Розглядаючи помпи поверхневого розташування, відразу необхідно підкреслити, що вони самі по собі не підходять для глибоких свердловин та колодязів. Вкрай рідко можна знайти у продажу поверхневі насоси, здатні подавати воду з глибин понад 25 м, та й то – виключно за наявності ежекторів. Без останнього середні показники висоти підйому рідини не перевищать 8 м. Проте, якщо на заміській ділянці є джерело глибини, можна сміливо купити поверхневий насос. Адже ці агрегати не тільки характеризуються доступною вартістю, але й прості в монтажі та обслуговуванні. Для встановлення такого пристрою його необхідно лише розмістити у відповідному місці, підключити до електромережі та завантажити його шланг у воду.
Перша класифікація поверхневих насосів поділяє на 2 види, з урахуванням особливостей всмоктування ними рідини:
- Нормально всмоктують поверхневі насоси – перед пуском вимагають попереднього заповнення рідиною трубопроводів та робочих камер;
- Самовсмоктувальні поверхневі насоси – перед пуском вимагають попереднього заповнення рідиною лише їх корпусів.
При цьому всі самовсмоктувальні помпи здатні перекачувати повітряно-рідинні середовища і самостійно видаляти змішане з водою повітря без стороннього втручання. Це можливо завдяки розміщеним у верхніх частинах їх робочих відсіків спеціальним вантузам та зворотним клапанам. Ця особливість робить всі подібні помпи дуже практичними. А сучасні поверхневі насоси комплектуються ще й вбудованими засувками, що дозволяють їм автоматично виконувати перезаливання робочих камер у випадках, якщо вода перестає надходити в них з будь-яких причин. Відповідно роботу такого обладнання не потрібно контролювати, що дуже зручно, оскільки раніше при незапланованих зупинках старі моделі помп доводилося заповнювати вручну. Але зворотним боком самостійної заливки є невелика висота підйому води.
Будь-який поверхневий насос автоматично запускається при кожному відкритті водопровідного крана, зливі в унітазному бачку або запуску системи автоматичного поливу. І також сам вимикається, коли відбір рідини припиняється. При цьому важливо розуміти, що висока частота включень і вимкнень призводить до швидкого зносу такого обладнання, а також виникнення невеликих гідроударів у водопровідних комунікаціях, які також негативно впливають на інші елементи даних мереж. Тому досить часто поверхневі насоси є елементами практичних і дуже популярних насосних станцій, разом з гідроакумуляторами, що доповнюють їх, ежекторами, запірною арматурою і контрольно-вимірювальними приладами.
Ну а друга класифікація поверхневих насосів поділяє їх на два види, виходячи з їх конструктивних особливостей:
1. Поверхневі вихрові насоси – перекачують забрану з джерел воду за допомогою лопатей, що обертаються, розташованих на валах електродвигунів. Оскільки лопаті безпосередньо штовхають рідину, такі помпи не можна використовувати для транспортування води навіть із мінімальною наявністю розчинених у ній твердих частинок. В іншому випадку вони дуже швидко виходять з ладу. Головний мінус будь-якого вихрового насоса полягає в дуже низькому ККД, що виявляється таким через велику кількість енергії, що витрачається на процес нагнітання рідини. Ця причина є ключовою, чому такі пристрої не користуються популярністю серед власників заміської нерухомості. Вихровий насос зазвичай ставиться, тільки якщо немає можливості придбати більш продуктивний відцентровий.
При цьому їх усереднені параметри виглядають так:
- Максимальний натиск – 240 м;
- Максимальна потужність – 25 кВт;
- Максимальна продуктивність – 12 л/с;
- Максимальна висота підйому всмоктувальної рідини магістралі без ежектора – 8 м;
Насоси вихрового типу конструктивно досить прості. Головним динамічним елементом будь-якого подібного пристрою є робоче колесо колеса з розташованими по колу лопатями. Обертання лопатей відбувається всередині своєрідного каналу, який пов'язує вхідний та вихідний патрубки. При цьому, рідина, що надходить через всмоктувальний патрубок, закручується всередині корпусу помпи завдяки обертанню робочого колеса, і по гвинтовій траєкторії рухається в бік напірної магістралі. Багаторазове потрапляння води в простір між лопатями створює додаткову енергію та натиск, що піднімає її на потрібний рівень. На цій послідовності заснований принцип роботи вихрового насоса. Цікаво, що даний принцип дії передбачає початкове змішування повітря, що всмоктується, з водою, а також їх подальший поділ.
