Насос центробежный погружной

Насос центробежный погружной для скважины: Конструкция, классификация, виды +Фото

Плюсы и минусы

К числу преимуществ использования центробежного насоса можно отнести следующие важные моменты:

высокий уровень производительности;
с помощью центробежного агрегата можно осуществить равномерную подачу воды;
небольшие габаритные размеры, иначе говоря, компактность изделия;
простота в обслуживании;
достаточно длительный период эксплуатации оборудования этого вида.

Среди недостатков можно отметить следующие моменты:

центробежный насос не всасывает сначала сам воду, для его запуска необходимо провести заливку жидкости в корпус агрегата;
как правило, насосы этого вида выдают не очень сильный напор, а чтобы повысить этот показатель необходимо использования многоступенчатых агрегатов этого вида.

Как видим, недостатки центробежных насосов вполне можно снивелировать, главное, внимательно подходить к обслуживанию оборудования этого вида.

Таким образом, в этой статье мы максимально подробно дали пояснение того, что собой представляет центробежный насос. Надеемся, что изложенная информация станет для вас достаточно полезным информативным материалом.

Смотрите интересное видео, в котором пользователь на примере изготовления центробежного насоса своими руками наглядно показывает его устройство и принцип действия:

Как выбрать погружной насос для скважины

Прежде чем выяснять, как выбрать погружные насосы для скважин, следует определить, действительно ли именно этот тип перекачивающих агрегатов подходит и необходим для конкретного объекта. Для этого потребуется тщательно изучить общие для всех типов этой категории насосов особенности, сравнивая их с нюансами работы поверхностных моделей. Отдельного внимания заслуживает классификация погружных насосов и принцип действия каждого типа агрегатов.

Конструктивные особенности

Решая, какой погружной насос выбрать для скважины, следует знать, что некоторые конструктивные особенности присущи всем моделям этого типа. Так, все без исключения агрегаты заключены в герметичный водонепроницаемый корпус для защиты внутреннего устройства. Изделия различной мощности и производительности, с разными принципами действия, могут отличаться по габаритам (в том числе, по диаметру) и весу, однако практически всегда они имеют цилиндрическую форму и относительно небольшой диаметр.

Для защиты от попадания мусора и крупных частиц нерастворимых примесей на входном отверстии устанавливают фильтр или решетку.
Погружные модели, оснащенные обратным клапаном, работают более корректно. Если подобного устройства нет в базовом комплекте (встроенного), то обычно имеется резьбовое соединение для опциональной установки. Модели с клапанным оборудованием легче интегрируются в систему домашнего водообеспечения.

Преимущества и недостатки

Основное отличие погружных насосов от поверхностных – место их установки. В первом случае перекачивающий агрегат находится в толще воды, чаще всего – почти у самого дна источника. Во втором случае машина устанавливается на поверхности, забор воды происходит через специальную трубу или шланг. Какой выбрать насос для скважины? Принимая решение, учитывайте плюсы и минусы погружных моделей.

Их преимуществами являются:

Низкий уровень шума за счет способности воды поглощать и гасить звуковые волны.
Устойчивость к изменениям температуры воздуха из-за того, что на глубине, в толще воды, температура сохраняется почти постоянной и не опускается ниже нуля даже при сильных морозах. Это исключает вероятность промерзания системы.
Устойчивость к перегреву и отсутствие необходимости использовать какие-либо приспособления для охлаждения агрегата. Охладителем погружных моделей выступает окружающая их вода, которая отводит избыточное тепло.
Высокая производительность и впечатляющие напорные характеристики, позволяющие обеспечивать подъем жидкости с большой глубины (в частности, глубинные модификации могут устанавливаться в артезианских скважинах и поднимать воду с глубины 100 м и более).

На фото погружной скважинный насос с гидроаккумулятором

Недостатки погружных насосов:

Сложность монтажа, степень которой определяется глубиной источника, особенностями погружного агрегата и другими индивидуальными параметрами. В некоторых случаях для установки погружного перекачивающего агрегата требуется привлечение специалистов.
Для проведения ремонтных или профилактических работ требуется извлечение агрегата из скважины, что представляет определенные неудобства.
Для питания электрических погружных насосов требуется прокладка защищенного кабеля, причем при большой глубине погружения агрегата протяженность такой питающей линии также велика.

Виды погружных насосов

Существует несколько видов моделей этого типа, отличающиеся, в первую очередь, по принципу действия. Как выбрать водяные насосы для скважин в этом случае? Специалисты советуют – необходимо сопоставлять их особенности работы с конкретными условиями и предъявляемыми требованиями.

Читайте также:

Особенности врезки в трубу водопровода

Вибрационные насосы

Принцип действия перекачивающих агрегатов этого типа основан на способности электромагнитной катушки, через которую проходит электрический ток с определенной периодичностью, втягивать и выпускать в исходное положение сердечник. У вибрационных насосов такой сердечник соединен с мембраной и поршнем. Колебательные движения способствуют образованию разрежения и втягиванию воды. Захваченная порция жидкости проталкивается далее в отводящий шланг или трубопровод.

Электросхема современных моделей на этапе производства заливается водонепроницаемым компаундом. Кроме того, в устройстве вибрационных моделей отсутствуют наиболее уязвимые узлы – двигатель и вращающиеся части. Таким образом, основным преимуществом агрегатов данного типа является долговечность, устойчивость к механическим повреждениям и поломкам в электрической части и надежность.

Популярный представитель вибрационных агрегатов — насос Малыш

Определяя, какой насос лучше выбрать для скважины, учтите, что вибрационные перекачивающие агрегаты имеют и другие преимущества:

небольшой вес, позволяющий выполнять погружение изделия и его фиксацию даже на капроновом шнуре,
невысокая цена.

К недостаткам изделий этого типа относится наличие вибрационных колебаний, способных вызвать заиливание подаваемой воды, а в некоторых случаях, и разрушение стенок или дна скважины, а также, относительно невысокие напорные характеристики и производительность.

Центробежные насосы

Центробежными называют насосы с крыльчаткой-турбиной, вращающейся с помощью электродвигателя и помещенной в рабочую камеру, которая выполнена в форме улитки. Входное отверстие расположено в центральной части, а выходное – на периферии камеры. При вращении крыльчатки центробежная сила отбрасывает воду из центра к краям, образуя в центре зону разрежения, в которую жидкость поступает через входной патрубок. Отброшенная вода отводится через патрубок на периферии и поступает в подающий трубопровод. Чтобы повысить напорные характеристики и производительность центробежного насоса устанавливают последовательно несколько камер. В этом случае характеристики агрегата в целом равны сумме соответствующих параметров всех камер.

Схема устройства центробежного насоса

Наличие выбора моделей этого типа в широком диапазоне значений основных рабочих характеристик позволяет легко решить вопрос: погружные насосы для скважин — как выбрать подходящий агрегат? Преимуществом центробежных агрегатов является их безопасность для конструкции скважин и отсутствие эффекта взмучивания воды благодаря низкому уровню вибрации.

Недостатками техники этого типа можно считать по сравнении с аналогами более высокую стоимость и достаточно сложный процесс монтажа, особенно, если речь идет о глубоких источниках.

Винтовые насосы

Винтовые насосы не слишком часто используются для подъема воды, их специфическая сфера применения – работа с сильно загрязненными и даже вязкими жидкостями. Конструктивно винтовой насос представляет собой вращающийся при помощи электродвигателя в канале корпуса винт. Он напоминает внешне рабочую часть домашней ручной мясорубки. Края винта плотно прилегают к корпусу из твердой резины, образуя таким образом множество небольших заполненных водой камер. При вращении винта вода проталкивается к выходному отверстию.

