Методика подбора скважинного насоса по параметрам для водоснабжения

Подбор скважинного насоса для водоснабжения

Описание вычислительного процесса

Основное назначение насосных станций заключается в заборе воды из источника и ее подаче к приборам потребления. Так как поверхностный насос является шумным устройством, его стараются располагать на некотором удалении от жилых помещений. В связи с этим расстояние от комплексных систем до мест потребления воды может быть достаточно большим.

При использовании представленного калькулятора в первую очередь следует указать, какой перепад имеется по высоте между сантехническими приборами и самой станцией. Далее требуется отметить протяженность горизонтальных участков сети водоснабжения жилого строения. Двигаясь по трубопроводам, вода испытывает определенное сопротивление, поэтому отмечается снижение напора и в этих местах.

С уменьшением сечения труб сопротивление повышается. Если диаметр превышает дюйм, то горизонтальные участки можно не брать в расчет. Снижение давления в них не значительно.

Насосная станция находится в подсобном помещении

В калькуляторе имеется пункт, в котором должна быть указана длина участков по горизонтали из трубопроводов с разным сечением. Также придется отметить, из какого материала сделаны элементы, ведь сопротивление изделий может сильно варьироваться. К примеру, стальные аналоги сдерживают поток примерно в 1,5 раза сильнее, чем пластиковые.

На завершающем этапе остается определиться с требуемым давлением в местах потребления воды. Для простых смесителей обычно хватает 1,5 атмосферы, но для специальной техники может потребоваться и более сильный напор. Его значение отражается в паспорте, который поставляется совместно с прибором. Для удобства ответ выводится сразу в трех единицах измерения.

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

Критерии выбора

Насос для скважины, например, Малыш, – это главный элемент системы водоснабжения загородного дома. От правильности выбора этого агрегата зависит бесперебойная работа всей системы. При подборе насосного оборудования необходимо учитывать сразу несколько критериев:

• Главными показателями , влияющими на выбор устройства, являются уровень жидкости в гидротехническом сооружении и глубина скважины. В паспорте к насосному оборудованию обязательно указывается глубина водозабора, на который рассчитан насос. Если вы не знаете, какой глубины ваше гидротехническое сооружение, лучше её измерять самостоятельно при помощи специального прибора или обычной верёвки. Также при помощи верёвки (её мокрой части) можно узнать высоту водного столба в скважине. Далее мы рассмотрим особенности выбора агрегата для скважин глубиной 30 метров.
• Потребности в воде . Выбор насосного оборудования без знания этой величины просто невозможен. В зависимости от разновидности насоса этот показатель может быть в пределах 20-200 л/мин. Расчёт делается с учётом, что один человек использует в сутки воду в объёме 200 л. Следовательно, на семью из четырёх человек понадобится насос, мощность которого находится в пределах 30-50 л/мин. Можно выбрать самый простой агрегат, например, Вихрь или Малыш, только стоит предусмотреть небольшой запас мощности. Если кроме водоснабжения дома прибор будет обеспечивать полив огорода, то нужен насос ещё большей мощности. Как правило, для полива огорода в день может понадобиться около 2 тыс. литров воды, поэтому мощность насосного оборудования должна быть больше на 50 л/мин.
• Производительность скважины . Точно вычислить объём воды, добываемый за определённый период, не получится. Для приблизительной оценки этого параметра засекают время, за которое всю воду из гидротехнического сооружения откачают, а также время, за которое полностью опустошённая скважина вновь наполнится водой. После этого второй показатель стоит разделить на первый. Полученный результат и будет дебетом водозабора. Для подбора насосного оборудования этой приблизительной величины будет вполне достаточно.
• Напор скважины на воду . Этот показатель особенно важен для водозаборов глубиной 30 метров и более. Для определения напора вы должны знать, сколько метров в глубину имеет ваша скважина. К этой величине прибавляют 30 и увеличивают на 10 процентов. В итоге вы получите высоту водяного столба. По этому показателю и выбирают насос. Например, если ваше гидротехническое сооружение глубиной 30 метров, то высота водяного столба получится 60 м +30 + 10% = 66 м. В таком случае лучше выбирать модель насосного оборудования, например, Малыш или Вихрь, с напором 70 метров.
• Диаметр ствола гидротехнического сооружения . Этот показатель нужен для определения мощности насосного оборудования. Если бурение вашей скважины выполняли профессионалы, то данную величину можно найти в паспорте скважины на воду. Если водозабор делали сами, то диаметр можно измерять тоже самостоятельно. Эта величина должна быть в дюймах, поэтому для перевода из сантиметров знайте, что в одном дюйме 2,54 см. Большинство насосов, в том числе и агрегат Малыш, предназначены для скважин размером 4 дюйма. Если диаметр ствола вашего сооружения нестандартный, нужную модель можно заказать из каталога. Именно поэтому, прежде чем делать скважину на воду, стоит заранее выбрать подходящий 4-х дюймовый диаметр обсадной колонны.
• Цена насосного оборудования – не менее важный показатель при выборе агрегата. Также при подсчёте расходов стоит учесть, что вам понадобится стальной трос для подвешивания насоса в скважине и автомат для подключения. Необязательно выбирать самый дорогой агрегат. Есть сравнительно недорогие отечественные модели, например, насос Малыш, которые отлично справляются с поставленными задачами.

Какой гидроаккумулятор необходим

Таблица подбора гидроаккумулятора.

Для правильного выбора насоса необходимо внимание уделить и тому, какой именно гидроаккумулятор будет использоваться. Назначение его состоит в том, чтобы накапливать определенный объем воды для предотвращения частого включения самого насоса

При достижении определенного объема воды насос выключается, пока вода не будет израсходована. Каждый насос имеет разрешенное количество пусков за час, превышать которое не рекомендуется.

Обычно это 20 пусков, которые при отсутствии гидроаккумулятора будут осуществляться при каждом открытии крана. А вот при наличии бака такие включения будут редкими, что продлит срок службы всего оборудования.

• Qmax – это максимальное значение расхода воды;
• Pset – давление при включении насоса;
• ΔР – это разница, которая наблюдается при включении и выключении насоса;
• Nmax – допустимое за час число включений и выключений, обычно оно указывается производителем для каждой модели отдельно;
• K = 0,9.

При выборе насоса необходимо учитывать, что давление в нем воздушной массы составляет всегда 0,8-0,9 бар.

Расчёт производительности насоса для скважины

Осуществляя расчет производительности насоса для скважины, также стоит учитывать и естественные колебания жидкости, которые по тем или иным причинам могут влиять на уровень воды в скважине. Как показывает практика, в течение года, под действием таких метеорологических факторов как засуха, обильные ливни и паводки, уровень жидкости может увеличиваться или напротив уменьшаться от 1 до 5-6 метров в зависимости от интенсивности вышеперечисленных явлений. Насосы в таких скважинах необходимо устанавливать на несколько метров глубже, чем минимально возможный показатель динамического уровня жидкости. Таким образом, можно дополнительно подстраховать скважинное оборудование на случай возможного обмеления источника.

Разобрав основные характеристики скважины, можно приступать к выбору нужной модели насоса. Здесь нас будут интересовать эксплуатационные параметры оборудования, а именно:

Производительность
— это способность скважинного насоса перекачивать определенный объём воды за установленный промежуток времени.

