Водоснабжение из скважины. Насос для скважины, выбор.

Имеем участок с одним двухэтажным домом и баней для проживания 4-х человек. В доме на первом этаже находится одна мойка, унитаз, умывальник. На втором этаже еще один унитаз и умывальник. В бане находится один душ и один умывальник. Отдельная ветка для полива. Планируется установить систему очистки воды. Гидроаккумулятор стоит в пристройке к дому на уровне земли.

Необходим насос Водолей для скважины, со следующими паспортными данными:

Дебит – 3 м³/ч.
Статический уровень (зеркало воды) – 27 метра от поверхности земли.
Общая глубина скважины – 68 метров.
Динамический уровень – 34 метра (при откачивании воды насосом с расходом 3 м³/ч).
Расстояние от скважины до дома – 5 метров.
Расстояние от дома до бани – 18 метров.
На участке проложена пластиковая труба с внешним диаметром 32 мм (внутренний 26,2 мм).

Расчет потребного расхода:

Потребный расход воды определяется как сумма производительности всех точек водоразбора, с учетом вероятности их одновременного использования.

Нормы расхода воды сантехприборов:
Умывальник – 0,12 л/с
Унитаз – 0,1 л/с
Мойка – 0,12 л/с
Душ – 0,2 л/с
Поливочный кран – 0,3 л/с

Максимальная теоретическая потребность в воде (без полива) = 0,88 л/с (0,12 + 0,2 + 2 x 0,1 + 3 x 0,12), что соответствует 3,16 м³/ч.

На практике всеми сантехприборами пользоваться одновременно не могут. Всего у нас 7 точек водоразбора, не считая полива. С учетом четырех человек проживающих в доме, коэффициент одновременного использования приборов для данного дома можно принять равным 0,6 (что будет соответствовать 4-м используемым точкам водоразбора одновременно).

Q_потр. = 3,16 м³/ч x 0,6 = 1,9 м³/ч

В нашем случае это соответствует одновременному использованию душа, умывальника, мойки и унитаза (например вечером). Предполагается, что поливом в это время пользоваться не будут. Полив предполагается вести отдельной веткой через тройник (поливочный кран требует около 1 м³/ч воды). В любом случае, во время полива можно будет еще комфортно пользоваться умывальником и мойкой.

Расчет потребного напора погружного насоса для скважины:

Потребный напор насоса Водолей складывается из общего геодезического напора, потерь давления в трубопроводах с учетом местных потерь и конечного требуемого давления в точках водоразбора.

Геодезический напор – общий перепад высот от динамического уровня воды в скважине до гидроаккумулятора (за основу здесь берем давление в гидроаккумуляторе, а возможный перепад высот между гидроаккумулятором и самой верхней точкой водоразбора компенсируем увеличением давления в гидроаккумуляторе, см. ниже).

Наша верхняя точка водоразбора находится на втором этаже дома. Примем расстояние от земли до этой точке равным 3 метра и учтем это в дальнейших расчетах, путем увеличения давления в гидроаккумуляторе для компенсации этого перепада высот.

Потери напора в трубопроводах:

По паспорту насос Водолей разрешается устанавливать в скважине, не ниже 10 метров от динамического уровня воды. Мы установим насос на уровне 39 метров, на 5 метров ниже динамического уровня.

Общая протяженность труб от места установки насоса до гидроаккумулятора:

L_тр =39 (длина трубы в скважине) + 5 (расст. от скважины до дома) = 44 м

Воспользуемся таблицей потерь напора.

Потери напора в метрах, на 100 метров прямого участка трубопровода
Расход жидкости			Внешний диаметр пластикового трубопровода, мм
м³/ч	л/мин	л/с	25	32	40	50	63	75	90	110	125
0,6	10	0,16	1,8	0,66	0,27	0,085
0,9	15	0,25	4,0	1,14	0,6	0,18	0,63
1,2	20	0,33	6,4	2,2	0,9	0,28	0,11
1,5	25	0,42	10,0	3,5	1,4	0,43	0,17	0,074
1,8	30	0,50	13,0	4,6	1,9	0,57	0,22	0,092
2,1	35	0,58	16,0	6,0	2,0	0,7	0,27	0,12
2,4	40	0,67	22,0	7,5	3,3	0,93	0,35	0,16	0,063
3,0	50	0,83	37,0	11,0	4,8	1,4	0,5	0,22	0,09
3,6	60	1,00	43,0	15,0	6,5	1,9	0,7	0,32	0,13	0,05
4,2	70	1,12	50	18,0	8,0	2,5	0,83	0,38	0,17	0,068
4,8	80	1,33	25,0	10,5	3,0	1,2	0,5	0,22	0,084
5,4	90	1,5	30,0	12,0	3,5	1,3	0,57	0,26	0,092	0,05
6,0	100	1,67	39,0	16,0	4,6	1,8	0,73	0,3	0,12	0,07

Для трубы с внешним диаметром 32 мм, при расходе 1,9 м³/ч, потери составят 5,1 метров (для трубы длиной в 100 метров). Потери напора в нашем случае составят:

Н_пот.дл = 0,44 x 5,1 = 2,3 метра

На участке от насоса до гидроаккумулятора два поворота трубопровода под 90°, одна задвижка, два тройника и один обратный клапан.

