Установка насоса в скважину: как правильно провести монтаж насосного оборудования

Как проверить глубину старой скважины

Купив дом со старой артезианской скважиной, либо получив брошенную скважину каким-то другим путем, при полном отсутствии документов на нее, скорей всего, ее ремонт не целесообразен. Ведь это затраты времени и денег, а будет ли вода на выходе, неизвестно.
Возможно, за время простоя в нее набросали камней и мусора, возможно в ней разорваны обсадные трубы, а если это песчаная скважина, то срок ее службы давно вышел и она неработоспособна.
Это лотерея: вам придется платить за каротаж, вам нужно купить погружной насос по параметрам скважины и пробовать откачивать. Есть риск, что насос зацепится за что-то, но только таким опытным путем можно понять будет ли скважина работать.
Если воды нет и насос уже куплен, тогда придется бурить скважину заново и надеяться, что ваш купленный скважинный насос подойдет под ее параметры.

Тип насоса для скважины

Сразу несколько слов о типе установки насоса для скважины. Вообще бывают устройства погружные и поверхностные. Поверхностные хороши тем, что они всегда на виду и доступны, в источнике воды находится только шланг. Но есть одно «но» — у них максимальная глубина всасывания — порядка 8-10 метров. Скважины такой глубины если и бывают, то очень редко. Есть, конечно поверхностные насосы с эжектром. Они достать воду могут с глубины 20-30 метров, но у таких установок производительность низкая, а счетчик мотает с удвоенной силой. Так что выбора по сути нет — насос для скважины требуется только погружной.

Диафрагма в вибрационном насосе создает колебания воды

Наиболее широко распространены два типа погружных скважинных насосов: вибрационные и центробежные. Вибрационные привлекательный своей ценой — они стоят в разы меньше самых дешевых центробежных. Но их использовать для откачки питьевой воды очень не рекомендуют. Причины такие:

• При работе вибрационный насос создает в воде ощутимые колебания, что поднимает осадок со дна. Потому подаваемая таким насосом вода никогда не будет прозрачной.
• Существует устойчивое мнение, что использование вибрационных насосов значительно сокращает срок эксплуатации скважины — она быстрее заиливается.
• Насос сильно бьется о стенки скважины и издает очень много шума. Биение можно ослабить надев страховочные резиновые кольца на корпус (если вся конструкция влезет в скважину), а с шумом ничего не сделаешь.
• Отличаются эти насосы малой производительностью и глубиной, с которой они могут поднять воду.

То есть, вибрационные насосы для неглубоких скважин, из которых качают воду для полива. Тогда их применение оправдано.

Центробежный насос для скважины намного более производительное оборудование. Вода качается за счет вращения рабочих колес, которые создают разряжение в центре и повышенное давление на периферии. За счет высокого давления по краям вода поднимается вверх, а в зону пониженного давления в центре засасывается новая порция. Так и происходит подъем воды.

Разрежение создают рабочие колеса

Центробежные скважинные насосы шумят несильно, воду могут поднимать с больших глубин. Их недостаток — они чувствительны к механическим примесям, которые могут находится в воде — рабочие детали истираются. Потому подходят они только для чистой воды — максимальное содержание примесей — от 100 г/м3, у некоторых моделей с высокими оборотами ограничения еще больше — до 50 г/м3. Хорошие модели имеют несколько (до 10) рабочих колес, включением/выключением которых регулируется мощность потока.

Скважина

Для каждой модели насоса устанавливаются допустимые значения посторонних включений в воде (песка и пр.). Несоблюдение требований приводит к быстрому износу прибора и снятию его с гарантии.  Поэтому прежде чем подбирать или покупать скважинный насос, необходимо прокачать скважину и сделать анализ воды.

Скважина – круглая глубокая яма малого диаметр с трубой внутри, образующей стенки. На определенной высоте стенки трубы имеют отверстия, так называемый фильтр. В скважине столбом стоит вода.

