Насосы

Для децентрализованного водоснабжения чаще всего используются наиболее распространенные источники воды: колодцы (глубина, как правило, не превышает 10–15 м) и скважины (глубина исчисляется десятками метров). С этим связана конструкционная классификация насосов на поверхностные и погружные (табл 1). Поверхностные размещаются в доме или рядом с колодцем. Погружные (скважинные) насосы на конце шланга опускаются в скважину или водоем. Поверхностные насосы обычно дешевле, но имеют существенные ограничения по глубине всасывания. Так, для подъема воды с глубины не более 8–9 м используется простейший насос без всяких хитрых приспособлений, а для транспортировки воды с глубин порядка 20–30 м используется эжектор — специальное устройство, опускаемое в колодец на конце шланга. С ростом глубины производительность поверхностного насоса с эжектором падает, а потребляемая мощность и сложность конструкции растет. Как результат, в области глубин около 25 м, цены на поверхностные и скважные насосы практически уравниваются, а на глубинах свыше 30 м выгода оказывается на стороне скважных систем.

Насосы для открытых водоемов (таблица 1)
Тип насоса Превышение места установки насоса (для поверхностных) или водоразбора над уровнем зеркала воды, м
не более 7 от 7 до 18 более 18
Поверхностный самовсасывающий +
Погружной с поплавковым датчиком +
Поверхностный самовсасывающий с эжектором +
Погружной с поплавковым датчиком высоконапорный +
Специальный скважинный, допускающий наклонную установку +
Насосы для колодцев
Уровень воды (зеркало) с учетом сезонных колебаний, м Тип насоса
поверхностный самовсасывающий самовсасывающий с эжектором скважинный любого диаметра
не более 7 + + +
от 7 до 18 + +
более 18 +
Насосы для скважин
Уровень воды (зеркало) с учетом сезонных колебаний, м Диаметр обсадной трубы, мм Тип насоса
поверхностный самовсасывающий самовсасывающий с эжектором четырехдюймовый скважинный шестидюймовый скважинный
не более 7

Не менее 100

+ +
Не менее 150 + + +
от 7 до 18 Не менее 100 + +
Не менее 150 + + +
более 18 Не менее 100 +
Не менее 150 + +

Простые поверхностные самовсасывающие насосы могут брать воду из открытых водоемов, мелких колодцев и даже скважин. Однако максимальная глубина, с которой возможна подача воды, ограничена величиной атмосферного давления, и по законам физики для реальных насосов не может превышать 7–8 м. Большинство насосов этого типа имеет производительность до 3–5 кубометров воды в час и может создавать напор до 45–60 метров водяного столба (4,5–6 бар). Если такой насос объединить в один агрегат с мембранным гидроаккумуляторным баком и реле давления, получится автоматическая станция водоснабжения. Но следует учитывать, что каждые 10 м горизонтального участка между домом и колодцем соответствуют 1 м глубины колодца. Поэтому, если, например, глубина, с которой требуется доставить воду, составляет 8,5 м, а расстояние от коттеджа до источника воды около 30 м, обычный поверхностный насос в этом случае не подойдет. Тогда следует использовать поверхностный насос эжекторного типа, который теоретически способен качать воду с глубины до 40 м (такая модель подойдет и для небольшой скважины). Эжектор представляет собой водоструйный насос или трубку Вентури, в которую направляется часть воды, поднимаемой самовсасывающим насосом. Большинство автоматических станций водоснабжения с эжектором могут стабильно работать при глубине зеркала воды до 18–20 м.

Из глубокой скважины воду извлекают погружными насосами. Их можно легко опознать по характерной форме: изготовленные из нержавейки длинные и узкие цилиндры, способные пройти в отверстие скважины небольшого диаметра (3–5 дюймов) и подать воду с большой глубины. По конструкции они, как правило, многоступенчатые. Есть модели, которые могут устанавливаться на незначительной глубине и обеспечивать небольшие объемы воды. Другие способны создавать напор до нескольких сотен метров водяного столба и выдавать до нескольких десятков и даже сотен кубометров в час.

