Как подобрать насос для скважины: расчет параметров и виды агрегатов

Поверхностные и погружные скважинные насосы

Чтобы понять, какой глубинный насос выбрать для скважины, необходимо разобраться в классификации помпового оборудования.

Какие бывают насосы для скважин по месту монтажа:

1. Погружные. Устанавливаются внутри шахты, в непосредственной близости от ее дна.
2. Поверхностные. Местом размещения этих моделей является поверхность земли, в непосредственной близости от точки водозабора. Также есть вариант с установкой на специальных поплавках, когда откачивающее устройство плавает по поверхности воды. Чтобы понять, какой поверхностный насос лучше для скважины, необходимо замерить глубину шахты. Поверхностные помпы в своей работе используют всасывание, поэтому их эффективность во многом зависит от высоты подъема отобранной из источника воды.

Чтобы понять, для какой скважины лучше поверхностный насос, нужно учитывать расстояние от воды до поверхности земли. В идеале оно не должно превышать 8 м. Подобными параметрами обладают популярные абиссинские колодцы, для которых поверхностная помпа является идеальным вариантом. Дело в том, что шахта такого колодца очень узкая и неглубокая.

Что касается фильтрационных или артезианских скважин, то при использовании поверхностных моделей положительный результат не будет достигнут. Выход тут только один – покупать погружной глубоководный насос для скважины

Рассматривая обе разновидности помпы, необходимо взять во внимание, что поверхностные насосы во время работы издают больше шума. По этой причине оборудование обычно устанавливают внутри специального кожуха или в отдельном помещении.. В отличие от поверхностных приборов, всасывающих воду, погружные устройства ее выталкивают

В отличие от поверхностных приборов, всасывающих воду, погружные устройства ее выталкивают

Определяясь, какой выбрать погружной насос для скважины, особое внимание уделяют расстоянию от точки размещения оборудования до поверхности земли. Чтобы его получить, к динамическому уровню прибавляют 2 м. Большинство представленных в продаже моделей способны подавать воду на высоту до 40 м

Для оснащения скважины с большей глубиной необходимо применять помпу повышенной мощности. Сопроводительная документация содержит указание на мощность насоса для скважины и максимальную высоту, на которую прибор сможет качать воду. Некоторые люди, по старинке, устанавливают ручной насос для воды, что весьма экономно и практично в некоторых случаях.

Большинство представленных в продаже моделей способны подавать воду на высоту до 40 м. Для оснащения скважины с большей глубиной необходимо применять помпу повышенной мощности. Сопроводительная документация содержит указание на мощность насоса для скважины и максимальную высоту, на которую прибор сможет качать воду. Некоторые люди, по старинке, устанавливают ручной насос для воды, что весьма экономно и практично в некоторых случаях.

Примерную мощность насоса можно узнать по внешнему виду оборудования. Техника большой производительности помещена в габаритный корпус. Весят такие приборы намного больше, чем стандартные насосы с глубиной погружения до 40 метров

Беря во внимание эти соображения, желательно приобретать устройства с определенным запасом производительности. К примеру, для шахты глубиной 50 м хорошо подойдет агрегат, предназначенный для установки на глубине 60 м.. На максимальной глубине аппарат будет работать в режиме постоянных перегрузок

Это негативно отобразится на продолжительности его службы из-за быстрого износа внутренних деталей. Скважины глубиной погружения 60 м необходимо оснащать помпами для работы на глубине 70 метров. Желательно, чтобы на помповом оборудовании имелась автоматическая защита от «сухого хода». Иногда бывает так, что подача воды в агрегат по тем или иным причинам прерывается.

На максимальной глубине аппарат будет работать в режиме постоянных перегрузок. Это негативно отобразится на продолжительности его службы из-за быстрого износа внутренних деталей. Скважины глубиной погружения 60 м необходимо оснащать помпами для работы на глубине 70 метров. Желательно, чтобы на помповом оборудовании имелась автоматическая защита от «сухого хода». Иногда бывает так, что подача воды в агрегат по тем или иным причинам прерывается.

