Расчёт глубины для установки насоса в скважину

Поверхностные и погружные насосы для скважины

Классифицировать насосное оборудование для бытовых скважин можно по нескольким признакам, в том числе и по принципиальной схеме подъема воды на поверхность. Для скважинного оборудования разделение по этому признаку как показывает практика весьма существенна, ведь от этого зависит не только подбор оборудования, но и построение всей системы водопровода, и конечно, производительность насосного оборудования. 

Принципиальным для основного вида оборудования скважины определение принципа подъема воды может быть представлено в двух вариантах:

• Поверхностного размещения насосного оборудования;
• Погружных или глубинных насосов.

Для первого варианта характерно установка всех элементов на поверхности земли и подъем воды из скважины путем создания разряжения в корпусе насоса. Погруженный метод подразумевает подъем воды из глубины при постоянном нахождение насоса под водой, при этом давление воды в трубопроводе создается непосредственно на глубине.

Каждый из методов установки оборудования имеет свои положительные стороны, дающие возможности реализовать наиболее приемлемые проекты, но в то же время при этом возникают и специфические моменты, требующие всестороннего изучения.

Типы скважин ↑

Основная отличительная черта скважины – диаметр ствола, который колеблется в пределах от 30-50 см для абиссинской и достигает 150 мм при бурении артезианского источника. По сути – это узкая «горловина», соединяющая водоносный слой и поверхность земли.

Абиссинская скважина ↑

Другое название – игла. Располагается ближе всего к поверхности земли – минимальная глубина скважины для питьевой воды составляет всего 5 м, максимальная – 8. Располагается на первом водоносном слое. Особенностью является способ устройства. Применяется забивной метод, при котором трубу, на которую наварен заостренный сетчатый наконечник-фильтр, заглубляют в почву под прямым углом. На каждую секцию трубы насаживают следующую и забивают с помощью специального устройства – бабки.

Более прогрессивный способ – бурение скважины до достижения водоносного слоя с последующим опусканием подготовленной трубы. При грамотной эксплуатации срок службы источника достигает 15 лет, а производительность – более 1 куб. м/час. Для подъема воды используется поверхностный насос.

Скважина на песок ↑

Наиболее распространенный вид гидросооружений, предназначенных для длительной эксплуатации. Выделяют следующие характеристики:

• глубина источника колеблется в пределах 20-50 м;
• располагается на слое водоносного песка, который является отличным природным фильтром;
• срок службы составляет порядка 30 лет. При мощном водоносном слое и грамотной эксплуатации достигает полувека.

Для устройства необходимо буровое оборудование. В среднем глубина установки скважинного насосасоставляет 16 и более метров. Оборудование подвешивают на тросе, закрепленном на оголовке сооружения. Также прокладывают силовой кабель для подключения к электросети.

Артезианская скважина ↑

Является наиболее сложной в устройстве – применяется специализированное буровое оборудование. Глубина составляет не менее 80-100 м и достигает 300 м. Водоносный слой располагается между двумя пластами водоупорных пород. Источник обладает высокими эксплуатационными характеристиками в части химического состава воды, экологичности.

Единственный минус – трудоемкость сооружения. Поэтому скважины данного типа редко выбирают владельцы одного домохозяйства. Производительность значительно превышает потребности семьи. Гораздо целесообразнее объединиться владельцам нескольких усадеб, и проблема водоснабжения будет решена на долгие годы.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Минимальная глубина скважины на воду на песке составляет 15 метров. В этом случае также используют глубинный насос, поскольку предельная возможность поверхностного – подъем воды на 10 м

Как заменить насос в скважине в случае аварии?

Необходимость замены насоса возникает редко, в основном из-за того, что неправильно был выполнен монтаж насоса в скважину. Причина аварии может заключаться и в неправильно выбранной автоматике питания, и в малой мощности самого насоса. Например, если он рассчитан на 50-метровое погружение, а на самом деле установлен на глубину 80 метров, то ремонт понадобится уже через несколько месяцев.

Автоматика питания настроена на рабочее давление воды, а с такой глубины слабый насос просто не может её поднять. В результате постоянной работы без отключения он быстро ломается.

Как и в любой ситуации, тут есть два выхода: вызываем специалистов по ремонту или делаем всё сами.

