Как правильно выбрать погружной насос для скважины

Как подобрать насос для скважины? В этом вопросе есть множество нюансов, и однозначно посоветовать идеальный во всех отношениях насос просто невозможно. Поскольку универсальных насосов не существует, рассмотрим общий принцип их выбора на основании ряда характеристик: 1. Напор (давление) 2. Скважина 3. Напорно-расходная характеристика насоса 4. Сопротивление 5. Схемы подключения.

Каждый из этих параметров имеет важное значение, и игнорирование хотя бы одного из них при выборе насоса может привести к возникновению проблем при его подключении.

Выбор насоса по напору

Насосы имеют маркировку, которая выглядит примерно таким образом: SQ 1-30; SQE 2-85 и т.п. В данном случае интерес представляют цифры, обозначающие номинальную рабочую характеристику насоса. Так, показатель SQ 1-30 указывает, что производительность насоса составляет 1 кубометр воды при напоре 30 метров. Но почему давление указывается в метрах, а не барах?

Перед выбором скважинного насоса следует определить глубину, на которой находится вода, а затем вычислить высоту, на которую необходимо её поднять в дом. Предположим, желаемое давление кране частного дома – 2,5 бара, при этом требуется адекватный напор. Столб воды высотой 10 м давит на 1 см2 с весом 1 кг, что почти равно давлению в 1 атмосферу, 1 бар или 10 метров водного столба. Следовательно, для поднятия воды на 3 этаж требуется создать давление как минимум в 1 бар. Так как насос борется с весом водного столба в метрах, можно воспользоваться его маркировкой и определить, на сколько метров поднимет воду. При необходимости узнать давление в барах просто разделите указанное число на 10.

На следующем этапе узнайте расход воды по маркировке на приборе водоподачи. Допустим, кран за 1 минуту должен наполнить 12-литровое ведро воды. Одновременно работающие смесители в кухне и душе тоже должны справиться с этой задачей за минуту, и примерно столько же воды потребуют стиральная машина и унитаз, суммарно – не менее 36 литров, или 2 м3/час. Но все эти точки вряд ли будут одновременно работать. Как правило, максимум одновременного включения – душ, стиральная машина и кухонная раковина, что дает расход в 1,5 ведра воды, или 1 м3/час.

Подытожим:

• Давление в насосе измеряется в метрах, а не барах • При необходимости — конвертируйте • Узнайте расход воды в вашей системе

Рейтинг бытового поверхностного оборудования

1. Aquario ARM-100
   – у модели при минимальных характеристиках отличная экономичность и долгий срок эксплуатации.
2. Джилекс Джамбо 60/35 H-K
   – насос, потребляя 600 Вт, выдаёт напор до 35 м.
3. Wilo PB-088ЕА
   – у агрегата мощность потребляемая 140 Вт, но напор 9 м.

Используются агрегаты двух типов:

• центробежные насосы одноступенчатого типа;
• многоступенчатые центробежные насосы.

Конструкцию подбирают с учётом рабочих характеристик и сферы использования.

Характеристики:

1. Компактность привода, обеспечивающий низкий уровень шумности во время работы.
2. Расход жидкости. Максимальные показатели – 70 л/мин.
3. Давление жидкости (максимальное) – 17 м.
4. Минимальная мощность – от 500 Вт.

Преимущества:

• длительная беспрерывная работа;
• лёгкость монтажа;
• доступная цена;
• маленькие габариты.

Минусы:

• высота всасывания жидкости 7-9 м;
• расстояние перекачки – 17-42 м.

Скважина

Для каждой модели насоса устанавливаются допустимые значения посторонних включений в воде (песка и пр.). Несоблюдение требований приводит к быстрому износу прибора и снятию его с гарантии. Поэтому прежде чем подбирать или покупать скважинный насос, необходимо прокачать скважину и сделать анализ воды.

Скважина – круглая глубокая яма малого диаметр с трубой внутри, образующей стенки. На определенной высоте стенки трубы имеют отверстия, так называемый фильтр. В скважине столбом стоит вода.

Перед выбором насоса узнайте:

• Статический уровень воды • Динамический уровень воды • Дебит скважины

Эти характеристики играют ключевую роль при выборе скважинного насоса. Следует определить, на какой глубине находится зеркало воды, или тот самый статический уровень. Он называется так потому что вода в момент замера находится в спокойном положении.

