Расчет мощности насоса по давлению и расходу. Расчет производительности насосов. Как рассчитать и выбрать скважинный насос Формула мощности насоса для водоснабжения

Разберем абсолютно достоверный пример из практики:

Имеем участок с одним одноэтажным домом и баней. Количество проживающих — 3 человека. В доме находится мойка, туалет, умывальник. В бане душ и еще один умывальник. Отдельная ветка для полива. Предусмотрен фильтр грубой очистки с ячейкой 200 мкм. Гидроаккумулятор стоит в подвале на уровне 1,5 метра ниже уровня пола 1 этажа. Необходим насос Водолей для колодца , дебит которого неизвестен.

Зеркало воды — 6 метров от поверхности земли
Общая глубина колодца — 9 метров.
Расстояние от колодца до дома (гидроаккумулятора) — 15 метров.
Расстояние от дома до бани — 8 метров.
На участке проложена пластиковая труба с внешним диаметром 25 мм (внутренний 20,5 мм).

Ввиду небольшого столба воды в колодце (всего 3 метра) устанавливаем насос на уровне 0,6 метров от дна (по паспорту насос Водолей допускает установку на уровне 0,4 метра от дна колодца, мы же делаем минимальный запас).

Если колодец давно не обслуживался и заилился, насос может подавать в этом случае мутную воду, и придется поднимать насос выше.

Расчет потребного расхода воды:

Потребный расход воды определяется как сумма производительности всех точек водоразбора, с учетом вероятности их одновременного использования.

Секундные нормы расхода воды сантехприборов:
Умывальник — 0,12 л/с
Унитаз — 0,1 л/с
Мойка — 0,12 л/с
Душ — 0,2 л/с
Поливочный кран — 0,3 л/с

Максимальная теоретическая потребность в воде (без полива) = 0,66 л/с (2 x 0,12 + 0,2 + 0,12 + 0,1), что соответствует 2,37 м³/ч.

На практике всеми сантехприборами пользоваться одновременно не могут. Коэффициент одновременного использования приборов для частного жилого дома с 3-мя жителями можно принять равным 0,7.

Данный коэффициент пригоден только для индивидуальных жилых домов. В многоквартирных домах и офисных помещениях потребный расход высчитывается по пиковым нагрузкам в часы или сутки наибольшего водопотребления, с учетом разных групп потребителей по гораздо более сложным формулам.

Q = 2,37 м³/ч x 0,7 = 1,65 м³/ч

В нашем случае это соответствует одновременному использованию душа, умывальника и мойки. Полив предполагается вести отдельной веткой (поливочный кран требует 1 м³/ч воды), но в нашем случае, даже во время полива, можно будет комфортно пользоваться умывальником, унитазом и мойкой. При включении еще и душа, напор безусловно снизится ниже расчетного, хотя при этом водой будут обеспечены все потребители, так как все насосы Водолей могут свободно работать в диапазоне до 3 м³/ч.

Отметим, что полученный расход около 1,6 м³/ч как раз и соответствует общеизвестному расходу воды для семьи из 2-3 человек.

Расчет потребного напора погружного насоса для колодца:

Потребный напор насоса Водолей складывается из общего геодезического напора, потерь давления в трубопроводах с учетом местных потерь и конечного требуемого давления в точках водоразбора.

Геодезический напор — (в нашем случае ) общий перепад высот от места установки насоса до места установки гироаккумулятора. С учетом того, что насос стоит на 0,6 метра выше дна колодца, а гидроаккумулятор расположен на 1,5 ниже поверхности земли геодезический напор составит:

L1 = (9-0,6) + (-1,5) = 6,9 метров

На самом деле, правильно следовало бы считать общий перепад высот от места нахождения самого верхнего потребителя до динамического уровня воды в колодце. Но по условию задачи, динамический уровень мы не знаем (а именно так и бывает в подавляющем большинстве случаев с колодцами), а разница по высоте между самым верхним потребителем (у нас все расположено на первом этаже) и гидроаккумулятором составляет всего 1,5 метра. Поэтому, мы ведем расчет не от динамического уровня воды в колодце, а от места установки насоса, допуская самый худший вариант, что вода может опуститься до этого уровня в процессе эксплуатации. Мы настаиваем, что для расчетов водоснабжения из подобных колодцев это допустимо. Тем более, что столб воды составляет всего 3 метра.

Потери напора в трубопроводах:

Общая протяженность труб от места установки насоса Водолей до гидроаккумулятора:

L тр = (9-0,6) + 15 = 23,4 метра

Воспользуемся таблицей потерь напора.

