Скважинный насос выбирают по параметрам скважины и по расходу воды в доме или на объекте: диаметр обсадной трубы ограничивает диаметр насоса, дебит - его производительность, динамический уровень и высота подъема определяют напор. Для постоянного водоснабжения применяют погружные центробежные насосы, для колодцев и емкостей - колодезные. Ниже - порядок, как выбрать скважинный насос, пример расчета и типичные ошибки; какие еще насосы Grundfos применяют для водоснабжения, описано в обзорной статье.
Как выбрать скважинный насос: с чего начать
Подобрать скважинный насос можно только по исходным данным, поэтому выбор начинают со сбора параметров. Для подбора нужны:
Глубина скважины и диаметр обсадной трубы - из паспорта скважины.
Дебит - сколько воды скважина отдает в час без понижения уровня ниже допустимого.
Статический и динамический уровень воды.
Расход воды - число и тип точек водоразбора, которые работают одновременно.
Высота подъема от насоса до самой высокой точки и длина трубопровода.
Напряжение сети: однофазная или трехфазная.
Без паспорта скважины эти данные получают пробной откачкой. Выбор по одному параметру, например только по глубине, приводит к насосу, который либо не помещается в трубу, либо откачивает скважину быстрее, чем она наполняется.
Параметры скважины: глубина, диаметр, дебит, статический и динамический уровень
Глубина скважины определяет, на какую глубину погружения можно опустить насос. Насос не ставят на дно: осадок и песок у забоя повреждают рабочие колеса, поэтому между насосом и дном оставляют запас по инструкции производителя.
Диаметр скважины - внутренний диаметр обсадной трубы. Диаметр насоса должен быть меньше с зазором, достаточным для охлаждения двигателя потоком воды и для свободного спуска насоса на трубе. Скважинные насосы выпускают под стандартные диаметры обсадных труб - 3, 4, 6 дюймов и больше; конкретный минимальный диаметр скважины указан в паспорте насоса.
Статический уровень - глубина, на которой стоит вода без откачки. Динамический уровень - глубина, до которой уровень опускается при работе насоса. Насос размещают ниже динамического уровня с запасом, чтобы при понижении воды он не работал всухую. Дебит - объем воды, который скважина отдает за час: производительность насоса не должна его превышать.
Расход воды и напор: как рассчитать нужные значения
Производительность насоса считают по точкам водоразбора, которые работают одновременно. Ориентировочные расходы приведены в таблице; точные значения для здания берут по проекту.
Таблица. ориентировочный расход воды по точкам водоразбора
Точка водоразбора | Расход, м³/ч |
|---|---|
Кухонная мойка | 0,3–0,5 |
Умывальник | 0,2–0,4 |
Душ | 0,4–0,6 |
Ванна | 0,6–1,0 |
Унитаз | 0,3–0,4 |
Стиральная машина | 0,3–0,6 |
Полив участка | 0,8–1,5 |
Для дома, где одновременно работают душ, кухонная мойка и стиральная машина, нужна подача около 1,2–1,6 м³/ч. Полив обычно не включают одновременно с остальными потребителями, иначе расчетный расход растет вдвое.
Подача воды зависит от напора: чем выше насосу приходится поднимать воду, тем меньше он подает. Поэтому подачу и напор рассматривают вместе, по графику характеристики насоса, а не по максимальным значениям из названия модели.
Напор складывается из нескольких составляющих: глубины динамического уровня, высоты подъема от оголовка до самой высокой точки дома, потерь в трубопроводе и требуемого давления у крана. Пример: динамический уровень 30 м, высота подъема в доме 6 м, потери в трубопроводе около 5 м, давление у крана 2,5 бар - это 25 м водяного столба. Расчетный напор: 30 + 6 + 5 + 25 = 66 м. Насос подбирают так, чтобы при расчетной подаче его напор по графику характеристики был не ниже этого значения.
Центробежный или вибрационный: какой тип выбрать для скважины
Погружные насосы для скважин бывают вибрационные и центробежные. Вибрационный насос работает за счет колебаний мембраны: он прост по устройству, но создает вибрацию, которая со временем разрушает фильтр и стенки скважины, и рассчитан на кратковременную работу. Его применяют для прокачки скважины после бурения и для временного водоснабжения.
Центробежные насосы создают напор вращением рабочих колес. Многоступенчатые центробежные насосы с несколькими колесами на одном валу дают напор, достаточный для глубоких скважин, и рассчитаны на длительную работу. Для постоянного водоснабжения дома и объекта применяют их.
Скважинные насосы SP: для глубоких скважин и больших расходов
SP - многоступенчатые погружные скважинные насосы Grundfos. Их применяют для водоснабжения поселков и предприятий, орошения, понижения уровня грунтовых вод; по данным производителя, проточную часть изготавливают из нержавеющей стали. Модельный ряд SP охватывает большие подачи и высоту подъема, поэтому серию выбирают для глубоких скважин и нескольких потребителей.