Коли повітря виводиться назовні, рідина далі циркулює в робочій камері, повністю заповнюючи її знову і знову. Обов'язковим елементом кожної вихрової помпи є зворотний клапан. Він виконує дві важливі функції – блокує зворотний приплив повітря та забезпечує наповнення робочої камери водою. Саме завдяки цим конструктивним особливостям вихрові поверхневі насоси, на відміну від відцентрових, можуть без проблем перекачувати різні повітряно-рідинні суміші. Тому вони добре підходять для подачі в домоволодіння чистої води, підвищення рівня тиску у водопровідних комунікаціях, перекачування чистої води між резервуарами, наповнення та осушення басейнів, і не тільки. Додатковим і вагомим достоїнством даних помп також стають їх цілком доступні вартості.
2. Поверхневі відцентрові насоси – розганяють забрану з джерел воду по колу, внаслідок чого утворюється відцентрова сила, яка штовхає рідину у напірні трубопроводи. Вони ідеально підходять для автономного використання на заміських ділянках, завдяки можливості перекачувати не тільки чисту воду, але й рідини з дрібними включеннями. Що дозволяє їм подавати, наприклад, воду з ставків з невеликим вмістом осаду. Тобто, будь-який відцентровий насос ідеально підходить для створення систем поливу із залученням будь-яких водойм. Всі ці помпи також монтуються вище від водного дзеркала. А процес підйому ними рідини забезпечується внутрішнім розрідженням у всмоктувальних магістралях.
Хоча різні моделі даних пристроїв відрізняються різними можливостями, усереднені характеристики відцентрових насосів такі:
- Максимальний тиск у водопровідній мережі – 6 бар;
- Максимальна температура у водопровідній мережі – 35 °С;
- Максимальна температура зовнішнього повітря дома монтажу – 35 °С;
- Максимальна висота підйому всмоктувальної рідини магістралі без ежектора – 8 м.
Насоси відцентрового типу конструктивно не сильно відрізняються від вихрових. Такий пристрій має спіралеподібний корпус з кришкою, виготовлений з чавуну, нержавіючої сталі або пластику, всередині якого розташоване робоче колесо зі сталі або полімерів, оснащене лопатями, що розгорнуті в протилежний бік. Крім робочого колеса, найважливішими елементами відцентрової помпи є дифузор, а іноді і вбудований ежектор, також званий трубкою Вентурі. При цьому, майже всі перелічені комплектуючі статичні, а рух рідини створюється тільки одним динамічним елементом - диском робочого колеса. Така конструкція забезпечує легкий доступ до всіх основних елементів помп, необхідний для проведення профілактичних оглядів, чищення або простих ремонтних робіт, включаючи заміну деяких запчастин.
Принцип дії відцентрового насоса теж нескладний. Через патрубок вода надходить з труби, що всмоктує, всередину його корпусу, заповнюючи весь наявний простір. Потім автоматично запускається робоче колесо. Під впливом відцентрової сили рідина починає витіснятися від центру корпусу до його периферійних частин, а потім під створеним тиском надходить у напірну магістраль через вихідний патрубок. Перешкодою для протилежного тягу руху рідини служить зворотний клапан. Після зниження тиску в центральній частині корпусу в нього всмоктується наступна порція води, і процес її надходження-виштовхування повторюється постійно. При цьому, відцентрові насоси можуть комплектуватися одним або декількома робочими колесами, називаючись відповідно, одноступінчастими і багатоступінчастими. Але принцип їхньої роботи завжди однаковий.
Крім звичайних модифікацій описаних вище помп існують поверхневі насоси з вбудованими ежекторами, призначені для забору рідини зі свердловин та колодязів, а також природних водойм глибиною не більше 10 м. Їх середні параметри такі: продуктивність – 4-5 м3/год, тиск – 4 -6 бар, напір – 50-60 м. А у випадках, коли помпи розміщуються на значній відстані від будівель, в яких знаходяться точки водорозбору, або коли необхідно піднімати воду з глибоких джерел, застосовуються поверхневі насоси з виносними ежекторами. Вони здатні піднімати рідину з великих глибин – до 25 м, у випадку з побутовими моделями, та до 40 м – у випадку з промисловими. При цьому треба враховувати, що при використанні виносного ежектора сильно знижується ККД помпи, що падає до 30-35%, але одночасно сильно зменшується і рівень шуму.
