Национальная энциклопедия строительства ProfiDom.com.ua завершает рассказ о том, как правильно обустроить скважину и подобрать для нее насос.
Автоматизация насосной установки
Давление в городском водопроводе обеспечивают мощные сетевые насосы. Для частного дома, который снабжается водой от собственной скважины, недостаточно установки только насоса. Конечно, можно включать его напрямую, закачивая воду в ёмкость, но для организации водоразбора через краны нужно автоматизировать подачу воды, одновременно обеспечив нужный напор. Для этой цели служит вакуумный бак¬-аккумулятор, где давление поддерживается на нужном уровне. Реле давления срабатывает по нижнему и верхнему пределу, установленному для бак-а¬аккумулятора при настройке.
Автоматическая насосная станция Metabo
Конечно, можно сэкономить на баке-¬аккумуляторе и подключить насос к водоразбору напрямую, только через реле давления. Однако в этом случае намного увеличится износ насоса и, соответственно, сократится срок его службы. Кроме того, производители насоса часто указывают в сопроводительной документации максимально возможное число включений агрегата за короткое время. Если нарушить это ограничение, двигатель насоса просто выйдет из строя.
Для плавного и экономного изменения оборотов двигателя (и, следовательно, производительности насоса) служит частотный преобразователь. Манометр ничего не регулирует, но показывает исправность бака-¬аккумулятора, находящегося под давлением, и служит для настройки и регулировки реле. Необходимый элемент разветвлённой системы водоснабжения — «гребёнка» (распределительный коллектор), на каждом ответвлении которой может быть установлен отдельный балансировочный клапан. Это регулятор, работающий без электроэнергии по принципу «прямого действия» — за счёт измерения давления в трубе через импульсные трубки — «до себя» или «после себя».
Какой насос лучше
Для водопроводных скважин используются как погружные, так и поверхностные насосы. Важнее не место расположения, а принцип действия. Погружные вибрационные насосы типа «Малыш», «Ручеёк» получили большое распространение, потому что относительно дёшевы и просты в эксплуатации. Но они часто выходят из строя, так как клапанно-¬поршневая система быстро изнашивается, резиновая манжета со временем теряет эластичность, обмотка двигателя перегорает. Вибрация насоса не лучшим образом сказывается на целостности скважины. Насос можно расположить и в скважине, и в кессонном колодце, и на удалении от источника воды. Выбор типа источника и насосного агрегата зависит от конкретных условий и их влияния друг на друга.
Предпочтение следует отдать центробежным погружным насосам. У них выше КПД, так как вращательное движение лопастей экономичнее возвратно¬-поступательного движения вибрационных поршней. Корпусы насосов изготавливают из более дорогих, но долговечных износостойких материалов, не подверженных коррозии, — полимеров или нержавеющей стали. При необходимости их никелируют. Приёмные отверстия защищены фильтром, предохраняющим крыльчатку от твёрдых частиц. Погружные насосы не предназначены для работы на воздухе.
Насосы с мокрым ротором и защищённым статором малошумны, экономно потребляют электроэнергию. Многие насосы оснащаются устройством частотного регулирования. При снижении расхода воды в системе переключаются обмотки двигателя, уменьшается число оборотов крыльчатки, напор и подача снижаются. В пиковое время водоразбора производительность, наоборот, повышается. Если насос не имеет встроенного частотного преобразователя, его можно приобрести отдельно.
Корпус насоса и двигателя должен быть изготовлен из устойчивой к коррозии стали. На входных и выходных патрубках предпочтительнее резьба, а не штуцер под шланг. Лучшие подшипники — из металлокерамики. Современные скважинные насосы имеют плавный пуск, встроенную защиту от колебаний напряжения, перегрузок, перегрева и «сухого хода». При небольших размерах у них высокий КПД.
При вращении крыльчатки центробежного насоса её лопасти поднимают воду по приёмной камере к нагнетательному патрубку. Водяная рубашка двигателя предотвращает его перегрев. Насос имеет блок управления, к которому можно подключить поплавковые датчики уровня для автоматической остановки и включения. Насосной станцией управляет реле давления. Оно отключает насос, когда давление в системе достигает верхнего предела настройки, и включает при достижении нижнего значения — когда давление воздуха в «сухой» части бака--аккумулятора превышает давление воды в отсеке бака, отделённом эластичной мембраной.
Погружные насосы опускают на прочном капроновом тросе по обсадной трубе скважины до той глубины, что указана в техническом руководстве насоса. Главное — нельзя устанавливать насос на самом дне скважины, иначе внутрь затянет грунт и мелкие камешки. Оптимальная высота установки фильтра — метр выше дна.
Сначала к насосу подводят посадочный шланг, подключают электрокабель. Потом крепят водопроводный шланг и на посадочном тросе опускают насос до нужной глубины. Посадочный трос должен пересекать центр скважины. Только в этом случае насос будет работать стабильно. Водопроводный шланг соединяют с трубопроводом, подающим воду в дом. После этого остаётся лишь убедиться в герметичности выполненных соединений.
Диаметр погружного насоса должен быть на 30 см меньше диаметра горловины. Это нужно для отвода тепла от насоса.
Даже если у скважины хороший дебит, при выборе насосного агрегата следует также ориентироваться на возможности электросети. Чем выше производительность насоса — тем больше киловатты его двигателя. Если насос создаст перегрузку в сети, может случиться короткое замыкание.
