Подбор насоса для водоснабжения частного дома и гидротехнический расчет с примерами

Подбор насоса для водоснабжения частного дома и гидротехнический расчет с примерамиПодбор 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.

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.

Поверхностного типа . Располагаясь в стороне от источника воды, обеспечивают ее всасывание по опущенной в колодец или скважину трубе.

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.

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.

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.

No related posts.