- Как выбрать насос для скважины. | Правильный расчёт насоса скважины.
- Введение
- Для подбора скважинного глубинного насоса нужны следующие параметры:
- Рассмотрим пример расчета погружного скважинного насоса для работы с автоматикой:
- Произведем расчет по имеющимся данным:
- Давайте рассмотрим структурно схему обвязки водопровода с насосом скважины:
- Обвязка насоса скважины
- Подбор и расчет насоса для водоснабжения
- Водопровод
- Обычные насосы
- Характеристики насосов
- Глубинные насосы
- Характеристики глубинных насосов
- Какой насос выбрать глубинный или поверхностный (обычный)
- Обычные насосы
- Глубинные насосы
- Немного о единицах измерения давления
- Подбор (расчет) насоса для водопровода по характеристикам
- Выбираем производительность
- Выбираем напор
- Глубина всасывания (всас)
- Непосредственно выбор
- Выбор насоса для ГВС
- Подбор насоса с помощью онлайн калькулятора
- Калькулятор на сайте «WPCALC»
- Калькулятор на сайте компании «Гидротехника»
- Калькулятор на сайте «Акватек»
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 и расчет насоса для водоснабжения
Чтобы схема водоснабжения работала бесперебойно главное правильно подобрать насос
Для подачи воды из скважины или колодца или создания ее рециркуляции используют насосы. Чтобы система работала качественно и бесперебойно, а также, для того чтобы не переплачивать за модель с чрезмерные характеристиками, их нужно подбирать. Рассмотрим, как производиться расчет насоса для водоснабжения и подбираются параметры этих агрегатов.
Водопровод
Кроме методики расчета обычным способом приведем и несколько примеров работы с онлайн-калькуляторами.
В начале рассмотрим системы подачи холодной воды, то есть обычный водопровод, затем затронем и горячее водоснабжение (сокращенно ГВС). Причем рассказывать будем не о выборе мощных насосов, которые устанавливаются на станциях водопроводной сети — наша статья о водоснабжении небольших домов и коттеджей.
Если дом подключен к центральному водопроводу, то в большинстве случаев нужное давление создается на станциях водоканала или водонапорными башнями. Поэтому насосы в этом случае, как правило, не нужны. Исключение — дома повышенной этажности, где нормальный напор от водопровода не позволяет подать воду на самые верхние этажи — там ставят повысительные насосы.
Интересный факт. Столбы воды высотой 10 метров создает давление в одну атмосферу (0,1МПа), поэтому разница напора на первом и третьем этажах примерно на эту величину. Если взять к примеру самое высокое здание мира «Бурж Халифа» высотой 828 метров то там для того чтобы вода хотя бы дошла на самый верхний этаж нужен напор около 84т атмосфер. Естественно никакие трубы его не выдержат, поэтому насосы установлены ступенчато через несколько этажей.
Для водоснабжения таких зданий напора создаваемого в водопроводе недостаточно, обязательно нужны повысительные насосы
При автономной системе водоснабжения без насосов не обойтись. Как правило, используют либо обычные (поверхностные) либо погружные (глубинные) насосы. Привод их за очень редким исключением электрический.
Выбор зависит от конкретной ситуации или от желания заказчика. Рассмотрим, чем они различаются и наиболее важные характеристики, которые нужны будут нам при проведении расчета.
Обычные насосы
Обычный (поверхностный) насос для водоснабжения
Для подачи воды почти исключительно используются центробежные насосы. В них жидкость захватывается лопастями в центре вращающегося рабочего колеса и отбрасывается за счет центробежной силы на его периметр, где находится напорный патрубок. В центре, где отбирается вода, естественно создается разряжение.
Внимание. При запуске такого мотора без воды (сухой ход), не встретив сопротивления жидкости, колесо, особенно у мощных насосов больших размеров, может раскрутиться очень быстро и сорваться с вала или повредиться другим образом. Поэтому такую ситуацию предупреждают правильным запуском, установкой на входе обратных клапанов (они не дают стечь воде из корпуса) и применением специальной автоматики.
Обычно используются две разновидности насосов — с сальниковым уплотнением приводного вала и более современные с плавающим ротором.
