Принцип работы водяного насоса

Классификация по типу установки — погружные или поверхностные насосы

Все насосы бывают погружными или поверхностными. Это классификация определяет расположение оборудование и принцип его работы.

Погружные насосы имеют особенную конструкцию для полного погружения в перекачиваемую жидкость. Эти специализированные насосы используются в различных промышленных и коммерческих целях, встречаются и на территории частных домов.

Конструкция погружного насоса имеет определенные особенности:

• оснащен водонепроницаемыми кабелями, которые подают питание непосредственно на двигатель. Поскольку речь идет о погружении в воду, производители продумывают защиту от негативного воздействия водной среды на материалы агрегата;
• двигатель и корпус турбины соединены между собой;
• механические и электрические элементы управления находятся в защитном корпусе, чтобы не допустить попадание воды.

Для эффективной и бесперебойной работы оборудования через насос должно проходить достаточное количество жидкости. Если это недопустимо в силу конструктивных особенностей и условий эксплуатации, тогда в насосе присутствует кожух с закрытым верхом. За счет этого жидкость подается в насос.

Для надежной и длительной работы погружных насосов важно обеспечить дополнительную защиту от перегрузки. Поскольку отслеживать его состояние и исправность сложнее (агрегат находится на глубине), важно продумать систему защиты для продления срока службы оборудования

Также должна быть исправной и срабатывать система автоматического отключения насоса в случае остановки двигателя или заклинивания рабочего колеса. Если такая проблема будет иметь место, сложно предотвратить повреждение обмоток двигателя.

Погружные насосы бывают разных размеров, который зависит от сферы их применения – бытового или промышленного. Для тяжелых условий эксплуатации используют крупные насосы с возможностью перекачивания частиц диаметром до 65 мм. В промышленных условиях может иметь место двухуровневая система насоса путем соединения дух агрегатов. Так, можно обеспечить бесперебойность работы даже при выходе одного из строя. Плюсом такой системы будет снижение износа каждого насоса.

Погружные насосы устанавливают в следующих местах:

• глубокие колодцы;
• подвальные помещения с рисками затопления;
• в паре с обычным насосом, чтобы предотвратить выход из строя одного устройства, двигатель которого может забиться загрязненной жидкостью;
• в местах с ограниченным пространством;
• сельскохозяйственные постройки;
• трубопроводы с целью увеличения потока воды. Допустима горизонтальная установка насоса. Они бесшумные, поэтому использовать погружные насосы в трубах оптимально. Более того, двигатель и электрические детали закрыты для попадания жидкости.

Погружные насосы нельзя использовать при повышенных температурах жидкостей, в условиях агрессивной окружающей среды, в источниках с абразивными элементами, с твердыми частицами увеличенных фракций.

В погружных насосах система управления предназначена для контроля над уровнем жидкости. Она должна запускать или останавливать работу оборудования при достижении определенного уровня жидкости

В таких насосах важно исключить работу на сухую, что может привести к выходу из строя двигателя. Для этого производители оснащают модели насосов дополнительными функциями и сигналами тревоги.

Современные погружные насосы – это высокоэффективное оборудование, которое считается безопасным в использовании. Это долговечные двигатели со сроком эксплуатации свыше 40 лет. Это отличный вариант для перекачивания воды из источников, когда нужно полностью погрузить насос в жидкость или установить его ниже уровня земли.

Как работает водяной насос

Назначение насосного оборудования – доставка жидкости к месту водоразбора. Независимо от конструктивных особенностей, принцип действия водяного насоса один и тот же. При включении электродвигателя в рабочей камере создается вакуум. Низкое давление внутри корпуса способствует засасыванию воды, которая перемещается к выходному патрубку. Напор на выходе имеет силу, достаточную для преодоления гидравлического сопротивления трубопровода.

Тип агрегата и конструкция рабочего органа определяют особенности его эксплуатации.

Центробежный насос

Агрегаты центробежного типа отличаются сочетанием высокой производительности и напора. Оптимальные рабочие характеристики обеспечили их популярность у потребителей. Из чего состоит центробежный водяной насос:

• корпус из прочного материала – сталь, латунь, бронза, чугун;
• ротор, вращающийся за счет электродвигателя;
• рабочее колесо с лопастями (крыльчатка);
• патрубки – входной и напорный.

