Как подключить насос под воду

Подключение глубинного насоса к системе водоснабжения: основные узлы и их назначение

Использование скважин и колодцев для забора воды, при отсутствии центрального водоснабжения на загородных участках, является единственным решением проблемы обеспечения питьевой водой. Не всегда вода в источнике расположена близко к поверхности — для забора приходится устанавливать погружное насосное оборудование и производить подключение глубинного насоса к системе водоснабжения.

Электронасос не может работать постоянно, подавая воду в магистраль, для автоматизации режима его работы и снижения нагрузки на водопроводную линию при циклах включения и отключения, устанавливают автоматическое оборудование, состоящее из нескольких приборов.

Рис. 1 Опускание глубинного электронасоса в скважину

Автоматика: основные узлы и их назначение

Перед тем, как подключить погружной насос для скважины или колодца, монтируют водопроводную магистраль с необходимой автоматикой. Автоматические системы управления одинаковы для любого вида электронасосов, отличие состоит только в настройках управляющих приборов и объеме гидроаккумулятора. Основных узлов всего несколько, при подключении они размещаются в одном месте и выполняют следующие функции.

Реле давления

Основной прибор, осуществляющий автоматическое управление работой электронасоса. Внешне устройство имеет вид небольшой коробочки со штуцером для подключения к водопроводной линии. Принцип работы реле давления довольно прост: если напор в системе превышает допустимое значение, вода давит на клапан, размещенный внутри корпуса за штуцером, и связанная с клапанной диафрагмой металлическая пластина с толкателем размыкает контакты внутри прибора.

Кабель питания электронасоса при работе проходит через реле давления, одновременно происходит разрыв питающей цепи и насосное оборудование отключается. Предусмотрена настройка реле давления в определенном диапазоне двумя регулировочными винтами — один устанавливает верхний порог срабатывания, второй винт регулирует разницу между запускающим и отключающим прибор давлением.

Рис. 2 Автоматика для глубинного насоса

Гидроаккумулятор и преимущества его использования

При включении и отключении электронасоса вода в водопроводной системе резко останавливается или моментально приходит в движение — это вызывает гидроудары, при которых трубопровод и оборудование испытывают повышенные нагрузки.

При потреблении воды, если не существует некоторого запаса, насос будет включаться и отключаться через незначительные интервалы времени — это приведет к повышенным нагрузкам на систему и оборудование и ускорит износ электронасоса.

Для устранения вышеприведенных негативных факторов в водопроводную систему устанавливают гидравлический аккумулятор. Устройство представляет собой цилиндрический металлический бак, внутри которого размещена резиновая мембрана. При закрытых кранах резиновая колба бака наполняется водой, при этом давление в гидроаккумуляторе должно быть равным или чуть ниже давления в системе. При пользовании водой она поступает в трубы из аккумулятора, увеличивая время нахождения электронасоса в отключенном состоянии.

Понятно, что чем больше объем гидробака на один насос, тем больший запас воды в системе и более длительное время оборудование будет находиться в состоянии покоя между запуском и остановкой, следовательно, увеличится ресурс его работы.

Любой мембранный бак имеет в стенке ниппель для закачки и спуска воздуха в камере — это позволяет уравнять давление в системе и воздушной прослойке за резиновой грушей гидроаккумулятора. Если бы такого давления в гидроаккумуляторе не было, резиновая мембрана от напора воды распласталась бы по стенкам бака и не могла выполнять свои функции.

Стандартное минимальное значение объема гидробака не меньше 10 литров, верхняя граница может доходить и до 100 литров.

Рис .3 Схема подключения насоса для скважины к автоматике

Манометр

Для настройки порога срабатывания реле и контроля давления в линии любая водопроводная система включает в себя стрелочный или индикаторный измеритель давления. Стандартный манометр имеет штуцер для подключения и две шкалы в разных единицах измерения для снятия показаний.

Реле сухого хода

Во многих схемах установки электронасосов в колодец или скважину и подключения к автоматике не указан такой важный элемент, как реле сухого хода.