Перед выбором насоса узнайте:

• Статический уровень воды • Динамический уровень воды • Дебит скважины

Эти характеристики играют ключевую роль при выборе скважинного насоса. Следует определить, на какой глубине находится зеркало воды, или тот самый статический уровень. Он называется так потому что вода в момент замера находится в спокойном положении.

В момент включения насоса статический уровень будет уменьшаться до динамического: ниже динамического уровня вода опуститься не может. Разница между статистическим и динамическим объемами скважины называется дебитом.

Важно: насос не должен выкачивать больше, чем может дать скважина. Так, мощность насоса в 3 м3/час категорически не подойдет для скважины с дебитом 1,5 м3

В идеале насос должен быть немного слабее дебита скважины, примерно на 20-30%.

Выясните, на какой глубине находится фильтр скважины. Насос должен занимать положение на 1 м ниже динамического уровня воды и на 1 метр выше фильтра скважины. Эти данные обычно указаны в паспорте скважины.

Итак

• Статический уровень – глубина зеркала воды в состоянии покоя; • Динамический уровень – минимальная глубина зеркала воды; • Дебит – объём воды (измеряется в литрах в минуту или кубометрах в час) 

Для выбора насоса, нужно определить его четыре параметра:

• Тип;
• Диаметр;
• Производительность;
• Напорность.

Тип скважинного насоса – однофазный. Так, как в доме есть всего лишь одна фаза.

Диаметр — 3” (74 мм) и 4” (98 мм) насосы. Учитывая то, что эксплуатационная колонна скважины имеет наружный диаметр 135 мм и толщину стенки 10 мм, внутренний диаметр скважины равен 115 мм.

Производительность – 0,7+0,7+0,6+0,8=2,8 м3/ч. В домах такого рода, одновременно могут работать по одной точке в санузлах (например, душевые кабины), одна на кухне (например, раковина) и полив, или какая либо другая похожая комбинация.

Напорность – 45+10+5+40=100 м. Данный параметр, должен учитывать потерю давления в трубопроводе, подъемы воды и горизонтальный контр-уклоны местности. Потери в трубопроводе (определяются по специальным таблицам), зависят от его длины, диаметра и пропускаемого через него количества воды. Предполагается использовать пластиковый трубопровод, диаметром 32 мм и длиной 100 метров. При перекачке воды, с производительность 2,8 м3/ч по трубопроводу с такими параметрами, потери составят около 1 атм. (10 м).

Из всего анализа и проведенных расчетов, на основании приложенных к насосам специальных диаграмм, можно сделать вывод, что подходят насосы Subline F 6-20, Grundfos SQ 3-95 и SP 3А-22, с распределительным шкафом SA – SPM в однофазном исполнении.

Но если Вы все же, решили проделать эту операцию самостоятельно, то Вам необходимо систематизировать следующую информацию:

• наличие на участке одно- или трехфазного напряжения;
• параметры скважины (глубина, конструкция, диаметр эксплуатационной колонны, статический и динамический уровни воды, производительность);
• количество потребителей воды (санузел, кухня, бассейн, баня, полив и т.п.);
• расстояние и перепад высот от скважины до дома;
• расстояние, от уровня земли, до самого верхнего потребителя (санузла, душа и т.п.).

Если в доме имеется только однофазное напряжение, то выбираются, например, насосы Grundfos серии SQ или насосы Subline. При наличии трехфазного напряжения, как альтернатива, могут применяться насосы Grundfos серии SP.

В обоих случаях, если нет необходимости поднимать воду с очень больших глубин (> 100 м) или обеспечивать большой расход воды (> 5 м3/ч), лучше использовать однофазные насосы. Это обусловлено тем, что большинство деревень, поселков и садоводческих товариществ имеют крайне не стабильные электрические сети (пониженное или повышенное напряжение, перекос фаз) и при использовании однофазных насосов есть возможность выбора лучшей фазы из трех или использования более простого и дешевого стабилизатора напряжения.