Характеристики насоса зависят от проведенного расчета расхода воды и выбранного источника водоснабжения. Мощности насоса должно хватать, чтобы обеспечить водой все краны в доме. Лучше всего выбирать насосную установку с производительностью, равной или слегка превышающей максимальный единовременный и часовой расход воды. Результатом неправильного выбора насосной установки может стать дефицит воды или слабый напор. Перебор мощности тоже ни к чему хорошему не ведет. Когда производительность насоса превышает возможности источника воды (дебет скважины или колодца), насос переходит в режим так называемого «сухого хода». Как показывает практика, такие насосы долго не живут. Дебит шахтного колодца или скважины в песчаной породе меньше, чем в артезианской, и может быть ниже фактического суточного расхода воды. Это приводит к периодическому понижению ее уровня. Поэтому производительность насоса и периодичность его включения необходимо согласовывать как с расходом воды, так и с дебитом скважины.

При выборе насоса, прежде всего, следует обратить внимание на его технические характеристики. На бирке насоса обозначаются: максимальная производительность (л/мин) — зависит от пропускной способности всасывающей трубы и мощности насоса. Нужно сравнить производительность насоса с требуемой потребностью в воде. Глубина всасывания (м) — характеризует максимальную глубину, с которой насос может поднять воду. Нужно сравнить с глубиной колодца (скважины). Максимальный напор (м) — показывает, на какую высоту насос способен поднять воду от точки всасывания до самой верхней точки. Нужно сравнить требуемую для вашего коттеджа величину гидронапора (рис. 2) с максимальным напором насоса.

При проектировании водопровода в загородном доме первым делом необходимо определить требуемый расход воды. Для этого прогнозируется число жильцов в доме, подсчитывается количество и расположение точек отбора воды (краны, унитазы, ванны, стиральная машина и т. п.). Составление полного перечня позволяет правильно рассчитать параметры будущей системы водоснабжения и обеспечить хороший напор при включении любого количества кранов. Максимальный часовой расход определяется наибольшим потреблением воды в течение суток. Современные нормы потребления воды колеблются в пределах 220–230 литров в сутки для городского человека, за городом существенно выше. В целом водопотребление семьи из 4-х человек составляет около 1000 литров в сутки. А если включить в расход воду для посудомоечной машины, ванны, фонтана, бассейна, то он может достигнуть 5000–7000 литров в сутки.

Расход воды в течение суток — показатель случайный, зависящий от присутствующих в доме людей и их намерений. Одновременно могут включаться несколько потребителей, в том числе значительно удаленные (в гараже, в бане, в системе полива) от источника водоснабжения и напор воды для каждого из них должен отвечать вышеприведенным требованиям. Важно определить два наиболее критичных режима работы водопровода: поддержание необходимого напора воды при ее максимальном расходе и ограничение напора при отсутствии расхода. Поэтому давление, создаваемое в водопроводе насосом, обязано поддерживать все показатели напора как для отдельных водоразборных кранов, так и для всей системы в целом.

Требуемый напор определяется гидравлическим сопротивлением системы (труб, фитингов, вентилей и других приборов), высотой, на которую необходимо поднять воду (гравитационная составляющая), и некоторыми другими параметрами, но выполнения этого требования еще недостаточно для нормальной работы всего водопровода. Чтобы создать необходимый напор для конечных точек водоразбора, нормальное давление воды в сантехнических приборах принимаются по таблице СНиПа (табл. 2) или по техническим паспортам на оборудование. Для определения точного напора и расхода воды необходимо обратиться к специалистам: инженерам-сантехникам либо воспользоваться СНиП 2.04.01-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий» и произвести гидравлический расчет самостоятельно. В противном случае неправильная оценка требуемого давления, и как следствие, неправильный выбор диаметра и материала труб, приведет к дефициту воды или недостатку напора.

