Руководство по выбору насоса для скважины: как выбрать правильно

Правильный подбор насоса для скважины начинается с определения глубины водоносного горизонта и дебита, то есть объема воды, необходимого для вашего хозяйства. Нужно учитывать не только глубину, на которой находится вода, но и уровень ее колебаний, что позволяет выбрать насос с соответствующей мощностью и максимальным напором.

Также важно учитывать характеристики самой скважины, такие как диаметр трубы и химический состав воды, чтобы выбрать насос, который будет устойчив к агрессивной среде. Рекомендуется проконсультироваться с профессионалами или использовать специализированные программы для подбора, чтобы обеспечить эффективность и долговечность оборудования.

ВЫБОР НАСОСА ДЛЯ СКВАЖИНЫ. НЕОБХОДИМЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СКВАЖИНЫ ДЛЯ ПРАВИЛЬНОГО ПОДБОРА НАСОСА

Индивидуальное водоснабжение уже давно не предмет роскоши . Оно доступно всем и каждому. На рынке представлено огромное количество разнообразных насосов различных производителей. Считается, что центробежные насосы наиболее подходящий тип, собственно говоря, их часто даже и называют «скважинные насосы».

Они имеют узкий и вытянутый корпус, благодаря чему их можно поместить даже в самых небольших по диаметру скважинах. Такие насосы обладают надежностью, отсутствием шума, большим модельным рядом, но достаточно требовательны к чистоте воды. В этой статье мы поговорим о погружных насосах для скважин, а также рассмотрим, что нужно знать, для того чтобы выбрать скважинный насос.

На что обратить внимание при выборе насоса?

Самой важной характеристикой скважинного насоса является напорно-расходная характеристика. Она показывает зависимость напора (т.е. давления) и моментального расхода воды. У всех без исключения насосов – чем больше напор, тем меньше расход воды. И наоборот, при увеличении расхода воды, уменьшается напор.

Напор и расход.

Напор измеряется в метрах. Для того чтобы получить величину напора, которой должен создать насос, нам необходимо сложить:

— глубину установки насоса в метрах; — горизонтальное расстояние до самого дальнего потребителя в метрах, деленное на 10; — рабочее давление в атмосферах, умноженное на 10 (1 атм = 10м водяного столба); — расстояние от земли до самого высокого потребителя.

Суммарное значение и будет искомый напор.

Расход измеряется в литрах в минуту. Для того чтобы определить необходимый расход , нужно воспользоваться таблицей стандартных величин расхода для различных потребителей. Далее необходимо оценить сколько потребителей могут работать одновременно и сложить величины их расходов. Суммарное значение и будет искомый расход.

Длина кабеля.

Одна и та же модель насоса в магазинах может иметь разную длину кабеля, что существенно влияет на его стоимость. Обычно длина кабеля соответствует оптимальному погружению насоса в скважину.

Потребляемая мощность (сила тока).

Данная величина необходима для определения защитного автомата, сечения электрического кабеля, а так же выбора автоматики управления насосом. В паспортных данных насоса указывается, как правило, сила тока в рабочем режиме, а пусковой ток может быть больше в 3-7 раз. При выборе автоматики управления это надо учитывать.

Напряжение сети.

Необходимо обращать внимание на соответствие напряжения насоса с напряжением вашей сети, чтобы не получилось купить насос на 380 V, когда имеется 220 V.

Диаметр подсоединения.

Это диаметр внутренней резьбы патрубка для выхода воды из насоса. На бытовых насосах, как правило, диаметр подсоединения 3/4 , 1 или 1.1/4 дюйма. При предъявлении повышенных требований к производительности насоса, заужать внутренний диаметр патрубка водопроводной трубой, фитингами, обратным клапаном не стоит.

Частотник для скважинного насоса. Зачем он нужен? В насосных системах функцию привода выполняет электродвигатель. Поэтому для управления насосом частотник подходит наиболее оптимально. Практически любой электронасос можно дополнить преобразователем.

Принцип работы. Классическая водопроводная насосная система, без преобразователя частоты в контуре, работает по принципу дросселирования. Электродвигатель в этой схеме постоянно работает на максимальных оборотах, а давление в системе регулируется запорной арматурой, управление в лучшем случае осуществляется с помощью реле или же вручную. Метод имеет ряд существенных недостатков:

— быстрый износ оборудования; — высокий расход электроэнергии; — частые аварийные ситуации; — низкое качество работы.

