Как подобрать скважинный насос по параметрам 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.

Виды насосов для подъема воды на поверхность

Сейчас есть несколько видов насосов, которые используются для выкачивания жидкостей с глубины. Основные среди них такие:

• поверхностно установленные;
• погружные вибрационные;
• погружные центробежные (ротационные).

Первый тип оборудования характерен тем, что механизм находится на поверхности, тогда как в воду помещена присоединенная труба (шланг), по которой и происходит всасывание воды. Поверхностно расположенные помпы имеют ограниченную глубину подъема жидкости (до 9 метров), поэтому рассматривать их как полноценное скважинное оборудование не приходится. С помощью таких приборов можно поднять жидкость только с поверхностных водоносных пластов (верховодки), где вода по качеству годится разве что для полива.

Погружные вибрационные насосы, которые работают за счет движения мембраны и системы клапанов, просты конструктивно, недороги и могут выкачивать воду с глубины до 30-40 метров (в зависимости от мощности модели). Однако в водоносных глубинных колодцах такое оборудование устанавливать категорически не рекомендуется по нескольким причинам:

• сильная вибрация разрушает конструкцию скважины;
• возникающая во время работы сильная турбулентность поднимает со дна водяной шахты ил и песок, которые загрязняют воду;
• форма вибрационных насосов не приспособлена к использованию в узких обсадных трубах, поэтому устройство часто застревает в них, после чего приходится проводить дорогостоящие ремонтные и восстановительные работы.

Одним словом, вибрационного типа оборудование предназначено не для использования в скважинах, поэтому нет смысла пытаться применить его не по назначению. Такие изделия с успехом работают в абиссинских колодцах, бассейнах, других широких водных резервуарах.

В водоносных скважинах средней и большой глубины используется оборудование только ротационного типа. Центробежные погружные насосы специально предназначены для работы в условиях узких скважинных стволов и при правильной эксплуатации служат от 10 до 20 лет. Что собой представляет такой вид устройств, рассмотрим дальше.

Ротационные скважинные насосы

Такие устройства имеют продолговатую цилиндрическую форму, специально созданную для удобства установки и выемки из узкого ствола обсадной трубы. Характерно, что такие приборы самостоятельно воду не всасывают, жидкость затекает в корпус самотеком, где ее подхватывает вращающееся колесо и закручивает. Под действием центробежной силы вода выбрасывается к выходному патрубку, расположенному сверху по центру. Такая особенность ротационных насосов выдвигает определенные требования к их установке. Важно помещать устройства так, чтобы над ними всегда был водяной столб не менее 1 метра, что способствовало бы произвольному затеканию жидкости в корпус через входные отверстия.

Вторая особенность центробежных насосов, — необходимость их постоянного охлаждения, что обусловлено очень высокими оборотами вращения вала электродвигателя. Даже наличие в подшипниках высококачественной смазки не оберегает насос от перегрева. Охлаждающей субстанцией во время работы оборудования ротационного типа также является вода. Без нее насос выходит из строя в течение нескольких минут. Это обстоятельство также выдвигает требования к погружению устройства на нужную глубину, где бы насосное оборудование при любых условиях эксплуатации всегда оставалось в толще воды.

Важно! Большинство моделей современных ротационных насосов оснащены автоматической защитой от перегрева, которая отключает двигатель при недостаточном количестве жидкости вокруг устройства. Это позволяет намного продлить эксплуатационный период изделий.

Таким образом, скважинным является только оборудование центробежного типа, поэтому выбор должен пасть на них. Осталось определиться с параметрами необходимого устройства и их соответствия характеристикам конкретной скважины.

Параметры скважинных насосов

Насосное оборудование, предназначенное для работы в глубинных колодцах, имеет такие определяющие выбор технические характеристики:

• мощность (напор);
• расход (производительность);
• диаметр корпуса.

Первый показатель характеризует силу, с которой устройство выталкивает жидкость. Чем больше эта сила, тем на большую высоту поднимется столб выталкиваемой воды. Этот характеризующий оборудование показатель называется напором и измеряется в метрах водного столба.

Расход насоса или производительность (это одно и то же), демонстрирует, какой объем жидкости способно перекачать устройство за определенный период времени. Выражается производительность в м3/час или литрах в минуту.

Важно, чтобы цилиндрический насосный корпус свободно входил/выходил в обсадную трубу, поэтому при выборе обязательно следует обращать внимание на диаметр корпуса и соотносить его с таким же показателем (внутренним) обсадной трубы.

Мелочами, но важными, при выборе скважинного оборудования являются такие вещи:

• длина и сечение электрического кабеля;
• длина и прочность удерживающего троса;
• объем накопительного резервуара.

Все же наиболее значимыми являются параметры самого насоса и их соответствие характеристикам глубинного колодца.

Какие показатели характеризуют скважину?

Для правильного выбора оборудования следует оценить некоторые данные, характеризующие глубинный колодец. Интересуют такие скважинные параметры:

• динамический водный уровень;
• дебет колодца;
• внутренний диаметр обсадной трубы.

Кроме того, при выборе насоса понадобятся данные об уровне нахождения самой высокой точки водопотребления в доме и расстоянии основного строения от скважины.

Первых два показателя найдутся в паспорте подземного сооружения. Динамический уровень указывает высоту стояния водного зеркала в обсадной трубе во время длительного водозабора. Насос устанавливается ниже динамического уровня хотя бы на метр. Из этого нужно исходить, вычисляя высоту подъема воды до уровня устья колодца. Дебет указывает на скорость восполнения жидкости в просвете колодца. Эти данные нужны при выборе производительности насосного оборудования. Знание диаметра обсадной трубы поможет не ошибиться с выбором соответствующего показателя насоса.

Как определяется необходимый напор

Это самый важный показатель насосного скважинного оборудования. Если выбрать устройство с недостаточным напором, вода просто не дойдет до точки водозабора. Слишком мощный насос будет работать наполовину вхолостую, что приведет к преждевременному его изнашиванию. Так что важно рассчитать необходимый напор, приближенный к идеальному показателю.

Как производятся расчеты? Для этого суммируются такие данные:

• глубина установки насоса относительно устья (оголовка);
• высота крайней точки водозабора;
• расстояние от дома до колодца, разделенное на 10;
• избыточное давление (необходимо, чтобы создать напор в точках водозабора), что эквивалентно приблизительно 20 м напора.

Полученная сумма будет показателем, на который следует ориентироваться при выборе устройства, оптимального по мощности.

Определение производительности

Этот показатель сложных вычислений не требует. Расход насосного оборудования не должен превышать дебет глубинного колодца. Допустим, если приток в скважине 3 м3, производительности насоса 2,7 м3 в час будет вполне достаточно. Не страшно, если расход устройства будет, например, 1,5 м3 в час.

Главное не приобретать оборудование, производительность которого значительно выше дебета скважины. При эксплуатации такого насоса постоянно будет возникать ситуация, когда уровень воды будет падать до положения установки всасывающего устройства. Если последнее оснащено эффективной автоматической защитой, она будет отключать оборудование. Но нужно думать о том, что защита может когда-нибудь дать сбой, не сработать и насос сгорит в считанные минуты, работая на сухую. Поэтому лучше не рисковать дорогостоящим устройством, делая правильный выбор его производительности.

Важно! Нужно понимать, что производительность скважинного насоса будет соответствовать заявленной в паспорте изделия только при правильном выборе напора. Если мощность устройства будет меньше расчетной, производительность также снизится.