Потери напора в метрах, на 100 метров прямого участка трубопровода
Расход жидкости			Внешний диаметр пластикового трубопровода, мм
м³/ч	л/мин	л/с	25	32	40	50	63	75	90	110	125
0,6	10	0,16	1,8	0,66	0,27	0,085
0,9	15	0,25	4,0	1,14	0,6	0,18	0,63
1,2	20	0,33	6,4	2,2	0,9	0,28	0,11
1,5	25	0,42	10,0	3,5	1,4	0,43	0,17	0,074
1,8	30	0,50	13,0	4,6	1,9	0,57	0,22	0,092
2,1	35	0,58	16,0	6,0	2,0	0,7	0,27	0,12
2,4	40	0,67	22,0	7,5	3,3	0,93	0,35	0,16	0,063
3,0	50	0,83	37,0	11,0	4,8	1,4	0,5	0,22	0,09
3,6	60	1,00	43,0	15,0	6,5	1,9	0,7	0,32	0,13	0,05
4,2	70	1,12	50	18,0	8,0	2,5	0,83	0,38	0,17	0,068
4,8	80	1,33		25,0	10,5	3,0	1,2	0,5	0,22	0,084
5,4	90	1,5		30,0	12,0	3,5	1,3	0,57	0,26	0,092	0,05
6,0	100	1,67		39,0	16,0	4,6	1,8	0,73	0,3	0,12	0,07

Для трубы с внешним диаметром 25 мм, при расходе 1,65 м³/ч, потери составят 11,5 метров (для трубы длиной в 100 метров). Потери напора в нашем случае составят:

Н пот.дл = 0,234 x 11,5 = 2,7 метров

На участке от насоса до гидроаккумулятора будет четыре поворота трубопровода под углом 90°, две запорных задвижки, три тройника и один обратный клапан.

Для расчета местных потерь воспользуемся нижеприведенной таблицей.

Потери напора в коленах, задвижках, донных и обратных клапанах, в см
Скорость воды, м/с	Колено с углом, град					Задвижка	Обратный клапан	Тройник
Скорость воды, м/с	30	40	60	80	90	Задвижка	Обратный клапан	Тройник
0,4	0,43	0,52	0,71	1	1,2	0,23	31	16
0,5	0,67	0,81	1,1	1,6	1,9	0,37	32	16
0,6	0,97	1,2	1,6	2,3	2,8	0,52	32	17
0,7	1,35	1,65	2,2	3,2	3,9	0,7	32	17
0,8	1,7	2,1	2,8	4	4,8	0,95	33	18
0,9	2,2	2,7	3,6	5,2	6,2	1,2	34	18
1,0	2,7	3,3	4,5	6,4	7,6	1,4	35	19
1,5	6,0	7,3	10,0	14	17	3,3	40	24
2,0	11,0	14,0	18,0	26	31	5,8	48	30
2,5	17,0	21,0	28,0	40	48	9,1	58	39
3,0	25,0	30,0	41	60	70	13	71	50

В нашем случае скорость потока жидкости составит 1,4 м/с (V = Q / S x 3600, где Q = 1,65 м³/ч, S = (Π x d2) / 4 = 0,00032684 м², при внутреннем диаметре трубопровода d = 20,4 мм; паспортные данные нашего трубопровода).

Суммируем отдельные виды местных потерь:
4 x 16 (колена 90 град) + 2 x 3 (задвижки) + 3 x 23 (тройники) + 1 x 39 (обр. клапан) = 178 см = 1,78 метра

Итого общие потери напора составили:

Н пот = 5,5 м (2.7 метра потерь по длине трубы + 2,8 метра местных потерь).

Давление в точках водоразбора:

Подбор насоса для колодца будем вести на обеспечение расчетного давления в доме на уровне 2,5 бар (при работе насоса). При этом на любом режиме работы давление в доме и бане не должно падать ниже 2,0 бар (обеспечивается установками реле давления).

Почему именно 2,5 бар? Это среднее расчетное значение для комфортного водопользования. Например, в городской квартире среднее давление в сети холодной воды составляет около 2,0-3,5 бар (в зависимости от места расположения).

Потери напора на участке от гидроаккумулятора до потребителей в доме будут следующими:
1,5 м — перепад высот между уровнем установки гидроаккумулятора и потребителями (по условию задачи).
2,5 м — потери давления на фильтре грубой очистки; его паспортные данные.
1 м — прочие потери по длине трубы и местные потери (точный расчет вести нецелесообразно ввиду минимальных расстояний трубопровода и простой геометрии).

Итого, потери на участке от гидроаккумулятора до потребителей на первом этаже дома составят:

Н пот.д = 1,5 м +2,5 м +1 м = 5 м (0,5 бар)

Таким образом для обеспечения давления в доме на уровне 2,5 бар, давление в гидроаккумуляторе должно быть на 0,5 бар выше, т.е должно составлять 3,0 бар.

Давление в бане будет ниже давления в гидроаккумуляторе на величину потерь по длине трубы от дома до бани + величина местных потерь + 1,5 метра (перепад высот между местом установки гидроаккумулятора и потребителями в бане). Потерями по длине трубы и местными потерями можно пренебречь ввиду малой протяженности труб, небольшого расхода жидкости (в бане всего две точки водоразбора) и простой геометрии. Падение давления на 2,5-3 метра (0,25-0,3 бар) не столь существенно и на комфорт пользования водой не повлияет. При другой геометрии участка (например, при отдаленности бани от дома на уровне 30-40 метров) необходимо было бы это учесть в общем расчете и компенсировать увеличением давления в гидроаккумуляторе.

