Глубинные насосы – устройство, принцип работы, особенности выбора и самостоятельного монтажа

Конструкция бытовых глубинных насосов может быть разной. Все зависит от типа мотора, принципа действия и параметров агрегатов. Каждый погружной глубинный насос состоит из двух основных частей – встроенного или наружного мотора, и насосного многоступенчатого узла.

Встроенный мотор, как правило, размещен в нижней части насоса – это защищает двигатель от контакта с водой. Над двигателем находится приводной вал агрегата, колесные направляющие и специальные отводы в форме лопастей.

В зависимости от типа скважинного глубинного насоса, он может оборудоваться дополнительными запчастями. В устройство вибрационного насоса, помимо мотора и вала, также входит специальный стакан и вибратор, создающий необходимое для работы высокое давление. Сам вибратор состоит из якоря, регулирующих шайб и резинового амортизатора. Последний во время работы насоса сжимается, создавая, тем самым, необходимые для забора воды условия. Все элементы вибрационного насоса расположены в прочном корпусе.

Еще один тип глубинных водяных насосов – центробежные агрегаты, немного сложнее по своей конструкции, и более долговечные при эксплуатации. Именно из-за этого большинство покупателей предпочитают именно это глубинно-насосное оборудование. Основную роль в таком устройстве играет лопаточный отвод, закрепленный на двигателе агрегата. Насосы этого типа почти не перегреваются за счет того, что подшипники внутри его конструкции охлаждаются посредством контакта с откачиваемой водой. Большинство центробежных насосов снабжаются встроенной автоматикой, защищающей оборудование от работы на «сухом ходу» и перепадов напряжения в электросети дома.

Все элементы центробежного насоса расположены в прочном герметичном корпусе из нержавеющей стали.

Подготовка к монтажу насоса

Также выбор насоса будет зависеть оттого, какая производительность Вам нужна. Ведь если это жилой загородный дом, то напор воды Вам нужен постоянный, без перебоев.

Если же это просто дача, в которой Вы живете нечасто, то и мощность Вам подойдем меньшая. Чтобы скважинный насос служил Вам долго, обязательно используйте его согласно техническим данным, т.е. покупайте на ту глубину, при которой он будет эксплуатироваться.

Если качество грунта не отличается хорошими свойствами, то скважину лучше защитить при помощи бетонных колец, создав так называемый «коридор», который не допустит разрушения почвы. По диаметру насоса выбирается обсадная труба.

Также предусмотрите, как будет подсоединен насос к электрической сети. Кабель должен быть в спокойном состоянии, не растянутым.

Вода из насоса поднимается по трубам, чаще всего пластиковым.Т.к. именно пластик более долговечный: у него хороший срок службы, он не подвергается гниению и коррозии ему не страшны.

Помимо всего перечисленного, Вам понадобиться хомуты, при помощи которых будет закрепляться электрокабель по трубе, манометр, обратный и запорный клапан.

Прежде чем установить насос для постоянного использования, сначала прокачайте грязную воду из скважины при помощи дешевого насоса.

Монтаж глубинного насоса происходит прямо в скважине, тем самым не требует отдельного места.

Для начала необходимо собрать всю конструкцию, которая в последующем будет погружена в скважину.

К насосу подсоединяется: водоподающая труба, электрокабель, страховочный трос.

Установка насоса в скважину

Когда конструкция собрана, начинается самое сложное – это монтаж в скважину. Прежде чем засунуть насос в обсадную трубу на него одевается защита, в виде кольца.

Опускать насос в скважину необходимо аккуратно и медленно. Так как насос весит достаточно много, эту работу необходимо выполнять нескольким людям.

Один отпускает страховочный трос, а остальные удерживают насос. Страховочный трос должен быть из нержавеющей стали, т.к. только данный металл сможет находиться долгое время в вое без появления коррозий.

Если вдруг при погружении насоса появилось какое-то препятствие, то, не совершая резких движений, попробуйте его обойти или вправо или влево.

Как правило, до начала погружения насоса проводится проверка скважины на наличие непредвиденных участков.

Насос крепится на той высоте, которая Вам необходима, при условии, что она совпадает с техническими возможностями оборудования. Плюс насос должен полностью находиться в воде, но не должен доставать дна скважины.

Самое удачно расстояние до дна составляет два метра. Без учета таких особенностей все это может привести к быстрой поломке насоса из-за попадания мельчайших частиц, а также работы вхолостую.