Вращающиеся лопасти рабочего колеса создают внутри корпуса центробежную силу. Жидкость затягиваются внутрь, прижимается к стенкам камеры, а затем под давлением выталкивается в трубопровод. Универсальный тип оборудования отличается широким разнообразием моделей. Агрегаты классифицируются:

• по способу установки – погружные, полупогружные и поверхностные;
• по направлению вала – горизонтальные и вертикальные;
• по количеству рабочих колес (ступеней) – одноступенчатые, многоступенчатые.

Внимание. Оборудование, подающее воду, работает в непрерывном режиме, поэтому для его изготовления используются прочные и безопасные материалы

Преимущества устройств центробежного типа:

1. Функционирует при температуре до +350 0 .
2. Прочность и долгий срок службы.
3. Высокий КПД.
4. Доступная стоимость.

Для организации водоснабжения и полива рекомендуются модели консольного типа. Они рассчитаны на перекачивание жидкости с примесями. Многоступенчатые установки обеспечат высокую производительность и бесперебойную работу по подаче воды. Консольные конструкции требуют защиты от внешнего воздействия, поэтому размещаются в помещении.

Вихревые насосы

Благодаря конструктивным особенностям оборудование способно создать мощный напор. Как работает водяной насос вихревого типа? Лопасти рабочего колеса при вращении образуют вихрь из перекачиваемой жидкости. Это свойство позволяет обеспечить высокий напор при небольших габаритах установки. Компактные модели используются для орошения садов и огородов. Они не чувствительны к попаданию в жидкость пузырьков воздуха, но быстро выходят из строя при попадании в воду механических примесей.

Преимущества вихревых агрегатов:

1. Компактный размер.
2. Высокий напор, давление установки превышает аналогичный показатель центробежных моделей в 3-5 раз.
3. Простота конструкции облегчает обслуживание и ремонт.
4. Оборудование способно к самовсасыванию жидкости.

Среди недостатков – низкий КПД (около 45%) и чувствительность к абразивным частицам.

Вибрационные насосы

Агрегаты вибрационного типа применяются для организации полива и водоснабжения частных ломов и дач из индивидуального источника. Оборудование неприхотливо в эксплуатации, его можно использовать при перекачивании загрязненной жидкости. Работа устройства связана с воздействием магнитного поля на катушку с сердечником. Металлический сердечник связан с гибкой диафрагмой, которая при изгибании создает низкое давление в всасывающей камере. Жидкость поступает в корпус, а при возвращении сердечника и диафрагмы в начальное положение, выталкивается через выходной патрубок.

Достоинства вибрационных агрегатов:

1. Возможность перекачивать загрязненную воду, которая используется при раскачке колодцев и скважин.
2. Доступная стоимость оборудования.
3. Отсутствие трущихся деталей, увеличивает срок эксплуатации.

Вибрационные насосы не лишены недостатков:

1. Чувствительность к перепадам напряжения.
2. Разрушительное воздействие вибрации на стенки скважины.

Совет. Если в доме часто происходят скачки напряжения, стоит установить стабилизатор. Это устройство обезопасит насосное оборудование.

К выбору насоса следует подходить ответственно, учитывая его надежность и потребительские характеристики. Основные критерии выбора оборудования: напор, производительность, чувствительность к загрязнению и потребляемая мощность. Приобретать агрегат следует с учетом условий эксплуатации и назначения, тогда он прослужит максимальный срок.

Конструктивные особенности насоса для отопления

Устройство водяного насоса для отопления достаточно простое. Во-первых, это малогабаритный и маломощный прибор. Во-вторых, в его конструкции нет сложных деталей и узлов. На фото ниже показана деталировка агрегата, в который входит чугунный корпус (1), латунная крыльчатка (2), специальная крышка (3), с помощью которой отделяются два отсека друг от друга: где расположена крыльчатка и электродвигатель. Сам электродвигатель (4) и электрическая часть: клеммная коробка (5), к ней присоединяется питающий электрический кабель, блок управления в виде электронной платы (6) и крышка (7), закрывающая клеммную коробку.

