Водяной насос высокого давления: принцип работы, виды, правила подбора и эксплуатации

Лучшие поверхностные модели

Поверхностный насос — универсальное устройство. Он используется как для забора воды из скважин, так и для откачки жидкости из водоёмов. Сам прибор всегда устанавливается на поверхности, а в воду опускается лишь заборный шланг. Такое размещение предохраняет аппарат от воздействия воды, а значит, продляет срок службы и делает его проще, так как необходимости в его герметизации нет.

Mr.Pump ВИХРЕВИК 28/25Ч

• поверхностный обычный;
• макс. производительность 1.7 м³/ч, макс. напор 25 м;
• глубина всасывания 8 м;
• только для чистой воды;
• горизонтальная установка;
• вес 4.6 кг.

Один из самых дешёвых вихревых насосов в поверхностном исполнении. Стандартный двигатель, стальные шайбы, резиновые уплотнители. Никаких инноваций, всё очень просто и даже примитивно. Комплектация скудная — о таких бонусах, как переходники или комплект крепёжных гаек можно забыть. Однако при всём этом насос очень неплох, ведь он по карману даже небогатым дачникам, да и работает без сбоев, если его не перегружать.

Плюсы	Минусы
Низкая цена	Скудная комплектация
Приличная глубина всасывания
крепкий корпус

PATRIOT QB60

• поверхностный обычный;
• макс. производительность 2.1 м³/ч, макс. напор 25 м;
• глубина всасывания 7 м;
• только для чистой воды;
• горизонтальная установка;
• вес 5.7 кг.

Российская фирма Патриот поставляет на российский рынок устройства, собранные в Китае. Насос довольно тяжёл и шумен, однако работает без сбоев и перегрева довольно длительное время. Характеристики стандартные для данной ценовой категории. Устройство подойдёт для загородного дома с колодцем или скважиной, однако глубину рекомендуется ограничить 5-ю метрами.

Плюсы	Минусы
Дёшево стоит	Глубина эффективного всасывания меньше указанной
Тяжёлый и устойчивый
Нормальная работа в штатном режиме

BELAMOS XP 05

• поверхностный обычный;
• макс. производительность 1.98 м³/ч, макс. напор 40 м;
• Глубина всасывания 8 м;
• только для чистой воды;
• горизонтальная установка;
• защита: от перегрева;
• вес 17.5 кг.

Это устройство уже мощнее предыдущих. Правда, и вес его даёт себя знать. Он как бы намекает: прибор нужно установить стационарно и больше его не трогать. Напор в 40 м является достаточным для снабжения водой системы небольшого одноэтажного жилого дома с условием, что водоразбор не будет происходить одновременно их всех точек. К сожалению, данная модель очень чувствительна к посторонним включениям в воде.

Плюсы	Минусы
Большая мощность	Очень шумная работа двигателя
Хорошая производительность
Реальная глубина всасывания

ВИХРЬ ПН-650

• поверхностный обычный;
• макс. производительность 3.6 м³/ч, макс. напор 45 м;
• Глубина всасывания 9 м;
• только для чистой воды;
• горизонтальная установка.

Глубина всасывания заявлена как внушительные 9 м — следует отметить, что такие показатели насос будет показывать лишь при нормальной температуре и кристальной чистоте воды. Правда, средняя мощность в 650 Вт всё же лучше, чем более мощное устройство — для бытовой водопроводной сети хватает, а для большего стоит покупать дорогой экземпляр.

Плюсы	Минусы
Средняя мощность	Необслуживаемые подшипники на валу ротора лучше заменить через год.
Нормальная глубина всасывания
Тихая работа

Виды и действие помп высокого давления

Перед решением установить стимулирующее насосное устройство следует оценить состояние трубопровода. Не исключено, что дефицит давления происходит из-за забитых осадком труб. Если выйти из затруднительного положения можно только путем установки прибора, то с их технической спецификой стоит ознакомиться подробней.

