Как выбрать?
Ориентиры выбора насосной станции следующие — стоимость, мощность, возможности водозабора.
По стоимости можно определиться в самую последнюю очередь, это уже вопрос выбора производителя и корреляции своих потребностей с возможностями.
Нормальная средняя станция, обслуживающая большую семью, баньку, обеспечивающая полив огорода и газонов, с небольшим прудиком или фонтаном в саду, стоит порядка 30-60 тыс, при условии, что водопровод проложен правильно, нет лишних изгибов, изменений диаметра труб, издержек неграмотного монтажа.
Плохой монтаж насосной станции и ошибки в планировании, неправильный диаметр труб, могут снизить ее мощность на 30-90%.
Мощность
Это водонапор на всей протяженности водопровода. Достаточно часто, станцию нужно доукомплектовывать дополнительными насосами для создания напора. Это выгоднее, чем приобретать избыточно мощную станцию.
График производительности разных моделей насосных станций
Возможности водозабора ограничены не только мощностью насоса, но и возможностью установки и подключения насосной станции в колодце или к скважине. Насосная станция не генерирует воду, а всасывает ее из источника.
Если насос работает быстрее, чем скважина наполняется, вероятность выхода оборудования из строя достаточно велика.
Автоматика отключения срабатывает после перегрева двигателя, которому перегревы не слишком полезны.
Автоматика отключения
Важным фактором должна быть автоматика, контролирующая включение и выключение насосной станции. Защита от работы без воды и автоматическое отключение необходима, даже если вы подключаете насосную станцию к озеру Байкал.
Жизненные случайности, например, обвал стенки скважины, перекрывший водозабор или другие мелкие неприятности не должны стоить вам приобретения новой станции.
Блок автоматики
Многие насосные станции маркируются также высотой забора воды. Это та глубина, с которой насосная станция способна поднимать воду. Прогон воды по горизонтальным трубам также требует усилий, поэтому, если станция стоит не непосредственно над скважиной, учитывайте расстояние горизонтальных прогонов.
Факторы, влияющие на высоту всасывания
Высота всасывания насоса зависит от движущей силы жидкости. Для этого нужно знать разрежение или тягу, создаваемую насосом, и разницу атмосферного давления. При этом стоит помнить, что чем ниже место установки насоса над уровнем моря, тем сильнее давит атмосфера, и наоборот. Предположительно или чисто теоретически, независимо от разрежения в низинах, вода не поднимается выше 10 метров. На возвышенности — не выше 7 метров.
Помимо уже упомянутых моментов, на высоту всасывания влияют возможные потери давления. Они возникают по разным причинам, результатом будет отключение насоса.
Самая распространенная проблема — разрежение воздуха. При первом запуске устройства заливается вода, следите за тем, чтобы жидкость оставалась в насосной камере. Клапан помогает. С его помощью вода удерживается в камере во время работы и при отключении насоса. Оборудование быстро вводится в эксплуатацию, так как при обратном движении жидкости клапан закроет выходной просвет.
Герметичность клапана может быть нарушена. Виной тому будет песок, ил. Фильтр (специальная металлическая сетка) помогает избежать поломки клапана. Но фильтрация влияет и на давление: чем больше грязи «поймал» фильтр, тем хуже подача жидкости.
Отводы и отводы, запорная арматура — слабые места в трубопроводе и причины падения давления и высоты всасывания
Полная комплектация с запорным клапаном снижает высоту всасывания до 2 м.
Плотность перекачиваемой жидкости также влияет на напор. Высота всасывания центробежного насоса ниже, если консистенция вязкая.
Также необходимо учитывать такой параметр, как допустимая высота всасывания насоса. Это максимальное расстояние по вертикали от уровня воды до всасывающего патрубка насоса, при котором кавитация не возникает.
Гидравлический расчет для выбора насосной станции.