В момент включения насоса статический уровень будет уменьшаться до динамического: ниже динамического уровня вода опуститься не может. Разница между статистическим и динамическим объемами скважины называется дебитом.

Важно: насос не должен выкачивать больше, чем может дать скважина. Так, мощность насоса в 3 м3/час категорически не подойдет для скважины с дебитом 1,5 м3. В идеале насос должен быть немного слабее дебита скважины, примерно на 20-30%.

Выясните, на какой глубине находится фильтр скважины. Насос должен занимать положение на 1 м ниже динамического уровня воды и на 1 метр выше фильтра скважины. Эти данные обычно указаны в паспорте скважины.

Итак

• Статический уровень – глубина зеркала воды в состоянии покоя; • Динамический уровень – минимальная глубина зеркала воды; • Дебит – объём воды (измеряется в литрах в минуту или кубометрах в час)

Во-первых

Отправной точкой при подборе циркуляционного насоса системы отопления является потребность здания в тепле, рассчитанная для наиболее холодного времени года. При профессиональном проектировании этот показатель определяют на компьютере. Ориентировочно его можно высчитать по площади обогреваемого помещения.
Согласно европейским стандартам на отопление 1 кв.м в доме с 1-2 квартирами необходимо 100 Вт, а для многоквартирных домов 70 Вт. Если состояние здания не отвечает нормативам, проектировщик берет в расчет более высокое удельное потребление тепла. Для жилых домов с улучшенной теплоизоляцией и производственных помещений требуется 30-50 Вт/кв.м.

В России подобные стандарты для домов с 1-2 квартирами пока не определены. СНиП 2.04.07-86* «Тепловые сети» рекомендует рассчитывать максимальный тепловой поток на отопление 1 кв.м общей площади жилых домов, строящихся с 1985 г. по новым типовым проектам, по следующим укрупненным показателям:

• для 1-2-этажных зданий: -173 Вт/кв.м при расчетной температуре наружного воздуха -25C и 177 Вт/кв.м при -30C;
• для 3-4-этажных зданий: соответственно 97 и 101 Вт/кв.м.

По СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование» расчетная температура наружного воздуха в Москве составляет -26 град C. Методом интерполяции получим, что в столице удельная тепловая потребность 1-2 этажных жилых домов равняется 173,8 Вт/кв.м, а 3-4 этажных — 97,8 Вт/кв.м.

Напорно-расходная характеристика насоса

У каждого насоса есть напорно-расходная характеристика, которая выглядит так: SQ 1-50, 50 Hz. При выборе насоса для скважины следует обязательно изучить его напорно-расходный график. В характеристиках могут быть указаны как максимальные, так и номинальные рабочие характеристики, поэтому график позволит получить наиболее полную информацию. Если в паспорте насоса такая информация отсутствует, уточните ее на сайте производителя насоса. Наивысший КПД любого насоса находится примерно посредине графика. При сильном отклонении значения срок службы прибора может существенно сократиться.

Помните:

• Каждый насос снабжается напорно-расходной характеристикой в виде графика; • Оптимум работы – примерно посредине графика.

Как выбрать поверхностное оборудование для воды

Основные параметры:

1. Глубина подъёма воды. Замеряют расстояние от всасывающего патрубка до поверхности зеркала жидкости.
2. Напор. Параметр указывает на максимальную дальность передачи воды. Учитывают протяжённость труб водоснабжения или оросительной системы.
3. Мощность двигателя. С повышением мощности увеличивается напор и глубина подъёма.
4. Расход электрической энергии.
5. Материал. Выдержат напряжённую работу только качественные составные детали (подшипники, лопасти).
6. Шумность работающего насоса.
7. Безопасность. К параметру относят: лёгкость проведения установки, герметичность, качество сборки насоса.
8. Сервисное обслуживание. Если в регионе нет сервисного центра по обслуживанию выбранной модели, то возникнут сложности с гарантийным ремонтом в случае поломки и с приобретением запасных частей.

Второстепенные параметры:

1. Имя бренда. За всем известное имя не обязательно переплачивать. В сегменте поверхностных насосов несколько известных брендовых компаний, только и новые производители неплохо себя зарекомендовали.

• Стоимость. Выбирать насос надо по сбалансированности характеристик.

Сопротивление

Помимо необходимости в выталкивании воды на определенную высоту, насос должен быть способен преодолеть сопротивление, создающееся в трубопроводе. Слишком узкая труба усилит сопротивление и производительность системы будет падать, а слишком широкая потребует излишних затрат. Следует оптимально подобрать диаметр водовода для отсутствия лишнего сопротивления.