- У первых вал привода крыльчатки проходит через корпус (улитку) в котором вращается рабочее колесо. Это место уплотняется сальниками или торцовыми уплотнениями. Вал может опираться на собственные подшипники, которые расположены в консоли и соединяться с электромотором через муфту.
- Еще один вариант такого насоса – моноблок. В нем рабочее колесо насаживается непосредственно на крыльчатку. Первый тип более надежный и простой в обслуживании и ремонте. Второй более компактный.
- У насосов с плавающим ротором уплотнений в месте прохода вала нет. В нем, как и понятно из названия, ротор электродвигателя находится в корпусе объемно связанным с улиткой. Электромагниты статора создают вращающий момент через стенку, вода охлаждает ротор и смазывает его подшипники.
Такие насосы компактны и надежны. Минусом является сложность ремонта — просто заменить мотор не получиться, нужно полностью разбирать насос.
К тому же стандартные электродвигатели в таком агрегате не применишь. Впрочем, они редко выходят из строя и не нуждаются в обслуживании на протяжении всего срока службы (многие производители это гарантируют).
Характеристики насосов
Теперь перейдем к самому важному.
Тип обычного насоса выбранного для вашей автономной системы водоснабжения влияет на следующее:
- стоимость монтажа системы автономного водоснабжения;
- затраты на ее эксплуатацию;
- периодичность обслуживания;
- сложность и стоимость монтажа;
- размеры места установки насоса.
В остальном при расчете нужно ориентироваться на более важные характеристики:
- Глубина всасывания: он определяет отметку ниже насоса, с которой он может забрать воду. Определяется обычно в метрах.
- Напор: он выражается в давлении насоса на выходе.
- Производительность: то, сколько кубометров за час сможет перекачать насос.
Также нужно обращать внимание на такие цифры как энергопотребление (мощность) при равных характеристиках желательно отдавать предпочтение более экономным моделям. Однако цена на них, как правило, более высокая, поэтому желательно просчитывать за какое время более дорогая модель окупит себя (впрочем, это экономический расчет).
Если срок эксплуатации меньше срока окупаемости дорогого насоса, то, скорее всего, не стоит переплачивать, а взять более «прожорливый» к электричеству насос.
Глубинные насосы
Они отличаются от обычных тем, что погружаются в воду, то есть в обсадную трубу скважины, колодец или даже обычный водоем. По конструкции они отличаются от обычных насосов, такими особенностями.
- Чаще всего в них не одно рабочее колесо, а несколько, вплоть до десятка, расположенные друг за другом. Всас одного соединяется с выходом следующего (лабиринтная система).
- Если обычные насосы чаще всего имеют горизонтальное расположение вала, то глубинные всегда вертикальной компоновки. Это связано с расположением их в ограниченных по диаметру обсадных трубах скважины, которые тоже вертикальны (установка в колодце или водоеме частный случай, на который проектировщики обращают мало внимания).
- Электродвигатели тоже особой конструкции. Они не имеют оребрения корпуса, так как охлаждаются водой.
Внимание. Нельзя запускать глубинный насос не погруженным, он не рассчитан на такой режим и может сразу сгореть.
Также моторы этих агрегатов имеют более вытянутые вдоль оси габариты с меньшим диаметром. Это тоже связано с установкой в скважинах.
Кроме центробежных, для небольших систем водоснабжения используют и вибрационные, погружные насосы. Это, к примеру, всем известный «Ручеек» (на фото ниже). По принципу работы он похож на древние поршневые насосы (в том числе и велосипедный), правда ход поршня меньше, частота колебаний больше (поэтому и называют вибрационный), а для привода используется электромагнит.
Несмотря на несколько худшие по сравнению с центробежными глубинными насосами характеристики все, что сказано в нашей статье про них, в полной мере относиться и к «Ручейку» и его аналогам.
Насос типа «Ручеек»
Характеристики глубинных насосов
Определения характеристик глубинных насосов точно такие же, как и обычных. Разница только в том, что для них не регламентируют всас, так как разрежение на входе не важно, агрегат и так окружен водой.
Зато многие глубинные насосы имеют на порядок больший напор, чем обычные. При установке в глубокой скважине они должны сразу преодолеть напор в длинной подъемной трубе, а затем создать нужное давление в водопроводе.