Расчет насоса для скважины

Если экспериментальное определение количества жидкости, откачиваемой электронасосом, не вызывает больших затруднений, то для нахождения нужного напора используют несложные формулы. Есть несколько вариантов формул подсчета напора, один из них выглядит следующим образом:

H(м) = P x 10,2 + Нв + Нп, где

H(м) – определяемая высота подъема жидкости в метрах;

Р – давление, которое необходимо создать в магистрали потребителя, указывается в атмосферах или переводится в бары (bar);

Нв – разность высот между всасывающим фильтром электронасоса и магистралью потребителя;

Нп – потери давления из-за гидравлического сопротивления трубопровода.

Рис. 11 Таблица для расчета потерь в трубопроводе

Выбор подходящего электронасоса для скважины на воду рассмотрим на примере семьи из 5 человек, для обеспечения нужд которых необходим объем подачи около 3 м³/ч, при максимальном давлении в системе 3 бара. Предполагается, что разность высот составляет 30 м, а водопроводная магистраль сделана из пластиковой трубы внутренним диаметром 1″ дюйм (наружный диаметр 32 мм) под стандартный выходной патрубок электронасоса, ее длина составляет 50 метров.

В колонках указаны два ряда цифр, нас интересует только нижний показатель с обозначением потерь на 100 метровом участке трубопровода (данные приведены в метрах). Для более точных расчетов в таблице указаны потери в коленах, запорной арматуре, тройниках, обратных клапанах (нужный параметр также указан в метрах).

Предположим, что у нас системе находится один обратный клапан, тройник, запорный кран и 3 колена под углом 90 градусов, общая длина потерь на которых, исходя из таблицы, составляет 12 м.

Итак, определяем потери:

Нп = (50 + 12) х 11 \ 100 = 6,82 (м)

И получаем общий результат:

H(м)= 3 х 10,2 + 30 + 6,82 = 67,42 (м)

Чтобы определить, какой насос выбирать, воспользуемся, к примеру, таблицей для моделей Grundfos (рис. 12). Из нее видно, что данному напору и объему перекачки наиболее подходит модификация SQ 3-65. При отсутствии подобных таблиц электронасос подбирают по напорным характеристикам и подаче (точка 1 на рис. 13).

Рис. 12 Таблица для напорных характеристик Grundfos

Правила установки поверхностного варианта

Поверхностные насосы не часто используют для водоснабжения этого типа, поскольку они подходят только для неглубоких гидротехнических сооружений, глубиной до восьми метров.

И все же такой вариант имеет право на существование, а его монтаж не более сложен, чем установка погружного оборудования.

Поверхностные насосы проще в монтаже и дешевле, чем погружные модели, но они эффективны только для скважин глубиной до восьми метров

Монтируют устройство следующим образом:

1. Поверхностный насос устанавливают в специальном кессоне или отдельном помещении.
2. Шланг подходящей длины соединяют с всасывающим патрубком насоса.
3. К другому концу шланга прикрепляют обратный клапан (защитная мера, предотвращающая слив воды по окончании работы насоса).
4. На клапан устанавливают защитный сетчатый фильтр, препятствующий проникновению в корпус насоса различных загрязнений.
5. Шланг опускают в скважину.

На этом установку можно считать законченной и сделать пробный пуск насоса. Для монтажа такого насоса в скважину нередко используют специальный адаптер. В этом случае шланг соединяют с адаптером, а адаптер присоединяют к насосу. В остальном порядок установки происходит точно так же.

Немного сложнее выполнить монтаж в скважину поверхностного насоса, снабженного выносным эжектором. В этом случае в скважину нужно опустить два шланга. Помимо всасывающего монтируют еще и напорный шланг. Его соединяют с боковым штуцером эжектора, используя специальный отвод.