В конце необходимо убедиться, что именно трос держит насос, а не труба. После этого трос прикрепляется к кронштейну.

Водоподающую трубу соединяем с насосом с одной стороны, а другим концом подсоединяем с накопительным баком.

В последнюю очередь насос подключается к электрическому питанию. При этом необходимо использовать специальный электрический кабель.

Место соединения с силовым кабелем должно быть закрыто термоусадочной муфтой. Если в доме зафиксированы скачки питания, то нужно установить генератор напряжения. Иначе, частые скачки могут вывести из строя насос.

При монтаже глубинного насоса необходимо его испытать и установить сколько расходуется воды за одну единицу времени и сколько потребляется электрической энергии. Заводские характеристики, указанные в паспорте насоса не всегда соответствуют действительности.

Манометром определяется рабочее давление в водопроводе. После выявленных значений Вы сможете определить точку работы глубинного насоса.

Если Вы хотите произвести монтаж глубинного насоса своими руками, то в сети интернет находится большое количество видео роликов с примерами установки оборудования.

При неправильном монтаже возникает вероятность быстрой поломки скважинного насоса.

Одним из примеров, может быть насос, который находится не на своей рабочей глубине. Вместо 30 метров, его эксплуатировали на 50.

При таки параметрах такой насос не сможет поднимать воду, насос будет работать «впустую», без настроенного рабочего давления воды.

Ремонтные работы

При неполадках в работе насоса есть два варианта ремонт:

• Вызов специалиста по ремонту оборудования. Данным способом необходимо воспользоваться тем, кто не разбирается в глубинных насосах. Ведь профессионал сможет посмотреть правильно ли настроена автоматика питания, а также определить другие проблемные зоны насоса.

Преимуществом вызова специалиста является гарантийное обязательство. Т.е. если после ремонта в течении какого-то времени насос снова выйдет из строя, Вы вправе обратиться в фирму, из которой приходил сотрудник, для повторного выполнения работы.

• Ремонт своими силами, при наличии определенных знаний. Чем ниже глубина скважины, значит тем больше вес насоса. Поэтому при ремонте необходимо иметь помощников, которые помогут вытащить насос из глубины скважины.

Важно: перед началом ремонтных работ отключите электропитания насоса и отсоедините трубопровод. Также необходимо будет запастись инструментами.

Насос поднимается за счет страховочного троса. После того как насос поднят на поверхность необходимо определить в рабочем ли он состоянии находится. При необходимости заменяются детали, которые износились, производится замена.

Если же насос ремонту не подлежит, то придется идти за покупкой нового глубинного насоса.

Типы автоматики

Регулировка по давлению

Для индивидуальных скважин предпочтительной является установка комплекса оборудования, которое осуществляет регулировку по уровню давления в системе. Для этого в контур водоснабжения из скважины встраивается ресивер мембранного типа, способный компенсировать гидроудары и поддерживать избыточное давление в трубах.

Регулировка осуществляется таким образом:

• Реле давления (смонтированное отдельно или входящее в состав автоматической насосной станции) настраивается на два показателя: уровень, при котором включается подача воды, и уровень, при котором насос отключается.

Помпа и ресивер с манометром

• Чтобы избежать слишком частого включения, настраиваемые пределы выбирают в соответствии с производительностью насоса и характеристиками ресивера.
• Для максимально качественной работы следует использовать промышленные реле (XMP от Telemecanique, MDR от Condor и аналогичные). Они выдерживают ток значительной величины (15-16 А) и оборудуются надежными контактами. Минус профессиональных реле заключается в отсутствии градуировки: для настройки используется манометр, что отрицательно сказывается на точности.

Реле давления от Condor

• Бытовые устройства более просты в использовании, однако отличаются меньшей надежностью. Если у вас нет соответствующего навыка – лучше не пытаться выполнить настройку своими руками, а оставить эту задачу профессионалам.

Совет!
При использовании бытовых реле специалисты советуют применять дополнительную автоматическую защиту, установленную в отдельном шкафу управления,

Регулирование в зависимости от уровня

Контроль уровня заполнения емкости необходим в том случае, если водоснабжение организовано с использованием резервуара на водонапорной башне или гидроаккумулятора на чердаке.