Что произойдет в случае, если в водозаборном источнике закончится вода? Погружной насос будет работать без необходимого водного охлаждения, пока не выйдет из строя — напор в системе будет низким, реле давления не отключит насосное оборудование.

Реле сухого хода конструктивно напоминает устройство реле давления и работает точно по такому же принципу, но наоборот — при низком давлении в системе оно размыкает цепь питания электронасоса, а при высоком замыкает.

Многие модели глубинных электронасосов оснащены встроенным термореле, прерывающим цепь питания при перегреве обмотки, которое происходит в работающих без воды погружных агрегатах.

Некоторые пользователи полагают, что данная защита может успешно заменить такой элемент автоматики, как реле сухого хода. Это мнение ошибочно в связи с тем, что перегрев обмотки является аварийной ситуацией, приводящий к нагреву изоляции и потери ей своих физических параметров. Многократный нагрев через некоторое время приведет к затвердеванию и отслаиванию изолирующего лака и в конечном итоге к межвитковому замыканию и выходу электронасоса из строя.

Рис. 4 Схема индивидуального подключения глубинного насоса в частном доме

Поплавковые датчики. Если схема подсоединения насосов для скважины обязательно должна иметь в своем составе реле сухого хода, которое работает в паре с реле давления в автоматическом режиме, то для глубоких колодцев его присутствие не обязательно. Дело в том, водозабор из колодцев производится с использованием конструкций, имеющих встроенный поплавковый выключатель. Устройство является аналогом реле сухого хода и отключает агрегат при падении уровня воды ниже определенной отметки.

Поплавковый выключатель работает следующим образом: при падении уровня жидкости в источнике его плавающая головка опускается и установленный внутри шарик размыкает контакты, которые встроены в цепь питания электронасоса.

Сенсорные датчики. Основным недостатком поплавковых выключателей является необходимость в свободном пространстве для работы, появившиеся на рынке колодезные электронасосы с сенсорными датчиками, не имеют подобных проблем.

Электролитический датчик уровня жидкости в таких моделях располагается сбоку и передвигается в вертикальном направлении, устанавливая порог срабатывания. Два его контакта работают в замкнутой цепи при наличии жидкости, как только ее уровень падает, цепь разрывается и электронная схема отключает питание электронасоса.

Рис. 5 Электронасосы с поплавковым и электролитическим датчиком

Подключение глубинного насоса к системе водоснабжения

При устройстве индивидуальной системы водоснабжения еще на стадии проведения буровых работ следует знать диаметр и материал изготовления трубопровода, глубину залегания водопроводной линии, рабочее давление в системе, на которое рассчитано оборудование. При монтаже и включении водопровода руководствуются следующими рекомендациями:

• При использовании водопроводной системы в зимнее время придется принимать меры по ее защите от холода. Обычно трубы прокладывают под землей и выходить они должны из оголовка скважины, поэтому понадобится устройство кессонной ямы для установки и обслуживания оборудования. Чтобы сделать ее более удобной и снизить глубину, водопроводную линию утепляют и обогревают электрическим кабелем.

Рис. 6 Подключение глубинного насоса к системе водоснабжения, сборка насосной станции своими руками — основные этапы

• При определении глубины погружения электронасоса, устанавливают динамический уровень при включенном оборудовании и подвешивают агрегат на 2 метра ниже установленной отметки, минимальное расстояние до дна у глубинных моделей 1 метр.
• При использовании песчаных скважин обязательна установка в водопроводную линию фильтров для песка или грубой очистки перед оборудованием.
• Электронасосы меняют свою эффективность откачки при изменении питающего напряжения, поэтому для стабильной работы лучше приобрести стабилизатор напряжения и подключить к нему оборудование.
• Для удобства работы и обслуживания часто проводится сборка насосной станции своими руками. На гидроаккумулятор монтируются манометр и реле давления с использованием стандартного пятивходового штуцера, но так как там отсутствует патрубок для крепления реле сухого хода, его придется устанавливать на дополнительный тройник.
• Часто электронасосы имеют короткий кабель питания, с недостаточной длиной для подключения к питающей сети. Его удлиняют путем припаивания аналогичного с дальнейшей изоляцией точки соединения термоусадочной муфтой.
• Обязательно присутствие в водопроводной системе фильтров грубой и тонкой очистки. Они должны размещаться до автоматики системы управления, в противном случае попадание песка и грязи приведет к их некорректной работе и поломкам.