Для расчета потерь воспользуемся нижеприведенной таблицей.

Потери напора в коленах, задвижках, донных и обратных клапанах, в см
Скорость воды, м/с	Колено с углом, град					Задвижка	Обратный клапан	Тройник
	30	40	60	80	90
0,4	0,43	0,52	0,71	1	1,2	0,23	31	16
0,5	0,67	0,81	1,1	1,6	1,9	0,37	32	16
0,6	0,97	1,2	1,6	2,3	2,8	0,52	32	17
0,7	1,35	1,65	2,2	3,2	3,9	0,7	32	17
0,8	1,7	2,1	2,8	4	4,8	0,95	33	18
0,9	2,2	2,7	3,6	5,2	6,2	1,2	34	18
1,0	2,7	3,3	4,5	6,4	7,6	1,4	35	19
1,5	6,0	7,3	10,0	14	17	3,3	40	24
2,0	11,0	14,0	18,0	26	31	5,8	48	30
2,5	17,0	21,0	28,0	40	48	9,1	58	39
3,0	25,0	30,0	41	60	70	13	71	50

В нашем случае скорость потока жидкости составит 0,98 м/с (V = Q / S x 3600, где Q = 1,9 м³/ч, S = (Π x d2) / 4 = 0,000539 м², при внутреннем диаметре трубопровода d = 26,2 мм; паспортные данные нашего трубопровода).

Суммируем отдельные виды местных потерь: 2 x 7,4 (колена 90 град) + 1 x 1,36 (задвижка) + 2 x 18,8 (тройники) + 1 x 34,8 (обр. клапан) = 90 см = 0,9 метра.

Добавим 1 метр запаса (на возможные неучтенные потери) и местные потери в нашем случае составят: Н_мест = 1,9 метра.

Итого общие потери напора составили:

Н_пот =4,2 метра (2,3 м потерь по длине трубы + 1,9 м местных потерь)

Давление в точках водоразбора:

Подбор будем вести на обеспечение расчетного давления на втором этаже доме на уровне 2,5 бар (при работе насоса). При этом на любом режиме работы давление в этой точке не должно падать ниже 2,0 бар (обеспечивается установками реле давления).

Почему именно 2,5 бар? Это среднее расчетное значение для комфортного водопользования. Например, в городской квартире среднее давление в сети холодной воды составляет около 2,0-3,5 бар (в зависимости от места расположения).

С учетом этого, нам необходимо рассчитать давление в гидроаккумуляторе. Потери напора на участке от гидроаккумулятора до потребителей на втором этаже дома будут следующими:

3 м – перепад высот между уровнем установки гидроаккумулятора и потребителями (по условию задачи).
10 м – потери давления на фильтрах очистки воды; паспортные данные.
1 м – прочие потери по длине трубы и местные потери (точный расчет вести нецелесообразно ввиду минимальных расстояний трубопровода и простой геометрии).

Итого, потери на участке от гидроаккумулятора до потребителей на втором этаже дома составят:

Н_пот.д = 3 м + 10м +1 м = 14 м (1,4 бар)

Таким образом, для обеспечения давления на втором этаже дома на уровне 2,5 бар, давление в гидроаккумуляторе должно быть на 1,4 бар выше, т.е должно составлять 3,9 бар.

Давление в бане будет ниже давления в гидроаккумуляторе на величину потерь давления по длине трубы от гидроаккумулятора до бани, потерь давления на фильтре и потерь давления из-за местных сопротивлений.

Потери напора на участке от гидроаккумулятора до потребителей в бане будут следующими:

0,4 м – потери на трение по длине трубы 18 м с расходом 1,15 м³/ч (душ и умывальник), см. таблицу потерь напора прямого участка водопровода.
0,5 м – местные потери при 0,6 м/с (одна задвижка, один обратный клапан, один тройник), см. таблицу потерь напора в коленах, задвижках и клапанах.
10 м – потери давления на фильтрах очистки воды; паспортные данные.

