні станції

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

Якщо ви збираєтеся використовувати самовсмоктуючий насос для водопостачання будівлі, то можливі два основні шляхи. У випадку, коли у вашому будинку вже встановлений накопичувальний бак, і для користування душем або миття посуду вам просто треба його наповнити водою, то самовсмоктуючий насос дуже добре підійде для цієї мети. Важливо не забути встановити у вашому баку датчик, що відслідковує рівень води і відключає насос до того, як ваш бак переповниться. Цей же датчик повинен видавати сигнал насосу про включення, коли рівень рідини в баку впаде.

У такої системи є кілька мінусів: вода з бака до споживача йде самопливом і, відповідно, тиск води виявляється невисоким;
потрібне спеціальне місце на горищі і додаткова трубна розводка до бака і від бака до всіх водонагрівальним і сантехнічних приладів;
потрібно дуже уважне ставлення до автоматики, що відповідає за відключення насоса у разі переповнення бака.

У разі відмови цієї системи, ви ризикуєте опинитися в залитому водою будинку. Зазвичай для виключення затоплення будинку бак забезпечується переливним патрубком, "відводить" аварійний надлишок води з дому.
Існує й другий, більш кращий, варіант використання самовсмоктуючого насоса, позбавлений всіх перерахованих вище недоліків. Це використання насоса спільно з мембранним напірним баком. 
Самовсмоктуючий насос, встановлений на мембранний бак і забезпечений реле тиску прийнято називати насосною станцією.
Мембранний бак представляє із себе герметичний металевий посуд, розділений на дві частини мембраною. Одна частина бака заповнена повітрям під тиском, а в другій - насос закачує воду. На реле задається верхня межа тиску, до якого стискається повітря в мембранному баку і, відповідно, вода в системі водопостачання. Як тільки встановлене тиск досягнуто, насос відключається. Тепер ви можете використовувати воду, накопичену в мембранному баку. Якщо витрата води невеликий, то насос кожен раз включатися не буде, а просто до вас буде надходити вода з бака. І тільки коли досягнуть нижню межу тиску, заданий на реле, відбудеться нове включення насоса. 

Таким чином, використання самовсмоктуючого насоса спільно з мембранним баком має такі переваги: в системі водопостачання створюється тиск, необхідне для роботи багатьох водонагрівальних приладів;
скорочується кількість включень-виключень насоса і, тим самим, продовжується термін його служби; 
мембранний бак створює запас у кілька десятків літрів води і в разі відключення електроенергії ви можете безперешкодно скористатися цією водою;
немає необхідності встановлювати накопичувальну ємність на горищі будівлі.

Важливий і той факт, що насосні станції достатньо компактні, легкі і мобільні. Маса більшості насосних станцій коливається в районі 30 кг, тобто її цілком може переносити одна людина. При установці насосної станції треба не забути що на шлангу, що опускається у колодязь, обов'язково повинен бути встановлений зворотний клапан, що запобігає "догляд" води з системи назад в колодязь при відключенні насоса. 

Найважливішим параметром, що характеризує насосну станцію, є її номінальна подача (м3/год). Ця цифра говорить про те, скільки води ви зможете 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. Як уже згадувалося вище, насосні станції можна розташувати як в будинку, так і за його межами. Якщо ви збираєтеся використовувати насос 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.
Зробивши ці нескладні операції, ви зможете без головного болю переміщати воду з криниці всередину будинку.
Єдина умова, щоб вода в колодязі не закінчувалася. Якщо таке можливо, то обов'язково треба передбачити захист від "сухого ходу". Як це краще зробити, буде детально розказано трохи нижче.

У випадку ж, коли планується використовувати насосну станцію цілий рік, будуть 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 утеплити. Якщо в районі вашого заміського будинку рівень залягання води нижче 8 метрів, або якість води на цьому рівні не влаштовує, то в будь-якому випадку звичайні насосні станції допомогти вам не зможуть. І треба буде розглянути інші варіанти. У цій ситуації можна скористатися погружним насосом свердловини або мотопомпи. 

