Расчет мощности и определение других характеристик погружного насоса
При выборе погружного насоса для организации полноценного бесперебойного водоснабжения частного дома или дачи нужно учитывать ряд важных моментов. В первую очередь необходимо разобраться, как рассчитать мощность оборудования и на какие дополнительные характеристики следует обращать внимание. Самые важные параметры – это мощность насоса, условия его эксплуатации и удобство конструкции. Расчет мощности можно выполнить самостоятельно, ничего сложного в этом нет.
Схема устройства погружного насоса.
Выбор погружного насоса с учетом потребностей жильцов
В процессе расчета мощности погружного насоса нужно обязательно принимать во внимание, какие потребности должно удовлетворять данное оборудование. Современные высокомощные насосы способны «доставать» воду даже с 300-400 м. Но нужно ли это на частных участках? Как правило, 40 м более чем достаточно в большинстве случаев. В процессе расчета мощности насоса обязательно принимается во внимание диаметр источника.
Конструкция вибрационного погружного насоса.
К числу важнейших характеристик, с учетом которых должен выполняться выбор агрегата, относятся расход и напор. То есть нужно постараться максимально точно определить потребности в скважинной воде для людей, проживающих в доме, и всего участка в целом, если вода будет использоваться для полива растений и прочих хозяйственных нужд. Расчет основных показателей насоса выполняется на основании числа мест водозабора и уровня расхода для каждой из таких точек. Как правило, для обычного частного дома принимаются следующие показатели:
- Для ванной в сумме – до 300 л/час.
- Для кухонных помещений – до 500 л/час.
- Для унитазного бачка – до 80 л/час. В современных экономных сливных системах этот показатель существенно снижается.
- Для каждого умывальника – до 60 л/час.
- Для душевой – до 500 л/час.
- Для сауны либо бани – до 1000 л/час.
- Для огорода, цветника и подобных мест – не менее 3-5 м³ воды на 1 м² площади насаждений.
Пример расчета мощности погружного насоса
Схема водоснабжения дачи с применением скважинного погружного насоса.
Для большей простоты расчета мощности погружного насоса можете взять за основу следующий пример. Уровень воды в скважине составляет 10 м. В доме выполнен монтаж мембранного бака. Расстояние между скважиной и домом составляет 5 м. Для дома нужно добавить еще 2 м (от места расположения скважины). Потери в напоре в данном примере равны 3 м.
Производительность насоса для такой скважины рассчитывается следующим образом: суммируются уровень воды (10 м), добавленное расстояние (2 м), потери в напоре (3 м) и значение избыточного давления (оно равняется 2,5 атм, но в заводской спецификации указывается 25 м). В сумме получится 40 м. Зная это значение, вы сможете подобрать необходимую мощность агрегата из расчета 40 м от места водозабора.
Обязательно учитывайте то, что в спецификации обычно указываются максимальные значения производительности и напора. То есть при покупке вам нужно купить насос более высокой мощности, чем показал приведенный выше расчет. В противном случае производительности агрегата может оказаться недостаточно, и вы не сможете нормально пользоваться своей скважиной.
Какой тип насоса вам подойдет?
Помимо расчета мощности, нужно обращать внимание на ряд других, крайне важных параметров. Первый из них – это тип насоса.
Принцип действия погружного насоса таков, что он устанавливается не на поверхности, а в воде.
Схема устройства двигателя асинхронного погружного насоса.
И это большое преимущество, так как агрегат не будет занимать лишнее место, а звуки его работы обычно не слышны на поверхности.
Есть модели с очень высокой мощностью, рассчитанные на работу в максимально глубоких скважинах. Подбирать конкретный агрегат необходимо с учетом условий его эксплуатации.
В соответствии с принципом работы существующие на сегодня модели погружных насосов делятся на 2 основные большие группы.
Оборудование центробежного типа пользуется самой большой популярностью. Такие погружные насосы имеют предельно простую конструкцию. В ее основе лежит вал. На валу крепятся лопасти с выгребными колесами. Лопасти вращаются, в результате создается центробежная сила и обеспечивается подъем воды наверх. В процессе подкачки жидкость заполняет всю внутреннюю полость. Оборудование продается по сравнительно доступной стоимости и характеризуется высокой надежностью, качеством и длительным сроком службы. Устанавливать какие-либо дополнительные агрегаты для такого насоса в большинстве случаев не нужно. Оборудование предельно просто в эксплуатации.
