Иными словами, предстоит организовать собственную систему водоснабжения: от забора воды на глубине и до последнего, самого удаленного крана. А «сердцем» этой системы должен стать погружной насос, способный не только поднять воду со значительной глубины, но и обеспечить нужное давление в трубах, чтобы все сантехническое оборудование и подключенная бытовая техника работали корректно, без сбоев.
Давайте взглянем, какими бывают глубинные насосы для скважин до 50 метров, каковы принципы их работы. На что следует обращать внимание при выборе подобного оборудования. Полезной, надеемся, окажется и информация о некоторых популярных моделях таких насосов.
Содержание
Какой насос нужен в принципе?
При планировании системы водоснабжения наверняка у многих владельцев возникает соблазн воспользоваться готовым решением. Имеется в виду установка наружной насосной станции. Безусловно, удобно – оборудование все на виду, под присмотром, и его установка не должна вызвать особых сложностей.
Однако, если речь идет о скважине, то с этими «мечтами» лучше сразу распрощаться. Причина проста – поверхностные насосы неспособны к подъему воды с больших глубин.
«Как же так, — спросят некоторые дотошные читатели, — ведь насосные станции способны создавать давление воды в несколько десятков метров водяного столба!».
Правильно, так оно и есть! Но вот только отсчет этого параметра начинается с места установки оборудования. То есть создаваемый водяной столб как бы «опирается» на насос.
А вот для поверхностных самовсасывающих насосов смотреть надо на совсем иной показатель – на допустимую высоту всасывания. А она обычно – весьма небольшая, редко достигает даже 10 метров.
Безусловно, конструкторы пытаются решить эту проблему, например, применением эжекторной схемы всасывания воды. Высота несколько повышается, но, как правило, все равно в районе 12 / 15 метров.
1 – насосная установка;
2 – опущенный в воду эжектор с закольцованными трубами, фильтром и обратным клапаном;
3 – уровень воды в источнике (колодце);
h вс – высота всасывания, то есть расстояние от зеркала воды в колодце до точки установки насоса.
Пишут, что есть насосные станции с эжекторами, которые показывают и более впечатляющие результаты, вплоть до 25 метров. Но, во-первых, такие «чемпионы» наверняка имеют весьма немалую стоимость, а во-вторых, и это главное — даже рекордные 25 метров всасывания проблему со скважиной не решают. Для колодца, да, это хороший показатель, но для глубин больше 15 метров все же лучше сразу и однозначно рассматривать погружной насос.
Для насоса глубинного типа (погружного) понятия высоты всасывания, по сути, нет вообще. Он уже расположен ниже уровня воды в источнике (скважине или колодце),
Помимо возможностей подачи воды с больших глубин, погружные насосы имеют и еще целый ряд преимуществ над поверхностными:
- Погружной насос всегда работает в примерно одинаковых условиях, независимо от времени года – на глубине температура в источнике заметно не меняется. То есть нет риска ни заморозить, ни перегреть агрегат. А пропускаемая через насос холодная вода в любом случае становится безотказной системой его охлаждения.
- Работающий на глубине, закрытый слоем воды насос никогда не станет докучать хозяевам своим шумом или вибрацией. С поверхностными насосами или станциями это нередко превращается в серьезную проблему.
- Погружные насосы, как правило, менее требовательны к чистоте воды, нежели поверхностные самовсасывающие. Впрочем, в скважинах обычно сильного механического загрязнения воды и не встречается.
- Погружные скважинные насосы обычно оснащаются автоматикой, которая не допустит работы на холостом ходу, то есть в случае, если уровень воды в источнике критически понизится.
Следует помнить и о недостатках использования подобных приборов
- Оборудование такого водозабора – дело довольно сложное, требующее определенных знаний и умений, и в одиночку справиться с ним — вряд ли получится.