Также считается, что они несколько более экономичны из-за охлаждения водой. Но это преимущество минимально перед насосами с плавающим ротором. В них тоже применяется подобный принцип, правда статор не имеет контакта с жидкостью со всех сторон. Полное омывание насоса водой дает минимальную экономию в доли процента.
Какой насос выбрать глубинный или поверхностный (обычный)
Довольно сложный вопрос — сравним их достоинства и недостатки.
Обычные насосы
- Их проще монтировать на поверхности.
- Осмотр, обслуживание и ремонт тоже более легкие.
- Как правило, обычные насосы дешевле.
- Требуется место или помещение для монтажа.
- Нужна защита от «сухого хода».
- По глубине всаса они уступают напору глубинных насосов, поэтому их нельзя использовать для забора воды из глубоких скважин.
Глубинные насосы
- Могут работать в глубоких скважинах.
- Не требуют обустройства мест для монтажа. Вода из подъемной трубы может сразу подаваться в систему водопровода.
- Если насос погружен ниже минимального уровня воды в скважине, колодце или водоемы он защищен от «сухого хода».
Для извлечения глубинных насосов часто приходиться использовать грузоподъемные механизмы
- При установке в глубоких более 10 метров скважинах извлечение насоса вместе с водоподъемной трубой для обследования и ремонта своими руками часто невозможно, нужно использовать грузоподъемные механизмы.
- Если по каким-то причинам насос был оторван от трубы и страховки (если конечно не забыли про последнюю), достать его довольно сложно.
Интересный факт. Автору данной статьи пришлось извлекать с помощью специальной ловушки нечаянно упущенный насос. После того как он был «спасен» из скважины было вытянуто еще пять большей частью почти полностью разрушенных коррозией таких агрегатов, которые были потеряны предыдущими эксплуататорами за более чем тридцатилетнюю историю инженерного сооружения.
- Силовой кабель, питающий агрегат, должен быть защищен от воздействия окружающей воды. Нередко его пробой, который возникает из повреждения изоляции, приводит к тому, что приходится извлекать насос, а это, как мы уже говорили выше, затруднительно.
Поэтому дадим один совет, если у вас не очень глубокая скважина или тем более это просто колодец и есть место для монтажа на поверхности, все-таки стоит отдавать предпочтение обычным насосам. Они дешевле и их проще эксплуатировать.
Нередко в качестве плюса обычных насосов перед глубинными ставят еще и тот факт, что глубинный защищен от загрязнений только сеточным фильтром на обсадной трубе, а обычный можно защитить дополнительно многоступенчатыми фильтрами на всасе.
Это неверный факт:
- Любая установка для очистки воды стабильно работает только при достаточном давлении, то есть должна монтироваться после насоса.
- Насосы для водопровода (неважно глубинный или обыкновенный) рассчитаны на наличие примесей в исходной воде, и они не снижают значительно срок их службы. Конечно, если вы не будете качать смесь песка и воды напрямую — последний эффективно задерживает и сеточный фильтр.
Теперь, разобравшись с выбором насоса по типу, перейдем непосредственно к выбору его по характеристикам.
Немного о единицах измерения давления
В характеристиках насосов для измерения давления могут использоваться не только Паскали
Привычные атмосферные паскали все хорошо знают из школы, но в характеристиках насоса могут присутствовать и менее известные единицы.
- Метр — это метр столба воды. Как уже было сказано выше, он равен одной десятой атмосферы.
- Бар — внесистемная единица (но разрешенная к применению в нашей стране) ориентировочно равная одной атмосфере.
Внимание. Также вы можете встретиться с таким непонятным термином как «избыточное давление». Не обращайте внимания, почти все приборы и расчеты на водопроводе под термином «давление» понимают именно его.
Абсолютное давление будет больше на одну атмосферу, то есть, на то давление, которое уже есть на поверхности земли, там, где работают системы водоснабжения. Даже в стакане вода находится под абсолютным давлением в одну атмосферу.
