Установка насоса в скважину своими руками

Выбор реле

При выборе гидрореле руководствуется его диапазоном в водопроводе, стандартное значение составляет 1,5 – 3 бар. При подключении с помощью манометра производят его настройку регулировочными винтами. Аналогичным образом поступают с реле сухого хода, настраивая его на отключение питания при напоре в линии менее 1,5 бар. Если частный дом имеет высокую этажность, то для подачи воды с требуемым напором на верхние этажи реле дополнительно настраивают, повышая верхний и нижний пороги срабатывания.

К примеру, если высота подъема на верхние этажи составляет 5 метров (1 бар. соответствует 10 метрам вертикального водного столба), то к верхней и нижней границам срабатывания добавляют по 0,5 бара и в итоге получают диапазон срабатывания от 2 до 3,5 бар. Выбираемая для водоснабжения дома марка должна иметь соответствующий напорный диапазон по паспорту.

Рис. 8 Насосные агрегаты с поплавками и электролитическими датчиками

Каким должен быть хороший насос?

Сначала нужно выбрать и приобрести подходящий насос, а также ряд материалов, необходимых для его успешного монтажа. Насос обычно берут погружной, при этом очень желательно, чтобы он был центробежным.

В отличие от центробежных моделей, вибрационные насосы вызывают в скважине опасные колебания, которые могут привести к разрушению грунта и обсадной трубы. Особенно опасны такие модели для скважин “на песок”, которые менее устойчивы, чем артезианские аналоги.

Мощность насоса должна соответствовать производительности скважины. Кроме того, следует учесть глубину погружения, для которой рассчитан конкретный насос. Модель, предназначенная для работы на глубине 50 м, может подавать воду и с 60-метровой глубины, но насос вскоре сломается.

Погружной центробежный насос – оптимальный выбор для скважины. Следует соотнести его производительность, размеры и другие показатели с характеристиками собственного источника воды

Еще один фактор риска – уровень качества бурильных работ. Если бурила опытная бригада, скважина будет лучше переносить разрушающее воздействие. А для скважин, созданных своими руками или усилиями “шабашников”, рекомендуется использовать не просто центробежный насос, но специальные модели для скважин.

Такие устройства лучше переносят нагрузки, связанные с перекачиванием воды, обильно загрязненной песком, илом, частичками глины и т.п. Еще один важный момент – диаметр насоса. Он должен соответствовать размерам обсадной трубы

Важно учесть и особенности электропитания насоса. Для скважин используют как однофазные, так и трехфазные устройства

Для четырехдюймовых труб найти технику проще, чем для трехдюймовых. Хорошо, если этот момент учтен еще на этапе планирования скважины. Чем больше будет расстояние от стен трубы до корпуса насоса, тем лучше. Если насос проходит в трубу с трудом, а не свободно, нужно поискать модель меньшего диаметра.

На какую глубину опускать насос в скважину – методы определения

Самым простым способом определить, на какую глубину следует погрузить электронасос, является измерение расстояния от верха грунта до скважинного дна. Можно его предварительно померить, опустив в канал на тросе тяжелый предмет до соприкосновения с донной поверхностью, а затем измерив длину троса рулеткой.

Более простой вариант – погружение в источник уже привязанного к тросу и подсоединенного к напорному трубопроводу и линии электропитания насоса. При опускании до соприкосновения с дном электронасос затем приподнимают на 1 метр, определяя таким образом выбор положения устройства в скважинном источнике при дальнейшей эксплуатации.

Рис.4 Размерные параметры расположения погружного электронасоса в скважинном канале

Данный способ имеет ряд недостатков, о которых будет рассказано ниже, более рациональной и эффективной является другая методология, основанная на замерах статического и динамического порога. Обычно данные о статическом и динамическом уровне, а также о дебите скважины, содержатся в ее паспорте и рассчитаны на использование насоса с определенными напорными и объемными характеристиками.