Преимуществом моделей этого типа является способность поднимать жидкость с большой глубины (порядка 50 метров). Существенный недостаток – большое количество точек соприкосновения движущихся деталей, вследствие чего элементы быстро изнашиваются под действием трения. Требуется частый ремонт и замена комплектующих.

Если вас интересуют технические характеристики погружного насоса Малыш, то рекомендуем вам обратить внимание на другую статью.

Характеристики и виды винтовых насосов для скважин Водолей описаны в отдельном материале нашего сайта.

А характеристики труб ПНД, использующихся для проведения водоснабжения в дом, представлены на этой странице.

Вихревые насосы

В вихревых насосах, как и в центробежных, работают вращающиеся лопасти. Однако их форма позволяет получать не только центробежную силу, но и турбулентность – своеобразные «вихри» водяного потока, проталкивающие основную массу жидкости в нужном направлении. Благодаря этой особенности агрегаты создают высокий напор, а простота конструкции делает их более дешевыми по сравнению с аналогичными по мощности центробежными агрегатами.Еще одно преимущество вихревых насосов – отсутствие чувствительности к наличию в жидкости воздушных пузырей и пробок. Технически такие модели способны перекачивать даже газо-водяную дисперсную смесь.

Недостатком изделий данного типа является восприимчивость к наличию нерастворимых примесей в воде и резкое снижение срока службы при их наличии. Такой выбор насоса для скважины оправдан только при высоком качестве воды, отсутствии в ней песка и частиц или и глины и в неглубоких водоисточниках.

Критерии выбора

Рассматривая глубинные насосы для скважин — какой выбрать решают по совокупности характеристик модели и соотношению их с условиями эксплуатации, в том числе – с рабочими параметрами источниками и основными показателями системы водоснабжения.

1. Одной из важнейших характеристик является производительность (объем перекачиваемой воды за единицу времени). Она должна обеспечивать суммарную потребность в воде, включая бытовые нужды и орошение участка. При этом следует сопоставлять эту характеристику с дебетом скважины. Если дебет (интенсивность прибывания воды) будет меньше производительности насоса, возникает риск выкачивания всей жидкости и опасной для техники работы всухую. Предотвратить поломку можно, установив датчик сухого хода.

2. Напорные характеристики для промышленных скважин определяются по достаточно сложной технологии. В бытовых условиях принято руководствоваться следующими положениями:

1 метр вертикального подъема = 1 атм.,
10 метр горизонтального перемещения воды до точки потребления = 1 метру подъема = 1 атм.

Важно: Учитывают также диаметр труб системы и потери в них, поэтому рекомендуется выбирать величину напора с запасом.

3. Способность насоса перекачивать жидкости с нерастворимыми примесями должна соответствовать качеству воды в скважине.

Читайте также:

Рецепт Колбаса домашняя свиная с кровью

4. Диаметр насоса должен позволять легко погружать его в канал скважины. Минимальный требующийся зазор между стенками скважины и корпусом агрегата для каждой модели указывается в инструкции.

5. Наличие дополнительного оснащения (защитной решетки, фильтра, обратного клапана) повышает эффективность работы системы водоснабжения в целом и долговечность перекачивающего агрегата.

6. И, конечно же, при выборе глубинного насоса цена также имеет значение.

Таким образом, решить, как правильно выбрать насосы для скважины на воду по одному лишь параметру, невозможно. Потребуется всесторонний анализ предлагаемой техники и условий ее эксплуатации.

Особенности монтажа

Не менее важен для эффективной работы и правильный монтаж агрегата.

Элементы установки глубинного насоса в скважину

Вот основные этапы установки:

Если у модели отсутствует встроенный обратный клапан, устройство надевается на предназначенный для этих целей патрубок с резьбой. Специалисты настоятельно рекомендуют использование обратного клапана как средства защиты от обратного слива воды при отключении агрегата.
При необходимости устанавливаются фильтры.
К насосу подсоединяется выходной (нагнетательный) шланг через обратный клапан.
Полимерными стяжками или специальными зажимами-клипсами через 0,8-1 м. отводящий шланг соединяется с питащим кабелем.
Полимерный канат, металлический трос или шпагат (в зависимости от веса изделия) продевают в проушины насоса и надежно фиксируют.
Собранная конструкция опускается на необходимую глубину (обычно – на метр выше дна) в канал скважины. В обязательном порядке используется не шланг с проводом, а трос или шнур.
Трос с опущенным насосом фиксируется на оголовке скважины.

Как выбрать для скважин погружные центробежные насосы и обзор марок

Обеспечение загородного дома водой является важнейшей необходимостью. Самым простым решением задачи является наличие на участке колодца или скважины. Воду на поверхность поднимают при помощи погружных насосов. Критерии выбора таких устройств и рассмотрим в данной статье.

Виды погружных насосов
Принцип работы и классификация
- Принцип работы
- Виды центробежных насосов
- Преимущества центробежных насосов
Выбор и установка глубинного насоса в скважину
Центробежные насосы для скважин: обзор марок
- Насос “Калибр НПЦС”
- Центробежный глубинный насос HERZ 100HQ JD
- Насос “Водолей”
- Скважинный насос Джилекс Водомет
- Центробежный насос “Беламос”
- Насос Divertron (DAV)
- Насосы GRUNDFOS SQ и SP
- Скважинный насос WILO SUB TWU 4
Заключение

Виды погружных насосов

В отличие от скважин колодцы имеют небольшую глубину. Учитывая этот факт при выборе агрегата можно отдать предпочтение модели с маломощным двигателем. Для скважины нужен мощный агрегат.

Погружные насосы имеют ряд преимуществ:

бесшумность;
простой монтаж;
надежная работа;
производительность;
удобство и легкость.

Погружные агрегаты бывают двух видов:

вибрационного;
центробежного.

Вибрационный насос – это неприхотливое оборудование по умеренной цене. В основе работы лежит принцип поршня. Поначалу вода вытягивается из колодца. При обратном движении поршня жидкость вытекает в шланг.

Такое оборудование с удовольствием выбирают владельцы загородных домов. Цена оправдывает оборудование. Агрегат вполне надежен, но постоянно находится в рабочем состоянии он не может.

Дело в том, что работа вибрационного прибора сопровождается сильным шумом и вибрацией. Смириться с подобным может не каждый. При постоянном использовании агрегат может заилиться.

Центробежный насос состоит из корпуса цилиндрической формы, а также двигателя и кабеля. В корпусе вращается вал с лопастями, создавая центробежную силу. Под ее действием вода перемещается и через шланг выходит наружу. Расскажем подробнее о нем.

Принцип работы и классификация

Центробежные приборы предназначены для подъема воды с больших глубин. Агрегат качественно отличается от остальных видов насосов высоким напором воды. Предназначен как для скважин, так и для колодцев, имеющих глубину более 15 м. Такое оборудование имеет высокую цену. Однако, его применение экономически обосновано, если необходим подъем воды с больших глубин.

Для неглубоких колодцев подойдут модели подешевле.

Принцип работы

Вода в таких агрегатах двигается благодаря центробежной силе. Она возникает от вращения вала с лопастями, который соединяется с электродвигателем. При вращении вала вода, захватываемая лопастями, под действием центробежной силы перемещается в направляющую камеру, а далее в трубопровод.

Стоит отметить, что агрегат центробежного вида можно включать только при заполнении его корпуса водой.

Чтобы мусор и механические примеси не попадали внутрь, на всасывающий патрубок устанавливают фильтр.

Виды центробежных насосов

Не каждый центробежный агрегат может быть применим для скважин. Причина этому конструктивные различия в моделях. Центробежные насосы имеют характерные различия.