Подбор (расчет) насоса для водопровода по характеристикам
Сразу оговоримся: мы не делаем расчет насосов для водоснабжения по гидравлике, то есть не учитываем сопротивления потоку воды в трубах и на запорных элементах. Для небольших систем водоснабжения частного дома оно мизерно, а вычисления сложные.
Обратите внимание. Некоторые насосы имеют детали, которые изготовлены из материалов, которые по санитарно-гигиеническим нормам недопустимы для использования в сетях водопровода. Поэтому нужно выбирать модели, разрешенные для этих целей.
Для подбора насоса нам нужно сделать несколько шагов, инструкция будет следующей.
Выбираем производительность
Производительность насоса зависит от расхода воды в единицу времени
Первое на что нужно ориентироваться — это расход воды на человека в сутки, он составляет 400-500 литров. Если у вас имеется накопительный бак достаточной емкости (подобие водонапорной башни), то можно выполнить следующие шаги.
- Умножаем средний расход на количество проживающих в доме (к примеру, средняя семья из четырех человек), плюс одного человека на возможных гостей (если они у вас бывают): 500х5=2500 л.
- Делим на количество часов в сутки: 2500:24=104 л/ч, это среднечасовой расход.
- Так как желательно чтобы насос не работал постоянно во избежание перегрева и выхода из строя, то дополнительно делим на время его работы. Обычно рекомендуют чтобы время работы не превышало 80%, то есть деление производим на 80:100=0,8, считаем: 104:08=130 л/ч. Эту характеристику берем и для насоса.
Но, как правило, накопительные емкости в системах водоснабжения небольших домов не используют. Наиболее распространенная схема это комбинация насоса и емкости (гидроаккумулятора) небольших размеров, а также систем автоматики. Обычно покупают уже собранный блок этих устройств у продавцов, и в обиходе (что не совсем верно) называют насосными станциями.
В этом случае считать по суточному расходу не совсем верно. Насос работает не постоянно, подпитывая большой накопительный бак (гидроакумулятор можно им не считать из малой емкости), а только во время расхода воды.
Так что, например, если мама решила помыть посуду, папа руки после ремонта машины, один ребенок принять душ, а второй воспользоваться унитазом, и к тому же работает стиральная машина, то разбор воды может оказаться гораздо больше среднесуточного. Поэтому расчет насосной станции водоснабжения и аналогичных им систем следует вести по этим пиковым разборам.
Для этого пересчитываем все имеющиеся водоразборные приборы в доме. Затем берем их часовые расходы. Для этого можно воспользоваться таблицей в приложении 2 к СНиП 2.04.01-85. Она приведена ниже.
Расходы воды и другие характеристики сантехнических приборов
Далее составляем список всех сантехнических приборов и их часовые расходы. Причем берем не только холодную воду, а суммарный расход, ведь горячая вода это подогретая холодная, которая берется из той же системы водопровода.
Совет. Чтобы не считать вручную, проще воспользоваться Excel, как на таблице ниже.
Наименование прибора | Часовой расход воды, л/ч | Количество приборов в доме | Их суммарный расход |
Раковины со смесителем | 60 | 5 | 300 |
Мойка | 50 | 1 | 50 |
Ванна | 300 | 1 | 300 |
Ванна ножная со смесителем | 220 | 1 | 220 |
Душ с глубоким поддоном и смесителем | 115 | 2 | 230 |
Гигиенический душ (биде) | 75 | 1 | 75 |
Унитаз с бачком | 83 | 2 | 166 |
Писсуар | 36 | 2 | 72 |
Поливочный кран | 1080 | 1 | 1080 |
Итого | 2493 |
В итоге мы получили максимальный расход воды в водопроводе вашего дома — 2493 литра в час. Эта цифра даже немного завышена, так как вряд ли все приборы будут включены одновременно, можно ее снизить на коэффициент 0,9-0,8. Получим: 2493х0,8=1994 л/ч. Правда, если дом маленький и в нем только одна кухня и санузел делать этого не стоит.
Исходя из нашего, получившегося пикового расхода воды в час и будем подбирать в дальнейшем производительность насоса.
Выбираем напор
Для высоких коттеджей нужен и больше напор
Тут выбор зависит от того глубинный это насос или обычный.
