Расчёт скважинного насоса: формула и пример подробного расчета

Что необходимо знать при выборе насоса?

Схема установки скважинного насоса.

Когда осуществляется выбор насоса, необходимо учитывать такие параметры, как:

Общая глубина скважины. Такая информация содержится в прилагаемом паспорте. Оборудование принято устанавливать на высоте от 1 м от уровня дна.
Динамический уровень воды. Насос необходимо ставить ниже этого уровня, он также указывается в паспорте

Статический уровень тоже важно учесть.
Диаметр скважины, чтобы правильно подобрать размер глубинного насоса, его адаптера, оголовка, крышки для устья скважины.
Дебит – это данные о производительности источника, скважинный насос не должен иметь производительность большую, чем у скважины. В идеале выбор надо делать таким образом, чтобы производительность оборудования была примерно на 5-10% меньше, чем дебит источника.
Размер, глубина фильтровальной части

Скважинный насос надо располагать таким образом, чтобы двигатель находился выше фильтра. Только в этом случае система будет работать без сбоев.
Расстояние от дома до скважины. Учитывается не только горизонтальное значение, но и высота, на которую поднимаются трубы.
Этажность, расположение самой верхней точки водоразбора.
Место, где установлена автоматика для управления насосом.
Вариант электропитания, который обеспечивает энергией скважинный насос.

Общие критерии выбора насоса для скважины на загородном участке:

1. Мощность оборудования. Подбор агрегата зависит от глубины источника, необходимого напора и планируемого расхода воды для дома. Нельзя делать выбор без учета этого параметра.
2. Глубина, которую имеет скважина. Этот параметр важен для выбора насоса, многие его считают одним из первых. Например, поверхностные насосы можно применять только для неглубоких источников и колодцев, а для водяных скважин используются только глубинные модели.
3. Выбор осуществляется на основе того, каким будет планируемый расход воды, т. е. какой должна быть производительность насоса.

Рекомендуем

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.

Как выбрать глубинный насос для скважины

Производительность

Погружной насос должен располагаться ниже динамического уровня на 3-5 метров и выше фильтра скважины (если скважина на песок). Упрощенное определение напора насоса рассчитывается следующим образом: желаемое давление в кране + высота водяного столба от динамического уровня до крана + запасные 20 метров, в качестве компенсации потерь в трубопроводе и прочих мелких неучтенных трат. Пример: давление в кране 3 атм. + высота столба 40 метров (4 атм.) + запасные 20 метров (2 атм.) = 9 атм. или 90 метров.

Бывают ситуации, когда ваша скважина пробурена под 3-х дюймовый насос, но в продаже нет моделей, которые могут обеспечить желаемую производительность при большом водяном столбе. В таких случаях правильно выбирать насос ориентируясь на напор. Берется насос с нужным напором, но с пониженной производительностью (максимально большой, по возможности). Его производительности недостаточно, значит, нужно ставить насос второго подъема воды. В доме, где-нибудь на техническом этаже, ставится емкость на нужный объем воды и скважинный насос качает в эту емкость, пока она не наполнится, затем отключается. Второй насос работает по давлению и включается тогда, когда начинается водопользование, он поддерживает заданное давление в системе. Как только уровень воды в емкости начинает падать, включается скважинный насос и снова заполняет ее.

Пример подбора оборудования для скважины

Чтобы выбор насоса для скважины был сделан правильно, можно воспользоваться следующим примером.

Схема определения высоты подъема насоса.

Исходные данные для скважины:

• общая глубина составляет 100 м;
• динамический водяной уровень – 70 м;
• водяной статический уровень составляет 75 м;
• диаметр водяной скважины равен 133 мм;
• дебит равен 3 м³/ч;
• глубина монтажа фильтра – 95 м;
• блок управления оборудованием от скважины находится на расстоянии в 25 м;
• от скважины до входа в дом расстояние составляет 20 м;
• для оформления устья скважины используется оголовок;
• самая высокая точка для водозабора находится в 8 м от поверхности грунта (3-й этаж дома);
• электропитание осуществляется от сети в 220 В, система используется однофазная, есть вероятность просадок до 190 В.

