Як обрати насос для водопостачання. Вибір конструкції.

Допомога у виборі насоса для водопостачання. Вибір конструкції насоса

Однією з перших проблем, з якими стикаються майбутні домовласники, є водопостачання. І якщо на період будівництва можна обійтися колодязем, то майбутній будинок зажадає подачі в будинок як питної води, так і води для господарських потреб. Як правильно вибрати насос, щоб вода була завжди і в потрібному обсязі?

Вибір побутового насоса, який дозволить видобувати воду зі свердловини, колодязя або природного джерела (озеро, річка) залежить від двох чинників:

• на якій глибині розташований водоносний шар;

• яку ви хочете отримати систему - тільки для поливу або повноцінну систему водопостачання котеджу.

Якщо джерело води знаходиться на глибині не більше 8-ми метрів, то оптимальним є застосування самовсмоктуючого насоса, який зазвичай розташовують в спеціально обладнаному приямку біля джерела води. Забір води здійснюється за допомогою недеформованого всмоктуючого шланга або трубопроводу (з пластикових або сталевих труб).

Для захисту насосної частини і системи водопостачання від бруду на всмоктуючому шлангу рекомендується встановлювати фільтр грубої очистки (сітку) і зворотний клапан.

Якщо вода знаходиться на глибині більше 8-ми метрів, рекомендується використовувати свердловинний насос.

Якщо воду можна добути тільки з глибокої свердловини, то підійде свердловинний насос. Якщо ж глибина залягання води невелика (до 8-ми метрів), може підійти як заглибний, так і поверхневий насос. Якщо передбачається качати питну воду з колодязя, а для поливу ділянки - з річки або озера, підійде поверхневий насос з переносним шлангом. Від насосу потрібно від'єднувати шланг, витянути насос з колодязя, потім робити все в зворотному порядку. Насос висить на спеціальному нержавіючому тросі або синтетичної мотузці в колодязі, і зовні його майже не чути, створюваного напору і продуктивності цілком достатньо, щоб просто набрати води. Однак якщо неглибе джерело води знаходиться поза дільницею, краще придбати поверхневий насос. Тоді сам насос можна встановити на своїй ділянці, а за його межі протягнути тільки шланг.

Перше, що необхідно знати при виборі насоса для водопостачання і підвищення тиску - що є джерелом води. Залежно від типу джерела вибирається місце установки насоса і його конструкція. З цим допоможе визначитися невелика таблиця:

Нормальновсмоктуючі насоси розроблені для того, щоб збільшувати натиск у водопровідній мережі там, де напору недостатньо для хорошого водопостачання, тобто в якості насосів підвищення тиску. Також вони можуть використовуватися при водопостачанні з ємності, що знаходиться, як правило, на рівні або вище рівня установки насоса.

Криничні насоси занурюються безпосередньо в колодязь або будь-яку ємність достатніх розмірів. Дана конструкція відрізняється відносно безшумною роботою. Слід лише стежити за тим, щоб рівень води не опускався нижче критичного, при якому насос почне засмоктувати повітря. Деякі моделі насосів забезпечені поплавковими вимикачами, що дозволяють уникнути роботи насоса без води, з так званим «сухим» ходом.

Свердловинні насоси досить компактні в діаметрі (мають невеликий поперечний переріз) і можуть встановлюватися в спеціально пробурені свердловини з діаметром, який повинен перевищувати діаметр встановлюваного насоса приблизно на (20 ... 30) мм (міліметрів) для нормальних умов охолодження електродвигуна. Свердловинні насоси створюють високі напірні характеристики, цілком достатні для подачі води споживачеві з великої глибини.

Підбір насоса з гідравлічних характеристик

Приклад підбору насоса для системи водопостачання № 1

Щоб розрахувати необхідну величину напору, можна прийняти наступне:

1. Геометрична висота між рівнем розташування насоса і найвищою точкою водорозбору: H_гео = 6 [м]

2. Різниця висот між насосом і рівнем води в найнижчій точці X = 3 – 2 = 1 [м]

3. Для простоти розрахунків приймаємо, що втрати напору по довжині трубопроводу H_в-ти приблизно складають 20% від загальної довжини трубопроводу, тобто вираховуємо спочатку загальну довжину трубопроводу L , яка приблизно дорівнює: L = 1 + 10 + 6 = 17 [м].

