Виды и выбор погружных насосов. как подобрать скважинный насос?

Расчет затрат на отопление

Хорошая отопительная система требует достаточно больших финансовых вложений. Основные расходы связаны с:

1. Оборудование отопительной системы. В него входят котел, насос, радиаторы и материал для разводки.
2. Установка обогревательной системы.
3. Затраты на топливо. Количество потраченных денег зависит от выбранного вами топлива.
4. Поддержка оборудования в рабочем состояние.

При расчете затрат нужно учитывать удельную теплоту сгорания. Рассчитайте путем деления теплопотери за сезон на теплотворность сырьевого продукта и получите количество использованного топлива. Умножьте на стоимость за единицу измерения.

Еще один метод подсчета — это расход кВт в час. На дом, площадью 120 м2 потребляется 12 кВт теплоэнергии. В месяц выходит 8640 кВт. Способ подходит для пользователей газа и электричества

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.

Расчёт и Подбор центробежного Насоса по параметрам

Заполните ниже приведенную форму, и в результате online расчёта будет подобран список центробежных насосов соответствующих заданным параметрам.

Устройство и конструкция

Расчёт и подбор

Установка и монтаж

Обслуживание и ремонт

Подбор центробежного насоса

Для подбора центробежного насоса используют графическую зависимость напора от подачи, которая индивидуальна для каждой модели и приводится в каталогах производителей.

Методика подбора центробежного насоса зависит от возложенных на него задач. Чтобы подобрать повысительный насос — задаются подачей и с оси абсцисс проводят перпендикуляр на кривую характеристики насоса, полученная рабочая точка определит напор при заданной подаче.

Циркуляционный насос подбирают, накладывая на характеристику насоса, гидравлическую характеристику циркуляционного кольца, отображающую зависимость потерь напора от протекающего расхода. Рабочая точка будет находиться в точке пересечения характеристик насоса и циркуляционного кольца.

Если заданным параметрам соответствует несколько моделей, выбирают менее мощный насос работающий в режиме с большим КПД. Подбирая центробежный насос для сети с изменяющимся расходом воды, лучше отдать предпочтение модели с более пологой напорной характеристикой и широким диапазоном подачи.

Шумовые характеристики, часто становятся преобладающим параметром при подборе насосов для установки в жилых домах. В таких случаях рекомендуется выбрать насос с электродвигателем меньшей мощности и частотой вращения не более 1500 оборотов в минуту.

Расчёт центробежного насоса

Расчёт центробежного насоса заключается в определении двух параметров, необходимых для работы системы — подачи и напора. В зависимости от схемы установки подход к вычислению заданных параметров должен быть различным.

Расчёт повысительного насоса для системы водоснабжения выполняется по нагрузке часа максимального водопотребления, а напор определяют разницей между заданным давлением на входе в систему водоснабжения и давлением на вводе водопровода.

Давление на вводе в систему водоснабжения равно сумме избыточного давления у верхней водоразборной точки, высоты водяного столба от насоса до верхней точки и потерь напора на участке от повысительного насоса до верхней точки. Избыточное давление у верхней водоразборной точки обычно принимают 5-10 м.вод.ст.

Расчёт подпиточного насоса для системы отопления выполняют исходя из максимально допустимого времени заполнения системы и её ёмкости. Время заполнения системы отопления обычно принимают не более 2 часов. Напор подпиточного насоса определяется разницей между давлением выключения насоса (система заполнена) и давлением в месте подключения подпиточной линии.

Расчёт циркуляционного насоса для системы отопления выполняют исходя из тепловой нагрузки и расчётного температурного графика. Подача насоса пропорциональна тепловой нагрузке и обратно пропорциональна расчётной разнице температур в подающем и обратном трубопроводе. Напор циркуляционного насоса определяется только гидравлическим сопротивлением системы отопления, который должен указываться в проекте.

Кавитацией называют образование в толще движущейся жидкости пузырьков пара при снижении гидростатического давления и схлопывание этих пузырьков в толще где гидростатическое давление повышается.

В центробежных насосах кавитация образуется на входной кромке рабочего колеса, в месте с максимальной скоростью потока и минимальным гидростатическим давлением. Схлопывание пузырька пара происходит во время его полной конденсации, при этом в месте схлопывания возникает резкое увеличение давления до сотен атмосфер. Если в момент схлопывания пузырёк находился на поверхности рабочего колеса или лопатки, то удар приходится на эту поверхность, что вызывает эрозию метала. Поверхность метала подверженная кавитационной эрозии носит выщербленный характер.