На заметку
Чтобы определить требуемый объём жидкости, можно воспользоваться усредненным значением, где в сутки один человек расходует примерно 1000 литров воды или один кубометр. Но не стоит забывать, что, как правило, в загородном доме несколько точек водоразбора. Это могут быть краны, смесители, стиральные и посудомоечные машины, ванные, душевые комнаты. И всегда есть вероятность их единовременного использования. Конечно же, не всех сразу (хотя такая вероятность также имеется), но нескольких — это уж точно. В общем, нам необходимо, чтобы насос, помимо среднего расхода, справлялся и с возможной пиковой нагрузкой.

Что необходимо знать при выборе насоса

Схема установки скважинного насоса.

Когда осуществляется выбор насоса, необходимо учитывать такие параметры, как:

Общая глубина скважины. Такая информация содержится в прилагаемом паспорте. Оборудование принято устанавливать на высоте от 1 м от уровня дна.
Динамический уровень воды. Насос необходимо ставить ниже этого уровня, он также указывается в паспорте

Статический уровень тоже важно учесть.
Диаметр скважины, чтобы правильно подобрать размер глубинного насоса, его адаптера, оголовка, крышки для устья скважины.
Дебит – это данные о производительности источника, скважинный насос не должен иметь производительность большую, чем у скважины. В идеале выбор надо делать таким образом, чтобы производительность оборудования была примерно на 5-10% меньше, чем дебит источника.
Размер, глубина фильтровальной части

Скважинный насос надо располагать таким образом, чтобы двигатель находился выше фильтра. Только в этом случае система будет работать без сбоев.
Расстояние от дома до скважины. Учитывается не только горизонтальное значение, но и высота, на которую поднимаются трубы.
Этажность, расположение самой верхней точки водоразбора.
Место, где установлена автоматика для управления насосом.
Вариант электропитания, который обеспечивает энергией скважинный насос.

Общие критерии выбора насоса для скважины на загородном участке:

1. Мощность оборудования. Подбор агрегата зависит от глубины источника, необходимого напора и планируемого расхода воды для дома. Нельзя делать выбор без учета этого параметра.
2. Глубина, которую имеет скважина. Этот параметр важен для выбора насоса, многие его считают одним из первых. Например, поверхностные насосы можно применять только для неглубоких источников и колодцев, а для водяных скважин используются только глубинные модели.
3. Выбор осуществляется на основе того, каким будет планируемый расход воды, т. е. какой должна быть производительность насоса.

Расчёт центробежного насоса

Расчёт центробежного насоса заключается в определении двух параметров, необходимых для работы системы — подачи и напора. В зависимости от схемы установки подход к вычислению заданных параметров должен быть различным.

Расчёт повысительного насоса
для системы водоснабжения выполняется по нагрузке часа максимального водопотребления, а напор определяют разницей между заданным давлением на входе в систему водоснабжения и давлением на вводе водопровода.

Давление на вводе в систему водоснабжения равно сумме избыточного давления у верхней водоразборной точки, высоты водяного столба от насоса до верхней точки и потерь напора на участке от повысительного насоса до верхней точки. Избыточное давление у верхней водоразборной точки обычно принимают 5-10 м.вод.ст.

Расчёт подпиточного насоса
для системы отопления выполняют исходя из максимально допустимого времени заполнения системы и её ёмкости. Время заполнения системы отопления обычно принимают не более 2 часов. Напор подпиточного насоса определяется разницей между давлением выключения насоса (система заполнена) и давлением в месте подключения подпиточной линии.

Расчёт циркуляционного насоса
для системы отопления выполняют исходя из тепловой нагрузки и расчётного температурного графика. Подача насоса пропорциональна тепловой нагрузке и обратно пропорциональна расчётной разнице температур в подающем и обратном трубопроводе. Напор циркуляционного насоса определяется только гидравлическим сопротивлением системы отопления, который должен указываться в проекте.

Как выбрать насос для скважины. | Правильный расчёт насоса скважины.

ТД ВиКо В нашей статье Вы найдете подробное описание правильного выбора насоса для скважины, благодаря статье Вы сможете самостоятельно выбрать подходящий Вам насос без лишних затрат, а также избежите ошибок большинства.

Введение

Обвязка скважинного водоснабжения, это весьма трудоемкий процесс, который требует не только физических, но и умственных способностей.

Первое, что нужно знать о выборе скважинного насоса – это параметры скважины. К ним относят:

1. Глубина скважины

2. Дебит скважины (количество пополнения воды в час) Так средне статистическая бытовая скважина производит 1,5-2,0 куба воды в час.

3.Зеркало воды (уровень воды от поверхности земли до начала водяного столба в скважине)

Диаметром скважины зачастую можно пренебречь. Связано это с тем, что в большинстве случаев используется обсадная труба 125мм (120мм скважина), что подходит для стандартных бытовых насосов 3,5″ (88,9мм) и 3″ (76,2мм). Встречаются насосы 4″ (101,6мм) для скважин 135мм или 160мм, но они обычно уже приближены к классу колодезных насосов 6″ (152,4мм). Такие насосы рассчитаны на небольшие глубины.

Следует добавить, что выбранный диаметр насоса “впритык” приводит к лишней трате денег. А связано это с тем, что насос охлаждается в процессе работы водой, которая циркулирует в скважине, поэтому нужен запас 20-30мм. Итоговый внутренний диаметр обсадной трубы равен 20-30мм + диаметр насоса в миллиметрах.

Отметим, что расчёт насоса для колодца осуществляется аналогично расчету насоса скважины. Так что, описанный в статье способ расчета насоса скважины отлично подходит для выбора и расчета колодезного насоса.

Сам же диаметр скважины влияет на количество воды имеющейся в запасе столба воды и конечную стоимость насоса. Почему стоимость насоса зависит от диаметра скважины? Дело в том, что если дебет маленький, а расход воды большой, то возникает ситуация, когда столб воды начинает медленно уходить вниз. Это влияет на повышение сопротивления столба поднимаемой воды насосом, что приводит к покупке более мощного и производительного насоса.

Также объем воды в скважине влияет на скорость ее пополнения и количество включений насоса в час. Чем реже насос включается тем лучше. Минимальное расчетное количество не более 30-50 включений в час. Всё это высчитывается из простой зависимости (Расход на потребителей [л/час]/(Дебет скважины [л/час]) x (Расход на потребителей [л/час] / объем столба воды [л]) = кол-во включений/час.

Более подробно, с примерами, про установку с обвязкой погружного насоса в скважину своими руками Вы сможете узнать прочитав статью до конца.

Для подбора скважинного глубинного насоса нужны следующие параметры:

1. Уровень погружения насоса в столбе воды.

Как правило все бытовые насосы центробежного типа могут погружаться в столб воды не более 30 м, но есть бытовые насосы, к примеру Aquatech, которые могут погружаться в столб воды до 80 метров, а вот винтовые насосы погружаются не более чем на 15-20 метров.

Такие параметры заложены не спроста, ведь объем воды, который будет давить на насос, может с легкостью повредить механизм насоса: сальники, корпус и т.д.. Так что перед покупкой скважинного глубинного насоса обязательно ознакомьтесь с этим параметром, который будет прописан в инструкции по эксплуатации насоса.

2. Расстояние от скважины до дома или точки потребления.

Это неотъемлемая часть в подборе погружного скважинного насоса. Ведь каждые 10 метров трубы по горизонтали равны потере давления примерно 0,1 атм. Каждый отвод трубы т.е. угол поворота , это потеря давления около 0.11 атм. Тройник и обратный клапан установленные на скважине до реле давления съедают около 0,39 атм на элемент.

3. Количество точек подключения.

К точкам подключения относят унитаз, стиральные и посудомоечные машины, умывальники , раковины, душевые кабины и т.д. В общем точки – это элементы водоотведения где будет происходить разбор воды.

Усредненный расход воды на точку около 10 литров в минуту.

