Виды насосов для воды: назначение и принцип действия

Насосы для воды — неотъемлемая часть современных инженерных систем. Обеспечивают подачу, перекачивание и циркуляцию воды в различных условиях и целях: от простого полива огорода до обслуживания сложных тепловых станций. Однако выбрать подходящий насос — задача не из простых, ведь существует множество видов устройств, отличающихся по конструкции, принципу действия и области применения. В этой статье рассмотрим основные типы водяных насосов, их назначение и особенности работы.

Источник: нейросеть ChatGPT

Насосы для воды классифицируют по разным параметрам. У каждого вида есть свои особенности, преимущества, недостатки и область применения. 

По назначению

Один из ключевых факторов выбора устройства — его назначение, которое определяет, насколько конкретная модель подходит для выполнения тех или иных задач, а также эффективность ее работы в заданных условиях.

Водоподъемные модели обеспечивают бесперебойную и стабильную подачу жидкости из колодцев, скважин, резервуаров, рек, озер, других природных и искусственных источников, расположенных ниже уровня забора. Играют ключевую роль в системах водоснабжения частных домов, сельскохозяйственных и промышленных объектов. Их основная функция — подъем воды с глубины.

Водоподъемные насосы, как правило, состоят из всасывающей части, нагнетательной камеры, дизельного или электрического двигателя, снабжаются встроенным фильтром для очистки жидкости от крупных загрязнений. 

Устройства работают по принципу создания разности давления: при включении мотора образуется вакуум в рабочей камере, в результате чего вода засасывается из источника и затем выталкивается по трубопроводу вверх.

Циркуляционные насосы предназначены для поддержания постоянного движения воды по замкнутому контуру с заданной температурой и давлением. В отличие от водоподъемных устройств не подают жидкость из внешнего источника, а обеспечивают ее равномерное распределение в уже существующей системе. Устанавливаются в системах отопления, горячего водоснабжения и кондиционирования. Обычно состоят из стального, чугунного или латунного корпуса, электродвигателя, создающего поток рабочего колеса, вала с подшипниками и ротора. Ротор может быть сухим и мокрым. На моделях с мокрым ротором мотор охлаждается перекачиваемой жидкостью, функционирует тихо и требует минимального обслуживания. На насосах с сухим узлом силовой агрегат отдален от жидкости, имеет большую мощность, но требует регулярного техобслуживания и в процессе эксплуатации сильно шумит.

Дренажные насосы откачивают жидкость из затопленных помещений, резервуаров, котлованов, ям, бассейнов, септиков, предотвращают затопления. Находят применение как в быту, так и на промышленных объектах. Незаменимы при аварийных ситуациях, например, прорыве труб или сильных осадках, а также на стройплощадках. Состоят из пластикового или металлического корпуса, электродвигателя, центробежного рабочего колеса, поплавкового выключателя и защитной решетки на всасывающем отверстии для задержки крупных частиц. Бывают с вертикальным и горизонтальным выходом, имеют разную пропускную способность.

По типу питания

В зависимости от источника энергии насосы делятся на электрические и жидкотопливные (мотопомпы). 

• Электрические насосы. Наиболее распространенный тип, функционируют от сети 220 в и 380 В. Используются в большинстве бытовых и промышленных системах водоснабжения, канализации, отопления и дренажа. Основа устройств — электродвигатель, который приводит в действие рабочий механизм. Включают рабочее колесо, корпус, охлаждающую систему, вал и подшипники. Могут дополнительно комплектоваться фильтрами, датчиками давления или уровня воды, автоматикой для включения и выключения насоса. Работают по такому принципу: при подаче напряжения на электромотор начинает вращаться рабочее колесо. Возникает зона пониженного давления на входе насоса, благодаря чему жидкость засасывается внутрь, затем под действием центробежной силы нагнетается в выходной патрубок и подается в систему. В случае циркуляционных моделей движение воды происходит по замкнутому кругу, в других — она подается из внешнего источника:скважины, колодца и т. д.

• Жидкотопливные мотопомпы. Представляют собой автономные насосные установки, функционирующие на бензине или дизельном топливе. Предназначены для перекачивания больших объемов воды в условиях отсутствия электроснабжения или в местах, где необходима высокая мобильность. Широко используются в аварийных, строительных, сельскохозяйственных и противопожарных работах. Представляют собой компактную станцию, включающую в себя двигатель внутреннего сгорания, насосный узел центробежного типа, раму или каркас, топливный бак, воздушный фильтр, глушитель, свечу зажигания для бензиновых моделей, патрубки и соединения. Могут работать как с чистой, так и грязной водой. Большинство моделей требуют предварительной заливки воды в насосную часть, чтобы начать процесс всасывания.

