Калькулятор расчета производительности скважинного насоса

Какой тип насоса вам подойдет?

Помимо расчета мощности, нужно обращать внимание на ряд других, крайне важных параметров. Первый из них – это тип насоса. Схема устройства двигателя асинхронного погружного насоса

Схема устройства двигателя асинхронного погружного насоса.

И это большое преимущество, так как агрегат не будет занимать лишнее место, а звуки его работы обычно не слышны на поверхности.

Есть модели с очень высокой мощностью, рассчитанные на работу в максимально глубоких скважинах. Подбирать конкретный агрегат необходимо с учетом условий его эксплуатации.

В соответствии с принципом работы существующие на сегодня модели погружных насосов делятся на 2 основные большие группы.

Оборудование центробежного типа пользуется самой большой популярностью. Такие погружные насосы имеют предельно простую конструкцию. В ее основе лежит вал. На валу крепятся лопасти с выгребными колесами. Лопасти вращаются, в результате создается центробежная сила и обеспечивается подъем воды наверх. В процессе подкачки жидкость заполняет всю внутреннюю полость. Оборудование продается по сравнительно доступной стоимости и характеризуется высокой надежностью, качеством и длительным сроком службы. Устанавливать какие-либо дополнительные агрегаты для такого насоса в большинстве случаев не нужно. Оборудование предельно просто в эксплуатации.

Ко второй группе относятся вибрационные насосы. Оборудование имеет сравнительно небольшую стоимость. В основе конструкции лежат мембраны. С одной стороны мембраны находится вода, с другой – установлен специальный вибратор. В процессе работы мембрана подвергается деформации, под воздействием которой создается разница давления и вода поднимается наверх. Требует установки специального термовыключателя. Без него двигатель может перегреться и сломаться.

В зависимости от назначения скважины ее можно оборудовать и насосами других типов:

  1. Обыкновенными скважинными агрегатами, предназначенными для размещения в артезианских скважинах. Способны подавать чистую питьевую воду с большой глубины.
  2. Колодезными насосами. Такими агрегатами можно оснащать любые широкие колодцы, предназначенные для забора воды для разнообразных нужд, в том числе для обеспечения водоснабжения дома, полива и т. д.
  3. Дренажными. Предназначены для установки и использования в канализационных колодцах.

Расчёт дебита

Дебит – объём воды, который можно добыть из скважины за единицу времени (минуту, час, сутки). Чтобы правильно его определить, нужно сравнить статистический и динамический уровни воды.

Статистический уровень – объём воды в скважине в состоянии покоя. Измеряется от зеркала воды до уровня земли как минимум через два часа после бурения.

Динамический уровень – отметка, до которой вода опускается при непрерывной работе насоса. На этом уровне в скважину пребывает столько же воды, сколько из неё откачивается. Насос устанавливают на пару метров ниже, чтобы он всё время был под водой и не работал «в сухую».

Дебит рассчитывается по формуле D=V*Hв/(Hдин – Hстат), где

  • D – дебит
  • V – производительность насоса в м³/ч (для расчёта параметров скважины, можно одолжить насос у соседей).
  • Hв – высота водного столба (разность глубины скважины и статистического уровня воды)
  • Hдин – динамический уровень
  • Hстат – статистический уровень

Например:

  • Глубина водозабора – 55 м
  • Производительность насоса (V) – 2 м³/ч
  • Статистический уровень (Hстат ) – 35 м
  • Динамический уровень (Hдин ) – 40 м
  • Высота водяного столба (Hв) – 55 – 35 = 20 м

2 м³/ч *20 м /(40 м – 35 м) = 8 м³/ч. Это – дебит скважины. По этой характеристике нужно подбирать расход воды основного насоса.

Чтобы динамический уровень не снижался слишком сильно, выбирайте насосы с расходом на 5-10% ниже дебита скважины. Если расход будет слишком большим, динамический уровень будет снижаться ниже всасывающей части насоса. Если у него нет защиты от сухого хода, он выйдет из строя раньше времени. Если защита есть, насос будет автоматически выключаться и включаться только тогда, когда уровень воды в скважине восстановится. Это неудобно: придётся ждать, чтобы воспользоваться раковиной или душем.

Какой лучше выбрать?

Перед тем как выбрать водяной насос для дома, следует сравнить преимущества и недостатки двух их основных видов:

Поверхностные насосы Погружные
Устанавливаются стационарно. Проще в обслуживании. Для ремонтно‑профилактических работ требуют подъема из скважины или колодца на поверхность.
Нуждаются в двух трубопроводах: всасывающем и нагнетания. Работают только на нагнетание.
Максимальная высота всасывания — 10 м. Реальная, с учетом потерь в трубопроводе и запаса на понижение уровня воды в колодце — не более 7~8 м. Подъем с глубины ниже 10 м.
Нуждаются в заполнении жидкостью перед первым пуском или после ремонтных работ. Готовы к работе сразу после погружения.
Существует опасность перегрева мотора при длительной работе. Погруженный в воду насос охлаждается как наружной водой извне, так и прокачиваемой изнутри.
Необходимость консервации на зиму для летнего варианта водопровода. На зиму достаточно слить воду из системы.
Работа сопровождается шумом. Бесшумны.