Настройки реле давления можно назначить уже на этом этапе расчета,приняв среднее давление в гидроаккумуляторе на уровне полученных выше 3,0 бар, настроим реле давление следующим образом:

Включение насоса — 2,5 бар.
Выключение насоса — 3,5 бар.
Давление воздуха в гидроаккумуляторе — 2,3 бар.

Остановимся здесь немного подробнее. Давление воздуха должно быть ниже давления включения насоса примерно на 5-10%. Это общее правило для настройки давления воздуха в гидроаккумуляторах любого производителя. Это значение необходимо регулярно контролировать, например один раз в три месяца, и при изменениях, приводить в норму. Это напрямую скажется на ресурсе работы мембраны гидроаккумулятора и даже насоса.

Общий потребный напор насоса Водолей при водоснабжении из колодца:

Н = 6,9 м (геодезический напор) + 5,5 м (потери напора на трение по длине трубы + местные потери)
+ 30 м (3 бар – среднее расчетное давление в гидроаккумуляторе) = 42,4 метра.

Т.е. наш насос должен обеспечивать Q = 1,65 м³/ч при H = 42,4 м.

Выбор конкретного погружного насоса для колодца:

Смотрим на гидравлическую характеристику насосов компании «Промэлектро» и выбираем насос Водолей БЦПЭ 0,5-40 У , который при расходе в 1,65 м³/ч обеспечивает 42 метра напора. Разница в напоре в 0,4 метра (42,4м - 42м) не играет в данном случае никакой роли, так как мы все значения по расходу и напору брали с запасом и погрешность расчетов сопоставима с этим значением. Рабочая точка находится близко к номинальному режиму работы, что очень хорошо (1,8 м³/ч — режим максимального КПД для всех насосов Водолей БЦПЭ 0,5). При этом насос имеет максимальный напор (при нулевом расходе) на уровне 60 метров, что гарантирует обеспечение расчетного давления выключения насоса, установленного нами на уровне 3,5 бар (35 м + 6,9 м +5,5 м = 47,4 м

Можно было бы, «как всегда еще с небольшим запасом», выбрать следующий в линейке насос Водолей БЦПЭ 0,5-50 У , но пришлось бы переплачивать как за сам насос, так и за большую потребляемую мощность (около 140 Вт), причем каждый день. А выбранный нами насос, обеспечивает все заданные гидравлические характеристики.

После запуска насоса замеряем расход на полив (который пущен отдельной веткой и подразумевает самый большой расход насоса), и с помощью задвижки, путем её прикрытия, регулируем расход насоса на уровне не более 1,0-1,2 м³/ч. Так как полив может занять продолжительное время, нужно соотносить этот расход с дебитом колодца который в большинстве случаев не превышает 0,8-1,2 м³/ч (а так как в нашем случае он вообще неизвестен, на начальном этапе эксплуатации за уровнем воды в колодце необходимо будет следить).

Надо отметить, что если бы в нашем случае общая протяженность труб была бы выше (например около 60-70 метров), или со временем планировалось бы установить серьезную систему очистки воды, которая могла бы вызвать дополнительные потери давления в 1-1,5 бар, то безусловно пришлось бы заранее это предусмотреть и выбрать более мощный насос (такой как Водолей БЦПЭ 0,5-50 У).

С другой стороны, для нашего колодца, установка меньшего насоса БЦПЭ 0,5-32 У вынудила бы менять настройки реле давления, так как этот насос не смог бы обеспечить напор в 47,4 метров (напор необходимый для выключения насоса – см. выше). Максимальный паспортный напор насоса Водолей БЦПЭ 0,5-32 У равен 47 метрам (это при номинальном значении питающего напряжения 220 В, что бывает далеко не всегда). Настройки реле пришлось бы менять: давление включение – 2,0 бар, давление выключение 3,0 бар. При таких установках, давление в бане в момент включения насоса падало бы ниже 1,5 бар, что на практике не всегда комфортно. Поэтому выбор насоса БЦПЭ 0,5-40 У для нашего колодца является оптимальным.

Не зная изначально правильного ответа, выбранный пример получился очень удачным, так как позволяет обратить внимание на различные нюансы при выборе погружного насоса для колодца, что гораздо важнее для покупателя, чем умение точно выбрать погружной насос самому. В конце концов, эту бесплатную процедуру надо доверить профессионалу, хотя бы с целью проверить самого себя.

Основой любой системы водоснабжения является правильный выбор насоса и расчет мощности насоса для скважин на воду , так как от этих факторов будет зависеть в дальнейшем качество воды, надежность и экономичность работы системы в целом, а также комфортность использования. Ниже будет описано, как провести расчет мощности насоса согласно правилам и методикам, которые применяют на практике специалисты в этой области.

Для расчёта мощности насоса для скважин на воду вы можете воспользоваться калькулятором расчета мощности насоса для скважин на воду .

Алгоритм расчет мощности насоса для скважин на воду.