Как видно, потерями на трение по длине трубы и местными потерями для данного участка можно пренебречь (что мы и сделали при аналогичных расчетах в схеме водоснабжения из колодца).

Настройки реле давления можно назначить уже на этом этапе расчета. Приняв среднее давление в гидроаккумуляторе на уровне полученных выше 3,9 бар настроим реле давление следующим образом:

Включение насоса – 3,5 бар.
Выключение насоса – 4,5 бар.
Давление воздуха в гидроаккумуляторе – 3,2 бар.

Общий потребный напор насоса Водолей:

Н = 34 м (геодезический напор) + 4,2 м (потери напора на трение по длине трубы + местные потери) + 39м (3,9 бар – расчетное давление в гидроаккумуляторе) = 77,2 метра.

Т.е. насос должен обеспечивать:

Q = 1,9 м³/ч при H = 77,2 м

Выбор погружного насоса для скважины:

Универсального погружного насоса не существует, поскольку параметры скважин (колодцев) у каждого свои. Поэтому перед заказом оборудования рекомендуем Вам позвонить и проконсультироваться по поводу подбора необходимого именно Вам насоса. Но если Вы уверены в определенной марке насоса, оформляйте заказ через корзину или электронную почту. Если нет — проконсультируйтесь с нами и закажите насос по телефону.

Обратитесь к нам, и мы подберем и доставим необходимый Вам насос «Водолей».

8 495 2083150

Свяжитесь с нами, если у вас возникли вопросы по подбору или покупке насоса Водолей.

Мы работаем: пн-пт 10-18

Телефон: 8 495 2083150

Мы отправим насос в любую точку России в течение двух дней с момента подтверждения заказа.

Скидки на будущие покупки. Скидки при покупке с принадлежностями.

Подбор скважинного насоса для водоснабжения

Как подобрать насос для скважины? В этом вопросе есть множество нюансов, и однозначно посоветовать идеальный во всех отношениях насос просто невозможно. Поскольку универсальных насосов не существует, рассмотрим общий принцип их выбора на основании ряда характеристик:
1. Напор (давление)
2. Скважина
3. Напорно-расходная характеристика насоса
4. Сопротивление
5. Схемы подключения.

Каждый из этих параметров имеет важное значение, и игнорирование хотя бы одного из них при выборе насоса может привести к возникновению проблем при его подключении.

Выбор насоса по напору

Насосы имеют маркировку, которая выглядит примерно таким образом: SQ 1-30; SQE 2-85 и т.п. В данном случае интерес представляют цифры, обозначающие номинальную рабочую характеристику насоса. Так, показатель SQ 1-30 указывает, что производительность насоса составляет 1 кубометр воды при напоре 30 метров. Но почему давление указывается в метрах, а не барах?

Перед выбором скважинного насоса следует определить глубину, на которой находится вода, а затем вычислить высоту, на которую необходимо её поднять в дом. Предположим, желаемое давление кране частного дома – 2,5 бара, при этом требуется адекватный напор. Столб воды высотой 10 м давит на 1 см2 с весом 1 кг, что почти равно давлению в 1 атмосферу, 1 бар или 10 метров водного столба. Следовательно, для поднятия воды на 3 этаж требуется создать давление как минимум в 1 бар. Так как насос борется с весом водного столба в метрах, можно воспользоваться его маркировкой и определить, на сколько метров поднимет воду. При необходимости узнать давление в барах просто разделите указанное число на 10.

На следующем этапе узнайте расход воды по маркировке на приборе водоподачи. Допустим, кран за 1 минуту должен наполнить 12-литровое ведро воды. Одновременно работающие смесители в кухне и душе тоже должны справиться с этой задачей за минуту, и примерно столько же воды потребуют стиральная машина и унитаз, суммарно – не менее 36 литров, или 2 м3/час. Но все эти точки вряд ли будут одновременно работать. Как правило, максимум одновременного включения – душ, стиральная машина и кухонная раковина, что дает расход в 1,5 ведра воды, или 1 м3/час.

• Давление в насосе измеряется в метрах, а не барах
• При необходимости — конвертируйте
• Узнайте расход воды в вашей системе

Скважина

Для каждой модели насоса устанавливаются допустимые значения посторонних включений в воде (песка и пр.). Несоблюдение требований приводит к быстрому износу прибора и снятию его с гарантии. Поэтому прежде чем подбирать или покупать скважинный насос, необходимо прокачать скважину и сделать анализ воды.

Скважина – круглая глубокая яма малого диаметр с трубой внутри, образующей стенки. На определенной высоте стенки трубы имеют отверстия, так называемый фильтр. В скважине столбом стоит вода.