Ко второй группе относятся вибрационные насосы. Оборудование имеет сравнительно небольшую стоимость. В основе конструкции лежат мембраны. С одной стороны мембраны находится вода, с другой – установлен специальный вибратор. В процессе работы мембрана подвергается деформации, под воздействием которой создается разница давления и вода поднимается наверх. Требует установки специального термовыключателя. Без него двигатель может перегреться и сломаться.
В зависимости от назначения скважины ее можно оборудовать и насосами других типов:
- Обыкновенными скважинными агрегатами, предназначенными для размещения в артезианских скважинах. Способны подавать чистую питьевую воду с большой глубины.
- Колодезными насосами. Такими агрегатами можно оснащать любые широкие колодцы, предназначенные для забора воды для разнообразных нужд, в том числе для обеспечения водоснабжения дома, полива и т. д.
- Дренажными. Предназначены для установки и использования в канализационных колодцах.
На что еще обращать внимание при выборе оборудования?
Схема подключения насоса.
Чтобы выбранный скважинный насос в полной мере соответствовал требованиям владельца и с достоинством выполнял все возлагающиеся на него задачи, нужно учитывать ряд дополнительных критериев, а именно:
Вам необходимо замерить глубину своей скважины, а затем при изучении характеристик насоса сверить замеренное значение с максимально допустимой глубиной погружения по паспорту. В продаже доступен большой выбор моделей погружных насосов с самыми разнообразными характеристиками, так что вы без проблем подберете подходящий агрегат.
Динамический уровень воды в скважине. От этого важнейшего показателя напрямую зависит производительность источника на участке. Данная характеристика указывает на максимально возможное расстояние между поверхностью воды и землей при непрерывной работе оборудования. Важно определить объем воды, который будет способен выдать источник за определенный временной промежуток. В случае если через 30 минут работы над поверхностью до сих пор сохраняется достаточное количество воды, то это очень хороший показатель.
Статический уровень воды в источнике указывает на расстояние между поверхностью дна и воды. Его можно без проблем определить своими силами. Для этого нужно несколько дней не пользоваться колодцем, а затем опустить в него груз, привязанный к достаточно длинной и прочной веревке. На веревке предварительно сделайте отметки для вычисления высоты. После достижения грузом поверхности зеркала вы услышите всплеск. Запишите отметку, а затем отнимите от суммарной глубины величину статического уровня. Так вы определите значение водяного столба.
Диаметр скважины на участке тоже имеет очень большое значение, так как насос нужно подбирать с учетом параметров скважины. В противном случае вы попросту не сможете его эффективно использовать.
С таким моментом, как потребление воды, нужно определиться еще до начала бурения скважины. При расчете можно использовать приведенные ранее данные или усредненное значение, в соответствии с которыми один человек расходует около 200 л воды за сутки. Обязательно учитываются наличие детей и домашних животных, а также характер проживания в доме, т.е. будут в нем жить люди постоянно или же будут приезжать на какое-то время. В расчете нужно учитывать наличие теплицы, огорода, сада и прочих насаждений. Как правило, на все это достаточно 2000 л/сутки. Аналогичными характеристиками обладает оборудование, способное выдавать 40 л воды за минуту.
Не менее важным параметром является напор. Его можно рассчитать своими силами. Для этого вам нужно вычислить глубину скважины, увеличить полученное значение на 30, а затем приплюсовать к результату еще 10% от него. К примеру, скважина на участке имеет глубину в 45 м. Расчетная величина водяного столба для такой скважины составит 75 м. Добавляете еще 10% и получаете значение, равное 83 м. Для этого примера нужно подбирать оборудование, способное обеспечить напор в 90 м.
При выборе такого оборудования нужно обращать отдельное внимание и на его стоимость. На этом этапе специалисты советуют обращать внимание не только на цену непосредственно насоса, но и на стоимость разного рода дополнительного оборудования. Монтаж выполняется с применением автомата для работы насоса, троса из нержавейки, дополнительной фурнитуры. Не рекомендуется покупать подозрительно дешевое оборудование и комплектующие от малоизвестных производителей. Но и в покупке чересчур дорогих агрегатов смысл есть далеко не всегда. Лучший вариант – это оборудование средней стоимости с оптимальными значениями цены и качества.