4. Производительность насоса скважины.

Подбирается от одновременного использования точек воды. Допустим, кухонная мойка и душевая кабина потребляют одновременно около 20 литров в минуту. Следовательно, насос должен обеспечить их бесперебойную работу, и при этом у него было наименьшее число выключений в час.

Если скважинный насос будет сильно мощный, то он будет часто включатся и выключатся, а это большая ошибка при подборе скважинного насоса. Циклы включений и выключений насоса строго регламентированы производителем. Так частые циклы работы насоса вредят его двигателю.

Двигатель у них мощный, но нежный.

Большинство производителей рекомендуют не более 50 циклов в час, однако, на практике лучше придерживаться не более 15-20 включений в час (идеальный вариант). Такой насос прослужит дольше.

Соответственно из этих правил скважинный насос должен работать без прерывно во время пользования “точками разбора воды”.

5. Мощность насоса.

Мощность скважинного насоса легко подсчитать, нужно просто соблюсти все выше приведенные пункты.

Выведем формулу расчета скважинного насоса:

А- Глубина скважины

Б- Горизонтальный участок трубы

В- Сопротивление напору (совокупность фильтров, углов, тройников в магистрали)

Г- Зеркало воды от верхнего уровня грунта

Д- Дебет скважины

Т- Количество одновременно используемых точек разбора воды (обычно берется 1т=10л/мин)

Е – Итоговое значение необходимого напора насоса

Д (л/мин) >= Пиковое потребление л/мин (1 м.куб./час = 16,66 л/мин)

Как правильно перевести м.куб. в л.мин >>> XX м.куб.*1000 / 60 = XX л/мин

А+Б+В+Г = Е, при условии Д = Т

Рассмотрим пример расчета погружного скважинного насоса для работы с автоматикой:

Глубина скважины: 30м (А)

Насос всегда поднят от дна скважины на 2-3 метра.

Допустим возьмем подъем 2м. В результате (А = 28м).

Горизонтальный участок трубы (Б) :

От скважины до дома: 20м или 0,2атм по горизонту, (Б = 20м)

Сопротивления напору (В) :

Наличие 5 поворотов трубы (0,5атм = 50м);

обратный клапан (0,39атм = 39м) и фильтр (0,4 атм =40м), (В = 129м)

Необходимо учесть, что если глубина скважины составляет более 60м, то необходимо установить 2 обратных клапана – один ставится непосредственно после насоса, а второй на высоте 45-50м.

Также большинство производителей рекомендуют ставить обратный клапан после насоса через расстояние от 1 до 5 м, но этим можно пренебречь на малых глубинах.

Зеркало воды возьмем: 5м (Г)

Учтем зеркало воды и получим столб воды в котором будет находиться насос 28м-5м=23м (А=23м)

Знаете ли Вы, что насос испытывает нагрузку подъема жидкости начиная с конца столба воды.

В этом примере зеркало 5м – следовательно насосу потребуется преодолеть сопротивление столба воды в 5м по вертикали. Таким образом, сопротивление по напору составит 0,5атм (10м=1атм).

Однако надо учесть сезонные колебания столба воды – это порядка 10м, т.е. добавляем еще 1атм потерь.

В итоге: Г=5+10=15м (Г=15м)

Дебет: 1,8 м.куб./час (Д)

Если Вам неизвестен дебет Вашей скважины, то смело можете брать 1,2-1,4 м.куб/час

Произведем расчет количества воды, производимое скважиной:

Д= 1,8*1000/60 = 30 л/мин

Точек разбора воды: возьмем одну (Т)

Д>Т – значит вода не убывает в скважине, следовательно насосу нет необходимости работать на столб воды в скважине, при ее опустошении ==> (А = 0)

Произведем расчет по имеющимся данным:

Переводим величины горизонтальных потерь в вертикальные (10м по горизонтали = 1м по вертикали):

(Б+В)/100 ==> (20м+129м)/100 = 1,49м ; Г=15м

А+Б+В+Г = Е, при условии Д = Т

15м+1,49м = 16,49м => Е = 16,49м (16,49м/100 = 1,649атм)

1,649м (2атм) эта высота будет потрачена только на подъем воды до реле давления. т.е. мы получим на выходе трубы давление воды не более 0,1 атм.

Исходя из этого нам нужно получить на выходе, т.е. в точке разбора воды около 2,6 атм (26м).

Следует помнить, что если Вы используете автоматику, то давление в гидроаккумуляторе устанавливается всегда на 0,1атм меньше давления включения автоматики . Также необходимо знать, что гидроаккумулятор стабилизирует давление в системе и его сопротивлением можно пренебречь.

Правильно настроенный гидроаккумулятор прослужит дольше.

Если у Вас многоэтажный дом, то необходимо учесть подъем до самой верхней точки разбора, из учета 10м=1атм потерь.

В итоге получаем: 2,6 + 2 + Hверхней точки[атм] = 4,6атм (46м).

Делаем вывод, что подъем насоса должен быть не менее 46 метров.

46м + 10% = 50,6м => Идеальным вариантом будет насос с подъемом 50 метров.

Всегда делаем минимальный запас 5-10% по мощности насоса. Это уменьшит его износ и позволит работать двигателю более стабильно при перепадах напряжения и пусках насоса.

Из полученного расчета получаем список подходящих насосов:

Aquario ASP 1Е 45-90(напор 45 м, КАБЕЛЬ 35м.) – Запас по давлению 24%

Aquatech SP 3.5″ 4- 45 (напор 45 м, кабель 25 м) – Запас по давлению 14%

BELAMOS Насос скважинный TF3- 60 (напор 60 м, длина кабеля 35 м) – Запас по давлению 62%

WWQ Насос скважинный 3NSL 0,5/30P (напор 53 м, длина кабеля 30 м) – Запас по давлению 34%

Самый минимальный подходящий вариант и при этом финансово привлекателен:

WWQ Насос скважинный 3NSL 0,5/30P (напор 53 м, длина кабеля 30 м) – Запас по давлению 34%

Aquatech SP 3.5″ 4- 45 (напор 45 м, кабель 25 м) – Запас по давлению 14%

Самый идеальный вариант:

WWQ Насос скважинный 3NSL 0,5/30P (напор 53 м, длина кабеля 30 м) – Запас по давлению 34%

С таким скважинным насосом и напор будет хороший и в дальнейшем можно немного расширить длину горизонтального водопровода или добавить большее число точек разбора, без критичных для двигателя нагрузок.

Давайте рассмотрим структурно схему обвязки водопровода с насосом скважины:

Обвязка насоса скважины

Для правильной обвязки скважинного насоса нам понадобится:

• Насос
• Обратный клапан ГГ + ниппель (либо обратный клапан ГШ)
• Муфта ПНД с наружной резьбой
• Труба ПНД
• Оголовок герметичный ОГС 113/125 или ОГС 127/165 (зависит от диаметра обсадной трубы)
• Угол ПНД обжимной (для поворота трубы)
• Шнур полиамидный 6мм или 8мм (для подвешивания насоса)
• Автоматика

Бывает три типа автоматики:

1. Блочная (собирается по частям и состоит из Штуцера 5-ти выводного, Штуцера 3-х выводного; Реле давления PM/5G, PA 12 MI; Манометра; Датчика сухого хода; Реле протока воды WATTS)

2. В сборе (Реле давления PM/5-3W, Турбипресс)

3. В сборе с компенсатором гидроударов (Блок автоматики PS-01A, PS-01С)

Следует учесть, что у гидроаккумулятора указывается полный объем.

Помните, основное предназначение – компенсация гидроударов.