Статический уровень можно определить измерением расстояния от поверхности земли до водного зеркала при отсутствующем в скважине электронасосе, для этого проще использовать длинную рулетку или капроновый шнур с привязанным легким предметом – после провисания его извлекают и замеряют длину опущенного участка.

Для определения динамического порога насос опускают в скважину и включают на полную мощность в течение 1 часа, если подача воды прекращается, глубину погружения увеличивают на несколько метров. По окончании отведенного времени опущенный электронасос извлекают на поверхность, уровень определяют по расстоянию от водного отпечатка на трубопроводе до точки его соприкосновения с поверхностью земли.

Рис. 5 Глубинный насос для водоснабжения в кессонном колодце – примеры подключения

Зная динамический уровень, определить глубину спуска насоса не составит труда – он опускается ниже найденной отметки на 1 – 3 м. После этого его окончательно фиксируют в скважинном оголовке, обрезая лишний отрезок пластиковой трубы и подсоединяя к нему водопроводную магистраль. Методика размещения глубинного насоса с учетом динамического водного уровня имеет следующие преимущества:

Всасываемая с поверхностных слоев вода, в отличие от придонной области, имеет минимальное количество взвешенных частиц песка и глины.
Более высокое расположение позволяет сэкономить некоторое количество материалов (трос, кабель, трубы ПНД), снизить общий вес конструкции и облегчить ее обслуживание.
Выпускаемое промышленностью погружное насосное оборудование устанавливается на различные глубины от поверхности воды, максимальные значения которых указываются в паспортных данных. Стоимость агрегата напрямую связана с глубиной его погружения под воду (на электронасос давит столб воды высотой от точки его расположения до статического уровня), поэтому, чем выше в скважинной шахте расположена модель, тем более бюджетный вариант можно выбрать. Использование недорогих российских и китайских моделей становится более безопасным при малых глубинах, ведь нередко встречаются случаи, когда корпус отечественного или китайского прибора не выдерживает давление водного столба, и масло из его внутренней ванны попадает в скважинный источник.

Рис. 6 Скважинные оголовки и адаптеры – внешний вид

Разбор мелких нюансов

Качество бурильных работ – еще один момент, который нужно учитывать при выборе насоса для скважины. Если бурение выполнено с помощью профессионального оборудования и силами специализированной бригады, такая скважина считается более надежной.

Если же бурение выполняли шабашники или владельцы участка с помощью друзей-аматоров, качество скважины едва ли будет идеальным.

Если бурение скважины выполнено профессионально, она будет реже заиливаться и запесочиваться, что благоприятно скажется на работе насосного оборудования

“Любительские” скважины, как показала практика, в большей степени подвержены процессам заливания и запесочивания. Поэтому для таких скважин рекомендуется использовать специальные насосы, разработанные для работы в сложных условиях. Оборудование этого типа стоит дороже.

Но оно лучше переносит ситуации, когда в них поступает вода с большим количеством загрязнений. При таких же нагрузках обычные насосы ломаются значительно чаще. У владельцев “ профессиональных ” скважин больше возможностей при выборе оборудования, поскольку они могут выбрать как универсальный, так и специальный насос.

Для подъема воды из глубины скважины на высоту не всегда удобно использовать резиновый шланг. В процессе работы насосного оборудования воздух внутри шланга становится редким, от этого стенки шланга схлопываются, и поступление воды прекращается. Предотвратить это явление просто: вместо резинового шланга следует использовать пластиковые конструкции подходящего диаметра.

Рассчитанная на давление подающая воду труба более эффективна при использовании в скважине, чем резиновый шланг, который может схлопнуться, создавая препятствие для подачи воды

Важный показатель при выборе насоса – примерный расход воды на один день. Это средняя величина, поскольку в летний период обычно потребление воды возрастает, а в зимний, напротив, снижается. Считается, что ежедневная норма потребления для семьи из трех-четырех человек составляет примерно 60-70 литров.