1. Первый этап заключается в выборе типа оборудования - самовсасывающее или погружное. Для того, что бы определится, что вам нужно, следует детально ознакомиться с основными характеристиками и параметрами насосов. К примеру, оборудование насоса самовсасывающего типа доставляет воду на поверхность земли с глубин порядка 7 м без применения эжектора и до 9 м со встроенным эжектором.

Также есть специальные насосы с выносным эжектором, которые могут доставлять воду с глубин около 40 м.

Совет: нет необходимости применять подобного рода оборудование, так как в момент забора воды данный тип насоса часть жидкости закачивает назад в скважину, тратя при этом лишнюю энергию, что является очень неэкономично.

2. Преимущества всасывающих насосов:

Можно использовать, как небольшую насосную станцию. Нужно просто подсоединить оборудование к скважине и уже можно качать воду;

Есть постоянный доступ для проведения ремонта и диагностики оборудования, так как сам насос находится сверху. Также он работает в более комфортных условиях, по сравнению с погруженным оборудованием.

3. Что бы определиться, какой тип насоса необходим в вашем случае, нужно выяснить дебит самой скважины. Исходя из этого, производительность насоса должна быть на 10-30% меньше. В противном случае скважина на воду будет постоянно заиливаться.

4. Для удовлетворения конкретных потребностей нужно определить минимальную мощность оборудования. Так, для больших промышленных объектов расчет зависит от количества работающего персонала и производственной мощности. Такого рода промышленные насосы обычно оснащают частотным преобразователем или автоматической системой с плавким пуском.

Расчет производительности насосного оборудования для скважин на воду.

На конкретный объект общая производительность обязательно предусмотрена в проекте. Например, для частного хозяйства количество потребления воды определяется исходя из нормативных данных. Принято, что в среднем на человека в сутки необходимо 200 мл воды. Это с учетом, что водопотребление будет происходить сутра и вечером.

Если учитывать, что эти нормативные 200 мл будут израсходованы за 2 часа, то на семью в составе 4 человек, среднее потребление воды будет составлять приблизительно 0,5 м3/ч. Кроме того, если вода будет еще применяться для дополнительных нужд, например, полив грядок, то для этого нужно будет уже 1,5 м3/ч. Таким образом, общая производительность оборудования должна быть не менее 2 м 3 /ч.

Пример проведения расчета мощности насоса для скважин на воду.

В данном примере будет показано, как рассчитать насос для скважины . Допустим в семье 4 человека. Живут они за городом, в частном доме с садом и огородом. Для расчета возьмем насос мощностью 1,7 м3/час.

Нужно определить достаточно ли будет напора этого насоса, что бы доставить воду к ванной комнате, которая расположена на втором этаже дома.

Совет: не забудьте учесть дебит скважины и сравнить с ним мощность помпы.

Н — минимальный напор, м;

P - стандартная величина и равна 2,5-3 атм;

. ∆H - это разница между максимальной точкой водоразбора и динамическим уровнем воды, м. Если используется всасывающий насос, то тогда в качестве данной величины берется расстояние между наивысшей точкой водоразбора и самим оборудованием насоса;

. ∑∆P - величина характеризующая гидравлические потери на трубопроводе (примерно 10% от его длинны), фильтрах, углах, тройниках (15-20%).

После проведения расчетов нужно подобрать модель насоса, который по своим характеристикам наиболее близко подходит к рассчитанным ранее показателям. Далее необходимо сравнить диаметры скважины и помпы. В случае использования погружной помпы, ее диаметр должен быть меньше. Если в инструкции предусмотрена установка скважинного адаптера, то нужно сделать так, что бы насос проходил там, где расположена его статическая составляющая.

Вывод по расчету мощности насоса.

При расчете мощности насоса для организации скважин с целью водоснабжения необходимо учесть множество разных нюансов, которые влияют на его работу и эксплуатацию. Если вы не уверены в собственных силах, то доверьте это дело специалистам.

Расчет насоса для скважины производится после изготовления скважины, получения паспорта на нее. Документация выдается специалистами компаний, в которых заказывается услуга. В ней указаны основные параметры скважины – подача, уровни зеркала, конструкция фильтра на забое. При заполнении паспорта скважины применяется профессиональное оборудование, многократно превосходящее бытовые насосы. Поэтому пользователь может смело выбирать любую модификацию поверхностного, погружного насоса в указанных пределах. В идеале производительность скважинного насоса должна быть на 5-10% меньше, чем аналогичный показатель источника водозабора. Рис. 1.

Рисунок 1. Схема источника водозабора.

Расчет в обязательном порядке учитывает характеристики:

количество сантехнических приборов;
схема их расположения;
суточная потребность семьи в жидкости;
классификация используемой системы водоподготовки.

Расчеты погружных моделей отличаются от вычислений для поверхностных насосов. Оптимальным вариантом скважинного насоса является винтовая, вихревая, центробежная модификация оборудования, допускающие 40 г/л либо 180 г/л примесей соответственно. Вибрационные насосы резко снижают бюджет водообеспечения коттеджа, однако имеют низкий ресурс, выходят из строя при обилии песка.