Принцип работы помп высокого давления, независимо от варианта рабочего органа и типа конструкции, одинаков. Прибор в процессе функционирования рабочего узла создает внутри полости вакуумное пространство, за счет которого происходит всасывание воды.

За счет создания вакуумного пространства вода «затягивается» из источника в камеру, а затем под действием высокого давления проталкивается через выходной патрубок

В продаже представлены модели универсального типа, подходящие для воды любой температуры, и те, которые можно применять только в холодной либо только в горячей среде.

В зависимости от способа охлаждения работающего мотора агрегаты бывают двух типов: с сухим и с мокрым ротором.

Агрегаты с сухим ротором

Модификации с сухим ротором трудно спутать с мокрыми аналогами. У них асимметричная форма с явным перевесом в сторону силовой части прибора. Дело в том, что двигатель его оборудован крыльчатым устройством охлаждения, т.к. не омывается в процессе работы водой.

Из-за асимметричной формы и смещения оси в сторону мотора “сухие” модели оснащаются консольными приспособлениями для дополнительной фиксации на стене.

Перекачивающие приборы, оснащенные сухим ротором, славятся высоким уровнем производительности и задействуются при необходимости водоснабжении больших площадей

За счет того, что двигатель в таких моделях от гидравлической части отделен на торце оси сальниковым уплотнителем, служат они гораздо дольше “мокрых”. Правда, уплотнитель, как и подшипник качения, имеет свойство изнашиваться и нуждается в периодической замене.

По этой причине агрегаты, оснащенные сухим ротором, требуют более частого технического обслуживания и регулярно производимой смазки трущихся деталей. Еще минус – “сухие” приборы шумят, потому место для их установки следует тщательно продумать.

Приборы с мокрым ротором

Проточные агрегаты предполагают охлаждение за счет перекачиваемой воды. При этом ротор устройства помещен в водную среду и изолирован водостойкой заслонкой от статора.

Агрегаты с мокрым ротором отличаются низким уровнем создаваемых шумовых помех. Циркуляционные насосы с мокрым ротором предназначены для обустройства систем отопления, но часто применяются для систем водоснабжения при обогреве жилых помещений.

Устройства этого типа имеют модульную конструкцию, благодаря чему без труда разбираются на составные узлы при необходимости замены отдельного элемента

Используемые при сборке конструкции подшипники скольжения не требуют дополнительного обслуживания. Однако “мокрые” насосы меньше служат и проигрывают “сухим” агрегатам по параметрам создаваемого давления. Есть ограничения по направлению монтажа – можно исключительно горизонтально.

Существенным недостатком помп этого типа является уязвимость при работе с грязной водой, посторонние включения которой способны вывести прибор из строя.

Виды и действие помп высокого давления

Перед решением установить стимулирующее насосное устройство следует оценить состояние трубопровода. Не исключено, что дефицит давления происходит из-за забитых осадком труб. Если выйти из затруднительного положения можно только путем установки прибора, то с их технической спецификой стоит ознакомиться подробней.

Принцип работы помп высокого давления, независимо от варианта рабочего органа и типа конструкции, одинаков. Прибор в процессе функционирования рабочего узла создает внутри полости вакуумное пространство, за счет которого происходит всасывание воды.

За счет создания вакуумного пространства вода «затягивается» из источника в камеру, а затем под действием высокого давления проталкивается через выходной патрубок

В продаже представлены модели универсального типа, подходящие для воды любой температуры, и те, которые можно применять только в холодной либо только в горячей среде.

В зависимости от способа охлаждения работающего мотора агрегаты бывают двух типов: с сухим и с мокрым ротором.

Агрегаты с сухим ротором

Модификации с сухим ротором трудно спутать с мокрыми аналогами. У них асимметричная форма с явным перевесом в сторону силовой части прибора. Дело в том, что двигатель его оборудован крыльчатым устройством охлаждения, т.к. не омывается в процессе работы водой.

Из-за асимметричной формы и смещения оси в сторону мотора “сухие” модели оснащаются консольными приспособлениями для дополнительной фиксации на стене.

