Подключение насосной станции к скважине: как избежать ошибок

Самый распространённый вариант автономного водоснабжения, который выбирают владельцы почти всех частных домов – это собственная скважина на воду.

Подключение насосной станции к скважине с водой необходимо делать со знанием дела.

Иначе не только можно лишиться воды на какое-то время, но и сломать дорогостоящий насос. Особенно если хочется получать воду из скважины в зимнее время.

Что такое насосная станция и как её подобрать

Насосная станция

Насосная станция – это комплекс инженерного оборудования, которое работает совместно, управляется из одного центра и предназначено для обеспечения подачи воды потребителю из источника путём откачки из источника насосом.

На первый взгляд может показаться, что нет ничего проще – подключить насос к скважине и по трубе качать воду.

Но здесь есть много подводных камней.

Стоит только взглянуть на список оборудования, которое входит в обычную насосную станцию, и которое надо настраивать и подбирать при подключении насосной станции к скважине:

• Насос
• Гидроаккумулятор
• Резервуар
• Система фильтров на заборном участке
• Система очистки воды для потребления
• Система автоматического управления
• Система электропитания
• Дополнительное оборудование

Все эти устройства могут входить в состав готовой покупной станции или продаваться по отдельности. Если оборудование покупают по отдельности, необходимо его тщательно подбирать друг к другу.

Система автоматического управления – это электронное устройство, которое обеспечивает работу всей насосной станции в целом. Если вы делаете подключение насосной станции к скважине своими руками, нужно подумать о том, как заставить всё это вместе функционировать. К счастью, есть достаточно много фирм, которые способны под заказ спроектировать и собрать нужное устройство под любое, даже самое разномастное оборудование, или можно купить готовый вариант и настроить его самостоятельно.

Большинство комплексных насосных станций изначально оборудованы устройством автоматического управления – когда открывается кран в доме и напор начинает падать, или когда уровень воды в резервуаре понижается ниже критичной отметки, начинается подача воды.

Характеристики скважины, которые нужно знать

Скважина для водоснабжения

Скважина – отверстие в грунте, которое предназначено для откачки воды из водоносного слоя.

Скважина обязательно комплектуется обсадной трубой, предотвращающей оползание её стенок.

Обсадная труба в нижней части может иметь отверстия в боковых стенках для подачи воды, однако как правило отверстия внизу трубы вполне достаточно для комфортной её работы.

Нижняя часть скважины засыпается гравием, чтобы свести до минимума заиливание и загрязнение воды.

Далее будут перечислены характеристики скважины, которые необходимо знать при подключении насосной станции к ней, и как они влияют на её работу.

Статический уровень воды в скважине

Статический уровень воды в скважине – это расстояние от поверхности почвы до зеркала воды, которое образуется при наполнении скважины водой из водоносного слоя. Естественно, устанавливать патрубок забора воды выше статического уровня смысла никакого нет. В статическом уровне скважины могут быть сезонные колебания – обычно зимой и летом он ниже, а весной и осенью – несколько выше.

Для очень глубоких и артезианских скважин эти колебания очень незначительны. В артезианской скважине вода находится выше уровня водоносного слоя за счёт давления внутри самого пласта, поэтому статический уровень в ней всегда выше уровня водоносного слоя.

Динамический уровень воды в скважине

При откачивании воды из скважины происходит снижение уровня. При этом параллельно происходит другой процесс – наполнение водой из водоносного слоя. По закону сообщающихся сосудов, чем больше эта разница – тем быстрее вода поступает в скважину. Когда скорость поступления воды становится равной скорости, с которой насос способен откачивать воду, наступает равновесие.

Уровень воды, который достигается при этом в скважине, называется динамическим уровнем воды в скважине. Этот уровень зависит от текущего статического уровня воды в скважине и производительности насоса. Устанавливать заборный патрубок рекомендуется на уровне, который будет ниже динамического уровня воды:

• Глубина скважины. Глубина скважины – это расстояние от её верха до нижней части, где начинается грунт. Учитывая, что нижняя часть трубы засыпается гравием на расстояние один-два метра, фактическая глубина будет несколько ниже глубины обсадной трубы. В процессе эксплуатации скважины глубина её будет постоянно уменьшаться – давление воды будет проталкивать грунт наверх, рано или поздно гравийная подсыпка также заилится, и придётся делать новую. Для стабильной долговременной работы скважину необходимо делать большой глубины – так обеспечивается достаточный дебет скважины и динамический уровень воды, соответствующий производительности насоса.
• Глубина скважины также влияет на стабильную работу насоса и отсутствие в воде механических примесей. Если заборный патрубок расположен слишком близко ко дну скважины, турбулентные потоки вокруг него будут поднимать со дна большое количество ила. В результате будет закачиваться много механических примесей. Рекомендуется устанавливать заборный патрубок не менее, чем в 2-3 метрах от дна скважины. Таким образом, глубина скважины для непрерывной подаче воды должна быть не менее, чем на 5-6 метров глубже динамического уровня воды.
• Дебет скважины. Дебет скважины – это максимальное количество воды в час, которое способна выдать скважина для работы. Равен максимальной производительности насоса при непрерывной подаче воды. При правильном расчёте скважины её дебет будет в 2-3 раза больше производительности насоса, чтобы обеспечить стабильность и надёжность работы. Дебет напрямую зависит от глубины скважина и текущего статического уровня воды в скважине, а также от давления в водоносном слое.