Вариант №1: вызываем специалистов по ремонту глубинных насосов

В первую очередь этот вариант подходит тем, кто в насосном оборудовании не разбирается. Профессионалы могут объективно оценить ситуацию, выявить причины, которые привели к сбоям в работе оборудования. Возможно, неправильно работает только автоматика питания, а сам насос находится в рабочем состоянии. В этом случае, достаточно её должным образом настроить.

Ещё один плюс для тех, кто уже решил, что такой ремонт ему не под силу, это гарантия, которую даёт подрядчик. Также помимо основных работ, вам выполнят полную настройку всей системы водоснабжения. Конечно, за такие услуги нужно платить, и если речь о замене насоса, то сумма будет внушительной.

Вариант №2: замена насоса своими руками

Своими силами замена насоса в скважине проводится только в том случае, если вы уверены, в его неисправности. Если есть сомнения, лучше обратиться к специалистам.

Одному эту работу выполнить просто невозможно, понадобится помощь минимум ещё пяти человек: на 100-метровой глубине насос с кабелем и подвесом весит около 250 килограмм.

В первую очередь нужно подготовить слесарный инструмент, электрический паяльник, строительный фен, термоусадочную муфту, ножницы и расходные материалы.

Затем отключаем от идущей в дом магистрали трубопровод оголовка скважины и кабель питания насоса. После этого откручиваем затяжной элемент.

При подъёме насоса нужно обязательно использовать страховочный трос. Если насос сорвётся, поднять его будет невозможно, а значит и использовать скважину в дальнейшем тоже

Поднятый на поверхность насос отключаем от магистрали. Выполняем осмотр насоса, если всё-таки он находится в рабочем состоянии, заменяем соединительный механизм, муфту и обратный клапан. Старые, скорее всего, уже потеряли свои рабочие свойства, поэтому лучше поставить новые. Если прежний насос ремонту не подлежит, устанавливаем новый.

Далее соединяем магистраль трубопровода с насосом, припаиваем силовой кабель питания, помня про герметичность соединения и термоусадочную муфту. Прикрепляем страховочный трос, проверяем его натяжку.

Новый насос готовим к погружению, припаиваем кабель питания и крепим страховочный трос

Установка глубинного насоса в скважину должна выполняться предельно аккуратно. Нежелательно допускать соприкосновения со стенками обсадной трубы.

Насос в скважину нужно опускать очень аккуратно — следим за тем, чтобы он не ударился в стенку

Затягиваем скважинный оголовок, присоединяем фитинги на обвязку и выполняем настройку автоматики в соответствии с заданными параметрами.

Настраиваем автоматику питания в соответствии с заданными параметрами рабочего давления

Самым удобным вариантом организации водоснабжения на загородном участке является скважина. Глубинный насос работает тихо, и если монтаж и наладка были выполнены правильно, то в следующий раз заглянуть в скважину вам придётся очень не скоро.

На какую глубину опускать насос в скважину

Правильное определение глубины погружения скважинного насоса напрямую влияет не только на бесперебойность подачи воды их скважины, но и на срок его эксплуатации. И даже на срок эксплуатации самой скважины! Давайте подробнее разберемся в этом вопросе. Для этого вначале опишем, как происходит забор воды из скважины. Сразу оговоримся, что будет рассматривать скважинный центробежный насос. Вибрационные насосы типа «Малыш», «Ручеек» в скважинах, особенно в песчаных (примерная глубина 11-21 м), недопустимы! Подробнее об этом читайте статью «Почему вибрационные насосы лучше не использовать в скважине».

Как вода подается из скважины

Насос в скважине висит на трубе ПНД (для страховки имеется еще нержавеющий трос, который крепится к насосу и оголовку скважины перед тем, как опускать насос на глубину). Заборный патрубок насоса находится в нижней точке насоса. Вода под действием давления вышележащих слоев поступает через патрубок на рабочее колесо насоса и под его действием поступает в водоотводную трубу (труба ПНД), а далее поднимается вверх в мембранный гидроаккумулятор.

Охлаждение скважинного насоса осуществляется той же водой. При этом для нормального отвода тепла необходимо, чтобы насос был полностью погружен в воду. И даже небольшой перебой в теплоотведении недопустим! Из-за сильных нагрузок при работе и компактных размеров насоса его подшипники работают в очень жестких с точки зрения тепловых нагрузок режимах. И они просто расплавятся, если не будет обеспечен постоянный отвод от них тепла. Отсюда следуют следующие выводы:

– насос должен быть погружен минимум на 1 м от уровня воды, чтобы вода самотеком могла в него поступать (скважинный насос не самовсасывающийся!);

– насос должен постоянно находиться в воде для его охлаждения.

