Насосы для скважины должны обеспечивать стабильное водоснабжение во всех зонах потребления, включая смесители на всем протяжении трубопровода, унитаз, а также различные бытовые приборы, использующие воду в своем функционировании.
Скважинные насосы: какой лучше выбрать Статья
Скважинные насосы представляют собой специальный вид насосного оборудования, характеристики которого зависят от условий его эксплуатации. Использование других типов насосов в скважинах зачастую нецелесообразно, а в некоторых случаях даже может привести к их повреждению. Например, вибрационные насосы могут негативно повлиять на состояние скважины. Выбор самого насоса для скважины также оказывается не таким простым, как может показаться на первый взгляд. Хотя многие буровые компании предлагают установку своих насосов, чаще всего они выбирают наиболее дорогие модели, что обеспечивает максимальную прибыль для них, игнорируя ваши реальные потребности. Согласитесь, нет смысла приобретать насос с производительностью, в пять раз превышающей ваши реальные нужды.
В данной статье мы всесторонне рассмотрим процесс выбора насоса для скважины, на какие характеристики стоит обращать внимание, а также объясним, как правильно его установить и обсудим некоторые нюансы, касающиеся его эксплуатации. На самом деле это не так сложно, если не спешить с выбором и знать параметры вашего водозабора. Интересный факт: многие покупатели насосов зачастую не в курсе даже диаметра своей скважины, не говоря уже о других важнейших параметрах, таких как высота подачи воды или объем ее потребления.
Какие бывают: виды и типы
Существует множество типов насосов, но не все из них широко применяются, так как многие из них имеют ограниченное распространение по ряду объективных причин.
Поверхностные
Эти насосы устанавливаются не в саму скважину, а располагаются рядом с ней, опуская шланг в воду. В редких случаях их устанавливают на поверхности воды, где они поддерживаются специальным поплавком. Такие устройства не являются скважинными насосами в строгом смысле, так как их можно использовать в более широких сферах. В контексте скважин они подходят только тогда, когда расстояние до уровня воды не превышает 8-9 метров, так как многие модели не способны перекачивать воду с большего расстояния. Таким образом, они могут быть хорошим выбором для колодцев, но не для глубоких скважин.
У данных насосов есть и дополнительные недостатки. Они функционируют только при положительных температурах, поэтому для круглогодичной эксплуатации их следует устанавливать в помещениях. Это можно сделать только в том случае, если колодец находится рядом, иначе нагрузка на насос возрастет, что приведет к его быстрому выходу из строя. К тому же, такие устройства довольно шумные, что делает их установку в жилых помещениях крайне нежелательной.
Погружные
Погружные насосы представляют собой традиционный вариант, подходящий для большинства скважин. Речь идет именно о таких насосах, и они являются основной темой данной статьи. Они лишены основных недостатков поверхностных насосов, но часто стоят дороже и имеют больший вес. Важно отметить, что среди погружных насосов существует несколько типов, и в контексте скважин работают только четыре из них, которые следует рассмотреть подробнее.
Вибрационные
Как уже упоминалось, специалисты не рекомендуют использовать вибрационные насосы. Постоянные вибрации могут разрушить скважину в наихудшем сценарии или загрязнить воду, так как вибрация приводит к отрыву песка и частиц глины от дна. Хотя некоторые пользователи могут успешно эксплуатировать эти насосы в скважинах, успех во многом зависит от типа грунта и других характеристик водозабора. В итоге это сводится к простому: повезет или нет.
Но если все так сложно, то почему всё-таки выбирают вибрационные насосы? Ответ прост и понятен: потому что цена на них ниже. Однако важно осознать, что экономить на водоснабжении жилья нецелесообразно, ведь чересчур грязная вода вряд ли вас обрадует. Разумеется, если вода требуется только для полива огорода, то использование вибрационного насоса для откачки из скважины приемлемо.
Центробежные
Центробежные насосы считаются наиболее подходящими для скважин. Их узкий и вытянутый корпус позволяет устанавливать их даже в скважинах с небольшим внутренним диаметром. Существует большое количество моделей с различными характеристиками, которые могут поднимать воду с глубины до 70-80, а иногда и 100 метров.