Водоотведение загрязненных вод

Осуществляется погружными и насосами.
Они перекачивают сточные воды производственных предриятий, автомоек, животноводческих ферм, из бассейнов, сточных ям, подвалов, затопленных помещений, резервуаров или емкостей, от стиральных и посудомоечных машин.

Дренажные насосы

Выпускаются и применяются для перекачки как чистой воды, так и загрязненных жидкостей. Конструктивно они представляют собой одноступенчатые насосы вертикального исполнения.
Для примера, ниже – чертёж дренажного насоса Pedrollo Vortex RX 2-3.

Их отличительной особенностью является значительная ширина проходных сечений проточной части, обусловленная размером твердых частиц в перекачиваемой жидкости. Они также относятся к группе погружных.
Требования к жидкостям, которые можно перекачивать дренажными насосами условно делятся на три группы:
– только чистая вода с малым содержанием примесей и размером частиц не более 5 мм;
– загрязнённая жидкость с содержанием до 10-35 мм;
– сильно загрязнённая жидкость с содержанием взвесей размером до 50 мм; с твердыми включениями: ил, песок и т.д.;

Для всех погружных насосов имеется ограничение на глубину погружения под зеркало откачиваемой жидкости.

В приведенных ниже рисунках эта величина условно определена в 3-5 метра.
С учетом этого ограничения есть разные способы их установки:
– на ровное и твёрдое дно водоёма. Степень осушения определяется высотой заборной решётки;

Установка дренажного насоса на дно неглубокого водоёма. Глубина погружения
не более 3 метра

– подвес за рукоятку на определённом расстоянии от дна, когда на дне имеется ил, волокнистые включения;

Дренажный насос, подвешиваемый на фиксированном расстоянии от дна. Глубина водоёма не более 3 метров

– установка на плавучую, частично погруженную опору (плот). Сразу установить насос на дно не даёт упомянутое ограничение. Поэтому установка на плавучую опору позволяет насосу опускаться вместе с плотом по мере осушения до самого дна. Во избежание перегрева насос должен иметь охлаждающий кожух. Охлаждение осуществляется за счет перекачиваемой жидкости, протекающей между корпусом насоса и корпусом электродвигателя.

Осушение глубокого водоёма. Установка дренажного насоса
на плавучую опору — плот

Включение насоса происходит при поднятии поплавка (положение «вкл»). При уменьшении уровня воды в водоеме насос выключается автоматически, за счет наклона поплавка вниз (положение «выкл»)

Фекальные насосы

Фекальные насосы конструктивно аналогичны дренажным, но рассчитываются на более тяжелые условия работы по сравнению с ними и
в состоянии перекачивать вязкие среды с достаточно крупными твердыми включениями.
Они также могут снабжаться измельчителями для возможности работы с сильно загрязненными жидкостями.

Фекальный насос, установленный на дно

По каким параметрам выбирается насос для скважины

Как правило, хозяин должен знать, на какую глубину пробурена скважина и ее диаметр, от этого большей частью зависит подбор насоса. Если владелец решил бурить скважину самостоятельно, тогда рекомендуется заранее определиться с данными критериями, но когда работы проводила специализированная организация, то эти данные указаны в паспорте скважины.

Установка глубинного насоса в скважину.

Большинство насосов предназначено для скважин с диаметром 3 или 4 дюйма (1 дюйм равен 2,54 см), причем выбор последних намного больше.

Исходя из параметров вашего источника, определяем следующие критерии:

1. Уровень воды.

Какие насосы лучше для скважины? В характеристиках насосов обязательно указывается глубина погружения агрегата, есть приборы, работающие только на глубине до 9 метров, а есть такие, которые поднимают воду с 50 метров.

Если вы не знаете высоту водного столба своей скважины, то ее можно определить самостоятельно при помощи веревки с грузом на конце, опустив приспособление в отверстие до дна. Потом остается только измерить сухую и мокрую части веревки: первое число покажет расстояние от поверхности до водяного зеркала, а второе – высоту водного столба.