Динамический уровень скважины – вот основная характеристика, которая определяет, на какую глубину опускать насос в скважину

Динамическим уровнем называется расстояние от поверхности земли до зеркала воды при максимальном ее опускании в скважине. Вода опускается в скважине по двум причинам:

– при уменьшении внутрипластового давления воды (это может быть вызвано интенсивным отбором воды из скважин, находящихся на этом водоносном горизонте, например в летний период);

– при работе скважинного насоса (здесь заметим, что если расход насоса превышает дебит скважины, то динамический уровень всегда будет опускаться до точки забора воды, поэтому правильный выбор технических характеристик насоса очень важен; см. статью «Как рассчитать насос для скважин»)

Самое главное правило: насос в скважине нужно опускать минимум на 1 метр ниже динамического уровня воды в скважине.

Динамический уровень должен быть указан в паспорте скважины. Попутно заметим, что как следует из вышесказанного, для насосов разной производительности динамический уровень разный! Поэтому если вы ставите в скважину насос большей производительности, то глубина его погружения должна увеличиться. Особенно тщательно нужно подходить к вопросу на какую глубину опускать насос в скважину 11 или 21 метров. Монтажнику в скважинах с таких глубиной нужно досконально ознакомиться с конструкцией скважины. Также по возможности не опускать насос в открытый ствол.

Второе правило: скважинный насос должен находиться минимум в 3 — 6 метрах от дна скважины.

Это связано с тем, что при заборе воды в районе заборного патрубка наблюдается сильная турбулентность. При небольшом расстоянии насоса от дна скважины, эта турбулентность может поднять находящиеся там частицы песка и их затянет в насос со всеми вытекающими последствиями.

И еще несколько слов относительно вопроса: «На какую глубину опускать насос в скважину». Как видно из вышесказанного, динамический уровень зависит не только от производительности насоса, но и от общего водозабора в прилегающей местности и дебита скважины. Этот водозабор может увеличиться, а дебит, наоборот, упасть (например, произошло заиливание скважины). В этом случае насос может оказаться вне воды. Поэтому, в любом случае, оснащайте скважину датчиками сухого хода, которые выключат насос при падении воды ниже критического уровня (см. статью «Датчики сухого хода»)

Основные термины

При планировании размещения насоса в пробуренной скважине наша основная задача содержится в том, дабы поместить его так, дабы он неизменно был под водой. Для этого нужно произвести несложные расчеты и выполнить пара операций с подвесной системой.

Но прежде всего направляться разобраться с основными параметрами, которыми характеризуются водоносные скважины.

Среди них для нас самыми ответственными будут такие:

Неспециализированная глубина – расстояние от верхнего края оголовка до дна. В большинстве случаев информация о глубине сообщается в момент бурения, но никто не запрещает нам проверить эту цифру посредством груза на узком и прочном шнуре.

Обратите внимание! От глубины сильно зависит выбор наоса по напору. Самые глубокие скважины требуют установки высоконапорного оборудования, цена которого очень значительна

• Уровень воды статический – расстояние от верхней точки до края водного зеркала. Выяснить его возможно посредством маленького груза, опустив его на глубину до ослабления шнура либо появления первого всплеска.
• Уровень воды динамический – высота водного зеркала при работающем насосе. Эта величина неизменно меньше, чем статический уровень.

Обратите внимание! Статические и динамические показатели уровня воды смогут изменяться в зависимости от сезона и погодных условий. Для наиболее точного расчета эксперты советуют ориентироваться на минимальные показатели

Как мы отмечали, все эти величины определяются при бурении и заносятся в паспорт скважины. Но в случае если по окончании завершения буровых работ прошло много времени, либо паспорта у вас по большому счету нет (бывает и такое при восстановлении бесхозных скважин) – неизменно возможно провести измерения самостоятельно.

Что делать если насос застрял в скважине

Застревание насоса при подъеме как уже говорилось, не является столь уж критической ситуацией, и если подъемом занимаются не профессиональные специалисты по обслуживанию скважин, то первое что необходимо сделать, это запастись терпением и взять себя в руки, паника в данной ситуации может только усугубить проблему.

Простой анализ ситуации поможет оперативно определить причины аварии оборудования и избрать оптимальный путь решения проблемы. Для этого необходимо:

• узнать общую глубину установки насоса;
• примерно определить глубину застревания;
• проанализировать то, насколько натянут трос, определить не произошло ли разъединение трубопровода и насоса и целостность кабеля электропитания.

