Глубина всасывания поверхностного насоса

Вопрос организации водоснабжения в частном доме навсегда останется популярным. Сегодня не будем затрагивать этапы выбора поверхностного насоса, а постараемся развеять мифы о подъеме насосом воды с глубины. Если вы решили самостоятельно настроить всасывающую линию, но после прочтения инструкции еще остались вопросы - дочитайте до конца, чтобы сложить все пазлы воедино.

С какой глубины поверхностный насос поднимает воду?

Чаще всего в инструкции к насосу пишут, что MAX значение глубины всасывания 8 метров. Как говорится, доверяй, но проверяй. Посмотрим, как это работает на практике. Подготовили пару примеров с графическим сопровождением.

Исходные данные. Есть насосная станция, всасывающая магистраль с фильтром и обратным клапаном. При расчетах всегда важно учитывать глубину до начала водной глади или зеркала воды. С этой нижней отметки электронасос для воды может качать без перебоев. Важно понимать... глубина, на которую опущена всасывающая магистраль, на результат не повлияет, даже если это будет дно Марианской впадины.

Чтобы поверхностный насос всасывал воду хорошо, от зеркала воды до входа в насос должно быть не более 8-9 метров. Именно от «зеркала» до входа в насос, не до поверхности грунта! От земли до воды у вас может быть 6 метров, а сам насос может находится на втором этаже дома. При таком раскладе высота всасывания увеличивается еще на 3 метра - это тоже нужно учитывать.

ПРИМЕР №1. От входа в насос до зеркала воды 7 метров. Горизонтальное расстояние меньше пары метров, поэтому им можно пренебречь. В такой ситуации насосная установка водоснабжения будет работать.

ПРИМЕР №2. Прошлым летом была установлена насосная станция воды и успешно работала. Но, следующий сезон выдался засушливым, уровень воды упал на 2 метра. Расстояние до входа в насос теперь составляет 9 метров. С вероятностью 99% система работать с прежней производительностью не будет. Итог: насос слабо качает воду.

Теперь при расчете добавим горизонталь. Она конвертируется так: 10 метров горизонтали приравниваются к одному метру вертикали.

ПРИМЕР №3. От зеркала воды до входа в насос 6 метров. Длина трубопровода по горизонтали достигает 10 метров. Значит считаем +1 метр к вертикали. Итого получается 7 метров вертикали - глубина всасывания насоса допустимая, работать будет.

Если горизонталь трубопровода к всасывающему насосу составит 30 метров, это будет эквивалентно 3 метрам по вертикали. Получившиеся суммарно 9 метров можно назвать критическим значением. Не исключено, что работать будет, хотя есть определенный риск. Возвращаясь к ситуации с динамикой уровня воды или расположением трубы немного под уклоном, насосная установка водоснабжения не сможет забрать воду.

Эквивалент 8 метров в какой-то мере тоже рискованный. Точно предугадать на сколько опустится уровень воды невозможно. Зеркало воды - параметр динамический, нужно принимать во внимание все его состояния, в т.ч. когда насос закачивает воду.

Логика расчетов понятна, перейдем к объяснению всего происходящего с точки зрения физики.

Давление в водопроводе. Принцип работы насосной станции для частного дома

Начнем с простого, чтобы понять суть физического явления. Все мы смотрим прогноз погоды и слышали про атмосферное давление. Часто звучат цифры 730, 740, 750мм ртутного столба. Что это значит?

Рассмотрим один из простых способов измерения атмосферного давления. Если взять колбу с разметкой внутри которой вакуум, опустить ее в ртуть, то ртуть поднимется на 760мм. Атмосфера всегда пытается заполнить любое пространство, где давление ниже. Она давит на ртуть и выталкивает ее на высоту 760мм.

Но что, если это будет не ртуть, а вода? Произойдет то же самое. Только нужно учесть: вода не такая плотная как ртуть, поэтому поднимется намного выше - 760мм рт.ст. против 10332мм водяного столба.

Получается, в условиях вакуума в колбе вода поднимется на 10.3м (сделать давление меньше не получится). Итог: атмосфера всегда пытается заполнить вакуум и может вытолкнуть воду максимально на 10.3м. Синхронизируем эту информацию с работой насосного оборудования.

Когда насос включается, он начинает выталкивать воду из камеры в напорную магистраль, происходит разрежение, образуется вакуум как при работе пылесоса. Обозначенный ранее предел является ограничением глубины всасывания.