Исходя из числа рабочих колес, агрегаты можно различить на одноступенчатые модели (имеющие одно колесо) и модели с двумя колесами и более – многоступенчатые. Многоступенчатые модели обладают более высоким напором из-за того, что с каждым колесом давление в насосе возрастает. Для глубокой скважины требуется насос с большим количеством ступеней. Число колес в агрегате может достигать десяти.
Если классифицировать насосы по месту установки, то агрегаты бывают поверхностными, погружными и полупогружными.
Исходя из устройства вала, центробежные насосы можно подразделить на горизонтальные и вертикальные. Центробежные погружные устройства являются только вертикальными.
Также, можно выделить модели, у которых напор воды высокий, средний или низкий.

Преимущества центробежных насосов

По сравнению с моделями других видов центробежные агрегаты имеют функциональные и конструктивные преимущества:

компактность и малый вес агрегата достигается тем, что прибор соединяется с электродвигателем напрямую;
насос можно легко смонтировать, включить и разобрать своими руками;
благодаря центробежному механизму агрегат надежен в работе и долговечен;
работа прибора происходит без гидравлических ударов, поток воды плавен и непрерывен;
центробежный насос может перекачивать воду, в которой содержится мусор и взвеси, что часто встречается в песчаных скважинах.

Выбор и установка глубинного насоса в скважину

Для того чтобы правильно совершить покупку центробежного погружного агрегата, следует учесть множество параметров:

Требуемый расход объема воды. От этого параметра зависит мощность и производительность выбираемого насоса. Так, для семьи из 2-4 человек подойдет агрегат, у которого производительность 50-60 л/мин. Если вода потребляется для хозяйственных нужд, то стоит выбрать более мощный прибор.
Глубина скважины. В паспорте на оборудование можно найти информацию о том на скважину какой глубины рассчитан агрегат. Приведенная в документе величина, должна на 10% превышать реальную глубину скважины. Такое допущение делается, чтобы агрегат работал не на максимальной мощности.
Размеры обсадной трубы. Для центробежного погружного насоса принципиально важно, чтобы его габариты совпадали с диаметром трубы.

Центробежные насосы для скважин: обзор марок

Среди многообразия моделей можно выделить несколько наиболее качественных, имеющих разумную цену и долгий срок эксплуатации. Также стоит сказать, что перед тем, как приобрести скважинный прибор следует взять анализ воды для лабораторного исследования, которое может определить состав жидкости и концентрацию примесей.

Ниже приведено несколько центробежных насосов для скважин чье качество и надежность было проверено пользователями в течение долгого времени.

Насос “Калибр НПЦС”

Этот скважинный прибор весьма производителен и имеет небольшую цену. Стоит отметить, что и эксплуатация насоса обойдется тоже дешево. Приборы, относящиеся к этой серии, потребляют электричество от 300 Вт до 1 КВт. Производительность маломощных наосов порядка 1200 л/ч, а самых мощных агрегатов может достигать до 36000 л/ч (правда, стоят они немало).

Несмотря на небольшую цену скважинные агрегаты “Калибр” имеет отрицательное качество – малый срок эксплуатации. Обычно агрегаты этой марки могут проработать не больше 1-2 сезонов. Однако, небольшая цена (2500-3000 руб) способствует примирению с таким недостатком, как малый срок службы.

Также стоит отметить, что с установкой и запуском центробежных глубинных насосов “Калибр” никаких проблем не будет.

Центробежный глубинный насос HERZ 100HQ JD

Это весьма качественный, но недешевый прибор. Отличается малым потреблением электроэнергии до 0.55 КВт. Агрегат работает в состоянии полного погружения, производительность агрегата около 3000 л/ч. Имеет максимальный напор около 50 м, для глубины, такой же величины.

Но этот скважинный прибор может работать только со сравнительно чистой водой, при содержании в 1000 л не более 150 гр песка. Для работы в “запесоченных” скважинах этот насос не предназначен. Поэтому если есть сомнения насколько чиста скважина, то лучше отдать предпочтение другой модели. Цена насоса колеблется от 7500 до 9000 руб.

Насос “Водолей”

Торговая марка “Водолей” выпускается украинской компанией “Промэлектро”, которой удалось создать весьма привлекательные агрегаты. Мощность приборов сравнительно небольшая, всего до 800 Вт. А производительность приборов достигает 1800 л/ч. Этого достаточно, чтобы обслужить крупный загородный дом.

Стоит сказать, что срок эксплуатации приборов “Водолей” весьма внушителен – до 10 лет. И если судить по отзывам пользователей, то так оно и есть. На прибор можно потратить от 8500-10000 руб. И, учитывая все положительные качества прибора, это разумная цена. При этом производитель уверяет, что оборудование “Водолей” является экологически чистым.

Скважинный насос Джилекс Водомет

Это очень качественный отечественный агрегат производится российской компанией “Джилекс”. Ей удалось создать прибор, работающий на скважинах любого уровня “запесоченности”. Насосы “Водомет” будут работать даже при наличии в 1000 л воды 2000 гр. песка.

За такую работоспособность и качество работы придется раскошелиться. За младшую модель бренда придется отдать 6000-7000 руб, а на модели, которые работают в промышленном режиме придется потратить около 20000-25000 руб. Однако, учитывая, что производитель гарантирует десять лет работы агрегатов, то такая стоимость выглядит разумной. Например, если пользоваться дешевыми агрегатами, которых за указанный выше срок придется сменить 5-10 шт, то траты получаются равнозначными. При этом дешевые модели придется менять 1-2 раза в год.

Центробежный насос “Беламос”

Производитель находится в Беларуссии. Продукция отличается качеством и долговечностью – срок эксплуатации 12-15 лет. Агрегат может работать со скважинами глубиной более 30 метров.

Негативной стороной работы прибора является энергопотребление. Расход “Беламоса” около 3-7.5 кВт, что нехарактерно для бытового насоса. Однако, если говорить о производительности агрегатов “Беламос”, то она на уровне – самый младший агрегат из модельной линейки может поднимать из скважины около 3500 л/ч.

Стоимость насосов зависит от их мощности. Средняя цена скважинных агрегатов “Беламос” в среднем составляет 10000-12000 руб.

Насос Divertron (DAV)

Если требуется очень качественное оборудование с повышенной надежностью, то агрегаты Divertron (DAV) – это правильный выбор. Срок службы таких приборов составляет около 10-15 лет. Агрегаты способны выкачивать воду с очень больших глубин даже на самых засушливых участках.

Секрет высокой производительности кроется в том, что центробежные насосы собираются с особым вниманием к составным частям. Материалом для корпуса и важных элементов служит нержавеющая сталь – материал долговечный и очень прочный.

Стоимость скважинных агрегатов составит 15000-17000 руб. При этом нужно упомянуть, что Divertron (DAV) могут работать круглосуточно. Они защищены от перегрева или “сухого хода”, не прибегая к помощи сторонних датчиков.

Насосы GRUNDFOS SQ и SP

Продукция датского бренда GRUNDFOS стоит очень дорого. Модель дешевле 30000-40000 руб найти не удастся. Аппараты очень надежные и с хорошей производительностью.

В этом легко убедиться: даже бытовые агрегаты датской фирмы GRUNDFOS выкачивают не меньше 9000 л/ч с глубины около 50 м – это очень хорошие показатели. При этом потребление электричества не превышает 1.5-2 кВт.

Самое удивительное, что насосы GRUNDFOS осуществляют постоянный контроль за собой, благодаря множеству датчиков. Поэтому агрегатам не грозит перегрев, и могут работать без перебоя очень долгое время – 10-15 лет.

Скважинный насос WILO SUB TWU 4

Этот агрегат, пожалуй, можно, назвать вершиной эволюции инженерных разработок глубинных центробежных насосов. Имеет 11 секций, может работать на глубине 200 м. А высота водяного столба равна 300 м.