По качеству жидкости

Один из ключевых факторов при выборе насоса — степень загрязненности жидкости, с которой предстоит работа. Вода может быть чистой, слабозагрязненной или грязной. Для каждой категории предназначены разные типы оборудования с соответствующей конструкцией и допусками.

• Для чистой воды, которая используется в системах водоснабжения, отопления и орошения, не содержит механических примесей: песка, ила, мусора, волокон и прочих частиц. Оптимальный вариант — скважинные, колодезные, циркуляционные и поверхностные модели. Оборудование чаще всего имеет узкие зазоры и деликатную конструкцию, отличается высокой производительностью, требует установки фильтрующих элементов, при соблюдении рекомендаций по эксплуатации долго и бесперебойно служит 

• Для слабозагрязненных жидкостей. Идеальны дренажные варианты, насосы для осушения бассейнов и подвалов, а также для полива и бытовых нужд. Выполняют задачи с жидкостями, которые содержат небольшое количество механических примесей размером до 5-15 мм. Имеют прочный и герметичный корпус, износостойкие рабочие органы, расширенные каналы для прохождения частиц, часто оснащаются фильтрами грубой очистки. 

• Для грязной воды с твердыми примесями и волокнистыми включениями размером до 25-50 мм. Применяются фекальные модели, устройства для откачки септиков, осушения котлованов и затопленных зон, а также бензиновые или дизельные мотопомпы. Оборудование устанавливается в сточных ямах, канализации, на стройках и в дренажных системах после паводков. Имеет усиленную конструкцию из антикоррозийных материалов, широкие проходные отверстия, высокую мощность и устойчивость к засорам. Некоторые модели оснащаются режущим механизмом для измельчения фрагментов.

По месту расположения

По способу размещения относительно водозабора насосы делятся на погружные и поверхностные. Этот параметр определяет конструкцию, способ подключения, глубину всасывания и условия эксплуатации.

• Погружные. Полностью или частично опускаются в воду. Функционируют непосредственно в жидкости, откуда производится забор, что позволяет избежать проблем с всасыванием воздуха. Такие модели используются для скважин, колодцев, дренажа и канализации.

• Поверхностные. Устанавливаются выше уровня воды и подают ее через всасывающий шланг. Их применяют там, где источник жидкости расположен неглубоко — до 7–9 метров. Это оптимальное решение для полива, водоснабжения из открытых водоемов или емкостей.

Поверхностные насосы подают воду из глубины до 7–9 метров. Устанавливаются вне жидкости, обычно рядом с колодцем, баком, бочкой или другим резервуаром. Воду засасывают через шланг. Наиболее часто применяются в бытовом водоснабжении, при поливе, технических и хозяйственных нуждах. За счет того, что размещаются на поверхности, легко и быстро устанавливаются, имеют низкий уровень шума. К поверхностным насосам допускается подключение нескольких точек водоразбора одновременно.

Принцип действия

По способу создания напора жидкости устройства делятся на два основных типа.

• Центробежные насосы. Имеют простую и надежную конструкцию, создают мягкий и стабильный поток, отличаются высокой производительностью и энергоэффективностью. Устанавливаются в системах водоснабжения и отопления, помогают организовать полив и ирригацию, незаменимы на промышленных предприятиях и производственных объектах. Функционируют по такому принципу: после запуска рабочее колесо с лопастями вращается, создавая центробежную силу. Вода засасывается в центр колеса и под действием этой силы отбрасывается к краям, откуда подается в напорный трубопровод. Образовавшийся вакуум в центре колеса обеспечивает постоянный приток новой порции жидкости. К недостаткам центробежных насосов относят повышенную чувствительность к наличию воздуха и сухому ходу. Кроме того, устройства могут не справляться с вязкими и загрязненными жидкостями. 

• Вихревые насосы. Создают сильный напор при низкой производительности, имеют высокую самовсасывающую способность. Чаще всего задействуются, когда нужно поднять воду из неглубоких источников, в бытовых насосных станциях, автономных системах водоснабжения. Работают так: жидкость захватывается лопастным рабочим колесом и многократно ускоряется за счет вихревого движения внутри специальной камеры. В результате создается высокое давление. Оборудование эффективно функционирует даже при наличии воздуха в жидкости и создает высокий напор. К основным недостаткам относят: относительно низкую производительность, повышенную шумность.

