Строй своими руками

Скважина

Расчёт потребного напора насоса для скважины

Для того, чтобы правильно выбрать насос для своей скважины, необходимо знать, потребный напор – т.е. напор, который необходим для водопроводной системы дома. В этой статье речь пойдёт о расчете потребного напора и расчете потерь напора в трубах водопровода на примере небольшого загородного дома, и будут рассмотрены две принципиальные схемы устройства водопровода: с использованием гидроаккумулятора и без него.

Напор насоса указывается в метрах водяного столба, поэтому потребный напор, а так же все потери и сопротивления в данном расчете тоже производятся в этих же единицах. С барами и атмосферами эта величина соотносится так: 10 м = 1 бар = 1 атм.

Как провести расчет потребного напора насоса? Насос должен подавать воду в любую точку потребления водопроводной системы с определённым давлением – обычно в быту используется давление от 2 до 3 бар. Расчет проводится для самой удаленной от насоса точки потребления. Весь потребный напор складывается из трех величин: максимальный перепад высот в трубопроводе, падение напора в трубах и давление в точках потребления воды.

Напор, необходимый для подачи воды в самую высокую точку водопроводной системы определить просто – это перепад высоты между динамическим уровнем скважины и верхней точкой водопровода. Например, Hвыс = 20 м.

Потери напора в трубах водопровода связано с тем, что поток воды, протекающий внутри трубы, испытывает сопротивление. Его величина зависит от диаметра трубы, скорости потока и гладкости внутренней поверхности трубы. Даже двигаясь по прямой, горизонтальной трубе, поток воды испытывает сопротивление, пусть и небольшое. При большой протяженности трубопровода суммарное сопротивление может оказаться значительным. Кроме того, падение напора происходит в местных сопротивлениях: поворотах, изгибах, вентилях, заслонках, в разветвлениях трубопровода и в местах его сужения или расширения. Расчет падения напора в трубах должен дать общую величину падения напора для самой удалённой точки водопровода. Например, Hсопр = 5 м.

Давление в точках потребления воды необходимо для эксплуатации бытовых приборов – умывальника, душа, стиральной машины и т.п. Это давление должно быть от 2 до 3 бар или 20-30 м водного столба. Hпотр = 30 м.

Потребный напор насоса для водопровода без гидроаккумулятора


Схема водопровода без гидроаккумулятора.

Если в водопроводной системе нет гидроакумулятора, то единственным устройством, создающим давление, является насос. В таком случае расчет потребного напора очень прост: нужно сложить полученные выше напоры:  H = Hвыс + Hсопр + Hпотр = 20 + 5 + 30 = 55 м.

Водопроводная система без гидроаккумулятора может быть уместной в системах полива, в небольших дачных домах, где проживают сезонно или пользуются водой редко. При частом и регулярном потреблении воды насос то и дело будет включаться/выключаться восстанавливая необходимое давление в водопроводе. Такой режим работы уменьшает срок службы насоса. Чтобы сгладить потребление воды, используется гидроаккумулятор.

Потребный напор насоса для водопровода с гидроаккумулятором

Схема водопровода с гидроаккумулятором.

Гидроаккумулятор ставится на входе водопроводной трубы в дом, так что все местные сопротивления и потребители воды оказываются за ним. До него – только скважина и насос. Схема работы при этом такая: насос подаёт воду в гидроаккумулятор и создаёт в нём избыточное давление, затем выключается, потребители получают воду за счёт накопленного в гидроаккумуляторе давления.

При такой схеме работы расчет потребный напор насоса происходит иначе: насос должен давать такой напор, чтобы преодолеть сопротивление на доставку воды от динамического уровня в скважине до гидроаккумулятора и создать в нём некоторое избыточное давление, которое будет использоваться в дальнейшем, чтобы подавать воду из гидроаккумулятора в водопровод дома.

Напор, который должен создавать гидроаккумулятор Hга = Hвыс1 + Hсопр + Hпотр = 5 + 5 + 30 = 40 м = 4 бар. Минимальное и максимальное давления гидроаккумулятора зависит от его объема и требований по частоте включения и выключения насоса. Например, можно установить 3,5 бар и 4,5 бар соответственно. При падении давления в водопроводной системе ниже 3,5 бар будет включаться насос, при достижении давления Hmax = 4,5 бар = 45 м, он будет выключаться.

Насос для скважины в таком случае должен создавать напор H = Нвыс2 + Hmax = 15 м + 45 м = 60 м. Потери напора на местных сопротивлениях на участке от насоса до гидроаккумулятора слишком малы, поэтому их даже не учитываем.

    Читайте так же:

  • Расчет потерь напора воды в трубопроводе

    Чтобы выбрать насос для скважины, необходимо знать потребный напор, а одна из частей определения потребного напора – это расчёт потерь напора в трубопроводе. Именно этой части вопроса посвящена данная статья.
  • Как правильно выбрать насос для скважины?

    В этой статье речь пойдет о характеристиках насосов и скважин, и о том, как правильно выбрать для своей скважины насос, исходя из имеющихся нужд.
  • Статический и динамический уровень воды в скважине

    Уровень воды в скважине – это один из главные её параметров, который необходимо знать для определения дебита и при выборе насосного оборудования. Различают статический и динамический уровни.
  • Водяные насосы для скважин: погружные и поверхностные насосы

    Водяные насосы используются для подачи воды из скважины в систему водоснабжения. Водяные насосы предназначены для перекачивания чистой воды, которая не содержит загрязнений в виде большой концентрации взвешенных частиц, таких как песок или ил. Если использоваться водяным насосом с целью перекачивания грязной воды в течение долгого времени, насос может выйти из строя. В зависимости от принципа действия насосы для скважин разделяются на поверхностные и погружные (они же глубинные).

Дата публикации: 07.06.2013 15:22:16

© 2009-2016 «Строй своими руками»
Использование материалов сайта «Строй своими руками» разрешено только при условии размещения активной гипертекстовой ссылки на источник.