Подбор насоса для водоснабжения частного дома – таблицы и схемы

Чтобы подбор насоса для водоснабжения частного дома можно было осуществить грамотно, нужно подойти к этому моменту «математически» — выбирать по заранее составленному алгоритму. Что это за алгоритм и почему подбор насоса для водоснабжения частного дома должен проводиться по нему – смотрите в этом материале.

Перед тем, как начать подбор насоса для водоснабжения частного дома, садимся за стол, берем ручку и бумагу и начинаем заполнять таблицы и рисовать схемы. Далее, двигаясь по шагам, от самого начального к финальному, мы сможем при помощи алгоритма выбора подобрать насос для дома.

Шаг 0 – сезонность водопровода

Самый первый шаг, который мы делаем по алгоритму выбора насоса, это определение сезонности водопровода. Если вы проживаете в доме только летом, а зимой съезжаете на городскую квартиру, то вам не нужен круглогодичный водопровод.

Однако если вы будете приезжать в дом в выходные осенью или зимой, а также на зимние каникулы, вам потребуется водопровод, способный работать в любых условиях.

Вся разница в круглогодичном водопроводе постоянного и временного использования, это то, что вам, возможно, придется вывозить насосную станцию на будни, если вы беспокоитесь за ее сохранность. Либо снимать ее с колодца или скважины и запирать под замок.

Шаг 1 – источник воды

Мы плавно подошли к тому, какой источник воды вы будете использовать для построения своего домового водопровода. У вас есть несколько вариантов:

1. Скважина на участке – один из самых распространенных вариантов.
2. Колодец.
3. Открытый водоем – пруд, озеро или река.
4. Родник или каптаж.
5. Поселковый или городской водопровод.

Откинув последний источник воды, можно с уверенностью сказать, что вам потребуется, как минимум, собственное оборудование.

Для работы с колодцем, а также с открытыми водоемами отлично подойдет поверхностная насосная станция.

Для работы со скважиной средней и большой глубины подойдет погружной скважинный насос.

Шаг 2 – глубина источника воды

В зависимости от того, насколько у вас глубокий колодец или скважина, вы сможете использовать насосную станцию или погружное оборудование.

Для открытого водоема глубину источника можно принимать равной нулю.

Если у вас неглубокий колодец или неглубокая скважина – подойдет поверхностный насос. В противном случае вам потребуется погружное водонасосное оборудование.

Естественно, от глубины, с которой будет подниматься вода, зависит мощность выбираемого вами насосного устройства.

Шаг 3 – удаленность источника воды

Чем дальше находится от вашего дома источник воды, тем более мощное насосное устройство вам нужно выбирать. Каждые 10 метров, на которые нужно подавать воду по горизонтали, равны 1 метру вертикальной подачи воды.

Если вы хотите качать воду из пруда, который находится в 100 метрах от вашего дома, то вам нужно заложить резерв по вертикальному напору в 10 метров.

Шаг 4 – этажность дома

Если у вас одноэтажный дом, то к глубине подъема воды из источника вам стоит прибавить высоту подъема воды на первый этаж – это 1,5-2 метра в зависимости от высоты цоколя. Если у вас двухэтажный дом, то воду уже придется поднимать на 5-5,5 метров, а для трехэтажного дома эта величина составит 7-7,5 метров.

Получившуюся высоту подъема на этажи дома следует прибавить к глубине подъема воды из источника и к резерву, заложенному для горизонтальной подачи.

Шаг 5 – высота верхней точки водоразбора

Иногда в двухэтажном доме на верхнем этаже нет точке водоразбора – все потребители воды, к которым относятся водопроводные краны, душ, сантехника в санузле, стиральная и посудомоечная машины, находятся на первом этаже или в подвале дома.

Иногда в одноэтажном доме есть так называемый «полуторный» этаж – выделенные и утепленные помещения на чердаке или полумансарде, где находятся точки водоразбора – душ или санузел.

Если мы говорим о доме в 1 этаж с жилой утепленной мансардой, то для целей водоснабжения такой дом будет считаться двухэтажным, если в мансарде есть санузел.

