Насос для скважины. Расчет характеристик. Как выбрать.
Как добывать воду в частном доме, если у Вас не предусмотрено централизованное водоснабжение? Есть несколько способов организации, так называемого автономного домашнего водопровода:
Способы организации автономного водоснабжения
- Колодец. Если на участке уже был колодец и уровень воды в нем достаточен для регулярной подачи воды в дом, в засушливый период летом вода полностью не уходит, а зимой колодец можно утеплить, то самый простой способ – это подача воды колодезным погружным насосом (вибрационным, как самым экономным, или дренажным).
- Абиссинская скважина. Самый бюджетный вариант скважины, где используют только верхний водоносный слой, называют «абиссинская» или скважина типа «игла». Принцип ее заключается в том, что в планируемом месте добычи воды вбивают дюймовую трубу под землю на глубину около 12 метров. Сдерживаемая в недрах под давлением вода начинает подниматься наверх внутри этой трубы на отметку примерно 5-8 метров, в зависимости от залегания водоносных слоев на конкретном участке. С такой глубины может качать воду поверхностный насос или более комфортное решение, насосная станция. Абиссинская скважина является дискуссионной темой по качеству воды верхнего водоносного слоя и надежности работы такого источника.
- Скважина. Самой качественной водой считается второй водоносный известковый слой, в который можно пробраться уже с помощью специальной буровой установки, что влияет на цену такой системы, но вместе с тем считается одной из самых надежных и долговечных для организации частной системы водоснабжения – бурение скважины и установка погружного насоса.
Как подбирают погружной насос?
При выборе способа 3 в процессе бурения выдается паспорт скважины, где описаны динамический и статический уровень воды внутри нее, а также «дебит скважины».
Статический уровень – это состояние покоя воды.
Динамический уровень — это изменение его при работе насоса, например когда насос начинает выкачивать воду из источника уровень его естественно снижается, но приходит новая вода из недр водоносного слоя, и эта точка баланса и есть динамический уровень воды в скважине. В идеальных условиях, при правильном проведении буровых работ разница между этими уровнями не должна превышать 1 метра. Дебит — это объем воды, который скважина способна выдать за единицу времени, производительность скважины по-другому. Так вот, производительность насоса должна быть с запасом - на 5-10% ниже, чем дебит скважины и соответствовать расходу воды на все планируемые точки водопотребления в момент пиковой нагрузки, т.е. при одновременном использовании их всех в доме.
К примеру, дебит скважины по паспорту - 4 м3/час. Планируемое количество точек водопотребления 7 общей производительностью 69 л/мин = это 4,14 м3/час (переводим с помощью онлайн конвертера) : 2 крана по 10 л/мин на каждый, душевая 12 л/мин, стиральная машина 12 л/мин, унитаз 5 л/мин, посудомоечная машина 10 л/мин, полив и уличный кран для мытья инвентаря - 10 л/мин. Вспоминаем правило производительность насоса ниже дебита на 5-10%, следовательно насос нам нужен – 3,6 м3/час.
Теперь о напоре!
Напор – расстояние от уровня воды в скважине до самого высокого крана в доме.
Что касается, необходимого напора насоса он рассчитывается по формуле:
Сумма оптимального давления и потерь
*Под оптимальным давлением принимается комфортное давление для водопользования, которое хотим получить (как правило, как при квартирном водопользовании -2,5-3 атм). Для удобства расчетов переводим До в метры, умножая на 10. Потери рассчитываем путем сложения всех вертикальных и горизонтальных участков магистрали от места установки насоса до самой высокой точки водопотребления в доме.
К примеру, динамический уровень воды в скважине - 10 метров ( это первый вертикальный участок, от уровня воды до поверхностны земли) , расстояние от скважины до дома 15 метров ( это первый горизонтальный участок), дом одноэтажный, запас на высоту подъема в доме не нужен, на разводку по дому еще примерно 20 метров. Итого, нам нужен насос с напором не меньше 2,5 атм*10 + 10 + 15/10 + 20/10 = 38,5 метров.
По этим двум ключевым параметрам выбираем насос, а потом только смотрим на мощность. Изначально подбор по мощности не очень корректный и приблизительный.
Но, нам важно учитывать еще один нюанс, диаметр обсадной трубы, которую установили после бурения. Зазор между стенками обсадной трубы и корпусом насоса должен быть не меньше 1 см, плюс еще смотрим на планку кабеля насоса на корпусе. Сейчас популярность смещается в сторону более узких труб, так как они дешевле и, более узких погружных насосов соответственно. Все скважинные насосы имеют условный стандарт по диаметру: 4-ех, 3-ех, 2-ух дюймовые. Для обсадных труб внутренним диаметром 115 мм лучше использовать 4-ех дюймовые погружные насосы, для 110 мм и ниже – 3,5 дюймовые, для 80 мм и ниже – 3-ех дюймовые. Чем уже диаметр насоса, тем меньше напорно-расходных характеристик он сможет выдать, поэтому ставить очень узкие трубы также не целесообразно.
Оптимальным вариантом в соотношении разумная экономия буровых работ, диаметр обсадной трубы и диаметр насоса и выдаваемых характеристик будут обсадные трубы внутренним диаметром от 98 мм и выше и насосы 3,5 дюйма.
Далее берем калькулятора подбора погружных насосов с моделями. К примеру, на сайте российского производителе скважинных погружных насосов UNIPUMP [https://unipump.ru/catalog--pogruzhnye-nasosy-diametrom-3-5/]
Получаем модель ECO RUS 1-40 (0,37 кВт) с кабелем 1м под наращивание или 35 метров, как готовое решение. Обратите внимание модель получилась с небольшой мощностью, всего 370 Вт, что не будет создавать большую нагрузку на сеть, а характеристик для данной системы достаточно. Поэтому, по мощности модель подбирать некорректно, избыточная мощность может быть вредна для конкретной системы.
На какие параметры насоса нужно обращать внимание помимо основных характеристик?!
Максимальная глубина погружения воды, идеально до 100 м, так Производитель Вам намекает что двигатель защищен надежно и «сальники» двигателя со временем столб воды не продавит. Максимальное количество включений в час: 20 раз также оптимально, сильно меньше говорит о подозрительно слабом ресурсе двигателя насоса. Возможность работы с грязной водой определяет показатель нормы примесей - средняя норма 100 г/м³. И один из ключевых показателей — это гарантийный срок службы насоса, насколько Производитель готов заручиться качеством продукции и взять на себя обязательства по сервисным обращениям. Кроме того, хорошо если производство находится в России, здесь напрямую с Производителем есть сервисный контакт, запчасти в наличии и качественная оперативная реакция в случае обращений.