Слишком большой объем может привести к эффекту застаивания воды .

Так гидроаккумулятор на 24л будет запасать всего 11,3л.

Если гидроаккумулятор будет удален от автоматики, то дополнительно понадобится Муфта ПНД с наружной резьбой 1″ и Муфта ПНД с внутренней резьбой 1″

Муфта ПНД с наружной резьбой 1″ для отвода трубы после автоматики

Дополнительные элементы сантехники на Ваше усмотрение (краны, тройники, ниппели и т.д.)

Кессон (На Ваше усмотрение)

Кессон – это колодец, в котором размещается верхняя часть скважины и герметичный оголовок. Применяется как правило для избегания попадания мусора на поверхность участка скважины. Также в декоративных целях, когда скважина находится где-то на участке. Состоит из кольца полимерно-песчаного, конуса, дна и люка.

Крепится на открытые участки трубопровода в скважине (до воды) и трубе проложенной до дома (в утеплителе). Также кабель бывает двух исполнений: наружный кабель (крепится на поверхности трубы) и внутренний кабель (протягивается внутри трубы).

Как правило для наружного кабеля используется не пищевая термоусадка , но для внутреннего кабеля помимо пищевой термоусадки понадобится еще специальный сальник АКС1 для введения кабеля в трубу и тройник с внутренней резьбой под сальник на 3/4 или 1/2. Как правило обычно подходит тройник 1″х3/4х1″ или 1″х1/2х1″.

Также Вы всегда можете проконсультироваться у наших менеджеров, позвонив по телефону (351)222-10-92, заказать звонок (через форму на сайте) или связаться он-лайн.

Подбор скважинного насоса.

Для правильного подбора скважинного насоса необходимо знать и понимать некоторые важные харакретистики насосок. В первую очередь необходимо знать, насосы, которую качают воду из скважин и колодцев, бывают таких видов – скважинные, погружные, самовсасывающие. В этой статье речь пойдет о скважинных насосах, которые отличаются от остальных увеличенной мощностью, компактностью, большим потенциальным объемом перекачиваемой воды. И самое главное отличие скваженных насосов от простых наружных (поверхностных) насосов в методике их монтажа: насос располагается в самой в скважине.

Для расчёта мощности насоса для скважин на воду вы можете воспользоваться калькулятором расчета мощности насоса для скважин на воду.

Ввиду агрессивности среды и малого доступного пространства такие насосы изготавливают небольшого размера из нержавеющей стали либо композита. Однако при этом мощности достаточно для подъема воды с глубины до 650 м.

Для правильного подбора скважинного насоса важно знать какой объем воды ему придется поднимать. Это зависит от требований жителей дома (душ, раковина, унитаз и т.д.). для начала вычисляется проектное значение максимального (секундного либо часового) расхода при помощи формулы: Q_max = EQ_n , где Q_n – значение расхода воды через конкретный санприбор.

Нормативные расходы санитарных приборов.

Точка водоразбора

Нормативный расход

Причем выбор насоса должен происходить после завершения бурения скважины и после получения паспорта на нее. Из информации, указанной в паспорте вы сможете правильно выбрать насос, так как там указаны такие характеристики скважины:

• дебит (производительность скважины в м 3 /ч);
• статический уровень воды;
• динамический уровень воды;
• глубина скважины;
• размеры и глубина фильтровальной части скважины;
• диаметр скважины.

После того, как вы узнали максимальный расход скважины, нужно рассчитать необходимый максимальный напор по формуле:

• P_tap – давление, которое нужно образовать в системе. Чаще всего задают 2-3 бара (стандартное давление в городской сети);
• H_geo – геодезический напор. Разность высот от динамического уровня до самой высокой точки водоразбора в метрах водного столба;
• EH_f – сумма потерь напора по длине трубопровода и местных потерь (потери напора на поворотах, тройниках, задвижках и т.д.).

Местные потери считаются обычно 15-20% от потерь по длине. Кроме того нужно брать в учет наличие в системе фильтра. Потери напора на фильтре тоже относятся к местным потерям, однако их значение может быть достаточно велико (в среднем 0,5 – 1,5 бар) и зависят от типа и габаритов фильтра. Уточнить значение можно по паспортным данным на ваш фильтр.

Потери напора в трубопроводах из полимерных материалов*.

Расход

Потеря напора в стальных трубопроводах

Номинальный диаметр в дюймах и внутренний диаметр в мм

0.292

0.438

0.249

0.584

0.331

0.249

0.730

0.415

0.312

0.876

0.498

0.374

0.231

1.022

0.581

0.436

0.269

1.168

0.664

0.499

0.308

1.460

0.830

0.623

0.385

0.229

1.751

0.996

0.748

0.462

0.275

2.043

1.162

0.873

0.539

0.321

0.231

2.335

1.328

0.997

0.616

0.367

0.263

2.627

1.494

1.122

0.693

0.413

0.269

2.919

1.660

1.247

0.770

0.459

0.329

0.248

3.649

2.075

1.558

0.962

0.574

0.412

0.310

0.241

2.490

1.870

1.154

0.668

0.494

0.372

0.289

2.904

2.182

1.347

0.803

0.576

0.434

0.337

3.319

2.493

1.539

0.918

0.659

0.496

0.385

0.251

4.149

3.117

1.924

1.147

0.823

0.620

0.481

0.314

3.740

2.309

1.377

0.988

0.744

0.577

0.377

0.263

4.987

3.078

1.836

1.317

0.992

0.50

0.502

0.351

3.848

2.295

1.647

1.240

0.962

0.628

0.439

4.618

2.753

1.976

1.488

1.155

0.753

0.526

3.212

2.306

1.736

1.347

0.879

0.614

3.671

2.635

1.984

1.005

1.005

0.702

4.130

2.964

2.232

1.732

1.130

0.790

4.589

3.294

2.480

1.925

1.256

0.877

4.117

3.100

2.406

1.570

1.097

4.941

3.720

2.887

1.883

1.316

4.340

3.368

2.197

1.535

4.960

3.850

2.511

1.754

4.812

3.139

2.193

3.767

2.632

5.023

3.509

4.386

90° – колено, запорная задвижка

Тройники, обратные клапаны

Жирным шрифтом выделены скорости протекания потока в м/с (должна быть в интервале 1 – 2 м/с), обычным – потери напора в м на 100 м прямого трубопровода.
*таблица основана на диаграмме Г. Ланга.
Шероховатость: К=0,01 мм
Температура воды: t=10 C.

Одним из важнейших факторов при подборе скважинного насоса называется выбор мембранного бака. Мембранный бак нужен для обеспечения нормальной работы насоса в автоматическом режиме. Он защищает от частого включения/выключения насоса при наличии утечек в системе и малом расходе воды. Кроме того, гидроаккумулятор компенсирует гидравлические удары в системе. Точно вычислить необходимый объем мембранного бака можно так:

• где Q_max – максимальный расход насоса, м 3 /ч;
• P_set – давление включения насоса, бар;
• Р – разница между давлением включения/выключения, бар;
• N_max – допустимое число включений/выключений в час;
• k – 0,9.

Что бы было проще разобраться, приведем пример:
В 2х-этажном загородном доме установили такие потребители воды: На 1 этаже – умывальник и ванная комната (унитаз + умывальник и душ), на 2 этаже – туалет с раковиной. Также поставили фильтр на воду. Исходя из паспорта ясно, что потери давления на фильтре составляют 1 бар.
На участке есть скважина с такими показателями в паспорте:

• дебит – 5 м 3 /ч;
• статический уровень – 25 м;
• динамический уровень – 30 м;
• верхняя отметка фильтровальной зоны – 45 м;
• нижняя отметка – 50 м;
• глубина скважины – 60 м;
• глубина монтажа насоса – 40 м;
• диаметр скважины – 121 мм.

