Что лучше выбрать для скважины – винтовой или центробежный насос.

Принципы и характер выполняемых работ

В зависимости от принципа работы водяные насосы бывают вибрационные и центробежные, к которым относятся шнековые.

В вибрационных моделях жидкость перекачивается из-за быстрого и резкого перепада давления. Поэтому такие устройства редко применяют для притока воды из скважин. Намного более популярными являются шнековые наносы.

Они нашли широкое применение в быту, в строительстве и производстве. Их часто покупают для откачивания жидкости из разных источников (скважин, колодец, открытых водоемов, технических емкостей). Помимо выкачивания, они могут применяться также и в системах очистки.

Основным элементом насоса является шнек — стержень со сплошной винтовой поверхностью вдоль продольной оси. Принцип работы насоса заключается в том, что жидкость поступает в рабочую камеру через приемные отверстия. В рабочей камере вращающийся шнек на роторе стимулирует движение воды. В результате создается напор, который вытесняет жидкость наружу. Чем быстрее скорость вращения шнека, тем выше производительность.

Достоинством шнековых систем является то, что их можно применять для перекачки воды с большим количеством абразивных частиц. Например, в неглубоких скважинах, которые часто содержат много песка. Конструкция шнека не дает возможность песку забиваться и блокировать работу.

Винтовой насос, в отличие от других типов скважинных насосов, имеет практически постоянное давление на выходе, не зависящее от скорости вращения ротора. При увеличении скорости вращения ротора производительность растет, а давление остается стабильным.

По сравнению с вибрационными насосами, винтовые работают более тихо и почти не создают лишних движений.

Главные особенности винтовых насосов

В винтовых насосах рабочий орган представлен в виде шнека, который вращением создает турбулентный поток воды, что и обуславливает эксплуатационные особенности:

Большая производительность и напор воды, причем многоступенчатые модификации практически снимают ограничения по глубине забора и высоте подъема воды.
Низкий рабочий шум и вибрация, причем выработка деталей агрегата более равномерная, т.к. возникающие усилия воздействуют в разных направлениях.
Высокая рабочая надежность, поэтому поломки агрегата крайне редки, а сам ремонт не сложен и столь дорогой.
Винтовые насосы способны перекачивать жидкость с некоторым загрязнением твердыми частицами, причем производительность их не падает, а пульсация потока воды минимальна, что позволяет использовать агрегаты в скважинах и колодцах с малым дебетом.

Учитывая указанные факторы проблема, какие насосы лучше для скважины винтовые или центробежные, может показаться, что решена, но винтовые насосы имеют несколько большие размеры, что обязательно нужно учитывать при подборе агрегата для скважины с определенным диаметром.

Что нужно учесть при выборе насоса

Выбор конкретной модели надо делать с учетом ее конструктивных особенностей и характеристик, параметров скважины (колодца) и компании-производителя.

Насосы для скважин или колодцев могут быть поверхностными и погружными. Поверхностный способен работать на глубине до 10 м. Двигатель данного оборудования не защищен от влаги, поэтому требует установки под крышей. Погружной шнековый насос намного мощнее, имеет более высокий КПД и позволяет подавать воду с глубины в десятки и даже сотни метров. Погружные модели герметичны, во время работы находятся ниже уровня воды. Могут длительное время функционировать автономно. Недостатком погружных изделий по сравнению с поверхностными является сложность в обслуживании.

Основными характеристиками, которые учитываются при подборе модели, являются: производительность, высота напора и глубина подъема. От этих характеристик зависит давление в системе водоснабжения и расход жидкости.

Производительность определяется объемом жидкости, подаваемой в нагнетательный трубопровод за секунду. Она должна с 10%-ным запасом обеспечивать пиковое потребление. При расчете потребления необходимо полностью учесть все возможные направления расхода и их изменение в зависимости от времени года и других условий. Если проводить расчет производительности в зависимости от среднесуточного потребления, как часто предлагается, а не от пикового потребления, то ее величина может быть ниже необходимой.

Напор измеряется в метрах. Чтобы определить необходимый напор, нужно сложить высоту здания, глубину источника. Прибавить 6 м и умножить полученный результат на коэффициент потерь напора в трубопроводе, который составляет 1,15. Если источник удален от дома, необходимо добавить один дополнительный метр напора на каждые 10 м горизонтального трубопровода. Вертикальное расстояние учитывается в соотношении 1:1.

При расчете требуемых характеристик оборудования необходимо закладывать 10%-ный запас. Если глубина скважины 90 м, то рекомендуется выбирать изделие с максимальной глубиной в 100 м.