• осмотреть оголовок обсадной трубы;
• подготовить необходимый инструмент для работы;
• очистить площадку от посторонних предметов.

Такой алгоритм работы дает возможность существенно сократить время на подготовку к подъему оборудования и не допустить в дальнейшем к боле крупным ошибкам.

Как подобрать по параметрам?

Нужно учитывать тех. характеристики. Рассмотрим наиболее важные, которые помогут вам с выбором:

• Глубина.
• Расход.
• Диаметр источника и обсадки.
• Напор.
• Дебет скважины.

Расход

По-другому этот параметр известен как производительность помпы, измеряющаяся в литрах за единицу времени. Некоторые модели способны в минуту доставлять до 20 литров, а другие до 200.

Нужно определиться, сколько людей будет проживать в доме постоянно. В сутки на одного человека необходимо в среднем до 200 литров. Также подумайте, будет ли из источника осуществляться полив или расходоваться жидкость для других целей. Полученный результат следует поделить на 12 (часы), так как ночью устройство не работает и вы сможете узнать ориентировочный расход в час. А если полученную сумму поделить на 60 (мин), то будете знать расход/мин. Отталкиваясь от этих цифр, вы сделаете правильный выбор помпы по производительности.

Напор воды

Чтобы определить этот показатель, нужно учесть следующие факторы:

• Расстояние помпы от зеркала воды.
• Расстояние агрегата от дома.
• Протяженность трубопровода (сопротивление).

Глубина источника

Немаловажный показатель, который поможет подобрать устройство для артезианской скважины. Производитель указывает максимально допустимую глубину погружения помпы в техпаспорте.

Диаметр скважины и обсадной трубы

Обычно садовый источник может иметь диаметр от 70 до 102 мм. Выбранная помпа должна иметь размер меньше, чем труба для обсадки.

Дебет скважины

Если использовать глубинные насосы в скважинах с маленьким дебетом, то помпа будет постоянно отключаться. Соответственно, производительность/мощность установки должна равняться дебету источника. Если точнее, то мощность аппарата должна быть меньше объема всей жидкости.

Присоединение трубы к электронасосу и правильное закрепление троса

После подготовки электронасоса приступают к его установке в скважинную шахту, операции проводят в следующем порядке:

• Перед работой нужно знать глубину опускания электронасоса, которая определяет основные размеры. Вначале отрезают водопроводную трубу ПНД и трос необходимой длины, протяженность электрокабеля питания рассчитывают заранее на этапе подготовки агрегата к спуску.
• Вкручивают в выходной фитинг электронасоса переходную муфту для подсоединения к трубе ПНД, при отсутствии в приборе обратного клапана его должен иметь переходник.
• При помощи компрессионного фитинга производят подключение трубы ПНД к электронасосу, если используют оголовок, через него предварительно протягивают трубу и шнур электрического питания.
• Протягивают трос из нержавейки, или более дешевый стальной в пластиковой изоляции, через ушки в корпусе насоса, фиксируют его специальными зажимами в двух местах, сталь на торце покрывают водонепроницаемым клеем.
• Обматывают изолентой все фиксаторы и торцы троса.
• Соединяют вместе электрический кабель, трубопровод и трос при помощи стяжек или изоляционной ленты с шагом 1 – 2 м.
• Подвешивают трос на карабин к оголовку и спускают электронасос в колодец скважинного канала, выступающий отрезок напорной трубы обрезают и подключают через компрессионные фитинги к трубопроводной магистрали, после чего система готова к эксплуатации.

При размещении электронасоса в скважине посредством адаптера, все подготовительные процедуры и его присоединение к тросу и напорному трубопроводу выполняют приведенным выше способом, установка адаптера производится с помощью фитинга соединением ласточкин хвост, который крепится к концу пластиковой трубы при помощи компрессионной зажимной гайки с конусным кольцом.

Верх скважины закрывают крышкой, к которой есть возможность привязать трос и протянуть через корпус шнур питания.

Рис. 8 Подключение насоса посредством адаптера

На какую глубину опускать насос в скважину

Довольно часто мы слышим жалобы: «Я поставил насос, но у меня все время идет муть с песком». «А у нас со старым насосом бежала чистая вода, а поменяли – пошла мутная, совсем испортилась». Так что сегодня – про это: на какую глубину, какой мощности и какой насос ставить в скважину на воду.