Кавитация в насосе сопровождается резким шумом, треском, вибрацией и что особенно важно, падением напора, мощности, подачи и КПД. Материалов, имеющих абсолютную устойчивость против кавитационного разрушения не существует, поэтому работа насоса в кавитационном режиме не допускается

Минимальное давление на входе в центробежный насос называют кавитационным запасом NPSH и указывается производителями насосов в техническом описании.

Расчёт параметров центробежных насосов

Обвязка насоса скважины

Для правильной обвязки скважинного насоса нам понадобится:

• Насос
• Обратный клапан ГГ + ниппель (либо обратный клапан ГШ)
• Муфта ПНД с наружной резьбой
• Труба ПНД
• Оголовок герметичный ОГС 113/125 или ОГС 127/165 (зависит от диаметра обсадной трубы)
• Угол ПНД обжимной (для поворота трубы)
• Шнур полиамидный  6мм или 8мм (для подвешивания насоса)
• Автоматика

Бывает три типа автоматики:

1.       Блочная  (собирается по частям и состоит из Штуцера 5-ти выводного, Штуцера 3-х выводного; Реле давления PM/5G, PA 12 MI; Манометра; Датчика сухого хода; Реле протока воды WATTS)

2.       В сборе (Реле давления PM/5-3W,  Турбипресс)

3.       В сборе с компенсатором гидроударов (Блок автоматики PS-01A, PS-01С)   

Гидроаккумулятор или Бак для воды ATV (рекомендуется с баком использовать автоматику PS-01A)

Следует учесть, что у гидроаккумулятора указывается полный объем.

 Помните, основное предназначение — компенсация гидроударов.

Слишком большой объем может привести к эффекту застаивания воды .   

Так гидроаккумулятор на 24л будет запасать всего 11,3л.

• Если гидроаккумулятор будет удален от автоматики, то дополнительно понадобится Муфта ПНД с наружной резьбой  1″ и Муфта ПНД с внутренней резьбой  1″

• Муфта ПНД с наружной резьбой 1″ для отвода трубы после автоматики

• Дополнительные элементы  сантехники  на Ваше усмотрение (краны, тройники, ниппели и т.д.)

• Кессон (На Ваше усмотрение)

Кессон — это колодец, в котором размещается верхняя часть скважины и герметичный оголовок. Применяется как правило для избегания  попадания мусора на поверхность участка скважины. Также в  декоративных целях, когда скважина находится где-то на участке. Состоит из кольца полимерно-песчаного, конуса, дна и люка.

• Утеплитель трубы при прокладке в земле (вспененный полиэтилен или пенополистирол)
• Греющий кабель

 Крепится на открытые участки трубопровода в скважине (до воды) и трубе проложенной до дома (в утеплителе). Также кабель бывает двух исполнений: наружный кабель
(крепится на поверхности трубы) и внутренний кабель (протягивается внутри трубы).

Как правило для наружного кабеля используется не пищевая термоусадка , но для внутреннего кабеля помимо пищевой термоусадки понадобится еще специальный сальник АКС1 для введения кабеля в трубу и тройник с внутренней резьбой под сальник на 3/4 или 1/2. Как правило обычно подходит тройник 1″х3/4х1″ или 1″х1/2х1″.

Также Вы всегда можете проконсультироваться у наших менеджеров, позвонив по телефону (351)222-10-92, заказать звонок (через форму на сайте) или связаться он-лайн.

.Вы можете позвонить нашим менеджерам по телефону +7 (351) 222-10-92 и проконсультироваться по интересующим Вас вопросам. Сайт компании ВИКО: www.td-viko74.ru «ВИКО» — инженерная сантехника в Челябинске

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.

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.

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.

Рассмотрим пример расчета погружного скважинного насоса для работы с автоматикой:

Глубина скважины:  30м (А)

                Насос всегда поднят от дна скважины на 2-3 метра. 

                Допустим возьмем подъем 2м. В результате  (А = 28м).

Горизонтальный участок трубы (Б) :  

                От скважины до дома: 20м или 0,2атм  по горизонту,  (Б = 20м)

Сопротивления напору (В) :

                Наличие 5 поворотов трубы (0,5атм = 50м);

                 обратный клапан (0,39атм = 39м) и фильтр (0,4 атм =40м), (В = 129м)

Необходимо учесть, что если глубина скважины составляет более 60м, то необходимо установить 2 обратных клапана  — один ставится непосредственно после насоса, а второй на высоте 45-50м.

Также большинство производителей рекомендуют ставить обратный клапан после насоса через расстояние от 1  до 5 м, но этим можно пренебречь на малых глубинах.