Потім розрахуємо величину втрат: H_в-ти = 0,2 × L = 0,2 × 17 = 3,4 ≈ 3 [м].

4. H_кор = (15 ... 30) [м] – тиск P, рекомендований (необхідний) в точці споживання, як правило, для всіх споживачів побутового призначення, має бути від 1,5 до 3,0 бар (bar), що відповідає напору від 15-ти до 30-ти метрів . Приймаємо для нашого прикладу тиск P, рекомендований (необхідний) в точці споживання: P = 2,0 бар (bar), що відповідає напору

H_кор = 20 метрів.

5. Напір, створюваний насосом, повинен складати: H = H_гео + H_кор + H_кор [м].

Підставимо значення і обчислимо натиск, створюваний насосом: H = 6 + 3,4 + 20 = 29,4 [м]. Загальний необхідний напір, створюваний насосом, має дорівнювати 29,4 м.

6. При необхідності поливу саду з використанням кранів, розташованих в будинку, слід прийняти значення продуктивності рівним Q = (2 … 3) м³/год. Для нашого прикладу приймаємо значення продуктивності: Q = 3 м³/год.

Вибір насоса для водопостачання визначається наступними параметрами: Q = 3 м³/год; H = 29,4 м.

Приклад підбору насоса для системи водопостачання№ 2

Вибираємо систему водопостачання котеджу з відкритого колодязя з рівнем установки криничного насоса на позначці 10-ть метрів нижче рівня поверхні землі. Будинок не має цокольного поверху і в ньому проживають 4 людини. Крім того, власник збирається поливати садову ділянку і мити машину. Джерело води розташоване на відстані 20-ти метрах від будинку, а найвища точка водорозбору - в 6-ти метрах над рівнем землі. Рівень грунтових вод знаходиться дуже глибоко, щоб використовувати самовсмоктуючий насос. Необхідно встановити заглибний насос.

Розгляньте докладніше на малюнку схему установки.

Щоб розрахувати необхідну величину напору, що створюється насосом, потрібно враховувати наступне:

1. Геометрична висота між точкою розташування криничного насоса і найвищою точкою водорозбору: H_гео = 10 + 6 = 16 [м].

2. Для простоти розрахунків приймаємо, що втрати напору по довжині трубопроводу H_в-ти приблизно складають 20% від загальної довжини трубопроводу, тобто обчислюємо спочатку загальну довжину трубопроводу L, яка приблизно дорівнює: L = 10 + 20 + 6 = 36 [м].

Потім розрахуємо величину втрат: H_в-ти = 0,2 × L = 0,2 × 36 = 7,2 ≈ 7 [м].

3. H_кор = (15 ... 30) [м] – тиск P, рекомендований (необхідний) в точці споживання, як правило, для всіх споживачів побутового призначення, має бути від 1,5 до 3,0 бар (bar) , що відповідає напору від 15-ти до 30-ти метрів . Приймаємо для нашого прикладу тиск P, рекомендований (необхідний) в точці споживання: P = 2,0 бар (bar) , що відповідає напору

H_кор = 20 метрів.

4. Напір, створюваний насосом, повинен складати: H = H_гео + H_в-ти + H_кор [м].

Підставимо значення і обчислимо натиск, створюваний насосом: H = 16 + 7,2 + 20 = 43,2 [м]. Загальний необхідний напір, створюваний насосом, має дорівнювати 43,2 м.

5. При необхідності поливу саду з використанням кранів, розташованих в будинку, слід прийняти значення продуктивності рівним Q = (2 … 3) м³/год. Для нашого прикладу приймаємо значення продуктивності: Q = 3 м³/год.

Приклад підбору насоса для системи водопостачання № 3

Щоб розрахувати необхідну величину напору, що створюється насосом, потрібно враховувати наступне:

1. Геометрична висота між точкою розташування насоса і найвищою точкою водорозбору: H_гео = 25 + 6 = 31 [м].

