Для обустройства полноценного водопровода в загородном доме или на даче мало просто вырыть колодец с хорошей водой, необходимо еще организовать доставку этой воды в дом или к другим точкам водоразбора.
Если глубина колодца превышает 8 – 10 м, и сам колодец находится на удалении от дома, для подачи воды используется насос погружной для колодца.
Во время зимней эксплуатации погруженный в воду насос защищен от замерзания, в любое время года работает более стабильно и отлажено. Самое важное при эксплуатации погружного насоса – это правильно подобрать модель насоса под свои нужды и правильно установить в колодец, прочно закрепив в подвешенном состоянии, а также соблюсти некоторые нюансы. В этой статье мастер сантехник расскажет о процессе установки погружного насоса в колодец, а вы сможете оценить свои силы.
Выбор погружного насоса для колодца
Основное отличие погружного насоса от поверхностного в том, что погружной работает полностью погруженным в воду, которая охлаждает двигатель и корпус агрегата. Когда уровень воды в колодце падает до критической отметки, насос отключается, чтобы избежать так называемого «сухого хода» и не перегреваться.
Для эксплуатации в колодцах можно использовать как насосы для колодцев, так и скважинные насосы. Они устроены практически одинаково и различаются только формой, размерами и ценой. На насос для колодца погружной цена несколько ниже, чем на скважинный. В основном это связано с тем, что скважинный насос имеет вытянутую цилиндрическую форму и маленький диаметр, чтобы его можно было погрузить в узкую скважину. Но для колодца это скорее недостаток.
Для установки погружного насоса существует правило, что уровень воды сверху насоса и снизу должен составлять не менее 1 м. Если использовать скважинный насос длиной 90 см, а колодец при этом неглубокий, то соблюсти это требование практически невозможно. Во всяком случае, если устанавливать насос в вертикальном положении. Но, не смотря на это, в колодцах используют скважинные насосы даже чаще, чем колодезные, просто правильно подбирая размеры.
Всего существует несколько типов насосов, которые можно использовать в колодцах, это центробежные насосы, вихревые, шнековые и вибрационные. Различаются они принципом работы.
Вибрационные насосы для колодцев
Основное отличие вибрационных насосов в том, что в них нет вращающихся деталей и элементов. Внутри корпуса насоса находится сердечник с обмоткой. Как только на сердечник подается ток, вокруг него образуется электромагнитное поле. Данное поле притягивает к себе шток, скрепленный с поршнем. В это время внутрь камеры впуска засасывается вода, так как в ней создается разрежение. Через доли секунды электромагнитное поле пропадает, шток возвращается на прежнее место. В этот момент закрывается обратный клапан на входе в насос и под действием давления поршня вода из камеры впуска проталкивается в камеру за поршнем. Когда следующий раз шток с поршнем притянется к сердечнику, вода из камеры за поршнем протолкнется в трубопровод, ведущий к потребителю.
Все движения штока, по сути, являются вибрациями, от чего и происходит название насосов – вибрационные. Данные вибрации не способны нанести вред колодцу, так как в нем нет деталей, которые могут разрушиться. Но если колодец построен на плывуне, то использование вибрационных насосов не рекомендуется, так как они негативно влияют на непрочные грунты. Также если насос будет располагаться не слишком далеко от дна колодца, то велика вероятность, что своими вибрациями он будет поднимать со дна мелкие пылеватые частицы песка и засасывать их. В итоге, из крана будет течь грязная вода. В остальных случаях вибрационные насосы можно смело устанавливать в колодцах.
Вибрационные насосы – дешевая категория, именно поэтому их часто выбирают дачники для временного пользования. Выпускает вибрационный погружной насос для колодца Россия, Украина, Беларусь и Китай. Самыми распространенными моделями являются «Малыш», «Ручеек», «Ручеек-1», «Урожай», «Дачник» и другие.
Вибрационные насосы считаются надежными, так как в них нет деталей, которые могут перегреваться от трения, вращающихся деталей и подшипников, которые необходимо смазывать. Тем не менее, более основательным выбором будет центробежный насос для колодца.
Центробежные насосы для колодцев
Центробежные насосы имеют принципиально другое строение и работают по-другому. Внутри корпуса насоса находится рабочее колесо, на котором закреплены лопасти, которые изогнуты против движения рабочего колеса. Также внутри есть двигатель, который приводит в движение рабочее колесо с помощью вала. В результате вращения рабочего колеса возникает центробежная сила, которая засасывает воду внутрь насоса и проталкивает ее к выходу из насоса в трубопровод. В середине рабочего колеса образуется пониженное давление, а ближе к стенкам лопастей – на периферии – наоборот образуется повышенное давление. Под действием данной разницы давлений вода перекачивается сначала в центр, а затем направляется вверх, к трубопроводу.
