С какой глубины может поднять воду насосная станция

Подключение насосной станции

Как говорилось выше, система проста: в скважину или колодец погружается труба (чаще полипропилен 32 мм, но бывает и 40 мм — зависит от производительности насоса). Она подается на вход станции, а с выхода подается в гребенку водопровода.

• Сделать все так, чтобы можно было перекрывать ненужные ветки.
• Предусмотреть возможность слива воды на зиму. Так как в системе обязательно присутствует обратный клапан, требуется сделать отвод немного выше.
• На входе и выходе в насосную станцию поставить отсечные краны. Перекрыв их, можно будет снять оборудование на профилактику без особых трудностей.

Так как большинство компонентов системы неподвижны, то соединение всех элементов происходит при помощи американок с накидными гайками. Иначе собрать, а потом при необходимости разобрать, очень и очень сложно.

Подробная схема подключения насосной станции. Реализована система вытеснения воздуха из труб и оборудования

Одна из схем подключения насосной станции изображена на фото. Назначение большинства  элементов понятно, за исключением кранов «отсечка 1» и «отсечка 2». Они используются при заполнении системы во время первого пуска. Вот как происходит процесс:

• Кран «отсечка 2» и кран слива открыты, «отсечка 1» закрыт. При таком положении вентилей, заливая воду в соответствующий вход, заполняем нижнюю часть системы. Часть воздуха при этом выходит через кран слива.
• Теперь закрываем «отсечка 2» и кран слива и на 5-7 секунд включаем насос. Через 5 секунд открываем «отсечка 1». Таким способом создается в системе повышенное давление, которое выдавливает воздух из системы (пару кранов должны быть открыты).
• Второй цикл запуска: открыт кран «отсечка 2»,закрыт «отсечка 1» и кран слива. Снова   включаем на непродолжительное время насос.
• Через 5-7 секунд работы насоса открываем кран «отсечка 1». Система должна запуститься. Если воздуха осталось все еще много, можно повторить второй цикл запуска.

В рабочем состоянии «отсечка 2» и сливной кран закрыт, «отсечка 1» открыт.

В этой схеме больше внимания уделили очищению — на входе в дом стоит фильтр тонкой очистки

Интересна эта система продуманной системой очистки: на ветке, которая идет в дом, установлен фильтр для воды. В результате в  кране имеем чистую воду без примесей.

Как сделать душ в бане своими руками, читайте тут. 

Функции

Основные параметры для определения размеров помещения насосной станции:

При определении площади помещения насосной станции ширину проходов следует принимать, не менее:

-между насосами или электродвигателями — 1 м;

-между насосами или электродвигателями и стеной в заглубленных помещениях — 0,7 м, в -прочих — 1 м; при этом ширина прохода со стороны электродвигателя должна быть достаточной для демонтажа ротора;

-между компрессорами или воздуходувками — 1,5 м, между ними и стеной — 1 м;

-между неподвижными выступающими частями оборудования — 0,7 м;

-перед распределительным электрическим щитом — 2 м.

— проходы вокруг оборудования, регламентируемые заводом-изготовителем, следует принимать по паспортным данным.

Для агрегатов с диаметром нагнетательного патрубка до 100 мм включительно допускаются: установка агрегатов у стены или на кронштейнах; установка двух агрегатов на одном фундаменте при расстоянии между выступающими частями агрегатов не менее 0,25 м с обеспечением вокруг сдвоенной установки проходов шириной не менее 0,7 м.

Размеры ворот или дверей следует определять исходя из габаритов оборудования или транспортного средства с грузом.

При высоте до мест обслуживания и управления оборудования, электроприводов и маховиков задвижек (затворов) более 1,4 м от пола следует предусматривать площадки или мостики, при этом высота до мест обслуживания и управления с площадки или мостика не должна превышать 1 м.

При отсутствии дистанционного или автоматического управления запорную арматуру диаметром 400 мм и менее следует предусматривать с ручным приводом, диаметром более 400 мм — с электрическим приводом.

При прокладки трубопроводов в каналах, габариты каналов следует принимать:

— при диаметре труб до 400 мм — ширину на 600 мм, глубину на 400 мм больше диаметра;

— при диаметре труб 500 мм и выше — ширину на 800 мм, глубину на 600 мм больше диаметра;

В местах установки фланцевой арматуры следует предусматривать уширение канала. Уклон дна каналов к приямку следует принимать не менее 0,005.

