При для организации полноценного бесперебойного водоснабжения частного дома или дачи нужно учитывать ряд важных моментов. В первую очередь необходимо разобраться, как рассчитать мощность оборудования и на какие дополнительные характеристики следует обращать внимание. Самые важные параметры – это мощность насоса, условия его эксплуатации и удобство конструкции. Расчет мощности можно выполнить самостоятельно, ничего сложного в этом нет.
Выбор погружного насоса с учетом потребностей жильцов
В процессе расчета мощности погружного насоса нужно обязательно принимать во внимание, какие потребности должно удовлетворять данное оборудование. Современные высокомощные насосы способны «доставать» воду даже с 300-400 м. Но нужно ли это на частных участках? Как правило, 40 м более чем достаточно в большинстве случаев. В процессе расчета мощности насоса обязательно принимается во внимание диаметр источника.
К числу важнейших характеристик, с учетом которых должен выполняться выбор агрегата, относятся расход и напор. То есть нужно постараться максимально точно определить потребности в скважинной воде для людей, проживающих в доме, и всего участка в целом, если вода будет использоваться для полива растений и прочих хозяйственных нужд. Расчет основных показателей насоса выполняется на основании числа мест водозабора и уровня расхода для каждой из таких точек. Как правило, для обычного частного дома принимаются следующие показатели:
- Для ванной в сумме – до 300 л/час.
- Для кухонных помещений – до 500 л/час.
- Для унитазного бачка – до 80 л/час. В современных экономных сливных системах этот показатель существенно снижается.
- Для каждого умывальника – до 60 л/час.
- Для душевой – до 500 л/час.
- Для сауны либо бани – до 1000 л/час.
- Для огорода, цветника и подобных мест – не менее 3-5 м³ воды на 1 м² площади насаждений.
Пример расчета мощности погружного насоса
Для большей простоты расчета мощности погружного насоса можете взять за основу следующий пример. Уровень воды в скважине составляет 10 м. В доме выполнен монтаж мембранного бака. Расстояние между скважиной и домом составляет 5 м. Для дома нужно добавить еще 2 м (от места расположения скважины). Потери в напоре в данном примере равны 3 м.
Производительность насоса для такой скважины рассчитывается следующим образом: суммируются уровень воды (10 м), добавленное расстояние (2 м), потери в напоре (3 м) и значение избыточного давления (оно равняется 2,5 атм, но в заводской спецификации указывается 25 м). В сумме получится 40 м. Зная это значение, вы сможете подобрать необходимую мощность агрегата из расчета 40 м от места водозабора.
Обязательно учитывайте то, что в спецификации обычно указываются максимальные значения производительности и напора. То есть при покупке вам нужно купить насос более высокой мощности, чем показал приведенный выше расчет. В противном случае производительности агрегата может оказаться недостаточно, и вы не сможете нормально пользоваться своей скважиной.
Какой тип насоса вам подойдет?
Помимо расчета мощности, нужно обращать внимание на ряд других, крайне важных параметров. Первый из них – это тип насоса.
Принцип действия погружного насоса таков, что он устанавливается не на поверхности, а в воде.
И это большое преимущество, так как агрегат не будет занимать лишнее место, а звуки его работы обычно не слышны на поверхности.
Есть модели с очень высокой мощностью, рассчитанные на работу в максимально глубоких скважинах. Подбирать конкретный агрегат необходимо с учетом условий его эксплуатации.
В соответствии с принципом работы существующие на сегодня модели погружных насосов делятся на 2 основные большие группы.
Оборудование центробежного типа пользуется самой большой популярностью. Такие погружные насосы имеют предельно простую конструкцию. В ее основе лежит вал. На валу крепятся лопасти с выгребными колесами. Лопасти вращаются, в результате создается центробежная сила и обеспечивается подъем воды наверх. В процессе подкачки жидкость заполняет всю внутреннюю полость. Оборудование продается по сравнительно доступной стоимости и характеризуется высокой надежностью, качеством и длительным сроком службы. Устанавливать какие-либо дополнительные агрегаты для такого насоса в большинстве случаев не нужно. Оборудование предельно просто в эксплуатации.