Зеркало воды возьмем:  5м (Г)

                Учтем зеркало воды  и получим столб воды в котором будет находиться насос 28м-5м=23м (А=23м)

Знаете ли Вы, что насос испытывает  нагрузку  подъема жидкости начиная с конца столба воды.

В этом  примере зеркало 5м — следовательно насосу потребуется преодолеть сопротивление столба воды в 5м по вертикали. Таким образом, сопротивление по напору составит 0,5атм  (10м=1атм).

Однако надо учесть сезонные колебания столба воды — это порядка 10м, т.е. добавляем еще 1атм потерь.

В итоге:  Г=5+10=15м (Г=15м)   

Дебет:  1,8 м.куб./час  (Д)

                Если Вам неизвестен дебет Вашей скважины, то смело можете брать 1,2-1,4 м.куб/час

                Произведем расчет количества воды, производимое скважиной:

            Д= 1,8*1000/60 = 30 л/мин

Точек разбора воды:  возьмем одну (Т)

Д = 30л/мин;  T= 10л/мин     ===>    Д>Т

Д>Т — значит вода не убывает в скважине,следовательно насосу нет необходимости работать на столб воды в скважине, при ее опустошении ==>   (А = 0)

Произведем расчет по имеющимся данным:

Переводим величины горизонтальных потерь в вертикальные (10м по горизонтали  = 1м по вертикали):

(Б+В)/100    ==>   (20м+129м)/100 = 1,49м ;  Г=15м

А+Б+В+Г = Е, при условии Д < Т;   Б+В+Г = Е, при условии Д >= Т

15м+1,49м = 16,49м    =>
   Е = 16,49м     (16,49м/100 = 1,649атм)

1,649м (2атм)  эта высота будет потрачена только на подъем воды до реле давления. т.е. мы получим на выходе трубы давление воды не более 0,1 атм.

Исходя из этого нам нужно получить на выходе,  т.е. в точке разбора воды около 2,6 атм (26м).

Следует помнить, что если Вы используете автоматику, то давление в  гидроаккумуляторе устанавливается всегда на 0,1атм меньше давления включения автоматики !!! Также необходимо знать, что гидроаккумулятор стабилизирует давление в системе и его сопротивлением можно пренебречь. 

Правильно настроенный гидроаккумулятор прослужит дольше.

Если у Вас многоэтажный дом, то необходимо учесть подъем до самой верхней точки разбора, из учета 10м=1атм потерь.

В итоге получаем: 2,6 + 2 + Hверхней точки  = 4,6атм (46м).

Делаем вывод, что подъем насоса должен быть не менее 46 метров.  

46м + 10%  = 50,6м  => Идеальным  вариантом  будет насос с подъемом  50 метров.

Всегда делаем минимальный запас 5-10% по мощности насоса. Это уменьшит его износ и позволит работать двигателю более стабильно при перепадах напряжения и пусках насоса.

Из полученного расчета получаем список подходящих  насосов:

Aquario ASP 1Е 45-90(напор 45 м, КАБЕЛЬ 35м.)   —  Запас по давлению 24%

Aquatech SP 3.5″ 4- 45 (напор 45 м, кабель 25 м)   —  Запас по давлению 14%

BELAMOS Насос скважинный TF3- 60 (напор 60 м, длина кабеля 35 м)   —  Запас по давлению 62%

WWQ Насос скважинный 3NSL 0,5/30P (напор 53 м, длина кабеля 30 м)   —  Запас по давлению 34%

Самый минимальный подходящий вариант и при этом  финансово привлекателен:

WWQ Насос скважинный 3NSL 0,5/30P (напор 53 м, длина кабеля 30 м)   —  Запас по давлению 34%

Aquatech SP 3.5″ 4- 45 (напор  45 м, кабель 25 м)   —  Запас по давлению 14%

Самый идеальный вариант:

 WWQ Насос скважинный 3NSL 0,5/30P (напор 53 м, длина кабеля 30 м)   —  Запас по давлению 34%

С  таким скважинным насосом и напор будет хороший и в дальнейшем можно немного расширить длину горизонтального водопровода или добавить большее число точек разбора, без критичных для двигателя нагрузок.

Расчёт напора скважинного насоса

Расчёт напора осуществляется по следующей формуле:

Напор = (расстояние от точки установки насоса в скважине до поверхности земли + горизонтальное расстояние от скважины до ближайшей точки водоразбора * + высота самой высокой точки водоразбора в доме) × коэффициент водопроводного сопротивления **

Если скважинный насос будет эксплуатироваться вместе с накопительным резервуаром, то к приведенной выше формуле расчёта напора необходимо добавить значение давления в накопительной ёмкости:

Напор = (расстояние от точки установки насоса в скважине до поверхности земли + горизонтальное расстояние от скважины до ближайшей точки водоразбора + высота самой высокой точки водоразбора в доме + давление в накопительной ёмкости ***) × коэффициент водопроводного сопротивления

Примечание
* — при расчёте учтите, что 1 вертикальный метр равняется 10 горизонтальным; ** — коэффициент водопроводного сопротивления всегда равен 1.15; *** — каждая атмосфера приравнивается к 10 вертикальным метрам.

