Ассортимент предлагаемых на рынке насосов, обеспечивающих доставку воды из скважин и колодцев, разнообразен, и включает в себя скважинные, погружные и самовсасывающие модификации. Нас же больше интересуют скважинные насосы, которые обладают такими преимуществами, как высокая мощность, небольшие размеры, большой потенциальный объем добываемой воды.
По сравнению с поверхностными насосами эти установки отличаются в первую очередь особенностями монтажа: аппарат погружают в скважину, где он и поднимает наверх воду. Наибольшее распространение получили насосы, выполненные из нержавейки или композита. За счет своей компактности их не составляет особого труда разместить в тесном подземном пространстве. Но, несмотря на столь небольшие размеры, эти агрегаты в состоянии обеспечить добычу воды с глубины до 650 метров.
Диаметр скважины
Чтобы узнать значение этого параметра, следует обратиться к паспорту, который прилагается к приобретаемой скважине. Из него можно узнать и о типе обсадной трубы, количестве колонн и пр. Основываясь на эти сведения, вам будет гораздо легче подобрать оптимальную насосную установку для скважины. Пренебрегать этим не стоит, учитывая, что предлагаемые скважинные насосы обладают разным диаметром. Если значение этого параметра скважинного насоса окажется больше обсадной трубы, то вам не удастся вставить ее в него. В этом случае вам не останется ничего другого, как заняться поисками более подходящего насоса.
- Модель GRUNDFOS - диаметр 75 мм.
- Модель PEDROLLO -диаметр 100 мм.
- Модель SPERONI -диаметр 100 мм.
- Модель ВОДОЛЕЙ - диаметр 100 мм.
Важность учета диаметра
Если вы будете иметь представление о диаметре скважины, в качестве которой выступает обсадная труба, то вам не составит труда подыскать подходящий скважинный насос. Однако вам следует учесть важный момент: выбираемый диаметр должен быть на 1 см больше расчётного. Подобный зазор необходим для создания эффекта охлаждения насоса, в результате чего в пространство между насосом и стенкой трубы будет поступать воздух.
Чаще всего в продаже встречаются трубы, обладающие следующими типоразмерами:
- Обсадная труба 100 мм (подходит для моделей Grundfos SQ);
- Обсадная труба 133 мм ( подходит для моделей Grundfos SQ, Pedrollo 4Blokm, Водолей);
- Обсадная труба 159 мм ( подходит для перечисленных выше моделей ).
Производительность скважины
Сведения об этой характеристике производители также приводят в паспорте на скважину. Подобная информация также упростит для вас задачу по выбору подходящего скважинного насоса. Скажем, если рекомендуемым показателем производительности, приведенным в паспорте, является 3 кубометра в час, то не стоит превышать это значение, приобретая модель насоса, способную обеспечить большую производительность. Дело в том, что, используя подобное оборудование, вы создаете угрозу выхода из строя скважины.
Статический и динамический уровень воды
Подобные сведения вы также можете узнать из паспорта на скважину, который, как правило, выдают по завершении работ по бурению. Основываясь на эти показатели, можно определить расстояние от устья скважины до воды. По этим данным можно узнать, на какую глубину придется опускать скважинный насос. Причем этот показатель должен учитываться не в первоначальном значении, а с небольшой корректировкой: к нему придётся прибавить 3-5 метров, учитывая, что скважинный насос придется располагать ниже зеркала воды.
При этом, естественно, следует учесть и колебания уровня воды, обусловленные сезонным фактором. Скажем, в летний период может наблюдаться опускание уровня воды в пределах от 1 до 5 метров. Точное значение зависит от самой скважины, а также конкретной территории. Иными словами, чтобы не ошибиться при выборе насосной установки, вам следует обращать внимание на минимальный уровень воды, наблюдаемый в течение года.
Скажем, для скважины, пробуренной на глубину 50 метров, у которой показатель статического уровня равен 15 м, а динамического уровня - 20 м, расстояние от зеркала воды до устья скважины будет равно 20 м. Этому значению будет соответствовать давление в 2 атмосферы.
