Выбор насоса для глубокой скважины

Перед людьми, проживающими в частном секторе, порой встаёт вопрос о том, какой насос лучше выбрать для скважины, причем если её глубина имеет 30 метров и более (в большинстве случаев это соответствует бурению на известняк, то есть на артезианский слой). Это отнюдь не риторика, а проза быта и здесь нельзя ошибиться, так как от этого будет зависеть бесперебойное водоснабжение загородного дома или дачи. Скажу сразу, что главными критериями в выборе той или иной модели является не бренд производителя, а мощность и размеры покупаемого агрегата, так что именно на эти факторы мы и будем опираться.

Количество потребления воды среднестатистическим человеком

Для выбора погружного насоса в основном важна не его потребляемая мощность, а количество литров в минуту или в час, которые он способен подать на домашнюю насосную станцию. Но для того чтобы выбирать агрегат по этому параметру, следует произвести расчет потребляемой воды всеми членами семьи, одновременно проживающими в доме. Это позволит минимализировать упадок давления при одновременном открытии кранов в нескольких точках.  Есть, конечно, ещё немаловажные факторы, ль которых зависит давление, но об этом немного позже.

Таблица суточного потребления воды человеком

Перед вами таблица суточного потребления воды человеком, но это усредненные данные – может быть меньше, может быть больше, причём если говорить про увеличение потребления, то оно может увеличиться в полтора два раза и даже больше. Например, если вы используете гидротехническое сооружение или просто обычный шланг для полива огорода (скважина ваша и ограничивать количество выкачиваемой воды никто не вправе), то расход будет зависеть от площади вашего огорода и здесь понадобятся отдельные вычисления, которые вы сможете сделать самостоятельно. Конечно, в таких ситуациях невозможно определить какую-то норму, но некоторые хозяева рассчитывают примерно так: ведро воды на четыре-пять кустов картофеля, три ведра под взрослое фруктовое дерево, ведро под куст винограда или два ведра на клумбу и так далее, а потом всё это добавляют к общей суточной норме.

Но если огород можно поливать не каждый день, причём делать это тогда, когда в доме вода не используется (никто не моется, не стирает и не варит еду), то от обычного потребления деваться некуда. Допустим, семья состоит из четырёх человек, значит, в среднем в сутки будет расходоваться 136*4=544 литры воды, но всё дело в том, что суточная норма расходуется в течение дня, значит, придётся раскинуть эти показатели на 12 часов: 544/12≈45,33.

Как видите, это не так уж и много, даже если увеличить эту цифру вдвое с учётом полива огорода и резервным запасом мощности – 100-120 л/час. По сути, с такой нагрузкой справится любой глубинный насос, если правильно отрегулировать давление для пуска и остановки агрегата. Но нормой принято считать 300 л/час на человека (учитывается интенсивное потребление и форс-мажорные ситуации), тогда на семью из четырёх человек придётся рассматривать цифру 300*4=1200 л/час (запомните эти цифры).

Что означает для скважины динамический и статистический уровень

Есть такое понятие для скважин, как статический и динамический уровень воды, от которого тоже зависит выбор насоса, а точнее, не только мощность, но и его размеры (длина), но для начала разберёмся с уровнями, которые определяются по зеркалу водяного столба и поверхностью грунта. Статический уровень можно вычислить в том случае, если не делать выкачку в течение нескольких часов (для артезианских скважин достаточно 1-2 часа, но если скважину бурили на песок, то придётся подождать где-то на час больше, хотя не всегда). Выше этот уровень уже не поднимется и его отмечают в паспорте, как окончательную величину.

Вычисление динамического уровня напрямую связано с мощностью насоса, которым откачивают воду из данной скважины – это определяется падением высоты напорного столба. Но здесь следует быть осторожным: если объём откачки превысит объём притока, то двигатель будет работать «всухую», что очень быстро выведет его из строя – он перегреется и перегорит обмотка. Если данных по динамике нет в паспорте, то этот параметр можно определить самостоятельно.

Насос погружают в скважину так, чтобы расстояние от дна до фильтра на всасывающем клапане получилось полметра, и запускают агрегат (воду можно сливать на огород или в сад). Когда при работающем насосе столб перестанет опускаться, это означает, что приток уравнялся с оттоком – это и есть динамический уровень. Засеките время, которое понадобилось для достижения нижней точки. Разница между статикой и динамикой является дебитом скважины, который можно перевести в соотношение объём/время, это литр/мин, литр/час или м³/мин, м³/час. Данные тоже заносятся в паспорт.

Выбор подходящего насоса

Если не вникать в подробности, то в частном сектора хорошо проявили себя насосы центробежного типа (КПД от 85% и выше), заработав тем самым высокий рейтинг, но, тем не менее, даже в домашних условиях может понадобиться что-то другое. По этой причине следует рассказать о разных вариантах оборудования.

Различия погружных насосов

Если говорить о способе откачки воды, то все агрегаты можно разделить на три типа:

1. Винтовые.
2. Вибрационные.
3. Центробежные.