Что делать, если мощности всасывания недостаточно

Монтажный комплект насоса

У насоса есть две характеристики, это его производительность и максимальная высота, на которую он способен поднять воду.

Высота подъёма воды насосом должна быть несколько больше, чем глубина установки всасывающего патрубка – требуется дополнительная мощность для преодоления усилия гидроаккумулятора, фильтров для воды, подъём на высоту резервуара, создание напора воды в водопроводе для работы душа, нагревательной колонки и т. д.

Когда мощности всасывания недостаточно, устанавливают дополнительное оборудование, повышающее мощность всасывания.

Такого недостатка лишён погружной насос – однако скорость подачи воды в этом случае будет напрямую зависеть от глубины погружения:

• Установка эжектора. Эжектор – это устройство всасывания, работающее по закону Бернулли – давление воды в системе пропорционально скорости движения воды по трубе. Представляет собой сужение в основной трубе, в которое вмонтирован дополнительный патрубок. При сужении трубы скорость движения воды увеличивается и создаётся эффект сопла. Когда давление в этом сопле превышает то, что в скважине, происходит всасывание дополнительного количества воды. Подключение насосного узла к скважине по схеме с эжектором дополнительно монтируют замкнутый трубопровод для работы с эжектором.
• Избыточное давление воздуха в верхней части скважины. Создаётся давление в верхней части скважины, которое компенсирует давление столба воды и выталкивает воду в отводной патрубок. Данное решение требует установки воздушного компрессора и дополнительного оборудования наверху скважины, способного работать с избыточным давлением воздуха вверху скважины. При этом нужно обеспечить герметичность её верхней части.
• Дополнительный погружной насос. При работе с большой глубины устанавливают дополнительный погружной насос. Он работает в паре с основным насосом, обеспечивая необходимый напор, когда в основной трубе он падает.
• Увеличение диаметра скважины и её дебета. В качестве достаточно простой меры можно рекомендовать увеличить дебет скважины за счёт увеличения диаметра. Это работает в том случае, когда водоносный слой расположен не глубоко и его мощность достаточно высока.

Насосный узел – помещение для станции

Насосный узел

Помещение для станции должно отвечать следующим требованиям:

• Безопасность
• Защита от морозов
• Обеспечение простого и быстрого доступа ко всем узлам и к горловине скважины
• Достаточный объём для того, чтобы разместить там вытащенные патрубки, дополнительное оборудование, которое устанавливается временно, погружной насос, лебёдки для извлечения патрубков и т.д.
• Возможность подведения электричества
• Санитарную безопасность
• Защиту от проникновения верховых грунтовых вод в скважину

В самом простом случае насосный узел монтируют ниже глубины промерзания под землёй. Выкапывают яму, делают на дне её гидроизоляцию, бетонируют дно, оформляют верх обсадной трубы крышкой с отверстиями под патрубки, ставят в яму бетонное кольцо, вокруг которого также монтируют гидроизоляцию, устанавливают сверху утеплённую крышу с защитой от морозов – можно обойтись обычной бетонной крышкой от установленного бетонного кольца с отверстием под люк.

Такая яма – отличное решение для монтажа покупного комплексного насосного узла малой мощности.

Резервуар для воды, ввиду большого объёма, часто устанавливают вне ямы. Он также должен иметь защиту от холода и возможность прогрева на случай замерзания. Часто резервуар делают в виде небольшой водонапорной башни – это практичное решение, обеспечивающее стабильную работу водопровода даже от погружного насоса небольшой мощности и менее дорогое, чем покупка дорогого оборудования для подъёма воды с большой глубины.

Правила установки и монтажа оборудования

Всё оборудование должно устанавливаться в соответствии с требованиями, которые устанавливаются изготовителем. Трубопроводы и резервуары должны быть хорошо защищены от коррозии, промерзания, насосы ставятся на твёрдый фундамент с виброопорами, электрооборудование должно иметь надёжную защиту от попадания влаги, иметь надёжный запор и доступную систему аварийного отключения. Более конкретные рекомендации, не зная конкретной марки оборудования и общего устройства насосной станции, дать сложно.

Какую выбрать насосную станцию — отзывы представлены на видео: