Насосная станция для скважины и колодца: расчет водозабора, схемы устройства

Обеспечение водоснабжения загородного дома — одна из основных и главных задач, которую необходимо решить в первую очередь. Собственный колодец или скважина на участке позволят полностью быть независимым от привозной воды или соседей. Дополнительно установленная насосная станция для колодца или насосная станция для скважины привнесут комфорт и уют в частный дом. Установка насосных станций является наиболее оптимальным решением вопроса постоянного напорного водоснабжения и позволит пользоваться такими благами цивилизации, как душ, автоматическая стиральная машина и многое другое.

Содержание

• Варианты организации водоснабжения
• Принцип работы насосных станций
• Расчеты водозабора для насосной станции
• Подключение агрегата к колодцу
• Подключение насосной станции к скважине

Варианты организации водоснабжения

Существует несколько вариантов создания водообеспечения дома. Все зависит от способа получения воды, будет это вода из скважины или из колодца, от глубины и производительности, а также от уровня воды в колодце или скважине. Чтобы правильно выбрать насосную станцию, следует знать особенности их установки, комплектацию и условия эксплуатации, а также иметь заранее подготовленный проект водоснабжения дома.

Насосные станции любого типа имеют схожую конструкцию и отличаются между собой способом забора воды, осуществляемым через колодец или скважину, и рабочими  характеристиками. Полностью установленная и рабочая насосная станция включает в себя насос, гидроаккумулятор (бак большого объема порядка 80 литров), реле управления и соединяющий шланг. Такую стандартную, собранную на заводе, насосную станцию можно найти практически в любом магазине, который специализируется на товарах для загородных домов и дач.

Принцип работы насосных станций

Современные насосные станции работают следующим образом. После пуска насос накачивает в гидроаккумулятор воду и создает давление во всей системе водоснабжения, которая проложена в доме. Как только кто-либо начинает пользоваться краном в ванной, душем или просто мыть посуду на кухне, давление в системе постепенно падает до 2,2 бар, и срабатывает реле давления, которое включает насос. Он в свою очередь вновь накачивает воду в бак, компенсируя её потерю, и поднимает давление до 3 бар, после чего вновь срабатывает реле, и насос отключается. Все предельно просто и лаконично, главным условием бесперебойной работы насосной станции является наличие электричества и достаточное количество воды в водозаборе.

Конструкция насосной станции, таблица рабочих параметров

Зачастую насосные станции комплектуются центробежными самовсасывающими насосами с встроенным эжектором. Этот тип насосов обладает высоким напором подачи воды от 40 м, а глубиной всасывания до 9 м. Одним из главных преимуществ такого типа насосов является слабая чувствительность к воздуху в системе. Запуск таких насосов не составляет особого труда. Просто необходимо открыть крышку заливного отверстия, наполнить водой насос до тех пор, пока вода не польется через край, потом закрыть крышку и включить насос. После того как насос прокачает воздух, он начнет подавать воду в систему. Чтобы избавиться от излишков воздуха, можно просто открыть кран или клапан на самом насосе. Насосная станция для скважин, оборудованная таким насосом, будет наиболее эффективна в работе.

Также существуют центробежные самовсасывающие насосы с внешним эжектором. Такие насосы устанавливаются на насосные станции для глубоких колодцев и скважин. Насосная станция для колодцев и скважин, оборудованная таким типом насосов, сможет выкачивать воду с глубины до 45 метров. Такие станции устанавливаются на поверхности или в специально отведенных для этого помещениях, а эжектор, прикрепленный к двум трубам, опускают в колодец или скважину. Одна из труб предназначена для подачи воды в эжектор и создания всасывания, а вторая — для подъема воды. Недостатком этого типа станций является большая  чувствительность насоса к воздуху в системе и загрязнению. Преимуществом — такие станции можно размещать в доме, а эжектор опускать в скважину или колодец, который находится на расстоянии 20-40 метров от дома.

Насосные станции для колодцев или скважин имеют такую характеристику, как высота всасывания. Одни станции могут поднимать воду с глубины до 8 метров, другие с глубины от 20 до 45 метров. Если в характеристиках насоса указана глубина всасывания — 8 м, то это не означает, что его невозможно использовать в скважине глубиной 15 м. Необходимую глубину определяет уровень зеркала воды или, проще говоря, уровень, с которого эту воду можно качать. Все дело в том, что водоносный слой может находиться на большой глубине, а уровень грунтовых вод на глубине 2 — 6 метров и больше. И вот тут пригождается знание физики, а именно правила сообщающихся сосудов. Вода с глубины под давлением поднимается в скважине или колодце до уровня, на котором находятся грунтовые воды, и достигает уровня залегания от 2 до 6 метров.