Если глубина скважины известна, тогда грузу будет достаточно немного погрузиться в воду. Затем достаточно вычесть метраж сухой части веревки от общей глубины, чтобы получить высоту столба.

1. Дебит скважины.

Каждая скважина выдает характерное только ей количество воды за определенный период. Эта масса и называется дебетом. Определяется нужный параметр следующим образом: засекают время, за которое произойдет полная откачка воды из скважины, а затем время восстановления водяного столба. Разделив второе полученное число на первое, получим искомую характеристику.

Надо сказать, что вычисленные таким способом данные довольно приблизительны, но для выбора насоса их будет достаточно.

1. Производительность.

Производительность – важный фактор при выборе насоса.

Если вы еще не решили, какой насос выбрать для скважины, то обратите внимание на производительность агрегата. Этот фактор напрямую зависит от потребления воды владельцем

Надо определить, какие функции будет выполнять прибор – служить только для домашнего пользования или еще и для полива участка

Этот фактор напрямую зависит от потребления воды владельцем. Надо определить, какие функции будет выполнять прибор – служить только для домашнего пользования или еще и для полива участка.

Градация выдачи воды у современных насосов широка: от 20 до 200 литров в минуту. Подсчитано, что один человек потребляет в сутки примерно 200 л, тогда для среднестатистической семьи из 4-х человек будет достаточно насоса производительностью 30–50 л/мин.

Если планируется полив участка (а это примерно плюс еще 2000 литров в сутки), то и агрегат соответственно должен выдавать больше воды. Значит надо выбирать насос с производительностью 70–100 л/мин, конечно и цена такого прибора будет на порядок выше.

Таблица для определения расхода

1. Напор.

Мало того, что правильно подобранный насос должен бесперебойно выдавать нужное количество воды, так еще и напор должен быть таким, чтобы жидкость лилась не тоненькой струйкой, а нормальной струей, которая и сад польет, и бытовые приборы обслужит.

Расчет этого параметра легко сделать своими руками: берется глубина скважины в метрах, к этому числу прибавляются 30 метров, получается высота водного столба, которую должен осилить агрегат. Для подстраховки обычно приплюсовывают еще 10% от полученной суммы.

Например, глубина скважины 20 м, добавляем 30 м и получаем 50 м, прибавив еще 5 м (10%), находим расчетную высоту столба – 55 м. Значит, на вопрос «Какой выбрать скважинный насос при данных параметрах?», отвечаем: оптимальным вариантом будет приобретение агрегата с напором минимум 60 м.

Это основные технические характеристики, необходимые для выбора насоса для скважины

Кроме них есть еще несколько факторов, на которые также стоит обратить внимание

На что смотреть при выборе насоса?

Перед окончательным выбором следует обратить внимание на несколько ключевых технических характеристик насосного оборудования. Одной из таких характеристик является производительность

Она измеряется в л/мин или в куб. м/час и означает объём перекачиваемой воды за минуту или час. Для семьи из 2-3 человек этот показатель должен достигать 45 л/мин или 2,5 куб. м/час минимум

Одной из таких характеристик является производительность. Она измеряется в л/мин или в куб. м/час и означает объём перекачиваемой воды за минуту или час. Для семьи из 2-3 человек этот показатель должен достигать 45 л/мин или 2,5 куб. м/час минимум.

Этот показатель можно рассчитать самостоятельно. Суммируйте расход воды всех точек забора (потребителей) в доме и умножьте на коэффициент 0,6. Число 0,6 означает, что одновременно используется не больше 60% от всех точек забора воды.

Коэффициенты для расчёта производительности представлены в л/мин и в куб. м/час. Для вычислений выбирайте только значения тех точек забора, которые есть в доме

Максимальный напор – это важный показатель. От силы напора зависит, будет ли насос перекачивать достаточное количество воды для ваших нужд. Для его расчёта необходимо суммировать динамический и статический уровни воды. Затем добавить 10% от полученной суммы.