- Для обычного насоса все максимально просто: согласно стандартам давление в водопроводе должно быть в пределах 0,05-0,5 мПа, то есть от половины до пяти атмосфер. Как показывает практика для нормальной работы стиральных, посудомоечных машин и прочей бытовой техники желательно, чтобы давление не было менее 1 атмосферы, т. е. 0,1 МПа, поэтому будем выбирать насос именно с таким давлением.
Если у вас коттедж более трех этажей (что бывает редко) то нужно позаботиться о том, чтобы и вверху был нормальный напор. При стандартной высоте потолка около 3 метров на четвертом этаже давления не будет, поэтому добавляем 0,1 МПа.
То есть в большинстве случаев при подборе насоса для водоснабжения достаточно напора в 1-1,5 атмосферы (0,1-0,15 Мпа).
- При выборе варианта с установленным в скважине агрегатом, расчет насоса водоснабжения на напор усложняется, но не сильно — просто нужно учитывать отметку его погружения. То есть если вода забирается с глубины 15 метров, к напору, рассчитанному, так же как и в предыдущем случае, добавляем 1,5 атмосферы (15:10=1,5) или 0,15 МПа (15:100=0,15). Считаем: 0,15+0,1=0,25Мпа, на эту цифру и будем ориентироваться при выборе конкретной модели насоса.
Глубина всасывания (всас)
Чем глубже скважина, тем больше должен быть всас насоса
Самый легко подбираемый параметр. Для глубинных насосов он не нужен и не описывается в характеристиках вообще, так как вода забирается с уровня, на котором расположен насос.
В случае же обычного поверхностного насоса необходимо, чтобы эта характеристика была немного больше разницы отметок заборника и места расположения насоса. Запас нужен для непредвиденных ситуаций, например, во время засухи уровень снизиться и заборник придется опускать ниже.
Подбирается просто, например насос находится на уровне земли, а вода забирается с глубины 10 метров. Значит, всас должен быть более 10 метров.
Многократный запас давать не стоит, если заборник расположен на глубине 1-го метра, то не стоит брать насос с глубиной всасывания 15, достаточно 3-5. Это связано с тем, что чем больше эта характеристика, тем сложнее и дороже насос.
Непосредственно выбор
Когда известны все параметры, можно выбирать насос или станцию из прайс-листов и справочников. Даже не обязательно самостоятельно подбирать модель. Почти на всех сайтах продавцов есть фильтры, в которые мы вводим нужные характеристики, затем на экран выводится список наиболее подходящих моделей.
Например, для выбора на сайте компании «Грандфос» достаточно сделать несколько шагов. Нам нужен поверхностный насос с производительностью 1,5 литров в минуту с высотой подъема (всасом) 5 метров и напором в 1,5 атмосферы (15 метров). Делаем следующее.
- На вкладке вверху нажимаем на закладку «поверхностный насос».
Выбор типа насоса
- Затем можно на фильтре справа на странице вводим необходимые параметры. Дополнительно можно выбрать ценовой диапазон, бренд, мощность, тип привода (электромотор, двигатель внутреннего сгорания) и т.д. Если проводился расчет станции водоснабжения, то можно найти и ее.
Ввод параметров насоса
- После этого жмем ввод, и на нашей странице отображаются агрегаты соответствующие заданным характеристикам.
Насосы, отобранные согласно заданным параметрам
- Дополнительно можно выбрать в каком порядке насосы будут отображаться на странице. То есть возможны варианты по возрастанию или убыванию цены, популярности или сразу более новые или старые модели и наоборот. Для этого нажимаем на кнопки вверху страницы.
Выбор порядка отображения моделей на странице (сортировки)
Выбор насоса для ГВС
Насос для рециркуляции горячей воды
Подбор и расчет насосов для горячего водоснабжения мало чем отличается от выбора агрегатов для водопровода холодной воды. Но нужно учитывать некоторые особенности.
- При расчете количества воды на человека берем норму в 140-150 литров в день.
- Для расчета пиковых расходов по сантехническим приборам можно использовать ту же таблицу из СНиП 2.04.01-85, которая приведена выше — в ней кроме расхода холодной воды указан и расход горячей, которые естественно меньше.
