Стремление обеспечить автономное водоснабжение частного дома или дачи, в большинстве случаев, продиктовано не только желанием получить источник чистой воды, но и насущной необходимостью. Это относится к удаленным районам, где нет возможности подключиться к централизованному водоснабжению. В этом случае наиболее оптимальным решением будет бурение скважины и обустройство системы бесперебойной подачи воды из нее. Сердце такой системы это скважинный насос.
В случае если стоит задача обеспечить дачный участок, вполне достаточно песчаной скважины, глубина которой будет, в зависимости от расположения участка, от 15 до 40метров. Ее мощности вполне достаточно чтобы обеспечить потребности периодического проживания и полива в теплое время года. Обеспечение же городского комфорта в частном доме требует комплексного подхода.
Для того чтобы обеспечить бесперебойной снабжение чистой водой дома в котором постоянно проживает семья из нескольких человек лучшим решение будет артезианская скважина. Это потребует более сложных, длительных и дорогостоящих мероприятий, для которых, помимо всего прочего, потребуется согласование и получение разрешающих документов. Глубина залегания водонасыщенных известняковых пород, в зависимости от расположения участка, колеблется от 40 до 250 метров. Для подъема воды с такой глубины потребуется скважинный насос, который отличается повышенной мощностью. Кроме того, в силу специфики работы, еще и компактными размерами. Ведь насос опускается непосредственно в скважину, диаметр которой составляет порядка 100-160 мм.
Расчет мощности скважинного насоса
Для того чтобы определить какой насос для скважины будет оптимальным, потребуется произвести расчет требуемой мощности. Делать это нужно после того, как скважина пробурена и определены ее паспортные данные.
Но в первую очередь необходимо определить максимальный объем расхода воды, секундный или часовой. Считают по формуле
Qmax= EQn
где Qn - расход конкретного сантехнического прибора.
Нормы расхода бытовых сантехнических приборов составляют:
- - кухонная мойка – 0,2 литра в секунду (0,7 куб.м в час);
- посудомоечная машина – 0,2 л/с (0,7 куб.м/ч);
- смеситель для ванны – 0,3 л/с (1,1 куб.м/ч);
- раковина в ванной комнате – 0,1 л/с (0,4 куб.м/ч);
- автоматическая стиральная машина – 0,2 л/с (0,7 куб.м/ч);
- душевая кабина – 0,2 л/с (0,7 куб.м/ч);
- унитаз – 0,1 л/с (0,4 куб.м/ч).
Для дальнейших расчетов мощности скважинного насоса необходимы данные из паспорта скважины:
- - статический и динамический уровни воды;
- глубина, а также глубина и размеры ее фильтровальной части;
- диаметр;
- дебит (производительность).
Зная характеристики скважины и суммарный расход нужно понимать, что максимальный расход должен быть на 15-20 % меньше дебита.
Следующий рассчитываемый параметр это максимальный напор. Расчеты производят по формуле
H = Ptap * 10,2 + Hgeo + EHf
где
Ptap– требуемое давление в системе. Эталонным считается давление в городской сети центрального водоснабжения 2-3 бара;
Hgeo- геодезический напор. Разность высот динамического уровня и наивысшей точки водоразбора в метрах;
EHf - потери напора. Зависят от длины и материала трубопровода, плюс потери на поворотах, задвижках и других элементах системы.
Потери напора в трубопроводах из полимерных материалов
Значения обусловленные материалом и длиной трубопровода, указаны в таблице, а местные потери (задвижки, повороты) обычно принимают как 15-20% потерь на трубопроводе. Здесь же нужно учитывать потери напора на фильтре, в большинстве случаев, они составляют порядка 0,5-1,5 бар.
Так как скважинный насос предназначен для работы в автоматическом режиме, обязательным элементом системы является мембранный бак. Он обеспечивает нормальную работу, предотвращая частые включения/выключения, вызванные малым расходом воды или утечками в системе.
Рассчитывают необходимый объем мембранного бака по формуле
V = Qmax * 250 * (1 + Pset + ∆P) / Nmax * ∆P * k
где
Qmax– максимальный расход насоса в куб.м/ч;
Pset – давление включения скважинного насоса, бар;
P – разница между давлением включения и выключения, бар;
Nmax– допустимое число включений/выключений в час;
k – поправочный коэффициент (0,9).
Насос для скважины: выбор модели, установка
По принципу работы насосы для скважины подразделяются на винтовые, центробежные и погружные. Если в скважине присутствует песок, предпочтение следует отдать винтовому типу, в отличие от центробежных, они более износостойкие. Сейчас на рынке представлено огромное количество различных марок, выбор следует начинать с анализа напорно-расходных характеристик. График зависимости производительности и напора, который может обеспечить скважинный насос, присутствует в каталоге любого производителя. Например, для марки Speroni Marina серии SCM график выглядит следующим образом:
Каждая линия на графике обозначает конкретную модель. Например, модель Speroni MarinaSCM 100-10 HL, при глубине погружения 20 метров, даст примерно 90 литров в минуту, а при глубине 60 м – 15 л/мин.
Обвязка скважинного насоса предусматривает наличие стального троса. Идеальным решением будет трос из нержавеющей стали, но, учитывая его высокую стоимость, можно использовать и стальной трос в ПВХ-оболочке. При расчете грузоподъемности троса, следует учесть и вес воды, которую он подымает наверх. Еще потребуются пластиковые хомуты, которыми кабель будет крепиться к водоподъемной трубе, в качестве которой наилучшим образом подходит труба на основе ПМД – полиэтилена низкого давления. Однако для больших глубин погружения целесообразно будет использование полипропиленовых труб и фитингов.
Для стыковки ПМД с насосом на ее конец надевается разборная муфта, пластиковая или латунная. В простом варианте обвязки муфта вкручивается прямо в корпус. Следует позаботиться о качественном уплотнении резьбового соединения, это может ФУМ-лента или сантехнический лен совместно с пастой Unipak. Второй вариант предпочтителен, особенно при стыковке пластиковых фитингов. В верхней части скважинного насоса обычно предусмотрены ушки для крепления троса. При использовании троса в ПВХ-оболочке, следует позаботиться о надежной герметизации конца троса, чтобы исключить попадание воды под оболочку.
Чтобы кабель питания не болтался и не пострадал во время опускания в скважину, его можно зафиксировать с помощь обычных пластиковых хомутов. Опуская скважинный насос, держать его следует за стальной трос. Для опускания на большую глубину нужно использовать специальную лебедку. Опускание заканчивается минимум в 1 метре от дна скважины. Закрепив снаружи трос, следует подключить кабель и убедиться, что вода пошла из скважины и можно прокачать воду до чистой. Чтобы закончить установку насоса понадобится стандартный оголовок, который будет надежно герметизировать скважину.
Загородный дом в современных условиях это не только возможность периодически вырваться из душных городских джунглей на природу, но и способ обустроить себе постоянное комфортное проживание. В этом случае водоснабжение из артезианской скважины будет не только элементов городского комфорта, но источником чистой природной воды, лишенное вредных примесей системы централизованного водоснабжения.