Насос для водоснабжения из колодца и скважины. Как выбрать насос для дачи?

Содержание:

1. Насос для водоснабжения дома.
2. Какой насос лучше для водоснабжения загородного дома?
3. Как работает насос для водоснабжения?
4. Как выбрать насос для частного дома?

Практически у любого владельца загородного дома после строительства колодца или скважины возникает задача организации водоснабжения из него. Без системы водоснабжения сложно представить комфортное проживание в загородном доме. Естественно, после самого источника воды основным элементом в системем водоснабжения является насос. В этой статье мы расскажем как правильно подобрать насос для Вашего загородного дома.

Насос для водоснабжения дома.

Насосное оборудование-серьезная и обширная тема, часто, выделяемая в отдельную дисциплину. Глубоко углубляться в термины и определения мы не будем, а уделим больше внимания основным вещам, которые действительно необходимы владельцу загородного дома, чтобы грамотно подобрать насос.

Итак, что же такое насос:

Насос — это гидравлическая машина, которая служит для преобразования механической энергии, получаемой от двигателя, в энергию движущегося потока жидкости.

Насосы в системе водоснабжения загородного дома выполняет сразу несколько важнейших функций:

• поднимают жидкость на определённую высоту;

• перемещают воду под напором на необходимое расстояние в горизонтальной плоскости;

• создают и поддерживают давление в системе водоснабжения;

• при необходимости насосы могут осуществлять циркуляцию воды в системе водоснабжения, например, для поддержания заданной температуры в системе водоснабжения.

Какой насос лучше для водоснабжения загородного дома?

Наибольшее распространение получили лопастные центробежные насосы. Именно такие насосы используются в системе водоснабжения загородного дома. Основным рабочим органом насоса является рабочее колесо с лопостями.

Как работает насос для водоснабжения?

Вращаясь, рабочее колесо (или несколько колёс) за счёт центробежной силы подаёт (отбрасывает) воду в напорный трубопровод, при этом создаётся разряжение на всасывающем трубопроводе, которое затягивает воду в насос.

Как выбрать насос для частного дома?

Мы с Вами выяснили, что нам необходим центробежный насос, имеем представление о том, как он работает, теперь разберемся как подобрать такой насос. Подбирается такой насос по следующим характеристикам:

Подача — объём жидкости, подаваемый насосом в единицу времени, выражается в м³/сек, м³/ч, л/с. Иногда подачу называют расходом. Подача или расход обозначаются латинской буквой Q.

Напор — приращение удельной энергии потока среды при прохождении её через рабочие органы насоса. Данное определение может быть сложным для человека, который только столкнулся с темой насосов, поэтому опишем термин «напор» более просто: Напор — высота, на которую насос может поднять жидкость. Напор обозначется латинской буквой H.

Это две основные характеристики, необходимые для подбора насоса.

Сложность расчёта и подбора насоса для частного загородного дома заключается в том, что существующая нормативная база, методики и учебники, описывают расчёт системы водоснабжения для больших зданий с большим количеством водопотребителей, для обычного дачного дома чёткой утверждённой методики нет.

Почему не стоит подбирать насос для частного загородного дома по методикам многоквартирного дома?

Давайте попробуем определить подачу (расход) воды частного загородного дома как для многоквартирного здания. Насос должен обеспечить подачу максимального расхода воды.

q^tot_hr=q^tot_hr,u * U/1000

q^tot_hr,u — общая норма расхода воды потребителем в час наибольшего водопотребления.

Согласно СП 30.13330.2016 (Таблица А 2) для домов квартирного типа данный расход принято принимать:

13 л/ч — для домов с водопроводом, канализацией и ваннами и емкостными водонагревателями.

U – количество жителей.

Примем количество жителей равное 4 чел.

Тогда:

q^tot_hr=13* 4/1000=0,052 м³/ч=52 л/ч

Очевидно, что такой расход не соответствует действительности — он слишком низкий. Для наглядности скажем, что с такой подачей обычную ванную (около 500 л) мы смогли набрать примерно за 10 часов. Такой заниженный результат, связан с тем, что приведённые нормы относятся именно к многоквартирным домам с большим количеством пользователей, которые расходуют различное количество воды.

Как правильно рассчитать расход (подачу воды) для загородного дома.