Бытовая математика
Для наглядности смоделируем ситуацию, в которой семье из четырёх человек необходимо подобрать насос для скважины глубиной 80 метров. Динамический уровень источника не опускается ниже 62 метров, то есть насос будет установлен на 60-ти метровой глубине. Расстояние от скважины до дома — 80 метров. Высота самой высокой точки водоразбора — 7 метров. В системе водоснабжения есть накопительный бак ёмкостью 300 литров, то есть для функционирования всей системы внутри гидроаккумулятора необходимо создать давление в 3,5 атмосфер. Считаем:

Напор=(60+80/10+3,5×10)×1,15=126,5 метров.

Какой насос нужен для скважины в данном случае? – отличным вариантом будет приобрести Grundfos SQ 3-105 , максимальное значение напора которого составляет 147 метров, при производительности 4,4 м³/ч.

В этом материале мы детально разобрали, как рассчитать насос для скважины. Надеемся, что после прочтения данной статьи вы сможете без посторонней помощи рассчитать и выбрать скважинный насос, который благодаря грамотному подходу прослужит не один год.

Расчет насоса для скважины производится после изготовления скважины, получения паспорта на нее. Документация выдается специалистами компаний, в которых заказывается услуга. В ней указаны основные параметры скважины – подача, уровни зеркала, конструкция фильтра на забое. При заполнении паспорта скважины применяется профессиональное оборудование, многократно превосходящее бытовые насосы. Поэтому пользователь может смело выбирать любую модификацию поверхностного, погружного насоса в указанных пределах. В идеале производительность скважинного насоса должна быть на 5-10% меньше, чем аналогичный показатель источника водозабора. Рис. 1.

Рисунок 1. Схема источника водозабора.

Расчет в обязательном порядке учитывает характеристики:

• количество сантехнических приборов;
• схема их расположения;
• суточная потребность семьи в жидкости;
• классификация используемой системы водоподготовки.

Расчеты погружных моделей отличаются от вычислений для поверхностных насосов.
Оптимальным вариантом скважинного насоса является винтовая, вихревая, центробежная модификация оборудования, допускающие 40 г/л либо 180 г/л примесей соответственно. Вибрационные насосы резко снижают бюджет водообеспечения коттеджа, однако имеют низкий ресурс, выходят из строя при обилии песка.

Другие факторы

Решая задачу, как правильно подобрать насос для скважины, необходимо учесть качество бурильных работ. Если для этого использовались профессиональные установки, которые обслуживали квалифицированные рабочие, это станет залогом надежности скважины. Однако нередко бывает так, что для экономии средств бурение выполняется своими руками или силами приглашенных шабашников. В таком случае за качество скважины никто не может поручиться.

Согласно многолетним наблюдением, самодельные скважины намного быстрее скапливают ил и песок внутри шахты. Чтобы пользоваться подобными сооружениями, рекомендуется устанавливать скважинные центробежные насосы, специально разработанные для эксплуатации в сложных условиях. За установки данного типа придется выложить больше денег. Однако подобные устройства способны работать в режиме значительного загрязнения воды.

Если установить простой насос в подобную шахту, то он очень быстро выйдет из строя. Обладатели профессионально выполненных скважин имеют в этом случае больше преимуществ. У них есть возможность подобрать насос для скважины с любыми необходимыми параметрами.

Чтобы транспортировать воду из ствола скважины на поверхность земли, применять резиновый шланг не всегда получается. Дело в том, что по ходу работы происходит разрежение воздуха внутри шланга, из-за чего его стенки могут слипаться. Как результат, возникают перебои в подаче воды к потребителю. Во избежание подобных эксцессов, рекомендуется применять специальные трубки из пластика.

Перед тем, как подобрать глубинный насос для скважины, необходимо также учесть приблизительный расход воды в день. Как правило, речь идет о среднем показателе, т.к. летом воды расходуется больше, а зимой – меньше. Как показывает практика, семья из 3-4 человек потребляет в день примерно 60-70 литров. Здесь не учтен расход на полив огорода и другие работы на приусадебной территории. Наличие сада, огорода и домашних животных повлечет за собой увеличение ежедневного расхода.