Ко второй группе относятся вибрационные насосы. Оборудование имеет сравнительно небольшую стоимость. В основе конструкции лежат мембраны. С одной стороны мембраны находится вода, с другой – установлен специальный вибратор. В процессе работы мембрана подвергается деформации, под воздействием которой создается разница давления и вода поднимается наверх. Требует установки специального термовыключателя. Без него двигатель может перегреться и сломаться.
В зависимости от назначения скважины ее можно оборудовать и насосами других типов:
- Обыкновенными скважинными агрегатами, предназначенными для размещения в артезианских скважинах. Способны подавать чистую питьевую воду с большой глубины.
- Колодезными насосами. Такими агрегатами можно оснащать любые широкие колодцы, предназначенные для забора воды для разнообразных нужд, в том числе для обеспечения водоснабжения дома, полива и т. д.
- Дренажными. Предназначены для установки и использования в канализационных колодцах.
На что еще обращать внимание при выборе оборудования?
Чтобы выбранный скважинный насос в полной мере соответствовал требованиям владельца и с достоинством выполнял все возлагающиеся на него задачи, нужно учитывать ряд дополнительных критериев, а именно:
Вам необходимо замерить глубину своей скважины, а затем при изучении характеристик насоса сверить замеренное значение с максимально допустимой глубиной погружения по паспорту. В продаже доступен большой выбор моделей погружных насосов с самыми разнообразными характеристиками, так что вы без проблем подберете подходящий агрегат.
Динамический уровень воды в скважине. От этого важнейшего показателя напрямую зависит производительность источника на участке. Данная характеристика указывает на максимально возможное расстояние между поверхностью воды и землей при непрерывной работе оборудования. Важно определить объем воды, который будет способен выдать источник за определенный временной промежуток. В случае если через 30 минут работы над поверхностью до сих пор сохраняется достаточное количество воды, то это очень хороший показатель.
Статический уровень воды в источнике указывает на расстояние между поверхностью дна и воды. Его можно без проблем определить своими силами. Для этого нужно несколько дней не пользоваться колодцем, а затем опустить в него груз, привязанный к достаточно длинной и прочной веревке. На веревке предварительно сделайте отметки для вычисления высоты. После достижения грузом поверхности зеркала вы услышите всплеск. Запишите отметку, а затем отнимите от суммарной глубины величину статического уровня. Так вы определите значение водяного столба.
Диаметр скважины на участке тоже имеет очень большое значение, так как насос нужно подбирать с учетом параметров скважины. В противном случае вы попросту не сможете его эффективно использовать.
С таким моментом, как потребление воды, нужно определиться еще до начала бурения скважины. При расчете можно использовать приведенные ранее данные или усредненное значение, в соответствии с которыми один человек расходует около 200 л воды за сутки. Обязательно учитываются наличие детей и домашних животных, а также характер проживания в доме, т.е. будут в нем жить люди постоянно или же будут приезжать на какое-то время. В расчете нужно учитывать наличие теплицы, огорода, сада и прочих насаждений. Как правило, на все это достаточно 2000 л/сутки. Аналогичными характеристиками обладает оборудование, способное выдавать 40 л воды за минуту.
Не менее важным параметром является напор. Его можно рассчитать своими силами. Для этого вам нужно вычислить глубину скважины, увеличить полученное значение на 30, а затем приплюсовать к результату еще 10% от него. К примеру, скважина на участке имеет глубину в 45 м. Расчетная величина водяного столба для такой скважины составит 75 м. Добавляете еще 10% и получаете значение, равное 83 м. Для этого примера нужно подбирать оборудование, способное обеспечить напор в 90 м.
При выборе такого оборудования нужно обращать отдельное внимание и на его стоимость. На этом этапе специалисты советуют обращать внимание не только на цену непосредственно насоса, но и на стоимость разного рода дополнительного оборудования. Монтаж выполняется с применением автомата для работы насоса, троса из нержавейки, дополнительной фурнитуры. Не рекомендуется покупать подозрительно дешевое оборудование и комплектующие от малоизвестных производителей. Но и в покупке чересчур дорогих агрегатов смысл есть далеко не всегда. Лучший вариант – это оборудование средней стоимости с оптимальными значениями цены и качества.