Перекачивающие приборы, оснащенные сухим ротором, славятся высоким уровнем производительности и задействуются при необходимости водоснабжении больших площадей

За счет того, что двигатель в таких моделях от гидравлической части отделен на торце оси сальниковым уплотнителем, служат они гораздо дольше “мокрых”. Правда, уплотнитель, как и подшипник качения, имеет свойство изнашиваться и нуждается в периодической замене.

По этой причине агрегаты, оснащенные сухим ротором, требуют более частого технического обслуживания и регулярно производимой смазки трущихся деталей. Еще минус – “сухие” приборы шумят, потому место для их установки следует тщательно продумать.

Приборы с мокрым ротором

Проточные агрегаты предполагают охлаждение за счет перекачиваемой воды. При этом ротор устройства помещен в водную среду и изолирован водостойкой заслонкой от статора.

Агрегаты с мокрым ротором отличаются низким уровнем создаваемых шумовых помех. Циркуляционные насосы с мокрым ротором предназначены для обустройства систем отопления, но часто применяются для систем водоснабжения при обогреве жилых помещений.

Устройства этого типа имеют модульную конструкцию, благодаря чему без труда разбираются на составные узлы при необходимости замены отдельного элемента

Используемые при сборке конструкции подшипники скольжения не требуют дополнительного обслуживания. Однако “мокрые” насосы меньше служат и проигрывают “сухим” агрегатам по параметрам создаваемого давления. Есть ограничения по направлению монтажа – можно исключительно горизонтально.

Существенным недостатком помп этого типа является уязвимость при работе с грязной водой, посторонние включения которой способны вывести прибор из строя.

Особенности выбора оборудования

При выборе насоса для обеспечения давления стоит ориентироваться на ряд параметров.

Определение производительности агрегата

Этот параметр зависит от возложенной на насос задачи и необходимого расхода воды. При расчете общего расхода воды учитывают хозяйственные и бытовые нужды, ориентируясь на суммарные показатели максимального расхода воды всех функционирующих точках потребления за одну временную единицу.

Определить соотношение производительности и напора устройства поможет график, который большинство производителей прилагают в инструкции к насосам

Производительности насосов среднего ценового сегмента хватает для того, чтобы поднимать давление как минимум на 1-1,5 атмосферы. Если этого недостаточно, систему дополняют насосами повышения давления или стабилизирующими напор редукторами.

Бюджетный вариант повышения давления – установка в точке ввода системы в дом или квартиру редуктора. Устройство в автоматическом режиме стабилизирует напор в контуре

При выборе агрегата следует учитывать и тот момент, чтобы производительность перекачивающего прибора не превышала производительность скважины или колодца. В противном случае при быстром опустошении источника и несвоевременном его пополнении оборудование просто будет работать «всухую». А это может привести к его поломке.

Рекомендуемый напор устройства

Этот параметр задает значение высоты в метрах, на которое агрегат способен поднимать воду. При определении требуемого напора следует учитывать расстояние подачи воды по горизонтали и стандартные потери давления в ходе транспортировки ее по трубопроводу.

Если этот параметр рассчитывать по упрощенной формуле, то его значение принимают равным десятой части от общей длины горизонтальной магистрали. Например, десятой доли длинны шланга, подключенного к насосу для полива зеленых насаждений.

Например, при обустройстве скважины глубиной в 10 метров для подачи воды в дом, расположенный в 12 метрах от водозабора, при условии заведения на ее на высоту в 4 метра от земли напор агрегата рассчитывают, суммируя значения: 10+4+(12:10)=15,2 метра.

Но чтобы получить более точные расчеты, следует учитывать также диаметр трубопровода и потери напора при поднятии воды по трубам, а также прохождении ее по поворотам и узлам. Ведь при недостаточном напоре давление на выходе будет низким. По этой причине при обустройстве водозаборных систем выбирают насосы, способных поддерживать давление в системе в пределах 2-6 бар.