Здравствуйте уважаемые читатели «Сан Самыча«. Смешно иногда слушать продавцов-консультантов, когда они пытаются искренне помочь «правильно» подобрать насосную станцию. Глубина всасывания, напор, расход, мощность электродвигателя, рассчитывая характеристики на ходу, они умудряются все перепутать и запутаться самим
Для нас, уважаемый читатель, важно понять, что производитель указывает максимально возможные характеристики насоса. И они, конечно, связаны с параметрами Вашей системы водоснабжения, но они не совпадают, и не могут совпадать
Да, насос способен поднять воду с глубины в восемь метров, но тогда смело скидывайте с напора те же восемь метров или 0,8 бар (атмосфер, кгс/см 2 ). Да, насос выдаст 45 метров напора (4,5 бар, атм., кгс/см 2 ), но при условии, что Вы не будете с него требовать расхода вообще, а источник воды будет на уровне насоса. Да, насос будет перекачивать 50 литров в минуту (3 куб. метра в час), но тогда грех добиваться от него хоть какого-то давления. Радуйтесь, что он выдает Вам эти пять ведер в минуту! Впрочем, производитель и не скрывает этого. В любом паспорте насоса и насосной станции можно найти зависимости расхода от давления на напоре данного насоса, оформленные в виде графика или таблицы. А уже сам покупатель решает: устраивают его данные характеристики или нет.
Что нужно для расчета характеристик насоса?
Для расчета необходимых характеристик насоса нужны некоторые сведения о будущей системе водоснабжения. И мне кажется, Вы, как хозяин своего дома без труда озвучите или выясните их. К этим сведениям относятся: — расстояние по вертикали от зеркала воды источника водоснабжения до предполагаемого места установки самого дальнего смесителя в метрах. Причем желательно учесть сезонные колебания этого расстояния и, так называемые, динамические, когда зеркало воды опускается из-за того, что Вы берете воду. Чем точнее Вы определите это расстояние, тем точнее будет расчет, потому что вертикальная составляющая потери напора, обычно, самая большая. — расстояние по горизонтали от источника воды до самого дальнего смесителя, рассчитанное исходя из предполагаемого маршрута прокладки трубы. Это расстояние можно измерить не так точно, точность плюс-минус один метр вполне сойдет. — примерное предполагаемое место установки насоса или насосной станции в сборе. Соответственно, с вертикальным расстоянием, желательно, определиться поточнее. — диаметры и материал предполагаемых к использованию в системе труб. Сейчас, обычно, используют пластиковые трубы, а у них у всех примерно равные показатели шероховатости, поэтому, по большому счету, значение имеют только диаметры предполагаемых труб и их длина. К слову, распространенная в интернете формула для расчета водоснабжения: 10 метров горизонтальной трубы равно 1 метру по вертикали, мягко сказать, не всегда верна. В дальнейшем я расскажу почему. — Желательно, конечно, определиться с количеством уголков, тройников, кранов и других элементов системы, называемых «местными сопротивлениями». Но я понимаю, что это довольно сложно, по крайней мере, на данном этапе. Поэтому, по нашему обоюдному согласию, заменим это все, скажем, 10-процентным запасом по напору. Ну, а при монтаже системы, не забывайте простое правило: Чем меньше соединений, тем меньше вероятность, что у Вас что-то потечет. К этому стоит добавить, что и потери напора тоже будут меньше. Да. и самое главное, Вы должны определиться, сколько потребителей (смесители, душ, бачок унитаза, стиральная или посудомоечная машина, уличный кран для полива и прочее) будут у Вас работать одновременно без существенной потери напора. Потому что от этого очень многое зависит. Ниже, я собрал в таблицу потери напора в горизонтальной пластиковой трубе длиной 10 метров в зависимости от диаметра трубы и количества потребителей, рассчитанные с помощью специальной программы. По-моему, получилось очень показательно. Потеря напора в метрах водного столба на горизонтальном участке пластиковой трубы длиной 10 метров в зависимости от внутреннего диаметра трубы и количества потребителей. Источник статьи: http://sansamuch.ru/gidravlicheskij-raschet-dlya-vybora-nasosnoj-stancii/
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.
Как рассчитать необходимую глубину всасывания насосной станции
- Расстояние от зеркала воды в колодце до потребителя, который в сети водопровода находится в самой дальней точке. При этом расстояние складывается из всех участков, потому что сеть обычно не является прямолинейной. Чем больше ответвлений, тем больше потерь напора и расхода.
- Расстояние от насосной станции до места водозабора. Оборудование может быть установлено около колодца, в подвале дома или в специально сооруженном помещении. Чем дальше месторасположение станции, тем больше потери, тем меньше глубина всасывания.
Динамический уровень воды в системе автономного водопровода играет одну из важнейших ролей. Если его значением пренебречь, можно забыть о характеристиках водопроводной сети.