Есть более сложные формулы, в которых учитывается расстояние до дома и количество точек забора воды. Если вы не хотите проводить сложные вычисления самостоятельно, то обратитесь за консультацией к специалисту.

Статистический уровень воды или глубина до зеркала – это расстояние между реальным уровнем воды и верхней точкой скважины. Если это расстояние не превышает 10 метров, то следует выбирать поверхностный насос.

Некоторые специалисты считают, что этот показатель должен находиться в пределах 2-7 метров. В иных случаях ориентируйтесь на погружной. Отметим, что последний более долговечный, почти бесшумный, а также мощный.

Поверхностные насосы довольно тяжёлые и шумные. Они идеально подойдут, если колодец или скважина глубиной до 10 метров

Также важна высота водяного столба или динамический уровень – это расстояние от кромки воды до дна скважины. Нужно учесть глубину колодца или скважины, так как в паспорте к насосу этот параметр также прописывается. Эти показатели, в идеале, должны совпадать

Стоит принимать во внимание и высоту самого насоса по отношению к скважине

Мощность оборудования фиксируется в Вт и означает, сколько электроэнергии будет «тянуть» насос. Не приобретайте насос с запасом мощности, иначе вы просто переплатите за электроэнергию.

Обратите внимание на материал корпуса, он должен иметь защиту от коррозии. Немаловажными являются и детали

Проверьте, хотя бы визуально, качество сборки, колёса. Лучше всего, если они «плавающие» и сделаны из прочного технического пластика.

Ключевой рабочий инструмент центробежного гидронасоса – это колесо. Чаще всего оно изготовляется из сплава цветных металлов, нержавеющей стали или чугуна.

Больше советов по выбору подходящей модели насоса для скважины мы привели в следующей статье.

В корпусе центробежного насоса находится рабочее колесо с лопастями, которые и перекачивают воду. В мощных приборах таких колёс может быть несколько

В рабочее состояние колесо приводит электродвигатель. Центробежная сила вытесняет воду к краю колеса от его центра. Таким образом, формируется зона повышенного давления и жидкость поступает по трубам до точек водозабора (кухня, ванна, полив). Затем давление снижается, и процесс начинается снова.

В некоторых центробежных насосах есть гидроаккумулятор. Это бак с мембранным элементом. Он используется для поддержания необходимого давления в трубах, по которым вода, при помощи насоса, поступает из скважины и в дом. Он незаменим для скважин и колодцем глубиной от 10 до 30 метров.

Ещё одним важным элементом считается обратный клапан. Принцип его действия заключается, в том, чтобы у воды не было возможности двигаться в обратном направлении, то есть из дома по трубам в скважину.

Стоит также учитывать, какую воду сможет перекачивать насос. Если вода в скважине с примесями извести, глины или песка, то это нужно обязательно озвучить перед покупкой. Иначе насос забьётся и раньше срока выйдет из строя.

Перед покупкой, узнайте расположение сервисных центров и наличие деталей (хотя бы ключевых) к выбранной модели насоса.

Если вы хотите устанавливать насос самостоятельно, то обязательно внимательно читайте инструкцию к прибору и проконсультируйтесь со специалистами.

Учитывая эти характеристики, вы без труда подберёте подходящую модель насоса.

Разбор мелких нюансов

Качество бурильных работ – еще один момент, который нужно учитывать при выборе насоса для скважины. Если бурение выполнено с помощью профессионального оборудования и силами специализированной бригады, такая скважина считается более надежной.

Если же бурение выполняли шабашники или владельцы участка с помощью друзей-аматоров, качество скважины едва ли будет идеальным.

Если бурение скважины выполнено профессионально, она будет реже заиливаться и запесочиваться, что благоприятно скажется на работе насосного оборудования

“Любительские” скважины, как показала практика, в большей степени подвержены процессам заливания и запесочивания. Поэтому для таких скважин рекомендуется использовать специальные насосы, разработанные для работы в сложных условиях. Оборудование этого типа стоит дороже.