Таким образом, для подъема воды из колодца проще использовать поверхностный насос или насосную станцию, а из скважины — погружной роторный либо центробежный.

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.

Популярные статьи  Ошибки газового котла immergas: коды ошибок и способы их устранения

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

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.

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.

Расчёт производительности насоса для скважины

Осуществляя расчет производительности насоса для скважины, также стоит учитывать и естественные колебания жидкости, которые по тем или иным причинам могут влиять на уровень воды в скважине. Как показывает практика, в течение года, под действием таких метеорологических факторов как засуха, обильные ливни и паводки, уровень жидкости может увеличиваться или напротив уменьшаться от 1 до 5-6 метров в зависимости от интенсивности вышеперечисленных явлений. Насосы в таких скважинах необходимо устанавливать на несколько метров глубже, чем минимально возможный показатель динамического уровня жидкости. Таким образом, можно дополнительно подстраховать скважинное оборудование на случай возможного обмеления источника.

Разобрав основные характеристики скважины, можно приступать к выбору нужной модели насоса. Здесь нас будут интересовать эксплуатационные параметры оборудования, а именно:

  • Производительность — это способность скважинного насоса перекачивать определенный объём воды за установленный промежуток времени.

    На заметку Чтобы определить требуемый объём жидкости, можно воспользоваться усредненным значением, где в сутки один человек расходует примерно 1000 литров воды или один кубометр. Но не стоит забывать, что, как правило, в загородном доме несколько точек водоразбора. Это могут быть краны, смесители, стиральные и посудомоечные машины, ванные, душевые комнаты. И всегда есть вероятность их единовременного использования. Конечно же, не всех сразу (хотя такая вероятность также имеется), но нескольких — это уж точно. В общем, нам необходимо, чтобы насос, помимо среднего расхода, справлялся и с возможной пиковой нагрузкой.

  • Напор , если не вдаваться в подробности, то напор скважинного насоса — это показатель создаваемого давления, которое может обеспечить конкретно взятый насос при перекачивании определенного количества жидкости. Если у вас интересуются, какой напор требуется, то под этим подразумевают, какое давление необходимо обеспечить насосу, чтобы перекачать определенный объём жидкости от начальной точки всасывания до конечной точки водораспределения, при этом преодолев все гидравлические сопротивления водопроводной системы.

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

Какой гидроаккумулятор необходим

Таблица подбора гидроаккумулятора.

Для правильного выбора насоса необходимо внимание уделить и тому, какой именно гидроаккумулятор будет использоваться. Назначение его состоит в том, чтобы накапливать определенный объем воды для предотвращения частого включения самого насоса. При достижении определенного объема воды насос выключается, пока вода не будет израсходована

Каждый насос имеет разрешенное количество пусков за час, превышать которое не рекомендуется

При достижении определенного объема воды насос выключается, пока вода не будет израсходована. Каждый насос имеет разрешенное количество пусков за час, превышать которое не рекомендуется.

Обычно это 20 пусков, которые при отсутствии гидроаккумулятора будут осуществляться при каждом открытии крана. А вот при наличии бака такие включения будут редкими, что продлит срок службы всего оборудования.

  • Qmax – это максимальное значение расхода воды;
  • Pset – давление при включении насоса;
  • ΔР – это разница, которая наблюдается при включении и выключении насоса;
  • Nmax – допустимое за час число включений и выключений, обычно оно указывается производителем для каждой модели отдельно;
  • K = 0,9.
Популярные статьи  Гибридный инвертор для солнечных батарей: виды, обзор лучших моделей + особенности подключения

При выборе насоса необходимо учитывать, что давление в нем воздушной массы составляет всегда 0,8-0,9 бар.

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

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) 

Монтаж погружного насоса в скважину

Хотелось предостеречь вас от неправильных действий при загрузке насоса в скважину. Иногда в некоторых статьях, которые мне встречались в интернете, рекомендуют опустить насос на забой  (на дно скважины) а потом приподнять его и это будет место установки насоса. Это самое безграмотное действие, которое можно совершить в процессе установки насоса. Те, кто так рекомендует, люди, скорее всего далекие от этих тем. То, что допустимо сделать в колодце, нельзя делать в скважине. Конструкции всех скважин разные. Такими действиями вы рискуете получить прихват насоса и вывести скважину из строя. Даже если вам удастся, обратившись в буровую организацию, отремонтировать ее – это будут большие хлопоты и финансовые расходы. Настоятельно советуем, соблюдайте рекомендации по глубине загрузки насоса для вашей скважины.

В конце нашей статьи хотелось сказать о тех, кто подбирает насос только для полива, т.е. будет использовать его как летний вариант водоснабжения. Так как насосу не нужно поддерживать постоянное давление в системе водоснабжения, оставляем метры на подъем, например: 30 метров +  20 метров на стабильную работу. Значит насос, который, нужен для полива с загрузкой на 30 метров, должен быть с подъемом воды от 50 метров и выше.