Существует другой подход к определению требуемой подачи воды для загородного дома. Он уже опирается не на количество жителей, а на расходы сантехнических приборов. Расход конкретного сантехнического прибора можно посмотреть в «СП 30.13330.2016 Внутренний водопровод и канализация зданий.» (Таблица А 1)

Для начала нам необходимо смоделировать неблагоприятную возможную ситуацию, когда у нас работает одновременно несколько водоразборных приборов. Например, в утренние часы кто-то из жителей загородного дома воспользуется туалетом, кто-то в этот момент будет принимать душ, кто-то — умываться/мыть руки, кто-то — помоет чашку после утреннего кофе. Далее нам необходимо суммировать расходы рассмотренных сантехнических приборов, работающих одновременно.

Санитарно-технический прибор	общий секундный расход воды л/с
Умывальник со смесителем	0,12
Душевая кабина с глубоким душевым поддоном и смесителем	0,12
Мойка со смесителем	0,12
Унитаз со смывным бачком	0,1
Суммарный расход	0,46

Таким образом, расход составляет:

Q=0,46 л/с=1,656 м³/ч

Как мы видим, такой подход к расчёту подачи (расхода) воды загородного дома гораздо более точный.

Определение напора насоса для водоснабжения из колодца или скважины на даче.

Требуемый напор насоса определяется, исходя из необходимости поднять воду и обеспечить требуемый напор у диктующей точки. Диктующей точкой называют водоразборный прибор, путь воды до которого даёт максимальные потери напора. Грубо говоря, диктующая точка-водоразборный прибор, куда труднее всего подать воду. Как правило, это наиболее отдалённый и высоко расположенный прибор.

Исходя из этого, требуемый напор можно определить по следующей формуле:

Н_тр.= Н_г.+h_тр.+h_м.с.+H_пр.

Н_г.— геометрическая высота от отметки установки насоса до отметки диктующего водоразборного прибора .

h_тр— потери напора в трубах (по длине сети) от насоса до диктующего водоразборного прибора.

h_м.с.— потери напора на местные сопротивления ( повороты труб, краны, фильтры, клапаны и т. д.)

H_св.— напор у диктующего прибора при закрытой задвижке.

Теперь разберёмся как посчитать каждый из этих элементов формулы.

Н_г.— геометрическая высота.

Тут всё просто. Большинство насосов рекомендуется устанавливать на высоте не менее 1 м от дна источника водоснабжения (колодца, скважины). Глубину установки насоса от поверхности мы знаем. Высоту подполья знаем. Если диктующий водоразборный прибор установлен не на первом этаже-прибавляем высоту этажа/этажей. Высота установки большинства сантехнических приборов над полом составляет около 1 м.

Пример.

Допустим.

у нас колодец глубиной 10 колец (высота кольца 0,9 м), двухэтажный дом (высота этажа 3 м) с подпольем высотой 0,6 м, на втором этаже установлен диктующий водоразборный прибор на высоте 1 м от пола.

Тогда:

Н_г.=(10*0,9-1)+0,6+3+1=12,6 м

h_тр— потери напора в трубах при водоснабжении загородного дома

Потери давления в новых полиэтиленовых или полипропиленовых трубах крайне незначительны, поэтому иногда, при небольшой длине трубопровода, их просто не учитывают. Если же их необходимо посчитать, то следует воспользоваться таблицами для гидравлического расчёта водопроводных труб (авторы: Ф. А. Шевелев и А. Ф. Шевелёв).

В этом справочном пособии указаны потери напора по длине трубопровода, в зависимости от проходящего по нему расхода. Мы с Вами уже посчитали наш секундный расчётных расход (подачу) воды. Как правило, вода подается в загородный дом по водопроводу из полиэтилена низкого давления (ПНД) диаметром 32 мм. Открываем соответствующий раздел «Полиэтиленовые трубы» и по нашему расходу (в нашем примере это 0,46 л/с) смотрим соответствующие потери напора в трубе диаметром 32 мм. Данные в пособии приведены для 1000 м длины трубопровода. Для нашего примера 1000i≈ 56,17 (примем ближайшее значение).

Т. е. при данном расходе потери напора на 1 м длины трубопровода составят:

56,17/1000=0,05617 м≈6 см

Т. е. если длина магистрали от колодца до дома 10 м, то потери напора на данном участке составят 60 см.

Аналогично, можно посчитать потери в трубопроводе на горизонтальных участках внутри дома. На практике при небольших расстояниях от насоса до диктующей точки, потери в трубопроводе принимают равными 1 м.

h_м.с.— потери напора на местные сопротивления в водоснабжении дачи и частного дома

Местное сопротивление возникает за счёт изменения направления потока и изменения сечения водопровода. Местное сопротивление создают различные повороты (колена), тройники, переходники, клапаны, фильтры. Значение местного сопротивления для каждого элемента зависит от конструкции самого элемента и параметров потока, проходящего через него. Как правило, для загородного дома принимают средние значения местных потерь, по опыту строительства и монтажа аналогичных систем.

Местные сопротивления на водопроводной арматуре, фиттингах, устройствах
Угол	h≈ 1 м
Тройник	h≈ 1 м
Обратный клапан	h≈ 4 м
Механический фильтр грубой очистки	h≈ 3 м

Так что, зная примерное количество тех или иных элементов, можно посчитать суммарные потери на местные сопротивления в водопроводе.

Допустим, у нас по схеме предполагается 3 угла, 3 тройника, 1 обратный клапан и 1 механический фильтр.

Тогда:

h_м.с.=3*1+3*1+1*4+1*3=13 м

H_пр.— напор у диктующего прибора.

Напор у диктующего прибора-это давление воды непосредственно перед сантехническим прибором при закрытой задвижке. Для большинства приборов этот напор составляет 20 м. Напор в 2 бара (≈20 м) указывают и многие производители насосов в рекомендациях по подбору конкретной модели.

Теперь, зная все элементы формулы, мы с Вами можем подсчитать требуемый напор.

Н_тр.= 12,6+0,6+13+20=46,2 м

Подбор насоса для загородного дома по характеристикам Q и H.

В предыдущих шагах мы с Вами посчитали характеристики, необходимые для подбора насоса. Эти данные являются характеристиками рабочей точки. Каждый насос обладает такими же характеристиками, т. е. подавая определённое количество воды (расход/подача), он может обеспечить определённый напор.

Далее нам необходимо открыть каталог производителя насосов, из продукции которого мы собираемся выбрать насос и на графиках Q-H (подачи-напора) поставить нашу рабочую точку. По оси X, как правило откладывается расход (подача), по оси Y — напор. Эти показатели являются координатами рабочей точки. График насоса, должен располагаться над нашей расчётной точкой, как можно ближе к ней, желательно, чтобы точка находилась под центральной частью графика работы насоса.

На практике подбор насоса по каталогу продукции производителя, как правило, автоматизирован, т. е. Вы просто вводите расход (подачу) и напор Вашей рабочей точки. А программа подбирает Вам наиболее подходящие насосы.Такая программа, например, есть у известной фирмы Grundfos.

Например, если ввести в форму подбора насоса данные нашей рабочей точки из примера:

Q=0,46 л/с=1,656 м³/ч

Н_тр.= 12,6+0,6+13+20=46,2 м

То в результате нам выдаст список подходящих для нашего случая насосов. Первый из них —

SQ 3-40. Если открыть, рабочие характеристики этого насоса, на них уже будет обозначена наша рабочая точка (жирный толстый кружок).

Как мы видим, график работы насоса находится близко к рабочей точке, рабочая точка находится под графиком работы насоса, под его центральной частью. Также указан КПД насоса при обеспечении параметров нашей рабочей точки, он равен 57 %. Может показаться, что это низкий КПД, однако, это не так. КПД работы насоса 50-70% считается очень хорошим результатом, ведь насос изготавливается не под конкретную рабочую точку, а под диапазон таких точек.

Что же касается марки, производителя насоса. Выбор стоит делать в пользу дорогих насосов. Они могут стоить в несколько раз дороже дешёвых аналогов, но прослужат гораздо дольше. Экономить на насосе для водоснабжения дачи и загородного дома не стоит, ведь любая поломка насоса принесёт массу неудобств и повлечёт за собой расходы на его демонтаж, диагностику, ремонт, замену и т. д..

Вот так, подбирается насос для водоснабжения из колодца и скважины для загородного дома. Желательно, подбор насоса доверить профессионалам . Если Вы решили подобрать насос самостоятельно, надеемся наша статья Вам помогла.