Наличие собственной скважины решает множество проблем хозяев загородного дома. Но для того чтобы автономное водоснабжение работало бесперебойно, и в любой момент на используемой точке потребления обеспечивалось необходимое давление воды, требуется правильно подобрать оборудование и грамотно смонтировать вся систему водопровода.
Один из путей решения проблемы – установка гидроаккумулятора. Этот важный элемент системы не только создает запас воды, но, что самое главное, поддерживает ее давление во внутреннем водопроводе на требуемом уровне, необходимом для корректной работы всех подключенных устройств и сантехнических приборов. Естественно, что параметры насоса и гидроаккумулятора должны быть согласованы между собой. Как правильно сделать выбор? – в этом поможет калькулятор расчета напора скважинного насоса для системы с гидроаккумулятором.
Необходимые пояснения по проведению расчётов даны ниже.
Разберем абсолютно достоверный пример из практики:
Имеем участок с одним одноэтажным домом и баней. Количество проживающих — 3 человека. В доме находится мойка, туалет, умывальник. В бане душ и еще один умывальник. Отдельная ветка для полива. Предусмотрен фильтр грубой очистки с ячейкой 200 мкм. Гидроаккумулятор стоит в подвале на уровне 1,5 метра ниже уровня пола 1 этажа. Необходим насос Водолей для колодца , дебит которого неизвестен.
Зеркало воды — 6 метров от поверхности земли
Общая глубина колодца — 9 метров.
Расстояние от колодца до дома (гидроаккумулятора) — 15 метров.
Расстояние от дома до бани — 8 метров.
На участке проложена пластиковая труба с внешним диаметром 25 мм (внутренний 20,5 мм).
Ввиду небольшого столба воды в колодце (всего 3 метра) устанавливаем насос на уровне 0,6 метров от дна (по паспорту насос Водолей допускает установку на уровне 0,4 метра от дна колодца, мы же делаем минимальный запас).
Если колодец давно не обслуживался и заилился, насос может подавать в этом случае мутную воду, и придется поднимать насос выше.
Расчет потребного расхода воды:
Потребный расход воды определяется как сумма производительности всех точек водоразбора, с учетом вероятности их одновременного использования.
Секундные 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) = 0,66 л/с (2 x 0,12 + 0,2 + 0,12 + 0,1), что соответствует 2,37 м³/ч.
На практике всеми сантехприборами пользоваться одновременно не могут. Коэффициент одновременного использования приборов для частного жилого дома с 3-мя жителями можно принять равным 0,7.
Данный коэффициент пригоден только для индивидуальных жилых домов. В многоквартирных домах и офисных помещениях потребный расход высчитывается по пиковым нагрузкам в часы или сутки наибольшего водопотребления, с учетом разных групп потребителей по гораздо более сложным формулам.
Q = 2,37 м³/ч x 0,7 = 1,65 м³/ч
В нашем случае это соответствует одновременному использованию душа, умывальника и мойки. Полив предполагается вести отдельной веткой (поливочный кран требует 1 м³/ч воды), но в нашем случае, даже во время полива, можно будет комфортно пользоваться умывальником, унитазом и мойкой. При включении еще и душа, напор безусловно снизится ниже расчетного, хотя при этом водой будут обеспечены все потребители, так как все насосы Водолей могут свободно работать в диапазоне до 3 м³/ч.
Отметим, что полученный расход около 1,6 м³/ч как раз и соответствует общеизвестному расходу воды для семьи из 2-3 человек.