Эти цифры не учитывают расход воды на полив и другие хозяйственные нужды. Ежедневную норму следует увеличить в зависимости от количества растений на участке, наличия домашних животных и т.п.

Предусмотрительные хозяева выбирают для скважины чаще всего четырехдюймовые обсадные трубы, хотя конструкции с диаметром в три дюйма тоже используются в этом качестве. Дело в том, что значительная часть насосного оборудования рассчитана именно на более просторную четырехдюймовую трубу.

Чтобы перевести сантиметры в дюймы, следует разделить результат измерений рулеткой на 2,54, поскольку именно такому количеству сантиметров равен один дюйм.

Для того чтобы в всех точках водоразбора был достаточный для эксплуатации напор, необходим гидравлический расчет. Его приблизительный вариант можно сделать с помощью этой таблицы. Насосом должны быть обеспечены все точки в достаточной мере

Виды и глубины скважин

Глубина погружения насоса в скважину в большой степени зависит от ее параметров, при бурении различают три основных типа: абиссинскую, на песке, и артезианскую.

Абиссинская скважина

Абиссинка является самым доступным вариантом с финансовой точки зрения, глубина ее залегания редко превышает 10 метров, забор осуществляется из первого водоносного слоя (верховодки). Бурение абиссинки часто проводят своими руками самодельными бурами, обычно ее канальная труба имеет малый диаметр в 1,5 – 3 дюйма и рассчитана на водозабор поверхностным электрическим или ручным механическим насосом.

Трубы, опускаемые в абиссинку, оснащены фильтром на конце в форме иглы, из-за легкого веса он располагается непосредственно в водоносном слое, не опускаясь на песчаное илистое дно – благодаря этому вода в абиссинке не имеет песчаных и глинистых примесей. Хотя в абиссинском источнике довольно чистая вода, скважину редко используют для обеспечения постоянного водоснабжения жилого дома – ее дебит слишком мал.

Скважина на песке

Если на участке не обнаружены водоносящие пласты на небольшой глубине, бурят песчаную скважину до обнаружения воды, глубина которой лежит в диапазоне от 15 до 60 м со средним показателем около 30 метров. Данный тип наиболее распространен в индивидуальном водоснабжении, при бурении в шахту опускается колонна из пластиковых или стальных труб диаметром 100 – 160 мм, которая вследствие высокого веса опирается на дно водоносящего пласта.

На конце колонны устанавливается перфорированный водяной фильтр для очистки воды от песчаных и глинистых частиц, но во многих случаях этого недостаточно и в трубопровод устанавливают дополнительные элементы, которые фильтруют воду (фильтры песка, грубой и тонкой очистки).

Применение насосного оборудования для забора обязательно должно учитывать этот фактор (большое количество частиц песка), поэтому обычно выбирают модификации для работы с загрязненной водой. Скважина на песке, в отличие от абиссинки, имеет более высокий дебит и главное – пригодна для водоснабжения индивидуального жилого дома, правда срок ее службы невелик (зависит от размера песочных фракций) и в среднем составляет около 5 лет.

Рис. 2 Виды скважин для установки погружного насоса

Артезианская скважина

При поиске источников артезианской воды бурение производится до водоносного горизонта с известковым дном, при этом глубина скважинного канала при бытовом бурении может доходить до 200 м, а в промышленных источниках порог в районе 300 м и более считается нормальным. При монтаже обсадная колонна со специальным фильтром для крупных частиц упирается в прочное известковое дно, на котором отсутствуют глина и песок. Благодаря этому вода с больших глубин отличается кристальной чистотой и единственным недостатком – высоким содержанием железа. Чем глубже находится водоносный слой, тем большее давление на него оказывают расположенные выше пласты земли – вследствие этого артезианские источники имеют наивысший дебит и неизменный статический уровень.