Пример модели - SP3A-15N с двигателем 1,1 кВт на трехфазное напряжение 3×380–415 В. Трехфазное питание - частое условие для насосов SP, поэтому напряжение сети проверяют до выбора. Серии разделены по диаметру и подаче - скважинные насосы Grundfos SP, SQE, BM можно сравнить по этим параметрам. BM - бустерные модули: насос в кожухе, который устанавливают в линию для повышения давления в трубопроводе.
SQ и SQE: бытовые насосы с плавным пуском и защитой от сухого хода
SQ и SQE - скважинные насосы для водоснабжения частного дома. По данным производителя, в двигатель встроена электроника: плавный пуск снижает пусковой ток и гидроудар в трубопроводе, защита от сухого хода отключает насос при падении уровня воды ниже насоса.
SQE отличается регулированием частоты вращения: насос меняет скорость в зависимости от разбора воды и поддерживает постоянное давление в водопроводе. Для такого режима нужен блок управления для системы постоянного давления с SQE применяется блок управления CU 301 с датчиком давления. Пример модели - SQE 5-55 NE с двигателем 1,55 кВт на однофазное напряжение 200–240 В.
Колодезный или скважинный насос: SB и SBA для колодцев и емкостей
Колодезный насос рассчитан на колодцы, резервуары и емкости для дождевой воды. Его корпус шире скважинного, а напор ниже, поэтому в узкую обсадную трубу колодезный насос не помещается. В колодце с большим диаметром и небольшой глубиной колодезный насос проще в монтаже и обслуживании.
SB - колодезные погружные насосы, SBA - их вариант, который выпускают и в виде автоматических колодезных установок со встроенной автоматикой. Параметры серий сведены в разделе колодезные насосы Grundfos SB и SBA.
Автоматика и защита: реле давления, гидроаккумулятор, сухой ход
Насос с постоянной частотой вращения работает в паре с автоматикой, которая включает и выключает его по давлению. Состав системы:
Обратный клапан над насосом - удерживает воду в трубопроводе после остановки.
Реле давления - включает насос при падении давления и отключает при наборе.
Гидроаккумулятор - запас воды под давлением, который сокращает число включений насоса.
Защита от сухого хода - отключает насос при падении уровня воды.
Насосное оборудование для скважины подбирают комплектом: насос, кабель нужного сечения и длины, напорная труба, трос, оголовок и автоматика. Сечение кабеля зависит от мощности двигателя и расстояния до щита - его берут по таблице из инструкции к насосу.
Объем гидроаккумулятора подбирают по производительности насоса и допустимому числу пусков в час из паспорта двигателя. Насосы с регулированием частоты вращения, такие как SQE, поддерживают давление без частых пусков, поэтому гидроаккумулятор для них может быть меньше конкретный объем зависит от производительности насоса, схемы системы и допустимого числа пусков; его следует подбирать по данным насоса и системы, а не задавать одной универсальной величиной.
Типичные ошибки при выборе скважинного насоса
Ошибки при подборе приводят к перегреву двигателя, откачке скважины досуха и частым отключениям. Основные:
Насос с производительностью выше дебита скважины: уровень падает до насоса, срабатывает защита или насос работает всухую.
Напор без учета динамического уровня и потерь в трубопроводе: у верхних точек дома не хватает давления.
Диаметр насоса без запаса к диаметру обсадной трубы: насос застревает при спуске, двигатель хуже охлаждается.
Установка насоса у дна скважины: песок и осадок изнашивают рабочие колеса.
Отдельное внимание - напряжению сети: насос с трехфазным двигателем нельзя подключить к однофазной сети без дополнительного оборудования.
Частые вопросы о выборе скважинного насоса
На какую глубину опускать насос в скважине?
Насос размещают ниже динамического уровня воды с запасом и выше дна скважины. Точные расстояния указаны в инструкции к насосу и зависят от дебита и конструкции скважины.
Можно ли поставить насос производительнее дебита скважины?
Нет: насос откачает воду быстрее, чем она поступает, уровень опустится до насоса и сработает защита от сухого хода. Производительность насоса подбирают не выше дебита скважины.
Чем SQE отличается от обычного скважинного насоса?
SQE меняет частоту вращения в зависимости от разбора воды и поддерживает постоянное давление. Насос с постоянной скоростью работает циклами включения и отключения по реле давления.
Нужен ли гидроаккумулятор при скважинном насосе?
Для насоса с постоянной частотой вращения - да: без него насос включается при каждом открытии крана. Для насосов с регулированием частоты вращения гидроаккумулятор может быть меньше.