Помимо принципа работы, обязательно нужно принять во внимание такие факторы, как:

• высота подачи – сюда входит расстояние от зеркала динамического уровня до поверхности грунта плюс высота от грунта до напорно-накопительного мембранного резервуара насосной станции и горизонтальная прокладка водопроводной трубы;
• мощность двигателя, заявленная производителем (можно найти в паспорте, а также на корпусе агрегата);
• дебит скважины.

[stextbox id=’alert’]Примечание. Зная дебит скважины, вы без труда определите мощность насоса, которая подойдёт в вашем случае. То есть, скорость откачки не должна превышать скорость притока, а ещё лучше, если первая величина окажется меньше второй – это резервный запас.[/stextbox]

Рекомендации по выбору насоса для конкретной ситуации

Если вас интересует, какой насос лучше выбрать для скважины глубиной 30 метров, то вопрос поставлен неверно, так как в расчёт берётся дебит и динамический уровень, но никак не общая глубина. Кроме того, чтобы сделать правильный выбор, следует учитывать:

• Возможно, при выборе агрегата вы в основном будете уделять внимание его стоимости, но этого делать не следует. Дело в том, что самая низкая цена у вибрационных насосов, но они более пригодны для колодцев, где больше опасность заиливания.
• Для скважин диаметром 120 мм или менее того, хорошо зарекомендовали себя погружные насосы центробежного типа.
• На впускной (всасывающий) клапан накручивается фильтр, по которому определяется глубина погружения – расстояние до дна должно быть не менее метра. Это позволяет качать наиболее чистую воду, не подбирая донный осадок.
• При расчёте мощности учитывают не только стандартное потребление воды, но также форс-мажорные ситуации. Это пиковый забор воды, например приезд большого количества гостей, полив огорода, мойка машины и тому подобное.
• Если позволяет дебит скважины (это возможно в 99% случаев), то мощность погружной помпы должна быть, как минимум, на 20% больше пикового потребления. Это необходимо для того чтобы перекрыть дополнительное сопротивление при откачке воды, которое вызвано заиливанием, фильтрацией и резкими поворотами трубопровода.
• Глубина погружения помпы должна быть не менее метра от зеркала динамического уровня. Это страховка для двигателя на случай засухи.
• Для обеспечения корректной работы двигателя в сети должно быть ≈220-230V, но в сельской местности нередко возникают скачки напряжения (это происходит по разным причинам). Чтобы защитить оборудование от подобных перегрузок, при подключении насосной станции к сети электропитания устанавливают стабилизатор (его также можно установить для всего дома).
• Диаметр корпуса насоса должен быть, как минимум, на 10 мм меньше внутреннего диаметра скважинной трубы, чтобы его можно было без проблем опустить или поднять для ремонта.

[youtube]https://youtu.be/igcvvRmc7_0[/youtube]

Нюансы выбора погружного насоса для скважины в частном доме

Насосная станция для загородного дома

В данном случае имеется в виду не поверхностный насос (гидрофор), а сборка, которая регулирует давление воды в мембранном напорно-накопительном баке (гидроаккумуляторе) и в системе в целом. Именно там производится подключение агрегата к сети электропитания  ≈220V, хотя стабилизатор обычно монтируют в стороне от этого места.

Сборку насосной станции для любой модели насоса можно осуществить в том месте, где постоянно поддерживается плюсовая температура, то есть, в доме или в каком-то подсобном помещении. В большинстве случаев, чтобы такое оборудование не занимало место на полезной площади жилья, для него копают небольшой колодец, примерно 100x100x100 см и обкладывают его кирпичом, а затем штукатурят, хотя в некоторых случаях используют бетонные круги. Конечно, чем больше котлован, тем удобнее в нём работать, но это уже придётся решать по месту, учитывая геометрические параметры дома и глубину трубопровода, проходящего под землёй с наружной стороны.

Сборка начинается с рытья траншеи для прокладки трубы из полиэтилена (ПЭ) низкого давления (НД) – ПЭ НД ø 32 мм и электрического кабеля типа ШВВП 3×1,5. ШВВП 3×1,5  означает: Шнур Виниловая оболочка, Виниловая изоляция Плоский медь 3 жилы сечением 1,5 мм². Скажу сразу, что любая модель подразумевает также наличие такого кабеля, который входит в общую стоимость агрегата, но в 90% случаев эти шнуры короткие, поэтому, чтобы не сращивать их под землёй, лучше заменить кабель полностью, отрезав кусок нужной длины с запасом не менее метра. Если для гидрофора очень важен уклон траншеи в сторону колодца или скважины, то в данном случае это не имеет никакого значения.

Примечание. Глубина траншеи зависит от глубины промерзания грунта, то есть, водопроводный шланг должен находиться ниже точки промерзания хотя бы на 10-15 см, но такая возможность предоставляется не всегда (в северных регионах грунт промерзает до 2-ух и более метров). Поэтому водопровод утепляют либо наружным утеплителем типа скорлупы или обмотки, либо греющим кабелем.