Хімічні та колодязні насоси

У порівнянні з насосною станцією, вибір, встановлення та підключення свердловинного насоса справа набагато більш складне і серйозне.
Та й ціни на якісні західноєвропейські свердловинні насоси в 2 - 3 рази вище вартості насосної станції. І це без урахування витрат на монтаж і на буріння. Висока вартість цього типу насосів обумовлена тим, що вони при власному маленькому діаметрі повинні забезпечувати високий тиск. 
Для вирішення такої технічно складного завдання конструкторам доводиться вдаватися до складних технічних рішень, наприклад, створювати багатоступеневу 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 споживаної потужності й тиску, що і у свердловинних насосів. На відміну від колодязного, охолодження електродвигуна свердловинного насоса здійснюється потоком 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 менше діаметра насоса. 

Як же правильно підібрати свердловинна насос?

Існує досить проста формула, по якій можна орієнтовно визначити потрібний напір насоса: H (треб.) = H (дин.) + H (будинку) + H (нап.) + 20%, де: Hтреб. - Необхідний напір, м, Hдин. - Відстань від поверхні землі до рівня води в свердловині після включення насоса (зазвичай рівень води при включенні насоса падає на 3-8м), м, Hбудинку - відстань від поверхні землі до верхньої позначки підйому води, Hнап. - Тиск, що забезпечує напір у системі водопостачання (зазвичай 1 - 3 атм., Тобто 10 - 30 метрів водяного стовпа), м. 20% додається для обліку опору в трубопроводі. Зрозуміло, що ця цифра орієнтовна, і вона дуже сильно залежить від відстані від будинку до свердловини. 

Давайте розглянемо вибір насоса на простому прикладі.
Припустимо, задані наступні умови: необхідна кількість води - 2 м3/час, 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 тиск і витрати, підбирається найближча до необхідних параметрів (витрата 2 м3/год і натиск 116,4 м) марка насоса . Може виникнути й ситуація, коли вам треба підібрати насос під уже наявну свердловину. У цьому випадку мінімально допустимий діаметр насоса можна розрахувати за формулою: де D (насоса) - мінімальний внутрішній діаметр електродвигуна свердловинного насоса, D (свердловини) - діаметр свердловини, Q - розрахунковий витрата насоса, V - мінімально допустима швидкість води на поверхні електродвигуна. 

Значно розширює область застосування свердловинного насоса можливість його горизонтального монтажу.
У тих випадках, коли забір води здійснюється з озера або річки, які знаходяться на значній відстані від будинку, і потрібен великий напір, можна застосувати свердловинна насос, помістивши його попередньо в охолоджуючий кожух. Крім того, насос повинен бути закріплений уздовж осі кожуха, і ні в якому разі не стосувалося його стінок, тому що в цьому випадку порушиться охолодження електродвигуна. 

На нашому ринку пропонується дуже велика кількість добрих європейських насосів самої різної потужності і розміру. Є насоси малого діаметру рівного 3 дюйми, є і десятідюймові. Практично завжди можна підібрати насос, який забезпечить оптимальну для вас кількість води, адже номінальна продуктивність скважних насосів коливається від 1 до 200 і більше кубометрів води на годину. 

Хороший погружной насос - це технічно складний і, як наслідок, досить "примхливе" пристрій. Він готовий забезпечувати відмінну роботу, а й ставлення до себе вимагає уважного. Для його нормальної роботи потрібно стабільна напруга в електромережі. Максимально припустиме відхилення напруги, заявлене більшістю виробників, так само плюс-мінус 5%. В описі насосних станцій вже згадувалося про необхідність встановлення зворотного клапана. Він зобов'язаний бути присутнім і при використанні свердловинних насосів, щоб вода не пішла назад в свердловину при відключенні насоса. Треба відзначити, що 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 - перегрів двигуна і вихід насоса з ладу.

