Насосы для подачи воды из колодцев и скважин

Многие загородные дома, особенно небольшие, обеспечиваются водой из, расположенного во дворе колодца. Но если когда-то вода поднималась вручную, то теперь она качается насосами, которые делают пользование водой комфортным. Колодец с водой хорошего качества может обеспечить водой семью из 3-4 человек, если его дебет достигает хотя бы 0,5 м³ в сутки.

Но, чтобы водоснабжение было действительно комфортным, очень важно правильно подобрать насосное оборудование. Правильный насос обеспечит номинальным давлением воды все водоразборные точки, не приведет к разрушению водозабора при интенсивном использовании, а также будет экономно расходовать электроэнергию.

Колодцы нередко используются даже при наличии подключения дома к централизованному водопроводу. Например, для полива, поскольку вода из колодца является практически бесплатной, в отличие от водопроводной, стоимость которой включает в себя еще и стоки. Поливая сад и огород колодезной водой, необходимо платить только за потребляемую насосом электроэнергию.

Погружной или поверхностный насос

В индивидуальных водозаборах потребителями очень часто используются вихревые насосы с рабочим колесом, приводимым в движение электромотором. Такие насосы могут иметь одно или несколько рабочих колес. Их количество определяет тип насоса: одноступенчатый или многоступенчатый. По расположению относительно уровня грунта вихревые насосы делятся на две группы:

•  поверхностные насосы (самовсасывающие либо требующие заполнения ротора водой перед каждым запуском); 
•  погружные насосы (колодезные и скважинные). 

Эти насосы отличаются по внешнему виду, способу установки, а также технико-эксплуатационными характеристиками. Рассмотрим их подробнее.

Поверхностные насосы чаще всего встречаются с горизонтальным расположением вала. Их устанавливают в специально отведенном для них месте, например, в подвале или надземном помещении. Такие насосы всасывают воду из колодцев через подведенную к ним трубу, и подают ее под давлением к точкам водоразбора. Подача может осуществляться не непосредственно, а через мембранный бак, наличие которого делает пользование водой более комфортным и безопасным для оборудования. Поверхностные насосы имеют специальную горловину, через которую нужно заполнить водой ротор и всасывающую трубу, чтобы образовать гидравлический контур. Для самовсасывающих насосов данную процедуру нужно выполнить только перед первым запуском; насосы с обычным всасыванием необходимо заполнять водой каждый раз, и их используют чаще всего в качестве повышающих давление.

Поверхностные насосы можно было бы считать универсальным решением, если бы не их ограничение по глубине всасывания. В технических характеристиках большинства поверхностных насосов данный параметр ограничен 9 м, при этом реальной глубиной всасывания принято считать 7 м. Таким образом, если уровень воды в колодце падает ниже 7 м, то использование поверхностных насосов становится невозможным.

Погружные насосы качают воду, находясь ниже уровня водоносного горизонта. В рабочем положении их вал расположен вертикально. Цилиндрический корпус погружных насосов содержит электродвигатель и одно или несколько рабочих колес. Такие насосы подвешиваются на тросе; к ним ведет подающая напорная труба и электрический провод.

Отдельным видом погружных насосов являются скважинные (глубинные) насосы, способные подавать воду на высоту до 200 м. Диаметры этих насосов подбираются в соответствии с диаметром скважины.

В частных домах для подъема воды чаще всего используют поверхностные самовсасывающие и погружные насосы. Другие виды, в частности, с обычным всасыванием или с трубкой Вентури (сопло-насадка, позволяющая увеличить глубину всасывания) не так популярны, и поэтому встречаются в продаже намного реже.

Насос для колодца

При выборе насоса, который будет качать воду из колодца, прежде всего, учитывают дебет источника. Количество забранной воды не должно превышать производительность водоносного слоя. Кроме того, учитывается суточная потребность в воде и необходимый напор. Значение имеют также и условия водоносного слоя – является ли он напорным.