Производительность погружного насоса

Для расчета производительности насоса для скважины необходимо знать величину расхода. Этот показатель складывается из расхода жидкости в нескольких сантехнических приборах, используемых одновременно. Для удобства вычислений данные сведены в таблицу:

Расчет производится с поправочным коэффициентом 0,6-0,8, так как вероятность одновременного включения всех потребителей не превышает 60-80% соответственно. В нормативах СНиП присутствуют таблицы, облегчающие расчеты в нестандартных ситуациях (например, проживание семьи из двух человек в двухэтажном особняке с санузлами на каждом этаже). В них заложены значения, основанные на реальном эксплуатационном опыте. Например, если при сложении суммарного расхода по имеющимся сантехническим приборам получается 1 л/с, то в таблице этому значению соответствует реальное потребление 0,55 л/с. Для расчетного расхода 5 л/с, 10 л/с, 15 л/с практические значения составят 1,27 л/с, 1,78 л/с, 2,17 л/с соответственно.

Таким образом, добавляется поправочный коэффициент 3,6. В любом случае дебит насоса должен превышать потребность семьи в воде.

Пример для погружного насоса в коттедже

Расчет для частного коттеджа производится с учетом имеющихся сантехнических приборов:

унитаз – 0,1;
умывальник – 0,09;
кухонная мойка – 0,15;
водонагреватель – 0,1;
душ + смеситель – 0,09.

Общий расход в доме получится равным 0,53 л ежесекундно, затем к нему добавляется уличный поливочный кран (0,3 л/с), что составит 0,83 л/с. Данному значению в таблице соответствует реальная характеристика 0,48 л/с, которая после умножения на поправочный коэффициент дает 1,73 куба ежесекундно. Если в паспорте насоса указана производительность в л/ч, то расчеты на последнем этапе изменяются – значение из таблицы достаточно умножить на 3 600 секунд.

В конкретном примере расчета насоса производительность оборудования должна превышать показатель 1,73 куба ежечасно. Сравнив характеристики моделей ведущих производителей, получаем, что для данных эксплуатационных условий подойдут:

Рисунок 2. Модификации насоса

модель 45 Pedrollo 4SR – 2 м 3 /ч;
насос 80 Aquatica 96 – 2 м 3 /ч;
модификация 25Sprut 90QJD – 2 м 3 /ч;
варианты 63 Водолей НВП, 32 Водолей НВП – 1,8 м 3 /ч.

На этом выбор насоса не заканчивается, так как следующий параметр не менее важен для увеличения эксплуатационного ресурса. Рис. 2.

Напор погружного насоса

Скважинный насос находится внутри перекачиваемой жидкости. Поэтому для этих условий не учитывается разница высот между оборудованием, зеркалом воды. При выборе поверхностных модификаций (обычно, насосная станция) этот параметр присутствует в вычислениях в обязательном порядке.

Расчет насоса по напору производится сложением трех величин:

изливный напор – принимается 15-20 м;
потери в трубопроводе – данные сведены в таблицы;
перепад высот между сантехническими приборами, зеркалом воды.

Таблица потерь давления учитывает трение в трубах из различного материала, фитингах, запорной арматуре, клапанах. Учитывается скорость потока, на которую в большей степени влияет внутреннее сечение труб. Поэтому для вычислений потребуется схема внутренней разводки, наружного водопровода.

Пример расчета напора погружного насоса

В заданных условиях скважинный насос используется в следующей системе водообеспечения:

скважина – 35 м от поверхности;
уровни – динамический 15 м, статический 10 м;
дебит – 4 м 3 ежечасно;
удаление от коттеджа – 30 м;
высшая точка сантехнического прибора – 5 м (мансарда).

Схема установки скважинного насоса и графический расчет напора.

Согласно нормативам СНиП, СанПиН, скважину следует удалить от здания на 50 – 20 м, от септика автономной системы водоотведения на 15 м. на первом этапе определяется перепад высот:

Н 1 = отметка сантехприбора + динамический уровень = 5 + 15 = 20 м.

Для подсчета потерь напора необходимо рассмотреть схему водопровода:

от скважин до дома обычно используется 32 мм труба из полипропилена;
внутренняя разводка выполняется 25 мм трубой из этого же материала;
в схеме присутствует один вентиль, два тройника (полив + бытовая линия), три обратных клапана, один отвод 90 градусов;
согласно предыдущему расчету, производительность равна 1,73 куба, значение округляется до табличного 1,8 м 3 /ч;
потери составят 30 м, напор свободного излива принимается равным 20 м, перепад высот определен выше, составляет 20 м, таким образом, напор оборудования должен превышать 70 м.

Характеристики каждого насоса для скважины, рассмотренного на предыдущем этапе, удовлетворяют заданным условиям эксплуатации. Скважина оборудуется любым из них в соответствии с имеющимся бюджетом. Вычисления не будут полными без расчета гидроаккумулятора, необходимого для обеспечения запаса воды, увеличения ресурса насосного оборудования, сглаживания гидроударов внутри системы водообеспечения.

