Устройства и приспособления для систем полива

Поливать огород с помощью лейки или ведра – задача достаточно сложная, требующая большой затраты сил и времени. Поэтому чаще всего люди приобретают насосы, которые имеют различную конструкцию и разные принципы действия. Кроме того, если ведро или бадья предназначены для порционного извлечения воды, то для непрерывного процесса в большей степени подходят насосы.

У любых насосов есть две основные характеристики: производительность (она определяет количество воды, которую механизм способен вывести на поверхность за единицу времени) и напор, или высота подъема (определяет высоту, на которую насос может подавать воду при имеющейся производительности).

Оба этих параметра тесно связаны между собой: если рабочее колесо будет иметь постоянную частоту вращения, то с увеличением производительности напор заметно упадет. Учитывая эти моменты, выбирают необходимый насос. При выборе также принимают во внимание некоторые индивидуальные требования, например, высота подъема воды является фактором, определяющим разницу между уровнем воды непосредственно в колодце и самой высокой точкой водоразбора. Учитывают гидравлическое сопротивление и напор на узлах водоразбора. Эти параметры складываются из линейных и местных потерь. Линейные потери располагаются по прямым участкам труб, а местные – в районе поворотов, переходов с одного диаметра на другой, прочих элементов трубопроводной арматуры. Для средней поливной системы потери составляют 1,5–2 мм водного столба. В точках водоразбора напор должен составлять 3–5 м.

Средняя производительность насоса для стандартного дачного участка должна быть примерно 2–3 м³/ч. Если же сделано много точек водоразбора, а также предусмотрен полив значительных площадей, этот параметр увеличивается, его придется рассчитывать в индивидуальном порядке.

Если рассматривать все наиболее распространенные на сегодняшний день насосы, их можно разделить на три большие группы: водоподъемные, циркуляционные и дренажные.

Эта группа предназначена для поднятия воды на поверхность из скважин и колодцев. По месторасположению механизма в процессе работы водоподъемные насосы делят на поверхностные и погружные.

Поверхностные насосы относятся к числу наиболее распространенных и недорогих моделей и чаще остальных используются на небольших участках и дачах, где требуется взять воду для полива из поверхностных водоемов: пруда, речки, родника или неглубокого (до 8–9 м) колодца.

В поверхностных моделях сам насос в момент подъема воды находится на поверхности, а в воду опускается шланг. Главные преимущества данного типа заключаются в относительно невысокой стоимости, простоте эксплуатации и транспортировки, однако такой насос можно применять только на участках с близким расположением грунтовых вод, так как чаще всего он может поднять воду с глубины до 8 м.

Этот тип насоса хорошо подойдет для полива сада или огорода, особенно если приходится брать воду из ближайшей речки или родника, а также для перегонки воды из емкости в емкость. Для полноценного водоснабжения дачи такие моторы используют только в комплексе с накопительным баком, так как в противном случае частое включение и выключение насоса приведет к быстрому износу дорогостоящего мотора.

В таком проекте водоснабжения вода изначально подается в бак-накопитель, откуда затем расходуется на различные нужды. Для удобства в систему монтируют индивидуальный контроллер, который автоматически отключает насос при достижении водой в емкости определенного уровня, и включает, когда уровень воды в емкости падает (рис. 10).

Система, несмотря на простоту и относительно невысокую цену, имеет один серьезный недостаток – вода распределяется по домашнему водопроводу из накопительной емкости практически без давления, при этом мотор приходится оборудовать специальным контроллером, о котором было сказано выше.

Рисунок 10. Схема водоснабжения с использованием поверхностного насоса, гидробака и индивидуального контроллера: 1 – контроллер индивидуального водоснабжения (КИВ); 2 – розетка и выключатель для КИВ; 3 – розетка для насоса; 4 – насос; 5 – гидробак; 6 – клапан обратный донный

Погружные насосы используют для поднятия воды из глубоких водоемов для полива и водоснабжения дома. В отличие от поверхностных погружные насосы сами находятся в воде, откуда за счет создаваемого давления и подают воду через трубы на поверхность. По своей сути погружные насосы представляют вариант насосной системы, работающей не на поверхности, а в воде (рис. 11).

Рисунок 11. Схема водоснабжения с погружным насосом: 1 – погружной насос; 2 – обсадная труба; 3 – металлический трос; 4 —скважина; 5 – обратный клапан; 6 —гидроаккумулятор; 7 – водонагреватель

По своим конструктивным особенностям они делятся на два вида: колодезные и скважинные.

Колодезные насосы отличаются относительно большим диаметром, что, с одной стороны, позволяет поставить мотор большего размера, а значит, обеспечить высокий напор воды, а с другой – поместить внутрь корпуса внутреннюю рубашку охлаждения двигателя, в результате чего такой насос может работать в колодцах, значительно превосходящих его по диаметру. Недостаток насоса колодезного типа заключается в том, что он работает только в чистой воде, без примеси песка, поэтому его используют, когда до дна колодца не менее 1,5–2 м.

Однако некоторые современные модели снабжены специальными фильтрами и нижним заборным отверстием, благодаря чему могут определенное время работать даже при частичном погружении в воду. При перегреве или отсутствии нужного уровня воды мотор насоса автоматически отключается, поэтому можно не опасаться выхода оборудования из строя.