Расчет потребного напора погружного насоса для колодца:
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 — (в нашем случае ) общий перепад высот от места установки насоса до места установки гироаккумулятора. С учетом того, что насос стоит на 0,6 метра выше дна колодца, а гидроаккумулятор расположен на 1,5 ниже поверхности земли геодезический напор составит:
L1 = (9-0,6) + (-1,5) = 6,9 метров
На самом деле, правильно следовало бы считать общий перепад высот от места нахождения самого верхнего потребителя до динамического уровня воды в колодце. Но по условию задачи, динамический уровень мы не знаем (а именно так и бывает в подавляющем большинстве случаев с колодцами), а разница по высоте между самым верхним потребителем (у нас все расположено на первом этаже) и гидроаккумулятором составляет всего 1,5 метра. Поэтому, мы ведем расчет не от динамического уровня воды в колодце, а от места установки насоса, допуская самый худший вариант, что вода может опуститься до этого уровня в процессе эксплуатации. Мы настаиваем, что для расчетов водоснабжения из подобных колодцев это допустимо. Тем более, что столб воды составляет всего 3 метра.
Потери напора в трубопроводах:
Общая протяженность труб от места установки насоса Водолей до гидроаккумулятора:
L тр = (9-0,6) + 15 = 23,4 метра
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 25 мм, при расходе 1,65 м³/ч, потери составят 11,5 метров (для трубы длиной в 100 метров). Потери напора в нашем случае составят:
Н пот.дл = 0,234 x 11,5 = 2,7 метров
На участке от насоса до гидроаккумулятора будет четыре поворота трубопровода под углом 90°, две запорных задвижки, три тройника и один обратный клапан.
Для расчета местных 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 1,4 м/с (V = Q / S x 3600, где Q = 1,65 м³/ч, S = (Π x d2) / 4 = 0,00032684 м², при внутреннем диаметре трубопровода d = 20,4 мм; паспортные данные нашего трубопровода).
Суммируем отдельные виды местных потерь:
4 x 16 (колена 90 град) + 2 x 3 (задвижки) + 3 x 23 (тройники) + 1 x 39 (обр. клапан) = 178 см = 1,78 метра
Итого общие потери напора составили:
Н пот = 5,5 м (2.7 метра потерь по длине трубы + 2,8 метра местных потерь).
Давление в точках водоразбора:
Подбор насоса для колодца будем вести на обеспечение расчетного давления в доме на уровне 2,5 бар (при работе насоса). При этом на любом режиме работы давление в доме и бане 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).
Потери напора на участке от гидроаккумулятора до потребителей в доме будут следующими:
1,5 м — перепад высот между уровнем установки гидроаккумулятора и потребителями (по условию задачи).
2,5 м — потери давления на фильтре грубой очистки; его 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 первом этаже дома составят:
Н пот.д = 1,5 м +2,5 м +1 м = 5 м (0,5 бар)
Таким образом для обеспечения давления в доме на уровне 2,5 бар, давление в гидроаккумуляторе должно быть на 0,5 бар выше, т.е должно составлять 3,0 бар.
Давление в бане будет ниже давления в гидроаккумуляторе на величину потерь по длине трубы от дома до бани + величина местных потерь + 1,5 метра (перепад высот между местом установки гидроаккумулятора и потребителями в бане). Потерями по длине трубы и местными потерями можно пренебречь ввиду малой протяженности труб, небольшого расхода жидкости (в бане всего две точки водоразбора) и простой геометрии. Падение давления на 2,5-3 метра (0,25-0,3 бар) не столь существенно и на комфорт пользования водой не повлияет. При другой геометрии участка (например, при отдаленности бани от дома на уровне 30-40 метров) необходимо было бы это учесть в общем расчете и компенсировать увеличением давления в гидроаккумуляторе.
Настройки реле давления можно назначить уже на этом этапе расчета,приняв среднее давление в гидроаккумуляторе на уровне полученных выше 3,0 бар, настроим реле давление следующим образом:
Включение насоса — 2,5 бар.
Выключение насоса — 3,5 бар.
Давление воздуха в гидроаккумуляторе — 2,3 бар.
Остановимся здесь немного подробнее. Давление воздуха должно быть ниже давления включения насоса примерно на 5-10%. Это общее правило для настройки давления воздуха в гидроаккумуляторах любого производителя. Это значение необходимо регулярно контролировать, например один раз в три месяца, и при изменениях, приводить в норму. Это напрямую скажется на ресурсе работы мембраны гидроаккумулятора и даже насоса.