Но оно лучше переносит ситуации, когда в них поступает вода с большим количеством загрязнений. При таких же нагрузках обычные насосы ломаются значительно чаще. У владельцев “ профессиональных ” скважин больше возможностей при выборе оборудования, поскольку они могут выбрать как универсальный, так и специальный насос.

Для подъема воды из глубины скважины на высоту не всегда удобно использовать резиновый шланг. В процессе работы насосного оборудования воздух внутри шланга становится редким, от этого стенки шланга схлопываются, и поступление воды прекращается. Предотвратить это явление просто: вместо резинового шланга следует использовать пластиковые конструкции подходящего диаметра.

Рассчитанная на давление подающая воду труба более эффективна при использовании в скважине, чем резиновый шланг, который может схлопнуться, создавая препятствие для подачи воды

Важный показатель при выборе насоса – примерный расход воды на один день. Это средняя величина, поскольку в летний период обычно потребление воды возрастает, а в зимний, напротив, снижается. Считается, что ежедневная норма потребления для семьи из трех-четырех человек составляет примерно 60-70 литров.

Эти цифры не учитывают расход воды на полив и другие хозяйственные нужды. Ежедневную норму следует увеличить в зависимости от количества растений на участке, наличия домашних животных и т.п.

Предусмотрительные хозяева выбирают для скважины чаще всего четырехдюймовые обсадные трубы, хотя конструкции с диаметром в три дюйма тоже используются в этом качестве. Дело в том, что значительная часть насосного оборудования рассчитана именно на более просторную четырехдюймовую трубу.

Чтобы перевести сантиметры в дюймы, следует разделить результат измерений рулеткой на 2,54, поскольку именно такому количеству сантиметров равен один дюйм.

Для того чтобы в всех точках водоразбора был достаточный для эксплуатации напор, необходим гидравлический расчет. Его приблизительный вариант можно сделать с помощью этой таблицы. Насосом должны быть обеспечены все точки в достаточной мере

Виды колодезных насосов, принцип их работы

Среди разнообразия моделей можно выделить три основных вида насосов. Их различают по месту расположения:

• поверхностные;
• глубинные и погружные;
• полупогружные модели.

Поверхностные модели устанавливают неподалеку от источника воды, а также внутри помещений. В этом случае в воду опускается только всасывающая труба, на конце которой располагается обратный клапан. Для пуска такого оборудования система должна наполниться водой. Поверхностные центробежные насосы способны всасывать воду из скважины, колодца глубиной не более, чем 7-8 метров.

Когда глубина колодца составляет 8-9 метров, рекомендуется выбирать глубинные или погружные модели. Забор воды в таком случае может проводиться сверху или снизу

Если происходят сезонные понижения уровня воды, важно следить за тем, чтобы оборудование всегда находилось в воде. В противном случае установка выйдет из строя и владельцу участка придется заказывать новое оборудование

Такого недостатка лишены многие погружные устройства, которые оснащены специальными «поплавками». Благодаря таким элементам в случае критического понижения уровня воды устройство автоматически отключается.

Полупогружные устройства предназначены для сельскохозяйственных и промышленных нужд. Их применяют для перекачивания загрязненной, чистой воды в условиях, где нет возможности воспользоваться оборудованием другого вида.

Отличительная особенность таких моделей — впечатляющая мощность при компактных размерах. Полупогружные модели просты в эксплуатации. Длина погружения полупогружных насосов — до 40 метров.

О комплексных системах перекачки жидкости

Каждая насосная станция объединяет в себе всасывающее устройство и накопительный бак для запаса воды. В стандартную комплектацию входит именно поверхностный насос, позволяющий использовать приспособление для добычи жидкости из скважин с небольшим диаметром.

Основополагающим параметром является мощность, которая для бытовых моделей колеблется в пределах 600-1500 Вт. Она обычно подбирается с учетом количества водоразборных точек, расстояния от прибора до скважины и дебита самой скважины. Что касается объема бачка, то он зависит от того, сколько воды расходуется в день всеми членами семьи.