Кроме обратного клапана и фильтра на конец всасывающего шланга необходимо также установить эжектор. Следует помнить, что поверхностные насосы очень чувствительны к загрязнениям в воде, подаваемой из скважины.

Разновидности буровых выработок

глубину до 12 метров

Песчаная скважина, схема которой пользуется большим спросом, подходит лишь для личного пользования. Вода из нее по своим свойствам характеризуется как техническая, поэтому используется только для купания или полива огорода. В среднем водоносные слои в этой скважине залегают на глубине около 10—50 метров.

Кстати, буровые работы при таких пластах реально выполнить своими руками, главное, чтобы на участке через несколько метров не проходил сланец. Пройти его без помощи профессионалов навряд ли получится.

Разумеется, песчаные скважины имеют некоторые недостатки. Главный минус такой выработки ― перебой подачи воды. Связана проблема с сезонными перепадами уровня живительной влаги. Вдобавок ее нужно периодически обслуживать, особенно касается дачников, которым вода нужна лишь в летнее время. В этой ситуации фильтр, находящийся в скважине, со временем заиливается. Вот почему подъем воды должен быть регулярным. Кроме этого, срок службы такой скважины составляет не более 15 лет.

Артезианская выработка хоть и считается самой дорогой, но является наиболее эффективным методом централизованной подачи воды. Для ее бурения используется крупная техника, позволяющая углубиться примерно на 200―300 метров.

Из артезианской скважины вода лучше и качественнее, нежели из песчаной. Еще в ней фильтр почти не засоряется. Он монтируется в нижней части подающей трубы диаметром 219 мм. Эта выработка гарантирует на 99% постоянную подачу живительной влаги, а срок ее службы составляет 50 лет.

Правда, такие скважины тоже обладают недостатками. Например, иногда требуется монтаж дополнительных систем фильтрации, поскольку в составе воды могут содержаться различные соединения железа. К тому же, как упоминалось ранее, ее обустройство стоит дорого. Еще обязательно придется получать разрешение на бурение такой выработки и согласовывать проект.

Скважина в доме или на улице: плюсы и минусы

От расположения источника зависит многое, поэтому при выборе места рассматривают абсолютно все аргументы. Оба варианта имеют не только достоинства, но и недостатки, о которых лучше узнать заранее.

Скважина в доме

Такое решение может быть оправдано в двух случаях.

1. Участок по застройку полностью свободен, на нем нет ни хозяйственных зданий, ни жилых объектов. Такой широкий «простор для деятельности» позволяет хозяевам найти идеальное место для скважины, пробурить ее, а потом заняться составлением проекта и строительством дома, уже над ней.
2. Здание стоит на ленточном фундаменте, оно имеет земляной пол. В этом случае можно соорудить абиссинскую скважину в подвале либо погребе. Если в доме уже сделана бетонная стяжка, то такое решение не приветствуется, так как ее придется разбивать, что негативно скажется на гидроизоляции.

Преимущества скважины, располагающейся в доме:

1. Экономия места на участке. Этот фактор крайне важен, если площадь его небольшая.
2. Шанс сделать разводку водоснабжения с минимальными финансовыми потерями.
3. Возможность обойтись без дополнительного утепления конструкции (под вопросом).
4. Легкая транспортировка жидкости — покупка менее мощного насоса.
5. Отсутствие риска обмерзания верха обсадной колонны.

Минусы у варианта есть. Это:

Невозможность соорудить глубокую скважину в готовом доме, так как использование спецтехники в этом случае станет проблемой.
Сложность подготовки источника: откачка воды должна происходить до тех пор, пока не пойдет чистая жидкость, лишенная песка.
Грязь внутри строения, появление ее в больших количествах неминуемо даже при сооружении «тонкой» абиссинской иглы.
Дискомфорт из-за шума работающего в подвале насоса