- Плюсы: высокая надежность, бесшумная работа, разнообразие моделей, отличная производительность.
- Минусы: относительно высокая цена, высокая требовательность к чистоте воды.
Винтовые
Винтовые насосы также имеют узкий и вытянутый корпус и работают с использованием шнекового винта. Эти насосы широко применяются в скважинах и также обладают как плюсами, так и минусами. Их можно подобрать для узких и глубоких скважин, но модельный ряд этой категории несколько меньше, чем у центробежных насосов. Благодаря своей конструкции винтовые насосы хорошо подходят для водозаборов с низким дебитом.
Особенности устройства и принцип работы
Главная идея работы насоса заключается в передаче вращательной энергии от электродвигателя к рабочему элементу, выполненному в виде металлического спиралевидного вала, помещенного в резиновую обойму высокого качества. Плотное прилегание металлических частей к резиновым позволяет насосу эффективно выполнять свою задачу.
Мощность используемого двигателя увеличивается в зависимости от глубины, на которой работает насос. Благодаря своей простой конструкции, винтовые насосы предъявляют достаточно низкие требования к энергопотреблению: средний домашний насос потребляет около 300-500 Вт в час.
Вы можете приобрести скважинный насос в нашем интернет-магазине.
Это оборудование устанавливается совместно с гидроаккумулятором, что делает его частью автоматизированной системы водоснабжения для частных домов, офисов или коттеджей. Также данный тип насосов может использоваться для наполнения больших емкостей. Поскольку устройство постоянно находится на глубине, оно постоянно охлажается за счет температуры перекачиваемой воды, что позволяет ему работать достаточно долго без остановки.
Каковы спецификации глубинных винтовых насосов? В отличие от многоступенчатых центробежных насосов, которые используют несколько рабочих колес для создания давления воды за счет центробежной силы, винтовые насосы имеют один рабочий элемент – спиралевидный вал.
Данный вал, вращаясь, выталкивает воду вверх, при этом не теряя скорости, так как за счет вхождения новой порции воды снизу, не возникает пробелов. Подобный принцип работы применим в мясорубках и нефтяной промышленности, где используются дополнительные валы для передачи масла. При этом жидкость подается с аналогичным принципом, только в специальные канавки.
Таким образом, насосы обладают значительным напором: даже самый мощный бытовой насос способен поднимать воду на высоту до 50 метров, что соответствует примерно 5 атм рабочего давления.
Важно развеять миф о том, что винтовые насосы хорошо справляются с перекачкой грязной воды. Рассмотрим ситуацию: в резиновой обойме с большой скоростью вращается металлический спиралевидный вал, что создает стремление воды следовать по оси вала и выталкивается плавной струей на выходе насоса.
Поток воды получает необходимый напор, а производительность измеряется в объеме перекачиваемой жидкости. Если предположить, что в воде содержится 700-900 грамм песка на один кубометр, то когда эта смесь проходит через насоса, песок становится абразивным материалом, способным привести к более быстрому износу вала и резинок, а в крайнем случае может остановить вращение ротора.
Внимание! Максимально допустимое содержание посторонних частиц в воде не должно превышать 0,5%.
Правили выбора насоса достоинства и недостатки
- Диаметр устройства: шнековые насосы имеют минимальный диаметр 125 мм и выше;
- Глубина до зеркала воды: винтовые насосы могут работать с большой глубины;
- Глубина погружения в воду: винтовые насосы могут работать из-под значительного слоя жидкости;
- Рабочий напор: шнековый агрегат способен создавать напор гораздо выше, чем у центробежных аналогов;
- Производительность: шнековый насос обычно менее эффективен, чем его центробежный аналог, с производительностью, как правило, не превышающей 2,5 м³/ч.