Для расчета сопротивления ознакомьтесь с графиком потери напора для трубы конкретного вида и диаметра: так вы сможете высчитать потери при определенном объеме воды. Если график отсутствует или не хочется считать, воспользуйтесь простой рекомендацией, приведенной ниже:

Рекомендованный диаметр трубы ПНД:

• подача до 1,5 м3/час – 25 мм
• подача до 3 м3/час – 32 мм

Рейтинг поверхностных агрегатов для горячей воды

1. ЦНС (Г)
   – линейка агрегатов относится к насосам многоступенчатого типа. Температурный диапазон воды от 45 градусов (ЦНС) до 105 градусов (ЦНСГ). Показатели напора – 44-220 м, подача жидкости – 38 м3/ч.
2. WILO Yonos
   – у бытовой модели есть «мокрый» ротор, который обеспечивает высоту подъёма 7 м и регулируемый уровень мощности.
3. WILO VeroTwin
   – модель с «сухим» ротором, с индексом DR-E, температурный диапазон – 120 градусов при высоком давлении.

Для перекачки горячей жидкости применяют циркуляционные агрегаты. Для системы отопления и горячего снабжения водой понадобится замкнутый контур.

Многие насосы собраны из высококачественного чугуна, а изоляционные элементы – из керамики либо упругих материалов.

У насосов с «мокрым» ротором охладителем выступает движущаяся вода.

А оборудование с «сухим» ротором имеет изолированную силовую часть от подвижного напорного механизма.

Преимущества:

1. Насосы с «мокрым» ротором характеризуются плавным регулированием напора, надёжностью в работе и незначительной шумностью.
2. У оборудования с «сухим» ротором КПД до 80% и высокая производительность.

Недостатки:

1. У недорогих насосов КПД не более 50%.
2. Дорогостоящее оборудование нуждается в периодическом техобслуживании.

Схема подключения

Перед описанием схем подключения напомним о таких важных характеристиках насоса, как мощность; диаметр; возможность плавного пуска или возможность электронного управления частотой вращения вала; устойчивость к перепадам напряжения; минимальная и максимальная глубина погружения; диаметр насоса. Так, диаметр насоса прямо связан с ценой скважины: чем меньше диаметр насоса, тем меньше диаметр трубы, а значит, её бурение будет дешевле.

Насос подключается через реле давления либо через автоматику реле протока. Зная характеристики системы и насоса, т.е. давление и мощность, которую придется размыкать вашему реле, можно оптимально подобрать нужное реле для насоса.

В некоторых моделях насосов предусмотрена защита от перегрева и защита от сухого хода, однако она носит исключительно аварийный характер. При монтаже системы стоит предусмотреть собственную систему защиты от сухого хода.

Недостаток систем, работающих с реле давления: между запусками и остановками насоса всегда будет изменяться давления, что вызовет дискомфорт в использовании воды в душе. Во избежание такого неудобства можно приобрести насос с частотным преобразователем.

Обратите внимание на максимальную глубину погружения насоса: чрезмерное заглубление приведёт к выходу насоса из строя.

Ревизия производственных систем водоснабжения

Насосы, задействованные в замкнутых оборотных системах, могут работать практически бесперебойно, и зачастую работают круглосуточно. На любом производстве есть технический персонал, отвечающий за безаварийную работу насосов, который и должен производить ежедневный осмотр.

• Необходимо постоянное наблюдение за плавностью запуска и хода механизма, выявление вибраций и биения в агрегате или трубопроводе. Основное внимание уделяется состоянию фланцевых соединений и муфт, креплениям агрегата на фундаменте, смазке сальников и температуре подшипников насоса. Для них очень важна качественная смазка — масло меняется в определённые производителем сроки.

Контроль состояния насосного оборудования на производстве

• Чаще всего, схема такова: первая чистка подшипников с заменой масла происходит достаточно быстро, через двести часов работы насоса. Следующая замена может быть произведена после двух тысяч часов эксплуатации – это примерно один раз в год. Чем более высокое качество у масла, тем большим может быть этот срок.
• В процессе работы агрегата, одни детали изнашиваются быстрее других, и это нормально. Многое зависит от температуры перекачиваемой жидкости, наличия в ней абразивных примесей, уровня разрежения во всасывающей части. В первую очередь, в негодность приходят втулки и уплотнительные кольца, сальниковая набивка.
• Для их работы изготовителем отводится определённый промежуток времени, после чего, не дожидаясь поломки, насос должен быть направлен на капитальный ремонт. После ревизии производятся контрольные испытания, по результату которых агрегат может быть вновь внедрён в систему.