Колодцы бывают нескольких типов:

•  шахтные колодцы. Их обычно обсаживают бетонными кольцами. Глубина таких колодцев, как правило, не превышает 20 м, но обычно меньше. Роются шахтные колодцы как вручную, так и машинным способом. Самовсасывающие поверхностные насосы для шахтных колодцев целесообразно выбирать только при высоком уровне воды – менее 7 м. Если уровень установился глубже этой отметки, то подойдет только погружной насос. Встречаются также сухие шахтные колодцы, дно которых расположено выше водоносного слоя, но при этом появляется возможность опустить ниже всасывающую трубу. Стоит отметить, что использование глубинных насосов для подъема воды из шахтных колодцев возможно, но нецелесообразно по ряду причин, связанных с существующими гидравлическими условиями работы; 
•   абиссинские колодцы – по сути, неглубокие узкотрубные скважины. На конце трубы, расположенном непосредственно в водоносном слое, устанавливается шпилечный фильтр. Абессинские колодцы характерны для местности, где вода залегает неглубоко, а производительность водозабора значительная. Такие условия создаются в основном на песчаных и иных грунтах с высокой фильтрующей способностью. Узкотрубные скважины бурятся специальным оборудованием – копром на треноге или вибробуром. Для забора воды, обычно используются самовсасывающие поверхностные насосы; 
•   скважины на песок или известняк тоже по определению относятся к колодцам, только к глубинным. Труба скважины внизу заканчивается фильтром на специальной подфильровой трубе. Глубина скважин может достигать многих десятков метров. Для их бурения используют спецтехнику. Поднимают воду из скважины глубинные насосы, подвешенные на тросу. 

Характеристики водяных насосов

Двумя наиважнейшими характеристиками насосов являются:

•  производительность, обозначаемая Q, и показывающая количество воды, которое насос способен перекачать в единицу времени; 
•  напор (высота подъема), обозначаемый Н. Показывает, на какую максимальную высоту может подаваться вода при указанной производительности. 

Обе характеристики являются взаимосвязанными: при постоянной частоте вращения рабочего колеса с ростом производительности будет уменьшаться напор. График зависимости данных параметров называется характеристикой насоса. Производительность на этом графике располагается по горизонтали, а напор – по вертикали. На одном графике могут находиться несколько кривых, которые отражают характеристики различных моделей насосов, принадлежащих к одному типу.

Теперь, умея читать характеристики насосов, можно подобрать максимально соответствующую модель. Но для этого, нужно знать требования, которые в каждом случае индивидуальны. Так, высотой подъема насоса является разница между уровнем воды в колодце и максимально высокой точкой водоразбора в доме. Необходимо также учесть гидравлическое сопротивление и требуемый напор в точках водоразбора. Гидравлическое сопротивление складывается из линейных (на прямых участках труб) и местных (повороты, изменение диаметра труб, клапаны, фильтры и другая арматура) потери. Обычно суммарные гидравлические потери для среднего коттеджа составляют 1 5-2 м водяного столба. В точках водоразбора необходимый напор составляет 10-15 м.

Производительность насоса для односемейного дома усреднено составляет 3-4 м³/ч. Однако, если точек водоразбора больше обычного, и к тому же предусмотрен полив значительных площадей, то потребуется индивидуальный расчет. Такой расчет можно произвести самостоятельно. Для этого потребуется посчитать, какое количество воды за единицу времени вытекает из всех имеющихся точек водоразбора при давлении, которое обеспечивает тот или иной тип насоса. Полученное число и будет требуемой производительностью насоса. Однако прирожденным гуманитариям за точными расчетами следует обратиться к специалисту.

Необходимо помнить, что потребность в воде никак не может превысить дебет колодца или скважины. Если такой риск существует, то следует выбирать насосы с защитой от сухого хода.

Зная требуемую высоту подъема воды и потребление, можно найти так называемую «рабочую точку» на графике характеристик насосов. После этого находим ближайшую кривую сверху над «рабочей точкой». Эта кривая будет принадлежать подходящему по всем параметрам насосу. Линия кривой может проходить прямо по точке, но может расположиться и на значительном удалении от нее. В первом случае насос, соответствующий данной кривой, будет отвечать вашим требованиям, что называется, впритык; но, чем кривая дальше располагается от «рабочей точки», тем менее экономичной будет работа насоса. В данном случае можно снизить требования по производительности, либо искать более подходящую линейку насосов.