К основным недостаткам можно отнести следующие моменты:
- Крупные размеры: устройство не сможет войти в обсадную трубу диаметром 100 мм;
- Отсутствие плавного пуска и встроенного датчика сухого хода;
- КПД прибора не превышает 55%, в то время как центробежные модели обладают уровнем КПД от 80% и выше.
В заключение, вам следует четко осознавать, для каких условий вы подбираете насос. Если требуется более высокая эффективность работы в чистой воде, предпочтение лучше отдать центробежным моделям.
В случае работы с грязной водой, проще и дешевле будет проводить обслуживание винтового устройства, поскольку замена шнека может обойтись не более 1000 рублей. В то время как затраты на замену центробежного насоса можно будет оценить лишь по его стоимости.
Рекомендуется устанавливать устройство для водоснабжения частных домов именно таким образом.
Не забывайте о производительности насоса — это объем жидкости, который он способен перемещать в течение часа. 2 кубометра в час — это норма, но в случае если она вас устраивает, то такая модель может оказаться более экономичной. Однако, для работы на больших глубинах нужен более мощный насос.
Конструкция скважинного насоса
Конструкция насосного оборудования, которое устанавливается в скважину, зависит от типа насоса. Однако типичный насос всегда включает корпус, чаще всего изготавливаемый из нержавеющей стали, мотор, приводящий в движение основные компоненты устройства, вал для передачи усилия от двигателя, а также рабочие элементы — винт (шнек), мембрана, крыльчатка или колесо с лопатками.
Кроме того, поверхностный или погружной насос для скважины глубиной 50 метров или более может иметь дополнительное оборудование: шток, шайбы, поршни, обратные клапаны, подшипники, соединительные муфты, входные и выходные патрубки, ротор и статор, сальники, амортизаторы, фильтры, уплотнительные кольца много другого.
Как выбрать скважинный насос для дачи или частного дома
Перед тем как произвести выбор насоса для скважины, необходимо выяснить основные его характеристики, которые влияют на функционирование системы водоснабжения. Их игнорирование может привести к различным проблемам: недостатку жидкости, недостаточному напору, а также частым поломкам оборудования.
Итак, чтобы определить, какой насос для скважины глубиной 40 метров или другой необходим, изучите ключевые критерии выбора. Рассмотрим их более подробно ниже.
Размер насоса
При выборе насоса для скважины важно учитывать его габариты. Первым критерием является диаметр. В зависимости от производителя, он может быть указан как в миллиметрах, так и в дюймах. Диаметр зависит от величины обсадной колонны скважины. Важно, чтобы между стенками труб и корпусом насоса оставалось свободное пространство. Этот зазор необходим для монтажа и подключения с помощью троса и кабелей, а также для предотвращения поломок в результате контактов с колонной.
Полезная информация! Некоторые бурильщики или владельцы скважин, с целью экономии, не оставляют зазоров и пытаются протискивать насос в трубу. Это может привести к деформациям как корпуса оборудования, так и самой обсадной колонны.
Под некоторыми зарубежными брендами насоса выпускаются в трех типоразмерах: 3 дюйма, 3,5 и 4. Для стальной обсадной трубы с диаметром 133 мм без внутренней пластиковой оболочки подойдёт 4-дюймовый насос. Он также подойдет для стальных колонн 152 или 159 мм, если внутри имеется 125-мм пластиковая оболочка.
Если в колонне снутри диаметром 133 мм находится 110-миллиметровая труба из пластика, наиболее подходящий вариант – 3 дюйма. Для стремящимся к аналогичному размеру передачи из пластика диаметром 117 мм можно подобрать насос на 3 или 3,5 дюйма. Другие производители изготавливают оборудование в большем количестве размеров: 125 мм и 170 (для бурения на песок), а также специализированные для артезианских скважин с диаметрами 90, 110, 125, 159 и даже 170 мм.
Чтобы правильно выбрать насос для пробуренной скважины, следует учитывать и высоту корпуса. Она должна быть достаточно большой, чтобы входной патрубок подвесного насоса находился не менее чем в 2 метрах над самым нижним уровнем воды (статическим). Прежде всего это необходимо для предотвращения попадания воздуха в насос в случае уменьшения объема жидкости в скважине, что может вызвать его поломку, особенно если механизм не оборудован защитой от сухого хода.