Насосное оборудование установлено в отдельном кессоне

Особенности конструкции

Винтовой насос для скважин состоит из цилиндрического или конического корпуса и мотора, прикрепленного к фланцу через уплотнительные шайбы. Внутри кожуха расположен рабочий вал, имеющий конфигурацию шнека.

При вращении рабочего элемента жидкость подается к выходному отверстию; герметичные уплотнения не допускают обратного стока воды. За счет этого достигается постоянство давления в системе водоснабжения и рабочей камере помпы. Производительность устройства зависит от угла закрутки шнека и частоты вращения ротора электрического двигателя.

Встречаются насосы с двигателем, интегрированным в корпус. Привод питания проходит через герметичный канал к обмоткам статора; в конструкции изделия предусматривается масляный бак для автоматической смазки подшипников шнека и ротора мотора.

Подача воды в полость насоса производится через сетчатую решетку, смонтированную вокруг корпуса шнека. Напорный штуцер позволяет подсоединить гибкий резиновый рукав, который подключается к накопительному баку системы водоснабжения.

Схематическое изображение устройства скважинного винтового насоса

Для работы насоса требуется опустить оборудование в рабочую среду; допускается применение помпы в колодцах или скважинах. При затягивании воздуха глубинный насос начинает изнашиваться; автоматика обеспечивает отключение привода шнека.

Оборудование позволяет подавать не только воду, но и перекачивать нефтепродукты или растворы, содержащие примеси агрессивных веществ (при условии применения в конструкции помпы материалов, устойчивых к воздействию химикатов).

Конструкция оборудования допускает перекачивание воды с примесями в виде песка или ила. Посторонние частицы подаются вместе с жидкостью в напорный рукав, а затем отделяются в отстойнике или при помощи фильтрующего элемента. На заборном патрубке помпы устанавливается фильтр грубой очистки, не пропускающий крупные камни или волокна водорослей. Помпа шнекового типа имеет диаметр, соответствующий размеру скважины; снижение габаритов позволяет улучшить технические характеристики оборудования.

Определение производительности

Этот показатель сложных вычислений не требует. Расход насосного оборудования не должен превышать дебет глубинного колодца. Допустим, если приток в скважине 3 м3, производительности насоса 2,7 м3 в час будет вполне достаточно. Не страшно, если расход устройства будет, например, 1,5 м3 в час.

Главное не приобретать оборудование, производительность которого значительно выше дебета скважины. При эксплуатации такого насоса постоянно будет возникать ситуация, когда уровень воды будет падать до положения установки всасывающего устройства. Если последнее оснащено эффективной автоматической защитой, она будет отключать оборудование. Но нужно думать о том, что защита может когда-нибудь дать сбой, не сработать и насос сгорит в считанные минуты, работая на сухую. Поэтому лучше не рисковать дорогостоящим устройством, делая правильный выбор его производительности.

В загородных домах подключиться к центральному водопроводу практически невозможно. Что же делать? Проводить собственную систему подачи воды, делать колодец или скважину. Второй вариант более удобный, но требует решения массы различных вопросов.

Вихревые насосы

Конструкцией аппараты несколько похожи на центробежные, их основная рабочая камера оборудована вращающимся колесом с лопастями. Форма рабочей камеры и колёсных лопаток аппараты отличаются от центробежных. Они создают в дополнение к центробежному закручиванию воды ещё и мощную турбулентность, в результате чего, на выходе организуется мощный напор жидкости (больше в 3-9 раз, чем у центробежных). Этим достигается уменьшение количества рабочих камер без снижения напора и производительности.

Простота конструкции отразилась на цене погружного устройства. Стоимость его ниже. Такие аппараты не повредятся от попадания воздуха при откачке, поэтому их используют на производстве. Вихревые турбулентные станции применяют для перекачки дисперсионных смесей, насыщенных газами.

Недостатком является чувствительность к загрязнённости жидкости. Также, это самые быстроизнашивающиеся агрегаты (нужно заботиться о замене деталей). По этим причинам мало популярны у дачников.