- Существенно повышаются требования к обеспечению электробезопасности. В частности, должен использоваться совершенно исправный, абсолютно герметичный кабель, по которому в погруженный в воду насос будет подаваться питание. Любой недосмотр иди допущенная небрежность здесь чреваты очень тяжелыми последствиями.
- Такое оборудование гораздо неудобнее в обслуживании и профилактике. Представьте, что любой, даже самый незначительный, казалось бы, сбой в работе насоса потребует для проведения диагностики и ремонта его извлечения из скважины. А это – довольно сложная технологическия операция. А затем насос необходимо будет еще и вернуть на место… Но – деваться некуда!
- Наконец, еще одна банальная особенность, которую тоже можно отнести к «минусам»: погружной нанос более уязвим — злоумышленникам в отсутствие хозяев легче будет добраться до него, нежели до, например, запираемой в отдельном помещении дома стационарной насосной станции. Впрочем, этот недостаток – весьма условный, так как «профессионально работающих» негодяев обычно не смущает вообще ничего… Да и находящуюся на отдалении от дома скважину вполне можно хорошо защитить от несанкционированного доступа.
Цены на модельный ряд насоса Quattro Elementi Acquatico
Разновидности скважинных глубинных насосов
Все скважинные глубинные насосы внешне несколько схожи – для них характерен вытянутый цилиндрический корпус. Но вот в устройстве и в принципе действия могут быть весьма серьезные отличия.
Вибрационные насосы
По правде говоря, в скважинах, постоянно обеспечивающих дом водой, подобные насосы используют не столь часто. Чаще им находят применение при временном проживании на даче или для полива участка и т.п. Это оправдывается их традиционно небольшими размерами при весьма неплохих показателях производительности создаваемого напора.
Уникальная особенность таких насосов – отсутствие врезающихся узлов и механизмов. Да и электропривода, в прямом понимании, тоже нет. Его роль выполняет мощный электромагнит, притягивающий массивный металлический сердечник-якорь.
Так как ток используется переменный, направление силовых линий магнитного поля меняется 50 раз в секунду, то есть якорь то притягивается к катушке, то отталкивается от нее. Эти поступательно-колебательные движения передаются на мембрану и поршень, воздействующих на водную среду. А система впускных и выпускных клапанов обеспечивает перемещение жидкости только в одном направлении. Таким образом создается довольно мощный направленный поток воды через выходной патрубок и далее – по подсоединённому к нему шлангу, вверх, к точкам потребления. Причем, несмотря на традиционно скромные размеры вибрационных насосов, они зачастую способны выдавать напор в 50 и более метров водяного столба!
К достоинствам таких приборов, кроме уже упомянутой простоты конструкции и «скромных» габаритов и массе, можно отнести и относительно невысокую стоимость.
Кроме того, насосы легко поддаются ремонту даже в домашних условиях. Если посмотреть внимательнее, там особо-то и ломаться нечему. И вмешательство обычно вызывается необходимостью замены износившихся прокладок, мембраны, диафрагмы, клапанов. Если приобрести специальный ремкомплект, то выполнить «реанимацию» такого насоса будет способен любой хозяин, хоть сколько-то разбирающийся в технике.
Однако, весьма существенные недостатки все же довольно серьезно ограничивают использование вибрационных насосов.
- При высоких показателях создаваемого напора производительной большинства моделей оставляет желать лучшего.
- Самый серьезный недостаток – вибрационное воздействие, создаваемое насосом, способно передаваться жидкой средой на стенки скважины. А это часто приводит к постепенному разрушению стенок, к размыванию дна, запесочиванию, к повышенной мутности подаваемой насосом воды. То есть для подобных приборов все же оптимальным местом использования являются колодцы, выложенные из бетонных колец, в которых такие вибрационные воздействия бессильны.
- Наконец, вибрация довольно быстро выводит из строя и сам насос. Ремонт его несложен, но не всегда оправдан.