Центробежный погружной насос необходимо эксплуатировать только погруженным полностью в воду. Нельзя допускать «сухого хода». Также погружение в воду является его термозащитой не только от «сухого хода», но и от случайного скачка напряжения или другой аварийной ситуации. Поэтому центробежные погружные насосы снабжаются специальной автоматикой или поплавками, которые сигнализируют о снижении уровня воды до критической отметки.
Корпус погружных центробежных насосов может быть изготовлен из пластика или нержавейки. Более дорогими и долговечными моделями являются насосы из нержавеющей стали. Они не боятся абразивных частиц, песка и обладают прекрасными эксплуатационными характеристиками. Также плюсом подобных насосов является возможность перекачивать воду с содержанием песка до 185 г/м3.
Диапазон цен на центробежные погружные насосы довольно велик, в зависимости от качества и производителя. Выпускает погружные насосы для колодцев Италия, Германия, Дания, Китай, Россия и Украина. Самыми дорогими и надежными насосами считаются итальянские Pedrollo и ZDS, германские Wilo и датские Grundfos. Бюджетные, но качественные агрегаты выпускает отечественный Водомет. А вот покупать или нет насос китайского производства, это уже решать вам. Возможно, имеет смысл купить отечественный насос, он будет не менее надежен.
Какой производительности погружной насос выбрать
Требуемая производительность насоса полностью зависит от расхода воды в водопроводе. Она должна равняться или быть чуть больше потребностей жильцов в воде. Определить требуемый расход воды можно, просуммировав расход из разных потребителей, например, умывальника, раковины на кухне, душа и стиральной машины. Для начала необходимо составить список всех сантехнических приборов, которые будут использоваться, затем посмотреть в таблице 1 значение расхода воды через них и просуммировать.
Таблица 1. Расход воды через сантехприборы
Следующим шагом будет определение реального расхода в единицу времени. Ведь включение всех сантехприборов одновременно маловероятно. Поэтому реальный расход будет меньше, его можно посмотреть в таблице 2. Иногда вместо таблиц реальный расход определяют, умножая расход всех потребителей на 0,6 – 0,8. Это означает, что одновременно будет работать 60 – 80 % сантехприборов. Но данный способ не совсем корректен, особенно если речь идет о водоснабжении большого особняка, где может быть много сантехприборов, но мало жильцов.
Таблица 2. Расчетный расход воды
В таблицах данные указаны в л/ч, а в характеристиках насоса чаще всего в м3/ час, поэтому полученное значение необходимо умножить на 3,6.
Пример расчета производительности насоса
Если в доме находятся такие сантехприборы:
- Водонагреватель электрический – 0,1 л/с;
- Душ со смесителем – 0,09 л/с;
- Поливочный кран – 0,3 л/с;
- Раковина на кухне – 0,15 л/с;
- Умывальник – 0,09 л/с;
- Унитаз – 0,1 л/с.
Суммируем расходы потребителей: 0,1+0,09+0,3+0,15+0,09+0,1=0,83 л/с.
Значению 0,83 л/с соответствует значение 0,48 л/с согласно таблицы 2. Переводим значение в м3/час: 0,48*3,6=1,73 м3/час. Если производительность насоса будет указана в л/час, то 0,48*3600=1728 л/час≈1700 л/час.
Среди всего ассортимента погружных насосов для колодцев можно выделить подходящие модели Pedrollo 4SR 2m/7 производительностью 2 м3/ч, 63 Водолей НВП-0,32-63У производительностью 1,8 м3/ч и китайский агрегат 80 Aquatica 96 (80 м) – 2 м3/ч. Более точно определить модель подходящего насоса можно только после расчетов напора.
Определение напора погружного насоса
Требуемый напор погружного насоса зависит от глубины колодца, зеркала воды и удаленности колодца от дома. Для расчета напора используют формулу:
Где:
- Hтр – требуемый напор погружного насоса для колодца;
- Hгео – перепад высот между глубиной колодца и самой высокой точкой в системе водоснабжения;
- Hпотерь – сумма всех потерь напора в трубопроводе от трения воды о материал водопровода, в поворотных узлах и тройниках. Данный показатель рассчитывается индивидуально под каждый проект, где учитывается количество тройников, угловых элементов в трубопроводе, материал труб. Мы же не будет слишком заморачиваться и просто добавим к расчетам 25 % на потери.
- Hсвоб – свободный напор, требуемый для комфортного пользования сантехникой. Чтобы при открывании крана был нормальный напор, а не тоненькая струечка. Данный показатель обычно берут 12 – 20 м, минимальным допустимым значением является 5 м.