Рис. 7 Размещение автоматического оборудования в кессонной яме

Монтаж погружного электронасоса для установки в скважину

Для установки погружного электронасоса в скважину выполняют работы в следующем порядке:

• Вкручивает в выходное отверстие агрегата пластиковую переходную муфту для подключения напорного трубопровода. При отсутствии встроенного обратного клапана устанавливают свой, монтируя его первым на выходе электронасоса, затем прикручивают фитинг для подсоединения труб ПНД.
• Приставляют к насосу трубу и фиксируют ее пластиковой манжетой, продевают в ушки корпуса трос и соединяют его концы на выходе при помощи двух специальных зажимов, свободный конец прикручивают к основному тросу изолентой.
• Соединяет вместе кабель питания, трос и напорный шланг с помощью изоленты или стяжек с шагом 1 метр., при этом следят, чтобы питающий шнур был закреплен без натяжения.
• Опускают электронасос в скважину на заранее установленную глубину. Для этого измеряют и обрезают напорную трубу нужной длины, вставляют ее в оголовок, к которому привязывают трос.
• После погружения можно сразу проверить работу электронасоса без подключения к трубопроводу, если подача жидкости соответствует паспортным данным, подключают всю водопроводную линию и затем контролируют и регулируют работу оборудования автоматическими приборами.

Рис. 8 Подготовка скважинного электронасоса к погружению

Для подключения скважинного насоса к системе водоснабжения используют приборы, которые автоматизируют его работу, препятствуют частому запуску и снижают нагрузку на линию. Их можно самостоятельно смонтировать в одном модуле, установить в жилом помещении или оставить в кессонной яме со скважинным оголовком.

Для дальнейшего монтажа и подключения водопровода потребуются услуги квалифицированных специалистов. Они произведут пайку пластиковых труб, установку и монтаж необходимых фитингов, кранов, переходных муфт.

Источник

Качаем воду из скважины

Содержание

Содержание

Чтобы организовать практичное автоматизированное водоснабжение, необходимо использовать насос. По соотношению эффективности, экономичности и надежности лучше всего себя зарекомендовали погружные (глубинные) насосы, которые устанавливаются прямо внутрь обсадной трубы.

В данной статье мы рассмотрим ключевые вопросы монтажа погружного скважинного насоса, а также обозначим основные правила его эксплуатации.

Задачи

Такие аппараты основаны на нагнетающих винтах или центробежных рабочих колесах. Используются в скважинах, бассейнах, колодцах, открытых водоемах. Главное требование — относительная чистота воды (допускаются примеси песка до 150–250 грамм на м³), и максимальная температура жидкости до +35 °C.

Для оптимального использования полезного объема колодцев и резервуаров допускается горизонтальный монтаж насоса. Однако при позиционировании нельзя допускать отрицательного угла.

Погружные насосы подходят для постоянного водоснабжения частных домов, орошения теплиц и открытых участков, для перекачки жидкостей на предприятиях и т.д. Однако нужно очень тщательно подбирать технические показатели оборудования, чтобы оно точно справлялось с поставленными задачами.

Как выбрать глубинный скважинный насос

1. Соответствие диаметра насоса и скважины. Насос должен свободно проходить внутри обсадной трубы, но он не должен быть слишком «тонким» относительно диаметра источника водоснабжения.
2. Производительность насоса («Q» — измеряется в литрах в минуту или литрах в секунду).
3. Напорная характеристика устройства («Н» — измеряется в метрах). Учитывается расстояние по горизонтали от скважины до жилища, а также расстояние по высоте от установленного насоса до самого высокого потребителя.