Общий потребный напор насоса Водолей при водоснабжении из колодца:
Н = 6,9 м (геодезический напор) + 5,5 м (потери напора на трение по длине трубы + местные потери)
+ 30 м (3 бар – среднее расчетное давление в гидроаккумуляторе) = 42,4 метра.
Т.е. наш насос должен обеспечивать Q = 1,65 м³/ч при H = 42,4 м.
Выбор конкретного погружного насоса для колодца:
Смотрим на гидравлическую характеристику насосов компании «Промэлектро» и выбираем насос Водолей БЦПЭ 0,5-40 У , который при расходе в 1,65 м³/ч обеспечивает 42 метра напора. Разница в напоре в 0,4 метра (42,4м - 42м) не играет в данном случае никакой роли, так как мы все значения по расходу и напору брали с запасом и погрешность расчетов сопоставима с этим значением. Рабочая точка находится близко к номинальному режиму работы, что очень хорошо (1,8 м³/ч — режим максимального КПД для всех насосов Водолей БЦПЭ 0,5). При этом насос имеет максимальный напор (при нулевом расходе) на уровне 60 метров, что гарантирует обеспечение расчетного давления выключения насоса, установленного нами на уровне 3,5 бар (35 м + 6,9 м +5,5 м = 47,4 м
Можно было бы, «как всегда еще с небольшим запасом», выбрать следующий в линейке насос Водолей БЦПЭ 0,5-50 У , но пришлось бы переплачивать как за сам насос, так и за большую потребляемую мощность (около 140 Вт), причем каждый день. А выбранный нами насос, обеспечивает все заданные гидравлические характеристики.
После запуска насоса замеряем расход на полив (который пущен отдельной веткой и подразумевает самый большой расход насоса), и с помощью задвижки, путем её прикрытия, регулируем расход насоса на уровне не более 1,0-1,2 м³/ч. Так как полив может занять продолжительное время, нужно соотносить этот расход с дебитом колодца который в большинстве случаев не превышает 0,8-1,2 м³/ч (а так как в нашем случае он вообще неизвестен, на начальном этапе эксплуатации за уровнем воды в колодце необходимо будет следить).
Надо отметить, что если бы в нашем случае общая протяженность труб была бы выше (например около 60-70 метров), или со временем планировалось бы установить серьезную систему очистки воды, которая могла бы вызвать дополнительные потери давления в 1-1,5 бар, то безусловно пришлось бы заранее это предусмотреть и выбрать более мощный насос (такой как Водолей БЦПЭ 0,5-50 У).
С другой стороны, для нашего колодца, установка меньшего насоса БЦПЭ 0,5-32 У вынудила бы менять настройки реле давления, так как этот насос не смог бы обеспечить напор в 47,4 метров (напор необходимый для выключения насоса – см. выше). Максимальный паспортный напор насоса Водолей БЦПЭ 0,5-32 У равен 47 метрам (это при номинальном значении питающего напряжения 220 В, что бывает далеко не всегда). Настройки реле пришлось бы менять: давление включение – 2,0 бар, давление выключение 3,0 бар. При таких установках, давление в бане в момент включения насоса падало бы ниже 1,5 бар, что на практике не всегда комфортно. Поэтому выбор насоса БЦПЭ 0,5-40 У для нашего колодца является оптимальным.
Не зная изначально правильного ответа, выбранный пример получился очень удачным, так как позволяет обратить внимание на различные нюансы при выборе погружного насоса для колодца, что гораздо важнее для покупателя, чем умение точно выбрать погружной насос самому. В конце концов, эту бесплатную процедуру надо доверить профессионалу, хотя бы с целью проверить самого себя.
Основой любой системы водоснабжения является правильный выбор насоса и расчет мощности насоса для скважин на воду , так как от этих факторов будет зависеть в дальнейшем качество воды, надежность и экономичность работы системы в целом, а также комфортность использования. Ниже будет описано, как провести расчет мощности насоса согласно правилам и методикам, которые применяют на практике специалисты в этой области.
Для расчёта мощности насоса для скважин на воду вы можете воспользоваться калькулятором расчета мощности насоса для скважин на воду .