Есть такие геометрические параметры трубопроводов системы:

• диаметр напорного трубопровода в скважине – 40,0 мм;
• длина напорного трубопровода в скважине – 40 м;
• диаметр напорного трубопровода от скважины до дома – 32 мм;
• длина напорного трубопровода от скважины до дома – 20 м – отметка наивысшей точки водоразбора – 3 м;
• материал труб – полиэтилен.

Используя вышеприведенные формулы, имеем:

1. Максимальный расход скважины:
Q_max = 0,2 + 0,1 + 0,1 + 0,2 + 0,1 + 0,1 = 0,8 л/с либо 3 м 3 /ч.

2. Необходимый напор насоса:

• P_tap = 2 бара,
• >H_geo = 30 + 3 = 33 м,
• H_f = H_д + Н_мес + Н_ф,
• Где Н_д – потери напора по длине трубопровода,
• Н_мес – потери напора на местных сопротивлениях,
• Н_ф – потери напора на фильтре.

Рассчитаем потери по длине:

В расчете принимаем потери на местных сопротивлениях = 15% от потерь по длине.

• Н_мес = 4,12*0,15 = 0,6 м,
• Н_ф = 10 м – потери на фильтре (1 бар = 10 м водного столба),
• H_f = 4,1 + 0,6 + 10 = 14,7м.

Т.о., вычисленный общий напор:
Н = 2*10,2 + 33 + 14,7 = 68,1м.

Из полученных данных выбираем насос и начинаем расчет мембранного бака.

Таким образом, объем мембранного бака равен 8,3 литра.

Кроме всего вышеперчисленного для нормальной работы насоса нужно еще иметь набор некоторых принадлежностей. Это: мембранный бак вычисленного объема, электронный блок управления, аналоговый датчик давления, манометр, кабель, термоусадочная кабельная муфта, трос из нержавеющей стали (для подвешивания насоса в скважине), зажимы из нержавейки, 2 штуки на 1 проушину, хомуты для крепления кабеля к напорной трубе, напорный трубопровод , переходник «труба-насос». Это все можно купить вместе с насосом либо отдельно.

Обратите внимание, что для нормальной и безопасной работы насоса важно, чтобы подводящий электричество кабель отвечал потребляемой мощности агрегата.

Максимальные длины электрокабелей при подборе скважинного насоса .

Напряжение электропитания составляет 1х230В.

Так как блок управления устанавливается в доме, необходимая длина кабеля будет составлять 60 м. Обращаясь к таблице узнаем и сечение кабеля.

Подбор скважинного насоса

1. • Внутренний диаметр скважины (диаметр обсадной трубы) рис. 1. Этот параметр легко определяется при помощи линейки или рулетки. В продаже имеются насосы в диаметре 2, 3, 3.5 4, 6, 8 и 12 дюймов. Первое, на что надо обратить внимание при покупке насоса, это его диаметр. Диаметр насоса должен быть на 2-3 см. меньше, чем внутренний диаметр скважины, чтобы насос мог свободно опускаться в скважину;
   • Глубину скважины. Глубину скважины тоже довольно легко определить при помощи лески, груза и рулетки. Леска с грузом опускается в скважину и в момент, когда леска начнет провисать, надо сделать отметку. При помощи рулетки измерить длину лески, которая равняется глубине скважины. От глубины скважины зависит напор насоса. Чем глубже скважина, тем насос с большим напором необходимо выбирать, правда, здесь необходимо учитывать столб воды или статический уровень:
   • Статический уровень воды – расстояние до зеркала воды. Этот параметр определяется тем же способом, что и глубина скважины с той лишь разницей, что леску с грузом необходимо опустить до момента всплеска (груз опустился в воду). Статический уровень определяет глубину погружения скважинного насоса. Или, проще говоря, на какую глубину необходимо опускать насос при монтаже;
   • Динамический уровень воды – уровень воды при работающем насосе. Этот параметр учитывает, на какую глубину следует погрузить насос в воду, чтобы во время работы насос не выкачивал воду и находился все время в воде. Следует помнить, что статический и динамический уровни воды имеют сезонные колебания. Летом, как правило, уровень воды в скважине понижается, насколько зависит от скважины. При подборе скважинного насоса необходимо учитывать самый минимальный уровнем воды в скважине за весь год;
   • Дебит (производительность) скважины. Определить дебит скважины, а заодно и динамический уровень (при отсутствии данных), можно при помощи скважинного насоса. Данную услугу оказывают специализированные компании, занимающиеся монтажом скважинных насосов. Дебит скаажины очень важен при выборе насоса, если подобрать насос с производительностью большей, чем производительность скважины, то насос может выкачать всю воду из скважины и работать без воды. Последствия такой эксплуатации скважинных насосов весьма плачевные: двигатель и сама насосная часть при отсутствии защиты от сухого хода перегревается и очень часто выходят из строя. Ремонт, как самой насосной части, так и двигателя соизмеримы со стоимостью нового насоса. В случае, когда дебит скважины небольшой, а потребность в воде большая, можно воспользоваться промежуточным вариантом с накопительной емкостью. В течение суток потребность в воде меняется, а ночью может совсем отсутствовать. Ночью скважинный насос наполняет емкость водой, а затем автоматическая насосная станция из емкости производит раздачу воды к потребителям.
   • Наличие фильтра (скважинные насосы чувствительны к наличию песка или абразива в перекачиваемой воде). Заводы производители скважинных насосов в технических характеристиках указывают максимальное содержание песка в воде (г/м 3 ), которое может перекачивать данный насос. В случае не соблюдения этого условия, происходит очень быстрый износ «юбок» и «шеек» рабочих колес, «шеек» диффузоров, а в стаканах образуются глубокие борозды. Все это, в конце концов, приводит к заклиниванию двигателя или обрыву вала насоса на соединительной муфте. Это может произойти в течение одной-двух недель после начала эксплуатации насоса. Данная поломка оборудования не попадает под гарантийный случай, а является следствием наращения условий эксплуатации.
2. Расстояние от места расположения скважины до дома. Этот параметр необходим для того, чтобы знать, какое сопротивление должен преодолеть насос, доставляя воду от скважины к дому. Здесь необходимо помнить, что расстояние в 10 метров по горизонтали, равняется потерям равным одному метру по вертикали или 0,1 атм.;
3. Высота до самой верхней точки водоразбора, плюс какое давление необходимо получить в самой верхней точке разбора воды. Данный параметр влияет на определение напора насоса;
4. Необходимый расход воды. Расход воды определяется из количества точек водоразбора и количества проживающих людей. Необходимо учитывать также и дополнительные точки разбора воды как полив, баня сауна и т. д. Нормы расхода воды определены в СНиП 2.04.01-85*Внутренний водопровод и канализация Приложение 3 Норма расхода воды потребителями

Пример определения параметров скважинного насоса

Определяем необходимую высоту подъема воды скважинным насосом:

1. Глубина скважины составляет 47 метров:
2. Статический уровень воды 38 м.:
3. Динамический уровень 41 м.;
4. Расстояние от скважины до дома 20 метров или 0,2 атм.;
5. Высота до самой верхней точки водозабора составляет 8 метров или 0,8 атм., давление в самой верхней точке должно составлять 1,5- 2 атм.;

Определяем напор насоса. Насос необходимо опустить в воду на глубину минимум 42 метра (в динамическом режиме столб воды над насосом должен составлять минимум 1 метр), но, учитывая сезонные колебания воды в скважине, насос необходимо опустить на глубину 43-44 метра. Берем с запасом и опускаем насос на глубину 44 метра. Максимальная глубина погружения насоса в данной скважине составляет 46 — 46,5 метров. Большинство заводов изготовителей указывают максимальную глубину погружения скважинных насосов на глубину, составляющую 0,5-1 метр от дна скважины. Начинаем суммировать цифры: 44 м. глубина погружения насоса, расстояние до дома 20 м., высота до самой верхней точки разбора воды 8 м., давление в верхней точке разбора 20 м. и потери на сопротивления в трубопроводах и фитингах 5 м.. Складываем и получаем цифру равную 79 метров или 7,9 атм. – это и будет напор насоса.