Чтобы бороться с уменьшением глубины водозабора, над колодцем устанавливают кессон. Это специальное цилиндрической или кубической формы емкость, которую закапывают на определенную глубину. В нее монтируют НС. Чем высота кессона больше, тем ниже будет располагаться насос. Таким образом можно снизить место установки наносной станции и уменьшить расстояние от нее до зеркала воды.
Есть еще один вариант. Внутрь колодца устанавливают металлическую конструкцию, собранную из металлопрофиля (обычно уголка или швеллера). Ее крепят к стенкам гидротехнического сооружения. На эту опору монтируют насосную станцию. Для обеспечения более высоких характеристик водопроводной сети опорную конструкцию опускают до уровня поверхности воды в колодце. Неудобство такой установки заключается в том, что станция находится на большой глубине, а значит, следить за ней и обслуживать будет непросто.
Источник
Поверхностный насос для скважины 15 метров
Поднять воду с глубины 15 метров способны ручные поршневые насосы при условии, если поршень будет располагаться ближе к статическому уровню. Центробежные струйные насосы с внешним эжектором тоже вполне успешно справятся с этой задачей. Есть два типа эжекторов: для эксплуатационных колонн внутреннего диаметра 100 мм. и более, а также для диаметров 50 мм. Принцип работы их одинаков, конструкция несколько отличается.
Схема представляет собой комбинацию поверхностного центробежного насоса, забойного сопла и расположения трубки Вентури. Обвязку используют в скважинах малого диаметра для подъема воды с глубины 15 метров и более. Насос под давлением подает воду в сопло. Увеличение скорости потока приводит к снижению давления в точке А, что, в свою очередь, втягивает воду через донный клапан во впускную трубу В. Затем объединенный поток поступает в трубку Вентури, где скорость постепенно уменьшается и напор восстанавливается. Избыточный поток отводится на поверхность через регулирующий вентиль С, который также поддерживает необходимый рециркуляционный поток к соплу.
Что сделать, чтобы хватало воды насосу
Часто возникают проблемы при подаче воды для всасывания насосом. Теоритическая глубина, с которой атмосферное давление может позволить поднимать воду составляет 9 метров.
На практике, с небольшими потерями, максимальная подача воды насосом составляет 7 метров. Наиболее уверенный подъем жидкости насосом с глубины пять метров.Существуют несколько способов, которые помогают увеличить глубину подъема воды:
- Насос, при наличии колодца, можно поместить на площадке, размещенной внутри колодца, или на специальной плавающей на воде платформе.
- Обустройство кессона поблизости колодца или скважины, глубина которого будет такой же как и недостающие для нормальной работы метры.
- Использование готового подземного помещения, которым может быть подвал своего дома, что позволит приблизить к зеркалу воды в источнике насоса. В этом случае под трубу копать глубокую траншею не обязательно, нужно, чтобы ее глубина была ниже границы промерзания, что обеспечит работу зимнего водопровода.
Если расстояние до колодца от дома не большое, до пяти метров, атмосферное давление остальное сделает все само. Главное, чтобы насос к воде приблизился по вертикали, а по горизонтали действуют только силы сопротивления трубопровода.
Их можно уменьшить если увеличить диаметр трубы и использовать ее более гадкой: металлопластик или пластик. - Поднять воду с большой глубины помогает устройство эжектора. В этом случае часть воды с напора аппарата загоняется во всасывающую трубу, этим восполняется недостающее в ней давление. Для более эффективной потери, для эжектора имеется специальная конструкция, напоминающая насадку пылесоса, используемую для побелки потолков и стен.
При сужении вода от напора агрегата ускоряется и за собой увлекает воду, которая идет от источника на всасывание к насосу.
Схема подключения самодельного эжектора
Установка эжектора увеличивает мощность насоса, его можно установить на любую станцию. К тому же эжектор можно легко собрать из любого тройника, подходящего по диаметру. Эффективность его большой не будет, но увеличить глубину подъема воды он сможет.
Использование двух насосов
Проще применять один насос, но иногда использование двух, не слишком мощных устройств, будет хорошим решением для обслуживания источников. В этом случае погружной опускается в колодец или скважину и подает воду на поверхностный насос, на его базе организована насосная станция.
С водоснабжением самостоятельно справиться не сможет ни один маломощный насос, а вместе они могут поддерживать в системе хорошее давление.Здесь существуют своя инструкция для организации устройства в схемах:
- Оба насоса включаются синхронно, подключаются они параллельно к реле давления оборудования.