Вывод напрашивается следующий: такие насосы лучше рассматривать в роли сезонного помощника на даче – его хватит и на полив, и на бытовые нужды временно пребывающей за городом небольшой семьи. При таком подходе и при невысокой стоимости вибрационного насоса с возможностью экспресс-ремонта – лучше ничего и не придумаешь.
Но вот для стационарной системы водоснабжения из скважины необходимо подбирать нечто посерьезнее.
Цены на модельный ряд насоса Джилекс Тополь Малыш-М 1514
Центробежные насосы
Эта категория погружных скважинных насосов – наиболее распространенная. Скомпонованы подобные приборы обычно по одной схеме – электропривод, вращающий общий вал, на котором «нанизаны» определенное количество (иногда – даже до нескольких десятков) центробежных рабочих камер.
Каждая из камер работает по одинаковому принципу:
Полость корпуса камеры (поз. 1) имеет особую форму, несколько напоминающую улитку. Поступление воды проходит через центральное окно (поз. 2), расположенное по центру. Внутри камеры вращается рабочее колесо (поз. 3), получая усилие через вал (поз. 4), связанный с электродвигателем насоса.
За счет продуманной формы лопастей рабочего колеса (поз. 5) поступающая через центр вода отбрасывается к периферийным стенкам камеры (поз. 6). В результате действия центробежных сил в центре камеры, в области оси вращения, создаётся зона сильного разряжения, способствующая втягиванию воды извне. Тогда как у внешних стенок, наоборот, образуется область повышенного давления, обеспечивающая подачу воды под напором через выходной патрубок (поз. 7).
Понятно, что повысить производительность и напор насоса за свет увеличения размеров камер – не получится, так как скважинный насос обычно весьма ограничен в диаметре по понятной причине. Значит, остается только наращивать количество камер, каждая из которых принимает напор воды из предыдущей и усиливает его, отдавая дальше. В итоге мощные погружные скважинные насосы способны подавать воду под приличным напором с глубин в 50 и более метров.
В этом и заключается основное достоинство центробежных насосов. Очевидно, что такая схема дет очень широкий простор для «гибкости». То есть для подбора модели с необходимыми параметрами напора и производительности. Так, даже в одной модельной линейке какого-то конкретного бренда обычно представлено множество образцов для различных условий эксплуатации.
Кроме того, подобная техника работает тихо, без создания ненужных звуковых или вибрационных волн. А это, как мы видели, важно для целостности скважины. Еще один «плюс» – возможность перекачки воды со взвешенными твёрдыми загрязнениями. До определённых пределов, конечно — максимальный размер этих твёрдых частиц должен быть указан в технических характеристиках насоса.
Недостаток в том, что схема все же довольно сложна. И эта сложность и уязвимость отдельных звеньев нарастает с увеличением количества камер. Никак не обойтись без периодических профилактических работ, требующих подъема насоса на поверхность. К «минусу» также можно отнести весьма высокую требовательность подобных приборов к качеству напряжения питания. То есть такой насос потребует обязательного приобретения стабилизатора напряжения.
Цены на модельный ряд насоса Калибр НПЦС- 1,2/50
Вихревые погружные насосы
Во многом такие насосы похожи на центробежные – те же рабочие камеры и вращающиеся колеса. Но вот только форма колес и строение камер – несколько иное.
За счет особенностей строения деталей при вращении рабочих колёс создаётся не только центробежное ускорение воды, но и весьма выраженная турбулентность создаваемого потока. За счет этого явления появляется возможность понять и производительность насоса, и показатели создаваемого напора без чрезмерно большого количества рабочих камер.
То есть при равных возможностях в плане производительности и создаваемого напора вихревые насосы значительно компактнее чисто центробежных. Согласитесь, очень неплохое преимущество. Кроме того, такие приборы проще в изготовлении, что отражается на их стоимости.
Еще одно преимущество – насос не боится завоздушивания. То есть если он вместе с водой по каким-то причинам «хапнет» и воздуха, это никак не отразится на его работоспособности. Недаром подобная техника используется в промышленности для перекачки жидкостно-газовых дисперсий.