При этом регулировка обеспечивается за счет функционирования довольно простой системы:

Фото датчиков уровня и управляющего блока

• Внутри резервной емкости с водой устанавливаются несколько электродов — так называемых датчиков заполнения.
• При изменении уровня воды электроды соответственно замыкаются или размыкаются.
• Как только вода достигает верхней отметки, реле контроля отключает насос, и подача воды прекращается.
• При достижении нижней отметки помпа активизируется, возобновляя подачу воды в бак.

Вместо электродов подобные системы иногда оборудуются так называемыми поплавковыми выключателями. Однако эти устройства менее надежны и обладают небольшим резервом работы.

Схема работы поплавковых датчиков

Обратите внимание!
В любом случае инструкция рекомендует устанавливать на резервуаре системы аварийного слива, либо же монтировать отдельный блок сигнализации при переполнении.

Системы регулировки, «завязанные» на уровень воды в емкости, чаще используются при массовом водоснабжении. Насосы для скважин с автоматикой уровневого типа служат значительно дольше, поскольку режим их работы отличается большей стабильностью. Также экономии ресурса способствует отсутствие кратковременных пусков.

Защитные механизмы

Еще одной важной функцией систем регулировки является защита самого механизма. Автоматический скважинный насос обычно комплектуется несколькими предохранительными устройствами, что позволяет сохранить его в рабочем состоянии даже при больших нагрузках.

Основными причинами, приводящими к поломке аппарата, являются:

• Повышение либо понижение напряжения в сети.
• Работа электрического двигателя при экстремальной нагрузке в течение продолжительного времени.
• «Сухой ход», т.е. функционирование насосной части без воды.

Реле защиты от сухого хода

Каждая из этих причин должна быть устранена:

• Для стабилизации электропитания используются реле, обеспечивающие контроль напряжения. При скачках тока подобное устройство просто отключает насос. Современные модели дополнительно оснащаются реле временной задержки, которое препятствует частому включению аппарата при серии скачков напряжения.

Обратите внимание!
В промышленных системах водоснабжения могут использоваться стабилизаторы тока, однако их применение довольно затратно.

• Чтобы двигатель не перегревался при больших нагрузках, используется так называемое тепловое токовое реле. При этом настройка данной детали осуществляется таким образом, чтобы ее параметры соответствовали номинальным характеристикам насоса.
• Защита от сухого хода все чаще встраивается в сам насос. Подобная регулировка называется «косвенной»: помпа отключается тогда, когда проточная часть начинает работать вхолостую. Однако при этом повышается уровень износа всех деталей.
• Более надежной является регулировка работы устройства по уровню воды в скважине: как и в случае с резервуаром, могут использоваться либо датчики, либо поплавки.

Организация защитной системы

Все указанные механизмы могут собираться как на безе печатных плат, так и на базе микропроцессоров. Процессорные системы авторегулировки являются более надежными, однако они стоят куда дороже, да и настройку их должны осуществлять профессионалы.

Самостоятельное подключение

Как подключить скважину к насосу? Сделать это можно при помощи профессионалов или же самостоятельно. Услуга мастеров будет стоить не так уж и дешево, поэтому все чаще предпочтение отдается установке своими силами. Сделать это не так уж сложно, если предварительно изучить порядок действий.

Рассмотрим самую простую схему насоса, которая поможет как в подключении, так и при эксплуатации.

На выходной патрубок устанавливается особый переходник для труб. Чаще всего он продается сразу с агрегатом. Если нет, придется докупить его. На данный переходник прикручивается муфта.

Все резьбовые соединения следует обрабатывать специальной «подмоткой». Некоторые используют паклю, но на данный момент есть специальные ленты. Если используется лен, его необходимо тщательно обработать специальным силиконовым герметиком.

Монтаж поверхностного насоса

Монтаж поверхностного насоса в скважину осуществляется либо в помещении, либо непосредственно над ней. Подключение поверхностного насоса к скважине начинается с того, что в земле следует выкопать место для прибора ниже уровня промерзания почвы – кессон.

Начинаем подключение поверхностного насоса:

• к всасывающей части прикрепляем необходимый нам шланг;
• в месте окончания шланга следует закрепить специальный клапан. Он препятствует обратному сливу воды в момент отключения прибора;
• фильтрующий элемент прикрепляется на обратный клапан. Он чистит воду от грязи и частичек песка;
• шланг погружается в отверстие на нужную глубину.