- Расход воды у подающего насоса должен быть не меньше напорного расхода, иначе будет снижена эффективность связки.
- Защиту от «сухого хода» придется ставить или отдельно на каждый насос, или одну на общее питание всей насосной станции — до реле давления.
Как накачать скважину
Для владельцев скважин одним из вариантов может стать ее накачивание с помощью компрессора, но для этого необходимо загерметизировать верхнюю часть обсадной трубы скважины.
Устройство компрессора для накачки скважины
- При подъеме давления внутри скважины, происходит выталкивание воды наверх по отводящей трубе. При большой мощности компрессора можно обойтись совсем без насоса, что очень удобно где вода в скважине насыщена песком, что противопоказано для любых насосов.
- Можно использовать компрессор одновременно с насосом. Но здесь стоит учитывать, что в скважине давление толкает воду и вверх, и вниз, загоняя ее в водоносный слой обратно. Такой способ подачи воды необходимо использовать с учетом особенностей скважины и особенностей геологии на участке.
Как использовать насосы с большой высотой всасывания можно познакомиться по видео в этой статье.
Выбор типа насоса для колодца
Все водяные насосы для колодцев подразделяются на две большие группы: погружные и поверхностные, поэтому перед тем, как выбрать подходящую модель, в первую очередь необходимо определиться с видом водяного насоса. Прежде, чем выбрать насос для колодца, рассмотрим их достоинства и недостатки.
Поверхностные насосы — особенности
Поверхностные насосы обычно располагаются на земле выше уровня источника водоснабжения (есть варианты размещения их на плавающем плоту, но это выглядит слегка абсурдно).
Рис.1 Внешний вид поверхностного насоса
Высота подъема воды
Поверхностные водяные насосы для скважин или колодцев обеспечивают высоту подъема воды около 8 м. При этом следует учитывать, что при удалении насоса от колодца высота подъема воды уменьшается в соотношении 4:1, то есть если насос поставляет воду на 12 м. от источника водоснабжения, получим высоту подъема 5 м.
Уровень шума
При работе шум поставленных на земле колодезных насосов будет постоянно досаждать хозяевам (он физически не может быть установлен от дома на большом расстоянии) — это потребует принятия специальных мер для обеспечения шумоизоляции.
Место расположения
Стоящим на поверхности насосам необходима защита от осадков, поэтому потребуется сооружение специального навеса или установка его в отдельное помещение.
Обслуживание
Хотя электро насос находится на поверхности и доступ для проверки работоспособности всегда открыт, его сложнее демонтировать и поставить обратно в случае долгого отсутствия хозяев. Так же широко распространенные центробежные виды требуют заливки воды в водозаборную систему для начала работы.
Высота подъема воды
Это основное преимущество погружных помп, некоторые модели которых способны поднимать воду из колодцев глубиной около 70 м. и больше. Соответственно и длина водозаборной линии до дома может быть существенно больше, чем у поверхностных видов.
Уровень шума
Погружная электро помпа находится далеко от дома в колодце под водой, поэтому нет смысла говорить о мешающем шуме при ее работе.
Место расположения
Помпа погружается в колодец и при работе постоянно в нем находится, поэтому ей не требуется отдельное помещение или кессонная камера для установки. Погружную помпу проще извлечь из колодца и установить обратно — это не займет много времени.
Простота обслуживания
Корпус погружной помпы находится под водой, поэтому он просто не рассчитан на частое обслуживание — в случае неисправности ее необходимо извлечь из колодца и осматривать на поверхности. Единственное, чего боится погружной электрический насос — это отсутствие воды, но несложная автоматика в этом случае его отключает.
К недостаткам погружного электронасоса можно отнести наличие длинного электрического кабеля, погружаемого в воду вместе с помпой — это предъявляет высокие требования к качеству и сохранности его изоляции. Автоматика погружных помп несколько сложнее, чем у наружных аналогов, имеющих встроенные элементы управление в своей конструкции.
Несмотря на некоторые недостатки, погружные помпы в силу глубины забора воды, удобства пользования, малых габаритных размеров, являются наиболее предпочтительным вариантом для забора воды из колодца и организации водопровода, по сравнению с поверхностными.