Производительность модели – 12000 л/ч, при энергопотреблении 1.5 кВт. Все части агрегата начиная от винтиков и заканчивая конструктивными элементами двигателя, сделаны из нержавеющей стали.

Компания WILO учла множество незначительных деталей. Так, в комплектацию насоса входит пара пусковых конденсаторов, распределительная коробка, особая муфта и множество технических изысков. Благодаря вышеперечисленному, работа с оборудованием серьезно упрощается.

И, главное, стоимость насоса ниже 30000 руб. Эти деньги стоят того, чтобы решить проблему автоматизированной подачи воды на долгие годы.

Заключение

Выбирая насос для скважины, можно прислушаться к мнению соседей, которые давно пользуются скважиной, или опытных профессионалов, занимающихся бурением. Квалифицированную консультацию можно получить в магазине если предоставить продавцу-консультанту соответствующие сведения. Однако, владельцу загородного участка хорошо самому иметь представление о погружных центробежных насосах.

В чем преимущество центробежных насосов для скважин?

Обустройство систем водоснабжения в загородных домах – это довольно сложный и длительный процесс. Ведь мало просто разработать источник чистой воды. Ее нужно еще оттуда поднимать, а откачивание жидкости может проходить только за счет работы специальных насосов.

Центробежные скважинные насосы разных конфигураций

Например, очень часто в наших краях используется центробежный насос для скважины, который работает за счет вращения специального рабочего колеса. Именно о центробежных насосах для скважин сейчас и пойдет речь.

1 Особенности и назначение

На самом деле, существует великое множество разновидностей насосного оборудования. Работает оно за счет различных сил, что так или иначе задумывались к применению.

Если же мы рассматриваем конструкцию и принцип действия центробежного насоса для скважин, то этот агрегат, как можно понять из названия, работает за счет использования центробежных сил вращения. Они же в свою очередь, провоцируются применением рабочего колеса.

У центробежных насосов для скважин внутри камеры для перекачки жидкости находится колесо из двух попеременно соединенных дисков. Диски образуют основной контур рабочего колеса, и за счет их вращения жидкость нагнетается в камере.

Принцип действия достаточно прост. При вращении диски создают зону разреженного давления и затягивают воду через входные патрубки.

Входящая жидкость, автоматически попадает в зону рабочего колеса и за счет действия на нее центробежных сил отбрасывается на края цилиндрической камеры. Оттуда она сразу же попадает в выходные отверстия, что подсоединены к небольшим спиралевидным трубкам.

И без того нагнетенная, за счет вращения рабочего колеса жидкость, в трубках еще быстрее набирает скорость и подается по шлангу с высоким напором. Внутри же камеры, образуется область свободного давления, как это бывает с водокольцевым вакуумным насосом.

Схема движения жидкости в камере центробежного насоса

По мере поступления перекачиваемой воды по выходным патрубкам эта область увеличивается, а постоянное вращение рабочего колеса постоянно стимулирует ее заполнение новой жидкостью. Таким образом, насосу удается быстро и качественно перекачивать достаточно крупные объемы воды. При этом пользуясь довольно примитивной технологией.

Как видим, принцип действия насоса заключается во вращении всего одного рабочего элемента, а именно – рабочего колеса. Такая простая конструкция удобна еще и тем, что в ней к минимуму сведена возможность появления поломок.

Если усилия одного вращательного элемента не хватает, то инженеры, выполняя расчет при сборке и планировании устройства, могут установить несколько таких колес и комбинировать их по своему усмотрению. Наличие нескольких ступеней только увеличивает производительность устройства.

Иногда для улучшения качеств эксплуатации рабочего колеса выполняется его обточка. Стандартный расчет показывает, что обточенные колеса, за счет уменьшенного диаметра, лучше работают в системе водоснабжения.

Отзывы владельцев насосов с обточенными колесами тоже говорят о том, что при небольшом снижении напора жидкости, их производительность и качество работы только увеличивается.

Единственным недостатком такого оборудования является его уязвимость к перекачке грязной жидкости. Вся схема действия таких насосов ломается, если он вступает в сравнительно длительный контакт с грязной или загрязненной примесями водой. Подшипники и ротор рабочего колеса попросту выйдут из строя и будут нуждаться в замене.

Поэтому эксплуатация центробежного насоса для скважины может проходить только в непосредственно скважинах или колодцах с чистой водой. В противном случае вас будут ждать постоянные неприятности.

Электроцентробежными насосами человеку удается перекачивать воду из довольно серьезных глубин, что тоже очень полезно. Конечно, предварительно придется выполнить расчет необходимых характеристик устройства, но с этой задачей сможет справиться любой человек.
к меню ↑

2 Виды, отличия и характеристики

Пример конструкции погружных центробежных насосов

Центробежные насосы пользуются большой популярностью в мире и производят их в разных конфигурациях. Следует заранее разобраться во всех их разновидностях, чтобы потом иметь возможность определиться с выбором лучшего агрегата, эксплуатация которого подойдет именно вам.

Конечно, при выборе следует производить и расчет базовых характеристик устройства, но это делается уже после того, как вы определились с конструкцией и особенностями центробежных насосов для скважин.

Главное деление ведется по типу конструкции насоса. В этом плане их делят на:

Поверхностные;
Погружные;
Полупогружные.

В первом случае рассматриваются модели, что работают за счет создания эффекта самовсасывания. Они находятся непосредственно на поверхности земли, а воду качают с помощью шланга. Эксплуатация подобного оборудования существенно облегчена, в отличие от того, как обслуживают погружные модели, но и выдающимися характеристиками оно похвастаться не может.

Средний поверхностный агрегат способен выдавать напор до 30 метров и выкачивать воду на глубине до 10-12 метров, а это не всегда достаточно.

Погружные образцы – это насосы в виде удлиненного цилиндра. Погружные модели необходимо устанавливать непосредственно в источнике, чтобы устройство находилось под водой во время работы.

Их характеризуют, как мощное и надежное оборудование. Если производится расчет обустройства скважины с расстоянием до водного зеркала на уровне 20 или более метров, то практически всегда берут во внимание только погружные насосы.

Полупогружные агрегаты сейчас редкость, но и о них следует вспомнить. Такое оборудование имеет в своей основе поплавковый стабилизатор, который позволяет устанавливать насос в полупогружном состоянии (двигатель находится над водой, а его рабочая камера и всасывающая часть под ней.)

Линейка мощных глубинных насосов для скважин, центробежного типа

Полупогружные модели слабее и крупнее погружных. Они являются своеобразным компромиссом между первыми двумя разновидностями, но в силу довольно большого диаметра сечения, сложностей установки и эксплуатации используются только в крайних ситуациях.

По количеству ступеней их делят на:

Многоступенчатые;
Одноступенчатые.

Одноступенчатые образцы состоят из всего одного рабочего колеса. Но оно может быть довольно большим. Такая схема сейчас используется редко и, как правило, только в поверхностных насосах.

Многоступенчатые насосы на одной оси держат несколько рабочих колес. Глубинные погружные насосы могут включать до 7 колес одновременно. И это далеко не предел полета инженерной мысли.

Расчет показывает, что чем больше колес вращается одновременно, тем лучше насос работает. Причем каждая последующая деталь еще и улучшает действие предыдущей.

По типу рабочего положения или глубины погружения их делят на:

Стандартные;
Глубинные.

Это уже классификация скорее для погружных моделей, так как поверхностные насосы по определению не способы добывать жидкость на глубине больше 10-12 метров. Положение немного улучшит установка эжектора, но она прибавит максимум еще 5-8 метров к возможной глубине забора воды, что кардинально не изменит их положение.

А вот погружные модели даже стандартного типа вполне комфортно работают на глубине до 50 метров. Если же рассматривают глубинные образцы, то здесь их не ограничивают и глубиной в 100-150 метров.