К важным параметрам скважины относится диаметр (от него зависит предельный диаметр насоса), глубина выработки, дебит. Эти показатели указываются в паспорте скважины, который выдает организация, осуществлявшая бурение. Или их можно измерить самостоятельно. Точно измерить дебет практически невозможно. Он зависит от технологии измерения, климатических условий, времени года и условий использования скважины.

На срок службы насоса влияет качество сборки и материал, из которого он выполнен. Обычно это нержавеющая сталь, изредка — алюминий, который менее долговечен.

Виды насосов

Чаще всего в колодцах применяются насосы следующих типов:

Многоступенчатые (центробежные);
Винтовые или, как их еще называют, шнековые;
Вибрационные.

Теперь рассмотрим особенности каждого вида.

На фото — центробежный насос

Центробежные насосы

Назначение данного типа оборудования – подъем питьевой воды с большой глубины. Центробежные насосы отличаются большой производительностью и надежностью. Кроме того, максимально допустимое количество примеси песка составляет 180 граммов на метр кубический, что является очень большим показателем для глубинного насоса.

При помощи них можно обеспечить хороший напор воды добываемой с глубины до 120 метров. Поэтому их используют не только в колодцах, но и артезианских скважинах. Кроме того, еще одним достоинством таких аппаратов является то, что они способны работать без перерыва длительное время.

Что касается конструкционных особенностей, то внутри устройства расположено рабочее колесо с закрепленными на нем лопастями. Электродвигатель приводит это колесо в движение, в результате чего в середине рабочего колеса образуется пониженное давление, а в области лопастей – повышенное. За счет этой разницы давлений, вода вначале засасывается в центр колеса, после чего выталкивается в трубопровод.

Как правило, такие насосы снабжаются термозащитой, которая выключает устройство в случае аварийных ситуаций. Кроме того, они оборудованы поплавками и электроникой для защиты от работы на воздухе.

Схема работы центробежного насоса

Корпус центробежного насоса может быть выполнен из нержавейки или пластика. Как правило, пластиковыми корпусами снабжают более дешевые модели, стоимость которых составляет около 100 долларов США. Цена дорогих моделей может достигать 700 долларов США.

Хорошо себя зарекомендовали итальянские погружные насосы для колодцев ZDS и Pedrollo, кроме того, неплохие аппараты такого типа выпускает Дания (Grundfos), Германия (Wilo), Россия (Водомет). Однако, следует иметь ввиду, что один и тот же производитель может выпускать как дешевые, так и дорогие модели, качество которых будет сильно отличаться.

Погружной центробежный насос для колодца

Вибрационные насосы

Основным отличием вибрационных насосов, от аппаратов другого типа является то, что в них отсутствуют вращающиеся детали. Внутри корпуса расположен сердечник с обмоткой, на который подается электричество. В результате образуется электромагнитное поле, вследствие чего к сердечнику притягивается шток с поршнем на конце.

Схема устройства вибрационного насоса

В этот момент происходит втягивание воды, но чрез доли секунды электромагнитное поле исчезает, и поршень возвращается в свое исходное положение, при этом закрывается обратный клапан и вода проталкивается в камеру. Когда поршень со штоком снова притягиваются к сердечнику, вода проталкивается в трубопровод.

Такое оборудование не рекомендуется устанавливать близко ко дну колодца, так как в результате вибрации, со дна могут подниматься мелкие частицы песка. Это приведет к быстрому выходу из строя водяного фильтра.

Обратите внимание! Не рекомендуется устанавливать вибрационный погружной насос в колодец, который устроен на плывуне, так как оборудование может негативно повлиять на непрочный грунт.

Вибронасос «Ручеек»

Вибрационные насосы относятся к дешевой категории оборудования, поэтому их часто используют дачники.

Наиболее распространенными являются модели отечественного производства:

«Ручеек»;
«Малыш»;
«Дачник»;
«Водолей».

Средняя стоимость таких устройств составляет около 50 долларов США. Помимо низкой цены, еще одним их достоинством является надежность, так как в конструкции отсутствуют детали, которые могут перегреваться. Однако, для дома в котором постоянно проживает семья, лучший выбор – это, все же, центробежный насос.

Шнековый насос в разрезе

Винтовые насосы

Основной особенностью такого насоса является то, что он может перекачивать загрязненную воду, поэтому его можно использовать не только для колодца, но и, к примеру, для водоема с технической водой, чтобы снабдить ею систему орошения. Кроме того, эти насосы могу работать с разными типами жидкостей, поэтому их активно применяют в химической промышленности, сфере ЖКХ и пр.