Лишь в периоды пикового потребления воды насос работает в режиме максимальной нагрузки. Во всех остальных случаях повышенная мощность оборудования не оправдана. Это учитывается в продвинутой классической схеме, за остановку и старт электронасоса отвечает автоматика (реле).

Но так как реле не способно регулировать обороты привода, по сигналу происходит резкий старт на максимальные обороты. Это приводит к гидроударам и перегрузкам в электросети, в результате система быстро изнашивается. Частотные преобразователи для управления насосами оснащены микропроцессорами с обратной связью.

С их помощью можно интеллектуально и бережно регулировать работу оборудования в соответствии с текущими потребностями системы. Алгоритм работы прост. Когда датчики фиксируют, что уровень давления в трубопроводе либо уровень в резервуаре упал ниже минимума, передается сигнал на преобразователь.

Тот плавно запускает электромотор насоса, ударные нагрузки на трубопровод и электросеть исключаются. Подходящее время разгона электродвигателя можно выставить самостоятельно. Датчики в режиме реального времени передают на преобразователь информацию в процессе разгона насоса.

После того, как требуемые величины достигаются, преобразователь частоты прекращает разгон и поддерживает частоту оборотов электромотора. Если уровень снова начнет падать или расти, микропроцессор автоматически отрегулирует давление, изменив производительность насоса. Параллельно частотник выполняет функции защиты (отключает оборудование при сильных колебаниях тока в электросети). Преимущества управления насосами с преобразователем частоты:

— экономия электроэнергии (до 30–40%); — исключена ситуация «сухого хода» (без воды в системе); — нет температурных скачков при подаче горячей воды; — стабильная сила напора; — отсутствует избыточное давление в трубах; — продлен ресурс электронасоса и трубопровода; — снижен уровень шума; — можно упростить систему, убрать из схемы гидроаккумулятор и др. ненужные узлы и агрегаты.

Что необходимо знать о скважине при выборе насоса?

Внутренний диаметр скважины.

Внутренний диаметр скважины должен быть минимум на 1,5-2 сантиметра больше диаметра насоса. Этот зазор нужен для протока воды , охлаждающего насос. Кроме того колонна скважины где-то может быть слегка деформирована и при наличии меньшего зазора есть вероятность, что вы не сможете поднять/опустить насос. Погружные бытовые насосы в основном бывают приблизительно от 75 мм (3") до 105мм (4") в диаметре .

Глубина погружения скважинного насоса.

Грамотное определение глубины погружения насоса в скважину, обеспечивает не только бесперебойную подачу воды из нее, но и непосредственно влияет на срок эксплуатации насосного оборудования, а также на качество функционирования и срок службы собственно скважины. Как правило, это касается только погружного насосного оборудования, так как насосы вибрационного типа специалисты не рекомендуют устанавливать в скважинах.

Водяная скважина обладает собственными, индивидуальными показателями:

1. Диаметр. Он учитывается по обсадной трубе (если она есть). 2. Глубина скважины. Это расстояние от поверхности почвы до дна (не до зеркала воды). 3. Статический уровень. Это максимальный уровень воды в скважине, который достигается не ранее, чем через 1-1,5 часа после окончания бурения или выключения насоса.

4. Динамический уровень, возникающий после откачки воды насосом в течение 30-60 минут. Это минимальное значение, ниже которого уровень воды в скважине не опускается. 5. Дебит, или производительность скважины. Это количество воды, которое можно откачать в течение единицы времени при условии неизменного динамического уровня.

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. По этим характеристикам определяется глубина спуска насоса. Они имеются в паспорте ствола, полученном от специалистов после завершения бурения, или определяются самостоятельно. Как определить параметры скважины самостоятельно?

Нередко паспорт скважины отсутствует. Это случается, если дом куплен вместе с автономной системой водоснабжения, и документы на скважину затерялись. Паспорт также может отсутствовать, если бурение производила неофициальная бригада частников.

Характеристики скважины необходимо периодически определять, даже при наличии паспорта. Показатели водоносного горизонта меняются, дебет увеличивается или уменьшается, глубина ствола меняется из-за осыпания (размывания) нижней части стенок или заиливания дна.