Подбор насоса для скважины осуществляется таким образом:

1. Сначала надо учесть количество точек водоразбора при допустимом ограничении дебита в 2,6 м³/ч. Это составляет 5-6 открытых одновременно кранов, производительность которых средняя. Даже для большого дома этого количества вполне достаточно.
2. Глубина для установки насоса в скважину составляет 72 м.
3. Для потребителя комфортное давление на самой верхней точке должно составлять 2,5 бар. Если учесть потерю давления при подъеме в 1 бар, то значение в 1,5 для верхней точки является вполне приемлемым.
4. Для водоподъемной трубы суммарная протяженность в данном случае будет составлять 92 м, а для питающего кабеля до пульта управляющего оборудования длина равна 97 м.
5. Диаметр троса равен 5 мм, его длина равна – 72 м + 2 м + 4*2 м (для тросовых петель) = 82 м.
6. Для водопроводной трубы из пластика диаметр лучше принимать равным 40 мм, при этом суммарные потери будут составлять примерно 4 м, если скорость потока составит 0,8 м/с.
7. Потери при работе фильтров составят примерно 10 м, то есть около 1 бар.
8. Необходимый суммарный напор равен Н=1,5*10,2+70+(10+4) = 99 м.

Какое насосное оборудование должно быть?

Принимая во внимание все указанные данные, скважину можно снабдить таким насосным оборудованием:

1. Насос на 1,1 кВт, кабель питания на 4*6 м³, при этом потери напряжения составят 2%.
2. Насос на 1,5 кВт, кабель питания на 4*6 м³, потери напряжения составят 3,1%.
3. Насос на 1,5 кВт, кабель питания на 3*6 м³, потери напряжения составят 2,9% по всей длине.
4. Насос на 1,4 кВт, кабель питания на 3*6 м³, потери по длине составят 2,7%.

Для представленной системы лучше всего брать гидроаккумулятор на 150 л для 3-х первых вариантов. Дома рекомендуется ставить стабилизатор напряжения на 5 кВт.

Выбор насоса под скважину на воду – процесс ответственный. Учитывается не только характеристика самого насосного оборудования, но и многочисленные параметры. Это и длина троса, наличие гидроаккумулятора и прочих элементов системы

Во время выбора внимание надо уделить расходу воды для дома и участка. Только в этом случае насос можно считать полностью подходящим для конкретной скважины. Для устройства эффективного водоснабжения загородного дома нужно не только изготовить скважину, но и оснастить подземное сооружение необходимым оборудованием, главным составляющим которого является устройство для подъема воды с глубины на поверхность

Правильный подбор скважинного насоса обеспечит бесперебойное водоснабжение в коттедже и надежную работу самого оборудования. Какими критериями руководствуются при выборе насоса для скважины, и какие характеристики устройства станут определяющими при этом, — на эти и некоторые сопутствующие вопросы найдутся ответы в статье

Для устройства эффективного водоснабжения загородного дома нужно не только изготовить скважину, но и оснастить подземное сооружение необходимым оборудованием, главным составляющим которого является устройство для подъема воды с глубины на поверхность. Правильный подбор скважинного насоса обеспечит бесперебойное водоснабжение в коттедже и надежную работу самого оборудования. Какими критериями руководствуются при выборе насоса для скважины, и какие характеристики устройства станут определяющими при этом, — на эти и некоторые сопутствующие вопросы найдутся ответы в статье.

Нужный диаметр

Типовая схема обустройства скважины.

Диаметр обсадных труб напрямую зависит от того, какой в дальнейшем будет использоваться погружной насос. Если скважина делается на дачном участке, достаточно использовать погружной насос диаметром 75 мм. Этого вполне достаточно для того, чтобы получать объем воды 3 кубических метра в час. Если скважина делается на участке загородного дома или коттеджа, в котором семья проживает постоянно и расходуется до 8 кубических метра, стоит выбрать насос диаметром не менее 102 мм.

Стоит уделить особое внимание местности, а именно динамическому и статическому уровню воды. Если данный уровень повышенный, то погружной насос в обсадной трубе должен висеть

Для того чтобы правильно рассчитать диаметр трубы, стоит точно знать диаметр насоса.

Конструкция обсадной трубы.

К примеру, если он составляет 75 мм, то обсадная труба должна быть не менее 87 мм. Этот показатель складывается из: 75 мм (диаметр насоса) + 4 мм (расстояние между самим насосом и трубой) – толщина самой трубы 8 мм. Сегодня трубы обсадные изготавливаются стандартных размеров. Для показателя 87 мм идеальным вариантом могут стать такие варианты:

Зная такие показатели, можно приступать к бурению скважины, которая будет соответствовать диаметру трубы. Если используется насос диаметром 102 мм (все расчеты проводятся аналогичным способом), следует выбрать трубу диаметром 114 мм. Специалисты рекомендуют использовать больший диаметр, к примеру – от 127 до 133 мм.