Высоту подъема воды, как видите, нужно считать с учетом не только этажности, но и наличия на верхних этажах дома точек водоразбора.

Шаг 6 – требуемое давление в водопроводе

В зависимости от используемого оборудования и от предпочтений хозяев дома в домовом водопроводе может быть установлено разное водяное давление. Например, некоторые модели питьевых фильтров с обратным осмосом не работают с давлением в водопроводе ниже 2 Атм.

Также и для верхнего значения давления – некоторые модели бытовой техники имеют строгие ограничения по верхнему пределу давления в водопроводе.

Чем больше требуемое давление в водопроводе, тем более мощное водонасосное оборудование вам понадобится.

Шаг 7 – количество точек водоразбора

Чем больше точек водоразбора в доме, тем более мощный насос вам будет нужен. В противном случае в душе на первом этаже вода будет. А вот в санузле второго этажа напор воды будет уже недостаточен.

При этом нет нужды выбирать слишком мощный насос, так сказать, «с избытком». Нужно заранее просчитать количество точек водоразбора и подобрать мощность насоса с учетом небольшого резерва ан увеличение их количества.

Шаг 8 – суточное водопотребление

И, наконец, суточный объем водопотребления будет влиять на пропускную способность ваших насосных устройств. Каждый человек потребляет около 200 литров воды в сутки – этот показатель заложен в нормативы СанПиН. Сюда входит вода на мытье посуды, стирку, принятие душа или ванны, питьевая вода и вода для бытовых и хозяйственных нужд.

Можно просто использовать указанные нормативы при планировании, а можно реально посмотреть на протяжении месяца – сколько потребляет ваша семья воды в действительности. Пока вы еще не построили дом и живете в квартире – используйте для этих целей обыкновенный квартирный водяной счетчик.

Итоги

Как видим, подобрать насос для водоснабжения частного дома можно, следуя по шагам и отбирая на каждом этапе важные характеристики водонасосного оборудования, которое вы будете использовать в своем домовом водопроводе.

Подбор насоса для водоснабжения частного дома и гидротехнический расчет с примерами

Организовать включение в систему централизованного водоснабжения частного дома, дачи или коттеджа удается нечасто. Обычно их владельцам приходится решать вопрос об автономной системе водообеспечения своего жилища.

Но, даже если есть возможность подключения к проходящему рядом с домом городскому или поселковому водопроводу, иметь при этом на участке независимый источник воды — не самая плохая идея как с точки зрения экономической, например, используя его для полива, так и в качестве гарантии от внезапных отключений центральной системы.

Общая информация

Система автономного водоснабжения частного дома состоит из нескольких компонентов:

Водный источник:
Колодец— искусственная выработка‑шахта, выкопанная для сбора подземных грунтовых вод в поверхностном водоносном слое до глубины 10

15 м и укрепленная от осыпания.

Скважины. Выполняются методом бурения и бывают нескольких типов:

• Безнапорные: «на песок» — до 50 м, «на известняк» — до 150 м.
• Артезианские — свыше 150 м.
• Абиссинские и др.

Искусственные водоемы. Емкости для сбора талых, дождевых вод. При имеющемся поблизости ключе или роднике можно организовать углубленный отвод его русла.

Естественные водоемы. Ручьи, реки, озера.

Потребители воды на участке и в доме: мойки, раковины, ванны, сауны‑бани, бассейны, полив.

Система подачи и распределения: насосы, накопительные емкости, трубопроводы.

При проектировании автономной системы первым встает вопрос о подборе насоса для водоснабжения частного дома, как одной из самых ответственных и, если уж говорить о качестве работы и долговечности, наиболее дорогостоящей части гидротехнического оснащения. И выбор его обусловлен, прежде всего, типом источника воды на участке, а затем — выбранной схемой водоснабжения.

