Рассматривая помпы поверхностного расположения, сразу необходимо подчеркнуть, что они сами по себе не подходят для глубоких скважин и колодцев. Крайне редко можно найти в продаже поверхностные насосы, способные подавать воду с глубин более 25 м, да и то – исключительно при наличии эжекторов. Без последнего средние показатели высоты подъема жидкости не превысят 8 м. Тем не менее, если на загородном участке есть источник подходящей глубины, можно смело купить поверхностный насос. Ведь данные агрегаты не только характеризуются доступной стоимостью, но и просты в монтаже и в обслуживании. Для установки подобного устройства его необходимо только разместить в подходящем месте, подключить к электросети и погрузить его шланг в воду.
Первая классификация поверхностных насосов разделяет из на 2 вида, с учетом особенностей всасывания ими жидкости:
- Нормальновсасывающие поверхностные насосы – перед пуском требуют предварительного заполнения жидкостью трубопроводов и рабочих камер;
- Самовсасывающие поверхностные насосы – перед пуском требуют предварительного заполнения жидкостью только их корпусов.
При этом, все самовсасывающие помпы способны перекачивать воздушно-жидкостные среды и самостоятельно удалять смешанный с водой воздух без постороннего вмешательства. Это возможно благодаря размещенным в верхних частях их рабочих отсеков специальным вантузам и обратным клапанам. Данная особенность делает все подобные помпы весьма практичными. А современные поверхностные насосы комплектуются еще и встроенными задвижками, позволяющими им автоматически выполнять перезаливку рабочих камер в случаях, если вода перестает поступать в них по любым причинам. Соответственно, работу такого оборудования не нужно контролировать, что очень удобно, так как ранее при незапланированных остановках старые модели помп приходилось заполнять вручную. Но, обратной стороной самостоятельной заливки является небольшая высота подъема воды.
Любой насос поверхностный автоматически запускается при каждом открытии водопроводного крана, сливе в унитазном бачке или запуске системы автоматического полива. И также сам выключается, когда отбор жидкости прекращается. При этом, важно понимать, что высокая частота включений и выключений приводит к быстрому износу такого оборудования, а также возникновению небольших гидроударов в водопроводных коммуникациях, тоже негативно влияющих на другие элементы данных сетей. Поэтому довольно часто поверхностные насосы являются элементами практичных и очень популярных насосных станций, вместе с дополняющими их гидроаккумуляторами, эжекторами, запорной арматурой и контрольно-измерительными приборами.
Ну а вторая классификация поверхностных насосов делит их на два вида, исходя из их конструктивных особенностей:
1. Поверхностные вихревые насосы – перекачивают забранную из источников воду при помощи вращающихся лопастей, расположенных на валах электродвигателей. Поскольку лопасти непосредственно толкают жидкость, такие помпы нельзя использовать для транспортировки воды даже с минимальным наличием растворенных в ней твердых частиц. В противном случае они очень быстро выходят из строя. Главный минус любого вихревого насоса заключается в весьма низком КПД, оказывающимся таким из-за большого количества энергии, затрачиваемой на процесс нагнетания жидкости. Эта причина является ключевой, почему подобные устройства не пользуются популярностью среди владельцев загородной недвижимости. Вихревой насос обычно ставится, только если нет возможности приобрести более продуктивный центробежный.
При этом, их усредненные параметры выглядят так:
- Максимальный напор – 240 м;
- Максимальная мощность – 25 кВт;
- Максимальная производительность – 12 л/с;
- Максимальная высота подъема всасывающей жидкость магистрали без эжектора – 8 м;
Насосы вихревого типа конструктивно довольно просты. Главным динамическим элементом любого подобного устройства является дисковое рабочее колесо с расположенными по кругу лопастями. Вращение лопастей происходит внутри своеобразного канала, который связывает входной и выходной патрубки. При этом, поступающая через всасывающий патрубок жидкость закручивается внутри корпуса помпы благодаря вращению рабочего колеса, и по винтовой траектории двигается в сторону напорной магистрали. Многократное попадание воды в пространство между лопастями создает дополнительную энергию и напор, поднимающий ее на требуемый уровень. На этой последовательности и основан принцип работы вихревого насоса. Интересно, что данный принцип действия предусматривает начальное смешение всасываемого воздуха с водой, а также их дальнейшее разделение.