Сроки проверок и капремонтов насосного оборудования, устанавливаются согласно реальным условиям эксплуатации насосов, но с учётом рекомендаций производителя. На производствах, по каждому агрегату ведётся журнал осмотров, куда заносят показания контрольно-измерительных приборов, состояния основных узлов и даты проведения профилактики оборудования.

Вывод

• Напор считается в метрах: 10 м водяного столба = 1 бар. • Расход измеряется в м3/час (реже – л/мин). • Напорно-расходная характеристика – это график, позволяющий определить, подходит ли насос для конкретной скважины. • Скважина: статический уровень воды – глубина зеркала воды в спокойном состоянии; динамический уровень – глубина, ниже которого теоретически вода не может опуститься; дебит – объем воды, который может дать скважина в час. • Труба: используйте максимально допустимый диаметр трубы для снижения сопротивления • Соблюдайте требования относительно максимальной и минимальной глубины погружения насоса.

Выполнение данных рекомендаций позволит вам самостоятельно подобрать скважинный насос, оптимально подходящий для включения в систему.

Рейтинг автоматических поверхностных агрегатов

1. Speroni KPM 50
   – модель оснащена прочными долговечными деталями, шум в работе минимален.
2. RSM 5GA
   – производительная модель предназначена для регулировки внутреннего давления жидкости.
3. Marina KPM 50
   – оборудование отличается высокой экономичностью.

Автоматический полив нужен, если обустроена система автономной подачи жидкости и подключена система орошения. Функции программ управления обеспечивают отличный конечный результат.

Особенность работы данных моделей насосов – это взаимодействие с автоматическими установками. Они содержат:

• разветвлённые трубопроводы;
• блоки управления;
• оборудование для полива;
• клапаны.

Задача автоматического поверхностного насоса – бесперебойное подведение жидкости при автономном включении агрегата и пополнение до нужного уровня запасов воды.

Выбирая насос, учитывают характеристики:

1. Количество (объём) перекачиваемой жидкости.
2. Качество и степень загрязнённости перекачиваемой воды, зависящее от типа водного источника.
3. Высоту подъёма: от 5 до 10 м.
4. Развиваемый напор.

На практике используют агрегаты двух видов – центробежные и поршневые.

Преимущества:

• при постоянном расходе обеспечивают высокое давление;
• эффективность при длительной работе.

Работоспособность данных насосов зависит от работы системы «старт-остановка».

Способы вычисления зависимостей водорасхода и диаметра трубопровода

При помощи нижеприведённых формул можно как высчитать водный расход в трубе, так и, найти зависимость трубного диаметра от водорасхода.

В этой формуле водорасхода:

• под q принимается расход в л/с,
• V – определяет скорость гидропотока в м/с,
• d – сечение внутреннее (диаметр в см).

Зная водорасход и d сечения, можно, использовав обратные вычисления, установить скорость, или, зная расход и скорость – определить диаметр.

В случае наличия добавочного нагнетателя (к примеру, в многоэтажных домах), создаваемое им давление и скорость гидропотока отмечаются в паспорте прибора. Без добавочного нагнетания быстрота потока очень часто меняется в интервале 0,8-1,5 м/сек.

Для более точных вычислений учитывают потери напора, применяя формулу Дарси:

Для вычисления нужно дополнительно установить:

• длину трубопровода (L),
• показатель потерь, который зависит от шероховатостей стенок трубопровода, турбулентности, кривизны и участков с запорной арматурой (?),
• вязкость жидкости (?).

Зависимость между значением D трубопровода, скоростью гидропотока (V) и водорасходом (q) с учитыванием угла уклона (i) можно выразить в таблице, где две известны величины соединяются прямой линией, а значение искомой величины будет видно на пересечении шкалы и прямой.

Для технического обоснования также возводят графики зависимости эксплуатационных и капитальных расходов с определением благоприятного значения D, которое монтируется в точке пересекания кривых эксплуатационных и капитальных расходов.