Исследование образцов

Проблемы и решения

Каким маркам отдать предпочтение

При выборе конкретной марки насоса для скважины, обращайте внимание на две вещи. Первая — количество положительных и отрицательных отзывов. Только тут надо иметь в виду, что положительные отзывы пишут редко — если оборудование работает о нем и не вспоминают

Только если перед этим были какие-то проблемы, которые новый насос решил. Вот тогда есть шансы, что положительный отзыв будет. Получить отрицательный отзыв при проблемах намного больше шансов. Так что соотношение положительных и отрицательных мнений будет необъективным. Можно просто сравнивать количество позитива и негатива относительно разных марок

Только тут надо иметь в виду, что положительные отзывы пишут редко — если оборудование работает о нем и не вспоминают. Только если перед этим были какие-то проблемы, которые новый насос решил. Вот тогда есть шансы, что положительный отзыв будет. Получить отрицательный отзыв при проблемах намного больше шансов. Так что соотношение положительных и отрицательных мнений будет необъективным. Можно просто сравнивать количество позитива и негатива относительно разных марок.

Выбрать насос для скважины непросто

Второе, на что надо обратить внимание — на наличие в вашем регионе сервисных центров и гарантийных мастерских. Чтобы при возникновении проблемы ее можно было быстро и просто решить, а не ехать за тридевять земель

Это тоже очень важно

Это тоже очень важно

На что обращать внимание (кроме технических характеристик)? На присутствие и количество степеней защиты. Хорошее (и дорогое) оборудование может иметь следующие встроенные механизмы:

• защита от сухого хода (отключение при отсутствии воды);
• защита от перегрузок и электрических разрядов (от перегрева);
• система очистки от песка;
• от утечек воды (обратный клапан, вот его можно поставить без проблем дополнительно).

Из этого перечня очень желательно чтобы насос для скважины имел защиту от сухого хода и перегрузок. Это базовые вещи, которые продлевают срок жизни агрегата. Очистка от песка, конечно, хороша, но оборудование совсем дорогое. А обратный клапан можно поставить сразу на выходе насоса на всасывающий шланг (трубу).

Марки насосов, которые считаются лучшими

Мнение специалистов не всегда совпадает с мнением пользователей, но к ним тоже прислушиваться стоит. Рекомендуют они в основном, дорогие марки, но не просто так, а потому что они действительно хорошо работают. Итак, вот перечень фирм, которым доверяют профи:

• Водолей. При относительно невысокой цене вполне приличное качество.
• Джилекс. Нормально работают — около 5-6 лет — при правильном подборе параметров.
• Поток. Китайско-российские, но работают нормально.
• Aquario (Акварио). Нормальное качество за не очень большие деньги.
• Grundfos (Грундфос). Лидер по качеству, но и по ценам тоже.
• DAB. Достойные конкуренты для Грундфоса при более низких ценах.
• ESPA. Хорошее качество. Проблемы могут быть с обслуживанием — не во всех регионах есть сервисные центры.
• Willo (Вилло). Еще один из лидеров рынка. Хорошее качество при более-менее приличных ценах.
• ZDS. Эти насосы для скважин проявили себя хорошо. На них производитель дает 2 года безусловной гарантии — замена при поломке по любой причине.
• Acua. Вся гидравлическая часть из нержавейки, но размеры этих насосов не подходят для большинства скважин.
• Водомет серии Проф. Вполне достойное качество, но ремонтировать только в сервисном центре.

Это более-менее полный список марок, которые рекомендуют профессионалы.

Необходимые данные для ввода

Изначально требуется указать, сколько метров составляет расстояние непосредственно от самой станции до динамического уровня жидкости в источнике, расположенном на территории участка. Обычно после рытья колодца или бурения скважины хозяину становится известна глубина. К ней остается прибавить высоту, на которой находится насосная станция.

Однако это не единственный параметр, который следует ввести. Некоторое сопротивление имеется и в горизонтальных трубопроводах, ведущих от источника прямо к месту расположения устройства. Сила трения будет зависеть также от диаметра используемых элементов и материала изготовления. Трубы сечением более 1 дюйма обладают низким сопротивлением, поэтому исключаются из основных вычислений.

Перечисленные зависимости были взяты в расчет при создании данного калькулятора. При получении значения, превышающего параметры приобретаемых моделей, стоит задуматься о технических способах решения проблемы. К примеру, можно расположить станцию в непосредственной близости к источнику, применяя при этом трубы из пластика с большим сечением.

Основное оборудование находится в подвальном помещении

При необходимости организовать место для насосной станции можно в кессоне, устроенном под землей. Такой вариант размещения оборудования считается наиболее удачным, так как позволяет обеспечить подъем воды с максимальной глубины. Однако при слишком большом расстоянии до рабочей среды все же лучше использовать погружные насосы, которые в связке с гидроаккумулятором облегчают жизнь потребителям. В каждом конкретном случае все будет зависеть от глубины колодца или скважины.