Расчёт напора скважинного насоса

Расчёт напора осуществляется по следующей формуле:

Напор = (расстояние от точки установки насоса в скважине до поверхности земли + горизонтальное расстояние от скважины до ближайшей точки водоразбора * + высота самой высокой точки водоразбора в доме) × коэффициент водопроводного сопротивления **

Если скважинный насос будет эксплуатироваться вместе с накопительным резервуаром, то к приведенной выше формуле расчёта напора необходимо добавить значение давления в накопительной ёмкости:

Напор = (расстояние от точки установки насоса в скважине до поверхности земли + горизонтальное расстояние от скважины до ближайшей точки водоразбора + высота самой высокой точки водоразбора в доме + давление в накопительной ёмкости ***) × коэффициент водопроводного сопротивления

Примечание
* — при расчёте учтите, что 1 вертикальный метр равняется 10 горизонтальным; ** — коэффициент водопроводного сопротивления всегда равен 1.15; *** — каждая атмосфера приравнивается к 10 вертикальным метрам.

Бытовая математика
Для наглядности смоделируем ситуацию, в которой семье из четырёх человек необходимо подобрать насос для скважины глубиной 80 метров. Динамический уровень источника не опускается ниже 62 метров, то есть насос будет установлен на 60-ти метровой глубине. Расстояние от скважины до дома — 80 метров. Высота самой высокой точки водоразбора — 7 метров. В системе водоснабжения есть накопительный бак ёмкостью 300 литров, то есть для функционирования всей системы внутри гидроаккумулятора необходимо создать давление в 3,5 атмосфер. Считаем:

Напор=(60+80/10+3,5×10)×1,15=126,5 метров.

Какой насос нужен для скважины в данном случае? – отличным вариантом будет приобрести Grundfos SQ 3-105 , максимальное значение напора которого составляет 147 метров, при производительности 4,4 м³/ч.

В этом материале мы детально разобрали, как рассчитать насос для скважины. Надеемся, что после прочтения данной статьи вы сможете без посторонней помощи рассчитать и выбрать скважинный насос, который благодаря грамотному подходу прослужит не один год.

Для организации водоснабжения частного дома перед установкой насосного оборудования, в первую очередь необходимо рассчитать его параметры. При этом необходимо учитывать технические характеристики источника, расстояние до потребителя и объем водозабора. Домовладельцу, самостоятельно монтирующему линию водоснабжения в дом, нет необходимости производить расчет насоса для скважины по сложным формулам — для этого предназначены размещенные в сети онлайн-калькуляторы.

Рис. 1 Онлайн калькулятор для определения объема подачи – внешний вид

Их существенным недостатком является приблизительность полученных результатов — многие важные параметры, влияющие на окончательный результат, не фигурируют во вводных данных. Почти все онлайн-калькуляторы рассчитывают только один из параметров: высоту подъема, производительность или необходимое давление в магистрали, остальные данные приходится определять другими способами. Еще одной проблемой является выбор точного и достоверного калькулятора из множества вариантов, выложенных в сети. Поэтому наиболее правильным решением вопроса, как рассчитать насос для скважины, остается вычисление его параметров по формулам с помощью таблиц потерь и использование калькуляторов в качестве вспомогательного средства для проверки правильности расчетов.

Рис. 2 Онлайн — калькулятор для расчета насоса для водоснабжения

Критерии выбора

Насос для скважины, например, Малыш, – это главный элемент системы водоснабжения загородного дома. От правильности выбора этого агрегата зависит бесперебойная работа всей системы. При подборе насосного оборудования необходимо учитывать сразу несколько критериев:

• Главными показателями , влияющими на выбор устройства, являются уровень жидкости в гидротехническом сооружении и глубина скважины. В паспорте к насосному оборудованию обязательно указывается глубина водозабора, на который рассчитан насос. Если вы не знаете, какой глубины ваше гидротехническое сооружение, лучше её измерять самостоятельно при помощи специального прибора или обычной верёвки. Также при помощи верёвки (её мокрой части) можно узнать высоту водного столба в скважине. Далее мы рассмотрим особенности выбора агрегата для скважин глубиной 30 метров.
• Потребности в воде . Выбор насосного оборудования без знания этой величины просто невозможен. В зависимости от разновидности насоса этот показатель может быть в пределах 20-200 л/мин. Расчёт делается с учётом, что один человек использует в сутки воду в объёме 200 л. Следовательно, на семью из четырёх человек понадобится насос, мощность которого находится в пределах 30-50 л/мин. Можно выбрать самый простой агрегат, например, Вихрь или Малыш, только стоит предусмотреть небольшой запас мощности. Если кроме водоснабжения дома прибор будет обеспечивать полив огорода, то нужен насос ещё большей мощности. Как правило, для полива огорода в день может понадобиться около 2 тыс. литров воды, поэтому мощность насосного оборудования должна быть больше на 50 л/мин.
• Производительность скважины . Точно вычислить объём воды, добываемый за определённый период, не получится. Для приблизительной оценки этого параметра засекают время, за которое всю воду из гидротехнического сооружения откачают, а также время, за которое полностью опустошённая скважина вновь наполнится водой. После этого второй показатель стоит разделить на первый. Полученный результат и будет дебетом водозабора. Для подбора насосного оборудования этой приблизительной величины будет вполне достаточно.
• Напор скважины на воду . Этот показатель особенно важен для водозаборов глубиной 30 метров и более. Для определения напора вы должны знать, сколько метров в глубину имеет ваша скважина. К этой величине прибавляют 30 и увеличивают на 10 процентов. В итоге вы получите высоту водяного столба. По этому показателю и выбирают насос. Например, если ваше гидротехническое сооружение глубиной 30 метров, то высота водяного столба получится 60 м +30 + 10% = 66 м. В таком случае лучше выбирать модель насосного оборудования, например, Малыш или Вихрь, с напором 70 метров.
• Диаметр ствола гидротехнического сооружения . Этот показатель нужен для определения мощности насосного оборудования. Если бурение вашей скважины выполняли профессионалы, то данную величину можно найти в паспорте скважины на воду. Если водозабор делали сами, то диаметр можно измерять тоже самостоятельно. Эта величина должна быть в дюймах, поэтому для перевода из сантиметров знайте, что в одном дюйме 2,54 см. Большинство насосов, в том числе и агрегат Малыш, предназначены для скважин размером 4 дюйма. Если диаметр ствола вашего сооружения нестандартный, нужную модель можно заказать из каталога. Именно поэтому, прежде чем делать скважину на воду, стоит заранее выбрать подходящий 4-х дюймовый диаметр обсадной колонны.
• Цена насосного оборудования – не менее важный показатель при выборе агрегата. Также при подсчёте расходов стоит учесть, что вам понадобится стальной трос для подвешивания насоса в скважине и автомат для подключения. Необязательно выбирать самый дорогой агрегат. Есть сравнительно недорогие отечественные модели, например, насос Малыш, которые отлично справляются с поставленными задачами.

Расчет расхода и напора воды

Таблица подбора насосов для скважин.

Выбор насосного оборудования надо осуществлять, учитывая предполагаемый расход воды для участка и дома:

• для душа – 0,2-0,7 л/с;
• для джакузи – 0,4-1,4 л/с;
• для ванны со стандартными смесителями – 0,3-1,1 л/с;
• для раковины, мойки на кухне и в санузлах – 0,2-0,7 л/с;
• для кранов с распылителями – 0,15-0,5 л/с;
• для унитаза – 0,1-0,4 л/с;
• для биде – 0,1-0,4 л/с;
• для писсуара – 0,2-0,7 л/с;
• для стиральной машины – 0,2-0,7 л/с;
• для посудомоечной машины – 0,2-0,7 л/с;
• для поливочных кранов и систем – 0,45-1,5 л/с.

Чтобы вычислить напор, необходимо помнить, что давление в трубах должно составлять 2-3 атмосферы, а избыточная мощность насоса не должна превышать 20 м. Например, глубина погружения составляет 10 м от уровня грунта, тогда расчетные потери будут равны 3 м. В этом случае напор рассчитывается так: глубина скважины + подача воды по вертикальному стволу + высота над уровнем грунта верхней точки водоразбора + избыточное давление + расчетные потери. Для данного примера расчет будет следующим: 15 + 1 + 5 + 25 + 3 = 49 м.

При суммировании примерного расхода за единицу времени надо учитывать и то, что одновременно открываются 5-6 кранов или используется аналогичное количество точек водоразбора. Учитывается количество проживающих, наличие теплиц на участке, сада и прочие параметры. Без этих данных правильный подбор невозможен.

Основные преимущества

• пластик в состоянии прослужить больше 50 лет;
• не подвержены такому процессу как коррозия;
• не подвержены химическому влиянию окружающей среды;
• небольшой вес, что значительно упрощает процесс монтажа;
• при чистке скважины и дезинфекции пластик не впитывает химические вещества и не портится;
• невысокая стоимость материала и проведения монтажных работ.