2. Для простоти розрахунків приймаємо, що втрати напору по довжині трубопроводу H_в-ти приблизно складають 20% від загальної довжини трубопроводу, тобто вираховуємо спочатку загальну довжину трубопроводу L , яка приблизно дорівнює: L = 25 + 15 + 6 = 46 [м].

Потім розрахуємо величину втрат: H_в-ти = 0,2 × L = 0,2 × 46 = 9,2 ≈ 9 [м].

3. H_кор = (15 ... 30) [м] – тиск P, рекомендований (необхідний) в точці споживання, як правило, для всіх споживачів побутового призначення, має бути від 1,5 до 3,0 бар (bar) , що відповідає напору від 15-ти до 30-ти метрів . Приймаємо для нашого прикладу тиск P, рекомендований (необхідний) в точці споживання: P = 2,0 бар (bar) , що відповідає напору

H_кор = 20 метрів.

4. Напір, створюваний насосом, повинен складати: H = H_гео + H_в-ти + H_кор [м].

Підставимо значення і обчислимо натиск, створюваний насосом: H = 31 + 9,2 + 20 = 60,2 [м]. Загальний необхідний напір, створюваний насосом, має дорівнювати 60,2 м.

5. При необхідності поливу саду з використанням кранів, розташованих в будинку, слід прийняти значення продуктивності рівним Q = (2 … 3) м³/год. Для нашого прикладу приймаємо значення продуктивності: Q = 3 м³/год.

Вибір насоса для водопостачання визначається наступними параметрами: Q = 3 м³/год; H = 60,2 м.

Більш точний розрахунок продуктивності слід проводити з урахуванням двох основних критеріїв підбору.

Згідно Будівельним Нормам і Правилам (скорочено БНіП), добове споживання води на людину становить 200 літрів. Тому легко підрахувати необхідну кількість води - досить помножити кількість людей, які постійно проживають в будинку, на 200 літрів на добу. Додатковий показник - це максимальна витрата, який визначається можливістю одночасного користування декількома точками споживання води.

1. Витрата в точці споживання.

2. Втрати продуктивності по довжині трубопроводу від насоса до точки споживання.

Для більш точного визначення витрати споживання води, потрібно використовувати приблизні готові дані (можна умовно прийняти, як стандартні, найбільш часто використовувані).

Приблизна витрата води із споживачів:

• умивальник - 6 л/хв;

• туалет - 4 л/хв;

• посудомийна машина - 8 л/хв

• душ - 10 л/хв;

• поливальний кран - 18 л/хв;

• пральна машина - 10 л/хв;

• басейн - 15 л/хв;

• полив газонів і квітників вимагає до 6 л/хв води на один м ² , витрата при цьому залежить також від способу зрошення та інтенсивності поливу;

• сауна або лазня зажадає близько 16 л/хв.

На практиці зазвичай вважається витрата з одного відкритого крана дорівнює 10 літрам/хвилину.

Візьмемо для прикладу змішувач у ванній. З досвіду для комфортного використання змішувача необхідно, щоб витрата води на виході приблизно дорівнював 15 літрам в хвилину. Цю величину і візьмемо для стандарту по підбору витрати в даній задачі.

Але ж у нас не одна точка водорозбору, тоді необхідно розрахувати загальний потік для всіх точок споживання. Відповідно витрата всіх точок споживання необхідно підсумовувати і знайти максимальний показник витрати.

Припустимо, у нас є дві ванни і кухня. І уявімо, наприклад, що в першій ванній працює душ, в другій - безпосередньо змішувач і пральна машина, на кухні відкритий кран і працює посудомийна машина.

Підсумовуємо витрати з усіх точок споживання 10 + 15 + 10 + 6 + 8 = 49 літрів в хвилину — отримали наші витрати з п'яти основних споживачів.

Можемо підібрати необхідну продуктивність насоса з урахуванням зразкової витрати.

Важливо! При розрахунку максимальної продуктивності (об'ємної подачі) насоса або при установці насоса підвищення тиску необхідно брати запас не менше (40 ... 50)% від сумарного максимально можливого водоспоживання.