Расстояние от дома до скважины
На первый взгляд может показаться, что этот параметр является не таким уж и важным. Естественно, выяснить этот показатель из паспорта на скважину не удастся. Однако вам не обойтись без него, чтобы подобрать подходящую модель насоса. Опираясь на этот показатель, вы узнаете, с какой дополнительной нагрузкой придется справляться скважинному насосу Grundfos для подъема воды, скажем, в гидроаккумулятор, размещенный в доме.
Имейте в виду, что на каждые 10 метров по горизонтали будет приходиться 1 метр по вертикали, иными словами, это будет соответствовать 0,1 атмосферы, которые будут создаваться в размещенной в траншее трубе.
- Давление в гидроаккумуляторе гидробака. Учитывая назначение скважинного насоса, чаще всего добываемая вода поступает именно в гидробак, а оттуда она идет в систему уже под давлением. Но перед этим насосу придется справиться с сопротивлением, которое поддерживается в системе гидробака. Поэтому, чтобы подобрать эффективно работающий скважинный насос, вам необходимо принять во внимание и этот момент. Скажем, в гидробаке емкостью до 300 литров поддерживаемое давление обычно находится на уровне 3,5 атмосферы. Что касается моделей, объем которых превышает 300 литров, то в них создается давление на уровне 5 атмосфер.
- Необходимый расчетный расход воды. Для определения этого показателя необходимо исходить из числа постоянно проживающих в доме людей, включая и тех, кто на время приедет и будет пользоваться системой водоснабжения. Другим параметром, на который необходимо обратить внимание, является число точек водоразбора. В среднем же, если рассматривать в качестве примера стандартный дачный дом, в нём на одного человека в час должно приходиться порядка 120-180 литров. Для расчета же необходимого показателя для скважинного насоса следует это значение перемножить на количество проживающих людей в доме. Важно помнить и о том, что здесь подразумевается среднее значение, а потому необходимо предусмотреть запас при подборе насосной установки. Может случиться так, что при использовании одновременно всех точек водоразбора норма расхода воды может превысить расходный показатель в 120-180 литров. Иными словами, чтобы подобные колебания не оставили какую-либо точку потребления без воды, желательно, чтобы на каждого проживающего приходилось около 300-400 литров в час.
Определение напора
Когда будет рассчитана максимальная норма расхода с учетом характеристик скважины, потребуется определить необходимый максимальный напор. Упростить решение этой задачи можно, если воспользоваться следующей формулой:
Н = Ptapx10,2 + Hgeo + SHf ,
где Ptap – давление, которое должно поддерживаться в системе. Чаще всего оно соответствует показателю в 2-3 бара. Именно такой уровень поддерживается в обычный городской сети;
Hgeo — геодезический напор. Этот параметр рассчитывается как расстояние между динамическим уровнем и максимальной точкой водоразбора, в качестве единицы измерения используются метры водного столба;
SHf — общее число потерь напора по длине, возникающих в результате движения воды по трубопроводу, потерь, возникающих на конкретных участках системы – поворотах, тройниках, задвижках и пр.
Следует учесть, что за местные потери берется показатель в 15-20% от потерь по длине. Важным параметром, который должен быть принят во внимание, является наличие в системе фильтра. Он также может приводить к потере напора, и его можно рассматривать как источник местных потерь. При этом их величина может быть довольно большой. Разница по их количеству может быть связана с типом и размерами фильтра. Чтобы получить более точные сведения об этом показателе, следует заглянуть в паспорт на установленный фильтр.
Выбор скважинного насоса
После того, как мы узнали необходимые сведения и характеристики нашей системы, перед нами остается нерешенной лишь одна проблема — выбор скважинного насоса. Допустим, что расчетные данные оказались следующими:
Глубина трубы - 50 метров.- Диаметр - 133 мм.
- Уровень производительности - 3 куб.м/час.