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

Глубина всасывания

Установки с эжектором более мощные и производительные

Есть две разновидности НС, которые отличаются наличием или отсутствием эжектора. Последний – своеобразный дополнительный насос (без электродвигателя), с помощью которого увеличивается возможная глубина водозабора.

Паспортная глубина всасывания, как правило, составляет – 8 м. Это при условии, что эжектора в комплектации станции нет. Если это устройство в системе водозабора присутствует, показатель может увеличиться. Производители предлагают насосные станции с встроенным эжектором. Практика показала, что такие установки достаточно капризные. Не всегда с их помощью можно поднять воду из колодцев заявленной глубины.

Более удачное расположение – выносной эжектор. Его устанавливают на конце водозаборного рукава (пластиковой трубы или прорезиненного шланга), куда закрепляют пластиковым хомутом. Но такое исполнение снижает коэффициент полезного действия, потому что для работы эжектора требуется определенная скорость воды. Насос поднимает жидкость на поверхность, часть ее гонит обратно к эжектору по параллельному трубопроводу. Движение воды сначала вверх, а затем вниз, снижает КПД работы насосной установки.

Глубина всасывания станции с встроенным эжектором составляет не более 9 м. С выносным – не более 10,5 м. На многих сайтах присутствует показатель 45 м. Это дезинформация. У НС несколько технических характеристик, где 45 метров – это максимальное расстояние от зеркала воды внутри колодца до последнего потребителя в сети автономного водопровода. Показатель часто фигурирует в паспортных данных, но он не единственный. На рынке можно найти станции, у которых это расстояние превышает обозначенное значение.

Восстановление противопожарного запаса воды

Расчет насосной станции первого подъема, работающей в системе объединенного хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода, нужно проводить с учетом возможной необходимости форсированной подачи при восстановлении объема воды в противопожарном резервуаре. Во время подачи воды в противопожарный резервуар насосная станция должна полностью обеспечивать потребность в хозяйственно-питьевой воде. 

Для наполнения противопожарного резервуара могут использоваться:

• рабочие насосные агрегаты хозяйственно-питьевого, а также производственного водопроводов при наличии перерывов в их работе;
• рабочие насосные агрегаты в случае уменьшения расхода воды;
• резервные насосные агрегаты;
• противопожарные насосы, которые размещены на станции первого подъема. 

На восстановление противопожарного запаса отводится:

• не более суток на предприятиях и в населенных пунктах, которые имеют категории пожарной опасности A, Б или В;
• не более 36 ч для предприятий категории Г или Д;
• не более 74 ч для предприятий и населенных пунктов, расположенных в сельской местности. 

При этом если предприятие на наружное пожаротушение расходует меньше 20 л/с, то возможно увеличение периода восполнения противопожарного запаса. Так, для предприятий категории В он увеличивается до 36 часов, для предприятий, имеющих категории Г или Д этот период может быть увеличен до 48 ч. Также период восполнения увеличивается при недостаточности дебита. 

Высота всасывания насосных станций

Вода открытых водоемов вблизи ее поверхности находится под действием атмосферного давления, величина которого выраженная в метрах водяного столба. равна 10 м (1 ат = 10 м вод.ст.). Даже если предположить, что внутри рабочей камеры центробежного насоса (вблизи оси) возникает абсолютный вакуум (это разумеется не так!), то разность  давлений между местом водозабора и насосом не превысит 1 ат. Получается, что высота 10 м от уровня оси насоса — это теоретический предел подъема (самовсасывания) жидкости таким насосом.

Станции Aquario с центробежными насосами характеризуются максимальной высотой всасывания 8 м, складывающейся из высоты оси насоса над поверхностью 0,5 м и глубины залегания воды 7,5 м.  Высота всасывания вихревого агрегата поменьше, не более 7 м (рекомендуется использовать при глубинах залегания воды до 5 м).

Высота всасывания типового центробежного насоса.

Высоту самовсасывания центробежного агрегата можно поднять, используя встроенный эжектор. Это дополнительный, т.наз. струйный насос, размещаемый внутри рабочей камеры основного механизма, повышая его самовсасывающую способность. Станции Aquario, оснащенные  насосами со встроенным эжектором, имеют высоту всасывания 9 м.