Различия поверхностных и погружных агрегатов

Все бытовые насосы по месту монтажа разделяют на два типа: погружные и поверхностные. Первые опускают вниз почти до самого дна скважины. Вторые работают на поверхности. Их устанавливают обычно рядом с источником воды или прямо на поверхности воды с помощью специального поплавка.

В работе поверхностных моделей используется принцип всасывания. На эффективность работы такого насоса существенно влияет расстояние, на которое приходится поднимать воду. Обычно их применяют, только если глубина до зеркала воды составляет от восьми метров или меньше.

Поверхностные насосы успешно используют, но только для скважин небольшой глубины, поскольку эти устройства не справляются с подъемом воды на высоту более 8 метров

Если речь идет об абиссинском колодце, разумеется, поверхностный насос станет просто идеальным выбором, поскольку в речь идет об очень специфической скважине – узкой и неглубокой.

Но при эксплуатации фильтрационной или артезианской скважины поверхностный насос может просто не справиться с нагрузкой. В таком случае выбирать придется именно погружную модель.

Выбирая между погружным и поверхностным насосом, следует учесть гораздо более высокий уровень шума при работе последнего. Чтобы устранить эту неприятность, достаточно закрыть насос деревянным коробом или установить его в отдельном помещении.

Если поверхностные насосы втягивают воду, то погружные выталкивают ее наверх. При выборе такого насоса в первую очередь учитывают высоту, на которую придется подавать воду, вернее, расстояние от поверхности до насоса.

Поэтому к данным о динамическом уровне воды следует прибавить еще пару метров. Граничной считается высота в 40 метров. Если данные превышают эту цифру, придется подбирать насос повышенной мощности. В техническом паспорте каждого изделия указана максимальная высота, на которую он может подавать воду.

Чтобы шум от поверхностного насоса не мешал окружающим, а также для его защиты, устройство помещают в специальный короб, который можно купить или изготовить самостоятельно

Визуально насосная техника высокой и малой мощности значительно различается. Более производительные погружные насосы имеют крупный корпус и весят заметно больше моделей, которые справляются с глубиной погружения до 40 метров.

Ориентируясь на глубину погружения, лучше отдать предпочтение агрегатам с некоторым запасом производительности. Если насос рассчитан на работу на глубине 60 метров, он больше подойдет для 50-метровой скважины.

Для глубокой скважины следует выбрать погружной насос, поскольку поверхностные модели не предназначены для откачки воды с глубины более 10 м

Если же его опустить на предельную глубину, агрегату придется постоянно работать с максимальной нагрузкой, что увеличит скорость его износа и сократит срок эксплуатации. Для скважины с глубиной погружения 60 метров лучше взять насос, рассчитанный на работу на глубине 70 метров. Наличие автоматической защиты от “сухого хода” – важный момент при выборе насоса.

По самым разным причинам вода может перестать поступать к устройству. Если при этом насос продолжает работать, он может перегреться, сломаться, сгореть и т.п. При наличии соответствующей автоматики устройство будет отключено от питания, как только начнет работать на холостом ходу, что предотвратит появление неисправностей.

Подготовительные работы

Чтобы питьевая вода бесперебойно поступала в загородный дом, необходимо приобрести насос, который характеризуется надежной работой и отличным качеством. Одним из таких видов оборудования являются глубинные насосы.

Прежде чем опустить оборудование в скважину, следует определить ее точную глубину и ширину. От глубины скважины непосредственно зависит выбор модели насоса. С одной стороны, агрегат не должен поднимать воду в количестве, которое превышает производительность (динамический потенциал) скважины. С другой стороны, напора должно хватать на нормальное водоснабжение дома и земельного участка.

Схема устройства глубинного насоса.

Сразу осуществляется монтаж электрической проводки. Даже в том случае, если пользоваться насосом планируется нерегулярно. Удлинитель не подойдет, поскольку оборудование потребляет большое количество электрической энергии. Зачастую это приводит к перегреву кабеля и расплавлению вилки, что может стать причиной замыкания проводки и пожара.