Деталировка водяного насоса для отопления

Данная модель является более современной, потому что в ней все процессы контролируются и управляются электронной платой. Но есть модели проще, в которых плату заменяют конденсатором, а настройку скоростей производят вручную, для чего используется тумблер, расположенный на крышке блока управления.

Принцип работы водяных насосов для отопления частного дома, как и сама конструкция, достаточно прост. Все дело во вращении крыльчатки, которая создает центробежную силу, которая отбрасывает воду на периферию своего колеса, где и создается большое давление жидкости. Это давление и прогоняет теплоноситель по трубам и другим элементам системы отопления. В центре же крыльчатки, наоборот, создается разряжение, то есть, снижение давления. Поэтому горячая вода как бы сама втягивается в этот участок, то есть, происходит засасывание жидкости.

Но фото ниже показано, как работает насос для отопления, как теплоноситель из одной камеры перетекает в другу

Обратите внимание и на один элемент, через который в автоматическом режиме воздух в теплоносителе покидает трубную систему. Необходимо отметить, что такие воздухоотводчики редко используются в конструкциях водяных насосов

Чаще в них устанавливается винт, открывая который, можно стравливать скопившийся воздух. Данная конструкция проще и по использованию, и по технологическому исполнению.

Принцип работы отопительного насоса

Подбор мощности

Выбранный агрегат должен соответствовать условиям эксплуатации по производительности

Однако важно, чтобы его можно было подключить к источнику питания. В бытовых условиях используются однофазные устройства. Чем больше мощность, тем выше производительность агрегата

В данном случае насос приобретает способность сильнее разгонять рабочий вал, что приведет к увеличению возможностей устройства

Чем больше мощность, тем выше производительность агрегата. В данном случае насос приобретает способность сильнее разгонять рабочий вал, что приведет к увеличению возможностей устройства.

Следует учитывать, что мощность, а вместе с тем и производительность, агрегата зависят от задач, которые планируется решать. Так, если требуется организовать обслуживание разной бытовой техники – стиральной, посудомоечной машин, – понадобится мощная модель. Для подачи воды к минимальному количеству сантехнических приборов достаточно более простого по свойствам устройства.

Основные правила монтажа насоса

Устанавливая электронасос для отопления, надо помнить о соблюдении ряда важных правил:

1. по бокам от насоса надо зафиксировать шаровые краны. В случае необходимости демонтажа насоса, с помощью шаровых кранов вероятность выхода теплоносителя из системы будет исключена;
2. перед насосным устройством врезается фильтр. Нужно это для защиты прибора от различных частиц, которые присутствуют в теплоносителе;
3. в верхней части байпаса должен находиться воздушный клапан. Он будет выводить скопившийся в системе воздух. Можно выбрать автоматический либо ручной тип клапана;
4. резьбовые соединения должны выполняться с помощью прокладок и герметика. Нужно это для избежания протеканий;
5. на насосном приборе есть стрелка, которая показывает направление движения теплоносителя. Это направление надо соблюдать в процессе монтажа;
6. чтобы сделать процесс использования насосного устройства полностью безопасным, подключать прибор надо только в розетку с заземлением. Поэтому перед установкой насоса требуется провести ряд действий по обеспечению заземления.

Подключается электронасос для отопления дома по следующему алгоритму:

• выбор места. Подключенный насос нуждается в периодическом обслуживании. Также необходимо позаботиться о том, чтобы был доступ к электросети. Поэтому месторасположение надо выбирать, учитывая данные факторы. Конечно, близость к сети не является обязательным требованием: можно провести удлинение силового кабеля сети к требуемому месту монтажа. Но это создаст дополнительные неудобства. Лучше всего устанавливать насосы в месте ввода расширительного бака. Таким образом, можно достичь максимально высоких температурных показателей в данном месте;
• если насос устанавливается в действующую сеть, предварительно необходимо слить теплоноситель. Если система отопления находилась в длительной эксплуатации, ее надо хорошенько прочистить от скопившихся внутри загрязнений. Для этого следует несколько раз наполнить ее водой, а затем опорожнить;
• монтаж насоса и функциональной цепочки арматуры выполняется в соответствии с описанными выше правилами;
• когда процесс установки завершен, отопительную систему надо снова заполнить теплоносителем;
• теперь нужно проверить систему на работоспособность. Например, если не включился насос отопления, возможно, есть какие-нибудь проблемы с электропитанием. Надо проверить предохранители и фазы. Если все в норме, вероятно, сгорела обмотка привода. Все погрешности на данном этапе следует исправить;
• после этого надо открыть центральный винт. Он находится на крышке корпуса. Данная процедура нужна для того, чтобы избыток воздуха вышел из насоса. Когда выступит вода, значит все в порядке: воздух полностью удален. Надо отметить, что выводить воздух с насоса с ручным управлением следует каждый раз перед включением устройства.