Не стоит для бытовых нужд выбирать агрегаты с более высокими показателями, поскольку создавая повышенные нагрузки, они способны спровоцировать быстрый износ трубопровода и сантехнических приборов

При выборе оборудования стоит также учитывать:

диапазон рабочих температур;
создаваемый в процессе работы уровень шума.

В продаже представлены электрические модели и жидкотопливные агрегаты. Первые питаются только от электрической сети. Они могут быть двух- и трехфазными. Вторые – оснащены двигателем внутреннего сгорания. В качестве топлива они используют солярку или бензин.

Наличие системы автоматики существенно удорожает стоимость оборудования. Но высокая цена автоматизированных механизмов, имеющих высокий уровень электрической защиты, полностью окупается, поскольку устройства этого типа более тонко реагируют на изменение ситуации и меньше потребляют электроэнергии.

Виды и действие помп высокого давления

Перед решением установить стимулирующее насосное устройство следует оценить состояние трубопровода. Не исключено, что дефицит давления происходит из-за забитых осадком труб. Если выйти из затруднительного положения можно только путем установки прибора, то с их технической спецификой стоит ознакомиться подробней.

Принцип работы помп высокого давления, независимо от варианта рабочего органа и типа конструкции, одинаков. Прибор в процессе функционирования рабочего узла создает внутри полости вакуумное пространство, за счет которого происходит всасывание воды.

За счет создания вакуумного пространства вода «затягивается» из источника в камеру, а затем под действием высокого давления проталкивается через выходной патрубок

В продаже представлены модели универсального типа, подходящие для воды любой температуры, и те, которые можно применять только в холодной либо только в горячей среде.

В зависимости от способа охлаждения работающего мотора агрегаты бывают двух типов: с сухим и с мокрым ротором.

Агрегаты с сухим ротором

Модификации с сухим ротором трудно спутать с мокрыми аналогами. У них асимметричная форма с явным перевесом в сторону силовой части прибора. Дело в том, что двигатель его оборудован крыльчатым устройством охлаждения, т.к. не омывается в процессе работы водой.

Из-за асимметричной формы и смещения оси в сторону мотора “сухие” модели оснащаются консольными приспособлениями для дополнительной фиксации на стене.

Перекачивающие приборы, оснащенные сухим ротором, славятся высоким уровнем производительности и задействуются при необходимости водоснабжении больших площадей

За счет того, что двигатель в таких моделях от гидравлической части отделен на торце оси сальниковым уплотнителем, служат они гораздо дольше “мокрых”. Правда, уплотнитель, как и подшипник качения, имеет свойство изнашиваться и нуждается в периодической замене.

По этой причине агрегаты, оснащенные сухим ротором, требуют более частого технического обслуживания и регулярно производимой смазки трущихся деталей. Еще минус – “сухие” приборы шумят, потому место для их установки следует тщательно продумать.

Приборы с мокрым ротором

Проточные агрегаты предполагают охлаждение за счет перекачиваемой воды. При этом ротор устройства помещен в водную среду и изолирован водостойкой заслонкой от статора.

Агрегаты с мокрым ротором отличаются низким уровнем создаваемых шумовых помех. Циркуляционные насосы с мокрым ротором предназначены для обустройства систем отопления, но часто применяются для систем водоснабжения при обогреве жилых помещений.

Устройства этого типа имеют модульную конструкцию, благодаря чему без труда разбираются на составные узлы при необходимости замены отдельного элемента

Используемые при сборке конструкции подшипники скольжения не требуют дополнительного обслуживания. Однако “мокрые” насосы меньше служат и проигрывают “сухим” агрегатам по параметрам создаваемого давления. Есть ограничения по направлению монтажа – можно исключительно горизонтально.

Существенным недостатком помп этого типа является уязвимость при работе с грязной водой, посторонние включения которой способны вывести прибор из строя.

Вихревые

В вихревых погружных насосах забор и выталкивание воды происходит с помощью одного рабочего колеса с лопатками, которое расположено в верхней части вертикально подвешенного корпуса рядом с выходным патрубком. Для снижения гидравлических потерь в конструкции предусмотрено очень малое расстояние между боковой гранью диска вихревого колеса и рабочей камеры – это делает невозможной работу вихревых устройств в среде с частицами песка.