Алгоритм расчет мощности насоса для скважин на воду.
1. Первый этап заключается в выборе типа оборудования - самовсасывающее или погружное. Для того, что бы определится, что вам нужно, следует детально ознакомиться с основными характеристиками и параметрами насосов. К примеру, оборудование насоса самовсасывающего типа доставляет воду на поверхность земли с глубин порядка 7 м без применения эжектора и до 9 м со встроенным эжектором.
Также есть специальные насосы с выносным эжектором, которые могут доставлять воду с глубин около 40 м.
Совет: нет необходимости применять подобного рода оборудование, так как в момент забора воды данный тип насоса часть жидкости закачивает назад в скважину, тратя при этом лишнюю энергию, что является очень неэкономично.
2. Преимущества всасывающих насосов:
Можно использовать, как небольшую насосную станцию. Нужно просто подсоединить оборудование к скважине и уже можно качать воду;
Есть постоянный доступ для проведения ремонта и диагностики оборудования, так как сам насос находится сверху. Также он работает в более комфортных условиях, по сравнению с погруженным оборудованием.
3. Что бы определиться, какой тип насоса необходим в вашем случае, нужно выяснить дебит самой скважины. Исходя из этого, производительность насоса должна быть на 10-30% меньше. В противном случае скважина на воду будет постоянно заиливаться.
4. Для удовлетворения конкретных потребностей нужно определить минимальную мощность оборудования. Так, для больших промышленных объектов расчет зависит от количества работающего персонала и производственной мощности. Такого рода промышленные насосы обычно оснащают частотным преобразователем или автоматической системой с плавким пуском.
Расчет производительности насосного оборудования для скважин на воду.
На конкретный объект общая производительность обязательно предусмотрена в проекте. Например, для частного хозяйства количество потребления воды определяется исходя из нормативных данных. Принято, что в среднем на человека в сутки необходимо 200 мл воды. Это с учетом, что водопотребление будет происходить сутра и вечером.
Если учитывать, что эти нормативные 200 мл будут израсходованы за 2 часа, то на семью в составе 4 человек, среднее потребление воды будет составлять приблизительно 0,5 м3/ч. Кроме того, если вода будет еще применяться для дополнительных нужд, например, полив грядок, то для этого нужно будет уже 1,5 м3/ч. Таким образом, общая производительность оборудования должна быть не менее 2 м 3 /ч.
Пример проведения расчета мощности насоса для скважин на воду.
В данном примере будет показано, как рассчитать насос для скважины . Допустим в семье 4 человека. Живут они за городом, в частном доме с садом и огородом. Для расчета возьмем насос мощностью 1,7 м3/час.
Нужно определить достаточно ли будет напора этого насоса, что бы доставить воду к ванной комнате, которая расположена на втором этаже дома.
Совет: не забудьте учесть дебит скважины и сравнить с ним мощность помпы.
Н — минимальный напор, м;
P - стандартная величина и равна 2,5-3 атм;
. ∆H - это разница между максимальной точкой водоразбора и динамическим уровнем воды, м. Если используется всасывающий насос, то тогда в качестве данной величины берется расстояние между наивысшей точкой водоразбора и самим оборудованием насоса;
. ∑∆P - величина характеризующая гидравлические потери на трубопроводе (примерно 10% от его длинны), фильтрах, углах, тройниках (15-20%).
После проведения расчетов нужно подобрать модель насоса, который по своим характеристикам наиболее близко подходит к рассчитанным ранее показателям. Далее необходимо сравнить диаметры скважины и помпы. В случае использования погружной помпы, ее диаметр должен быть меньше. Если в инструкции предусмотрена установка скважинного адаптера, то нужно сделать так, что бы насос проходил там, где расположена его статическая составляющая.
Рекомендации по расчету мощности насоса для скважин на воду.
Иногда люди задают такие вопросы: посоветуйте хороший насос для скважины , так как старый уже не справляется со своей задачей.
Ответы на наиболее распространенные вопросы будут приведены ниже в виде рекомендаций от специалистов.