К недостаткам можно отнести «капризность» такой схемы к воде с твердыми загрязнениями. То есть приходится принимать меры к тщательной фильтрации непосредственно в скважине. Кроме того, вихревые насосы не славятся долговечностью – довольно быстро выходят из строя.
К слову, и особой популярности у владельцев домой они не сыскали.
Винтовые насосы
Основной деталью этого прибора является так называемый Архимедов винт. Нечто подобное каждая их хозяек видела, когда пользовалась обычной мясорубкой.
Особая конфигурация винта и окружающих его стенок при вращении создаёт череду полостей, перемещающихся вдоль оси. Соответственно, перемещается и заполняющая эти полости жидкость (вода). Интересно, что в какой бы фазе не находился сам винт, общий объем полостей не меняется. То есть обеспечивается очень ровное перекачивание со стабильной производительностью и напором на выходе.
Плотное прилегание винта к стенкам статора насоса обеспечивается тем, что эта камера статора изготовлена из особого эластичного материала на базе каучука. Винт и эта камера образуют основной узел прибора, и называются героторной парой.
Такие насосы совершенно неприхотливы к перепадам напряжения – лишь бы они не выходили за рамки полной потери работоспособности. В любом случае при вращении ротора прибор способе создать очень ровный, стабильный напор.
Но все же и эта техника не заслужила особой признательности у домовладельцев. Причина в том, что героторный узел испытывает колоссальные силы трения и потому довольно быстро изнашивается и выходит из строя. Да, провести его замену, если приобретен ремкомплект (показан на правом фрагменте иллюстрации) — несложно. Но для этого, так или иначе, придется поднимать насос из скважины. И если это приходится делать слишком часто – никому не понравится.
Еще один недостаток – загрязненности воды такие насосы вообще не терпят, так как нерастворимые взвеси очень быстро «убью» и без того не особо долговечный винтовой механизм.
Вывод – техника хорошая и надежная, но ее обслуживание может получиться весьма хлопотным.
По каким критериям выбирается насос для скважины
Когда приходит черед выбирать из представленного в магазинах многообразия наиболее устраивающую модель, необходимо оценивать ее по целому ряду критериев.
Электрические параметры
Их, вроде бы, оценить несложно – практически все насосы требуют питания 220 вольт / 50 герц. Но это – еще не все.
Под насос обычно выделяется отдельная линия питания. И она должна по своей вольт-амперной характеристике соответствовать мощности оборудования, причем, с учетом пусковых скачков тока. Соответствующим образом должно быть подобрано и остальное оборудование выделенного на насос щитка – автоматический выключатель, УЗО.
Рекомендуется, вне зависимости от модели, установить и стабилизатор напряжения. Особенно это важно в населенных пунктах, где нестабильность подачи электроэнергии – не редкость. А такое в загородных условиях, увы – «сплошь и рядом». И «убить» привод насоса – ничего не стоит.
Создаваемый насосом напор воды
Одна из основополагающих характеристик такого оборудования. Причем, со своими нюансами.
Некоторые неопытные владельцы загородного жилья поначалу полагают, что создаваемый насосом «столб воды» должен обеспечивать ее подъем с глубины скважины до точки водозабора. Это действительно так, но отнюдь не до конца. Насос должен еще суметь преодолеть силы гидравлического сопротивления и создать в системе такой напор воды, которого было бы достаточно для корректной работы всех сантехнических приоров и бытовой техники, подключаемой к водопроводу.
Давайте разбираться. И для начала – внесем ясность в единицы измерения.
Обычно в паспорте указывается напор, выраженный в метрах водяного столба – так нагляднее, наверное. При расчетах часто бывает удобнее оперировать единицами, выраженными в технических атмосферах или барах. Так вот, 1 техн. атм. ? 1 бар ? 10 м вод. ст.
При организации домашней системы водоснабжения можно пойти двумя путями.