Самостоятельно определить характеристики скважины несложно. Надо привязать к достаточно длинной веревке груз и опустить его в скважину. Аккуратно опуская груз до самого дна, можно определить глубину ствола и статический (максимальный) уровень воды. Для измерения динамического уровня используют мотопомпу, которой в течение 0,5-1 часа откачивают воду.

После этого опускают груз на веревке и опускают его, дожидаясь всплеска, свидетельствующего о контакте груза с водой. Остается только измерить длину веревки, сделав на ней отметку уровня почвы.

На что следует обращать внимание при выборе троса?

Прежде всего, надо выяснить, на какой максимальный вес (статистическую нагрузку) он рассчитан. Кроме того, учитывают и динамическую нагрузку, которая особенно велика в моменты запуска двигателя насоса. Не следует забывать, что в расчет, кроме массы самого насоса, берут еще и вес заполненной трубы. Их общая масса может доходить до девяноста килограмм. Правда, большинство тросов рассчитаны и на более высокую нагрузку.

Виды тросов для насоса:

— нейлоновый трос. Является самым дешевым вариантом, не ржавеет, но имеет расположенность к растягиванию. Поэтому, при установке нейлонового троса, его будет лучше предварительно сложить в несколько слоев; — металлический трос. Сильно подвержен коррозии – это его большой минус. Поэтому металлические тросы служат совсем недолго – около одного года; -трос из нержавеющей стали.

Он долговечен, надежен и не подвержен воздействию коррозии. Его основной минус – достаточно высокая стоимость, которая иногда равна цене недорогого насоса. Зато такой трос верой и правдой прослужит владельцу не один год.

Специалисты советуют выбирать трос с сечением в диаметре пять миллиметров. Такой трос способен выдержать около шестисот пятидесяти килограмм. Ему не страшна динамическая нагрузка и угроза случайной зацепки за выступ. Разумеется, можно применять тросы и меньшего диаметра, но лучше, чтобы их было два, и крепиться они должны независимо друг от друга. Важно помнить – нагрузка ни в коем случае не должна полностью приходиться на электрокабель насоса.

Общие правила погружения насоса.

Глубина погружения насоса в скважину должна соответствовать его производительности. Существует «верхняя» и «нижняя» установки, когда насос опускают на 1 м ниже динамического уровня скважины, или ниже, к самому дну ствола.

— размещать насос между статическим и динамическим уровнями запрещается; — глубина спуска насоса должна быть не менее 1 м ниже динамического уровня; — при нижней установке минимальное расстояние от дна должно составлять от 30 см до 1 м (рекомендуется 3 м); — глубина погружения насоса определяется с учетом его производительности и дебита скважины.

Последний пункт требует пояснения. Если производительность насоса велика, а приток воды в скважину сравнительно низок, при запуске откачки можно откачать слишком много жидкости, и насос окажется в пустоте. Это опасно, так как защита от «сухого» хода есть не у всех моделей. Поэтому, мощные и производительные насосы не рекомендуется использовать в низкодебитных скважинах.

В заключение отметим, что выбирая насос для водяной скважины, очень важно учесть все нюансы и параметры. Не нужно торопится с выбором, так как каждый насос подходит только под индивидуальные параметры скважины, количество потребителей и протяженности системы водоснабжения.

Источник3: www.teplograd.ru

Как подобрать скважинный насос для индивидуального водоснабжения

В России издавна была распространена дачная культура. Люди при малейшей возможности всегда стремились из душного города поближе к природе, земле. Времена меняются, но тяга россиян, живущих в «каменных джунглях», к жизни за городом никуда не исчезла. Однако жизнь в сельской местности неизбежно несет с собой определенные проблемы и заботы, о которых горожанину просто не приходится задумываться. Одна из них — водоснабжение.

Одним из наиболее оптимальных решений этой проблемы в местностях, богатых чистыми подземными водами, видится артезианская скважина. Но тут возникает еще один вопрос — как и с помощью каких устройств качать воду наверх? К счастью, сейчас существует большое число всевозможных насосов, способных качественно решить подобную задачу.

Скважинные насосы для воды. Особенности Что выбрать? Насосы, качающие воду из скважин и колодцев, делятся на несколько разновидностей — скважинные, погружные, самовсасывающие. Мы поговорим о скважинных насосах, отличающихся повышенной мощностью, компактностью, большим потенциальным объемом перекачиваемой воды.