Чисто теоретически всасывание с глубины 10.3 метра возможно, но на практике всё иначе. Это действует только на уровне моря, т.е. атмосферного давления 760мм. рт.ст. Чем выше вы находитесь, тем меньше будет максимальную глубина всасывания вашего насоса. Сравните значения по городам с разными географическими координатами.

Может ли поверхностный насос закачать воду с глубины больше 10 метров?

Нет, в реальной жизни это значение недостижимо. Кроме давления атмосферы нужно учитывать множество других параметров. Наличие обратного клапана, фильтра, сопротивление трубы, герметичность системы, особенности конструкции конкретной модели насоса.

Производители, учитывая все эти факторы, обычно перестраховываются и указывают максимальную глубину всасывания поверхностного насоса не теоретическую 10.3 метра, а более реальную - семь, восемь, иногда 9 метров.

Эти ограничения не связаны с мощностью насоса. Даже если у вас будет две конструктивно одинаковые модели разной мощности (например, одна на 1кВт, другая на 2кВт) - они будут обладать условно одинаковым потенциалом для глубины всасывания. Разница по мощности отразится лишь на скорости всасывания и подаче воды в большем объеме.

Теперь вы знаете, что исключений из правил не бывает. Но, сможете запросто определить, какой насос для воды выбрать, плюс какие условия нужно воссоздать, чтобы добиться его максимально эффективной работы.

Если взять для перекачки воды самовсасывающий насос?

Да, есть такие модели поверхностных насосов с внешним эжектором. Работают немного по-другому принципу: они не всасывают воду, поэтому вышеобозначенные правила на них не распространяются. Такие насосы могут забирать воду с глубины 25-30 метров, но лучше сократить этот диапазон до 15-16 метров.

Как видите из примера, к источнику воды идут две трубы 25мм и 32мм, соединяются они во внешнем эжекторе. Получается, что он толкает воду по (25) трубе, энергия этой воды передается некоторому количеству воды из источника, и они вместе поднимаются обратно в большем количестве уже по (32) трубе.

Главная проблема: самовсасывающий насос имеет очень низкий КПД, конструкция капризная и её трудно смонтировать. Использовать такой насос можно в тех случаях, когда просто нет другого выхода.

На заметку:

Насосы с отверстием на уровне оси вала (по центру) в большинстве случаев являются нормальновсасывающими. С отверстием выше оси вала - самовсасывающими или насосами со встроенным эжектором.

Первые не могут удалять воздух из системы: у них и насосная камера, и всасывающая магистраль обязательно должны быть заполнены водой. Соответственно, необходимо установить обратный клапан на конце всасывающей магистрали. Вторые могут удалять воздух, им достаточно заполнить водой только насосную камеру.

• Соблюдайте герметичность. Если всасывающая магистраль будет не герметична, то сбоев в работе насоса не избежать.
• Не заужайте всасывающую магистраль.
• Если вход 1”, труба должна быть 32мм. Если вход 1 1/4” подойдет труба 40мм и т.д.

• Никогда не монтируйте всасывающую магистраль так, чтобы у нее была верхняя точка в которой может скапливаться воздух. Магистраль должна идти строго снизу вверх, без перепадов.

Подведем итоги

• Многие говорят, что максимальная глубина всасывания - это ерунда, насос отлично качает воду с глубины 12 метров. Эти люди просто не знают реальный уровень воды или имеют в виду глубину погружения всасывающей магистрали. Важно только, где начинается зеркало воды, а погружать линию можно хоть на 100 метров, это ни на что не повлияет.
• Обращаясь за советом к монтажникам, фильтруйте информацию. Теперь у вас есть полное представление, как насос качает воду. Базовая схема подключения поверхностного насоса понятна, разобрались и с давлением воды в водопроводе. Выбрать трубопровод нужного диаметра и длины не составит труда.
• Чтобы насосная станция для частного дома работала хорошо и прослужила дольше, рекомендуем поставить фильтр грубой очистки перед входом в насос. Дополнительно в линию (но, уже после насоса) можно установить фильтры со сменными картриджами.
• Не игнорируйте показатель «зеркало воды». Если нет возможности оценить статический / динамический уровень воды, идея купить самовсасывающий насос может оказаться провальной. Не хотите рисковать? Установите погружной насос.

Надеемся, что помогли закрыть все пробелы в теме «С какой глубины поднимает воду поверхностный насос?». Если остались вопросы или нужна консультация по выбору насоса для водоснабжения дома, пишите. С радостью поможем!