Перед выбором насоса узнайте:

• Статический уровень воды
• Динамический уровень воды
• Дебит скважины

Эти характеристики играют ключевую роль при выборе скважинного насоса.
Следует определить, на какой глубине находится зеркало воды, или тот самый статический уровень. Он называется так потому что вода в момент замера находится в спокойном положении.

В момент включения насоса статический уровень будет уменьшаться до динамического: ниже динамического уровня вода опуститься не может. Разница между статистическим и динамическим объемами скважины называется дебитом.

Важно: насос не должен выкачивать больше, чем может дать скважина. Так, мощность насоса в 3 м3/час категорически не подойдет для скважины с дебитом 1,5 м3. В идеале насос должен быть немного слабее дебита скважины, примерно на 20-30%.

Выясните, на какой глубине находится фильтр скважины. Насос должен занимать положение на 1 м ниже динамического уровня воды и на 1 метр выше фильтра скважины. Эти данные обычно указаны в паспорте скважины.

• Статический уровень – глубина зеркала воды в состоянии покоя;
• Динамический уровень – минимальная глубина зеркала воды;
• Дебит – объём воды (измеряется в литрах в минуту или кубометрах в час)

Напорно-расходная характеристика насоса

У каждого насоса есть напорно-расходная характеристика, которая выглядит так: SQ 1-50, 50 Hz. При выборе насоса для скважины следует обязательно изучить его напорно-расходный график. В характеристиках могут быть указаны как максимальные, так и номинальные рабочие характеристики, поэтому график позволит получить наиболее полную информацию. Если в паспорте насоса такая информация отсутствует, уточните ее на сайте производителя насоса. Наивысший КПД любого насоса находится примерно посредине графика. При сильном отклонении значения срок службы прибора может существенно сократиться.

• Каждый насос снабжается напорно-расходной характеристикой в виде графика;
• Оптимум работы – примерно посредине графика.

Сопротивление

Помимо необходимости в выталкивании воды на определенную высоту, насос должен быть способен преодолеть сопротивление, создающееся в трубопроводе. Слишком узкая труба усилит сопротивление и производительность системы будет падать, а слишком широкая потребует излишних затрат. Следует оптимально подобрать диаметр водовода для отсутствия лишнего сопротивления.

Для расчета сопротивления ознакомьтесь с графиком потери напора для трубы конкретного вида и диаметра: так вы сможете высчитать потери при определенном объеме воды. Если график отсутствует или не хочется считать, воспользуйтесь простой рекомендацией, приведенной ниже:

Рекомендованный диаметр трубы ПНД:

• подача до 1,5 м3/час – 25 мм
• подача до 3 м3/час – 32 мм

Схема подключения

Перед описанием схем подключения напомним о таких важных характеристиках насоса, как мощность; диаметр; возможность плавного пуска или возможность электронного управления частотой вращения вала; устойчивость к перепадам напряжения; минимальная и максимальная глубина погружения; диаметр насоса. Так, диаметр насоса прямо связан с ценой скважины: чем меньше диаметр насоса, тем меньше диаметр трубы, а значит, её бурение будет дешевле.

Насос подключается через реле давления либо через автоматику реле протока. Зная характеристики системы и насоса, т.е. давление и мощность, которую придется размыкать вашему реле, можно оптимально подобрать нужное реле для насоса.

В некоторых моделях насосов предусмотрена защита от перегрева и защита от сухого хода, однако она носит исключительно аварийный характер. При монтаже системы стоит предусмотреть собственную систему защиты от сухого хода.

Недостаток систем, работающих с реле давления: между запусками и остановками насоса всегда будет изменяться давления, что вызовет дискомфорт в использовании воды в душе. Во избежание такого неудобства можно приобрести насос с частотным преобразователем.

Обратите внимание на максимальную глубину погружения насоса: чрезмерное заглубление приведёт к выходу насоса из строя.

Вывод

• Напор считается в метрах: 10 м водяного столба = 1 бар.
• Расход измеряется в м3/час (реже – л/мин).
• Напорно-расходная характеристика – это график, позволяющий определить, подходит ли насос для конкретной скважины.
• Скважина: статический уровень воды – глубина зеркала воды в спокойном состоянии; динамический уровень – глубина, ниже которого теоретически вода не может опуститься; дебит – объем воды, который может дать скважина в час.
• Труба: используйте максимально допустимый диаметр трубы для снижения сопротивления
• Соблюдайте требования относительно максимальной и минимальной глубины погружения насоса.

Выполнение данных рекомендаций позволит вам самостоятельно подобрать скважинный насос, оптимально подходящий для включения в систему.