Отличие этих механизмов от обычных наружных (поверхностных) насосов заключается в методике их монтажа: насос находится непосредственно в скважине, откуда он качает воду. Подобные насосы производят, как правило, из нержавеющей стали или композита, для них характерны небольшие размеры, позволяющие находиться в тесном подземном пространстве. При этом эти машины способны поднимать воду с глубин до 650 м!

Чтобы правильно выбрать насос, необходимо в первую очередь получить всю необходимую информацию о количестве воды, требуемой конкретному потребителю. Это зависит от количества точек водоразбора (душ, раковина, унитаз и др.). Прежде всего, определяется проектное значение максимального (секундного или часового)расхода по формуле:Qmax = EQn , Где Qn — значение расхода воды через конкретный санприбор (см. Таблицу 1)

Таблица 1. Нормативные расходы санитарных приборов

• дебит (производительность скважины в м3/ч);
• статический уровень воды;
• динамический уровень воды;
• глубина скважины;
• размеры и глубина фильтровальной части скважины;
• диаметр скважины.

Имея эти данные, следует проверить источник водоснабжения (то есть скважину) на соответствие его гидравлических характеристик требуемому максимальному расходу. Максимальный расход не должен превышать дебит скважины. В идеале, максимальный расход подбирать на 5-10% меньше дебита.

Если этого не сделать, работа насоса будет приводить к снижению динамического уровня воды ниже всасывающей части насоса, что чревато работой всухую. Если на насосе нет защиты от сухого хода это приведет к поломке агрегата. Если же защита установлена, он будет самопроизвольно отключаться при падении уровня ниже установленного значения, повторное же включение будет производиться только после восстановления уровня воды в скважине хотя бы до динамического уровня. Это может занять довольно большое время, в течение которого вы останетесь без воды.

Есть и еще один негативный момент: возможный размыв породы в области зоны фильтрации и, как следствие, засорение фильтра скважины. Работа в таком режиме может привести к засорению и даже разрушению скважины!

Итак, после определения максимального расхода и соответствия его параметрам скважины, необходимо рассчитать требуемый максимальный напор. Это можно сделать по следующей формуле:

Н = Ptapx10,2 + Hgeo + EHf ,

Где Ptap — давление, которое необходимо создать в системе. Обычно берут 2-3 бара (привычное нам давление в городской сети); Hgeo — геодезический напор. Разность высот от динамического уровня до наивысшей точки водоразбора в метрах водного столба; EHf — сумма потерь напора по длине трубопровода (см. Таблицу 2) и местных потерь (потери напора на поворотах, тройниках, задвижках и т.д.).

При этом местные потери можно принимать равными 15-20% от потерь по длине. Также необходимо учитывать наличие в системе фильтра. Потери напора на нем тоже относятся к местным потерям, но их значение может быть достаточно велико (в среднем, они колеблются от 0,5 до 1,5 бар) и зависят от типа и габаритов фильтра. Уточнить значение можно по паспортным данным на установленный фильтр.

Таблица 2*. Потери напора в трубопроводах из полимерных материалов

Выделенным шрифтом обозначены скорости протекания потока в м/с (должна лежать в пределе от 1 до 2 м/с), обычным — потери напора в м на 100 м прямого трубопровода *таблица основывается на диаграмме Г. Ланга. Шероховатость: К=0,01 мм Температура воды: t=10 C

Как уже упоминалось, важным моментом при подборе скважинного насоса является выбор мембранного бака. Основное его назначение — обеспечить нормальную работу насоса в автоматическом режиме. Это означает, что утечки в системе и малый расход воды не приведут к слишком частому включению-выключению агрегата. Кроме того, гидроаккумулятор компенсирует гидравлические удары в системе. Точно рассчитать требуемый объем мембранного бака можно по следующей формуле:

Где Qmax — максимальный расход насоса, м3/ч; Pset — давление включения насоса, бар; Р — разница между давлением включения/выключения, бар; Nmax — допустимое число включений/выключений в час; k — 0,9.

Для наглядности расчета приведем пример:

В двухэтажном загородном доме установлены следующие потребители воды: На первом этаже — мойка и ванная комната (унитаз, умывальник и душевая кабина), на втором этаже — туалет с умывальником. В доме установлен фильтр на воду. По паспортным данным потери давления на фильтре составляют 1 бар. На участке пробурена скважина. Ее паспортные параметры:

• дебит — 5 м3/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.

Определены следующие 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.