Мощность насоса для скважин
Вы должны быть Авторизованы
Для возможности скачивания калькулятора Вы должны быть зарегистрированным пользователем. Стоимость регистрации — 10$
Насосы для скважин или как их ещё называют глубинные насосы предназначены для подачи воды с больших глубин. Это эргономичные, производительные и долговечные устройство, без использования которых невозмоно представить водоснабжение современного частного дома, дачи, коттеджа.
Перед тем как сделать выбор глубинного насоса для скважины, стоит обратить внимание на мощность насоса, максимальную допустимую глубину погружения и создаваемое давление, и соответственно, в зависимости от потребностей, подобрать оптимальный.
Калькулятор расчета мощности насоса для скважины
Насосы для скважин отличаются друг от друга мощностью, производительностью, а также высотой напора. Поэтому, выбирая себе насос, необходимо учитывать такие показатели как: глубина, с которой необходимо качать, и расстояние, на которое надо подавать воду, а также показатели производительности.
0 комментариев
Как подобрать насос для скважины по основным параметрам
Ассортимент предлагаемых на рынке насосов, обеспечивающих доставку воды из скважин и колодцев, разнообразен, и включает в себя скважинные, погружные и самовсасывающие модификации. Нас же больше интересуют скважинные насосы, которые обладают такими преимуществами, как высокая мощность, небольшие размеры, большой потенциальный объем добываемой воды.
По сравнению с поверхностными насосами эти установки отличаются в первую очередь особенностями монтажа: аппарат погружают в скважину, где он и поднимает наверх воду. Наибольшее распространение получили насосы, выполненные из нержавейки или композита. За счет своей компактности их не составляет особого труда разместить в тесном подземном пространстве. Но, несмотря на столь небольшие размеры, эти агрегаты в состоянии обеспечить добычу воды с глубины до 650 метров.
Диаметр скважины
Чтобы узнать значение этого параметра, следует обратиться к паспорту, который прилагается к приобретаемой скважине. Из него можно узнать и о типе обсадной трубы, количестве колонн и пр. Основываясь на эти сведения, вам будет гораздо легче подобрать оптимальную насосную установку для скважины. Пренебрегать этим не стоит, учитывая, что предлагаемые скважинные насосы обладают разным диаметром. Если значение этого параметра скважинного насоса окажется больше обсадной трубы, то вам не удастся вставить ее в него. В этом случае вам не останется ничего другого, как заняться поисками более подходящего насоса.
- Модель GRUNDFOS — диаметр 75 мм.
- Модель PEDROLLO -диаметр 100 мм.
- Модель SPERONI -диаметр 100 мм.
- Модель ВОДОЛЕЙ — диаметр 100 мм.
Важность учета диаметра
Если вы будете иметь представление о диаметре скважины, в качестве которой выступает обсадная труба, то вам не составит труда подыскать подходящий скважинный насос. Однако вам следует учесть важный момент: выбираемый диаметр должен быть на 1 см больше расчётного. Подобный зазор необходим для создания эффекта охлаждения насоса, в результате чего в пространство между насосом и стенкой трубы будет поступать воздух.
Чаще всего в продаже встречаются трубы, обладающие следующими типоразмерами:
- Обсадная труба 100 мм (подходит для моделей Grundfos SQ);
- Обсадная труба 133 мм ( подходит для моделей Grundfos SQ, Pedrollo 4Blokm, Водолей);
- Обсадная труба 159 мм ( подходит для перечисленных выше моделей ).
Производительность скважины
Сведения об этой характеристике производители также приводят в паспорте на скважину. Подобная информация также упростит для вас задачу по выбору подходящего скважинного насоса. Скажем, если рекомендуемым показателем производительности, приведенным в паспорте, является 3 кубометра в час, то не стоит превышать это значение, приобретая модель насоса, способную обеспечить большую производительность. Дело в том, что, используя подобное оборудование, вы создаете угрозу выхода из строя скважины.
Статический и динамический уровень воды
Подобные сведения вы также можете узнать из паспорта на скважину, который, как правило, выдают по завершении работ по бурению. Основываясь на эти показатели, можно определить расстояние от устья скважины до воды. По этим данным можно узнать, на какую глубину придется опускать скважинный насос. Причем этот показатель должен учитываться не в первоначальном значении, а с небольшой корректировкой: к нему придётся прибавить 3-5 метров, учитывая, что скважинный насос придется располагать ниже зеркала воды.