Определяем расход насоса. Берем семью из 3-х человек, стандартный расход воды на одного человека из таблицы составляет в пике 300 литров в час. На троих расход составляет 0,9-1 м 3 /час.

В результате мы получили две цифры или, правильнее, рабочую точку скважинного насоса, по которой и выбираем подходящий по параметрам насос. Для долгой и надежной эксплуатации насоса необходимо подобрать гидроаккумулятор и реле давления. В результате получается автоматическая насосная станция водоснабжения, состоящая из скважинного насоса реле давления и гидроаккумулятора.

Расчёт насоса для скважины: с формулами и примерами

Расчёт насоса для скважины — одно из основных условий при соблюдении, которого можно гарантировать длительное и бесперебойное использование скважины на участке. Произведя расчёт скважинного насоса, вы сможете соотнести ваши потребности в воде с условиями, в которых будет эксплуатироваться насосное оборудование. Только опираясь на результаты расчёта можно приобрести оптимальную модель насоса для скважины, которая не только удовлетворит все потребности, но и прослужит не один год.

Прежде чем непосредственно приступить к расчётам, необходимо детально разобрать все основополагающие факторы выбора скважинного насоса. И первое с чего мы начнем это сам источник воды.

Как известно, пробурить скважину можно либо самостоятельно, либо воспользовавшись услугами специалистов. В этой статье в качестве примера смоделируем ситуацию со вторым вариантом, а именно с готовой скважиной от специализированной организации. В этом случае у вас на руках уже имеется паспорт скважины с детальными характеристиками объекта. И первый параметр, который нас должен заинтересовать — это внешний диаметр обсадной колонны. Сегодня часто встречаются скважины, диаметр которых варьируется в пределах от 100 до 150 миллиметров. Вам необходимо знать точное значение диаметра скважинной трубы, ведь этот показатель позволит определить поперечный размер будущего насоса.

Важно Осуществляя подбор скважинного насоса по параметрам, помните, что между корпусом насоса и стенками скважины должен быть обеспечен зазор от 1 до 3 сантиметров в зависимости от модели. Пренебрежение данной рекомендацией приведёт к выходу из строя насосного оборудования ещё задолго до окончания гарантийного периода. Но не спешите радоваться — такой насос никто просто так менять не будет, ведь пользователь не обеспечил рекомендуемые условия эксплуатации, что полностью аннулирует все гарантийные обязательства со стороны производителя.

Следующей важной характеристикой скважины является её производительность или дебит. Дебит — это максимальное количество воды, которое может дать скважина в единицу времени. Соответственно, чем больше дебит источника, тем производительнее насос можно установить.

Сам же дебит имеет два важных значения — статический и динамический уровень жидкости. Статический показатель отображает уровень воды в скважине, когда не производится откачка жидкости. Динамический уровень определяет количество воды в источнике при эксплуатации насоса.

Если в ходе перекачивания воды динамический уровень остаётся неизменным, то смело можно утверждать, что производительность скважины равна производительности выбранного насоса. Если разница между статическим и динамическим уровнем составляет менее одного метра, то разрабатываемый источник воды обладает высокой производительностью, которая превышает характеристики установленного насосного оборудования. Но если при расчете мощности скважинного насоса будет допущена ошибка, и производительность выбранного насоса будет превышать дебит скважины, то динамический уровень жидкости будет постепенно уменьшаться, пока вода вовсе не иссякнет. В результате такого просчёта насос будет работать на «сухую», что пагубно скажется на его эксплуатационном периоде. Более того, все погружные скважинные насосы имеют особую моноблочную конструкцию, где охлаждение электрического двигателя осуществляется за счёт перекачиваемой жидкости, а в случае недостатка воды в скважине электромотор достаточно быстро нагреется и перегорит.

Расчёт производительности насоса для скважины

Осуществляя расчет производительности насоса для скважины, также стоит учитывать и естественные колебания жидкости, которые по тем или иным причинам могут влиять на уровень воды в скважине. Как показывает практика, в течение года, под действием таких метеорологических факторов как засуха, обильные ливни и паводки, уровень жидкости может увеличиваться или напротив уменьшаться от 1 до 5-6 метров в зависимости от интенсивности вышеперечисленных явлений. Насосы в таких скважинах необходимо устанавливать на несколько метров глубже, чем минимально возможный показатель динамического уровня жидкости. Таким образом, можно дополнительно подстраховать скважинное оборудование на случай возможного обмеления источника.

Разобрав основные характеристики скважины, можно приступать к выбору нужной модели насоса. Здесь нас будут интересовать эксплуатационные параметры оборудования, а именно:

Производительность — это способность скважинного насоса перекачивать определенный объём воды за установленный промежуток времени.

На заметку Чтобы определить требуемый объём жидкости, можно воспользоваться усредненным значением, где в сутки один человек расходует примерно 1000 литров воды или один кубометр. Но не стоит забывать, что, как правило, в загородном доме несколько точек водоразбора. Это могут быть краны, смесители, стиральные и посудомоечные машины, ванные, душевые комнаты. И всегда есть вероятность их единовременного использования. Конечно же, не всех сразу (хотя такая вероятность также имеется), но нескольких — это уж точно. В общем, нам необходимо, чтобы насос, помимо среднего расхода, справлялся и с возможной пиковой нагрузкой.

Расчёт напора скважинного насоса

Расчёт напора осуществляется по следующей формуле:

Напор = (расстояние от точки установки насоса в скважине до поверхности земли + горизонтальное расстояние от скважины до ближайшей точки водоразбора * + высота самой высокой точки водоразбора в доме) × коэффициент водопроводного сопротивления **

Если скважинный насос будет эксплуатироваться вместе с накопительным резервуаром, то к приведенной выше формуле расчёта напора необходимо добавить значение давления в накопительной ёмкости:

Напор = (расстояние от точки установки насоса в скважине до поверхности земли + горизонтальное расстояние от скважины до ближайшей точки водоразбора + высота самой высокой точки водоразбора в доме + давление в накопительной ёмкости *** ) × коэффициент водопроводного сопротивления

Примечание * — при расчёте учтите, что 1 вертикальный метр равняется 10 горизонтальным;
** — коэффициент водопроводного сопротивления всегда равен 1.15;
*** — каждая атмосфера приравнивается к 10 вертикальным метрам.

Бытовая математика Для наглядности смоделируем ситуацию, в которой семье из четырёх человек необходимо подобрать насос для скважины глубиной 80 метров. Динамический уровень источника не опускается ниже 62 метров, то есть насос будет установлен на 60-ти метровой глубине. Расстояние от скважины до дома — 80 метров. Высота самой высокой точки водоразбора — 7 метров. В системе водоснабжения есть накопительный бак ёмкостью 300 литров, то есть для функционирования всей системы внутри гидроаккумулятора необходимо создать давление в 3,5 атмосфер. Считаем:

Какой насос нужен для скважины в данном случае? – отличным вариантом будет приобрести Grundfos SQ 3-105, максимальное значение напора которого составляет 147 метров, при производительности 4,4 м³/ч.