Скважинные центробежные насосы от компании Водомет

Некоторые глубинные образцы можно монтировать в самые удаленные артезианские скважины, где забор необходимо проводить на расстоянии от 200 метров. Но и стоимость у них будет соответствующая.

Теперь рассмотрим отзывы о центробежных насосах от людей, которые уже успели ими попользоваться и оценить все их характеристики, а также особенности эксплуатации.

Вадим, 42 год, г. Кострома:

Пользуюсь центробежными насосами, сколько себя помню. В особенности доволен работой моего центробежника Водолей, что стоит в скважине. Конечно, многие скажут, что они довольно прихотливы и быстро засоряются песком, но по производительности и напору у них нет конкурентов.

Андрей, 28 лет, г. Сочи:

Изначально для дачи решил покупать вибрационный насос, так как у меня довольно-таки нестандартная скважина. Но после непродолжительной эксплуатации понял, что его мощности попросту не хватает. Заменил устройство на погружной центробежник Водомет.

Теперь у меня достаточно воды и для снабжения дачи, и для полива огорода. Да еще и на всякие непредвиденные нужды остается.

Григорий, 37 лет, г. Чаховка:

В течение более 6 лет пользуюсь поверхностным центробежным насосом с двумя ступенями. С помощью подключения эжектора решил проблему с низким уровнем забора воды. Обслуживать и эксплуатировать его одно удовольствие. Всем рекомендую. Ни от одного другого конструктивного типа насосов вы таких результатов не получите.

Пример подключения центробежного поверхностного насоса к выводу скважины

2.1 Расчет необходимых характеристик

Стоит понимать, что при выборе любого насосного оборудования всегда учитывается преимущественно холодный расчет. Визуальные качества играют далеко не самую важную роль, как и габариты. Хотя последние, все же принимают во внимание.

Для начала нужно выполнить расчет необходимого напора. Для этого суммируют расстояние до водного зеркала в источнике, расстояние до дома и уровень поднятия жидкости.

Также добавляют к полученному показателю еще 20 метров для страховки. В результате вы получите цифру, что и показывает необходимый в вашем случае напор. Не стоит пугаться, если у вас получится цифра на уровне 50-70 метров. Для среднего по своим качествам погружного центробежника этот показатель является практически нижней планкой.

Также учитывают производительность насоса. Ее уже нужно считать, отталкиваясь от количества жителей в обслуживаемом доме и необходимых расходных статей жидкости.

Так, для семьи из трех человек и мелкого огорода хватит и насоса с возможность подачи до 3 кубометров жидкости в час. Если же у вас большой дом и хозяйство, то этот показатель придется увеличить, причем в несколько раз.

Собственно, напор и производительность считаются главными характеристиками при расчете центробежных насосов для скважин. Все остальные учитывают по остаточному принципу.
к меню ↑

2.2 Технология установки

Монтируют центробежные модели так же, как и все остальные. Различия здесь есть только между поверхностными и погружными моделями.

Установка погружного центробежного насоса в обсадную трубу скважины

Поверхностные насосы устанавливают на земле. Желательно подобрать для этого оборудования специальную коморку или подсобку, где его не будут доставать атмосферные осадки и перепады температур. В скважину же выводится только шланг с обратным клапаном.

Перед началом работы в камеру поверхностного насоса необходимо в обязательном порядке залить воду. Всухую ему работать запрещено, так как это приводит к скорой поломке двигателя.

Погружные и полупогружные модели монтируются по практически идентичной технологии.

Собираем все оборудование, проверяем его работоспособность.
Подводим к насосу кабель питания и управления, если такой имеется.
Подключаем шланг.
Герметизируем все соединения.
Подключаем страховочный монтажный трос.
Стягиваем все коммуникации хомутами, монтируем поплавок.
Опускаем насос на нужный уровень.
Фиксируем трос.
Тестируем систему.

Погружные модели устанавливают непосредственно под воду. Полупогружные достаточно просто опустить на нее. Правда здесь нужно быть осторожным, так как они довольно тяжелы и имеют серьезные габариты. Плюс надо помнить, что двигатели полупогружных насосов очень не любят контакта с водой.
к меню ↑

Центробежные насосы: принцип работы, конструкция и классификация по типам

Центробежный насос с силовым приводом от электрического мотора или двигателя внутреннего сгорания предназначен для перекачивания жидкостей в бытовых условиях и на промышленных объектах. Конструкция оборудования отличается простотой, рабочие элементы обеспечивают высокую производительность подачи воды и повышенное давление в напорной магистрали. Установки позволяют поднимать жидкость из глубоких скважин с последующей подачей в магистральные трубопроводы.

Принцип работы
Конструкция центробежных насосов
Классификация центробежных насосов
По расположению патрубков насосов
По количеству ступеней насоса
По типу уплотнения вала
По типу соединения с электродвигателем
По назначению
Материальное исполнение насосов
Металлическое исполнение
Футерованные и пластиковые исполнения
Материалы уплотнительных колец
Преимущества и недостатки центробежных насосов
Области применения
Лучшие производители центробежных насосов для подачи воды

Принцип работы

Владельцу насосной станции, самостоятельно монтирующему и обслуживающему компоненты, необходимо знать, как работает насос центробежного типа.

В конструктивную схему центробежного насоса входит рабочее колесо с изогнутыми лопатками, установленное на подшипниках качения или скольжения. Корпус имеет спиральную конфигурацию, предусмотрен подводящий патрубок и фланец напорной магистрали. Перед пуском в полость корпуса заливается порция жидкости, обеспечивающая дальнейшее функционирование помпы.

При вращении рабочего колеса жидкость, находящаяся в картере насоса, отбрасывается центробежным ускорением к периферии кожуха. За счет возникающей разницы давлений часть жидкости уходит в напорную магистраль. Из-за снижения объема жидкости в корпусе происходит падение давления, что способствует затягиванию воды из емкости или скважины во всасывающий канал. От частоты вращения ротора зависит производительность помпы и давление воды в напорной магистрали.

Конструкция центробежных насосов

Корпус помпы изготовляется из металла или ударопрочного пластика, на внешней части предусмотрены ушки для крепления на раме и имеются проушины для перемещения изделия кран-балкой. Вал силового привода соединяется с валом насоса с помощью муфты с демпфирующими элементами. Рабочее колесо может иметь открытые лопатки или лопасти, размещенные между 2 дисками. Ротор устанавливается на 2 подшипниках, встречаются консольные конструкции. Подшипниковые опоры оборудуются сальниковыми уплотнениями, задняя опора закрывается дополнительной крышкой.

Корпус насоса собирается из нескольких секций, соединяемых винтами или болтами. Между деталями располагаются уплотнительные прокладки, для обеспечения герметичности линии стыка требуется обеспечить параллельность поверхностей. Магистральные трубопроводы подсоединяются через фланцевые стыки, оснащенные уплотнительными кольцами. Коэффициент полезного действия оборудования зависит от габаритов.

Промышленные помпы имеют КПД до 92%, малогабаритные бытовые изделия обладают КПД в пределах 60-70%.

Конструкция центробежной помпы предусматривает установку дополнительных компонентов:

сетчатого фильтра, задерживающего песок и ржавчину;
обратного клапана, не допускающего нагнетание жидкости во всасывающий канал;
предохранительной задвижки, перекрывающей подачу воды во время простоя установки;
дроссельного узла, позволяющего изменять сечение входного канала и производительность помпы;
частотного преобразователя, изменяющего рабочие обороты электрического двигателя;
манометров, определяющих степень разрежения на входе или давления в канале напора.