При этом, естественно, следует учесть и колебания уровня воды, обусловленные сезонным фактором. Скажем, в летний период может наблюдаться опускание уровня воды в пределах от 1 до 5 метров. Точное значение зависит от самой скважины, а также конкретной территории. Иными словами, чтобы не ошибиться при выборе насосной установки, вам следует обращать внимание на минимальный уровень воды, наблюдаемый в течение года.
Скажем, для скважины, пробуренной на глубину 50 метров, у которой показатель статического уровня равен 15 м, а динамического уровня — 20 м, расстояние от зеркала воды до устья скважины будет равно 20 м. Этому значению будет соответствовать давление в 2 атмосферы.
Расстояние от дома до скважины
На первый взгляд может показаться, что этот параметр является не таким уж и важным. Естественно, выяснить этот показатель из паспорта на скважину не удастся. Однако вам не обойтись без него, чтобы подобрать подходящую модель насоса. Опираясь на этот показатель, вы узнаете, с какой дополнительной нагрузкой придется справляться скважинному насосу Grundfos для подъема воды, скажем, в гидроаккумулятор, размещенный в доме.
Имейте в виду, что на каждые 10 метров по горизонтали будет приходиться 1 метр по вертикали, иными словами, это будет соответствовать 0,1 атмосферы, которые будут создаваться в размещенной в траншее трубе.
- Давление в гидроаккумуляторе гидробака. Учитывая назначение скважинного насоса, чаще всего добываемая вода поступает именно в гидробак, а оттуда она идет в систему уже под давлением. Но перед этим насосу придется справиться с сопротивлением, которое поддерживается в системе гидробака. Поэтому, чтобы подобрать эффективно работающий скважинный насос, вам необходимо принять во внимание и этот момент. Скажем, в гидробаке емкостью до 300 литров поддерживаемое давление обычно находится на уровне 3,5 атмосферы. Что касается моделей, объем которых превышает 300 литров, то в них создается давление на уровне 5 атмосфер.
- Необходимый расчетный расход воды. Для определения этого показателя необходимо исходить из числа постоянно проживающих в доме людей, включая и тех, кто на время приедет и будет пользоваться системой водоснабжения. Другим параметром, на который необходимо обратить внимание, является число точек водоразбора. В среднем же, если рассматривать в качестве примера стандартный дачный дом, в нём на одного человека в час должно приходиться порядка 120-180 литров. Для расчета же необходимого показателя для скважинного насоса следует это значение перемножить на количество проживающих людей в доме. Важно помнить и о том, что здесь подразумевается среднее значение, а потому необходимо предусмотреть запас при подборе насосной установки. Может случиться так, что при использовании одновременно всех точек водоразбора норма расхода воды может превысить расходный показатель в 120-180 литров. Иными словами, чтобы подобные колебания не оставили какую-либо точку потребления без воды, желательно, чтобы на каждого проживающего приходилось около 300-400 литров в час.
Определение напора
Когда будет рассчитана максимальная норма расхода с учетом характеристик скважины, потребуется определить необходимый максимальный напор. Упростить решение этой задачи можно, если воспользоваться следующей формулой:
Н = Ptapx10,2 + Hgeo + SHf ,
где Ptap – давление, которое должно поддерживаться в системе. Чаще всего оно соответствует показателю в 2-3 бара. Именно такой уровень поддерживается в обычный городской сети;
Hgeo — геодезический напор. Этот параметр рассчитывается как расстояние между динамическим уровнем и максимальной точкой водоразбора, в качестве единицы измерения используются метры водного столба;
SHf — общее число потерь напора по длине, возникающих в результате движения воды по трубопроводу, потерь, возникающих на конкретных участках системы – поворотах, тройниках, задвижках и пр.
Следует учесть, что за местные потери берется показатель в 15-20% от потерь по длине. Важным параметром, который должен быть принят во внимание, является наличие в системе фильтра. Он также может приводить к потере напора, и его можно рассматривать как источник местных потерь. При этом их величина может быть довольно большой. Разница по их количеству может быть связана с типом и размерами фильтра. Чтобы получить более точные сведения об этом показателе, следует заглянуть в паспорт на установленный фильтр.
Выбор скважинного насоса
После того, как мы узнали необходимые сведения и характеристики нашей системы, перед нами остается нерешенной лишь одна проблема — выбор скважинного насоса. Допустим, что расчетные данные оказались следующими:
Глубина трубы — 50 метров.- Диаметр — 133 мм.