В качестве соединительной системы в таких трубах выступает резьба. Обладая такими положительными качествами, ПВХ-трубы для обсадки сегодня являются самыми популярными и востребованными среди владельцев участков, которые решили делать автономную систему водоснабжения дома или дачи.

Источник

Лучшие поверхностные насосы для скважин

Аппараты подобного типа весьма просты в установке и обслуживании. Поверхностные насосы не нужно погружать в воду, они отличаются низкой стоимостью и долгим сроком эксплуатации. Однако такие приборы малопроизводительны и шумят при работе. Их используют для выкачивания жидкости из скважин малой глубины.

Metabo P 3300 G

4.9

★★★★★
оценка редакции

94%
покупателей рекомендуют этот товар

Смотрите обзор

Модель характеризуется высокой производительностью и мощным двигателем на 900 Вт, оснащенным системой защиты от перегрева. Устройство способно перекачивать до 55 литров жидкости в минуту. Корпус прибора выполнен из чугуна, а приводной вал — из нержавеющей стали.

Удобство использования обусловлено прорезиненной антивибрационной подставкой, эргономичной ручкой для переноски, наличием водосливной пробки, которая откручивается без применения инструментов.

Достоинства:

• простота установки и обслуживания;
• бесшумная работа;
• долгий срок службы;
• высокая производительность.

Недостатки:

тяжелый.

Metabo P 3300 G используется для обеспечения частного дома или загородного участка водой. С его помощью можно наладить систему орошения, откачать грунтовые воды или осушить бассейн.

Quattro Elementi Automatico 700 EL

4.8

★★★★★
оценка редакции

89%
покупателей рекомендуют этот товар

Отличительными чертами модели являются простота установки и использования, а также малые габариты. Благодаря встроенному блоку автоматики прибор отслеживает изменения давления и выключается при опасном снижении уровня воды в скважине.

Корпус устройства выполнен из ударопрочного пластика, не подвержен коррозии и влиянию низкой температуры. Мощный двигатель на 700 Вт обеспечивает высокую производительность устройства и позволяет перекачивать жидкость со скоростью 3000 литров в час.

Достоинства:

• ударопрочный корпус;
• малый вес;
• автоматическая работа;
• защита от сухого хода;
• наличие обратного клапана и фильтра очистки.

Недостатки:

отсутствие фиксации на поверхности.

Automatico 700 EL используется в частных домах с небольшим потреблением воды. Защита от воздействия экстремальных температур, оттока воды и загрязнения элементов конструкции продлевают срок службы насоса.

Вихрь ПН-370

4.7

★★★★★
оценка редакции

85%
покупателей рекомендуют этот товар

Особенностями модели являются простота конструкции и прочный корпус. Насос выполнен из чугуна и алюминия, благодаря чему все важные элементы устройства надежно защищены от внешнего воздействия. Прибор способен перекачивать до 45 литров воды в минуту.

Мощность аппарата в 370 Вт позволяет поднимать жидкость на высоту до 30 метров. Увеличение глубины всасывания и силы напора обеспечивается встроенным эжектором с системой труб. Плоское основание имеет четыре отверстия для креплений, гарантирующее фиксацию насоса на различных поверхностях.

Достоинства:

• высокая мощность;
• прочный корпус;
• надежная фиксация;
• производительность.

Недостатки:

отсутствие защиты от сухого хода.

Вихрь ПН-370 может быть использован на садовом участке для орошения земли. Простота конструкции и качество сборки гарантируют долгий срок службы прибора.

Беламос XA 06 ALL

4.7

★★★★★
оценка редакции

85%
покупателей рекомендуют этот товар

Смотрите обзор

На этом насосе стоит однофазный двигатель с теплозащитой. Он рассчитан на продолжительную беспрерывную работу и отличается высокой производительностью. Устройство комплектуется манометром и автоматическим реле для удобного контроля давления и приведения его к нормальному показателю.

Чугунный корпус и ножки с отверстиями для креплений обеспечивают прочность и устойчивость конструкции. Мембранный гидроаккумулятор объемом 19 литров защищает аппарат от гидроудара и позволяет создать запас жидкости на случай отключения электроэнергии.

Достоинства:

• защита от перегрева;
• отличная производительность — 47 л/мин;
• высота подъема жидкости до 33 метров;
• емкий бак;
• надежная фиксация на поверхности.

Недостатки:

отсутствие защиты от сухого хода.

Беламос XA 06 ALL используется при поднятии воды из скважин небольшой глубины. Насос может применяться для орошения приусадебных участков или водоснабжения частных домов.