Расчетные параметры водоразборной арматуры и сантехнических приборов (таблица 2)
Санитарные
приборы
Секунд. расход воды, л/с Часовой расход воды, л/ч Мин. диаметр, мм Рабоч. давл.,
бар
(м вод. столба)
Расход стоков
от прибора, л/с
общий холод. воды горяч. воды общий холод. воды горяч. воды подводки отвода
Умывальник, рукомойник с водоразборным краном 0,1 0,1 30 30 10 32 0,2 (2) 0,15
То же со смесителем 0,12 0,09 0,09 60 40 40 10 32 0,2 (2) 0,15
Мойка со смесителем 0,12 0,09 0,09 80 60 60 10 40 0,2 (2) 0,6
Ванна со смесителем, в том числе общим для ванны и умывальника 0,25 0,18 0,18 300 200 200 10 40 0,3 (3) 1,1
Ванна с водогрейной колонкой и смесителем 0,22 0,22 300 200 15 40 0,3 (3) 1,1
Душевая кабина с мелким поддоном и смесителем 0,12 0,09 0,09 100 60 60 10 40 0,3 (3) 0,2
Душевая кабина с глубоким душевым
поддоном и смесителем
0,12 0,09 0,09 115 80 80 10 40 0,3 (3) 0,6
Гигиенический душ (биде) со смесителем и аэратором 0,08 0,05 0,05 75 54 54 10 32 0,5 (5) 0,15
Унитаз со смывным бачком 0,1 0,1 83 83 8 85 0,2 (2) 1,6
Унитаз со смывным краном 1,4 1,4 81 81 20 85 0,4 (4) 1,4
Поливочный кран 0,3 0,3 0,2 1080 1080 720 15 0,2 (2) 0,3
Примечания:
1. При установке аэраторов (сеток) на водоразборных кранах и смесителях свободный напор в подводках следует принимать не менее 5 м.
2. Для систем водоснабжения при применении коллекторных подводок из пластмассовых труб к умывальникам, раковинам, мойкам, смесителям для ванн и умывальников, душевым кабинам, биде, унитазам со смывным бачком, писсуарам допускается применять трубы диаметром 12×2 мм.

Для грубого определения производительности насоса прогнозируется и проектируется количество водоразборных точек во всем доме. Из СНиПа или таблицы выше, выписываем рабочее давление для каждой точки водоразбора и суммируем их. К полученной сумме приплюсовываются потери давления, возникающие при транспортировке воды по вертикали: подъеме из колодца или скважины и подаче на этажи (рис. 2). Это так называемая гравитационная составляющая, учитывающая глубину скважины (колодца) и высоту этажей: для первого этажа ее принимают равной 10 метрам водяного столба, а для каждого следующего увеличивают на 4 м. Далее приплюсовываются потери давления на фитингах (углах поворота, тройниках и коллекторах) и на прямых горизонтальных участках труб. Эти данные нужно брать из технических характеристик производителей труб и фитингов, либо взять приближенную цифру: они составляют до 30% от всех потерь давления в трубопроводе. В результате сложения всех потерь давления получаем требуемый напор воды, который должен обеспечить насос. Выбираем по напору насос и сравниваем часовой или минутный расход воды из таблицы с максимальной производительностью этого насоса и, если возможно, с дебетом источника воды. Также сравниваем производительность насоса с нормативными данными, насос должен обеспечивать: при отсутствии регулирующей емкости — не менее общего максимального секундного расхода воды; при наличии водонапорного или гидропневматического бака, работающих в повторно-кратковременном режиме — не менее общего максимального часового расхода воды.

Источник: «Сантехника в доме. Монтажные работы » 2011. Савельев А.А.


ПОДЕЛИТЬСЯ:

Комментариев пока нет

Перейти к разговору

Комментариев пока нет!

Вы должны быть избранным, чтобы начать разговор.

Ваши данные будут в безопасности!Ваш адрес электронной почты не будет опубликован. Также другие данные не будут переданы третьим лицам.