Установку насоса в скважину своими руками осуществить совсем несложно при наличии инструмента.

Схема подключения поверхностного прибора представлена на рисунке:

Монтаж погружного насоса

Для установки глубинного насоса в скважину, необходимо четко следовать инструкции. Погружной насос для скважин устанавливается прямо в отверстие. Причем должен быть выдержан определенный зазор между прибором и шахтой, иначе он попросту сгорит. В инструкции можно узнать минимальное расстояние между стенками. Как подключить погружной насос?

Инструкция по установке погружного насоса в скважину выглядит следующим образом:

• на патрубок насоса монтируется обратный клапан. Он препятствует сливу воды трубой, когда прибор прекращает работу;
• к всасывающей части прикрепляется особый клапан, фильтрующий воду;
• на обратный клапан прикрепляется шланг, по которому вода будет подниматься вверх;
• провод электропитания к глубинному насосу крепят к нагнетательному шлангу при помощи особых клипс или стяжек из полимерного материала;
• в кронштейны верхней части корпуса прибора вводят шпагат. Именно на нем он будет висеть в скважине;
• как опустить насос в скважину? Делать это нужно аккуратно и исключительно при помощи каната.

Установить глубинный насос – не такая уж и сложная задача, с которой можно справиться и самостоятельно.

Схема подключения агрегата погружного типа представлена на рисунке.

Схема подключения 2

После погружения на нужную глубину, канат необходимо зафиксировать специальными кронштейнами. На какую глубину нужно опускать насос? Обычно прибор фиксируют в метре от дна. Глубина монтажа глубинного насоса зависит и от свойств почвы и уровня грунтовых вод.

Типичные ошибки при подключении

При монтаже крайне важно избежать ошибок, которые впоследствии обязательно скажутся в будущем. Наиболее типичные из них при монтаже насоса в скважину следующие:

• неверное определение высоты подвеса агрегата;
• малое сечение питающего электрокабеля;
• пренебрежение установкой защиты от нестабительности напряжения;
• недостаточный диаметр трубы для подачи воды;
• отсутствие в системе обратного клапана;
• неверный подбор либо отсутствие КИП и управляющей автоматики.

Вот и все. Теперь вы знаете, как правильно установить насос в скважину. Как видим, делать самому это несложно, главное, вникнуть во все нюансы. Еще один совет – не экономьте на насосной станции. Лучше один раз потратиться и купить качественный прибор, чем потом постоянно чинить дешевый. И еще – перед тем как установить насос в скважину, просмотрите видеоролики, где подробно рассказывается обо всех нюансах.

Правила и порядок монтажа насоса в скважине своими руками

Собираясь устанавливать насосы собственноручно, нужно ознакомиться с основными правилами монтажа. Перед установкой нужно тщательно проверить обсадную трубу на отсутствие повреждений, сужений или искривлений, при наличии подобных дефектов существенно сокращается срок службы насосов, нарушается их нормальная работа, возможны аварии, вплоть до полного выхода насосного оборудования из строя.:

Это обусловлено тем, что существование повреждений трубы может сказаться на скорости движения водного потока, что необходимо для охлаждения мотора (все характеристики указаны в документах и паспорте насоса). Особенно опасны дефекты в тех случаях, когда между диаметрами насоса и обсадной колонны небольшая разница (торможение работы), или слишком большая – опасность, что сгорит двигатель.

Для подвешивания насосного оборудования используют надёжный и прочный трос из капроновых нитей, рассчитанный на разрыв, величина такой нагрузки должна превышать вес насоса в 4-5 раз, главное – его прочно закрепить. Чтобы узловое крепление подвеса не втянулось внутрь двигателя, узел завязывают на расстоянии свыше 10-12 см от входа. При опускании оборудования на глубину менее 10 метров, может возникнуть нежелательная вибрация, и чтобы предупредить эту опасность, к концу шнура крепят подвеску с эффектом пружины (например, лента из РТИ).

Чтобы не повредить элементы корпуса из алюминия запрещено использовать подвес из металла, стальной проволоки. В противном случае он может их разбить при движении. Для надёжности в процессе эксплуатации образуют связки из подвеса, трубы и шнура, скрепляя их между собой через 80-120 см, используя изоленту. Первую такую связку образуют на расстоянии 25 см от насосного патрубка.