Самовсасывающие насосы

Самовсасывающие насосы — поверхностное оборудование, способное автоматически удалять воздух из всасывающего патрубка и начинать забор воды без предварительного заполнения всей магистрали. Особенно удобны в случаях, когда всасывающий трубопровод длинный или в нем возможно появление воздуха. Используются при организации автономного водоснабжения частных домов и дач, систем орошения и полива, осуществляют забор воды из емкостей, колодцев, прудов глубиной до 9 метров. Незаменимы в ситуациях, где возможны перебои с уровнем жидкости или периодический подсос воздуха. Имеют особую форму корпуса, позволяющую удалять воздух с помощью создаваемого разрежения. При первом запуске требуют заполнения водой только насосной камеры, а не всей системы. После первичной заливки устройство сохраняет способность к многократному самовсасыванию без дополнительных действий.

Самовсасывающие насосы бывают эжекторные и безэжекторные. Эжекторные способны автоматически втягивать воду из источника даже при частично заполненном трубопроводе. Не требуют постоянной заливки корпуса при каждом запуске. Благодаря встроенному или внешнему эжектору способны поднимать жидкость с глубины до 9 метров. Актуальны для колодцев, резервуаров, устойчивы к сложным условиям. Имеют простую конструкцию без сложной электроники, поэтому доступны в обслуживании. Чаще всего используются в системах с постоянной нагрузкой — на дачах, в частных домах, системах полива. 

Безэжекторные модели укомплектованы камерой с улучшенной геометрией. Работают намного тише, чем эжекторные аналоги, меньше теряют напор, ограничены по глубине всасывания. Просто и быстро запускаются, эффективно перекачивают воду даже при наличии воздуха во всасывающей линии, удобны для периодического водозабора. Оптимальны для бытовых и хозяйственных нужд, могут эксплуатироваться как часть автоматических насосных станций. Требуют правильного монтажа всасывающего шланга с обратным клапаном, теряет эффективность при завоздушивании или негерметичности системы.

Насосные станции

Насосные станции — автоматизированные устройства для стабильного водоснабжения в частных домах, на дачах, фермах и других объектах, где требуется поддержание постоянного давления в водопроводной системе. Подают воду из колодцев, накопительных емкостей, неглубоких скважин и других источников на глубине до 7–9 метров. Конструктивно представляют собой компактный блок, включающий поверхностный самовсасывающий насос, гидроаккумулятор, реле давления, а также соединительные элементы. Насос обеспечивает подачу жидкости, а гидроаккумулятор — накопление ее запаса. Реле автоматически включает и отключает насос в зависимости от уровня давления в системе: когда оно падает — насос запускается, когда достигает заданного значения — выключается. Это позволяет оборудованию работать в автоматическом режиме.

Станции удобны тем, что создают постоянный напор в кранах, экономят электроэнергию за счет уменьшения количества включений и защищают систему от гидроударов. Актуальны в домах с несколькими точками водоразбора и при использовании бытовой техники: стиральных и посудомоечных машин, душевых кабин, бойлеров.

Погружные насосы предназначены для перекачивания воды прямо из водоисточника, в который они полностью или частично погружаются. Монтируются там, где глубина или условия забора жидкости делают невозможным применение поверхностных аналогов. Считаются идеальным решением для глубоких скважин, колодцев, дренажных систем, прудов, резервуаров. Применяются для осушения котлованов, подвалов, организации полива из озер и рек, откачки дождевых вод. Так как функционируют в самой жидкости, проблема завоздушивания исключается. Во время эксплуатации не шумят, создают высокий напор, особенно скважинные модели, комплектуются встроенным обратным клапаном. Могут перекачивать грязную жидкость с твердыми частицами и волокнами. Имеют надежную герметичную конструкцию. На большинстве моделей предусмотрен поплавковый выключатель для автоматического запуска и остановки. 

Принцип работы

Погружные насосы функционируют непосредственно в водной среде и могут иметь разный принцип действия. Основные два типа:

• Вибрационные насосы. Основаны на возвратно-поступательных колебаниях сердечника внутри электромагнитной катушки. Электрический ток создает магнитное поле, которое заставляет сердечник с прикрепленной мембраной двигаться вперед и назад с высокой частотой. Это создает чередование давления и разрежения, что втягивает воду через клапаны и выталкивает ее в напорную трубку. Имеют простейшую конструкцию, в которой отсутствуют вращающиеся части, надежны, компактные и легкие, не боятся воздуха в системе. Могут устанавливаться в неглубоких скважинах до 60 метров, забирать жидкости из емкостей. Доступны в обслуживании, легко переносятся из одного места в другое, быстро монтируются, но чувствительны к илу и песку, очень часто вызывают замутнение воды в скважине. 