Пример расчета напора погружного насоса
Если водоснабжение в доме устроено таким образом:
- Глубина колодца – 10 м;
- Высота воды в колодце – 3 м от верха;
- Глубина погружения насоса – 8,5 м;
- Колодец находится на удалении от дома – 10 м;
- Дом двухэтажный, подача воды на второй этаж – 5 м.
Итого, Hгео=8,5+5=13,5 м.
Hпотерь в горизонтальном трубопроводе посчитаем так: на каждые 10 м горизонтального трубопровода теряется 1 м напора и добавим 20%, т.е. потери напора будут равны:
- Hпотерь=1+2=3 м.
- Hсвоб примем 20 м.
- Итого Hтр=13,5+3+20=36,5 м.
Вывод: нам необходим погружной насос производительностью равной или больше 1728 л/час и напором 36 – 40 м. Данным характеристикам соответствуют такие насосы:
- Водолей НВП-0,32-63У,
- Sprut 90QJD 109-0.37,
- Aquatica 96,
- Pedrollo 4SR 2m/7.
Напором больше 40 м обладают практически все погружные насосы.
Размеры насоса и другие удобства
При выборе погружного насоса для колодца обратите внимание на его размеры. Как правило, диаметр насоса не имеет значения, а вот длина существенно влияет на безопасность эксплуатации. Например, если у нас колодец имеет такие характеристики, как были описаны в примере выше – глубина 10 м, а вода начинается уже с 3 м от верха, то в нем можно использовать любые насосы, в том числе длинные скважинные погружные насосы длиной 90 см и более. Ведь и сверху, и снизу насоса будет достаточный слой воды. Если же воды в колодце немного, например, от дна до верха воды всего 1,5 м, то использовать длинные насосы нельзя. В таких случаях необходимо обратить внимание на погружные колодезные насосы.
По сравнению со скважинными насосами, погружные насосы для колодцев имеют лучшее охлаждение и менее чувствительны к примесям песка и других твердых частиц. Помимо этого они оснащены поплавковыми выключателями, защищающими агрегат от «сухого хода».
В погружных насосах для колодца отверстие для забора воды находится снизу, там же располагается фильтр, защищающий от попадания крупных твердых частиц внутрь. Но также бывают модели с патрубком, который всасывает воду из поверхностного слоя воды, на нем установлен плавающий фильтр, который поддерживается поплавком. Это самый удобный вариант насоса для колодца с малым количеством воды. Также подобный способ забора предотвращает ситуацию, когда всасывается песок со дна колодца.
Установка погружного насоса в колодец
После покупки погружного насоса для колодца возникает вопрос, как установить его в колодец и как провести водопровод. На самом деле эти задачи не такие уж и сложные, хотя есть некоторые нюансы, которые необходимо соблюдать. Выполнять установку насоса лучше вдвоем или даже втроем, колодец – дело такое, мало ли что, а так всегда будет подстраховка.
Земляные работы
Первым делом еще до непосредственной установки насоса в колодец необходимо протянуть водопровод, ведущий от колодца к дому. Для этого выкапываем траншею от дома до колодца. Желательно, чтобы траншея не имела поворотов и изгибов, а была ровной, это обеспечит минимальные потери напора. Глубина траншеи должна быть ниже уровня промерзания грунта, т.е. примерно 1 – 1,5 м.
Итак, выкапываем траншею глубиной 1,5 м и шириной 40 – 50 см. На дне траншеи не должно быть острых камней, стекла и строительного мусора. Выполняем песочную подушку – на дно траншеи засыпаем песок слоем 15 – 20 см. Далее необходимо расстелить геотекстиль, в который будет завернута водопроводная труба. Теперь можно приступать к прокладке труб.
Прокладка труб водопровода
Для уличного водопровода можно использовать несколько видов труб – стальные, пластиковые трубы и обычные садовые шланги. Последние подходят только для временного водопровода, который будет использоваться для полива огорода или сада в весенне-летний сезон.
Этапы монтажа:
- Соединяем отрезки труб между собой в длину от дома до колодца.
- Затем оборачиваем их теплоизоляционным материалом и засовываем в трубу большего диаметра. Обычно используют либо асбестовую трубу, либо пластиковую канализационную трубу. Фактически, система «сэндвич» труба в трубе служит защитой от механических воздействий и защищает теплоизоляционный материал от разрушения.
- Укладываем получившуюся сэндвич-трубу в траншею и намечаем места врезки водопроводной трубы в колодец и в стену дома. Далее можно временно удалить трубу, чтобы выполнить отверстия в стенке колодца и стене дома или фундаменте.
- В стенке колодца вырезается отверстие диаметром 15 см. Внутрь вставляем гильзу длиной не менее 0,5 м, вокруг гильзы замазываем отверстие цементно-песчаным раствором, а после высыхания гидроизолируем битумной мастикой.
- Снова укладываем трубу в траншею и проводим ее конец сквозь гильзу. Водопроводная труба должна заходить внутрь колодца минимум на 25 см.