Напор
Какой напор является оптимальным для скважины глубиной 40 метров? Этот показатель насосов указывает максимальную высоту, на которую устройство может поднимать жидкость, а также длину внутридомовой системы водоснабжения. Расчет выполняется так, что для поднятия воды на каждые 10 метров вверх потребуется давление в 1 бар, что примерно соответствует 1 атмосфере. Кроме того, 10 горизонтальных метров приравниваются к 1 вертикальному метру, и это также следует учитывать в расчетах.
Рассмотрим более подробно, какой насос выбрать для скважины глубиной в 30 метров. В первую очередь необходимо измерить глубину до зеркала воды — расстояние от её поверхности до верха обсадной колонны. При глубине в 30 метров водная поверхность обычно располагается на уровне 15 метров внутри колонны. Именно на такую высоту насосу нужно поднять воду до поверхности.
Преимущества погружных насосов
- Относительная простота эксплуатации агрегатов;
- Невысокая закупочная стоимость оборудования;
- Полная автоматизация процесса перекачки жидкости;
- Высокие показатели всасывания;
- Отличные параметры КПД;
- Простота обслуживания и долговечность.
В процессе эксплуатации погружных насосов важно учитывать, что эффективность всасывания напрямую зависит от работы электродвигателя (и, соответственно, от сопротивления сети). Сбои в подаче электроэнергии могут привести к отключению устройства.
Во время установки погружного насоса ключевым является размещение входного патрубка ниже уровня жидкости. При отсутствии достаточной глубины он не сможет эффективно функционировать, что приведет к явлению, известному как «сухой ход». Это особенно критично для центробежных насосов, поскольку такая ситуация может привести к их поломке.
Основные сферы промышленного использования погружных насосов
Ключевые области применения погружного насосного оборудования включают:
- нефтедобычу;
- создание систем скважинной добычи различных полезных ископаемых через подземное выщелачивание (такие методы применяются, например, для добычи золота и урана, а также редкоземельных элементов);
- оборудование систем канализации и водоснабжения на промышленных предприятиях и в муниципальных учреждениях;
- оснащение ирригационных систем;
- перевозка сжиженного углеводородного газа и другие подобные задачи.
Видео: принцип работы погружного насоса.
Простые погружные насосы также широко применяются в сельском хозяйстве, на фермах, в садах и частных домах.
Знакомимся с особенностями скважины
Чтобы подобрать насос для скважины, необходимо понимать, как она устроена и знать основные характеристики.
Обязательно ознакомьтесь с данными, представленными в техническом паспорте на скважину. Игнорирование или несоблюдение этих данных может привести к проблемам с водоснабжением или поломке оборудования.
Диаметр скважины
При выборе насоса необходимо учитывать внешний диаметр обсадной трубы, который может составлять 100 мм, 130 мм или 150 мм. Не забывайте, что для нормальной работы скважины зазор между корпусом насоса и внутренней стенкой трубы должен составлять 10-30 мм.
Дебет скважины — производительность
Обратите внимание на технический паспорт скважины, чтобы определить ее производительность. Ваш будущий насос должен иметь аналогичную производительность с дебетом скважины, иначе могут возникнуть проблемы с «сухими» запусками и перегревами, что может привести к выходу агрегата из строя.
Важно знать динамический и статический уровень воды в вашей скважине: то есть, узнать, на каком уровне вода находится в обычных условиях и до какого уровня она может опуститься при чрезмерном извлечении.
Уровень воды в скважине может значительно колебаться в зависимости от сезона, разница может составлять от 1 до 10 метров. Причины таких изменений могут заключаться в проливных дождях или таянии снегов в сочетании с засушливыми сезонами. Невозможность учесть такие колебания может привести к серьезным последствиям. Например, если статический уровень воды составляет 40 метров, а динамический — 45, то насос следует устанавливать на глубину не менее 47 метров, иначе в случае резкого падения уровня воды могут произойти поломки из-за «сухого» хода.