Зная, как поставить дополнительный насос в систему отопления, можно без затруднений проделать эту процедуру самостоятельно. Положительные изменения в пользовании отопительной системой с врезанным насосом заметны в первые дни эксплуатации.

Лучше покупать насос для котла отопления типа автомат. Так можно защитить устройство от неправильной эксплуатации. При подключении оборудования к сети лучше использовать автоматический предохранитель с флажком, который будет выполнять две функции: предохранителя и выключателя. Устанавливать предохранитель следует на расстоянии более 50 см от котла.

Можно установить насос в отопительную систему, где уже имеется один насос. Но тут надо учитывать некоторые нюансы. Насосный прибор включается, когда срабатывает тепловое реле.

Чтобы оба аппарата работали синхронно, второй прибор надо тоже подключить к реле.

Дополнительный насос можно подсоединить к основному путем параллельного подключения. Зная, как подключить насос отопления к электросети, это особых трудностей не составит.

Чаще всего насосное оборудование работает от 220 вольт. Но есть агрегаты, работающие от 380 вольт. Сегодня в продаже можно встретить и насос для отопления на 12 вольт с плавным вариатором скорости. Такие агрегаты незаменимы, если нет возможности подключения к электросети 220 вольт. Благодаря электронному вариатору скорости, насос включается плавно, есть возможность выставлять точные параметры прибора. Но все же насос для отопления 12 вольт используется крайне редко.

Классификация насосов по конструктивному исполнению.

Оптимальное место установки циркуляционного насоса

Хотя интернет изобилует массой информации на эту тему, однако простому пользователю не всегда удается определиться с оптимальной схемой подключения циркуляционного насоса в систему отопления. Причина заключается в противоречивости подаваемой информации, из-за чего на тематических форумах постоянно возникают жаркие дискуссии.

Приверженцы установки аппарата исключительно на обратном трубопроводе приводят в защиту своей позиции такие доводы:

• Более высокая температура теплоносителя на подаче по сравнению с обраткой провоцирует существенное сокращение срока службы насоса.
• Горячая вода внутри подающей магистрали менее плотна, из-за чего возникают дополнительные затруднения в ее перекачке.
• В обратном трубопроводе теплоноситель имеет высокое статическое давление, что облегчает работу насоса.

Нередко такая убежденность складывается также от случайного лицезрения того, где установлен циркуляционный насос на отопление в традиционных котельных: там насосы, действительно, иногда врезают в обратку. При этом в других котельных установка центробежных насосов может осуществляться на подающих трубах.

Аргументы против каждого из приведенных доводов в пользу установки на обратной трубе следующие:

1. Стойкость бытовых циркуляционных насосов к температуре теплоносителя обычно достигает +110 градусов, тогда как внутри автономных систем отопления вода редко нагревается выше +70 градусов. Что касается котлов, то они на выходе выдают температуру теплоносителя примерно +90 градусов.
2. Вода при температуре +50 градусов имеет плотность 988 кг/м³, а при +70 градусов – 977.8 кг/м³. Для приборов, создающих давление 4-6 м водного столба, и способных перекачать примерно тонну теплоносителя за 1 час, такая мизерная разница в плотности в 10 кг/м³ (вместимость канистры на 10 л) не играет существенной роли.
3. Фактическая разница статического давления теплоносителя внутри подачи и обратки также минимальна.

В качестве вывода можно сказать, что схема подключения циркуляционного насоса может предполагать его установку как на обратной, так и подающей трубе отопительного контура. Тот или иной вариант, где устанавливать циркуляционный насос в системе отопления, не оказывает значимого влияния на его уровень работоспособности и эффективности. Исключением является использование недорогих твердотопливных котлов прямого горения, в которых отсутствует автоматика. Так как горящее топливо в таких нагревателях быстро потушить нет возможности, это нередко провоцирует закипание теплоносителя. Если подключение насоса отопления было проведено на подающей трубе, это позволяет образовавшемуся пару вместе с горячей водой попасть внутрь корпуса с крыльчаткой.