В этом материале мы детально разобрали, как рассчитать насос для скважины. Надеемся, что после прочтения данной статьи вы сможете без посторонней помощи рассчитать и выбрать скважинный насос, который благодаря грамотному подходу прослужит не один год.

Выбираем насос для скважины для индивидуального водоснабжения

В индивидуальном водоснабжении скважины занимают лидирующее место по сравнению с колодцами – их бурение и обустройство обходятся намного дешевле при более высоких параметрах. На эффективность водозабора и качество воды большое влияние оказывает насос для скважины, выбор которого в высокой степени связан с характеристиками источника.

Решая, как правильно подобрать насос для скважины, рассматривают множество факторов, в основном стараются найти оптимальное соотношение цены и качества, изучая модели и отзывы о них от различных производителей. Для точного подбора характеристик приобретаемой насосной техники понадобятся некоторые расчеты с учетом семейных потребностей и особенностей скважины.

Рис. 1 Разновидности насосов для скважины

Виды и характеристики скважин, влияющие на выбор насоса

Подбирая глубинный насос для скважины, всегда рассматривают параметры источника, основными из которых являются характеристики водоносного слоя: глубина прохождения, скорость его наполнения и количество различного вида примесей в воде. В бытовом бурении различают несколько видов скважин, отличающихся глубиной расположения водоносного горизонта и структурой его донной области.

Абиссинские

Бюджетный вид скважины с водозабором из первого или второго водоносного пласта от поверхности земли, обычно ее глубина не превышает 10 метров и очень редко доходит до 15. При буровых работах используют обсадные трубы малого диаметра (1 – 2 дюйма), нижнюю часть в виде заостренного копья с фильтром помещают в водный пласт на некотором расстоянии от дна. Благодаря малому весу обсадной колонны и некоторым мерам по ее фиксации на поверхности (бетонная отмостка), колонна находится в неподвижном состоянии, не давая фильтрующей части опускаться в ил и песок – таким образом обеспечивается высокая чистота воды.

Хотя дешевую абиссинку можно пробурить своими руками или использовать для этого малогабаритную буровую технику и забивную бабу, выгода себя не окупает при водоснабжении частного дома. Связано это с низким дебитом источника, который редко превышает 3 м.куб./ ч, поэтому абиссинку в основном используют для бытовых нужд – полива огородов, наполнения бассейнов, прудов и прочих емкостей. Часто наверх скважины вместо электро устанавливают ручные насосы.

Рис.2 Оборудование для бурения самодельной скважины

Самодельные

Приведенная выше технология по бурению абиссинских скважин давно устарела – забивать трубы в землю или вкручивать в нее самодельный бур слишком долго и неэффективно для получения больших глубин. В настоящее время широкой популярностью среди индивидуальных домовладельцев пользуется бюджетное (меньше 100 у.е.) гидравлическое бурение кустарным способом.

Для этого используют самодельный бур, присоединенный к концу трубы с противоположной наружной резьбой, для устройства канала используют ряд труб с приваренной резьбовой муфтой с одного конца и нарезанной винтовой нитью с другого. В начале процесса первую трубу вкручивают в землю с помощью съемной ручки (принцип действия напоминает вороток для метчика) одновременно подавая воду дренажной помпой с помощью шланга, подключенного через резьбовой фитинг к ее верхнему концу.

После погружения в землю шланг и ручку снимают, подсоединяют новую трубу и процесс повторяют. При обнаружении водоносного слоя трубную колонну извлекает из земли и постепенно разбирают, в полученную шахту затем вставляют пластиковый шланг с перфорированным фильтром на конце. Таким образом, получают самодельные скважины глубиной до 40 метров, объем подачи может достигать 5 м.куб./ ч.

Буровой процесс занимает не более суток и часто напоминает лотерею с шансами 50 на 50 – при попадании на пути канала крупного булыжника работы можно считать завершенными. Также к недостаткам технологии относят обязательное условие нахождения зеркала воды не более 9 м от уровня земли (для водозабора используется только поверхностный электронасос).

Рис. 3 Скважины и характеристики грунта вокруг водоносного слоя

На песке

Основной вид бытовых скважин, бурение производится с помощью специализированной техники, колонна из соединенных с помощью резьбы обсадных труб опускается на песчано-глинистое дно. Глубина скважины составляет 15 – 60 м, всасывание воды осуществляется через отверстия в фильтре, расположенные на 1 – 2 м выше донной области.

Срок службы песчаной скважины зависит от размера фракций – чем они меньше, тем быстрее произойдет заиливание, эксплуатационный период может колебаться в диапазоне от 5 до 15 лет. Встречаются и более мелкие фракции с заиливанием источника после года эксплуатации, но в этом случае монтаж обсадной колонны для скважины на песок не производят из-за экономической нецелесообразности. Так как вода в скважине на песке содержит высокое количество твердых взвешенных частиц в придонной области, устанавливают насосное оборудование с конструкцией всасывающего механизма для работы в данных условиях.

Для устройства обсадной колонны используют металлические или пластиковые трубы с резьбой стандартным диаметром от 3 до 6 дюймов и специальный фильтр на последней трубе для отсеивания мелких частиц песка.

Наивысший дебит таких скважин составляет 5 м.куб./ ч. (соответствует 83 литрам в мин.), что вполне пригодно для обеспечения питьевой водой загородного дома с семьей из 5 человек.

Артезианская

Самые дорогие глубоководные скважины, в бытовых условиях колонна опускается на известковое дно на расстоянии от поверхности земли 40 – 250 метров. Так как известковая основа довольно прочна и не содержит мелких взвешенных частиц, на конец труб ставят простейший перфорированный фильтр. Из-за большой глубины высокое давление грунта на водоносный пласт заставляет воду подниматься по скважинному стволу внутри шахты на значительную высоту, нередки случаи, когда вода фонтанирует из источника.

В связи с большой глубиной, для бурения используют сложную технологию из обсадных труб разных диаметров, чаще всего встречается 3 типоразмера – 125, 133, 159 мм. Артезианская скважина имеет высокий дебит (10 – 20 м.куб./ч.) и способна обеспечить водой несколько домов или небольшой многоквартирный дом, ее эксплуатационный срок составляет около 50 лет.

Хотя артезианская вода отличается высокой чистотой, часто в ней содержится повышенная концентрация природных солей, сероводорода и железа – все это требует использования дорогих фильтрующих систем для воды из скважины.

Рис. 4 Артезианская и песчаная скважины – структура

Как правильно подобрать насос для скважины

Решая, как выбрать насос для скважины, обращают внимание на ряд факторов, которое можно разбить на несколько групп:

• Место расположения. Все виды насосов для скважин делятся на две большие группы: устанавливаемые на поверхности земли или погружаемые в воду. В первых моделях охлаждение обмотки электродвигателя происходит естественным путем за счет большой массы или вентилятора, размещенного на задней стенке, погружные модели охлаждает водная среда.
• Принцип работы. Подавляющее большинство бытовых электронасосов для забора воды работают по центробежному принципу – такие агрегаты имеют высокую производительность и наивысший коэффициент полезного действия. Для работы с загрязненной водной средой широко применяет винтовые и вибрационные модели, последние пользуются широким спросом у населения ввиду низкой стоимости. Намного реже на рынке можно встретить вихревые виды, предназначенные для эксплуатации только в чистой воде без примесей.
• Технические характеристики. Параметры электронасоса являются важнейшим критерием выбора, основные из них: объем перекачиваемой жидкости, напор и глубина погружения под зеркало воды, размер пропускаемых частиц. Иногда полезно обратить внимание на мощность насоса, класс защиты от проникновения влаги и грязи (стандартное значение IP 68), наличие внутри агрегата реле отключения электропитания в случае перегрева обмотки.