- Уровень производительности — 3 куб.м/час.
- Показатель динамического уровня — 20 м.
- Удаленность скважины от дома — 15 м.
- Емкость гидробака — 100 литров (при работающем насосе 2 атм. при отключенном -3,5 атм.)
- Число проживающих 3-4 чел. (норма потребления 1,2-1,6 куб. м/час).
Если исходить из диаметра скважины, то оптимальным выбором для нас будет насос, диаметр которого составляет в диапазоне 3-4 дюйма. После этого необходимо обратиться к производительности: важно понять, какая модель насоса будет в состоянии поддерживать требуемый напор.
Для этого нам потребуется рассчитать высоту, на которую насос должен поднимать воду из скважины:
- Показатель динамического уровня равен 20 м, что соответствует 2 атмосферам.
- Скважина удалена от дома на расстоянии 15 м, что эквивалентно 0,15 атмосфер.
- При работающем насосе в момент закачки воды гидробак гидроаккумулятора будет составлять 3,5 атмосфер.
Выполни нехитрые подсчеты, получим, что минимальный напор нашей установки с учетом указанных характеристик скважины составит 57 метров (2+0,15+3,5=5,65 атм.).
Однако здесь важно предусмотреть и потери давления и производительности в трубопроводе, которые могут быть довольно значительными. Такое часто может наблюдаться в системе, у которой водоподводящие трубы заметно уступают по диаметру выходному отверстию насоса. Скажем, насос датского производителя Grundfos SQ имеет диаметр выходного отверстия 40 мм.
В подобной ситуации для нас недопустимой будет прокладка магистрали величиной 25 мм. Однако это не единственные потери, которые могут возникать при эксплуатации системы. Они могут присутствовать и на разнообразных изгибах, тройниках, кранах, которые могут уменьшать давление на 0,1-0,4 атмосферы из расчета на каждый узел. Вдобавок к этому следует учесть и нестабильность напряжения в электросети, а это может плохо отразиться на эффективности работы насоса. Чаще всего величина потерь, возникающих на трубах и арматуре, составляет около 10-20%. Для качественного водоснабжения выбранный скважинный насос должен поддерживать в системе давление на уровне 1,2-1,6 кубометров в час.
- Снижение уровня жидкости- 0,5 атм.
- Потери в трубопроводе — 0,4 атм.
- Потери в результате перепадов напряжения сети и запас на износ насоса — 1,5 атм.
Поэтому, если принять во внимание потери давления, вероятность понижения уровня воды в скважине, нестабильность напряжения в бытовой сети, оптимальным для нас выбором будет модель насоса, которая будет способна обеспечить давление не менее 8,05 атмосфер (5,65+0,5+0,4+1,5). Иными словами, его возможности должны позволять поднимать воду на высоту 80 метров.
Заключение
Выбор скважинного насоса представляется сложной задачей, учитывая, что здесь приходится принимать во внимание большое количество различных характеристик. Следует помнить, что не все зависит от рабочих параметров приобретаемого насоса. Внимание необходимо уделять и характеристикам скважины. Если между ними будет наблюдаться несоответствие хотя бы по одному критерию, то об эффективной работе системы водоснабжения не может быть и речи. Выбирая насос для скважины, следует учесть и то, что во время подъема воды будут наблюдаться определенные потери.
По этой причине выбираемая модель насоса должна создавать давление в системе несколько больше расчетного. Необходимо помнить и о том, что в работе системы могут возникать пиковые периоды, когда все точки водоразбора будут работать на пределе своих возможностей. И если такие ситуации возникают довольно часто, то следует также увеличить заранее рассчитанный показатель расчетного давления.
Все перечисленные параметры являются не единственными, что усложняет процедуру правильного подбора насосной установки. В связи с этим желательно, чтобы и сами работы по установке насоса, и подбор осуществлялись специалистами, которые смогут учесть все нюансы, начиная характеристиками скважины и заканчивая расходом воды в доме, а также обеспечить эффективную работу системы водоснабжения и после завершения монтажных работ.
Николаев Олег Петрович
Источники: http://moyaskvazhina.ru/oborudovanie/raschet-moshhnosti-pogruzhnogo-nasosa.html, http://wpcalc.com/moshhnost-nasosa-dlya-skvazhin/, http://stoki.guru/nasosy/dlya-skvazhiny/kak-podobrat-nasos-dlya-skvazhiny-po-osnovnym-parametram.html