Для готовой скважины скважинный насос подбирают в зависимости от ее диаметра, так как в силу конструктивных особенностей охлаждения мотора за счет поднимаемой во время работы воды небольшие скважинные насосы не могут работать в колодцах, значительно превосходящих их по диаметру. Если же только планируется бурить скважину, то выбор насоса осуществляют по планируемому расчету воды и мощности подаваемого напора. Именно от этих показателей и зависит непосредственно цена насоса, поэтому важно подобрать наиболее оптимальный вариант.

На современном рынке есть как маломощные насосы, которые качают 1–2 м³/ч, так и мощные агрегаты, способные подавать до 200 л воды в ту же единицу времени, поэтому каждый может подобрать насос по своим потребностям. Мощность напора рассчитывают путем сложения расстояния от поверхности скважины до зеркала воды (при этом следует учесть, что уровень воды при работе насоса может понизиться до 8 м), расстояния от земли до требующейся высоты подъема, давления, необходимого для напора воды. Затем полученное число умножают на коэффициент сопротивления, который обычно берется равным 1,2 (или 20 %). Объем подаваемой воды обычно указывается вместе с мощностью напора в технических характеристиках насоса. При маломощном насосе для создания давления в водопроводе можно установить дополнительно насосную станцию, о которой уже говорилось выше.

Конструктивные особенности скважинного мотора позволяют использовать его не только при вертикальном, но и при горизонтальном монтаже водопроводной системы. Последний способ применяют в тех случаях, когда требуется подавать воду из далеко расположенной реки или другого водоема. В этом случае скважинный мотор обеспечивает достаточный уровень напора в поливальной системе, а для того чтобы мотор не перегревался, его закрепляют внутри охлаждающего кожуха так, чтобы сам насос не касался стенок кожуха.

При покупке обратите внимание, насколько чувствительна модель к перепадам напряжения, которые нередки для отечественных электросетей, и есть ли защита от холостого хода, так как в противном случае вам придется эту систему монтировать самим.

Все рассмотренные насосы электрические, однако на первом этапе после покупки участка электричество может быть еще не подведено.

Поэтому предлагаем рассмотреть вариант ручного насоса. Стоит он на порядок ниже, и даже после электрификации вам лучше оставить его на случай внезапного отключения электричества.

Ручные насосы в зависимости от своей конструкции делятся на поршневые, способные качать воду с глубины до 7 м, и штанговые, которые используют, если уровень зеркала воды находится на глубине ниже 7 м.

Поршневой насос относится к категории самых недорогих конструкций из существующих на сегодняшний день, однако он, как правило, из-за использования силы только одной пары рук имеет достаточно ограниченную производительность – до 40 л/мин. Конечно, этого с лихвой хватит для полива огорода или наполнения емкости в 1000 л (для чего вам понадобится 25–30 мин тяжелого физического труда), однако для обеспечения потребностей целого дачного домика силы рук будет явно недостаточно.

Штанговые насосы имеют ту же производительность, но в отличие от первой группы могут качать воду с глубины до 30 м.

Еще один вид – так называемые бочковые насосы, которые предназначены для откачки воды из небольших емкостей. Эти насосы считаются одними из самых простых при подключении и в эксплуатации. Они имеют малый вес (обычно до 4 кг), отличаются тихой работой, легко закрепляются. Фиксируется такой насос непосредственно на емкости, глубина которой не должна превышать 1,2 м. После установки мотора его подключают к электрической розетке. С помощью регулятора давления, расположенного на корпусе насоса, можно настраивать мощность водяной струи. Некоторые модели бочковых насосов оборудованы встроенным фильтром, который задерживает мусор и твердые частицы, содержащиеся в воде. Еще одним достоинством бочковых насосов является возможность поливать грядки разведенным удобрением. Малый вес и простота подключения таких насосов позволяет переносить их по всему участку для установки в емкостях для полива, которые расположены в разных местах.

Циркуляционные насосы в основном применяют в системе автономного отопления либо для принудительной циркуляции горячей воды в большом доме. Для работы такого насоса необходима рециркуляция воды, т. е. неизрасходованная горячая вода должна снова подаваться на обогрев. Это возможно при создании замкнутого контура горячего водоснабжения, однако циркуляционный насос можно использовать и в системах без рециркулирующей линии, которую в этом случае выполняет холодный водопровод, т. е. неизрасходованная горячая вода через циркуляционный насос попадает в систему холодного водоснабжения, по которой и возвращается к водонагревателю для следующего цикла нагревания. Это позволяет в домах, оборудованных таймером, тепловым датчиком и бойлером с автоматикой, всегда иметь горячую воду.

Дренажные погружные насосы используют для откачки загрязненной или чистой воды при ремонте колодцев, очистке погребов и подвалов от паводковой воды после обильного весеннего снеготаяния или проливных дождей. Для откачки небольшого количества воды подойдут недорогие модели весом от 4 кг, которые, несмотря на достаточно экономное потребление электричества (всего около 0,3–0,4 кВт/ч), тем не менее способны откачать до 5 м³ воды за то же время. Но насоса такой мощности вполне хватит для того, чтобы полностью выкачать воду из колодца перед его дезинфекцией или ремонтом, а также чтобы справиться с любым затоплением подземных помещений.

Более дорогие немецкие модели позволят не только откачать воду, но и устранить ил на дне колодца, который размывается водяной струей, отделяется ото дна и удаляется вместе с грязной водой.

Все современные модели дренажных насосов снабжены защитой от холостого хода, поэтому, как только вода будет полностью откачана, насос сам остановится.