В местности, где уровень грунтовых вод находится очень глубоко, и в колодце вода на уровне 10 м и более, используются погружные насосы. Такие насосы опускаются в колодец до уровня воды, накачивают ее и поднимают вверх. В случае со скважиной насос также оборудуется на достаточной для закачки глубине. Высота всасывания насосов чаще всего — 8 м, а толкать воду они могут на довольно большую высоту. Например, в скважине глубиной 90 м насос устанавливается на глубине — 60 м.

Расчеты водозабора для насосной станции

Для установки насосной станции любого типа вначале следует узнать производительность скважины или колодца, уровень зеркала воды, возможный объем потребляемой воды и напор в системе. Чтобы скважина или колодец могли бесперебойно обеспечивать дом водой, производительность насосной станции не должна превышать производительность колодца или скважины и одновременно быть больше, чем возможный расход воды.

Просуммировав данные установленных элементов, можно получить расход воды при одновременном включении всех потребителей.

Таблица расхода воды

Далее рассчитываем потери напора в зависимости от материала трубопровода:

Формула расчета потерь давления

Чтобы рассчитать потери напора, можно воспользоваться следующими данными:

Таблица потерь напора в зависимости от диаметра трубопровода

Рассчитываем необходимый напор, учитывая потери в трубопроводе:

Формула необходимого напора

Получив необходимые данные, можно приступать к выбору насосной станции с подходящими параметрами, которые указаны в её паспорте.

Для круглогодичного использования насосной станции её лучше всего расположить внутри специально отведенного подсобного помещения.

Внутри помещения делается разводка труб на все точки водозабора. Тут же устанавливаются фильтры грубой и тонкой очистки воды, манометр и щиток автоматики.

Подключение агрегата к колодцу

Водоснабжение дома на основе колодца происходит по следующей схеме. В доме или рядом обустраивается подсобное помещение, в котором размещается насосная станция. Для работы зимой температура в помещении не должна падать ниже 2 °С. Как уже оговаривалось ранее, для колодцев лучше использовать насосы с выносным эжектором, так как обычно колодец находится на удалении от дома.

Насосная станция, подключенная к колодцу

Чтобы уберечь трубы от промерзания зимой, их лучше уложить в траншею на глубину 1,8 метра. На всасывающую трубу устанавливаем сетчатый входной фильтр и опускаем вниз ниже уровня зеркала. На входе перед насосом устанавливаем фильтр грубой очистки и обратный клапан. После насосной станции ставим фильтр тонкой очистки и далее подключаем манометр, реле давления и всю остальную сантехнику. Непосредственно станцию подключаем к щитку управления.

Подключение насосной станции к скважине

Насосная станция, схема подключения к скважине

После того как пробурили скважину, на поверхности остается обсадная труба. Далее подключение насосной станции к скважине может пройти двумя путями. Первый — это постройка подсобного помещения над скважиной. Второй — установка кессона. В первом случае будет несколько неудобно отапливать помещение, если оно находится на большом удалении от дома. А так как зимы у нас суровые, то и потеря тепла будет большой.

Поэтому наилучшим выходом будет оборудование кессона.

Оптимальный вариант для обслуживания и эксплуатации насосной станции — установка в кессоне

Для этого обсадная труба обкапывается на глубину установки кессона, обычно это около 2,5 м. Заливается бетонная подушка, и на нее устанавливается кессон. Обсадная труба обрезается так, чтобы оставалось около 500 мм внутри кессона. От кессона к дому прокапываем траншею глубиной 1,8 — 2 метра и укладываем в неё подводные трубы. Насосную станцию можно установить в кессоне или в доме, это зависит от типа самой станции. Установка насосной станции в скважину имеет смысл, когда насос выносной. Тогда в подсобном помещении дома остается лишь гидроаккумулятор, фильтры и  пульт управления станцией.

Современный комфорт подразумевает наличие стиральной машины, душа, ванной, туалета в доме, бойлера и многих других благ цивилизации. Ранее их установка была либо невозможна, либо затруднена. Сегодня наличие различных типов насосных станций и насосов позволяет обеспечить ранее недоступный комфорт в загородном доме.