При установке насоса следует предусмотреть наличие оптимального напряжения электрической сети, от которого зависят показатели напора воды и давления оборудования. В зависимости от мощности агрегата, определяется потребность в двух или трех фазах электрического тока.

Глубинный насос довольно чувствителен к перепадам напряжения. Поэтому при его подключении к электрической сети лучше пользоваться стабилизатором напряжения (220 В). Если электрический провод необходимо нарастить, то используется метод пайки с последующей изоляцией кабеля в гидромуфту. Рекомендуется производить соединение кабелей, которые имеют изоляцию одинакового цвета.

Скважину необходимо прочистить. Для этого откачивается небольшое количество воды. Прокачка осуществляется до тех пор, пока не исчезнут примеси грунта и песка. Только после этого можно осуществлять монтажные работы.

Чтобы качественно осуществить монтаж насоса в скважину, нам потребуются такие материалы и инструменты:

Характеристики глубинного насоса.

страховочный трос;
труба ПНД;
шланг;
фитинги;
муфты;
лен;
изолента;
силиконовый герметик;
хомуты;
комплект для оголовка;
трубный ключ;
ножницы по металлу;
гибочные щипцы;
молоток;
пневматический пистолет;
шестигранник;
рулетка;
угольник;
шнурка.

Страховочный трос и труба приобретаются с запасом в 2-3 м.

Основные этапы проведения монтажа погружного насоса в скважину

Перед тем как приступить к установке оборудования, следует подготовить скважину. Для этого ее очищают от песка и ила, прокачивают.

Рекомендуется установка агрегата на расстоянии 5-10 м ниже динамического уровня источника. Если установка насоса производится на глубину 80 м, рекомендуется использовать трубу ПНД, способную выдержать 16 атм, на глубину 50-80 м- трубу на 12,5 атм, на 50 м – трубу на 10 атм.

На насос следует установить обратный клапан, если он не предусмотрен производителем. Далее соединяем оборудование с помощью компрессионного латунного фитинга через обратный клапан непосредственно с водоподъемной трубой. Переход с ПНД на насос должен производиться через металлическое соединение и иметь забивную втулку. Это позволит избежать уменьшения диаметра трубы, снизить напряжение, которое дает компрессионный фитинг. Стоит заметить, что фитинг должен выдерживать высокие нагрузки на растяжение и не дать трубе выскочить. Второй конец трубы соединяем с выходом оголовка через забивной компрессионной фитинг из латуни.

С помощью кабельной муфты соединяем насос с электрокабелем. Рекомендуется применять подводной кабель ТПМ либо кабель, предназначенный для погружных электродвигателей. Сечение электрокабеля определяется по специальным таблицам. Более подробную информацию о требованиях можно найти в паспорте агрегата. Провода от насоса и провода от кабеля соединяем методом пайки, скрутку проводить не рекомендуется.

Используя пластиковые хомуты, крепим кабель и трос к водоподъемной трубе с интервалом 2-3 метра. Роль хомутов может выполнить изолента. При этом следите, чтобы кабель не был слишком натянут, но и слишком ослаблять его не стоит. Плохо закрепленный кабель может привести к запутыванию и даже заклиниванию агрегата в скважине при очередном его подъеме с глубины.

К оголовку скважины и насосу крепится трос диаметрам 4-5 мм из нержавеющей стали. Не рекомендуется использовать тросы из черной или оцинкованной стали. Детальная схема подключения погружного насосного оборудования приведена ниже.

На завершающем этапе полученную конструкцию следует медленно опустить в скважину. Если через несколько метров обсадная колонна становится уже, опускание оборудования должно проводиться с попеременным вращением вокруг его оси. Вращение и одновременное давление также позволяют пройти узкий участок. Следите за тем, чтобы конструкция была направлена строго вертикально.

На последних метрах можно опускать устройство следующим способом: один человек стоит в скважинном колодце и держит трубу, другой – продевает через оголовок кабель и трубу, крепит подготовленную петлю к специальному карабину оголовка.