Теперь давайте разберёмся с подключением погружного насоса к сети электропитания ≈220V. Двигатель никогда не включают напрямую, но только через реле давления – напрямую можно подать питание на 0,5 секунды, чтобы проверить исправность агрегата. Итак, от сети через стабилизатор или без него питание поступает на реле давления, а затем через автоматический микровыключатель выходит на двигатель помпы. Насос через обратный клапан и пятивыводной штуцер подаёт воду в гидроаккумулятор (мембранная напорно-накопительная ёмкость), но на штуцере стоит манометр, соединённый с реле и когда давление в баке достигает 3 атмосфер, сигнал от манометра передаётся на реле, срабатывает микровыключатель и насос отключается. При неработающем двигателе для раздачи воды используется напор, который создаётся гидроаккумулятором, но когда давление там падает до 1,2 атм, сигнал от манометра опять поступает на реле и микровыключатель запускает двигатель заново.

[stextbox id=’info’]Примечание. При желании можно уменьшить циклы запуска и остановки двигателя, откорректировав заводские настройки. Иногда верхний предел давления поднимают до 3,5 или даже 4 атм, а напорно-накопительную ёмкость устанавливают побольше, порой до 100 литров. Такие изменения позволяют двигателю запускаться в два раза реже, следовательно, на такой же срок увеличивается эксплуатационный ресурс.[/stextbox]

От чего зависит напор в доме

Даже если мощность выбранного вами варианта погружного насоса будет идентична дебиту скважины, это не означает, что при одновременном открытии кранов на двух-трёх точках напор не упадёт. Здесь дело не в количестве и скорости откачиваемой воды, а в способе её распределения – они оба указаны на изображении вверху. Например, если кто-то из семьи принимает душ, кто-то моет посуду, а кто-то поливает огород, то недостаток в напоре будет у всех троих, но это возможно при последовательном подключении кранов на сантехнических точках.

При последовательном подключении (см. схему «а» вверху) к одной подающей трубе одновременно подключаются несколько точек водоразбора и вполне естественно, что при одновременном открытии хотя бы двух кранов напор уменьшится. Такая разводка более экономна, так как для неё требуется меньше материалов, но если семья большая, то это даже не всегда можно назвать неудобством – порой доходит до скандалов, например, когда кто-то куда-то спешит, а принять быстро душ у него нет возможности.

Всё выравнивается при коллекторной разводке труб (см. изображение «б»), хотя здесь уже придётся использовать разные диаметры по принципу от большего к меньшему. Например, от гидроаккумулятора к коллектору (гребёнке) можно пустить трубу ø 32 мм – она может быть либо из сшитого полиэтилена, либо из металлопласта, либо из полипропилена (зависит от удобства монтажа). Коллектор следует выбрать с входными отверстиями под 32-ю трубу и двумя-тремя выходными – под 25-ю.  Затем одна 25-миллиметровая труба от гребёнки подключается к электрическому или газовому водонагревателю, другая к отоплению, а третья к ещё одному коллектору с выходами на 20-ю трубу из полипропилена. Если у вас двухконтурный газовый или электрический котёл, то понадобится только две трубы (на третье отверстие накручивают заглушку).

В данном случае количество выходов на гребёнке должно соответствовать количеству водоразборных точек в доме и тогда при одновременном открытии двух-трёх кранов упадка давления не будет, во всяком случае, вы его даже не почувствуете. Если погружной насос в данном случае обеспечивает нормальную подачу воды  (с этой задачей на бытовом уровне обычно справляются даже самые слабенькие агрегаты), то проблем с водоснабжение у вас никогда не возникнет. В статье говорилось о том, что мощность помпы должна на 20% превышать пиковое потребление воды в доме, так вот, если мощность откачки определяется, как один куб в час (м³/час), то его с лихвой хватит для самой большой семьи, например, из 7-8 персон.

[youtube]https://youtu.be/EBSsbyOOg0s[/youtube]

Выбор насоса для скважины – погружной или поверхностный

Заключение

Итак, вопрос о том, какой насос лучше выбрать для скважины глубиной 30 метров, вроде бы решён, но всё-таки следует подвести итоги. Во-первых, помпа выбирается по мощности (скорости откачки воды), которая не должна превышать дебит скважины, но в то же время она должна быть выше пиковой точки потребления на 20%. Во-вторых, агрегат должен свободно помещаться в скважинную трубу (минимальный зазор 10 мм). В-третьих, длина корпуса должна быть такой, чтобы минимальная высота водяного столба снизу составляла один метр, а сверху было такое же расстояние до зеркала динамики.

Если кто-либо станет расхваливать и предлагать вам купить дорогой бренд, это вовсе не означает, что данный насос будет лучше перекачивать воду – в техническом отношении ровным счётом ничего не изменится.