В узких скважинах устанавливают тонкие вертикальные насосы центробежного действия. А если источник водоснабжения — простой колодец открытого типа, то в нём допустим как поверхностный насос со всасывающим шлангом, так и погружной агрегат, способный поднимать воду с глубины свыше 8 метров. В первом случае нужно следить, чтобы насос не перегрелся. Во втором случае насос охлаждает себя сам. Погружной насос для широких колодцев, как правило, уже имеет в конструкции поплавковый датчик верхнего и нижнего уровня откачки и отключается, когда его корпус оказывается выше воды. При этом насос нельзя опускать ниже чем на метр ото дна, иначе его лопасти будут захватывать грунт и песок. Над насосом также должен быть пласт воды толщиной не меньше метра.
Скважинный насос Grundfos SQ с кабелем
Поверхностные насосы устанавливают на горловине скважины в кессонной камере. Допустимо также устанавливать их на некотором удалении от скважины — в подвале, в отапливаемой пристройке к дому. Достоинства поверхностных насосов в том, что ими разрешается выкачивать воду из узких скважин, куда нельзя опустить погружной агрегат. Поверхностный насос всегда под контролем, можно оперативно устранять возникающие неисправности, а при необходимости быстро его заменить. Однако такой насос более шумный за счёт воздушного охлаждения двигателя. При подборе поверхностного насоса нужно учитывать потери не только со стороны нагнетания, но и со стороны всасывания.
Оборудование для артезианской скважины
Артезианская скважина обеспечивает дом наиболее чистой водой. Глубина скважины может быть от 50 до 250 метров. Для подъёма такого столба воды требуется погружной насос, который способен работать на большой глубине. Тип и рабочие характеристики насоса определяют исходя из нескольких факторов.
Насос вибрационного типа «Малыш» и ему подобные способны поднимать воду с глубины до 40 метров. Есть модификации «Малыша» с верхним всасыванием, что уменьшает забор донного песка. Однако вибрация насоса всё равно приводит к подъёму осадка. Как следствие, поступает мутная вода. Если такой насос застрянет в трубе, то работы по восстановлению скважины окажутся на порядок дороже стоимости насоса.
Артезианская скважина служит приблизительно пятьдесят лет. Поэтому основные требования к насосу — надёжность и долговечность. Для подъёма воды лучше использовать глубинные центробежные насосы.
Если глубина скважины не более 100 метров, а водопотребление не более 5 м3/ч, то можно выбрать однофазный насос. Некоторые модели выпускаются только с трёхфазным двигателем, независимо от подачи и напора, а это требует отдельного ввода электросети.
Диаметр эксплуатационной колонны должен быть таким, чтобы между насосом и стенкой трубы оставался зазор. Фильтр на артезианскую скважину, как правило, не устанавливается. В отличие от песчаного горизонта вода артезианского слоя не требует дополнительной очистки.
Независимо от конкретной модели, все глубинные насосы имеют похожую конструкцию — закреплённые на валу рабочие колёса, находящиеся в корпусе из нержавеющей стали, и приводной электродвигатель. Рабочие колёса — основной элемент насоса. Их изготавливают из чугуна, нержавеющей стали или износостойкого пластика. Несмотря на то, что артезианская вода практически чистая, имеет смысл подстраховаться и приобрести насос, который позволяет перемещать воду с небольшими песчаными примесями, порядка 50–150 г/м3.
Глубинные насосы обеспечивают системой термозащиты. При перегреве насос автоматически отключается. Скважинные насосы снабжают внешними или внутренними пусковыми устройствами. Чаще всего они выполняются как отдельная конденсаторная коробка, что предохраняет от короткого замыкания.
Погружные скважинные насосы обычно имеют диаметр корпуса 100 мм. Поэтому обсадная колонна скважины должна выполняться из труб следующего большего диаметра. По сортаменту это трубы условным диаметром 125 и 150 мм. Труба 125 мм «катается» в основном под заказ, поэтому проще бывает купить и установить обсадную диаметром 150 мм.
Также при подборе насоса нужно обращать внимание на качество воды. Не все марки скважинных насосов имеют встроенный фильтр на водоприёмном устройстве.
Если насос эксплуатируется как дачный несколько месяцев в году, то подойдёт недорогой агрегат. Для круглогодичного использования лучше приобрести дорогую, но качественную модель.
Расход производительности и напора насоса
Независимо от того, является источником водоснабжения неглубокий трубчатый колодец или полноценная артезианская скважина, действуют общие принципы подбора насосного оборудования. Ибо конечная задача любого насоса — обеспечить здание водой и создать такое давление в водопроводной сети, при котором будут нормально функционировать все водоразборные устройства.
Насос Grundfos MQ 3–35
Все насосы подбирают по номограммам исходя из требуемого напора (метры водяного столба) и подачи (метры кубические в час). Рабочая характеристика насоса — это две кривые, показывающие зависимость напора от подачи. Они определяются на стендовых испытаниях насосов при постоянном числе оборотов. На пересечении этих линий находится рабочая точка насоса. Производительность насоса не должна быть выше производительности скважины. После бурения всегда делают опытную откачку, которая демонстрирует, сколько воды реально выкачать из скважины.
Насосная станция Wilo Jet
Чтобы определить необходимую подачу воды насосом, нужно знать суммарный расход всех потребителей в доме. Потребители в данном случае — это не люди, а водоразборные точки. Смесители в ванной и на кухне, унитаз, стиральная и посудомоечная машины и т. п.
Второй важный параметр — высота подъёма воды. Она складывается из геометрической высоты от отметки установки погружного насоса или низа фильтра до отметки душевой сетки на самом верхнем этаже, а также свободного напора в 7 метров водяного столба. Учитываются и потери на трение и местное сопротивление в элементах водопроводной системы — трубах, регулирующих клапанах, фильтрах и водомере (при его наличии). И снова не забываем про запас в 10–15 процентов. Если его не учесть, то насосная станция будет работать на износ, на пределе возможности.