Устройства вихревого типа обладают неплохими напорными характеристиками (высота подъема жидкости достигает 100 м.) и средними объемами прокачки (около 5 м.куб./ч.).

Хотя вихревые электронасосы редко используются в быту, на рынке встречаются модели Беламос ТМ, Sprut, Вихрь, NeoClima, Pedrollo Davis.

Рис. 7 Вихревой погружной насос – конструкция и внешний вид

Центробежные

Такого распространения центробежные устройства добились благодаря следующим свойствам:

• Их коэффициент полезного действия (КПД) – наивысший из всех аналогов, в крупногабаритных промышленных агрегатах он достигает 92%, в бытовых моделях доходит до 70%.
• Конструктивно рабочая камера выполнена таким образом, что жидкость поступает в центральную часть центробежного колеса, а выталкивается наружу через боковой патрубок. Это позволяет делать многоступенчатые центробежные устройства, в которых выталкиваемая жидкость подается на ось следующего колеса, еще больше повышающего ее давление. Благодаря использованию нескольких центробежных колес с отдельными рабочими камерами (ступенями), удается получить в системе параметры напора, в разы превышающие показатели другого насосного оборудования, (в бытовых моделях напор не превышает 300 м).
• Центробежные виды способны прокачивать жидкость в больших объемах при высоком напоре, при бытовом использовании данный показатель редко превышает 20 м.куб./ч.
• Агрегаты центробежного типа менее подвержены воздействию мелких частиц песка на рабочий механизм, их повсеместно используют в песчаных скважинах, выбирая модель для работы с подходящим размером частиц, указанном в паспорте.
• Существенным преимуществом центробежных видов является высокая оснащенность автоматикой, ведущие мировые производители насосного оборудования (Grundfos, Pedrollo, Speroni, Dab) снабжают свои приборы блоками с частотным регулированием скорости вращения рабочего колеса. Данная инновация позволяет не только существенно сэкономить электроэнергию при эксплуатации электронасоса (до 50%), но и значительно увеличить срок его службы.

Если перечислять всех производителей центробежных насосов, представляющих свою продукцию на отечественном рынке, список будет довольно объемным, поэтому ограничимся ведущими мировыми производителями, указанными выше. Из отечественных брендов наибольшую известность получили Водолей, Джилекс Водомет, Вихрь, Беламос, Калибр, Unipump.

Рис. 8 Центробежные погружные насосы – конструкция и материалы изготовления на примере Grundfos SBA

https://youtube.com/watch?v=MWusNeBaBlw

Вихревые импеллерные насосы

Среди самовсасывающих модификаций присутствует группа вихревых насосов, однако, в отличие от центробежных аналогов, они не подходят для перекачивания вязких сред.

Наличие твердых включений в воде необходимо исключить, иначе работоспособность оборудования нарушится. Насосы вихревого типа просты в устройстве и обслуживании, но обладают меньшей производительностью и низким КПД.

Вихревой самовсасывающий насос Pedrollo PKm 60 для исключительно чистой воды: мощность – 0,37 кВт, производительность – 0,3-2,4 м³/ч, высота подъема воды – до 5 м

Схема устройства и принцип работы

Внутренние детали вихревого насоса мало отличаются от аналогов центробежного оборудования. Основной динамической деталью является рабочее дисковое колесо, оснащенное расположенными по кругу лопастями.

Лопасти вращаются внутри своеобразного канала, связанного с входящим и выводящим патрубками. Жидкость поступает по всасывающему патрубку, под воздействием вращения колеса закручивается и по винтовой траектории перемещается в сторону выхода.

Многократное нахождение жидкости в пространстве между лопастями образует дополнительную энергию и напор, поднимающий воду на необходимый уровень, на этом и основан принцип работы самовсасывающего вихревого насоса.

Всасываемый воздух смешивается с жидкостью, затем смесь вновь разделяется на два компонента: воздух выводится наружу, а жидкость продолжает циркулировать в рабочей камере. После того, как удален весь воздух, камера полностью заполняется водой и вводится в работу по принципу центробежного оборудования.