- Показатель динамического уровня - 20 м.
- Удаленность скважины от дома - 15 м.
- Емкость гидробака - 100 литров (при работающем насосе 2 атм., при отключенном -3,5 атм.)
- Число проживающих 3-4 чел. (норма потребления 1,2-1,6 куб. м/час).
Если исходить из диаметра скважины, то оптимальным выбором для нас будет насос, диаметр которого составляет в диапазоне 3-4 дюйма. После этого необходимо обратиться к производительности: важно понять, какая модель насоса будет в состоянии поддерживать требуемый напор.
Для этого нам потребуется рассчитать высоту, на которую насос должен поднимать воду из скважины:
- Показатель динамического уровня равен 20 м, что соответствует 2 атмосферам.
- Скважина удалена от дома на расстоянии 15 м, что эквивалентно 0,15 атмосфер.
- При работающем насосе в момент закачки воды гидробак гидроаккумулятора будет составлять 3,5 атмосфер.
Выполни нехитрые подсчеты, получим, что минимальный напор нашей установки с учетом указанных характеристик скважины составит 57 метров (2+0,15+3,5=5,65 атм.).
Однако здесь важно предусмотреть и потери давления и производительности в трубопроводе, которые могут быть довольно значительными. Такое часто может наблюдаться в системе, у которой водоподводящие трубы заметно уступают по диаметру выходному отверстию насоса. Скажем, насос датского производителя Grundfos SQ имеет диаметр выходного отверстия 40 мм.
В подобной ситуации для нас недопустимой будет прокладка магистрали величиной 25 мм. Однако это не единственные потери, которые могут возникать при эксплуатации системы. Они могут присутствовать и на разнообразных изгибах, тройниках, кранах, которые могут уменьшать давление на 0,1-0,4 атмосферы из расчета на каждый узел. Вдобавок к этому следует учесть и нестабильность напряжения в электросети, а это может плохо отразиться на эффективности работы насоса. Чаще всего величина потерь, возникающих на трубах и арматуре, составляет около 10-20%. Для качественного водоснабжения выбранный скважинный насос должен поддерживать в системе давление на уровне 1,2-1,6 кубометров в час.
- Снижение уровня жидкости- 0,5 атм.
- Потери в трубопроводе - 0,4 атм.
- Потери в результате перепадов напряжения сети и запас на износ насоса - 1,5 атм.
Поэтому, если принять во внимание потери давления, вероятность понижения уровня воды в скважине, нестабильность напряжения в бытовой сети, оптимальным для нас выбором будет модель насоса, которая будет способна обеспечить давление не менее 8,05 атмосфер (5,65+0,5+0,4+1,5). Иными словами, его возможности должны позволять поднимать воду на высоту 80 метров.
Заключение
Выбор скважинного насоса представляется сложной задачей, учитывая, что здесь приходится принимать во внимание большое количество различных характеристик. Следует помнить, что не все зависит от рабочих параметров приобретаемого насоса. Внимание необходимо уделять и характеристикам скважины. Если между ними будет наблюдаться несоответствие хотя бы по одному критерию, то об эффективной работе системы водоснабжения не может быть и речи. Выбирая насос для скважины, следует учесть и то, что во время подъема воды будут наблюдаться определенные потери.
По этой причине выбираемая модель насоса должна создавать давление в системе несколько больше расчетного. Необходимо помнить и о том, что в работе системы могут возникать пиковые периоды, когда все точки водоразбора будут работать на пределе своих возможностей. И если такие ситуации возникают довольно часто, то следует также увеличить заранее рассчитанный показатель расчетного давления.
Все перечисленные параметры являются не единственными, что усложняет процедуру правильного подбора насосной установки. В связи с этим желательно, чтобы и сами работы по установке насоса, и подбор осуществлялись специалистами, которые смогут учесть все нюансы, начиная характеристиками скважины и заканчивая расходом воды в доме, а также обеспечить эффективную работу системы водоснабжения и после завершения монтажных работ.