Внешний эжектор и способы его установки
Для подъема воды с глубины до 20 метров с помощью поверхностного насоса (насосной станции) с успехом применяется эжектор. Эжектор — это механическое устройство, которое за счет форсунки впрыскивает воду в основную трубу создавая дополнительное недостающее давление.
Рис.2. Эжектор может быть подключен к любой насосной станции и поверхностному насосу, однако желательно для применения эжектора использовать специализированный насос. Такой насос имеет дополнительное отверстие для подключения трубы идущей к эжектору. Если использовать обычный насос, то на выходе насоса необходимо устанавливать тройник. Один выход тройника образует напорную магистраль, а второй соединяется с эжектором.
Установка эжектора проста. Эжектор устанавливается в точке всасывания, после обратного клапана. Для установки эжектора необходимо две трубы одна основная, вторая вспомогательная. Основная труба от эжектора идет на вход насоса. Вспомогательная труба идет от выхода насоса к эжектору, отбирая часть давления воды.
Особенностью насосной станции с внешним эжектором заключена в том, что недостающее давление берется от этого же насоса. В связи с чем применяемый насос должен быть большей мощности и производительности.
Организовать установку эжектора можно на любом поверхностном насосе, однако удобно, когда насос позволяет установку эжектора без дополнительных отводов, например, насос с внешним эжектором UNIPUMP DP 750.
Рис.3. С помощью насоса с эжектором можно добыть воду с глубины до 40 м. Однако следует учитывать, что для подъема воды с глубины напор насоса с каждым метром уменьшается. Поэтому для водоснабжения дома из глубокой скважины с применением эжектора необходимо выбирать насос с запасом по напору 30-50%.
Важной особенностью применения насосных станций для подъема воды является обратный клапан и отвод для заполнения основной магистрали. Когда насос только установлен в подающей трубе нет воды
При включении насоса он будет работать всухую, что недопустимо. Поэтому важно предусмотреть отвод от основной трубы, через который можно наполнить магистраль воду перед первым пуском насоса. При этом обратный клапан, установленный в точке всасывания, не позволит воде из магистрали свободно вытекать, как при первом пуске, так и при последующей работе насоса, обратно в скважину
Когда насос только установлен в подающей трубе нет воды. При включении насоса он будет работать всухую, что недопустимо
Поэтому важно предусмотреть отвод от основной трубы, через который можно наполнить магистраль воду перед первым пуском насоса. При этом обратный клапан, установленный в точке всасывания, не позволит воде из магистрали свободно вытекать, как при первом пуске, так и при последующей работе насоса, обратно в скважину
Расчет производительности насоса
Производительность этого прибора обычно обозначают в формулах буквой Q. Данная величина отражает перемещенное за единицу времени количество тепла.
Для расчета пользуются формулой:
R — необходимая для обогрева помещения тепловая мощность (кВт); TF — температура теплоносителя в подающей трубе системы (°С); TR — температура в трубопроводе на выходе из системы (°С).
В европейских странах показатель R зависит от условий эксплуатации, его принято рассчитывать в соответствии с нормативами:
- в домах, где не больше двух квартир, мощность циркуляционного насоса для отопления принимают равной 100 Вт/м²;
- в многоквартирных зданиях — 70 Вт/м².
Когда расчет насоса выполняется для построек с плохой теплоизоляцией, значение вышеприведенных показателей необходимо увеличить. Если здание хорошо утеплено, используют показатель R, находящийся в пределах от 30 до 50 Вт/м².
Определение глубины всасывания
Глубина всасывания – это один из ключевых параметров, определяющих работу насосной станции. Это расстояние от поверхности воды до насоса, которое может преодолеть насос за счет разности атмосферного давления и гидростатического давления.
Глубина всасывания влияет на эффективность работы насоса. Чем больше глубина всасывания, тем больше работа насоса, так как он должен преодолеть большее расстояние для подачи воды. Если глубина всасывания больше максимального допустимого значения, насос может остановиться или работать неэффективно.
Определение глубины всасывания осуществляется путем установки насоса на требуемой глубине и замера показаний. Для этого можно использовать и специальные инструменты, такие как зонды или датчики, которые позволяют точно измерить глубину всасывания.
При планировании установки насосной станции необходимо учесть максимальную глубину всасывания, указанную производителем насоса, а также особенности гидрогеологических условий местности, чтобы обеспечить эффективную работу насосной станции и предотвратить ее выход из строя.