- Выбирая напор насоса, нужно ориентироваться на давление в водопроводе холодной воды. Эти цифры должны быть равны, иначе при неисправных смесителях возможно передавливание горячей воды в холодную и наоборот, та сеть, в которой давление выше будет вытеснять жидкость из трубопроводов, где оно ниже.
- Глубина подъема (всас) нам не важна. На вход насоса вода подается уже под давлением.
- Не все насосы могут работать при повышенных температурах. Нужно выбирать только модели, предназначенные для сетей горячего водоснабжения.
Подбор насоса с помощью онлайн калькулятора
Если вы хотите облегчить расчет насоса для водоснабжения, то можно воспользоваться онлайн калькуляторами. Некоторые из них делают вычисления даже излишне точными, а некоторые наоборот содержат множество ошибок. Некоторые выдают только параметры, по которым необходимо уже самостоятельно выбирать модель из каталогов, а некоторые сразу модель насоса.
Давайте разберем несколько примеров работы с этими калькуляторами.
Еще нужно отметить — чаще всего результат это конкретный насос, который производят или продают владельцы сайта. Поэтому, пользуясь калькулятором, вы можете выбрать не самую эффективную или надежную модель. Выбирать вам.
Калькулятор на сайте «WPCALC»
Он доступен по ссылке: https://wpcalc.com/moshhnost-nasosa-dlya-skvazhin. Калькулятор рассчитывает только параметры и только для глубинных скважинных насосов.
Работаем с ним следующим образом:
- Сразу переходим на страницу на ней сразу небольшое введение, которое описывает глубинные насосы и их назначение.
Вход на сайт калькулятора
- Дальше прокручиваем немного вниз и переходим непосредственно к калькулятору.
- Вводим параметры: глубину скважины, расстояние до воды, площадь участка и количество проживающих в доме людей.
- Далее вводим количество сантехнических приборов в доме.
Здесь вводим количество сантехнических приборов в доме
- Жмем на зеленую кнопку «Рассчитать».
- И по ней читаем параметры расчета. Это только производительность и напор. Насос нужно выбирать самостоятельно.
Надо отметить, что это не самый надежный калькулятор. Он не учитывает то, какое давление мы хотим задать в нашей системе ГВС, а также (проверено) не берет в расчет пиковые разборы.
Калькулятор на сайте компании «Гидротехника»
Еще один простой калькулятор по адресу: http://gidrotehnica.ru/calk1/. К сожалению, он не выдает параметры, а подбирает конкретные насосы. Но зато он производит и расчет мощности насоса для водоснабжения, и работать с ним просто.
- Открываем страницу с калькулятором.
Главная страница калькулятора
- Затем вводим расстояние до зеркала воды в скважине, например 15 метров.
Вводим расстояние до зеркала воды
- Выбираем минимальный диаметр обсадных труб, поставив галочку на соответствующей кнопке. Мы выбрали более 120 мм.
Выбор диаметра обсадной трубы
- Затем выбираем тип системы, точнее управление, ручное или автоматическое, тоже ставя галочку. Мы выбрали первое.
Выбор типа системы
- Затем под пунктом «Быстрый подбор» определяем расход воды из трех вариантов в зависимости от количества проживающих в доме. Мы выбрали более трех человек. Конечно, точность расчета получается низкая, так как между тремя людьми и большой семьей разница в расходе воды значительная.
Выбор расхода воды
- Дальше можно поставить галочку напротив надписи «Подробный подбор» и указать в окне ниже максимальную высоту сантехнического прибора в доме. Это нужно для более точного расчет напора. Например, вводим 4 метра.
Вод максимальной высоты расположения сантехнических приборов в доме
- Дальше жмем кнопку «Поиск оборудования» или просто клавишу «Ввод» на компьютере.
Кнопка поиск оборудования
На экране высвечивается страница, в которой в таблице отражены рекомендуемые типы насосов и их параметры. Кликнув на название насоса можно перейти на его страницу в каталоге интернет-магазина компании «Гидротехника»
Страница с подобранным оборудованием
Калькулятор на сайте «Акватек»
Это довольно неплохой и точный калькулятор, но, к сожалению, он рассчитан только на конкретные модели данного производителя и тоже рассчитывает только глубинные насосы. Ссылка на калькулятор: http://www.aq-pump.ru/calculator/.