Мембранный бак для водоснабжения

Для бытовой скважины применяются гидроаккумуляторы различной конструкции, материалов, объемов. Для вычислений потребуются следующие данные:

Насосы для скважины могут быть погружные и поверхностные.

номинальная производительность оборудования – 60% от максимальной подачи насоса;
разница давлений – Р 1 – Р 2 (давление включения на 10% ниже максимального, указанного в паспорте, давление отключения на 10% выше минимального);
ежечасное число включений – обычно заявлено производителями 100;
давление включения;
коэффициент – 0,9 единиц.

Для получения объема мембранного бака необходимо:

сложить давление включения, единицу, разницу давлений;
умножить полученное число на 1000, номинальный расход;
разделить результат на 4, максимальное число ежечасных включений, разницу давлений, коэффициент.

Производители выпускают накопительные баки стандартных объемов, после вычисления необходимого объема гидроаккумулятора останется выбрать ближайший размер с 15% запасом. Колодец обычно используется в зимних/летних схемах водопровода жилищ сезонного, периодического проживания. При каждом отъезде хозяев система консервируется, вода сливается из контуров через спускную магистраль. Объема скважины для этого недостаточно, дополнительный заглубленный в землю резервуар увеличивает эксплуатационные расходы. Поэтому используется бюджетный вариант в виде колодца.

Поверхностные насосы являются самовсасывающими конструкциями, используются при небольших глубинах 8-12 м. Поднять воду из артезианской скважины 100-200 м можно лишь профессиональным оборудованием, которое для бюджета семьи слишком дорого. В них используются эжекторы, скважины удовлетворяют потребности целых коттеджных поселков.

Производительность поверхностного самовсасывающего оборудования вычисляется аналогично предыдущему случаю. При расчете напора учитывается взаимное расположение элементов водопровода:

насос может располагаться в цоколе, подсобном помещении нижнего этажа, в техподполье, кессоне на устье скважины;
гидроаккумулятор монтируют на любом уровне.

Вычисления аналогичны расчетам для погружных насосов, однако добавляется вычитание из напора Н б. Это значение потерь в зависимости от высоты бака – разница высот гидроаккумулятора, зеркала водозабора. Если взять вариант расчета для двухэтажного коттеджа со следующими характеристиками:

удаление источника от здания 20 м;
подъем воды с глубины 6 м трубой насоса;
зеркало водозабора на глубине 4 м;
общая глубина скважины 10 м;
расположение насоса в кессоне;
высота санузла 5 м.

Перепад высот составит 5 м. При схеме с двумя 90 градусными отводами, парой вентилей, тремя тройниками, тремя обратными клапанами, аналогичным сечением труб (25 мм внутренняя, 32 мм наружная) от насоса потребуется производительность 3 куба ежеминутно. Потери напора составят 37 м, напор излива 20 м, высота источника 6 м. Таким образом, для автономной системы водообеспечения потребуется насос с напором больше 70 м, что является редкостью у моделей большинства производителей. В данном случае рациональным решением будет использование погружной модификации после аналогичного расчета.

Часто хозяева частного участка прибегают к обустройству собственного источника на воду - колодца или скважины. И, конечно же, для качественной подачи воды оттуда требуется установка хорошего насосного оборудования. Здесь важно правильно осуществить подбор устройства в соответствии не только с его конструкцией, способом монтажа и типом рабочего узла, но и определить номинальную производительность насоса именно для вашего источника.

Как это сделать, как выглядит формула расчёта мощности агрегата, и правила подбора погружного оборудования мы предлагаем в нашем материале.

Важно: при подборе погружного или поверхностного насоса для домашнего водоснабжения всегда стоит брать в расчёт глубину погружения или расположения агрегата, длину трубопровода и желаемый результат. То есть, либо вы хотите получить систему орошения участка по сезону и не более, либо вы делаете создать систему водоснабжения и загородного дома, что потребует учёта среднего потребления воды в час или сутки на человека.

Кроме того, при подборе погружного скважинного насоса всегда стоит помнить, что для неглубокого источника (не более 8-9 метров зеркала воды) можно использовать поверхностные насосы центробежного тира. Для более глубокого залегания зеркала воды необходимо использовать погружной центробежный или вибрационный насос.

Для того чтобы сделать правильный подбор насосного агрегата для системы частного водоснабжения, необходимо провести верные расчёты производительной мощности и напора агрегата.

Производительная мощность (производительность) позволяет насосу качать воду с требуемым для расхода в доме объемом. Стоит знать, что согласно СНИП, средний расход воды в сутки на одного проживающего в доме составляет 200 литров. При этом всегда нужно этот показатель умножать на количество человек,

Но необходимо принять во внимание при расчетах производительной мощности помпы и момент, при котором все водозаборные точки будут включены одновременно. К полученным данным стоит прибавлять и возможное потребление воды для полива огорода. Согласно СНИП этот показатель равен 3-6 литров на 1м3 участка.

Для справки: средний объем расхода воды на каждую водозаборную точку выглядит так:

Душ или ванна - около 10 л/мин;
Туалет - 5-6 л/мин;
Кран в кухонной мойке - 6 л/мин.