Эжектор (самодельный/покупной) можно разместить вне насоса,  опустив его внутрь водоема к месту водозабора. При этом от насоса станции к водозабору подходят два трубопровода, образующие циркуляционное кольцо, включающее основной агрегат и эжектор. Небольшая часть забираемой воды непрерывно циркулирует по кольцу, создавая внутри эжектора за счет специально созданной формы потока область высокого давления на выходе, и область низкого давления перед боковым всасывающим патрубком, через который внутрь корпуса устройства непрерывно добавляется основной поток воды, суммирующийся с небольшим потоком циркуляции. Таким способом высоту всасывания можно поднять до 10-15 м и более (правда ценой некоторого снижения кпд станции).

Схема подключения внешнего эжектора.

Насосная станция: первое знакомство

Расчет параметров для подбора насосной станции

Основные параметры, влияющие на выбор станции, это производительность и глубина скважины, необходимый объем воды и напор, который может обеспечить оборудование. Производительность насосной станции должна соответствовать производительности скважины (не превышать её) и обеспечивать требуемый вам расход воды в единицу времени.

Это очень важно, иначе можно и не мечтать о качественном и бесперебойном водоснабжении дома (см. Водоснабжение из скважины: как сделать самостоятельно)

Поэтому цена – это далеко не главный критерий выбора. В первую очередь нужно найти установку, способную справиться с поставленной задачей.

Требуемый расход

Он находится путем простого сложения расхода воды через все установленные в доме и на участке водоразборные устройства. То есть, подразумевается, что все они могут быть включены одновременно, и даже в этом случае система должна обеспечивать нужный расход.

Схема водоснабжения дома с указанием всех водоразборных устройств

В таблице приведены усредненные нормы расхода для разных устройств:

Если в доме не один санузел, а на участке несколько кранов, то номинальный расход умножается на количество одноименных приборов.

Расчет напора

Своими руками точно рассчитать требуемый напор, который должна создавать насосная станция, довольно сложно. Но можно сделать это приблизительно по формуле: Н = Нд + Нвыс + Нп, где

• Нд – необходимое давление в сети, принимаемое равным 2-3 бар или 20-30 метров водяного столба;
• Нвыс – общая высота от уровня воды в скважине до самой высоко расположенной точки водозабора;
• Нп – потери напора при прохождении воды по системе.

Значение Нвыс определить легко. Для этого нужно измерить расстояние по вертикали от уровня земли до самого высокого крана (Нвыс1) и прибавить к нему уровень стояния воды в скважине (Нвыс2). Он указан в её паспорте.

Если его нет, то нужный параметр определяется опытным путем: привязываете к веревке груз и опускаете в источник. Длина сухой части веревки и есть расстояние до зеркала воды.

Схема для определения высоты подачи воды

А вот для определения Нп нужно сложить потери в трубах, на фитингах и фильтрах. Потери напора в трубах зависят от их диаметра и расхода воды.

Потери на фитингах составляют 15-20% от потерь в трубах. А потери на фильтре указываются в паспорте, который имеют все насосные станции глубоких скважин.

Сложив все полученные данные, вы найдете величину требуемого напора. Для страховки её следует увеличить на 10%, после чего можно подбирать станцию с подходящими параметрами.

Что является движущей силой для жидкости?

Существует два способа, с помощью которых жидкость может подниматься вверх:

1. Когда ёмкость герметично запечатана, и в неё под давлением подаётся газ. Но это не наш случай.
2. Нам интересная вторая ситуация, когда жидкость поднимается по сосуду за счёт разности атмосферного давления (Ра) и тяги — разрежения (Р1), которое создаётся насосом.

Но эта высота, по сути, чисто теоретическая, потому что, чем выше находится местность над уровнем моря, тем меньше давит атмосфера. На небольшом взгорье высотой в 2000м, давление снижено примерно на четверть — до 0,77 бар.

Так как на находящуюся в колодце воду так же действует атмосфера, то, какое бы разрежение ни создавал насос, находящийся на поверхности земли, вода в низине не сможет поднять выше десятка метров, а на возвышенности высота подъёма насосом не будет выше шести-семи метров. То есть, высота местности имеет решающее значение.

Обратный клапан: что это такое и для чего используется

Кроме особенностей местности, на высоту подъёма воды влияют и другие критерии. Например, следует учитывать и возможные потери давления, которые неизбежно возникают в определённых случаях. Чтобы было понятно, что это за ситуации, рассмотрим, что происходит, когда насос отключается.

Когда разрежение больше не создаётся, вода, находящаяся в полости всасывающей трубы, устремляется вниз – откуда и пришла. В конечном итоге труба станет пустой. Чтобы поднять воду снова при последующем запуске насоса, он должен ещё раз разредить воздух.