Расчёт водорасхода через трубу с учитыванием падения давления можно проводить при помощи онлайн-калькуляторов (к примеру: https://allcalc.ru/node/498; https://www.calc.ru/gidravlicheskiy-raschet-truboprovoda.html).

Для гидравлического расчёта, как и в формуле, необходимо принимать во внимание показатель потерь, что подразумевает выбор:

1. способа расчёта сопротивления,
2. материала и вида систем трубопровода (сталь, чугун, асбоценмент, композиционный материал из бетона и стали, пластмасса), где нужно принять во внимание, что, к примеру, поверхности из пластика менее шероховатые, чем стальные, и ржавчине не подвержены,
3. внутреннего диаметры,
4. длины участка,
5. падения напора на каждый метр трубопровода.

В определенных калькуляторах берутся во внимание добавочные характеристики систем трубопровода, к примеру:

• новые или не новые с битумным покрытием либо же без внутреннего покрытия для защиты,
• с внешним пластиковым или полимерцементным покрытием,
• с внешним песчано-цементным покрытием, нанесённым различными способами и др.

Описание вычислительного процесса

Основное назначение насосных станций заключается в заборе воды из источника и ее подаче к приборам потребления. Так как поверхностный насос является шумным устройством, его стараются располагать на некотором удалении от жилых помещений. В связи с этим расстояние от комплексных систем до мест потребления воды может быть достаточно большим.

При использовании представленного калькулятора в первую очередь следует указать, какой перепад имеется по высоте между сантехническими приборами и самой станцией. Далее требуется отметить протяженность горизонтальных участков сети водоснабжения жилого строения. Двигаясь по трубопроводам, вода испытывает определенное сопротивление, поэтому отмечается снижение напора и в этих местах.

С уменьшением сечения труб сопротивление повышается. Если диаметр превышает дюйм, то горизонтальные участки можно не брать в расчет. Снижение давления в них не значительно.

Насосная станция находится в подсобном помещении

В калькуляторе имеется пункт, в котором должна быть указана длина участков по горизонтали из трубопроводов с разным сечением. Также придется отметить, из какого материала сделаны элементы, ведь сопротивление изделий может сильно варьироваться. К примеру, стальные аналоги сдерживают поток примерно в 1,5 раза сильнее, чем пластиковые.

На завершающем этапе остается определиться с требуемым давлением в местах потребления воды. Для простых смесителей обычно хватает 1,5 атмосферы, но для специальной техники может потребоваться и более сильный напор. Его значение отражается в паспорте, который поставляется совместно с прибором. Для удобства ответ выводится сразу в трех единицах измерения.

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

КПД

КПД насосной установки (ηполн) — это отношение полезной мощности к мощности насосной установки. На рисунке 2.9 показаны кривые КПД для насоса (ηполезн) и для насосной установки, включающей электродвигатель и контроллер (ηполн). Гидравлический КПД относится к P2 , а КПД насосной установки — к P1:

КПД всегда меньше 100 %, так как мощность насосной установки всегда больше, чем полезная мощность, вследствие потерь в контроллере, электродвигателе и насосе. КПД насосной установки (контроллер, электродвигатель и насос) является произведением отдельных КПД:

Подача, при которой насос имеет максимальный КПД, называется точкой оптимального режима или точкой наибольшего КПД (QBEP).

Как купить качественный насос, а не подделку

Рассмотрев вопросы как подобрать насос отопления системы отопления, мы дадим рекомендации, как отличить поддельный агрегат от подлинного. Как бы вас не уверяли продавцы поддельных аппаратов, что их товар ни в чем не уступает оригинальной продукции известных компаний-изготовителей насосной техники, не верьте им. Вы сэкономите на покупке самого циркуляционного насоса, но наживете немало проблем. К примеру, гарантийный срок обслуживания поддельной техники составляет около полугода. В то время как завоевавший имя на международном рынке производитель гарантирует не менее 5 лет беспроблемной работы
Поэтому при покупке обращайте внимание на:

1. Качество лакокрасочного покрытия. На оригинальной продукции вы не сможете найти каких-либо дефектов.
2. Указание страны, в которой был изготовлен конкретный агрегат.
3. Совпадение номера изделия и модели на упаковке, в техническом паспорте и самом насосе.
4. Наличие полной инструкции по эксплуатации и книжки гарантии.

Надеемся, что благодаря нашим рекомендациям вы сможете не только подобрать насос отопления циркуляционный для своей системы автономного обогрева частного дома, но и приобретете качественный механизм.