При условии одновременного использования всех перечисленных сантехнических точек потребление воды составит в среднем 20-22 л/мин.

Расчёт производительной мощности

Для того чтобы произвести расчёт производительной мощности скважинного центробежного или вибрационного насоса и осуществить правильный подбор оборудования для перекачки воды, необходимо использовать два показателя:

Количество человек, проживающих в доме;

Средний расход воды на человека в час, что составляет примерно 0,5 м3.
Плюс к расчётам стоит подключить возможный расход воды для полива.

В результате будем иметь такие показатели:

Для семьи из 3-4 человек производительная мощность скважинного насоса должна составлять 2-3 м3/час (при условии необходимости орошения огорода). Если же будет происходить забор воды из системы водоснабжения для полива, то производительная мощность скважинного насоса должна составлять 3-5 м3/час для семьи из того же количества человек.

Что касается напора

Этот немаловажный фактор, от которого зависит возможность скважинного насоса поднимать воду на заданную высоту от точки забора и транспортировать её без перебоев по всей длине трубопровода.

Важно: если технический показатель напора воды у конкретного центробежного или вибрационного скважинного насоса не будет соответствовать параметрам вашей системы водоснабжения, то, скорее всего, вас огорчит качество подачи воды в дом к каждой из водозаборных сантехнических точек.

Для того чтобы провести расчёт напора для центробежного или вибрационного скважинного насоса, необходимо выяснить глубину расположения насоса (глубину водозабора). Она определяется от поверхности земли (горизонтального трубопровода) до точки погружения/расположения агрегата. Кроме того, необходимо принимать во внимание и длину всего трубопровода от начальной горизонтальной точки до распределителя системы водоснабжения.

Важно: расчёт длины горизонтального трубопровода стоит производить с учётом того, что на каждые 10 метров протяженности труб будет происходить потеря 1 метра напора оборудования. К тому же всегда приходится брать в расчёт и диаметр водозаборной трубы. Чем он меньше, тем больше статическое сопротивление в системе водоснабжения, а значит, и снижается напор воды коммуникации.

Расчёт напора

Произвести расчёт напора для скважинного насоса центробежного или вибрационного типа вовсе не сложно. Для этого используют такую формулу:

H = Hgeo + (0,2 x L) + 10 [м],

в которой значения таковы:

Н - итоговый напор для конкретного скважинного центробежного или вибрационного насоса;
Hgeo м - высота трубы от места установки скважинного насоса до самой высокой вертикальной точки водозабора;
0,2 - коэффициент сопротивления трубопровода по всей его протяженности;
L - горизонтальная длина трубы системы водоснабжения;
10-15 приблизительный показатель, необходимый для получения стабильного напора в системе, который требуется добавить к результату при расчёте.

Рассмотрим подсчёт напора для погружного скважинного насоса на примере

Имеем систему водоснабжения с колодцем, глубина зеркала воды в котором 10 метров. При этом сам колодец находится в 10 метрах от дома. Самая высокая водозаборная точка располагается над уровнем земли на 4 метра. В доме живут 4 человека. Кроме того предполагается полив участка и мойка авто.

У нас получается, что вертикальный участок трубопровода от точки забора воды насосом до самой высокой точки потребления воды составляет 14 метров. То есть Hgeo = 10+4 = 14 метров.

Здесь же берем в учёт потери в размере 20% от общей длины трубопровода, которая равна 26 метров (10 метров + 16 метров). Этот показатель будет равен приблизительно 5 метрам.

Прибавляем 10 метров на поправку.

Имеем такой результат:

Н = 14+5+10 = 29 метров.

Таким образом получаем напор для скважинного насоса 29 метров.

Производительность насоса для всех перечисленных нужд должна составлять 3-4 м3/час.

Важно: для качественной транспортировки воды по системе водоснабжения внутренняя поверхность водоприёмных труб должна быть гладкой.

В прошлой статье серии «Водоснабжение дома своими руками», мы выбирали скважинный насос исходя из общих технических характеристик насосов имеющихся в продаже. Охватить все продающиеся насосы невозможно, но представление, какие бывают насосы, мы получили.

В этой статье, пойдем другим путем. Произведем расчет технических характеристик скважинного насоса исходя их своих потребностей в воде, а также имеющейся скважины.

Еще раз о скважине

Скважина, несомненно, лучший вариант индивидуального водоснабжения дома (читать ). В одной из статей сайта я писал, как самостоятельно сделать скважину (). Здесь дополню данные о размерах скважин, они имеют непосредственное отношение к расчету скважинного насоса.

Так как скважину бурят бурами основа которых труба, то и размеры стандартных скважин разумно обозначать, как и размеры труб, в дюймах. Можно выделить три стандартных (по практике бурения) размера скважин индивидуального водоснабжения:

Скважина в три дюйма (75 мм);
Скважина в четыре дюйма (100 мм);
Скважина более 4-х дюймов, чаще 110 мм.
На сегодня бурят скважины до 150 мм.