Расчёт производительности насоса для скважины

Осуществляя расчет производительности насоса для скважины, также стоит учитывать и естественные колебания жидкости, которые по тем или иным причинам могут влиять на уровень воды в скважине. Как показывает практика, в течение года, под действием таких метеорологических факторов как засуха, обильные ливни и паводки, уровень жидкости может увеличиваться или напротив уменьшаться от 1 до 5-6 метров в зависимости от интенсивности вышеперечисленных явлений. Насосы в таких скважинах необходимо устанавливать на несколько метров глубже, чем минимально возможный показатель динамического уровня жидкости. Таким образом, можно дополнительно подстраховать скважинное оборудование на случай возможного обмеления источника.

Разобрав основные характеристики скважины, можно приступать к выбору нужной модели насоса. Здесь нас будут интересовать эксплуатационные параметры оборудования, а именно:

  • Производительность — это способность скважинного насоса перекачивать определенный объём воды за установленный промежуток времени.

    На заметку Чтобы определить требуемый объём жидкости, можно воспользоваться усредненным значением, где в сутки один человек расходует примерно 1000 литров воды или один кубометр. Но не стоит забывать, что, как правило, в загородном доме несколько точек водоразбора. Это могут быть краны, смесители, стиральные и посудомоечные машины, ванные, душевые комнаты. И всегда есть вероятность их единовременного использования. Конечно же, не всех сразу (хотя такая вероятность также имеется), но нескольких — это уж точно. В общем, нам необходимо, чтобы насос, помимо среднего расхода, справлялся и с возможной пиковой нагрузкой.

  • Напор, если не вдаваться в подробности, то напор скважинного насоса — это показатель создаваемого давления, которое может обеспечить конкретно взятый насос при перекачивании определенного количества жидкости. Если у вас интересуются, какой напор требуется, то под этим подразумевают, какое давление необходимо обеспечить насосу, чтобы перекачать определенный объём жидкости от начальной точки всасывания до конечной точки водораспределения, при этом преодолев все гидравлические сопротивления водопроводной системы.

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.
Популярные статьи  Сауна своими руками в подвале: пошаговое руководство по монтажу

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

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.

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

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

Важные расчёты

Для того чтобы сделать правильный подбор насосного агрегата для системы частного водоснабжения, необходимо провести верные расчёты производительной мощности и напора агрегата.

Производительная мощность (производительность) позволяет насосу качать воду с требуемым для расхода в доме объемом. Стоит знать, что согласно СНИП, средний расход воды в сутки на одного проживающего в доме составляет 200 литров. При этом всегда нужно этот показатель умножать на количество человек,

Но необходимо принять во внимание при расчетах производительной мощности помпы и момент, при котором все водозаборные точки будут включены одновременно. К полученным данным стоит прибавлять и возможное потребление воды для полива огорода

Согласно СНИП этот показатель равен 3-6 литров на 1м3 участка.

Для справки: средний объем расхода воды на каждую водозаборную точку выглядит так:

  • Душ или ванна — около 10 л/мин;
  • Туалет — 5-6 л/мин;
  • Кран в кухонной мойке — 6 л/мин.

При условии одновременного использования всех перечисленных сантехнических точек потребление воды составит в среднем 20-22 л/мин.

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.

Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу , . Там много полезного и интересного контента!

Заключение

Выбор скважинного насоса представляется сложной задачей, учитывая, что здесь приходится принимать во внимание большое количество различных характеристик. Следует помнить, что не все зависит от рабочих параметров приобретаемого насоса. Внимание необходимо уделять и характеристикам скважины

Если между ними будет наблюдаться несоответствие хотя бы по одному критерию, то об эффективной работе системы водоснабжения не может быть и речи. Выбирая насос для скважины, следует учесть и то, что во время подъема воды будут наблюдаться определенные потери

Внимание необходимо уделять и характеристикам скважины. Если между ними будет наблюдаться несоответствие хотя бы по одному критерию, то об эффективной работе системы водоснабжения не может быть и речи

Выбирая насос для скважины, следует учесть и то, что во время подъема воды будут наблюдаться определенные потери.

По этой причине выбираемая модель насоса должна создавать давление в системе несколько больше расчетного. Необходимо помнить и о том, что в работе системы могут возникать пиковые периоды, когда все точки водоразбора будут работать на пределе своих возможностей. И если такие ситуации возникают довольно часто, то следует также увеличить заранее рассчитанный показатель расчетного давления.

Все перечисленные параметры являются не единственными, что усложняет процедуру правильного подбора насосной установки. В связи с этим желательно, чтобы и сами работы по установке насоса, и подбор осуществлялись специалистами, которые смогут учесть все нюансы, начиная характеристиками скважины и заканчивая расходом воды в доме, а также обеспечить эффективную работу системы водоснабжения и после завершения монтажных работ.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: