Подбор скважинного насоса

Бесперебойная подача воды в дом напрямую зависит от качества используемого насоса. Этот аппарат – «сердце» гидравлики, и обязан обладать достаточными выходными характеристиками. Профессионалы предпочитают делать подбор скважинного насоса с небольшим запасом мощности, что обеспечивает функционирование не на предельной нагрузке.

Критерии выбора

Кроме габаритов аппарата руководствуются физическими показателями гидравлической системы, складывающимися из следующих показателей:

• оптимальный напор;
• коэффициент потерь давления во время транспортировки жидкости;
• перепад давления при включении или выключении водяного насоса;
• ремонтопригодность и комфортная эксплуатация.

Также к популярным критериям относится стоимость оборудования. На рынке встречаются аппараты разных производителей. Легальная продукция всегда имеет сертификат качества. Популярные торговые марки – Sprut, Водолей, Wilo, Hydro-vacuum.

Бытовые приборы, применяемые в домашних условиях, работают от однофазных электросетей. Для работы в промышленных условиях делают выбор скважинного насоса из трехфазных моделей.

Востребованные модели

Внутренний диаметр скважины накладывает ограничения на габариты погружных установок. Аппараты для потребителей предлагается в двух форматах:

• трехдюймовый (по наружному поясу не превышает 75 мм);
• четырехдюймовый (снаружи лимитирован 100 мм диаметром).

Первые вариант универсальный, и подходит для большинства колодцев, но имеет меньшую выходную мощность. Трубу для него подбирайте не меньше 89 мм. Во втором случае обсадная труба ограничена 114 мм по внутреннему диаметру.

Под описанные габариты подпадают следующие популярные модели:

Скважинный насос для 4 дюймов Водолей (до 105 мм)

Скважинный насос для 4 дюймов Pedrollo 4BLOCKm (до 100 мм)

Скважинный насос для 3 дюймов Grundfos SQ (до 75 мм)

Выполняя подбор насоса для скважины по параметрам, стоит учитывать глубину погружения аппарата. Подавляющее большинство ограничивается 50 метровой отметкой. Примером служит SAER, оснащенный «плавающими» крыльчатками. Защитой от «сухого хода» служит дополнительный узел, а также принято ставить систему, минимизирующую перепады напряжения.

Как выбрать стабилизатор напряжения

Главной особенностью работы оборудования являются высокие пусковые токи – во время включения его мощность увеличивается кратно, за счет чего превышает рабочие токи минимум в 4 раза. В момент включения напряжение в сети резко падает, что заставляет агрегат работать на пределе. И этот процесс повторяется каждый раз, когда ему нужно включаться для подкачки воды. Помимо того, что сам агрегат работает на пределе мощности, быстрее изнашивается, так и все остальные электроприборы, подключенные в данный момент, не справляются. Особенно это чревато ля холодильников и телевизоров, которые постоянно подключены к сети.

Релейный стабилизатор напряжения

Оптимальным решением станет установка стабилизатора напряжения, что создаст нормальный режим работы и выведет оборудование из стрессового режима.

Самый главный параметр, который нужно учитывать — величина пускового тока и мощность двигателя. Этот показатель, как правило, отражают в техдокументации (паспорте изделия), но можно рассчитать и самостоятельно.

Берем за исходный отечественный Насос Водомет 60/92 мощность P=1100 Вт.

Для того, чтобы рассчитать пусковой ток, надо сперва определить рабочий по формуле:

IU= P  : 220 V х 0,8

• где IU – величина рабочего тока;
• Р – мощность оборудования;
• 220 V – напряжение в сети;
• 0,8 – коэффициент мощности (0,8 cos f).

По этой формуле можно рассчитать рабочий ток любого оборудования. Так, например, у Водомета этот параметр составит:

1100 Вт / 220 В х 0,8 = 4 А

Соответственно, рабочий ток Водомета – 4 Ампера. Для определения величины пускового тока полученное значение надо умножить на 4 (стандартный кратный размер при запуске).

Значение пускового тока Водомета 60/92 мощностью 1100 Вт составит 16 Ампер. Этому показателю соответствует стабилизатор напряжения мощностью 5000 ВА.

Для тех приборов, которые оборудованы электродвигателем, гораздо более рациональными будут стабилизаторы напряжения с реле, которые отличаются максимальным быстродействием.

Для скважинных насосов необходимо выбирать  стабилизаторы напряжения с реле (релейные).

Проведение расчетов

Заранее приобретать глубинную установку не стоит, так как еще не известны физические значения скважины. В первую очередь необходимо получить паспорт на нее, провести расчет, а лишь после этого выполнит грамотный подбор по исходным параметрам.

Принято отталкиваться от:

• количества точек разбора, к которым относятся водопроводные краны, сливные бочки, посудомоечная либо стиральная машинка;
• число пользователей, постоянно или систематически использующих воду;
• на потребность в воде оказывает влияние образ жизни хозяев и сезонность.

На летнее время приходятся пиковые нагрузки по потреблению жидкости. Это нужно учесть заранее, так как впоследствии поднять мощность насоса не удастся, придется его только менять.