Трубы и фитинги

Лучше всего для водозабора из скважины глубинными насосами применять трубы ПНД, рассчитанные на эксплуатацию с питьевой водой. Они достаточно прочные, чтобы держать установленный насос и высокое рабочее давление, при этом достаточно легкие и гибкие для монтажа и демонтажа. Трубы ПНД выдерживают замораживание жидкости внутри и могут лежать в земле без дополнительной защиты. Фитинги используются обычные компрессионные, из полиэтилена или из цветного металла.

Очень критично правильно выбрать диаметр трубы, чтобы не создать на пути воды излишнего сопротивления.

Для насосов с выходным отверстием в 1 дюйм нужна труба ПНД диаметром не менее 25 мм, но лучше использовать трубы 32 мм.

Между тем, некоторые пользователи, которые приезжают на дачу время от времени и каждый раз убирают насос после полива — с успехом применяют армированный поливочный шланг из ПВХ. Но для постоянного водоснабжения такие шланги не подойдут.

Нужен ли обратный клапан

Обратный клапан рекомендуется всеми производителями глубинных насосов. Если его не ставить, то каждый раз после отключения насоса вода будет вытекать из трубопровода, а при включении насосного оборудования придется ждать, пока насос заполнит пустую систему. Естественно, никакая автоматика в таком режиме исправно работать не будет.

Единственный сценарий, при котором обратный клапан «противопоказан» — это если водоснабжение организовано в виде колонки без заведения труб в отапливаемый дом. Поэтому, чтобы зимой вода сбрасывалась обратно в скважину после каждого включения насоса (дабы избежать размораживания) — обратный клапан не ставят.

При установке обратного клапана следует учитывать направление движения воды (ориентируйтесь на стрелку, расположенную на корпусе клапана).

Экономить на обратном клапане нельзя. Это должна быть надежная модель (желательно из металла, а не пластика). Чтобы накрутить обратный клапан, скорее всего, потребуется использовать резьбовой переходник-ниппель.

Глубина установки

Производители рекомендуют оставлять зазор между нижней частью насоса и дном скважины не меньше одного метра. Некоторые делают более мягкие ограничения — 40 см. Это позволяет избежать засасывания придонного мусора внутрь нагнетающего устройства и получить необходимый поток воды вокруг насоса для его охлаждения.

При подвешивании насоса и при расчете длины трубы и страховочного троса следует учитывать, что прокачка воды делает пластиковую трубу существенно тяжелее и немного шире.

Как и для чего делается защита от сухого хода

Кроме указаний немного поднять скважинный насос от дна, в заводских инструкциях иногда можно увидеть рекомендации по установке не выше чем в 50-ти сантиметрах от динамического уровня воды.

• Статический уровень воды — обычное расстояние от зеркала воды в скважине до поверхности земли.
• Динамический (эксплуатационный) уровень — расстояние от зеркала воды до поверхности земли в процессе работы насоса.

В достаточно производительной скважине, при откачивании воды, зеркало постепенно опускается ниже статического уровня и затем останавливается на одном месте, так как отбор и приток воды уравновешивается.

К сожалению, не всегда скважина может обеспечить достаточно высокий дебит, чтобы покрыть потребности пользователя. В результате насос осушает скважину, оказывается в воздухе и начинает перегреваться (ведь именно жидкость, в которой находится погружной насос, охлаждает мотор устройства). Поэтому при выборе насосного оборудования стараются сбалансировать производительность насоса и дебит скважины. Если этого добиться не удается (например, нам нужен насос с высоким напором, чтобы поднять воду с большой глубины, но он, скорее всего, будет обладать еще и большой производительностью) — тогда устанавливают преобразователи частоты, снижающие скорость работы насоса или «волевым решением» сокращают расход воды, то есть прикручивают вентили.

Для защиты от сухого хода погружной насос запитывают через специальное реле, которое реагирует на:

• давление в системе;
• проток жидкости;
• показания датчиков уровня воды, расположенных внутри скважины.

