Часто собственная скважина или колодец — это единственный источник воды для дома или дачи. Само собой, воду с глубины нужно каким-то образом извлечь, для чего разработано несколько серий специального гидротехнического оборудования. Сегодня мы расскажем о разновидностях насосного оборудования и о том, как выбрать насос для своего дома и дачи.
Какие параметры скважины потребуются для расчёта
Для каждой скважины насосное оборудование подбирается индивидуально. Такому подходу способствуют как особые условия эксплуатации, так и сильно разнящаяся конфигурация водопроводной системы. Желаемые технические показатели насоса определяются множеством факторов, но обо всём по порядку.
Первоочередное значение имеет высота подъёма воды и она прямо коррелирует с мощностью насоса. Конечно, проектные параметры скважины далеки от реальных: зеркало может подниматься и опускаться вплоть до динамического уровня. Максимальному одноразовому забору воды также свойственно изменяться со временем, ведь время полной откачки может увеличиваться за счёт сезонно увеличившегося дебита.
При расчёте оборудования скважины интересен именно минимальный предполагаемый дебит. В идеале скважина никогда не должна опустошаться полностью, а значит, среднесуточное поступление воды должно быть равно, либо превышать потребление — это наиболее благоприятный вариант. Поэтому производительность насоса (проток в м3/ч) не следует слишком сильно завышать.
Выбор насоса по производительности
Это наиболее проблематичный этап подбора насосного оборудования. Если параметры скважины и системы достаточно легко соотнести с понятиями высоты подъёма, протяженности линии и желаемого рабочего давления, то определить потребление в разные периоды времени не так просто.
Опорной точкой в этом служит объём понижения скважины — количество воды, которое из неё можно забрать за раз при нулевом дебите. Если производительность насоса выше, чем дебит (а это почти всегда так), то время бесперебойной работы рассчитывается по отношению объёма понижения к разнице между притоком и производительностью станции.
Важен и режим работы водопроводной сети, и скорость восстановления скважины. За общее правило можно принять, что как минимум 4–5 часов в сутки вода из скважины не откачивается, а значит, статический уровень полностью восстанавливается. Поэтому будет достаточно суточного расчёта.
Наиболее выраженные периоды активного потребления воды — использование санузлов и полив культур на участке. По этим периодам повышенного потребления и составляется общий режим пользования, а также подбирается производительность насоса. К примеру, ванна на 150 литров должна набираться три раза за вечер для каждого члена семьи. При дебете скважины в 200 литров и объёме понижения в 50 литров получается, что для возможности снабжения других потребителей в этот период производительность насоса должна находиться в диапазоне 250–300 литров в час.
Наряду с основными потребителями можно учитывать и второстепенные: сливные бачки, стиральные машинки и иже с ними. Производительность насоса по ходу добавления поправок может увеличиваться вплоть до 700–1000 л/ч, если потребуется одновременный забор со всех точек. Сильнее планку производительности завышать уже нельзя: падение ниже динамического уровня чревато поломками из-да сухого хода.
Соответствие параметрам скважины
Интересная деталь заключена в определении глубины всасывания — одного из важнейших параметров насосной установки. Вопреки расхожему мнению, это не абсолютная глубина погружения насоса или всас-фильтра в скважину, отмеренная от поверхности, а глубина зеркала при динамическом уровне. Насосу нет принципиальной разницы, на какой именно глубине работать, ведь основная работа выполняется только по подъёму воды над уровнем зеркала.
Другая физическая хитрость заключается в том, что глубина всасывания может меняться пропорционально атмосферному давлению и высоте над уровнем моря. Чем разреженнее атмосфера, тем меньше она способствует выдавливанию. За счёт этого фактора:
- Объясняется целесообразность размещения внешнего насоса в низшей точке системы.
Глубина всасывания у поверхностных насосов, как правило, совсем небольшая: максимум составляет 40–45 метров для передовых экземпляров с внешним эжектором, работающих в скважинах на известняк. При этом насосы более традиционной конструкции могут всасывать с глубины до 15 метров. Получается, что для скважин в 20–30 метров оптимального класса оборудования просто не существует.
Это может наложить дополнительные ограничения, например, если максимальная глубина всасывания находится выше динамического уровня. Если более дорогостоящую станцию покупать попросту нецелесообразно, приходится жертвовать динамическим уровнем и, как следствие, разовым объёмом понижения. А значит, поправка на дебит должна быть заново пересчитана.
Высота напорного столба насоса — это разница между уровнем его установки и высшей точкой водоразбора. Обратите внимание, что гидродинамическим сопротивлением труб системы здесь пренебрегать уже нельзя. В отличие от относительно прямого участка между всасывающим фильтром и насосом, отходящая магистраль характеризуется сужением пропускной способности, многочисленными поворотами, фитингами и запорной арматурой. В среднем, потери мощности за счёт сил трения в трубах могут снижать заявленную высоту подъёма на 10–30 метров.
Аспекты технического устройства
Совершенно в ином свете выглядит выбор насосной станции с точки зрения технического совершенства и общей надёжности. Чтобы уверенно ориентироваться, нужно хорошо понимать некоторые детали внутреннего устройства.
Начнём с наиболее распространённых поверхностных насосов с глубиной всасывания в 7–10 метров. Внутри у них обычная крыльчатка, то есть работают насосы за счёт центробежной силы разбрасывания воды. Они популярны в системах повышения давления, но в скважину (за исключением абиссинских) подобную технику устанавливать не стоит.
Насос с эжекторным узлом не критичен к наличию в системе воздуха при концентрации до 50%. Это облегчает устройство автоматического слива воды из магистрали зимой, позволяет увеличить глубину всасывания до 15–20 метров. Вынесенный эжектор, как упоминалось, увеличивает этот показатель вдвое, но при этом сложность устройства насоса и его обвязки возрастает на порядок, а следовательно, увеличивается потенциальное число поломок низкокачественного оборудования.
Наиболее слабые места большинства насосов — детали корпуса, пластиковая крыльчатка, коллекторный узел двигателя и автоматика. Гидроаккумуляторы грешат пересыханием каучуковой мембраны и коррозией присоединительных патрубков. При выборе приветствуется изучение макетных экземпляров, демонстрирующих внутреннее устройство оборудования.
Погружные и поверхностные насосы
Как вы, возможно, успели понять, иногда есть смысл не рассматривать традиционную насосную станцию как единственный вариант водоснабжения. Зачастую именно гибридные варианты систем позволяют решить специфические задачи.
Первое, что для этого нужно — доступность для размещения в скважине погружного насоса. Скважины глубже 40 м изначально проектируются только на такой способ добычи воды, но в менее глубоких может и не быть необходимых 130 мм для установки насоса наименьшего типоразмера. Также нельзя забывать, что насос снижает доступный объём воды в скважине, иногда сокращая время бесперебойной работы более чем на час.
Что касается автоматической станции, то подключение гидроаккумулятора с реле давления возможно и в этом случае. Правда, система будет постоянно заполнена водой, а значит, должна быть основательно утеплена. Более полезной будет комбинация электронного регулятора давления с клапаном спуска воздуха, установленных непосредственно у оголовья скважины. Из дополнительных затрат на установку гибридной станции выделяется лишь кабель питания, который должен соответствовать по сечению при столь значительной длине питающей линии.
© рмнт.ру, Игорь Максимов