План автономного водообеспечения

В основную формулу, по которой осуществляется расчет, включают несколько важных параметров, описанных в паспорте скважины:

1. Дебет. Показатель влияет на производительность оборудования. Он демонстрирует объем жидкости, которым колодец может обеспечить потребителя за ограниченный промежуток времени (куб.м/ч);
2. Диаметр и глубина отверстия. Значения позволяют подобрать модель агрегата по наружным габаритам и лимитируют уровень напора, вычисляемый в м.
3. Статический уровень. Глубина до поверхности воды при неработающем насосе, когда нет откачки.
4. Динамический уровень. Глубина до поверхности воды во время откачки. Она лимитирует высоту опускания оборудования.
5. Параметры фильтровального узла. Внутри шахты монтируют обсадную трубу, на нижней части которой установлена колонна с перфорированным участком.

Обязательно учитывают расстояние до жилого здания, в котором смонтировано гидравлическое оборудование.

Характеристика скважины

При наличии обсадной трубы выбор оборудования гораздо шире. В частности, это касается вибрационного, которое во время работы издает значительную вибрацию, что приводит к проседанию пород и заиливанию шахты.

Пример расчета

В качестве ориентировочных данных возьмем двухэтажный дом с парой туалетов, кухней и одной стиральной машиной. В нем предположительно проживают четверо.

Скважина имеет следующие параметры:

• глубина 65 м;
• дебет 3,5 м;
• диаметр 122 мм;
• динамический уровень 35 м;
• статический уровень 20 м;
• дом с гидроаккумулятором удален от скважины на расстоянии 12 м, что даст снижение напора на 1,2 м высоты;
• потолки в помещении составляют 3 м.

Расчеты могут быть проведены с помощью онлайн сервисов, но они могут не во всех случаях учитывать полные значения. Предпочтительнее выполнить операцию самостоятельно.

Определяем производительность скважинного насоса, ориентируясь на дебет и максимальное значение во время разбора воды. Предположим, что все потребители активны. Суммируем нормативные показатели, опираясь на расходную таблицу. В результате получим необходимую производительность при работающем душе, стиральной машине, унитазе и мойке:

0,7+0,7+0,4+0,7=2,5 м³

Следующим пунктом должно стать вычисление напора. Для операции понадобится стандартная формула:

H_w = P_s x 10,2 + hi

где

• Ps – требуемое давление в водопроводной системе, обычно его принимают 2-3 атм;
• 10,2 – константный коэффициент;
• hi – суммарный напор, вычисляемый из имеющихся значений скважины и удаленности, м;

h_i  = i1 + i2 + i3 + i4 + i5

• i1 – значение динамического уровня;
• i2 – удаленность от строения;
• i3 – подъем до высшей точки забора воды;
• i4 – необходимое давление на максимальной высоте, принимают 2,5 м;
• i5 – технические потери напора, принимает 2 м.

h_i = 35 + 1,2 + 4,5 + 2,5 + 2 = 45,2 м

H_w = 2,5 x 10,2 + 45,2 = 70,7 м

По итогам расчетов получены следующие параметры для будущего агрегата:

• Производительность прибора обязана быть не менее 2,5 м³/час. Учитывая имеющийся дебет скважины, стоит выбрать прибор с большей производительностью, так как это позволяют имеющиеся значения. Для данной ситуации оптимальным будет показатель в 3,5 м³/час.
• Расчетный напор составляет 70,7 м. Это значение минимально допустимое. Производители глубинных установок  указывают его в инструкции и на корпусе.
• Исходя из диаметра шахты, прибор подбираем до 100 мм диаметром. Обязательным является наличие зазора между трубой и корпусом аппарата.
• Опускать автомат можно до глубины 40-45 м. Данный критерий также участвует в выборе глубинной установки.

Все расчеты проводятся исходя из того, что забор осуществляется в рабочей точке. Эта область позволяет функционировать аппарату без перегрузки, с максимальным КПД.

Дополнительная комплектация

Для правильной эксплуатации системы придется запастись мембранным баком, позволяющим сбалансировать перепады давления в системе. Важно всю электрическую часть пустить через электронный блок управления. Контроль давления осуществляется посредством аналоговых датчиков, манометров.

Насос вывешивается в шахте на стальном тросе, закрытом изоляционным материалом. Соединения выполняются с помощью переходников и хомутов из нержавеющей стали либо жесткого пластика. Подводящий кабель выбирают в зависимости от мощности подключаемого агрегата. Не стоит выбирать однофазные насосы высокой мощности. Они нуждаются в пусковых токах, многократно превышающих номинальные значения. Тогда придется монтировать мощный стабилизатор, затраты на который не оправдаются.

Основой производительности является правильная комбинация всех параметров устройство. Не стоит покупать более мощное оборудование, чем определено в расчетах, так как оно не будет совпадать с дебетом шахты. Даже при наличии большого количества воды во время работы будет постоянно возникать внештатная ситуация, когда она будет падать ниже рабочей точки за счет мощности агрегата. Конечно, качественный насос оборудован защитой от сухого хода, но она не всегда может сработать в условиях узкого отверстия, и тогда прибор сгорает в течение 5-6 минут.

Но и покупка маломощного прибора вряд ли удовлетворит все потребности в воде, так как его показателей будет банально не хватать. Актуальность «золотой середины» по рабочим характеристикам и цене еще пока никто не отменял.

ВИДЕО: Подбор скважинного насоса по параметрам