Как рассчитать и выбрать скважинный насос

Насосный агрегат — главный элемент системы автономного водоснабжения загородного дома. От правильности выбора перекачивающего устройства зависит его дальнейшая работоспособность и ресурс. Данное руководство подскажет вам, как выбрать подходящий насос для скважины, предварительно рассчитав его параметры.

Разновидности агрегатов

По месту установки скважинные водяные насосы делятся на 2 группы – поверхностные и погружные (иначе – глубинные). Соответственно, первые размещаются за пределами водоскважины – в подземном кессоне либо внутри частного дома. Вторые находятся в самой выработке, опущенные ниже уровня воды.

Справка. К группе наружных устройств относятся механические колонки, самовсасывающие агрегаты и насосные станции, включающие гидроаккумулятор с автоматикой отключения (народное название – гидрофоры).

Кратко о сфере применения каждой разновидности:

1. Внешние ручные колонки ставятся на скважины малой глубины и позволяют выкачивать небольшие объемы воды. Данный вариант нередко используется в приусадебном хозяйстве, например, для полива либо поения домашних животных.
2. Поверхностные станции применяются для подачи чистой воды из колодцев и неглубоких скважин (до 12 м).
3. Как правило, насосы погружного типа используются в скважинах глубиной 10—90 м и более.

Примечание. Из перечисленных правил есть исключения. Станция, подключенная по эжекторной схеме, способна взять воду с большей глубины, а погружной агрегат легко обеспечит водоснабжение от колодца.

Поверхностная станция в сборе

По принципу работы насосы делятся на следующие виды:

• вибрационные;
• центробежные;
• вихревые;
• винтовые (иначе – шнековые).

Все бытовые версии указанного оборудования работают от сети переменного тока 220 вольт. Рассмотрим каждую разновидность подробнее.

Так выглядит скважинный погружной насос

Аппараты вибрационного типа

Это легкие погружные устройства, всасывающие жидкость за счет вибрирующей диафрагмы, соединенной с поршнем. Колебания создаются мощным электромагнитом, расположенным в верхней части корпуса. Яркие представители семейства – широко известные насосы «Малыш», «Водолей» и «Родничок».

Перечислим основные характеристики аппаратов:

1. Невысокая мощность. Вибрационный принцип работы не позволяет перекачивать большие объемы жидкости и поднимать ее с глубины свыше 10 м.
2. Малый вес (до 5 кг) позволяет быстро перемещать агрегат в нужное место.
3. Конструкция чувствительна к грязной воде и не способна функционировать длительное время.
4. При работе электромагнит издает сильный шум.

Для постоянного водоснабжения частного дома вибрационные насосы малопригодны. Их сфера применения – полив небольшого огорода на даче, откачка воды из подвала и прочие кратковременные работы. По отзывам пользователей, аппараты нередко выходят из строя.

Центробежные насосы

Перекачивающие агрегаты данного типа являются наиболее распространенными и надежными. Одинаково успешно применяются в глубоководных и поверхностных установках. Устройство и принцип действия следующий:

1. На валу электродвигателя закреплена дисковая крыльчатка с центробежными лопастями, показанными на фото.
2. Крыльчатка размещена внутри закрытой камеры, а лопасти максимально приближены к передней стенке.
3. В процессе вращения вала и лопастей вода под воздействием центробежной силы отбрасывается к боковым стенкам камеры и попадает в выходной патрубок. Всасывающий штуцер находится точно посередине корпуса.

Благодаря данному принципу работы аппарат способен развивать приличное давление и производительность по объему жидкости за 1 час. В глубинных насосах, рассчитанных на значительную высоту подъема, устроено несколько камер с крыльчатками, закрепленными на общем валу. Подобные агрегаты называют многоступенчатыми. Больше информации даст знающий менеджер магазина в своем видео:

Справка. Подавляющее большинство глубоководных устройств оснащено с завода сетчатым фильтром и обратным клапаном. Попадание мусора и грязи в крыльчатку недопустимо, поскольку вызовет ускоренный износ.

Винтовые и вихревые устройства

В силу нескольких причин эти насосы для скважин реже используются в быту, чем центробежные. Кратко рассмотрим их конструкции:

1. На вал электродвигателя винтового агрегата насажена длинная крыльчатка, формой напоминающая шнек и помещенная внутрь цилиндра. При вращении она втягивает воду из бокового патрубка и выталкивает через центральный.
   

   Принцип действия винтовой установки

2. Камера вихревого аппарата напоминает центробежную, но форма рабочего колеса другая – лопатки турбины стоят отдельно и наклонены под определенным углом. Всасывание жидкости происходит по центру, выброс – из бокового патрубка «улитки».

Винтовые насосы не боятся примесей и способны поднимать воду с глубин 60—80 метров, например, из артезианских скважин. Оборудование отличается высокой мощностью и ценой, неприемлемой для рядовых домовладельцев.

Перекачивающие аппараты вихревого типа обладают хорошей производительностью и стоят относительно недорого. Проблема в нетерпимости к твердым примесям, нередко содержащимся в скважинной воде, быстро изнашивающим крыльчатку. Чтобы не беспокоиться о ремонтах и запчастях, лучше подобрать проверенный центробежный насос глубинной либо наружной конструкции.