Итак, пользуясь уже известными формулами, получаем:

1.Максимальный расход Qmax = 0,2 + 0,1 + 0,1 + 0,2 + 0,1 + 0,1 = 0,8 л/с или 3 м3/ч

2.Требуемый напор Ptap = 2 бара >Hgeo = 30 + 3 = 33 м Hf = Hд + Нмес + Нф, Где Нд — потери напора по длине трубопровода, Нмес — потери напора на местных сопротивлениях, Нф — потери напора на фильтре.

Пользуясь Таблицей 2, рассчитываем потери по длине:

Для расчета принимаем потери на местных сопротивлениях равными 15% от потерь по длине. Нмес = 4,12*0,15 = 0,6 м, Нф = 10 м — потери на фильтре (1 бар равен 10 м водного столба), Hf = 4,1 + 0,6 + 10 = 14,7м.

Таким образом, рассчитанный общий напор будет равен: Н = 2*10,2 + 33 + 14,7 = 68,1м

Итак, на вычисленные нами параметры выбираем по каталогу насос GRUNDFOS SQ 3-65. Далее приступим к расчету мембранного бака.

Qmax= 3 м3/ч; Pset = 3 бара; Р = 1 бар; Nmax = 100 (т.к. насосы типа SQ/SQE имеют плавный разгон и не имеют ограничений по числу включений, для расчетов принимаем Nmax равным 100).

Итак, объем мембранного бака равен 8,3 литра.

Естественно, что сам по себе насос работать не будет. Для нормального функционирования необходимо предусмотреть набор необходимых принадлежностей. Это, прежде всего, уже упомянутый мембранный бак расчетного объема, электронный блок управления, аналоговый датчик давления (для нашего насоса на диапазон от 0-6 бар, 4-20 мА), манометр, кабель, термоусадочная кабельная муфта, трос из нержавеющей стали (для подвешивания насоса в скважине), зажимы из нержавейки, 2 штуки на одну проушину, хомуты для крепления кабеля к напорной трубе, напорный трубопровод , переходник «труба-насос». Принадлежности можно приобретать как по отдельности, так и в комплекте с насосом.

Заметим, что для нормальной и безопасной работы насоса необходимо, чтобы подводящий электричество кабель соответствовал потребляемой мощности агрегата. Для расчета следует воспользоваться следующей таблицей (Таблица 3):

Таблица 3. Максимальные длины электрокабелей

Напряжение электропитания составляет 1х230В

Поскольку блок управления будет установлен в доме, необходимая длина кабеля составит 60 м. Пользуясь таблицей, определяем и сечение кабеля. У выбранного нами насоса мощность электродвигателя равна 0,7-1,05 кВт, следовательно, сечение кабеля при длине 60 м должно составлять 2,5 мм2. Для соединения выбранного кабеля с кабелем насоса необходимо будет дополнительно приобрести термоусадочную муфту типа КМ 3х(1,5-2,5).

Помимо прочих достоинств, скважинные насосы довольно просты и удобны в монтаже и эксплуатации. Сначала необходимо очистить скважину, откачивая воду специальным откачным насосом до тех пор, пока скважина не будет полностью очищена от песка и иных включений. Данная процедура должна проводиться бурильной организацией.

Затем, надо опустить новый насос в скважину при помощи троса, закрепив трос посредством зажимов в верхней части колодца. После этого устанавливается пускозащитное устройство и производится настройка.. Если в насос не встроен обратный клапан, нужно установить его сразу после насоса во избежание движения воды назад.

Затем следует отрегулировать давление в напорном баке, оно должно составлять 0,9 от давления выключения. После чего можно запустить насос, следя за тем, чтобы поступающая вода была чистой. Конечно, лучше доверить все эти действия специалисту — ведь добросовестная организация не только грамотно подберет и установит скважинный насос, но и возьмет его на гарантийное обслуживание.

Жизнь за городом ныне — это не только возможность вырваться из духоты мегаполиса и отдохнуть на лоне природы. Это еще и вполне достойный комфорт, который обеспечивает современная техника. Однако, как и все сложные приборы и устройства, она требует определенных знаний и навыков, которые, впрочем доступны всем желающим. И задача этой статьи — познакомить с методикой подбора такого важного устройства, как скважинный насос, чтобы сделать загородный отдых удобным и приятным.

Источник4: www.teplograd.ru