Конструкционные различия

Гидронасосы бывают следующих конструктивных типов:

• Поршневые. Теперь уже практически не применяются для небольших насосных станций ввиду громоздкости, малого кпд, невысокого жизненного ресурса.
• Центробежные. Одни из самых популярных и востребованных благодаря простоте конструкции, экономичности и высокой надежности.
• Турбинные. Подобны центробежным, но не с боковым, а осевым расположением лопаток. Более мощные и производительные. Используются в основном на промышленных гидротехнических сооружениях.
• Роторные или так называемые винтовые насосы. Отличаются малыми габаритами по диаметру, потому наиболее пригодны для подъема воды из скважин.
• Вибрационные или мембранные. Дешевые, но малопроизводительные. Известны давно выпускающиеся для дачников модели «Ручеек», «Малыш».

Виды по типу размещения

По способу размещения водоснабжающие гидронасосы подразделяются на два класса:

1. Поверхностного типа. Располагаясь в стороне от источника воды, обеспечивают ее всасывание по опущенной в колодец или скважину трубе.
2. Погружные. Полностью опускаются в воду на некоторую глубину.

Иногда в отдельный класс выделяют насосные станции, которые по сути являются компактным самодостаточным водонапорным комплексом, состоящим из поверхностного насоса, накопительного мембранного бака‑гидроаккумулятора, реле давления воды и схемы управления.

Какой лучше выбрать?

Перед тем как выбрать водяной насос для дома, следует сравнить преимущества и недостатки двух их основных видов:

Поверхностные насосы	Погружные
Устанавливаются стационарно. Проще в обслуживании.	Для ремонтно‑профилактических работ требуют подъема из скважины или колодца на поверхность.
Нуждаются в двух трубопроводах: всасывающем и нагнетания.	Работают только на нагнетание.
Максимальная высота всасывания — 10 м. Реальная, с учетом потерь в трубопроводе и запаса на понижение уровня воды в колодце — не более 7 8 м.	Подъем с глубины ниже 10 м.
Нуждаются в заполнении жидкостью перед первым пуском или после ремонтных работ.	Готовы к работе сразу после погружения.
Существует опасность перегрева мотора при длительной работе.	Погруженный в воду насос охлаждается как наружной водой извне, так и прокачиваемой изнутри.
Необходимость консервации на зиму для летнего варианта водопровода.	На зиму достаточно слить воду из системы.
Работа сопровождается шумом.	Бесшумны.

Таким образом, для подъема воды из колодца проще использовать поверхностный насос или насосную станцию, а из скважины — погружной роторный либо центробежный.

Пример расчета

Основные необходимые данные для выбора подходящей модели поверхностного насоса для водоснабжения дома:

• Максимальное значение расхода жидкости в л/мин или м³/ч.
• Высота всасывания — разность уровней впускного патрубка насоса и поверхности воды в источнике.
• Высота нагнетания — разность уровней наивысшей точки трубопровода и выпускного патрубка насоса.
• Начальное давление, для безнапорной скважины или колодца равное атмосферному.
• Конечное — требуемое давление в домашней системе водопровода.
• Потери давления в трубопроводах зависят от расхода жидкости и качества поверхностей внутренних стенок трубопроводов, создающих трение ее движению.

Высота всасывания гидронасосов поверхностного типа не может превышать 10,33 м — высоты водяного столба, создающего равное атмосферному давление.

Для упрощения расчетов ее округляют до 10 м, а создаваемое давление приравнивают одной технической атмосфере, 1 ат = 1 кГс/см², или примерно 1 бару

Высота нагнетания, или напор, определяется техническими параметрами и мощностью агрегата.

Часто значение напора путают с давлением, называя одно другим. Эти величины эквивалентны, но в точности не равны друг другу. Давление на выходе насоса зависит только от его технических характеристик, а напор — от совокупности внешних условий: скорости потока и расхода жидкости, ее температуры, высоты над уровнем моря и пр.

При расчете все величины давлений системы в паскалях, барах, атмосферах и других единицах приводят к эквивалентным значениям напора в метрах.

Приведем пример, приняв геодезический уровень размещения насосной станции за нулевой:

• Расход жидкости, обеспечиваемый гидронасосом — 40 м³/ч. Это вполне достаточное значение потребления для нужд домашнего хозяйства.
• Уровень воды в колодце ниже нулевого на 4 м.
• Верхняя точка подъема воды на 15 м выше его.
• Суммарные потери во впускном и выходном трубопроводах можно найти в таблицах для конкретного типа труб, но обычно их рассчитывают исходя из того, что на каждых 10 м трубопровода теряется 1 м напора, потому примем их равными (15 м + 4 м) / 10 = 1,9 м.
• Конечное давление в верхней точке примем равным 1 бару

9,87 м.