Допускается автоматическое управление насосной станцией центробежного типа. В нагнетательном канале устанавливается датчик, учитывающий объем прошедшей жидкости. Дополнительный сенсор уровня размещается в заполняемой емкости. После достижения необходимого значения датчики подают сигнал, который поступает в блок управления. Конвертированный импульс транслируется к силовому приводу, закрывающему задвижку входной магистрали, одновременно происходит остановка силового привода помпы.

Классификация центробежных насосов

Существуют различные виды центробежных насосов, для классификации используются различия в конструкции корпуса и числе ступеней нагнетания жидкости в напорный рукав. Оборудование различается по способу уплотнения вала, методу соединения рабочего органа с силовым приводом. Дополнительные различия накладывает тип жидкости, которую перекачивает помпа. Существуют насосы спирального типа, отводящие жидкость в спиральный лабиринт, в части устройств используется неподвижное колесо с направляющими лопатками для потока жидкости.

Оборудование разделяется по способу установки, малогабаритные помпы допускается монтировать на переносных рамах или крепить внутри корпусов бытовой техники. Конструкции для водоснабжения жилого дома или промышленного объекта размещаются на бетонном основании, в котором заранее расположены анкеры. При монтаже установки под открытым небом предусматривается защитный козырек, предотвращающий попадание атмосферных осадков в корпус мотора.

По расположению патрубков насосов

В зависимости от расположения патрубков помпы центробежного типа делятся на 2 категории:

Классического или консольного типа, компоновочная схема предусматривает расположение входной магистрали по центру оси ротора. Выходной патрубок размещается на верхней части корпуса, угол между каналами составляет 90°. В конструкции используется силовой привод с горизонтальным расположением вала.
Схема In-Line, отличающаяся расположением всасывающего и напорного каналов на одной горизонтальной или вертикальной оси. Оборудование предназначено для размещения на прямолинейных участках трубопровода, двигатель устанавливается вертикально.

По количеству ступеней насоса

Классические центробежные помпы оборудованы 1 рабочим колесом, устройства применяются для подачи жидкости под низким давлением. Для обеспечения повышенного давления используются помпы с последовательной установкой 2 или 3 роторов, расположенных на одной оси.

Многоступенчатый насос

Каждое рабочее колесо оборудовано индивидуальной камерой, жидкость переходит из одного отсека в другой, последовательно набирая давление. Давление на выходе равно сумме давлений, обеспечиваемых ступенями помпы (с учетом потерь при перекачке жидкости внутри устройства).

По типу уплотнения вала

В зависимости от конструкции узла установки разделяются на следующие типы:

оборудование с сальниковой набивкой;
устройства с торцевыми уплотнительными кольцами (одинарного или двойного типа);
изделия герметичного типа с мокрым ротором;
оборудование с уплотнением вала обратным давлением (динамический тип).

По типу соединения с электродвигателем

Стандартные установки оснащаются помпой и двигателем с раздельными валами, которые оснащаются фланцами. Элементы фиксируются на поверхности с помощью шпонок, фланцы соединяются резиновыми муфтами, снижающими вибрации

Муфта с промежуточным элементом

Для ускорения процедуры обслуживания насосного оборудования используется конструкция с промежуточной вставкой. Элемент позволяет производить замену набивок насоса без снятия электрического двигателя с рамы.

Центробежный насос с глухой муфтой

Для снижения размеров и устранения вибраций, связанных с несоосностью валов, используются помпы моноблочного типа. Рабочее колесо устанавливается на удлиненный вал ротора электродвигателя. К моноблочным конструкциям относятся изделия, оборудованные неподвижной муфтой глухого типа. Установка подобной соединительной детали требует предварительного совмещения осей вращения роторов.

По назначению

Назначение центробежных насосов позволяет разделить оборудование на несколько категорий:

для подачи воды из колодцев и скважин (дренажные и скважинные установки);
помпы для откачки отходов жизнедеятельности (фекальные устройства и илососы);
шламовые помпы, позволяющие откачивать смесь жидкостей и твердых компонентов;
оборудование для пищевого производства;
пожарные насосы, отличающиеся повышенной надежностью и производительностью.

Материальное исполнение насосов

Универсальность конструкции центробежных агрегатов предопределяет широкое распространение установок. Оборудование используется для перекачки очищенной воды, нефтепродуктов и жидкостей, смешанных с агрессивными или абразивными веществами. Для изготовления корпусов и роторов используются материалы, устойчивые к воздействию тех реагентов, для перекачки которых создана помпа. Дополнительно учитываются условия работы и длительность непрерывных рабочих циклов.

Металлическое исполнение

Стандартные устройства, используемые для перекачки воды и водных растворов, оснащаются корпусами из серого чугуна. В конструкции узлов применяются нержавеющая сталь и цветные металлы (для подшипниковых опор), роторы изготовлены из чугуна или углеродистой стали. Изредка используются установки, выполненные из титановых сплавов.

Футерованные и пластиковые исполнения

Если насос используется для перекачки агрессивных веществ (например, кислот или щелочей), то металлические компоненты разрушаются в результате коррозии. Применение нержавеющих или специальных сталей снижает степень износа, но приводит к росту стоимости конструкции. В этом случае целесообразно использовать компоненты, изготовленные из пластика или композитов. Тип материала, применяемого для производства деталей, указывается в технической документации (например, поливинилхлорид обозначается как PVC).

Встречается оборудование с корпусами из пластика, который проходит дополнительную механическую обработку. Но из-за сниженной механической прочности подобная конструкция используется для малогабаритных установок. Промышленные насосы для кислоты изготовлены из металла, который футерован слоем полимерного материала, предотвращающего коррозию. При изготовлении деталей важно обеспечить адгезию разнородных веществ и избежать трещин, через которые агрессивные растворы проникнут под слой пластика.

Материалы уплотнительных колец

В зависимости от того, для чего планируется применение помпы, используются различные материалы для уплотнительных элементов. Наиболее часто встречаются детали, изготовленные из каучука на этилен-пропиленовой основе (код EPDM) и бутадиен-нитрильного типа (NBR). Каучук с фтором (Viton или FPM) или материал перфторированного типа используется в нагруженных установках для перекачки жидкостей с абразивной взвесью.

Преимущества и недостатки центробежных насосов

высокие эксплуатационные характеристики центробежных насосов;
стабильность параметров (давление и объем в единицу времени) потока жидкости;
небольшие габариты и масса, что позволяет устанавливать оборудование в тесных помещениях;
техническое обслуживание не требует специального инструмента и навыков;
отсутствие трущихся элементов (кроме подшипников) увеличивает срок эксплуатации изделия;
повышенный КПД оборудования из-за отсутствия дополнительных механизмов;
возможно регулирование производительности с помощью дроссельной заслонки или частотного преобразователя, корректирующего обороты электропривода.

Одновременно отмечаются и недостатки насосов:

устройство и принцип работы центробежного насоса позволяют начать работу только после заливки в корпус порции жидкости;
при появлении воздушных пробок происходит падение производительности помпы;
для достижения повышенного давления в магистрали требуется использовать многоступенчатые установки;
кавитационный износ ротора и поверхности рабочей камеры;
при перекачке жидкостей с абразивными включениями возрастает износ рабочих элементов;
конструкция помпы не позволяет перекачивать жидкости с вязкостью более 150 сСт;
турбина обладает повышенными параметрами при расчетных оборотах, увеличение или уменьшение частоты приводит к ухудшению характеристик насоса.