Вихревой насос Оптима (Польша) в чугунном корпусе, с мощностью 0,37 кВт и напором 35 метров. Предназначен для водоснабжения дома или садового участка, перекачивает только чистую воду

Обязательным элементом, как и у центробежного оборудования, является обратный клапан, выполняющий две функции:

• препятствует обратному попаданию воздуха;
• обеспечивает заполнение рабочей камеры водой.

Максимальная высота подъема воды, которую обеспечивает вихревое самовсасывающее оборудование, – 8 метров. От центробежных насосов вихревые отличаются двумя принципиальными качествами: они не перекачивают грязные среды, однако прекрасно справляются с перемещением смеси воздуха и жидкости.

Низкий КПД (от 25% до 45 %) объясняется тем, что много энергии тратится на процесс нагнетания жидкости. По этой причине владельцы загородных участков отдают предпочтение центробежным агрегатам. О вихревом оборудовании обычно вспоминают, когда нет возможности установить более продуктивный аналог.

Преимущества бытового использования

Достоинством данной категории самовсасывающих насосов являются компактные размеры и увеличенный напор (в 5-7 раз больше, чем у центробежных аппаратов). Таким образом, их рационально использовать при обслуживании источника воды, находящегося на далеком расстоянии от точек водоразбора, при условии, что большая производительность не нужна.

Вихревые насосы Speroni KPM выпускают в двух вариантах, различающихся габаритами, весом, объемом рабочей камеры и производительностью. Модификации используются для заполнения мембранных баков небольшого объема и систем отопления (+)

Примером может служить перекачка воды из колодца, высота подъема в котором не превышает 7-8 м, в так называемую «рабочую зону», где обычно расположены садовые посадки, грядки, теплицы. Учитывая неравномерность рельефа и огибание дачных строений, стоит рассчитывать на трубопровод до 100м длиной, а это значит, что потребуется большой напор.

Кроме использования вихревых модификаций в автономных частных водопроводах, их применяют для тушения пожаров, устройства вентиляции, в тепловых установках.

Какие разновидности насосов для повышения давления существуют

Существует несколько видов насосов, которые делятся на разные группы по характеристикам:

Насосная станция. Такой вариант больше подойдет для частного дома, коттеджа или дачи, то есть домов, не подключенных к централизованной системе подачи воды.

Насосная станция состоит из:

1. Поверхностного насоса.
2. Гидроаккумулятора.
3. Реле давления.
4. Манометра.
5. Соединительной арматуры.

Насосная станция предназначена для подъема воды с большой глубины (скважина или глубокий колодец более 40 м) на большую высоту до 10 м. Эти параметры зависят от мощности станции и ее конструктивных особенностей.

Вода накапливается в гидроаккумуляторах, после чего, под давлением, подается в систему водоснабжения. При отключении электричества есть возможность пользоваться водой, накопленной в гидроаккумуляторе. Ее количество зависит от объема.

• Погружные насосы. Они предназначены для поднятия воды с более глубоких скважин или колодцев до 100 м на высоту до 30 м, но поддерживать постоянное давление в системе они могут только в том случае, если будут работать без перерыва, поэтому дополнительно придется использовать насосную станцию.
• Циркуляционные насосы для повышения давления воды. Применяются в многоэтажных домах. Встраиваются в систему водоснабжения после счетчиков в квартире.

Они бывают двух разновидностей:

1. Насос с мокрым ротором. Такие агрегаты охлаждаются за счет перекачиваемой жидкости. За счет своих конструкционных особенностей работают почти беззвучно, но их КПД: всего 40%.
2. Насос с сухим ротором. Здесь охлаждение происходит за счет вращения лопастей вентилятора, поэтому возможно перегревание двигателя. КПД данных приборов достигает 70%.

Существует деление насосов по управлению их работой. Ручное или автоматическое. На сегодняшний день большинство моделей снабжаются обеими системами управления.