В нем сразу выбираются конкретные насосы данной марки, но при желании результаты можно использовать и для подбора глубинного насоса других производителей.
Также нужно отметить, что ввод и вычисления немного сложны, но мы поможем разобраться.
- Сразу входим на страницу калькулятора, как всегда вверху введение.
Главная страница калькулятора
- Пролистываем его и добираемся до полей ввода данных, они расположены слева. Сразу вводим тип здания: жилой дом, гостиница с ванными или душевыми в каждом номере. Набирать вручную не надо, щелкаем по полю и выбираем в раскрывшемся фильтре.
Выбор типа объекта
- Следующий шаг — вводим максимальное количество проживающих в доме людей. Окно для этого находится ниже. Цифры можно вводить как с клавиатуры, так и стрелками, расположенными в правой стороне окошке ввода. Стрелка вверх увеличивает значение, стрелка вниз уменьшает.
Вводим количество проживающих
- Далее нам нужно точно также как и количество проживающих ввести количество сантехнических приборов и бытовой техники. Учитываются даже стиральные и посудомоечные машины.
Здесь вводится количество сантехнических приборов и бытовой техники.
Далее идут параметры скважины.
- Сразу вводим динамический уровень воды в скважине. То есть глубину отметки воды при использовании скважины (в отличие от статического, который устанавливается когда отбора нет).
Вводим динамический уровень воды
Кстати, если непонятно, что такое динамический уровень, можно коснуться курсором на знак вопроса расположенный сверху справа над окном ввода и откроется пояснение.
Открывшаяся иконка с пояснением
- Дальше вводим количество этажей в доме, расстояние от дома до скважины и высоту этажа. Тут все понятно.
Ввод расстояния до дома, этажности и высоты этажа
- Дальше не очень понятный пункт: «Количество баллонов в системе водоподготовки». Это установки насыпного типа для очистки воды, обычные проходные сетчатые фильтры не учитываются. В этом пункте тоже можно нажать на знак вопроса для разъяснения.
Ввод количества баллонов в системе очистки воды
- На этом ввод данных заканчивается. Обычная для многих калькуляторов кнопка «Рассчитать» отсутствует. Чтобы узнать результат смотрим на график вверху справа от колонок ввода данных.
График, на котором отображен результат
Сразу, конечно, непонятно, где результат. Обратите внимание на красную точку на графике. Она постоянно перемещается при вводе данных, обозначая то, что одновременно ведется расчет для уже введенных значений, остальные берутся по умолчанию.
Стрелка указывает на точку, которая отображает результат вычислений
По ее положению мы видим рассчитанный напор и производительность. На вертикальной оси отложен напор, в данном случае около 50 метров, по горизонтальной — производительность, в данном случае около 2 метров кубических в час.
Более верно можно узнать цифры, наведя курсор на точку, тогда выскочит подсказка с точными результатами.
Стрелка указывает на подсказку с точными результатами
Мы получили напор 48,87 метров и производительность 2,101 метра кубических в час. По ним можно подбирать насос по сторонним каталогам.
Если же будем выбирать продукции марки «Акватек» то смотрим на линии, которые отложены на графике. Это характеристики насосов. В нашем случае точка находится почти на желтой линии. Смотрим ниже, где даны расшифровки цветов.
Стрелка указывает на то, какой насос соответствует желтой линии
Как мы видим, нашим расчетам соответствует насос «Акватек» SP 3″ 3-60. Можно кликнуть по названию насоса и сразу перейти на его страницу, на которой можно узнать более подробные сведения о нем и оформить заказ.
Страница насоса «Акватек» SP 3″ 3-60
Вот и все, что мы хотели рассказать вам про расчет производительности насоса для водоснабжения и другие его характеристики. Дополнительно можете посмотреть видео в этой статье, в нем тоже описаны методики подбора характеристик.
Надеемся, статья была полезна для вас и помогла понять принципы его выполнения. Отлично если вы смогли на практике подобать необходимый для вас агрегат и установить его в своем доме. Чистой воды и комфорта в доме.