Винтовые погружные насосы для колодцев также отличаются очень высокой износостойкостью и надежностью благодаря простому механизму, в основе которого лежит червячный винт. Вращаясь, винт создает полость, которая заполняется водой и перемещается к трубопроводу. Чтобы легче было понять этот принцип, представьте обычную мясорубку, в которой винт обеспечивает движение кусочков продуктов к ножам.

К недостаткам такого насоса относится лишь то, что он не может добывать воду с большой глубины. Поэтому, если колодец глубже 15 метров, то придется обратить внимание на устройства других типов.

Схема автономного водоснабжения

Компании-производители

Список компаний, как и предлагаемый ими ассортимент, довольно большой. На российском рынке представлена, в основном, продукция отечественных, европейских и китайских производителей. Шнековые насосы бывают разных марок.

Высший ценовой сегмент:

Грундфос (Grundfos). Отличное качество по высокой цене, очень широкий ассортимент. Крупный, всемирно известный производитель.
Гардена (Gardena). Европейский производитель. Цены выше средних. Количество моделей для скважин невелико.

Средний ценовой сегмент:

Сперони (Speroni). Европейский производитель. Достаточно высокое качество и надежность.
Педролло (Pedrollo). Широкий модельный ряд. Международная компания. Высокий уровень надежности продукции.
Акварио (Aquario). Большое количество моделей, есть варианты для узких скважин. Относительно высокая надежность.

Нижний ценовой сегмент:

Водолей. Несколько десятков моделей для скважин. Известный украинский производитель. Недостаточно высокая надежность насосов.
Джилекс. Изделия производятся в России. Популярный бренд. Противоречивые отзывы о качестве продукции.
Беламос. Производство находится в Китае. Надежность соответствует классу.

Обобщение и упрощение выбора насоса для скважины

Чтобы правильно подобрать насос, необходимо учесть несколько параметров:

Характеристики скважины: чистоты воды, глубина и дебет скважины, диаметр ствола скважины. Именно от совокупности характеристик зависит выбор насоса, т.к. при низкой загрязненности, относительно небольших глубинах и достаточном дебете целесообразно подбирать центробежные насосы, ведь их габариты и электрическая мощность несколько ниже, что упрощает монтаж и экономит при эксплуатации средства.
Проблемные скважины, у которых нестабильный дебет, очень низкий уровень забора воды или отмечается повышенное содержание твердых частиц в жидкости, целесообразно снабжать винтовыми насосными установками, т.к. они менее проблематичны в эксплуатации и более надежны при жестких условиях.

Сфера применения

Изначально насос винтовой задумывался как оборудование для перекачивания жидкостей, характеризующихся высокой вязкостью. Такие агрегаты используются в различных отраслях промышленности, включая не только пищевую и текстильную, но и химическую.

Применяются они и в строительстве. Ну а для устройства автономного водоснабжения на участке обычно используются винтовые насосы бытового класса. К их услугам особенно часто прибегают, если в воде содержится много песка. В таких условиях ответ на вопрос, что лучше, винтовой насос или центробежный, будет однозначно в пользу винтового насоса, поскольку из-за песка его «соперник» будет быстро изнашиваться.

Вибрационные насосы в таких условиях тоже не применяются, потому что вибрации будут воздействовать на дно источника, и из-за этого количество примесей только увеличится. Значит, винтовые насосы будут оптимальным вариантом.

Классификация оборудования

Все насосы винтовые для скважины разделяются на модели стандартного и глубинного предназначения:

Стандартные – используются в колодцах и небольших скважинах, где вода насыщена мелкими фракциями песка. Они имеют меньшую производительность, предназначаются для работы на глубине до 25 метров.
Глубинный насос обладает большей мощностью за счет удлиненного корпуса и шнека. Это дает возможность его использовать в артезианских скважинах на глубине в несколько сотен метров. Подобные изделия обладают большей стоимостью.

При выборе подходящего изделия следует учитывать особенности всего сооружения, а именно:

глубину залегания воды;
необходимый объём потребляемой воды;
скорость ее подачи.

От этого будет зависеть схема подключения винтового насоса. Среднее потребление электроэнергии обоих видов составляет примерно 1,5 кВт/час, при подключении к стандартной сети с напряжением 220 В. Зачастую производители советуют использовать отдельный источник питания с дополнительной автоматической защитой.

Особенности обслуживания и эксплуатации погружных шнековых насосов

Конструкция устройства показана на фото.

