Скважинный насос: как считать
Напор погружного насоса считают от динамического уровня — глубины зеркала воды при работающем насосе, а не от статического и не от глубины скважины. Динамический уровень ниже статического на величину понижения, которая зависит от дебита: если статический уровень 20 м, а при откачке 1,8 м³/ч зеркало опускается до 25 м, считать надо от 25. Дальше вода поднимается до дома или бака (5 м над устьем в примере), проходит трубу от насоса до потребителя — потери 3,3 м для 0,5 л/с в ПНД 32×3,0 длиной 25 + 40 м с обратным клапаном и краном — и должна прийти к гидроаккумулятору с давлением отключения реле 3 бар, то есть ещё 30,6 м.
Итого H = 25 + 5 + 3,3 + 30,6 = 64 м при расходе 0,5 л/с (1,8 м³/ч). Насос выбирают так, чтобы точка (1,8 м³/ч; 64 м) лежала на паспортной кривой с запасом 10–15 % по напору — 70 м, — учитывая, что кривая снята на чистой воде и новом насосе. Расход не должен превышать дебит скважины: иначе уровень уйдёт ниже насоса, и он начнёт хватать воздух; защиту от сухого хода ставят обязательно. Мощность при КПД скважинного насоса 55 % и двигателя 80 % — около 712 Вт из сети.
Типичные ошибки — считать от глубины скважины (насос висит на 5–10 м ниже динамического уровня, но напор от глубины подвеса не зависит), забывать давление гидроаккумулятора (3 бар — это ещё 30 м напора) и брать трубу ПНД 25 вместо 32 на длинный ввод: при 0,5 л/с скорость в ПНД 32 — 0,94 м/с и потери 3,3 м, а в ПНД 25 они вырастут более чем вдвое. Калькулятор складывает все составляющие, показывает вклад каждой, пересчитывает напор в бар у устья и оценивает мощность.
Напор скважинного насоса по динамическому уровню (0,5 л/с, ПНД 32, подъём 5 м, реле 3 бар)
Потери считаются для столба в скважине плюс 40 м до дома с обратным клапаном, краном и двумя отводами; мощность — при КПД 55 % и 80 %.
Мощность насоса по расходу и напору
Гидравлическая, на валу и из сети при типовых КПД; строка 0,5 л/с и 64 м — скважина из примера.
Потери напора на трение по длине трубопровода пропорциональны длине участка, квадрату средней скорости потока и обратно пропорциональны диаметру: h = λ·(L/d)·v²/2g, где безразмерный коэффициент λ зависит от режима течения и относительной шероховатости стенки.— Формула Дарси — Вейсбаха (Анри Дарси, 1857; Юлиус Вейсбах, 1845)
Как считать и что проверить
- Считайте от динамического уровня, не от глубины скважины: 25 м уровня + 5 м подъёма + 3,3 м потерь + 30,6 м давления = 64 м.
- Давление отключения реле (3 бар) — это 30,6 м напора, крупнейшая после уровня составляющая; не забывайте её.
- Расход насоса — не больше дебита скважины; защита от сухого хода и обратный клапан над насосом обязательны.
- Труба от насоса — ПНД 32 при 0,5 л/с (0,94 м/с); ПНД 25 удвоит потери, а на 60–80 м длины это уже 5–7 м напора.
Остальные режимы — на страницах серии ниже и в полном гидравлическом калькуляторе; перевод бар, атмосфер и метров водяного столба — в конвертере давления, самотёчные трубы — в расчёте диаметра трубы ливневой канализации, резервное питание насоса — в калькуляторе ИБП.
- СП 31.13330.2021 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» — гидравлический расчёт напорных трубопроводов, потери напора, шероховатость труб. Минстрой России. 2021.
- СП 30.13330.2020 «Внутренний водопровод и канализация зданий» — расчётные расходы и свободные напоры санитарных приборов (прил. А), скорости в трубопроводах, гидравлический расчёт сетей. Минстрой России. 2020.
- Альтшуль А. Д. «Гидравлические сопротивления» — универсальная формула коэффициента трения λ = 0,11·(Δ/d + 68/Re)^0,25, эквивалентная шероховатость труб. Недра. 1982.
- ГОСТ 18599-2001 «Трубы напорные из полиэтилена» — наружные диаметры и стенки труб ПЭ по SDR. Госстандарт. 2001.