- Первый – насос включается всегда, когда в системе открывается кран на точке водозабора. В этом случае он должен поднять воду на высоту от зеркала воды в скважине до уровня токи потребления, преодолеть гидравлическое сопротивление труб на горизонтальных участках водопровода, и на выходе обеспечить нужный напор воды, чтобы сантехнический или бытовой прибор работали как положено. Например, по паспорту в установленной душевой кабинке для массажных струй необходимо давление, скажем, 2.5 бар. А это, как мы видели, целых 25 метров водяного столба, которые придется учесть в расчетах.
Калькулятор расчёта напора скважинного насоса при подаче воды напрямую на точки потребления
- Второй вариант – использование в системе накопительного резервуара (гидроаккумулятора), в котором насосом создаётся определённое повышенное давление – настраивается реле на выключение питания при выходе на заданный порог. В этом случае само по себе давление в баке должно обеспечить работоспособность всех точек водозабора с учетом их специфики. А насос должен справиться с подъемом воды с глубины до точки расположения гидроаккумулятора, с преодолением сопротивления горизонтальных участков труб и с доведением давления в баке до границы срабатывания реле. Такую границу порой устанавливают на уровне 4/5 атмосфер, что тоже дает 40/50 метров водяного столба лишних.
Калькулятор расчета напора скважинного насоса при наличии в системе гидроаккумулятора
Подсчёты схожи, но есть небольшая разница. В первом варианте и превышение и длина горизонтальных участков просчитываются до самой удаленной и самой высоко расположенной точек системы водопровода. Во втором – только до места установки накопительного резервуара.
И в том, и в другом случае не берутся в расчет те горизонтальные участки, на которых применены трубы с условным проходом, превышающим 1 дюйм. Гидравлическое сопротивление здесь настолько мало, что им можно пренебречь.
В обоих калькуляторах сразу принимается в расчет 10% эксплуатационного запаса, чтобы насос не работал на пределе своих возможностей. Результат показывается, на всякий случай, в метрах водяного столба, в атмосферах и в килопаскалях.
Производительность скважинного насоса
Если речь идет о создании полноценной системы водоснабжения ома, то никак не обойти вопрос производительности насосного оборудования. Согласитесь, что будет крайне неудобно, если в то врем, как кто-то, скажем, принимает душ, все остальные точки водозабора оказываются «парализованными» из-за того, что им просто не хватает воды.
Существует специальная формула, по которой можно определить достаточную производительность насоса, исходя из количества и типа точек забора воды. Кроме того, эта формула учитывает еще и вероятностную составляющую, так как ситуация, когда одновременно задействованы все без исключения точки – видится малореальной.
Не станем мучить читателя формулами, а сразу предложим ему онлайн-калькулятор, позволяющий оценить требуемую производительность планируемого покупке и установке насоса.
Калькулятор расчета требуемой производительности скважинного насоса
Результат показан в различных единицах: литрах в секунду, в минуту и в час, в кубометрах в час. Дело в том, что ив паспортах насосного оборудования порой встречаются разные единицы измерения, и так будет проще сравнивать.
Размеры насоса
Вот здесь иногда приходится «поломать голову», чтобы выбрать модель, устраивающую по всем статьям – по производительности и создаваемому напору. Но так, чтобы она «вписалась» в конкретную скважину.
Основные размерные параметры хорошо показаны на схеме ниже:
Во-первых, это диаметр корпуса насоса. Понятно, что он должен быть меньше диаметра обсадной трубы (Dт) скважины (обычно – на 20/30 мм). Но нередко производители насоса конкретно указывают в его характеристиках минимально необходимый диаметр скважины – это связано зачастую с необходимостью свободного пространства для размещения датчиков (поплавков) контроля уровня воды.