Рис. 5 Электронасос поверхностного типа на даче

• Конструкция. Модели от ведущих мировых производителей могут существенно отличаться по конструктивному исполнению от бюджетных российско-китайских аналогов, при разработке их основных узлов (геометрия рабочих колес, исполнение уплотнений и т. д.) использованы инновационные технологии.
• Размеры электронасосов. В отличие от обычной техники, где основными размерными параметрами являются высота (мм) ширина (мм) и толщина, для погружных электронасосов основным размером служит наружный диаметр. Его измеряют в дюймах, типовые значения у бытовых приборов 3, 3 1/2, 4 дюйма.
• Материалы изготовления. В подавляющем большинстве распространенных центробежных скважинных моделей корпуса и основные узлы выполнены из нержавеющих материалов или высокопрочных полимеров, наиболее часто детали из некачественных материалов встречаются в бюджетных вибрационных моделях.
• Производитель и цена. Основные и взаимосвязанные параметры выбора, среди большого количества фирм, поставляющих на отечественный рынок свою продукцию, есть две категории с существенной разницей в ценах: это европейцы и российско-китайские производители.
  Лидером по качеству, применению инновационных технологий и стоимости среди электронасосов, представленных на отечественном рынке, является насосное оборудование датского концерна Grundfos, немного уступают ему в цене известные итальянские поставщики Pedrollo, DAB, Speroni. Неплохо зарекомендовали себя на рынке относительно недорогие российские и российско-китайские бренды: Aquario, Джилекс, Водолей, Belamos, Вихрь, Unipump.

Рис. 6 Электронасос вихревой Pedrollo – конструктивное устройство

Критерии выбора

При выборе погружного насоса для скважины в первую очередь исходят из главного параметра источника – объема подачи (дебита), если проводилось официальное бурение, в паспорте на скважину указывают этот показатель.

Следует отметить, что дебит зависит от используемого электронасоса, поэтому если он устраивает хозяев, следует выбирать агрегат с таким же значением. Помимо этого, в паспорте приводятся цифры статического и динамического уровня, высоты обсадной колонны и ее диаметра.

При самостоятельном проведении буровых работ определить значение дебита не составляет большого труда – поднятая насосом вода выливается в емкость известного объема и отсчитывается время ее заполнения.

Поверхностный или погружной

Из-за небольшого расстояния водоносного слоя от поверхности земли и малого диаметра обсадных труб в абиссинке или самодельной скважине используют агрегаты поверхностного типа, глубина всасывания которых не превышает 9 м. Также поверхностные насосы в скважину под воду можно применять в артезианском или песчаном источниках, если их статический и динамический уровень меньше 9 м.

Обычно наружное водозаборное оборудование размещается в едином блоке под названием насосная станция, она включает в себя поверхностный центробежный электронасос, элементы автоматики (реле), контрольные приборы (манометр) и расширительный бак (гидроаккумулятор).

Из-за высокого шума при работе выбранную поверхностную станцию нужно размещать в подвальном помещении дома или кессонной яме, к преимуществам можно отнести легкий доступ к оборудованию в любое удобное время.

Рис. 7 Глубинный центробежный насос для скважины – конструкция на примере Pedrollo

Погружные насосы используют в случаях, когда водное зеркало расположено на большой глубине, по сравнению с поверхностными моделями они обладают более высокими характеристиками, позволяя обеспечивать водой несколько домов из высокопроизводительной артезианской скважины даже в бытовом исполнении. Их сложнее устанавливать и погружать в скважину, для этого требуются специальные оголовки и адаптеры. Так как скважинный насос находится вне зоны видимости, обслуживание и контроль его работы затруднены.

При отсутствии омывающей воды погружной насос выходит из строя, если в системе не установлено реле холостого хода или агрегат не содержит встроенной защиты от перегрева обмотки, любое падение водного уровня ниже всасывающих воду отверстий фильтра приведет к сгоранию электродвигателя.

Производительность насоса – метод определения

Как отмечалось ранее, поверхностные модели эффективнее использовать при небольших расстояниях водного зеркала от поверхности земли, такое насосное оборудование лучше подходит к самостоятельно устроенным скважинам. При самостоятельном бурении скважин нет никаких данных о скорости наполнения источника водой, а ведь на основании этой информации подбирают нужную модель будущего насоса. Без электронасоса, забирающего воду из источника, в этом случае не справиться, поэтому его придется временно одолжать или взять напрокат.

Рис. 8 Вибрационный погружной насос для скважины – устройство и внешний вид

При определении дебита источника поверхностным электронасосом его ставят как можно ближе к скважине и погружают напорную трубу в воду, на выходе электронасоса воду сливают в емкость известного объема, замеряя при этом время ее заполнения.

Допустим, обычная 20 литровая канистра наполняется за 60 секунд, переведя это время в часы, мы получаем скорость подачи 1200 литров в час, что соответствует стандартным единицам подсчета 1,2 м. куб./ч. Если спустя некоторое время (1 час) вода в источнике опустилась ниже уровня расположения всасывающего патрубка и не появляется на выходе, электронасос отключают и дают время скважине восполнить водные запасы. На выходе трубы от насоса устанавливают запорный вентиль и спустя некоторое время снова включают электронасос, уменьшая краном расход воды, за наличием которой также наблюдают в течение часа.

Таким образом, путем нескольких экспериментальных заборов разных объемов воды определяют количество жидкости в час, которое может откачивать скважинный насос, методику можно использовать и в случае определения дебита скважины с погружным электронасосом.

Высота подъема – какие факторы учитывать

Водяной насос в водопроводной системе должен выполнять три задачи: поднять воду из источника, доставить ее по трубам к потребителю, преодолевая их гидравлическое сопротивление, и обеспечить в системе заданное давление для работы автоматики и домашней техники (стиральные и посудомоечные машины). Именно из этих составляющих и состоит формула расчета напора воды, которая будет рассмотрена ниже.

Рис. 9 Винтовой глубинный насос для скважины – устройство

Глубина погружения

Глубина погружения под водное зеркало является паспортным параметром, учитываемым при установке погружного электронасоса, поверхностные виды находится на земле и в их технические характеристики данные не входят. Чтобы определить глубину погружения, которую должен иметь выбираемый агрегат, измеряют статический и динамический уровень.

Статическим уровнем называют расстояние от поверхности земли до водного зеркала в спокойном состоянии источника, динамический определяют при работающем на глубине электронасосе в течение часа, он также равен расстоянию от поверхности земли до водного зеркала.

Все измерения водных уровней делают с помощью длинной сухой веревки с грузом, ее опускают в скважину до появления звука всплеска и затем отмеряет расстояние между краем мокрого участка и поверхностью земли.

Выбираемая погружная модель должна иметь в паспортных характеристиках глубину погружения, равную расстоянию между статическим и динамическим уровнем с запасом 3 – 5 метров. Это позволит располагать электронасос достаточно далеко от заиленного скважинного дна при использовании песчаных скважин и таким образом повысить качество забираемой воды.

Также при опускании водного уровня в сухую погоду или при заиливании источника запас в несколько метров обеспечит бесперебойную работу электронасоса. Еще одно преимущество размещения электронасоса подальше от дна – экономия средств на материалах и выборе более дешевой модели с меньшими техническими требованиями.