Перед первым запуском в насос заливается вода

• При первом запуске, чтобы это произошло, в него заливается вода, но после того, как она слилась, самозаполнения не произойдёт. Двигатель начнёт работать вхолостую, что, в конце концов, приведёт к поломке.
• Следовательно, нужно сделать так, чтобы жидкость оставалась в камере насоса при его отключении, что позволит агрегату быстро войти в рабочий режим. Обеспечить задержку воды призван клапан, который при её обратном движении закрывает просвет трубы — примерно как на фото.

Принцип работы обратного клапана

• Благодаря ему, после каждого отключения вода остаётся и в самом насосе, и в трубе. И на первый план выходит вопрос обеспечения клапану герметичности, которая нарушается из-за попадания в него ила и песка.
• Поэтому перед клапаном обязательно ставится фильтровальная металлическая сетка, которая, вместе с ним образует так называемое, кольцо опускной (всасывающей) трубы. Потери давления на нём будут тем более существенными, чем больше загрязнён фильтр.

Кольцо трубы с обратным клапаном для колодезного насоса

Кроме того, во всасывающем трубопроводе имеются и другие слабые места: вентиля, повороты, разветвления. В зависимости от конфигурации трассы и её комплектации соединительной и запорной арматурой, потери давления могут доходить до двух десятых бар, что соответствует двум метрам водного столба.

Так как в этой ситуации высота всасывания уменьшится на эти же 2 метра, очень важно приложить все усилия, для того, чтобы воспрепятствовать потерям давления

Особенности режимов работы

Безбашенная система предусматривает подачу воды непосредственно потребителю, и в связи с этим используемые здесь насосы должны полностью обеспечивать подачу в необходимом объеме в пиковые моменты потребления воды . Обычно строится график работы сети, совмещенный с расписанием работы насосной станции, что позволяет оценить обеспеченность водой в различные моменты времени. В большинстве случаев такие системы имеют большое количество насосов. 

При наличии в системе водоснабжения напорного аккумулятора максимальная подача воды станцией принимается меньшей по сравнению с максимально возможным часовым расходом, а сам график работы станции приближают к графику расхода воды, но в точности они совпадают не всегда, так как вследствие неравномерного потребления воды при полном совпадении графиков выключение и включение насосных агрегатов будет происходить слишком часто, что увеличит нагрузку на систему. 

При этом если воды подается больше, чем необходимо, то излишки подаются в аккумулирующую емкость и в дальнейшем за счет этого объема воды покрывается недостача в пиковые моменты водопотребления. 

Проводя расчет насосной станции второго подъема нужно определить оптимальный режим работы с низкой периодичностью включения насосов и минимально возможным объемом аккумулирующей емкости. Работа станции может быть двух- или трехступенчатой – так называют количество одновременно включенных насосов. 

Рекомендуемые режимы работ 

Для систем с подачей менее 15 000 кубометров воды в сутки рекомендуется использовать равномерный режим работы, а при большей подаче использовать такой режим нецелесообразно, так как потребуются достаточно большие аккумулирующие емкости. 

Так, если работа станции ступенчатая, то объем емкости составляет 2,5-6% от подачи воды за сутки, при равномерной работе объем емкости должен находиться в пределах 8-15% суточной подачи. Из чего следует, что расчет насосной станции и выбор режима во многом обусловлен объемом имеющейся аккумулирующей емкости. 

Выбор режима работы в любом случае должен иметь соответствующее техническое и экономическое обоснование, при этом должны быть учтены и местные особенности. 

Вместимость аккумулирующей емкости 

Произведя анализ работы насосных станций легко можно увидеть, что при ступенчатом режиме работе возможно уменьшение объема бака и уменьшение высоты подъема воды, что обусловлено уменьшением высоты установки бака. В целом расчет насосной станции показывает, что при организации ступенчатой работы объем бака может быть втрое меньшим, но при этом будет увеличена площадь самой станции, что обусловлено увеличением числа используемых насосов и увеличением вместимости резервуаров для насосов первого подъема, которые в большинстве случаев работают равномерно. 

Также при ступенчатой работе насосных агрегатов должен быть увеличен диаметр водопроводов, так как пропуск воды в таком случае должен быть большим, нежели при их равномерной работе. При этом опытным путем установлено, что для небольших водопроводов выгодна равномерная работа, а для больших водопроводов целесообразнее использовать ступенчатый режим работы. Средние водопроводы имеют зависимость от длины водовода, чем он длиннее тем, предпочтительней равномерная работа.