Зачастую защита от сухого хода является неотъемлемой функцией управляющей автоматики.

Автоматика для скважинного насоса

Есть несколько проверенных вариантов, для погружных насосов. Неплохо себя показала автоматика, которая собрана на пятиходовом штуцере и состоит из механического реле давления, компактного гидроаккумулятора и манометра.

На схеме ниже можно увидеть, как автоматика с механическим реле обвязана в системе индивидуального водоснабжения. Находиться она может как в доме, так и в кессоне над скважиной.

Также удобны и надежны электронные управляющие модули с реле давления и реле протока, которое работает в качестве защиты от сухого хода.

Также появились высокотехнологичные «умные» пульты с цифровыми дисплеями, способные передавать информацию на смартфон, которым пользователи могут управлять системой водоснабжения дистанционно.

Крепление страховочного троса и питающего кабеля

Во время погружения насоса в скважину и во время его извлечения — основная нагрузка приходится на трубу. Можно сказать, что в эти моменты она выполняет несущую функцию. Чтобы не получалось никаких петель, способных расклинить насос внутри скважины, страховочный трос и кабель питания необходимо закрепить на трубе с интервалом 1–2 метра.

Некоторые фирмы предлагают специальные крепежные материалы. Например, это может быть резиновая перфорированная лента.

Неискушенные пользователи с переменным успехом применяют изоленту и канцелярский скотч, а также «автомобильные» металлические хомуты. Но, как правило, сталкиваются с ситуацией, что такая фиксация за неполный сезон отваливается и оказывается на дне скважины. Происходит это либо из-за коррозии, либо из-за расширения трубы.

Лучше всего применить для этого качественные пластиковые стяжки. Они хорошо выдерживают нагрузки, не боятся воды, ничего не повреждают. А самое главное — пластиковые стяжки не склеивают, они делают соединения в меру подвижными (а это крайне необходимо, так как труба во время эксплуатации должна беспрепятственно расширяться и сужаться).

Глубинные скважинные насосы иногда с завода комплектуются относительно толстым капроновым шнуром. Проверено временем — он работает, не гниет и не рвется. Однако большинство производителей рекомендует применять стальные тросы. При выборе троса очень важно, чтобы он был нержавеющим.

Не стоит использовать в качестве страховки тросы в полимерной оплетке. Металл такого троса легко ржавеет, при этом сама полимерная оболочка не может обеспечить надежную защиту от воды, так как на изгибах она склонна к растрескиванию и пропускает воду.

Чтобы подвесить насос, нужно пропустить трос петлей через монтажные отверстия и закрепить его при помощи нержавеющих зажимов.

Нужен ли кессон

Кессон представляет собой сравнительно небольшое заглубленное сооружение, которое обустраивается над скважинной и служит для:

• защиты от грунтовых поверхностных вод,
• предотвращения промерзания труб,
• защиты от загрязнения,
• крепления страховочного троса,
• сантехнической обвязки скважины,
• разводки трубопровода на несколько точек разбора,
• подводки электропитания.

В изолированном просторном кессоне, который не затапливается и не промерзает зимой, довольно часто располагают автоматику скважинного насоса и гидроаккумулятор.

Сейчас можно приобрести готовый скважинный кессон из пластика или металла, но многие домовладельцы предпочитают возвести его своими руками, например, из бетонных колец или кирпича, а затем как-то эстетично его оформить.

Не обязательно делать кессон, если водоснабжение из скважины вам необходимо исключительно для полива зеленых насаждений в теплое время года. В таком случае приобретается пластиковый оголовок, который крепится прямо на обсадную трубу. Он служит основой для создания «гусака» с кранами, на нем фиксируется страховочный трос насоса.

Кажется, что такое решение не подходит для организации постоянного водоснабжения, ведь водопроводная труба в таком случае должна идти к дому в траншее — ниже глубины промерзания грунта зимой. На самом деле можно ограничиться оголовком и использовать так называемый «скважинный адаптер». По факту, это резьбовой уголок, который имеет разборную конструкцию.