Щоб уникнути цього існує кілька способів захисту насоса.
Перший.
Можна використовувати поплавковою систему. Схема роботи в цьому випадку досить проста. При падінні рівня води, поплавок опускається в нижнє положення, розмикає ланцюг електроживлення і відключає насос. При підвищенні рівня води до нормального значення поплавець знову підніметься і, замкнувши лінію, включить насос. Аналогічно працює і захист насоса за допомогою опущених у воду двох спеціальних електродів (датчиків рівня), з'єднаних із захисним пристроєм. Якщо нижній електрод виявився вищим за рівень води, то відбувається відключення насоса, і навпаки, коли вода досягне рівня верхнього електроду, захисний пристрій включить насос.

Ще одним способом захисту насоса від "сухого ходу" є пристрій відстежує не рівень води в колодязі або свердловині, а контролює проходження води через насос. Є вода - насос працює, як тільки рух води припиняється, цей пристрій зупиняє його роботу.

Бувають ситуації, коли потрібно піднімати воду з колодязя при постійному або тимчасовій відсутності електроенергії. У цих випадках добре тим, у кого є електрогенератор, а як бути людям, у яких його немає? Для вирішення цієї проблеми розглянемо ще один тип насосів.

Ручні насоси

Очевидно, що основними перевагами ручних насосів є їх повна незалежність від електроенергії і невисока ціна. Недолік теж "видно неозброєним оком" - ніхто за вас воду качати не буде, і не витративши певних фізичних зусиль, воду з колодязя або свердловини не піднімеш.  

Напевно, це можна пояснити не тільки відносно невисоким попитом, але і, знову ж таки, як це на перший погляд не дивно, досить низькою ціною. Сума цих двох фактором говорить про невисоку прибутковість цієї позиції і, як наслідок, невеликому реченні їх на ринку. При цьому, в певних ситуаціях, такі насоси можуть стати для вас найкращим вибором. Крім ситуацій з відсутністю електроенергії такі насоси можуть допомогти у випадку, коли рівень дзеркала води знаходиться нижче 8 метрів, а ваші фінансові кошти не дозволяють встановити якісний і дорогий свердловинний насос. 

Ручні насоси умовно можна розділити на дві групи: здатні піднімати воду з криниці глибиною до 7 метрів, що забезпечують підйом води з колодязів (свердловин) глибиною до 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. 

Отже, з подачею води до дому і на ділянку ми розібралися. Але іноді виникають ситуації, коли треба не подати воду в будинок, а навпаки видалити її з підвалу приміщення. Тому перейдемо до розгляду ще одного корисного для заміського жителя типу насосів.

Занурювальні дренажні насоси

На жаль, не так рідко власники дач і заміських будинків по весні, після зимового танення снігу і восени, при сильних дощах, стикаються з ситуацією, коли підвал чи льох заміського будинку виявляється частково затоплений. Незамінним помічником в цій ситуації є дренажний насос. 

Побутові дренажні насоси мають зовсім невелику вагу (від 4 кг) і споживають зовсім мало електроенергії (від 0,3 кВт). Такий зовсім невеликий і, що дуже важливо, досить недорогий пристрій, здатний відкачувати порядку 5 кубометрів води на годину на висоту до 4 метрів. Нерідко разом з грунтовою водою в підвал потрапляє значна кількість мулу і бруду. Заходи з очищення приміщення від подібного роду відкладень досить трудомісткі і зовсім не естетичні. У цьому випадку оптимальним є вибір моделі дренажного насоса, здатної крім відкачування води подбає і про очищення дна затопленого приміщення. 

Робота такого насоса побудована таким чином. Частина відкачуємо насосом води викидається під тиском назад. В результаті виникнення дії відбувається відшарування і відділення осаду від дна. Утворилася суміш води і бруду знову засмоктується насосом і видаляється з приміщення. Щоправда, наскільки я знаю, такі насоси випускаються тільки німецькою фірмою WILO. Часто побутові дренажні насоси вже укомплектовані поплавцем для включення насоса в залежності від рівня води. Поплавковий вимикач подасть сигнал на включення насоса у разі заповнення підвалу водою і відключить насос, після того як вся вода буде відкинута, що одночасно є захистом насоса і від роботи на "сухому ході".