- На конце водопроводной трубы устанавливаем сливной кран с тройником. Сливной кран нам пригодится в случае аварийного слива воды из системы водопровода. Поворот трубы вниз ведет ее к месту установки насоса.
- Далее необходимо рассчитать расстояние от сливного крана до места установки погружного насоса и отрезать такой длины отрезок водопроводной трубы.
Переходим к монтажу погружного насоса.
Монтаж погружного насоса в колодец
Погружной насос подвешивается в колодце с помощью троса. Так как конец троса необходимо за что-то закрепить, то сначала выполняем крепежную раму. Самый простой способ сварить из стального уголка 50х50 мм квадратный каркас, который будет устанавливаться на оголовок колодца. В одном из уголков выполняется отверстие, через которые будет протягиваться конец троса и затем фиксироваться.
- Укладываем насос в конце отрезка трубы, который будет соединять насос с тройником, ведущим в трубопровод.
- Разматываем электрический кабель подключения насоса к сети и укладываем его рядом с трубой.
- Затем устанавливаем на выходное отверстие насоса обратный клапан, если он не установлен на заводе. Используем при этом паковочный сантехнический материал.
- К обратному клапану присоединяем пластиковую или латунную муфту.
- Присоединяем к муфте трубу.
- Далее электрический кабель необходимо прикрепить к водопроводной трубе, чтобы он не болтался в колодце. Для этого его можно примотать к трубе изолентой с шагом в 0,5 м или использовать пластиковые хомуты. Приматывать электрокабель необходимо с небольшим провисом.
- Для подвешивания насоса в колодце можно использовать стальной трос, оцинкованный трос или капроновый. Стальной использовать бессмысленно – он быстро проржавеет. Поэтому есть всего два варианта – оцинкованный и капроновый. Можно брать любой. Продеваем страховочный трос в проушины на оголовке насоса и закрепляем его.
- Разложив все это в прямую линию: труба, электрокабель и страховочный трос, начинаем потихоньку опускать насос в колодец. Для этого понадобится два человека минимум. Аккуратно опускаем насос в колодец, удерживая его за страховочный трос. Поднимать насос за электрокабель запрещено.
- Когда насос опустится на необходимую глубину, необходимо закрепить второй конец страховочного троса на нашем каркасе. Для этого конец продевается сквозь отверстие и фиксируется.
- Теперь необходимо присоединить вертикальный трубопровод с тройником. Для этого кто-то должен спуститься в колодец и соединить их американкой с паклей и сантехпастой.
- Электрический кабель выводится наружу через верх или также заводится в траншею, если планируется вести его в дом таким образом.
После установки насоса в колодец можно заняться прокладкой трубопровода сквозь фундамент и проведение его к месту установки водопроводного оборудования – гидроаккумулятора, фильтров и бойлера. Когда все трубы будут смонтированы, трубопровод в траншее укутывается в геотекстиль, засыпается песком слоем 10 см, а затем засыпается грунтом.
Подключение гидроаккумулятора и автоматики
Чтобы автоматизировать работу погружного насоса и сделать ее более комфортной, используются реле автоматики (реле давления) и гидроаккумулятор.
Гидроаккумулятор представляет собой мембранный бак, который частично заполнен водой, а частично воздухом. Когда емкость с водой заполняется, давление воздуха увеличивается, когда воды становится меньше, давление воздуха падает. Фактически гидроаккумулятор является перевалочным пунктом для воды между колодцем и потребителями. Чтобы насос не включался каждый раз, когда открывается кран сантехприбора, используется гидроаккумулятор. Его емкости хватает на несколько часов использования.
Когда давление воздуха в гидроаккумуляторе падает до критической отметки, срабатывает реле давления и включает насос, который тут же заполняет гидроаккумулятор водой. Как только емкость будет наполнена, реле давления даст сигнал на отключение насоса.
Реле давления и гидроаккумулятор устанавливаются в помещении. Реле устанавливается сверху горизонтально, чтобы конденсат не затекал внутрь. Электрокабеля, подводящие к реле, защищаются гофрой. Реле давления подключается через УЗО с током утечки в 10 мА и автомат отключения на 6 А.
Установка погружного насоса в колодец сопряжена только с одной трудностью – с тем, что необходимо спускаться в колодец до уровня гильзы, чтобы соединить трубы. Но этого можно избежать, если использовать для трубопровода гибкий шланг или трубу. Тогда все работы можно выполнить сверху, не спускаясь вниз. Также обратите внимание, что если у вас нет возможности провести водопровод ниже уровня промерзания грунта, то вы можете не заглублять трубы, но обмотать их греющим электрокабелем, чтобы они не замерзали.
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Хлорирование воды в колодце — дезинфекция, обеззараживание