Громкие звуки потребуют трат на качественную изоляцию.
Необходимость гидроизоляции из-за потенциальной сырости, которая грозит скорым «визитом» плесневого грибка.
Важность (необходимость) утепления, хотя многие утверждают обратное.. Самый большой недостаток — проблемы, которые возникнут, когда потребуется обслуживание системы при заиливании скважины, если понадобится поднимать глубинный насос

Поскольку любое сооружение имеет свой срок эксплуатации, шахту через некоторое время придется тампонировать. В подвале эту операцию сделать невозможно

Самый большой недостаток — проблемы, которые возникнут, когда потребуется обслуживание системы при заиливании скважины, если понадобится поднимать глубинный насос. Поскольку любое сооружение имеет свой срок эксплуатации, шахту через некоторое время придется тампонировать. В подвале эту операцию сделать невозможно.

Источник за его пределами

В этом случае никаких серьезных ограничений нет. Метод работ — колонковый, роторный, ударно-колонковый — подбирают после определения характеристик грунта.

У скважины, расположенной вне дома, есть несколько преимуществ. Это:

1. Отсутствие ограничений относительно глубины источника. На участок можно без проблем «загнать» любую спецтехнику.
2. Возможность сделать скважину с большим дебитом. Ее хватит абсолютно для всех нужд жильцов усадьбы.
3. Устройство защитного кессона. Конструкция позволит избавить жильцов от шума, который издает насос.
4. Простота полива сада/огорода: шланг для него не придется тянуть из здания.
5. Легкость обслуживания либо ремонта системы в дальнейшем.

Список минусов можно объединить в одну короткую строку: это большие расходы, если сравнивать их с тратами на создание «одомашненной» скважины. В эту статью входит покупка большего количества труб, мощного глубинного насоса, утеплителя для кессона, а также траты на его сооружение.

Каким должен быть хороший насос?

Сначала нужно выбрать и приобрести подходящий насос, а также ряд материалов, необходимых для его успешного монтажа. Насос обычно берут погружной, при этом очень желательно, чтобы он был центробежным.

В отличие от центробежных моделей, вибрационные насосы вызывают в скважине опасные колебания, которые могут привести к разрушению грунта и обсадной трубы. Особенно опасны такие модели для скважин “на песок”, которые менее устойчивы, чем артезианские аналоги.

Мощность насоса должна соответствовать производительности скважины. Кроме того, следует учесть глубину погружения, для которой рассчитан конкретный насос. Модель, предназначенная для работы на глубине 50 м, может подавать воду и с 60-метровой глубины, но насос вскоре сломается.

Погружной центробежный насос – оптимальный выбор для скважины. Следует соотнести его производительность, размеры и другие показатели с характеристиками собственного источника воды

Еще один фактор риска – уровень качества бурильных работ. Если бурила опытная бригада, скважина будет лучше переносить разрушающее воздействие. А для скважин, созданных своими руками или усилиями “шабашников”, рекомендуется использовать не просто центробежный насос, но специальные модели для скважин.

Такие устройства лучше переносят нагрузки, связанные с перекачиванием воды, обильно загрязненной песком, илом, частичками глины и т.п. Еще один важный момент – диаметр насоса. Он должен соответствовать размерам обсадной трубы

Важно учесть и особенности электропитания насоса. Для скважин используют как однофазные, так и трехфазные устройства. Для четырехдюймовых труб найти технику проще, чем для трехдюймовых

Хорошо, если этот момент учтен еще на этапе планирования скважины. Чем больше будет расстояние от стен трубы до корпуса насоса, тем лучше. Если насос проходит в трубу с трудом, а не свободно, нужно поискать модель меньшего диаметра

Для четырехдюймовых труб найти технику проще, чем для трехдюймовых. Хорошо, если этот момент учтен еще на этапе планирования скважины. Чем больше будет расстояние от стен трубы до корпуса насоса, тем лучше. Если насос проходит в трубу с трудом, а не свободно, нужно поискать модель меньшего диаметра.

Это интересно: Керамическая черепица российского производства