В чем разница между погружными и поверхностными насосами?

В чем разница между погружными и поверхностными насосами?

Погружные насосы – это устройства, которые полностью опускаются в воду и работают в погруженном состоянии. Двигатель и насосная часть объединены в герметичном корпусе, что позволяет устройству функционировать на глубине до 200 метров. Охлаждение двигателя происходит за счет окружающей воды, а подача электроэнергии осуществляется через специальный кабель.

Поверхностные насосы устанавливаются на поверхности земли или в специальных приямках. Двигатель находится на воздухе, а всасывание воды происходит через трубопровод, опущенный в источник. Максимальная глубина всасывания ограничена физическими законами и составляет не более 8-9 метров с учетом потерь в трубопроводе.

Основное различие заключается в способе размещения: погружные работают внутри источника воды, поверхностные – снаружи. Это принципиально влияет на конструкцию, область применения и эксплуатационные характеристики каждого типа насосов.

Конструкция

Герметичность корпуса – ключевое отличие погружных насосов. Они имеют полностью водонепроницаемый корпус со степенью защиты IP68, способный выдерживать давление воды на глубине до 200 метров. Все электрические соединения герметизированы специальными уплотнителями и компаундами. Поверхностные насосы имеют обычную степень защиты IP54 или IP55, защищающую только от брызг и пыли.

Расположение двигателя в погружных насосах – под насосной частью или интегрированное с ней в одном блоке. Это обеспечивает компактность конструкции, но усложняет доступ для обслуживания. В поверхностных насосах двигатель размещается отдельно от насосной части или соединяется через муфту, что упрощает техническое обслуживание и ремонт.

Система охлаждения кардинально отличается: погружные используют окружающую воду как охладитель, что обеспечивает эффективный теплоотвод даже при непрерывной работе. Поверхностные насосы охлаждаются воздухом через вентилятор на роторе двигателя или естественной конвекцией, что требует обеспечения достаточной вентиляции в месте установки.

Принципы работы и технические характеристики

Создание разрежения в погружных насосах происходит непосредственно в толще воды, что исключает необходимость преодоления атмосферного давления для всасывания. Это позволяет работать на любой глубине в пределах конструктивных возможностей насоса. Поверхностные насосы создают разрежение на поверхности и ограничены теоретическим пределом всасывания 10,33 метра (высота водяного столба, соответствующая атмосферному давлению).

Максимальная глубина всасывания для поверхностных насосов в реальных условиях составляет 7-8 метров с учетом потерь на трение в трубопроводе, местных сопротивлений и необходимого запаса надежности. При глубине более 5 метров производительность заметно снижается. Погружные насосы могут работать на глубинах от 1 до 200 метров без потери эффективности всасывания.

Производительность и напор различаются в зависимости от типа и назначения. Бытовые погружные насосы обеспечивают напор до 120 метров при производительности до 10 м³/час. Поверхностные центробежные насосы создают напор до 80 метров при производительности до 15 м³/час. Глубинные погружные насосы могут создавать напор до 300 метров, а поверхностные многоступенчатые – до 150 метров.

Установка и монтаж

Установка погружных насосов требует специального оборудования для опускания и подъема. Насос крепится к страховочному тросу из нержавеющей стали диаметром 3-5 мм и опускается в скважину или колодец. Обязательно использование обратного клапана на выходе насоса и установка насоса на расстоянии не менее 1 метра от дна для предотвращения засасывания песка и ила.

Поверхностные насосы устанавливаются на фундамент или раму в сухом помещении или под навесом. Всасывающий трубопровод обязательно оснащается приемным клапаном с сеткой и опускается в воду на глубину не менее 30 см от поверхности. Диаметр всасывающего трубопровода должен быть не менее диаметра входного патрубка насоса.

Дополнительное оборудование для погружных насосов включает: управляющую автоматику (реле давления, частотный преобразователь), гидроаккумулятор объемом 24-100 литров, обратный клапан. Поверхностные насосы требуют: обязательного гидроаккумулятора, системы заливки водой перед пуском, защиты от сухого хода, утепления в зимний период.

Где применяются

Погружные насосы применяются для водоснабжения из глубоких скважин (от 8 до 200 метров), артезианских источников, глубоких колодцев. Они незаменимы для дренажа затопленных подвалов, откачки воды из котлованов глубиной более 7 метров, работы в условиях ограниченного пространства. Скважинные погружные насосы используются для постоянного водоснабжения частных домов и дач при статическом уровне воды глубже 8 метров.

Поверхностные насосы эффективны для неглубоких источников: колодцев глубиной до 8 метров, открытых водоемов, накопительных емкостей. Они идеальны для повышения давления в существующих системах водоснабжения, полива садов и огородов, заполнения бассейнов. Самовсасывающие поверхностные насосы способны работать без предварительной заливки при высоте всасывания до 8 метров.

Ограничения в использовании четко определены глубиной источника. Поверхностные насосы неэффективны при глубине более 8 метров, а погружные нецелесообразны для неглубоких источников из-за сложности установки и обслуживания. В промежуточном диапазоне 5-8 метров выбор зависит от конкретных условий: наличия места для установки поверхностного насоса, требований к уровню шума, необходимости круглогодичной работы.

Преимущества и недостатки погружных насосов

• Погружные насосы обеспечивают высокую производительность на больших глубинах без потери эффективности. Они работают бесшумно, поскольку находятся под водой, что особенно важно для жилых зон. Отсутствие проблем с всасыванием и кавитацией позволяет стабильно работать при любом уровне воды в источнике.
• Основные недостатки связаны со сложностью обслуживания и ремонта. Для любых работ насос необходимо поднимать на поверхность, что требует специального оборудования. Стоимость погружных моделей на 30-50% выше аналогичных поверхностных, а ремонт в условиях мастерской обходится дороже из-за сложности герметизации корпуса.
• Погружные насосы выбирают при глубине источника более 8 метров, необходимости бесшумной работы, ограниченном пространстве на поверхности. Они незаменимы для артезианских скважин, постоянного водоснабжения загородных домов, работы в зимних условиях без риска замерзания.

Преимущества и недостатки поверхностных насосов

• Поверхностные насосы легко обслуживать и ремонтировать без специального оборудования. Доступ ко всем узлам обеспечивается в любое время, что снижает стоимость технического обслуживания. Возможность установки дополнительного оборудования (фильтров, датчиков, автоматики) упрощает создание комплексных систем водоснабжения.
• Главный недостаток – ограничение по глубине всасывания до 8 метров и снижение производительности при глубине более 5 метров. Необходимость защиты от замерзания требует утепления или размещения в отапливаемом помещении. Шум при работе может составлять 45-65 дБ, что требует звукоизоляции в жилых зонах.
• Поверхностные насосы предпочтительны для неглубоких источников (до 8 метров), временного использования, систем полива. Они оптимальны при необходимости частого обслуживания, ограниченном бюджете, требованиях к гибкости системы водоснабжения.