Примечание. Не путайте установки для водоснабжения с другими разновидностями устройств – циркуляционными и дренажными агрегатами. Последние решают совсем другие задачи.

Расчет параметров насосного агрегата

Оборудование, предназначенное для перекачки жидкостей, подбирается по двум основным параметрам – создаваемому напору и производительности. В случае с глубинными устройствами сюда прибавляется диаметр обсадной трубы – агрегат должен входить в нее с зазором 1—3 см.

Подобрать скважинный насос к размеру обсады – простейшая задача. Чаще всего встречаются диаметры 100—150 мм, куда подходят агрегаты от 3 дюймов (75 миллиметров) в поперечнике. Чтобы правильно рассчитать остальные параметры, нужно знать следующие исходные данные:

• дебет (условная емкость) скважины для определения производительности насосной установки;
• уровень воды – динамический и статический;
• общая высота подъема и протяженность водопровода до потребителей либо мембранного бака.

Дебет водоскважины лучше выяснить сразу после бурения, когда выполняется ее первичная прокачка. Направив воду в емкость, несложно определить, сколько источник способен выдать за 1 час. Производительность насоса не должна превышать этот показатель, иначе он быстро опустошит скважину, станет работать «на сухую» и выйдет из строя

Совет. Если производительности подземного источника не хватает для обеспечения всех нужд, обязательно ставьте водяной накопительный бак с мембраной. Мероприятие позволит накачивать нужный объем воды постепенно.

Уровни воды необходимо знать, чтобы правильно погрузить заборную трубу или глубинный аппарат. Динамический уровень – это расстояние до водного зеркала в обычных условиях, статичный – минимальный в течение года.

Важно. Конец водозаборного шланга или погружной насос следует опускать на 1—2 м ниже статического уровня.

Чтобы подобрать насос по давлению, рассчитайте высоту и длину магистралей, руководствуясь инструкцией:

1. Измерьте общую высоту подъема воды, начиная от среза водозаборной трубы в скважине до мембранного бака в доме.
2. Прибавьте к полученной цифре протяженность всех горизонтальных участков, разделенную на 10 (то есть, 10 м длины водопровода равны 1 метру водного столба).
3. Результат умножьте на коэффициент запаса 1,15, учитывающий сопротивление пластиковых труб и поворотов магистралей.
4. К полученному значению прибавьте сопротивление резиновой мембраны накопительного бака. В емкостях объемом до 300 литров величина составляет 3 Бар или 30 м водного столба.

Схема водоснабжения от скважины

Примечание. Если водопроводная разводка выполнена стальными трубами, коэффициент запаса необходимо увеличить до 1,25.

Разберем расчет на примере. Глубина погружения насоса составляет 20 м, высота бака от уровня земли – 2 м, протяженность магистралей – 25 м. Считаем потребный напор агрегата:

(20 + 2 + 25/10) х 1,15 + 30 = 58,175 метра водного столба или округленно 6 Бар.

При подборе поверхностной насосной станции внимательно изучите документацию изделия. Обратите внимание, что некоторые производители указывают 2 напора — со стороны всасывания и нагнетания. Значит, их придется посчитать отдельно.

Указания по выбору

Здесь мы дадим ряд полезных рекомендаций, какой насос выбрать для скважины. Самый надежный вариант из всех разновидностей перекачивающих установок – насос центробежного типа. Если глубина источника не превышает 10 м, смело покупайте готовую поверхностную станцию с мембранным бачком. При повышенном водоразборе к ней можно подсоединить дополнительный гидроаккумулятор.

Для глубоких колодцев и скважин понадобится погружная версия центробежной либо вихревой конструкции. Что стоит предусмотреть при выборе:

1. Сделайте точный расчет производительности и напора, а при покупке сверьте данные с паспортом изделия, обратившись к осведомленному торговому представителю. Изучив характеристики оборудования, он поможет правильно подобрать мощность аппарата.
2. Не гонитесь за дешевыми китайскими изделиями. Лучше взять итальянское оборудование, в крайнем случае – польское. Насосы из Поднебесной, в частности, крыльчатки, делаются из низкокачественных материалов, которые быстро приходят в негодность.
3. Приобретите все сопутствующие элементы – стальной трос, обратный клапан, оголовок и так далее. Полный перечень вы найдете в нашей инструкции по организации автономного водоснабжения частного дома.
4. Проверьте наличие гарантии на изделие и узнайте о расположении сервисных центров. Изучите отзывы пользователей о конкретном производителе.

Справка. Из огромного количества брендов, продающих подобное оборудование, можно выделить несколько проверенных производителей: Grundfos (Грундфос), Al-co, «Беламос» и «Вихрь».

Заключение

Покупая скважинный бытовой насос, помните о простом правиле: чем мощнее оборудование, тем выше его цена и дороже обойдется ремонт в случае неполадок. Не берите установку с двойным либо тройным запасом мощности – это не принесет дополнительных бонусов, только затраты. Действуйте согласно нашим рекомендациям и закладывайте в расчет коэффициент 1,15—1,2.