Чтобы его смонтировать, нужно дрелью с коронкой на уровне траншеи вырезать в обсадной трубе отверстие и установить в нем часть адаптера с держателем.

Ответная часть скважинного адаптера устанавливается на напорной трубе. При опускании насоса в скважину нужно сопоставить и завести друг в друга обе части разборного фитинга. В результате должно получиться нечто подобное:

Электропитание насоса

Высокопроизводительное насосное оборудование может потребовать трехфазного подключения.

Большинство же бытовых скважинных насосов подключаются к обычной сети 220 вольт, соответственно они могут иметь комплектный кабель с конденсаторной коробкой и традиционной вилкой на конце. К кессону подводится кабель питания с сечением рабочих жил 2,5 квадрата, но обязательно с заземляющим проводником. Кабель этот запитывается от управляющей автоматики, либо подключается на электрощите через отдельный автомат защиты подходящего номинала.

Розетку для насоса нужно использовать уличного типа. Поместить ее можно либо в кессоне, либо под навесом. Если производитель допускает соединение питающего кабеля в муфте, то необходимо неукоснительно выполнить все требования, изложенные в инструкции по эксплуатации. Если кабель ведется в траншее вместе с трубой, то для его защиты нужно применить специальный полимерный канал.

Скважинные погружные насосы обязательно запитываются с использованием заземления!

Как безопасно опустить насос в скважину

Труба ПНД, используемая для подключения насосов, поставляется бухтами, поэтому перед началом работ есть смысл дать ей распрямиться. Для этого трубу растягивают в прямую линию и дают ей вылежаться в течение нескольких часов (особенно эффективно это в теплую погоду).

Для установки насоса в скважину желательно привлечь 2–3 человека, чтобы один мастер направлял насос в обсадную трубу, а остальные — плавно подавали напорный трубопровод, который обычно норовит зацепиться примотанным кабелем или тросом за растительность или, например, за ограждения садовых дорожек.

Чтобы не повредить трубы и питающий кабель — на обсадную трубу желательно изготовить какой-нибудь гладкий расширитель в виде скошенной направляющей насадки.

Заключение. Несколько советов по монтажу и эксплуатации скважинного насоса

1. При выполнении любых монтажных работ с насосным оборудованием зажимать можно только верхнюю (напорную) его часть.

Перед первым погружением в скважину, стоит проверить работоспособность насоса, автоматики и обратного клапана. Можно сделать первую пробную перекачку воды из какого-нибудь бака.

После установки насоса в скважину, перед первым включением необходимо сделать паузу порядка 10–15 минут, чтобы вода полностью заполнила внутреннее пространство насоса.

Первый запуск после монтажа можно производить только при открытом трубопроводе, чтобы не создавать подпор и вымыть из скважины/труб всю грязную воду. После этого трубу можно подключать к системе водоснабжения (в противном случае есть опасность загрязнения сетчатых фильтров и картриджей смесителей).

Для скважинных погружных насосов существуют лимиты по максимальному количеству включений. Так, например, есть оборудование, которое можно включать не чаще трех раз в час и не чаще 30 раз в сутки. А есть устройства, которые можно запускать 100 раз в час и 300 раз в сутки. Изучайте этот момент в руководстве пользователя. Если нужно — установите в систему небольшой гидроаккумулятор на 15–30 литров, который существенно сокращает количество запусков.

Все насосы для поддержания работоспособности нужно запускать хотя бы раз в год.

При любой интенсивности использования каждый сезон стоит извлекать насос из скважины для чистки фильтрующих сеток и промывки насоса от песка, для осмотра троса, для замены хомутов.

В некоторых странах принято минимум раз в пять лет с помощью камер осматривать обсадную трубу скважины.

Хранить скважинный насос даже при нечастом использовании лучше всего погруженным в воду.

Периодически делайте заборы воды для анализа. Исследуйте ее на разрушающие отложения, твердые частицы, газообразные компоненты (при избытке они очень сильно влияют на работу насоса), бактериологическое и химическое загрязнение.

Источник