Далее события разворачиваются следующим образом:

• Аппарат резко снижает свою производительность, так как его рабочее колесо не в состоянии перемещать газы. Это провоцирует снижения скорости циркуляции теплоносителя.
• Наблюдается уменьшение поступающей в котловой бак охлаждающей воды. Как результат, прибор перегревается еще больше, а образование пара возрастает.
• После того, как объем пара достигнет критических значений, он попадает внутрь крыльчатки. После этого наступает полная остановка циркуляции теплоносителя: возникает аварийная ситуация. Давление в системе возрастает, из-за чего сработавший предохранительный клапан выбрасывает клубы пара внутрь котельной.
• Если не затушить дрова, то на каком-то этапе клапан не справится с возрастающим давлением. В результате этого возникает реальная опасность взрыва котла.

Если схема установки циркуляционного насоса в систему отопления предполагает его монтаж на обратную трубу, то это уберегает прибор от прямого воздействия водяного пара. Как результат, увеличивается период времени до аварии (почти на 15 минут). То есть это не предотвращает взрыв, а лишь дает дополнительное время на принятие дежурных мер по устранению возникшей перегрузки системы. Поэтому при поиске места, где ставить насос на отопление, в случаях с простейшими дровяными котлами лучше выбирать для этого обратный трубопровод. Современные автоматизированные обогреватели на пеллетах могут монтироваться на любом удобном участке.

Преимущества циркуляционных приборов

До 1990 года отопительные системы в частной застройке проектировались и строились преимущественно без насосов. Теплоноситель двигался по трубам самотеком, а его циркуляция обеспечивалась конвекционными потоками жидкости при её нагреве в котле. В настоящее время все еще используют системы с естественной циркуляцией, хотя не так часто.

Недорогие твердотопливные котлы производятся без встроенных насосов, потому что производитель не знает параметров отопительного контура. Для таких систем покупка водяного насоса обязательна

Сейчас движение теплоносителя осуществляется принудительно с помощью водяных насосов, которые имеют ряд преимуществ:

1. Пониженная нагрузка на котел за счет уменьшения разницы температур во входящей и исходящей трубе.
2. Равномерное распределение тепла по комнатам вследствие одинаковой температуры теплоносителя по всей длине отопительных колец.
3. Возможность оперативного регулирования температуры теплоносителя.
4. Быстрый прогрев отопительной системы при пуске холодного котла.
5. Отсутствие необходимости в устройстве трубопроводов с уклоном к котлу, обеспечивающих самопроизвольное перемещение теплоносителя.
6. Возможность использования тонких труб, которые занимают немного внутреннего пространства квартиры.
7. Мощность насоса позволяет нагнетать в отопительном контуре давление, достаточное для подачи теплоносителя на несколько этажей вверх.
8. Использование запорной арматуры на отдельных петлях сетей отопления.
9. Возможность интегрирования насоса в систему автоматического регулирования работы котла.

При массе преимуществ у циркуляционных приборов есть и два недостатка – это зависимость от электропитания и дополнительные расходы на электроэнергию.

Но минусы легко компенсируются – установка водяного насоса позволяет экономить 10-20% топлива, а доля стоимости электроэнергии в общих расходах на отопление составляет лишь 3-5%. Кроме того, при частом отсутствии электроэнергии можно установить ИБП, который обеспечит на определенный период автономную работу котла и насоса.

Круги циркуляции

Монтаж и установка масляного насоса Ваз 2108-2109-21099 Система охлаждения в автомобиле имеет два круга циркуляции: большой и малый. Основным считается именно малый, поскольку при запуске агрегата по нему сразу же начинает циркулировать охлаждающая жидкость. В работе малого круга задействованы только каналы блока цилиндров, помпа, а также радиатор отопления салона. Циркуляция проходит по малому кругу до тех пор, пока ДВС не достигнет нормальной рабочей температуры, после чего срабатывает термостат и открывает большой круг. Благодаря такой системе прогрев двигателя значительно сокращается, а в зимнюю пору система не столько охлаждает агрегат, сколько поддерживает его нормальный температурный режим.