Важно — погружной насос нельзя крепить к скважине на резьбовых соединениях, так как они имеет малую стойкость к образованию ржавчины и коррозийным налётам, и ослабляют прочность трубы. Для соединений специалисты рекомендуют фланцы, они лишены недостатков резьбы, и имеют длительный срок службы. При соединениях на фланцах необходимо учитывать, что гайка должна располагаться снизу, чтобы болт не мог, разболтавшись, упасть в скважинное пространство и заклинить насос.

Для подключения насоса к общей магистральной сети водопровода к плите опоры монтируют его верхний участок, и располагают все необходимые элементы и приборы (манометр, обратный клапан, различную арматуру). Перед опусканием насоса в скважину подвес закрепляют на опорной перекладине. Насосное оборудование необходимо опускать в скважинное пространство очень осторожно и аккуратно, чтобы не допустить его соприкосновения со стенками (при возможном риске соприкосновения, на корпус надевают защиту из РТИ – специальное кольцо).

В плите основания предусмотрено отверстие, в котором располагают колонну труб, служащих для замеров уровня воды. Её нужно поставить очень аккуратно, чтобы не ошибиться, и не опустить ниже динамического уровня. Для контроля показателей сопротивления изоляции обмотки электрического двигателя, используют специальный прибор – мегомметр. На последнем этапе к насосному оборудованию крепят блок автоматического управления, и проверяют глубину погружения насоса, работу мотора под нагрузкой.

Дебит скважины при расчетах глубины погружения

Под понятием дебита скважины определяют производительность водяного источника. Простыми словами, это способность выкачивать определенное количество воды за единицу времени. Высыхание скважин происходит из-за превышения показателей производительности устройства над скважиной. Насос должен монтироваться с учетом производительности оборудования и уровня погружения.

Если у вас нет паспорта на скважину, тогда измерение динамического уровня допустимо только путем динамического метода. Для этого через погружной насос пропускают воду. Монтируют насос на уровне около 3 метров над скважинным дном. Спустя час фиксируют уровень воды в трубе. Это и будет динамический уровень.

После того, как вам удалось определить динамический уровень, будет очень просто установить оптимальную глубину погружения насоса. От указанной отметки можно устанавливать погружной насос примерно ниже на 1-3 метра. Ориентироваться на динамический уровень при погружении насоса вы можете рассчитывать на ряд преимуществ:

• поверхностные слои воды существенно отличаются от придонного уровня. Главное отличие – одна намного чище, с минимальными примесями в виде песка или глины. Более того, на дне могут встречаться более твердые частицы, которые не могут гарантировать поступление чистой воды и бесперебойную работу насоса;
• за счет более поверхностного расположения насоса можно существенно сэкономить количество материалов, используемых для монтажа, устройства, обслуживания погружного насоса;
• глубина погружения насоса влияет и на стоимость агрегата. Чем ниже нужно установить агрегат, тем дороже он будет стоить. Среди оборудования, которое устанавливается ближе к поверхности земли, можно найти и более бюджетные варианты. Если вы устанавливаете недорогие модели погружных насосов, монтаж насоса ближе к основанию земли будет более безопасным. В противном случае недорогие насосы могут не выдерживать давления воды.

При монтаже погружного насоса важно учитывать все факторы, которые влияют на работу агрегата в условиях водной среды.

Профилактические меры

Ради поддержания производительности скважины в пределах установленной нормы необходима профилактика:

1. Периодическая прокачка скважины, даже в том случае, если ее дебит на первый взгляд не уменьшился.
2. Подбор оборудования и комплектующих для обустройства определенной мощности с учетом дебита водоносного пласта.
3. При обустройстве скважины на песок ее диаметр должен быть в пределах 15–21 см.
4. Обсадная колонна должна уходить ниже уровня воды в шахте.
5. Крайне важно подобрать правильный размер ячеек для сетки фильтра. В нижней части трубы должно быть достаточное количество перфорационных отверстий.
6. Насос в новой скважине должен быть установлен как минимум в 1 метре от дна и на 50 см от водного зеркала.
7. Важно хорошо раскачать гидротехническое сооружение. В первые дни после запуска нагнетающее оборудование должно работать непрерывно.
8. Пользоваться скважиной нужно круглогодично, это предотвратит заиливание нижней части шахты.

Проблем с дебитом источника можно избежать, если соблюдать эти простые рекомендации.