Во-вторых – это высота самого корпуса насоса (L). Она должна соответствовать реальному уровню воды в скважине, чтобы весь насос был полностью погружен в нее. Мало того, в паспортных характеристиках насоса обычно указывается минимально допустимое расстояние между нижним торцом корпуса и дном скважины (на схеме — Нн). И расстояние сверху (Нв), от края насоса да уровня зеркала воды, причем — еще и с учетом его динамического изменения (при откачивании в больших объемах уровень может и довольно серьезно падать).
Одним словом, чтобы правильно подобрать насос по этим критериям требуется обладать довольно полной информацией о параметрах возможностях скважины, о ее дебете, динамике изменения уровня.
Другие критерии оценки насоса для скважины
С основными критериями разобрались. Но это еще не все – есть масса «мелочей», которые на самом-то деле мелочами тоже не являются, и также важны для последующей долговечности, безотказности и безопасности эксплуатации прибора.
- Продолжим тему соответствия насоса скважине. Но теперь уже – не размерами, а качеством воды. При рассмотрении типов насосов говорилось, что некоторые из них допускают твёрдые взвеси в воде, другие – более капризные на этот счёт. Поэтому надо иметь информацию о том, какая вода будет поступать из источника (скважины особо грязными обычно не бывают, но все же), и справится ли рассматриваемая в качестве варианта модель с такими загрязнениями. В паспорте может указываться или максимально допустимый диаметр твердых частиц, или концентрация загрязнений на литр воды.
Многие насосы имеют встроенный сетчатый фильтр, который априори не должен пропускать частицы крупнее, чем насос может перекачать. Но иногда такие фильтры при неправильном подборе начинают играть «злые шутки» — быстро забиваться грязью, что требует подъёма насоса на поверхность для обслуживания.
- Глубина погружения насоса в скважину тоже важна, но уже не с позиций перекачивания воды на нужную высоту – это т вопрос мы уже «утрясли». А исключительно с точки зрения достаточности длины кабеля питания. Он должен быть цельным от точки подключения до насоса– никаких наращиваний, пусть даже самый качественных, допускать нельзя. Это вопрос напрямую касается безопасности эксплуатации.
- Если с глубиной размещения ясность достигнута, то можно будет приобрести необходимое количество вертикальной трубы, по которой вода будет перекачиваться в домашний водопровод. Для этого еще потребуется знать диаметр этой трубы и соединительный размер выходного (напорного) патрубка насоса.
- Современные насосы оснащены необходимыми системами защиты – от коротких замыканий, перегрузки и т.п. На это тоже стоит обратить внимание при знакомстве с моделью.
- Можно порекомендовать отдавать предпочтение хорошо подобранным комплектам, в которые включены и сам насос, и гидроаккумулятор, и реле давления с необходимыми арматурными элементами для врезки в систему, и трос для вывешивания прибора в скважине.
- При выборе качественной техники всегда стоит обращать в первую очередь внимание на продукцию ведущих мировых брендов. Раз речь идет о насосной технике, то к таковым можно смело отнести зарубежные компании «Grundfos», «Metabо», «Pedrollo», «Marina-Speroni», «Wilo», «DAB». Отличную репутацию успели завоевать и некоторые отечественные фирмы, Так, практически не вызывают нареканий пользователей марки «Джилекс», «Калибр», «Водолей».
При покупке никогда не лишним будет поинтересоваться, как в вашем регионе проживания обстоит дело с сервисным обследованием того или иного бренда. Иногда, при примерном «равенстве» различных моделей по другим показателям именно это обстоятельство становится решающим.
Краткий обзор популярных моделей насосов для скважин
В завершение публикации – в таблице будут приведены некоторые модели погружных скважинных насосов, завоевавшие положительные отзывы потребителей, уже успевших их опробовать в эксплуатации.
* * * * * * *
Итак, были рассмотрены насосы, которые можно использовать в скважинах средней глубины, до 30/50 метров. Вооружившись представленной информацией, читателю будет проще выбрать действительно качественную модель для своего загородного участка.
В завершение – небольшой видеосюжет на эту же тему:
Видео: Выбор насоса для скважины и его последующая установка.