Основные детали и узлы шнекового погружного насоса

Принцип работы таких агрегатов основывается на «архимедовом винте» или шнековом вале, который создает у всасывающего торца разряжение, возникающее в результате продавливания объема жидкости по направлению нагнетательного патрубка. Большую популярность и широту применения погружные насосы получили благодаря своим нескольким важным особенностям:

Удобная конструкция. Шнековые насосы обладают достаточной простотой в эксплуатации, что не требует специализированных знаний, и большая часть ремонтных работ может производиться даже в полевых условиях. Например, не сложно поменять подшипник с приводного вала, а для замены уплотнения вала нет необходимости выполнять демонтаж насоса.
Простота при проведении ремонтных работ. Помимо достаточно несложной замены подшипников, сальников и торцевых уплотнений простоту демонтажа обеспечивает применение стандартизированных самозажимных муфт.
Тщательная отработка конструкции. Корпус всасывания изготовлен с учетом отсутствия отложений вокруг него. Кроме обтекаемой формы корпуса, всасывающий патрубок может поворачиваться на 90°.
Нет вибрации. Даже большое число оборотов рабочих органов и высокая производственная мощность, которые имеют шнековые электрические насосы, почти не создают вибрации. Это объясняется использованием в конструкциях роторов, выполненных методом вытяжки деталей или литьем.
Отсутствие вибрации насосов увеличивают их срок службы.

Как лучше эксплуатировать

При покупке шнекового насоса для оборудованного источника придется принимать во внимание определенные правила эксплуатации. Благодаря следованию простым рекомендациям, домовладельцу удастся значительно продлить продолжительность эксплуатационного периода устройства. Для эксплуатации шнекового насоса в колодце желательно подбирать насос, который можно хорошо закрепить на стене шахты. Устанавливать прибор желательно на оптимальной глубине, чтобы вероятность снижения уровня воды до критического показателя была минимальной. Таким образом удастся предотвратить работу устройства всухую.

Желательно соблюдать расстояние от дна хотя бы в 1 метр, чтобы по водопроводу не перекачивалась жидкость с примесью песка. При покупке шнекового агрегата можно не переживать о надежности функционирования такой техники. Конструкция изделия и основной принцип функционирования разрабатывался специально таким образом, чтобы водозаборное отверстие размещалось над самим двигателем. Рабочий узел, благодаря подобной конструкции, может охлаждаться естественным образом. Вероятность возгорания при этом практически равна нулю.

Особенности водозабора являются определяющими в вопросе подбора функциональных характеристик оборудования. Перед выбором подходящего насоса нужно обязательно учитывать все требуемые контрольные параметры.

Принцип действия вибрационных насосов для скважин

Выбираем глубинный насос для артезианской скважины

Виды винтового насосного оборудования

Так как винтовые приборы задействованы во многих сферах применения, они отличаются между собой особенностями конструкции. По своему устройству агрегаты делятся на такие типы:

Шнековые насосы – эти агрегаты предназначены для перекачивания больших объемов агрессивных химических и абразивных веществ. Шнековый прибор эффективно работает, как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Нередко такое оборудование используется для воды из скважин и глубоких колодцев. Шнековые агрегаты обладают простой конструкцией и сравнительно невысокой стоимостью;

Штанговые насосы – такого рода устройства используются для высоковязких сред в предприятиях по добыче и переработки нефти. В конструкцию штангового насоса входит устьевой сальник, вращательная колонна и поверхностный привод. Агрегаты этого типа отличаются высокой производительностью и достаточно высокой стоимостью;

Вакуумные насосы – эти агрегаты оборудуются двумя винтовыми роторами, вращающимися в противоположные стороны. Благодаря такой конструкции вакуумного насоса, жидкость сначала попадает в область между винтовыми камерами и цилиндром, а затем попадает в отверстие для выхлопных газов.

Насос винтовой для вязких жидкостей показывает высокую производительность, однако эффективность работы устройства во многом зависит от правильности его использования. В связи с этим прежде, чем покупать прибор для бытовых или промышленных целей, нужно убедиться в его соответствии с выбранной областью применения.

Вихревой или центробежный насос – какой выбрать

Производители реализуют множество моделей как винтовых, так и центробежных, вихревых насосов. Модели отличаются своими техническими характеристиками и способностью к обеспечению водой. Выбор агрегатов любого типа широк.

Насколько целесообразно приобретать тот или иной, можно судить по нескольким критериям:

Габариты. Должны быть подходящими с учетом конкретной скважины, ее диаметра.
Мощность – характеристика, которая определяет глубину забора жидкости, и выбирая которую, нужно учитывать особенности конкретного водопровода.
Формируемый водонапор. Вся бытовая техника, которая подключается к магистрали (в том числе стиральные машины, котлы, посудомоечные машины) может работать при определенном давлении в водопроводной системе.
Число «потребителей» воды и их потребность в водном ресурсе.
Техническое сопровождение агрегата в населенном пункте – от этой возможности зависят скорость ремонта и квалификация мастеров.