Как осуществляется обустройство скважины? Она оборудуется оголовком из металла или бетона, который защищает её от мусора и посторонних предметов, а также позволяет фиксировать трос для крепления насоса. Часто такой оголовок имеет крышку с замком для предотвращения кражи дорогостоящего оборудования.
Необходимо регулярно проводить полную прокачку скважины, первое выполнение которой проводят сразу после бурения. Процесс не самый увлекательный: иногда приходится ждать несколько дней, прежде чем из скважины начнёт выходить чистая вода без частиц ила или песка.
Рассчитываем показатели и определяемся с выбором
Следующий вопрос, который стоит рассмотреть — как подобрать насос для скважины, чтобы он соответствовал всем потребностям. Для этого необходимо разобраться в его технических характеристиках. Чтобы сопоставить потребности в воде с возможностями по её подъему, существуют две ключевые характеристики: производительность и напор.
Производительность
Производительность насоса — это его продуктивность, выраженная в объеме жидкости, поднятой из скважины за единицу времени.
Для начала определите, сколько воды вам потребуется. Стандартно считается, что один человек в день использует около 1 кубометра или 1000 литров воды. Таким образом, семья из четырех человек будет потреблять 4 кубометра в день. Эти значения являются обобщёнными, однако они могут служить основой для расчетов. Также важно учитывать количество точек водозабора, которые часто используют несколько устройств одновременно: душ, краны, бытовая техника, полив — все это увеличивает нагрузку на насос.
Для вашей справки: при организации водоснабжения стандартные точки потребления имеют следующие показатели:
- краны и смесители на кухне и в ванной, стиральная машина, унитаз — потребляют до 6 л/мин;
- душ, коннекторы для полива — до 10 л/мин;
- мойка высокого давления — до 12 л/мин.
Пример: если в доме два крана, стиральная машина и душ, плюс периодически подключают мойку высокого давления, ориентир на потребление должен составлять около 34 л/мин.
Напор
Напор скважинного насоса, обозначаемый как H, выражается в метрах и рассчитывается по формуле:
Гс — глубина скважины, если говорить точнее, расстояние от насоса до поверхности земли.
Р — горизонтальное расстояние от скважины до здания: напор в 1 метр вертикали сопоставим с 10 метрами горизонтали, это нужно учитывать в расчетах.
Вд — высота до верхней точки водозабора в здании.
1,15 (атм) — усреднённый коэффициент для сопротивления в системе водоснабжения.
Попробуем выполнить расчет напора для нашей ситуации:
Имеется скважина глубиной 40 метров, насос установлен на уровне 30 метров, расстояние до строения равно 15 метров, высота — 7 метров.
В результате, мы получаем необходимое значение высоты напора, которое подходит для наших эксплуатационных условий: значит, насос должен иметь характеристики, позволяющие создать напор не менее 21 метра. Если в системе водоснабжения установлен гидроаккумулятор объемом до 300 литров, требуется учесть еще 3 атм сопротивления. Если объем больше 300 литров, потребуется учесть 5 атм сопротивления.
Собрав конкретные данные о вашей скважине и участке, вы можете смело приступать к выбору скважинного насоса.
Несколько советов:
- Рекомендуется добавить к расчетам небольшой запас в 15%, чтобы учесть возможные пики потребления, например, в период активного полива.
- Убедитесь, что вы утепляете скважину и сам водопровод, если планируете круглогодичное использование воды.
- Учтите, что покупка одного только насоса не является окончательной, дополнительно необходимо выделить бюджет на оснастку и расходные материалы: различные фильтры, шланги, комплекты для подвески, обратные клапаны и прочее.
- Помните, что с установкой скважины и качественного насоса, вы получаете автономное водоснабжение и перестаете зависеть от коммунальных сетей.
- Сравнивая предложения различных производителей, выбирайте надежные марки, желательно с представителями в вашем городе: наличие официального дилера и авторизованного сервиса будет большим плюсом.