1. При выборе помпы старайтесь не отдавать предпочтение вариантам с вибрацией, хотя цена на них ниже. Такой вид оборудование больше подойдет для обычных колодцев, так как их коммуникации со временем засыпаются песком.
2. Лучше выбирать погружные помпы центробежного типа. Это позволит избежать засыпания песком скважины.
3. Для получения более качественной воды устанавливайте насос на расстоянии не менее 1 м от фильтра.
4. При израсходовании воды необходимо учитывать не только средние показатели, но и пиковые значения. Также следите за тем, что бы хватило воды для технических целей (полива огорода, мойки машины и т.п.).
5. Для обеспечения хорошего напора воды необходимо выбирать помпу с запасом по мощности в 20% от выбранного значения. Это позволит создать избыточное давление в системе и обеспечить отличный напор воды. Снижению давления способствуют такие факторы, как заиливание водопроводов, использование фильтров. Произвести самому подобного вида расчет без необходимых знаний и навыков не получится, поэтому лучше обратится за помощью к профессионалам.
6. Старайтесь опускать помпу на 1 м ниже динамического уровня воды. Этой мерой предотвратите охлаждение двигателя водой, которая поступает снаружи.
8. Обратите внимание, что диаметр насоса должен быть как минимум на 1 см меньше, чем диаметр самой скважины. Это позволит продлить срок службы помпы и упростить процедуру монтажа/демонтажа оборудования. Например, если скважина диаметром 76 см, то насос нужно выбирать по диаметру не более 74 см.
Вывод по расчету мощности насоса.
При расчете мощности насоса для организации скважин с целью водоснабжения необходимо учесть множество разных нюансов, которые влияют на его работу и эксплуатацию. Если вы не уверены в собственных силах, то доверьте это дело специалистам.
Для обеспечения бесперебойной работы скважины необходимо использовать специальное оборудование. Одним из основных в этом списке является насос. Чтобы обеспечить бесшумную работу, применяется погружной агрегат, который отличается качеством и компактными размерами, во время работы он не создает шума. Но выбор насоса не так прост, требуется учитывать многочисленные параметры, выполнять расчет в соответствии со всеми требованиями и нормами.
Для бесперебойного поступления воды из скважины, нужно правильно выбрать насос по мощности.
Параметры насоса
При важно провести расчеты, которые покажут, какая производительность требуется. Нельзя покупать слишком слабый либо мощный агрегат, так как это сразу вызовет множество проблем, потребуются дополнительные финансовые расходы. Расчет обязательно включает в себя получение данных о напоре воды Н и расходе воды Q.
При вычислении данных по указанным параметрам можно пользоваться такими показателями:
- умывальник – расход составляет 60 л/час;
- бачок для унитаза – 83 л/ч, если не используется экономичная модель, снижающая расход примерно в 3-4 раза;
- кухонная раковина – 500 л/ч;
- краны для полива газонов и прочего – примерно 1080 л/ч. Дополнительно требуется суммировать теплицы и прочее, если они имеются на участке;
- для цветников необходимо примерно 3-6 куба на 1 м² площади;
- баня, сауна – расход составляет 1000 л/ч.
Все точки для определения расхода суммируются, получается общее значение для потребления воды за час. Расчет напора производится при помощи такой формулы:
Hтр = Hг + S + Hсв
Тут Нг представляет собой высоту уровня трубопровода относительно наблюдаемого динамического уровня скважины. S – это суммарные потери напора, местное сопротивление. Это касается арматуры водопровода, фильтров, фасонных деталей и прочего. Нсв – напор, который требуется при вводе трубы в здание. Давление на самой высокой точке и удаленной от источника должно быть равно 0,5 атмосферы.
Если в доме будут использоваться джакузи, разбрызгиватели, системы для полива, то надо учитывать параметры, которые указываются производителем в инструкции . Для бассейнов требуется учитывать время наполнения, но лучше всего использовать данные компании, которая занималась его установкой. Для монтажа оборудования в бассейне стоит пригласить специалиста, который и произведет необходимый расчет в точности. Расчет насоса – процесс важный и ответственный, ошибки приводят к тому, что монтаж сильно затрудняется, возникает необходимость дополнительных расходов на оборудование и обслуживание всей системы.