Когда воздух выводится наружу, жидкость далее продолжает циркулировать в рабочей камере, полностью заполняя ее снова и снова. Обязательным элементом каждой вихревой помпы также является обратный клапан. Он выполняет две важные функции – блокирует обратный приток воздуха и обеспечивает наполнение рабочей камеры водой. Как раз благодаря этим конструктивным особенностям вихревые поверхностные насосы, в отличие от центробежных, и могут без проблем перекачивать разные воздушно-жидкостные смеси. Поэтому, они хорошо подходят для подачи в домовладения чистой воды, увеличения уровня давления в водопроводных коммуникациях, перекачивания чистой воды между резервуарами, наполнения и осушения бассейнов, и не только. Дополнительным и весомым достоинством данных помп также становятся их вполне доступные стоимости.
2. Поверхностные центробежные насосы – разгоняют забранную из источников воду по кругу, в результате чего образуется центробежная сила, которая толкает жидкость в напорные трубопроводы. Они идеально подходят для автономного использования на загородных участках, благодаря возможности – перекачивать не только чистую воду, но и жидкости с мелкими включениями. Что позволяет им подавать, например, воду из прудов с небольшим содержанием осадка. То есть, любой центробежный насос идеально подходит для создания систем полива с задействованием любых водоемов. Все эти помпы также монтируются выше водного зеркала. А процесс подъема ими жидкости обеспечивается внутренним разрежением во всасывающих магистралях.
Хотя разные модели данных устройств отличаются разными возможностями, усредненные характеристики центробежных насосов таковы:
- Максимальное давление в водопроводной сети – 6 бар;
- Максимальная температура в водопроводной сети – 35 °С;
- Максимальная температура наружного воздуха на месте монтажа – 35 °С;
- Максимальная высота подъема всасывающей жидкость магистрали без эжектора – 8 м.
Насосы центробежного типа конструктивно не сильно отличаются от вихревых. Такое устройство имеет спиралевидный корпус с крышкой, изготовленный из чугуна, нержавеющей стали или пластика, внутри которого расположено рабочее колесо из стали или полимеров, оснащенное развернутыми в противоположную сторону лопастями. Помимо рабочего колеса, самыми важными элементами центробежной помпы являются – диффузор, а иногда и встроенный эжектор, также называемый трубкой Вентури. При этом, почти все перечисленные комплектующие являются статичными, а движение жидкости создается только одним динамическим элементом – диском рабочего колеса. Такая конструкция обеспечивает легкий доступ ко всем основным элементам помп, необходимый для проведения профилактических осмотров, чисток или простых ремонтных работ, включая замену некоторых запчастей.
Принцип действия центробежного насоса тоже несложен. Через патрубок вода поступает из всасывающей трубы внутрь его корпуса, заполняя все имеющееся пространство. Затем автоматически запускается рабочее колесо. Под влиянием центробежной силы жидкость начинает вытесняться от центра корпуса к его периферийным частям, а затем под созданным давлением поступает в напорную магистраль через выходной патрубок. Препятствием для противоположного тяге движения жидкости служит обратный клапан. После понижения давления в центральной части корпуса, в него всасывается следующая порция воды, и процесс ее поступления-выталкивания повторяется постоянно. При этом, насосы центробежные могут комплектоваться одним или несколькими рабочими колесами, называясь соответственно, одноступенчатыми и многоступенчатыми. Но принцип их работы всегда одинаков.
Помимо обычных модификаций описанных выше помп существуют поверхностные насосы со встроенными эжекторами, предназначенные для забора жидкости из скважин и колодцев, а также естественных водоемов глубиной не более 10 м. Их средние параметры таковы: производительность – 4-5 м3/ч, давление – 4-6 бар, напор – 50-60 м. А в случаях, когда помпы размещаются на значительном удалении от зданий, в которых находятся точки водоразбора, или когда необходимо поднимать воду из глубоких источников, применяются поверхностные насосы с выносными эжекторами. Они способны поднимать жидкость с больших глубин – до 25 м, в случае с бытовыми моделями, и до 40 м – в случае с промышленными. При этом надо учитывать, что при использовании выносного эжектора сильно снижается КПД помпы, падающий до 30-35 %, но одновременно сильно уменьшается и уровень производимо шума.