Суммарный напор гидронасоса будет равен:
4 м + 15 м + 1,9 + 9,87 = 30, 77 м.

Если водонасосная станция устанавливается не в расположенном рядом с колодцем кессоне, а в доме, следует также учесть потери напора на длине подводящего трубопровода.

Для каждого насоса существует эксплуатационная характеристика, показывающая падение напора в зависимости от расхода и имеющая примерно такой вид:

Выбирая конкретную модель насоса, следует сообразовывать расчетные величины параметров с паспортными значениями для выбранного экземпляра агрегата в требуемой рабочей точке.

Гидравлическую мощность насоса можно найти по эмпирической формуле:
Р (Вт) = 2,725 x Расход (м³/ч) x Напор (м).

Для нашего примера получим: 2,725 x 40 x 30,77 = 3,354 кВт.

Подробнее о расчете и подборе насоса для водоснабжения загородного дома смотрите в этом видео:

Включение в систему водоснабжения

Как говорилось выше, более других удобны в установке и эксплуатации готовые насосные станции, технические характеристики которых пригодны для водообеспечения небольшого дома на семью из 2

3 человек или дачи.

Подключение их сводится к нескольким простым шагам:

• Выбор места размещения.
• Подготовка надежного основания.
• Подведение необходимых трубопроводов.
• Всасывающую трубу, опускаемую в колодец, необходимо оборудовать сетчатым фильтром и обратным клапаном. Опустить ее следует на глубину не выше 1 м от поверхности воды.
• Подключение электрической сети и защитного заземления.

Внимание! Все водяные электронасосные агрегаты должны иметь защитное заземление или зануление, без которых их эксплуатация недопустима. Подключение их к силовому электрощиту необходимо производить через УЗО и автомат максимального тока.

Слабые места насосных станций и основные поломки

Выпускающиеся промышленностью насосные станции, или так называемые самовсасывающие насосы, привлекают:

• доступной ценой, меньшей, чем при отдельном приобретении всех комплектующих;
• компактными размерами;
• удобством установки и обслуживания;
• готовностью к эксплуатации сразу после приобретения.

Однако в их использовании имеются и недостатки:

8‑ю метрами высота всасывания. Ее можно увеличить на пару метров, расположив агрегат в заглубленном кессоне рядом с колодцем.

Необходимость оборудования специального утепленного звукоизолированного помещения.

Небольшая емкость гидроаккумулятора 20

Неисправности насосных станций могут быть вызваны следующими причинами:

• Внезапное отключение электроэнергии часто сопровождается гидроударом, способным нанести непоправимые повреждения.
• Загрязненность и низкое качество воды приводят к повышенному износу лопаток центробежного гидронасоса и заиливанию бака.
• Несоответствие условий эксплуатации техническим параметрам.

Например, одна из распространенных поломок связана с завышенным водопотреблением, когда частота включения/выключения станции значительно превышает паспортную. Это приводит к разрыву мембраны в баке‑гидроаккумуляторе.

Станция при этом не может создать требуемое давление в системе и частота включений еще больше увеличивается. Проверяется нажатием ниппеля на обратной стороне бака: если оттуда потекла вода — мембрана требует замены.

Еще одной распространенной неисправностью является поломка или неправильная регулировка реле давления, которая приводит к непрерывной работе станции без отключений.

Регулируется реле двумя пружинками разного размера. Большой устанавливают нижний порог, а маленькой — разницу между верхним и нижним.

Жители городских домов или квартир нечасто задумываются о том, что, подходя к крану на кухне либо в ванной и просто открывая его, они включают в работу отточенную для ее создания столетиями научных открытий, изобретений и инженерных решений огромную и сложную систему добычи водных ресурсов, их доставки и распределения.

Те же, кому приходится создавать для своего жилища такую систему в миниатюре, по‑настоящему дорожат ценностью этого поистине незаменимого источника жизни — воды.