У чому різниця між занурювальними та поверхневими насосами?

У чому різниця між занурювальними та поверхневими насосами?

Занурювальні насоси – це пристрої, які повністю опускаються у воду та працюють у зануреному стані. Двигун та насосна частина об'єднані у герметичному корпусі, що дозволяє пристрою функціонувати на глибині до 200 метрів. Охолодження двигуна відбувається за рахунок довкілля, а подача електроенергії здійснюється через спеціальний кабель.

Поверхневі насоси встановлюються на поверхні землі або спеціальних приямках. Двигун знаходиться на повітрі, а всмоктування води відбувається через трубопровід, опущений у джерело. Максимальна глибина всмоктування обмежена фізичними законами і не перевищує 8-9 метрів з урахуванням втрат у трубопроводі.

Основна відмінність полягає у способі розміщення: занурювальні працюють усередині джерела води, поверхневі – зовні. Це принципово впливає на конструкцію, сферу застосування та експлуатаційні характеристики кожного типу насосів.

Конструкція

Герметичність корпусу – ключова відмінність занурювальних насосів. Вони мають повністю водонепроникний корпус із ступенем захисту IP68, здатний витримувати тиск води на глибині до 200 метрів. Усі електричні з'єднання герметизовані спеціальними ущільнювачами та компаундами. Поверхневі насоси мають звичайний ступінь захисту IP54 або IP55, що захищає лише від бризок та пилу.

Розташування двигуна в занурювальних насосах - під насосною частиною або інтегроване з нею в одному блоці. Це забезпечує компактність конструкції, але ускладнює доступ обслуговування. У поверхневих насосах двигун розміщується окремо від насосної частини або з'єднується через муфту, що спрощує технічне обслуговування та ремонт.

Система охолодження кардинально відрізняється: занурювальні використовують навколишню воду як охолоджувач, що забезпечує ефективне тепловідведення навіть при безперервній роботі. Поверхневі насоси охолоджуються повітрям через вентилятор на роторі двигуна або природною конвекцією, що потребує забезпечення достатньої вентиляції у місці встановлення.

Принципи роботи та технічні характеристики

Створення розрідження в насосах занурюється безпосередньо в товщі води, що виключає необхідність подолання атмосферного тиску для всмоктування. Це дозволяє працювати на будь-якій глибині у межах конструктивних можливостей насоса. Поверхневі насоси створюють розрідження на поверхні та обмежені теоретичною межею всмоктування 10,33 метра (висота водяного стовпа, що відповідає атмосферному тиску).

Максимальна глибина всмоктування для поверхневих насосів у реальних умовах становить 7-8 метрів з урахуванням втрат на тертя у трубопроводі, місцевих опорів та необхідного запасу надійності. При глибині понад 5 метрів продуктивність помітно знижується. Занурювальні насоси можуть працювати на глибинах від 1 до 200 метрів без втрати ефективності всмоктування.

Продуктивність та натиск різняться залежно від типу та призначення. Побутові занурювальні насоси забезпечують напір до 120 метрів при продуктивності до 10 м³/год. Поверхневі відцентрові насоси створюють тиск до 80 метрів при продуктивності до 15 м ³ / год. Глибинні насоси можуть створювати напір до 300 метрів, а поверхневі багатоступінчасті - до 150 метрів.

Встановлення та монтаж

Встановлення занурювальних насосів потребує спеціального обладнання для опускання та підйому. Насос кріпиться до страхового троса з нержавіючої сталі діаметром 3-5 мм і опускається в свердловину або колодязь. Обов'язково використання зворотного клапана на виході насоса та встановлення насоса на відстані не менше 1 метра від дна для запобігання засмоктування піску та мулу.

Поверхневі насоси встановлюються на фундамент або раму у сухому приміщенні або під навісом. Всмоктуючий трубопровід обов'язково оснащується приймальним клапаном із сіткою та опускається у воду на глибину не менше 30 см від поверхні. Діаметр трубопроводу, що всмоктує, повинен бути не менше діаметра вхідного патрубка насоса.

Додаткове обладнання для занурювальних насосів включає: керуючу автоматику (реле тиску, частотний перетворювач), гідроакумулятор об'ємом 24-100 літрів, зворотний клапан. Поверхневі насоси вимагають обов'язкового гідроакумулятора, системи заливки водою перед пуском, захисту від сухого ходу, утеплення в зимовий період.

Де застосовуються

Занурювальні насоси застосовуються для водопостачання з глибоких свердловин (від 8 до 200 метрів), артезіанських джерел, глибоких колодязів. Вони незамінні для дренажу затоплених підвалів, відкачування води з котлованів завглибшки понад 7 метрів, роботи в умовах обмеженого простору. Свердловинні занурювальні насоси використовуються для постійного водопостачання приватних будинків і дач при статичному рівні води глибше 8 метрів.

Поверхневі насоси ефективні для неглибоких джерел: колодязів глибиною до 8 метрів, відкритих водойм, накопичувальних ємностей. Вони ідеальні для підвищення тиску в системах водопостачання, поливу садів і городів, заповнення басейнів. Поверхневі насоси, що самоусмоктують, здатні працювати без попередньої заливки при висоті всмоктування до 8 метрів.

Обмеження у використанні чітко визначені глибиною джерела. Поверхневі насоси неефективні при глибині понад 8 метрів, а занурювальні недоцільні для неглибоких джерел через складність установки та обслуговування. У проміжному діапазоні 5-8 метрів вибір залежить від конкретних умов: наявності місця для встановлення поверхневого насоса, вимог до рівня шуму, потреби цілорічної роботи.

Переваги та недоліки занурювальних насосів

• Занурювальні насоси забезпечують високу продуктивність на великих глибинах без втрати ефективності. Вони працюють безшумно, оскільки вони знаходяться під водою, що особливо важливо для житлових зон. Відсутність проблем із всмоктуванням та кавітацією дозволяє стабільно працювати за будь-якого рівня води в джерелі.
• Основні недоліки пов'язані зі складністю обслуговування та ремонту. Для будь-яких робіт насос необхідно піднімати на поверхню, що потребує спеціального обладнання. Вартість занурювальних моделей на 30-50% вище за аналогічні поверхневі, а ремонт в умовах майстерні обходиться дорожче через складність герметизації корпусу.
• Занурювальні насоси вибирають при глибині джерела більше 8 метрів, необхідності безшумної роботи, обмеженому просторі на поверхні. Вони є незамінними для артезіанських свердловин, постійного водопостачання заміських будинків, роботи в зимових умовах без ризику замерзання.

Переваги та недоліки поверхневих насосів

• Поверхневі насоси легко обслуговувати та ремонтувати без спеціального обладнання. Доступ до всіх вузлів забезпечується будь-коли, що знижує вартість технічного обслуговування. Можливість встановлення додаткового обладнання (фільтрів, датчиків, автоматики) спрощує створення комплексних систем водопостачання.
• Головний недолік – обмеження по глибині всмоктування до 8 метрів та зниження продуктивності за глибини понад 5 метрів. Необхідність захисту від замерзання вимагає утеплення або розміщення в опалювальному приміщенні. Шум під час роботи може становити 45-65 дБ, що потребує звукоізоляції в житлових зонах.
• Поверхневі насоси є кращими для неглибоких джерел (до 8 метрів), тимчасового використання, систем поливу. Вони оптимальні за необхідності частого обслуговування, обмеженого бюджету, вимог до гнучкості системи водопостачання.