Верхняя часть оголовка с тросом и трубой опускается в источник, при этом смещается нижний и верхние участки оголовка. Далее следует немного надавить на трубу, чтобы понять, на чем весит насосное оборудование – на трубе или на тросе. Далее оголовок стягиваем винтами.

После того, как монтаж погружного насоса в водозаборную скважину завершен, устанавливается пускозащитное устройство и производится регулировка. От кессона до дома водопровод следует прокладывать на глубине, превышающей уровень промерзания грунта.

Несколько важных рекомендаций

Для соединения обратного клапана с водоподающей трубой используют специальный латунный фитинг. Соединение также должно иметь специальную забивную втулку. Эта мера предотвратит сжатие трубы в диаметре и компенсирует избыточное напряжение, созданное компрессионным фитингом.

Фитинг, как и все соединительные элементы, должен быть высокого качества, рассчитанный на повышенные нагрузки на растяжение. Иначе труба может просто выскочить из фитинга. Для соединения противоположного конца ПНД трубы с выходом на оголовке используют такой же компрессионный забивной фитинг, выполненный из латуни.

В продаже имеется специальный электрокабель для погружных насосов. Именно его необходимо использовать для присоединения к насосу. Замены на менее качественный материал недопустимы

Силовой кабель присоединяют к кабелю насоса путем пайки, скрутку в таком важном месте лучше не использовать. Место соединения закрывают термоусадочной муфтой

Чтобы зафиксировать кабель и трос на водоподающей трубе, нужны пластиковые хомуты. Их устанавливают каждые 2-3 метра. Эта мера помогает избежать случайного запутывания кабеля во время опускания конструкции вниз. Вместо хомутов можно использовать изоленту.

Для крепления кабеля и троса к водоподающей трубе можно использовать хомуты из пластика. Специальный переходник позволит надежно соединить насос с трубой

Ради экономии специальный кабель используют только на том участке, где он будет погружен в воду. Остальное расстояние перекрывается обычным кабелем ПВС.

В любом случае сечение кабеля должно соответствовать рекомендациям производителя, указанным в паспорте насоса.

В месте соединения силового кабеля с кабелем насоса выполняется пайка. После этого кабель закрывают специальной термоусадочной муфтой. Для ее установки понадобится строительный фен

Насос можно подвешивать только на трос из нержавеющей стали. Ни обычная черная сталь, ни ее оцинкованный вариант не рассчитаны на постоянную работу в воде.

В ходе опускания насоса на узких участках можно дополнить вращение насоса небольшим давлением. Но в любом случае насос должен сохранять вертикальное положение.

Во время монтажа насоса оголовок скважины может немного сместиться. Следует убедиться, что вес насоса приходится именно на трос, а не удерживается трубой. Только после этого положение оголовка можно зафиксировать винтами.

Производители насосов

На отечественном рынке можно встретить продукцию Al-ko, Metabo, «Калибр», Epumps, «Водолей», FLOTEC, «Джилекс» и т.д. Стандартные решения в виде центробежных агрегатов, к примеру, представляют модели TBP 5000 M от Metabo и BP18/3 от Epumps. Вибрационные установки с хорошими отзывами располагаются в семействе «Калибр» – модификации серии НБВ. Это небольшие по размерам агрегаты, которые не предназначены для высокопроизводительного снабжения, но зато эффективно справляются с задачами полива. Если нет возможности на приобретение мощной системы от именитого производителя, то из положения поможет выйти установка насоса «Водолей» в скважину, которая производится по стандартной схеме и в итоге обеспечивает подъем воды с объемом порядка 3,5 м3/ч. Конечно, заслуженно пользуются спросом и модели «Джилекс». Компания предлагает линейку погружных центробежных насосов «Водомет» и оборудование «Джамбо», которое ориентируется как раз на обеспечение чистой водой дач и загородных домов.

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 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.