Области применения

Краткое описание сфер применения насосов центробежного типа:

Обеспечение питьевой водой жилых зданий и промышленных помещений. Специальные устройства погружного типа оборудованы контроллером, не допускающим вращения ротора без подачи жидкости.
Перекачка нефтепродуктов или иных жидкостей в промышленных условиях или на складах.
Подача смеси воды и специального пенообразователя к пожарному стволу. Установки монтируются на шасси пожарных автомобилей, привод осуществляется от основного двигателя через коробку отбора мощности.
Обеспечение циркуляции теплоносителя в отопительных системах.
Подача воды или моющего раствора в стиральных машинах и посудомоечных установках.
Обеспечение напора воды в оросительных установках сельскохозяйственного назначения.
Центробежные насосы используются для подачи охлаждающей жидкости в тепловых машинах (например, в двигателях внутреннего сгорания).
Заполнение и слив воды из цистерн на грузовых кораблях (балластная нагрузка для обеспечения остойчивости).
Перекачивание жидкостей, использующихся при производстве пищевых продуктов.

Читайте также:

Производство пенопласта

Лучшие производители центробежных насосов для подачи воды

Для систем водоснабжения или откачки грунтовых вод используется оборудование, разработанное компаниями Grundfos, Wilo, KSB. Например, помпа NL 40/200B-11/2 от компании Wilo оборудована 3-фазным электрическим двигателем, соответствует классу защиты IP55.

Оборудование комплектуется переходными фланцами, позволяющими подключать трубопроводы диаметром от 32 до 150 мм. Давление в напорной магистрали достигает 16 атмосфер. Приобрести в Москве насос для воды производства Wilo можно у официальных представителей, стоимость зависит от состава комплекта.

Производитель Grundfos поставляет самовсасывающие помпы центробежного типа, примером установки является насос JP PT-H для бытового водоснабжения. Корпус изделия выполнен из нержавеющей стали, для изготовления ротора применены композитные материалы.

За счет установки эжекторного блока допускается подача воды из скважин глубиной до 8 м. Для привода ротора используется 1-фазный электродвигатель, предусмотрен термический защитный предохранитель. Перед пуском владелец заливает рабочую полость и всасывающий рукав водой.

Оборудование для нефтехимических предприятий производится компаниями Sulzer, Ruhrpumpen. Установки подбираются специалистами заводов в зависимости от требований заказчика. Предприятия поставляют помпы с различными типами двигателей, предусмотрено автоматическое управление с защитными блоками.

Аналогичным образом поставляются насосные станции для химических предприятий и горнодобывающей отрасли. Выпуском изделий занимаются заводы компаний Munsch, Warman, Krebs и ряда других европейских и американских фирм.

Управление насосом схема

В разработке применены два датчика: короткий стальной прут контролирует максимально разрешенный уровень воды и длинный металлический прут датчик минимального уровня. Сама резервуар металлический и подключен к минусовой шине. Если емкость сделана из диэлектрического материала тогда допускается применять дополнительный стальной прут во всю длину емкости. В случае контакта с водой длинным датчиком и с коротким датчиком, логический уровень на выводах микросхемы К561ЛЕ5 меняется с высокого на низкий, изменяя режим работы насоса.

В случае если уровень воды ниже обоих датчиков, на десятом выводе микросхемы логический ноль. При плавном повышении уровня воды даже в случае, если вода будет контактировать с длинным датчиком, все равно будет логический ноль. Как только уровень воды дойдет до короткого датчика, появится логическая единица и транзистор включит реле управления насосом, который начнет откачивает воду из емкости.

Когда, уровень воды упадет, и короткий датчик не будет соприкасаться с водой, то на выводе 10 все равно будет логическая единица и насос продолжает работать. Но если уровень воды опустится ниже длинного датчика, то появится логический ноль и насос прекратит свою работу. Тумблер S1 используется для обратного действия.

В этой схеме Датчик уровня воды в резервуаре собран так, что контакты геркона SF1 замыкаются, если уровень воды окажется ниже минимального, a геркона SF2 — замыкаются только тогда, когда вода достигнет максимального уровня.

Эту радиолюбительскую разработку я использовал на даче, для контроля и поддержания определенное количества уровня жидкости в поливальном баке.

Система дачного водопровода обычно состоит из следующих основных элементов, колодец, погружной насос и шланг, что-то типа водонапорной башни (обычно для этих целей устанавливают бак на чердаке, и соответственно схема управления насосом в дачном домике. Для управления наполнением емкости требуется специальная электронная схема, которая должно наблюдать за уровнем воды в емкости, но и за наличием воды в колодце.

Любой автомат подачи воды начинается с датчика. Чаще всего используют контактные датчики, погружаемые в воду и измеряющие сопротивление воды. Мне кажется что такой способ имеет серьезные недостатки. Вода постоянно находится под током. Да, этот ток мизерный, но каким бы он не был, он приводит к электрохимическим процессам в воде. Это не только усиливает коррозию металлического резервуара, контактов датчика, но и увеличивает в воде содержание солей металлов, что может быть неполезно для организма, конечно, кроме случая использования серебряных контактов и емкости из пищевой пластмассы. В таком случае добавление в воду ионов серебра может оказать и некоторую пользу организму. Но все же предпочтительно отказаться от Датчик уровня воды, используемый в этой разработке, представляет собой пластмассовую трубу, опущенную вертикально в бак с водой. Внутри трубы свободно перемещается поплавок, вырезанный из пенопласта, на котором закреплен магнит, взятый от старого динамика. Магнит расположен на поверхности поплавка и с водой не контактирует. Чтобы поплавок не выпадал из трубы при низком уровне воды нижнюю часть трубы перекрывают перемычкой, сделанной из корпуса старой шариковой авторучки (в стенках трубы напротив друг друга сверлят отверстия и с некоторым трением вставляют туда авторучку).

Снаружи на трубе закрепляют два геркона, место их установки подбирают экспериментально исходя из особенностей конкретного бака. Один геркон должен замыкаться под действием постоянного магнита поплавка при опустошении бака до минимального уровня, при котором нужно включать электронасос для пополнения бака. Второй геркон устанавливается в таком месте трубы, где он замыкается под действием магнита поплавка при максимальном заполнении бака, когда нансос нужно выключить. Для повышения надежности можно в месте установке каждого геркона установить несколько герконов, расположив их по кругу трубы и подключив параллельно друг другу. Дело в том, что в процессе движения датчик может поворачиваться, а геркон более чувствителен к перпендикулярному воздействию на него магнитного поля, поэтому при некотором положении магнита он может и не срабатывать.

Еще нужно учесть что расстояние между герконом (герконами) нижнего и верхнего уровня на трубе должно быть значительным чтобы ни в каком положении поплавка магнитное поле не могло приводить к замыканию обоих герконов (обоих групп герконов), так как одновременное замыкание герконов нижнего и верхнего уровня приводит к замыканию в цепи питания схемы. Герконы и идущие к ним провода необходимо тщательно изолировать от воды используя герметик.

Схема электронной части показана на рисунке выше. На элементах D1.1 и D1.2 построен триггер Шмитта с относительно небольшим входным сопротивлением (зависит от величины R1). Небольшое входное сопротивление приводит к минимальному уровню наводок на провод, идущий от геркона и снижает склонность схемы к повреждению статическим электричеством. Как известно, триггер Шмитта принимает состояние соответствующее состоянию на его входе. Входом являются соединенные вместе выводы элемента D1.1. Если на этот вход подать логическую единицу, то на выходе элемента D1.2 так же будет логическая единица, но если после этого вход триггера отключить, то он так и останется в единичном состояния за счет того, что на его вход будет поступать логическая единица с его же выхода через резистор R1. Аналогично и с установкой в нулевое состояние.

Геркон SG1 установлен в нижней части трубы и отвечает за включение насоса для наполнения бака. Геркон SG2 располагается в верхней части трубы и отвечает за выключение насоса. Один или другой герконы замыкаются только в верхнем и нижнем положении уровня воды. В среднем положении магнит не действует на них и они не замкнуты. Предположим схему включили, а уровень воды был средним. Триггер Шмитта при включении питания может установиться произвольно в любое положение. Если он установился в положение единицы, то включается насос и накачивает воду в бак до тех пор, пока не замкнется геркон SG2. Если триггер Шмитта установился в нулевое положение, то насос не включается до тех пор пока уровень воды не опустится до момента замыкания SG1. Предположим, уровень воды в баке минимальный. Тогда замыкается геркон SG1 и через него на вход триггера Шмитта поступает напряжение высокого уровня. На выходе D1.2 устанавливается логическая единица.

Соответственно, единица будет и на выходе D1.4. Транзистор VT3 открывается и подает питание на реле К1, если переключатель S1 находится в положении «АВТ», то это приведет к включению электронасоса. В таком состоянии схема будет находится до тех пор, пока поплавок не поднимется по трубе на столько, что его магнит замкнет геркон SG2. Теперь вход триггера Шмитта соединен с общим минусом, то есть, на нем низкий уровень. Соответственно низкий уровень будет и на выходе D1.2 и D1.4. Транзистор VT3 закрывается и если S1 в положении «АВТ» его контакты выключают электронасос. Светодиоды HL1 и HL2 служат для индикации состояния системы. Если насос включен горит HL1, а если выключен – HL2. По состоянию светодиодов можно следить за степенью заполнения резервуара и работой электронасоса. Переключатель S1 служит для перехода на ручное или автоматические управление. S1 -это тумблер с нейтральным положением. В нейтральном положении («ВЫК») электронасос выключен независимо от состояния датчиков.

В положении «ВК» насос включен независимо от состояния датчиков. А в положении «АВТ» происходит автоматическое управление насосом. Положения «ВК» и «ВЫК» нужны при проведении техобслуживания или ремонта водопровода, а так же, для ручного управления при неисправности датчиков. Микросхема К561ЛЕ5 или К561ЛА7 – логика работы входов инверторов не имеет значения, входы соединены вместе. Можно использовать любую микросхему серии К561, К176 или CD с числом инверторов не менее четырех. Например, К176ЛЕ5, К176ЛА7, К561ЛН2. Электромагнитное реле К1 с обмоткой на 12V и контактами на 230V при токе до ЗА. Можно использовать любое аналогичное реле или выбрать в зависимости от мощности насоса. Если мощность насоса не более 200W можно использовать реле КУЦ-1 от старого телевизора.

Автоматическое управление насосом на даче

В статье описывается простая и надежная схема управления электронасосом. Несмотря на предельную простоту схемы устройство может работать в двух режимах: водоподъем и дренаж.

На дачном участке или в фермерском хозяйстве без воды обойтись просто невозможно. В таких отдаленных местах централизованного водопровода, как правило, нет, поэтому способов добычи воды здесь не так уж и много. Это колодец, скважина или открытый водоем. Если на дачном участке есть электричество, то проблему водоснабжения лучше всего решить с помощью электронасоса.

При этом насос может работать либо в режиме наполнения емкости, либо в дренажном режиме – выкачивании воды из емкости, колодца или скважины. В первом случае возможен перелив через край емкости, а во втором случае, сухой ход насоса. Для любого насоса такой режим очень вреден тем, что без воды ухудшаются условия охлаждения, и мотор может выйти из строя. Поэтому, даже в таких простейших случаях, требуется схема управления насосом.

Для устройства дачного водоснабжения на некотором возвышении желательно установить емкость, в которую насосом будет подаваться вода. В нужные места участка и дома вода из емкости будет подаваться с помощью водопроводных труб. В летнее время будет обеспечен автоматический полив растений подогретой солнечными лучами водой, а после работы на участке можно будет принять душ.

Один из возможных вариантов схемы показан на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема управления садовым насосом.

Количество деталей схемы невелико, что позволяет собрать ее методом навесного монтажа просто на куске пластмассы или даже фанеры, без разработки печатной платы. Надежность работы ее очень велика, ведь при таком количестве деталей ломаться просто нечему.

Включение – выключение насоса производится нормально-замкнутым контактом реле K1.1. Переключателем S2 выбирается режим работы (Водоподъем – Дренаж). На схеме переключатель находится в положении «Водоподъем».

Уровень воды в резервуаре контролируется датчиками F1 и F2. Конструкция датчиков и самой схемы такова, что корпус резервуара ни с чем не соединен, поэтому электрохимическая коррозия резервуара полностью исключена. Более того, резервуар может быть выполнен из пластмассы или дерева, поэтому возможно применение даже обычной деревянной бочки.

Возможный вариант конструкции датчиков. Датчик для автоматического уравления наосом можно сделать из двух планок из изоляционного материала, который не смачивается водой. Это может быть оргстекло или фторопласт, а токопроводящие пластины желательно выполнить из нержавеющей стали. Очень подойдут для этих целей лезвия от безопасных бритв.

Еще один вариант датчика – просто три стержня диаметром около 4 – 6 мм, укрепленных на общем изолирующем основании: средний электрод подсоединен к базе транзистора, а два других, просто обрезаны на нужную длину, как на принципиальной схеме.

При включении питания выключателем S1, если уровень воды ниже датчика F1 катушка реле K1 обесточена, поэтому насос запустится через нормально-замкнутые контакты реле K1.1. Когда вода поднимется до датчика верхнего уровня F1, откроется транзистор VT1, который включит реле K1. Его нормально-замкнутые контакты K1.1 разомкнутся и насос остановится.

Одновременно с этим замкнутся контакты реле K1.2, которые подключат электрод нижнего уровня F2 к базе транзистора VT1. Поэтому при убывании уровня воды ниже датчика F1 отключения реле не происходит (напомним, что запуск насоса осуществляется при отпущенном реле K1), так как транзистор открыт током базы по цепочке R2, K1.2 F2 и реле K1 удерживается в включенном состоянии. Поэтому насос не запускается.

Когда уровень воды опустится ниже электрода F2, ток базы прервется, и транзистор VT1 закроется и выключит реле K1, нормально-замкнутые контакты которого запустят насос. Далее цикл повторится снова. Если переключатель S2 установить в правое по схеме положение, то насос будет работать в дренажном режиме. При этом следует учесть такое обстоятельство: если это насос погружного типа, во избежание сухого хода его заборная часть должна находиться ниже датчика нижнего уровня F2.

Несколько слов о деталях. Схема некритична к типам используемых деталей. В качестве трансформатора подойдет любой маломощный трансформатор, например от трехпрограммных вещательных приемников или от китайских адаптеров постоянного тока. При этом напряжение на конденсаторе C1 должно быть не менее 24 В.

Вместо диодов КД212А подойдут любые с выпрямленным током около 1 А и обратным напряжением не менее 100 В. транзистор VT1 можно заменить на КТ829 с любой буквой или на КТ972А. конденсатор C1 типа К50-35 или импортный.

Светодиод HL1 указывает на подключение устройства к сети. Его можно заменить любым светодиодом красного цвета свечения. В схеме используется реле типа ТКЕ52ПОД, которое можно заменить любым с катушкой на напряжение 24 В и с контактами, способными выдержать ток, потребляемый насосом.

Правильно собранное из исправных деталей устройство управления насосом в наладке, как правило, не нуждается. Но перед установкой его в резервуар лучше произвести проверку, что называется, на столе: вместо насоса временно подключить лампочку небольшой мощности, а работу электродов можно имитировать и в стакане с водой, а то и вовсе без воды.

Для этого надо включить схему при этом лампочка должна зажечься. Потом замкнуть электрод F2, – лампочка продолжает гореть. Не размыкая электрода F2, замкнуть электрод F1, и лампочка должна погаснуть.

После этого последовательно разомкнуть электроды F1 и F2, – лампочка погаснет только после размыкания последнего. Если все сработает именно так, то можно смело подключать насос и пользоваться собственной водокачкой.

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:

Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;

Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;

Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.

Starter box для первых экспериментов в подарок!

После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды.

Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.