• Центробежные. Долговечное решение, особенно если жидкость чистая, и нужна высокая производительность. Создают стабильный напор, имеют большую мощность, эффективно работают на глубине до 300 м. Чаще всего монтируются в емкостях, резервуарах, скважинах, комплектуют автономные системы водоснабжения дома. 

Скважинные насосы

Скважинные насосы поднимают воду из глубоких узких скважин. Их основная задача — обеспечить стабильное и долговечное водоснабжение частных домов, коттеджей, дач, а также объектов сельского и промышленного назначения. Монтируются в системах, где глубина водоносного слоя превышает возможности обычных поверхностных или самовсасывающих насосов — зачастую от 20 до 300 метров.

Конструктивно представляют собой вытянутый цилиндр с несколькими рабочими колесами. Корпус обычно выполнен из нержавеющей стали, что защищает его от коррозии. Насос устанавливается непосредственно в скважину и работает полностью погруженным в воду. Чаще всего установки используются в сочетании с автоматикой: реле давления, блоком управления, обратным клапаном и гидроаккумулятором. Требуют качественной фильтрации жидкости уже на этапе забора, так как попадание песка, ила или крупных частиц может быстро вывести оборудование из строя. Несмотря на высокую стоимость и сложность монтажа, считаются самым надежным и долговечным решением для глубокого автономного водоснабжения.

Дренажные насосы

Дренажные насосы откачивают жидкость из затопленных помещений, котлованов, подвалов, канализационных колодцев, бассейнов и емкостей, а также для удаления дождевой и талой воды. Незаменимы в быту, на стройплощадках, в аварийных ситуациях и при сезонных паводках. Относятся к погружным и работают, находясь непосредственно в жидкости. Конструкция предусматривает широкое всасывающее отверстие, что позволяет перекачивать загрязненные жидкости с частицами диаметром до 25–40 мм. 

В корпусе может применяться пластик, нержавеющая сталь или чугун — в зависимости от условий эксплуатации. Некоторые варианты подходят даже для умеренно агрессивной среды или горячей воды.

Колодезные насосы

Колодезные насосы подают воду из неглубоких водоисточников, таких как колодцы, накопительные резервуары, открытые водоемы. Идеальны для организации бытового водоснабжения на даче, в загородном доме, а также для полива участка и заполнения емкостей. Как правило, эффективны на глубинах до 8–30 метров, в зависимости от модели.

Бывают погружные и поверхностные, однако наиболее распространены именно первые, так как более стабильно подают жидкость и меньше подвержены завоздушиванию. Конструкция таких насосов адаптирована к работе в относительно чистой воде, но многие модели оснащены фильтрами или защитными сетками.

Колодезные насосы компактны, бесшумны в работе благодаря подводному размещению, легко устанавливаются и не требуют сложной подготовки. В отличие от скважинных, не рассчитаны на очень высокие напоры, но обладают хорошей производительностью и отлично справляются с задачами бытового уровня.

Фекальные насосы

Фекальные насосы применяются для перекачки сточных и канализационных вод, содержащих твердые включения, а также густых и загрязненных жидкостей. Их устанавливают в частных домах для откачки септиков, выгребных ям, подвалов и туалетов, на предприятиях ЖКХ и промышленных объектах, в сельском хозяйстве, аварийных и дренажных системах.

Устройства оснащаются режущим механизмом или измельчителем для дробления твердых частиц. Могут быть погружными, поверхностными или полупогружными. Изготавливаются из устойчивых к агрессивной среде материалов: нержавейка, чугун, полимеры. Часто комплектуются поплавковым выключателем и защитой от сухого хода. Способны работать с жидкостями с частицами до 50–100 мм.

Насосы для воды бывают разных видов, поэтому при их выборе нужно ориентироваться на условия эксплуатации, мощность двигателя, высоту подачи, производительность и глубину погружения. Только в этом случае оборудование будет эффективно справляться с поставленными задачами и бесперебойно функционировать.

На маркетплейсе «Рывок» можно купить насосы  для воды от проверенных производителей. В нашем каталоге вы найдете оптимальную модель с улучшенными техническими характеристиками в рамках любого бюджета. Доставка заказов по всей России.