Малый и большой круги циркуляции охлаждающие жидкости

В работе большого круга задействованы вентилятор, радиатор охлаждения, впускные и выпускные каналы, термостат, расширительный бочок, а также те элементы, которые принимают участие в функционировании малого круга. Внешний круг, он же большой круг, начинает работать, когда температура охлаждающей жидкости достигает 80-90оС, и обеспечивает её охлаждение.

На что ориентироваться при выборе

Если в ручном насосе появилась насущная необходимость, то следует знать, как правильно подойти к выбору оптимальной модели.

В первую очередь, сравниваются параметры скважины (глубина залегания водоносного слоя) и параметры предлагаемых в продаже насосов. Как уже говорилось, большинство ручных моделей способно работать с источниками, расположенными на лбине не ниже 6 ÷ 8, редко – 10 метров

Если залегание более глубокое – то здесь альтернативы нет: придется предусматривать установку только штангового насоса.
Важно знать производительность насоса – какое количество воды он способен прокачать за цикл (или за единицу времени – минуту, при интенсивной нагрузке))
Следующий параметр планируемой (или имеющейся) скважины – диаметр обсадной трубы, также влияет на выбор насоса. Если труба имеет условный проход 4 дюйма (100 мм) и более – никаких проблем нет, и можно приобретать любой насос

Но в том случае, когда обсадка более узкая, штанговый насос уже может не подойти – просто его рабочий помповый узел невозможно будет опустить в толщу воды.
Необходимо знать степень загрязнённости воды из скважины – обычно в паспортных характеристиках насоса указывается допустимый уровень, с которым оборудование способно работать.
Наверное, будет нелишним оценить удобство работы с насосом. При этом необходимо иметь в виду, что в числе пользователей могут оказаться люди в почтенном возрасте или дети – хватит ли их усилий для того, чтобы набрать хотя бы небольшой объем воды.
Необходимо продумать, как будет устанавливаться насос – какие у конкретной модели имеются установочные платформы или посадочные отверстия, кронштейны или проушины и т.п. Немаловажно знать и массу приобретаемого прибора, чтобы заранее предусмотреть возможные способы его монтажа – будет ли это металлическая сварная рама, забетонированная площадка, фланцевое соединение к выходящей из земли обсадной трубе, настенное крепление или же просто какой-то облегченный вариант для сезонного использования.
Исходя из предполагаемых условий эксплуатации можно определиться и конструктивными особенностями изделия. Так, для установки только лишь на летний период можно приобрести облегченный пластиковый вариант. Если предполагается стационарная установка, то выбор делается в пользу чугуна или нержавеющей стали. Кроме того, для временного пользования следует приобретать модель, которую несложно своими силами быстро установить и демонтировать.
Наконец, для многих хозяев определяющим фактором является еще и внешняя декоративность насоса – об этом уже упоминалось в статье. Конечно, приобретение насоса, способного украсить участок, повлечет куда более серьезные денежные затраты.

Типы и конструкция водяных насосов

Несмотря на то, что водяные автомобильные помпы не имеют кардинальных отличий в конструкции, они условно делятся на две категории:

• Механическая помпа. Это классическая модификация, которая используется в большинстве моделях авто. Устройство такого насоса было описано выше. Работает он за счет передачи крутящего момента через ремень, соединенный со шкивом коленвала. Механический насос функционирует синхронно с ДВС.
• Электропомпа. Данная модификация также обеспечивает постоянную циркуляцию ОЖ, только привод у нее другой. Для вращения вала с крыльчаткой используется электродвигатель. Он управляется микропроцессором ЭБУ в соответствии с алгоритмами, прошитыми на заводе-изготовителе. Электропомпа имеет свои плюсы. Среди них – возможность отключить циркуляцию для ускоренного прогрева ДВС.

Похожие записи:

Инструкция, как повесить и прикрепить карниз для штор на стену Пластиковые панели для кухни Как расположить дом на участке: по площади, по форме, по сторонам света Какую декоративную штукатурку выбрать для балкона Как из старого дома сделать новый: план работ, советы Пробковые панели для стен: эстетика натуральности для современного дома и 85 избранных интерьеров