В расчете скважинного насоса диаметр скважины нужно привязать к диаметру насоса, ведь по определению, насос нужно опускать в скважину.

Зачем нужен расчет скважинного насоса

Мы прекрасно понимаем, что монтаж насоса в скважину делается не на один сезон. Поэтому, выбрать скважинный насос нужно так, чтобы он, во-первых, смог обеспечить потребности в воде с некоторым запасом, а во-вторых, нужно подобрать так, чтобы насос смог работать в этой скважине, которая тоже имеет свои характеристики.

Расчёт скважинного насоса по шагам

Расчет 1. Диаметр насоса

Скважинный насос это элемент общей системы водоснабжения. Все элементы системы взаимосвязаны и их характеристики должны быть привязаны друг к другу. Согласитесь, нельзя пробурить скважину на воду диаметром 75 мм и купить для неё насос с диаметром корпуса 4 дюйма.

Результат 1. По размеру скважины получаем первый расчетный параметр насоса: его диаметр. Здесь важно помнить, что между корпусом насоса и стенками скважины нужен зазор 10-30 мм.

Расчет 2. Производительность скважинного насоса

Производительностью скважинного насоса называют его способность перекачивать определенное количество литров воды в час или литры в секунду или кубические метры воды в час. Производительность насоса считаем из своих потребностей.

Расчет производительности насоса делается на максимальное нереальное потребление воды. То есть, принимается, что все сантехнические приборы дома будут открыты в течение часа. Полученную сумму кубометров в час умножим на поправочный коэффициент.

Во второй таблице в серых графах ищем рассчитанный нереальный расход и смотрим в строке реальный расход воды нужный для выбора насоса.

В таблице указаны данные в литрах в секунду. Эту единицу измерения нужно перевести в кубические метры в час. Для это полученное значение (л/сек) нужно умножить на 3,6 и получить (куб. метр/час).

Пример расчета производительности №1. Приблизительный.

Можно не использовать таблицы и пойти другим путем. Взять за единицу потребления воды каждым членом семьи с запасом на полив летом. 1 человек потребляет в час 0,95-1,0 кубометра воды в час.

По этому варианту расчета для полноценного обеспечения водой семьи из трех человек, нужен насос производительностью не менее 3 кубометров в час.

Пример расчета производительности №2 (по таблицам)

Выписываем все приборы с расходом воды;
Вписываем их расход по таблице №1;
По таблице №2, находим рассчитанный расход воды и смотрим в этой строке реальный расход воды, который и будет соответствовать производительности необходимого насоса.

Расчет3. Учет дебета скважины

Дебет скважины указан в паспорте скважины. По значению дебета определяем глубину установки насоса, она не должна быть выше динамического уровня скважины.

class="eliadunit">

Расчет 4. Напор насоса

Напор насоса это способность насоса поднять воду с определенной глубины и догнать воду до точки распределения.

Академическое определение напора. Напор это прирост энергии потока воды за время её прохождения чрез рабочие полости насоса, выраженный в метрах столба жидкости.

Формула расчета напора (Q) применимая к скважинным насосом не сложная:

Qитог=Hвысот+Pпотерь+Hнапор

Qитог: рассчитываемый необходимый напор насоса.
Hвысот: перепад высоты от точки подъема воды (установки насоса) до верхней точки водоснабжения.
Pпотерь: Коэффициент потерь, учитывает сопротивление которая преодолевает вода при прохождении по трубам. Зависит от материала труб и берется из таблицы3 и 4.

Пример расчета напора насоса

Динамический уровень скважины 50 метров;
Насос ставим на глубину 48 метров, чтобы его укрывала вода в самом нижнем уровне;
Дебет скважины 3 куб. метра;
Расстояние от скважины до дома 65 метров, труба пластик 32 мм;
Труба по дому 15 метров, труба пластик 25 мм;
На трассе: 3 тройника, 2 обратных клапана, 1 запорный кран, два угла 90°.

Прежде всего, считаем потери:

В таблице потерь для пластиковых труб ищем строку с расходом 3 литра/час. Значения в таблице указаны для прямого трубопровода, длиной 100 метров. У нас это расстояние 65 и 15 метров.

Коэффициенты потерь: для трубы 32 мм: К=1,54, для трубы 25 мм:К=2,54. Потери для арматуры: тройник и обратный клапан:4, вентиль и угол 90°:1.

Считаем потери:

Pпотерь= (1,54×65÷100)+(2,54×25÷100)+((3+2)×4)+((1+1)×1)=23,636 (24 метра).

Считаем необходимый напор скважинного насоса:

Q=(48+7)высота+24(потери)+15(напор излив)=94 метра.

Итог: Нам нужен скважинный насос с производительностью 3 куб метра воды в час и напором по паспорту не менее 94 метров.

Расчет 5. Электрическая мощность насоса

Электрическая мощность насоса нужна для расчета кабеля электропитания и расчета защитных электрических устройств. Рассчитывать её не нужно. Достаточно подобрать нужный скважинный насос по напору и производительности и посмотреть в его технических характеристиках потребляемую мощность.

Квартира