Краткий ликбез

Мы помним, что у скважины на воду есть внешняя труба (стальной кондуктор) и внутренняя труба (рабочая колонна, с фильтром или без). Кроме того, существует так называемый «удельный дебит» (строго говоря, термина «производительность скважины» нет). Он показывает, насколько глубже мы можем загрузить насос, чтобы получить больше воды.

В самой скважине вода набирается неравномерно: на разной высоте – по-разному. Не так, как если б вы открыли кран, и водичка побежала потоком с одинаковой скоростью, объемом и давлением. В пустую скважину вода сначала станет прибывать быстро, затем медленнее, потом остановится. Соответственно, чем глубже мы загружаем насос, тем больше можем взять воды в единицу времени. График при этом выглядит как с-образная кривая.

Есть также производительность насоса (с дугообразным графиком). Насос может либо высоко подбрасывать воду, либо на небольшую высоту, но значительно большее ее количество.

Вспоминаем и понятие уровня – статического (зеркала покоя) и динамического.

Статический уровень (зеркало покоя) – когда мы не качаем воду из скважины, и уровень воды стабилизируется на определенной глубине. Динамический уровень – когда забираем определенный объем воды с определенной глубины, после чего уровень останавливается в определенной точке.

Так вот насос определенной мощности и напорности должен быть установлен на определенную глубину. А именно – на 5 метров ниже, чем динамический уровень воды в скважине. В этих 5 метрах заложены в том числе сезонные колебания (как правило, зимой воды меньше вследствие перемерзания зон подпитки, а после паводка ее значительно больше).

К каждому насосу прилагается график, он не всегда совпадает с реальными рабочими характеристиками. Насос нужно подбирать таким образом, чтобы рабочая точка графиков оказалась где-то ближе к середине (с учетом потерь динамических, на водопотребление, на смены диаметров, краны или фильтры, на заужение, на характеристики самой скважины).

Если вы подобрали модель насоса с учетом всех перечисленных факторов, тогда вы точно будете знать, на какую глубину ставить насос. И тогда не сломается ни насос, ни скважина. Но! Это при условии, что скважина у вас нормальная.

Чего делать нельзя?

А нельзя делать то, что на каждом шагу предлагают мелкодырочники-бракоделы – вставлять случайный насос, который у них есть с собой, причем с запасом по мощности. Ставить более мощный насос по отбору воды, чем дает сама скважина на этой глубине, нельзя. Если у вас скважина нормальная, то вы сожжете насос. Если у вас скважина не нормальная, либо с каким-то дефектом, то она очень быстро умрет.

Когда вы меняете насос, не покупайте его с запасом по напорности. При отсутствии необходимости большего напора, излишний напор перейдет в излишнюю производительность. А она, в свою очередь, к смерти говноскважины, и довольно быстро. Потому что вода, которая поступает снизу, закончится, и начнет поступать вода сверху, которая потащит за собой гумус, песчинки суглинка или супеси, рыхлятину. Постепенно все это начнет накапливаться на дне, подниматься, и скважина превратится в яму с глиной.

Также не ставьте насос на забой, до упора, если не хотите вечно получать мутную воду с песком. Там должен находиться отстойник. А насос – минимум в 5 метрах от дна скважины. Еще лучше – выше фильтрующего элемента. И совсем хорошо – на 5 метров выше от начала глухой части рабочей колонны. Если насос поставить поближе к поверхности, он будет отбирать меньше воды. Опять же при условии: ваша скважина нормальная.

Чудеса ОФР

При сложных геологических условиях (карстовые образования и пр.) особенно тщательно выбирается глубина загрузки. Если это сделано, скважина будет воду давать нормально. Даже говноскважина, если 1,5 метра скважины известны, опытно-фильтрационные работы проведены, будет давать воду без мути, песка и механических примесей. Но химсостав все равно оставит желать лучшего.

Кто может установить насос правильно?

Правильно смонтировать насос могут те компании, у которых в штате работает гидрогеолог. Кто знает параметры скважины и собирается нести ответственность, в том числе финансовую, за работоспособность скважины – за ее качественные и количественные характеристики. Так что будьте внимательны, и не поддавайтесь на уловки бракоделов.

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

Возврат к списку

(Голосов: 16, Рейтинг: 4.83)

Продолжая использовать данный сайт, Вы даёте согласие на обработку файлов cookie. Если вы не хотите, чтобы Ваши данные обрабатывались, Вы должны покинуть данный сайт.       OK