Вернуться к оглавлению
Пример расчета
Расчет насоса для скважины может быть произведен самостоятельно. Более наглядно весь процесс вычислений продемонстрирован на примере.
Исходные данные для вычислений:
- Необходимо организовать водоснабжение для двухэтажного загородного коттеджа. Точки водораздела включают кухню, 2 санузла, душевую с гидромассажной системой, гараж, домик для персонала с одним санузлом, бассейн, баню, полив для участка, систему очистки воды. Для дома общий расход воды составляет примерно 1 м³/ч при напоре в 4-5 атмосфер. Объем бассейна составляет 45 м³.
- На участке постоянно проживают 6 человек, из которых семья из 4 человек и 2 – обслуживающий персонал.
Для участка пробурена скважина, глубина которой составляет 80 м, диаметр используемой обсадной колонны составляет 150 мм. Динамический уровень воды равен 50 м, а расход во время откачки – 3,5 м³/час.
Выполняя расчет для выбора насоса, надо учесть нормы расхода потребителей при заданных условиях:
Q= 500 + 3*(60 + 500 + 83) + 1000*2 + 1060*2 = 6500 л/ч
Отсюда следует, что суммарный расход составляет 6,5 м³/ч.
В итоге получается:
Нтр = 8 + 50 + 20 + 30 + 2 = 110 м.
Так как все водозаборные точки сразу не включаются, то наблюдаемый расход можно установить на уровне 5 м³/ч. Для выбора насоса будут учитываться именно такие данные. Для получения данных по возможным моделям насосов можно обратиться к любому продавцу выбранной марки. Например, насос Grundfos SP 5A обеспечивает такие характеристики работы: Н – 120 м, а Q = 5 м³/ч.
Выбор такого насоса позволяет обеспечить необходимый расход для одновременной работы нескольких точек на кухне, наполнения одной ванны, полива территории. Но такой насос подходит, если одновременно не будут включаться краны бани, всех санузлов, производиться наполнение бассейна.
Специалисты советуют приобретать отдельный насос для поливочных установок, в таком случае будет постоянно обеспечиваться необходимый высокий уровень давления.
Что касается бассейна, то его лучше всего наполнять ночью, когда другие точки не используются. Но при этом рекомендуется создавать так называемое дросселирование на заслонках, чтобы появилось необходимое сопротивление. Таким образом, во время наполнения подача воды не будет превышать расчетных 6,5 м³/ч.
Вернуться к оглавлению
Завышенная мощность
При выборе насосов для колодцев и скважин иногда случается так, что требования слишком завышены. Это приводит к тому, что монтаж и использование такого насоса могут быть осложнены:
- Номинальная подача превышает средние потребности, работа насоса для скважины осуществляется в режиме постоянных частых включений/отключений, а это отрицательно сказывается на состоянии оборудования, оно быстро изнашивается. Эту ситуацию можно исправить, но нужны дополнительные финансовые затраты. Например, можно установить мембранный бак, который имеет большой объем.
- При слишком завышенном значении мощности насосного оборудования входное давление в дом будет высоким, а это становится причиной сильных гидравлических ударов при включении. Арматура может быть на них не рассчитана, она может выйти из строя уже через некоторое время после монтажа всей системы. Вот тут уже необходима установка дополнительных редукторов, которые будут «гасить» такие перепады, но это снова дополнительные финансовые расходы.
- Если есть бассейн, то насос будет работать в режиме «открытой трубы», необходимого давления создаваться не будет. Расход становится слишком большим, на вал двигателя оказывается высокое давление, он быстро выходит из строя.
Помочь в данной ситуации, когда выбор сделан неправильно, может настройка, но необходимо участие специалиста. В любом случае покупка излишне мощного насоса приводит только к удорожанию системы, более сложному ее обслуживанию. Да и стоимость обслуживания системы будет выше. Хорошие глубинные насосы должны подбираться в строгом соответствии с расчетами, нельзя «на всякий случай» брать слишком мощное оборудование. Оно не только не нужно, но и создает дополнительные проблемы.