Подбор насоса для скважины на даче

Большинство владельцев загородных домов постоянного или сезонного проживания в качестве источника водоснабжения на даче выбирают скважину. Далее встаёт вопрос о её обустройстве. В зависимости от режима эксплуатации, водопотребления объекта, гидрогеологических условий и параметров скважины выбирается схема водоснабжения и определяется состав оборудования.

Изначально необходимо определить режим эксплуатации (круглогодичный или сезонный) и выбрать обустройство устья скважины. При сезонной эксплуатации достаточно установить герметичный оголовок скважины, при круглогодичном использовании - обустроить устье кессоном и проложить трубы в дом ниже глубины промерзания. Выбрать схему водоснабжения и систему автоматики (устройства, которые будут отключать насос при отсутствии водопотребления и включать при возобновлении расхода).

Элементы системы водоснабжения

Основными составляющими системы водоснабжения из скважины являются: насос, электрокабель, водоподъёмные трубы, оголовок, элементы автоматики и защиты электродвигателя насосного агрегата. Для подбора насоса необходимо определить его диаметр, производительность (расход) и высоту подъёма (напор). Диаметр скважинного насоса обусловлен диаметром обсадных эксплуатационных труб скважины. Самый распространённый диаметр бытового насоса - 4 дюйма. Насос состоит из электродвигателя и рабочей части, в которой расположены рабочие колёса на валу. Чем больше размер колёс, тем более производительный насос, чем больше их количество, тем больше максимальная высота подъёма, соответственно каждый насос имеет свои гидравлические характеристики и оптимальную рабочую зону, в которой насос работает с максимальным КПД. Вот эту рабочую зону и необходимо определить при подборе насоса.

Расчет производительности насоса

Для определения производительности насоса необходимо рассчитать водопотребление объекта, путём суммирования всех возможных точек водоразбора, одновременно потребляющих воду. В доме это сантехнические приборы, расходующие воду в среднем от 5 до 13 литров в минуту (это 0,3 - 0,8 кубометра в час), на участке это полив газона или мойка, соответственно одна точка полива расходует от 10 до 20 литров в минуту (это 0,6 – 1,2 кубометра в час). Например, в доме одновременно пользуются душем, а на территории работает полив одной поливочной зоны. Такой режим водопотребления обеспечивает насос производительностью 2 м3/час. Если к этому расходу, к примеру, добавится мойка посуды и работа стиральной машины, или на территории подключится вторая зона полива, то насос уже понадобится производительностью 3-4 м3/час. Для мойки дорожек, отмостки, заполнения уличных бассейнов, прудов, накопительных ёмкостей нужен насос ещё большей производительности.

Вторым параметром для подбора насоса является высота подъёма, или другими словами, какое давление в системе он способен создать. Для определения необходимой высоты подъёма насоса суммируется расстояние в метрах от динамического уровня воды в скважине до уровня земли, гидравлические потери в метрах на вертикальном и горизонтальном участке трубопровода и фитингах, а так же требуемое давление в доме, переведённое в метры водяного столба (обычно 30-40 метров). Допустим, что динамический уровень воды в скважине 40 метров, гидравлические потери не должны превышать 10 метров на всём участке трубопровода, а давление в доме 3 атмосферы (что соответствует 30 метрам водяного столба). Соответственно высота подъёма насоса равна 40 + 10 + 30 = 80 метров.

Имея эти два параметра можно подбирать насос по его техническим характеристикам. Обычно серии насосов разделены по производительности. Выбираем необходимую серию, зная производительность, и ищем требуемую высоту подъёма на графике или в таблице гидравлических характеристик, тем самым определяем насос, соответствующий нашим заданным параметрам.

Выбор марки насоса

Выбор марки и производителя насосов так же непростая задача. Функционально они мало чем отличаются друг от друга, но конструктивные отличия колоссальные. При попытках производителей уменьшить себестоимость насосов страдает качество материалов, из которых они изготовлены, упрощаются механические узлы и элементы конструкции, уменьшается толщина и меняется марка стали корпусов, используется провод меньшим сечением для обмоток электродвигателей. Всё это снижает надёжность и долговечность агрегата, а при частом выходе из строя насоса дом остаётся на длительное время без воды, а также работы по демонтажу и монтажу придётся каждый раз оплачивать отдельно. Не стоит экономить на самом важном элементе системы, приобретайте только известные и проверенные временем марки насосов, это в итоге сэкономит деньги, время и нервы.

Далее, крайне важно сверить параметры насоса и скважины на соответствие и выбрать глубину монтажа. Имеет ли скважина необходимый дебит, есть ли интервал для правильного монтажа насоса и соответствует ли монтажному диаметру насоса диаметр обсадных труб. Расстояние между корпусом двигателя и обсадными трубами скважины, это важный параметр подбора насоса. Необходимо обеспечить требуемую скорость потока воды, для охлаждения электродвигателя, и одновременно не должно создаваться кавитации (вакуумизации) в зоне забора воды насосом.

Существуют трёхдюймовые насосы, их возможно использовать для обустройства скважин с эксплуатационной колонной внутренним диаметром менее 100 мм. Как правило, такие насосы снабжены встроенным в электродвигатель пусковым устройством. Самые распространённые из них Grundfos, серии SQ или SQE, снабжённые встроенным частотным преобразователем. Насосы серии SQE в комплекте с датчиком давления и контроллером способны регулировать подачу воды частотой вращения вала двигателя, в зависимости от интенсивности водопотребления. Так же электродвигатель имеет все необходимые встроенные защиты, включая защиту по «сухому ходу» (отсутствию воды в скважине).

Всё это, хоть и ключевая, но только малая часть подбора насосного и вспомогательного оборудования. Для долгосрочной и бесперебойной работы всей системы водоподачи из скважины необходимо определить, рассчитать и подобрать материал и диаметр водоподъёмных труб, сечение электрокабеля, нагрузку страховочного троса, размер гидробака, тип автоматики, пусковые и защитные устройства и многое другое. Все эти элементы влияют на работу насоса и системы в целом.

Ошибки при выборе насоса для скважины

При неправильном подборе материала водоподъёмной трубы и троса есть вероятность разгерметизации колонны, обрыва, потери оборудования, а может и самой скважины. Электрокабель должен быть в пищевой изоляции и предназначен для использования в воде. Сечение и длина кабеля должны соответствовать мощности электродвигателя, иначе будет увеличена нагрузка на обмотки и места соединения. Объём гидробака и тип автоматики влияет на режим работы и долговечность работы насоса. Система защиты должна обеспечить сохранность электродвигателя от нестабильного питания и внештатных ситуаций и предотвратить выход его из строя. Именно поэтому все эти немаловажные детали и элементы системы водоснабжения должны рассчитываться и подбираться опытными инженерами, а монтаж оборудования производиться квалифицированными монтажниками, с применением специального инструмента и механизмов.

Инженеры Бурового Союза обладают всеми необходимыми знаниями и многолетним практическим опытом, для проектирования и подбора различных по сложности и составу систем водоснабжения на базе погружных скважинных насосов.