Расчёт насоса для скважины: с формулами и примерами
Расчёт насоса для скважины — одно из основных условий при соблюдении, которого можно гарантировать длительное и бесперебойное использование скважины на участке. Произведя расчёт скважинного насоса, вы сможете соотнести ваши потребности в воде с условиями, в которых будет эксплуатироваться насосное оборудование. Только опираясь на результаты расчёта можно приобрести оптимальную модель насоса для скважины, которая не только удовлетворит все потребности, но и прослужит не один год.
Прежде чем непосредственно приступить к расчётам, необходимо детально разобрать все основополагающие факторы выбора скважинного насоса. И первое с чего мы начнем это сам источник воды.
Как известно, пробурить скважину можно либо самостоятельно, либо воспользовавшись услугами специалистов. В этой статье в качестве примера смоделируем ситуацию со вторым вариантом, а именно с готовой скважиной от специализированной организации. В этом случае у вас на руках уже имеется паспорт скважины с детальными характеристиками объекта. И первый параметр, который нас должен заинтересовать — это
Важно Осуществляя подбор скважинного насоса по параметрам, помните, что между корпусом насоса и стенками скважины должен быть обеспечен зазор от 1 до 3 сантиметров в зависимости от модели. Пренебрежение данной рекомендацией приведёт к выходу из строя насосного оборудования ещё задолго до окончания гарантийного периода. Но не спешите радоваться — такой насос никто просто так менять не будет, ведь пользователь не обеспечил рекомендуемые условия эксплуатации, что полностью аннулирует все гарантийные обязательства со стороны производителя.
Следующей важной характеристикой скважины является её производительность или дебит. Дебит — это максимальное количество воды, которое может дать скважина в единицу времени. Соответственно, чем больше дебит источника, тем производительнее насос можно установить.
Сам же дебит имеет два важных значения — статический и динамический уровень жидкости. Статический показатель отображает уровень воды в скважине, когда не производится откачка жидкости. Динамический уровень определяет количество воды в источнике при эксплуатации насоса.
Если в ходе перекачивания воды динамический уровень остаётся неизменным, то смело можно утверждать, что производительность скважины равна производительности выбранного насоса. Если разница между статическим и динамическим уровнем составляет менее одного метра, то разрабатываемый источник воды обладает высокой производительностью, которая превышает характеристики установленного насосного оборудования. Но если при расчете мощности скважинного насоса будет допущена ошибка, и производительность выбранного насоса будет превышать дебит скважины, то динамический уровень жидкости будет постепенно уменьшаться, пока вода вовсе не иссякнет. В результате такого просчёта насос будет работать на «сухую», что пагубно скажется на его эксплуатационном периоде. Более того, все погружные скважинные насосы имеют особую моноблочную конструкцию, где охлаждение электрического двигателя осуществляется за счёт перекачиваемой жидкости, а в случае недостатка воды в скважине электромотор достаточно быстро нагреется и перегорит.
Расчёт производительности насоса для скважины
Осуществляя расчет производительности насоса для скважины, также стоит учитывать и естественные колебания жидкости, которые по тем или иным причинам могут влиять на уровень воды в скважине. Как показывает практика, в течение года, под действием таких метеорологических факторов как засуха, обильные ливни и паводки, уровень жидкости может увеличиваться или напротив уменьшаться от 1 до 5-6 метров в зависимости от интенсивности вышеперечисленных явлений. Насосы в таких скважинах необходимо устанавливать на несколько метров глубже, чем минимально возможный показатель динамического уровня жидкости. Таким образом, можно дополнительно подстраховать скважинное оборудование на случай возможного обмеления источника.
Разобрав основные характеристики скважины, можно приступать к выбору нужной модели насоса. Здесь нас будут интересовать эксплуатационные параметры оборудования, а именно:
- Производительность — это способность скважинного насоса перекачивать определенный объём воды за установленный промежуток времени.
На заметку Чтобы определить требуемый объём жидкости, можно воспользоваться усредненным значением, где в сутки один человек расходует примерно 1000 литров воды или один кубометр. Но не стоит забывать, что, как правило, в загородном доме несколько точек водоразбора. Это могут быть краны, смесители, стиральные и посудомоечные машины, ванные, душевые комнаты. И всегда есть вероятность их единовременного использования. Конечно же, не всех сразу (хотя такая вероятность также имеется), но нескольких — это уж точно. В общем, нам необходимо, чтобы насос, помимо среднего расхода, справлялся и с возможной пиковой нагрузкой.
- Напор, если не вдаваться в подробности, то напор скважинного насоса — это показатель создаваемого давления, которое может обеспечить конкретно взятый насос при перекачивании определенного количества жидкости. Если у вас интересуются, какой напор требуется, то под этим подразумевают, какое давление необходимо обеспечить насосу, чтобы перекачать определенный объём жидкости от начальной точки всасывания до конечной точки водораспределения, при этом преодолев все гидравлические сопротивления водопроводной системы.
Расчёт напора скважинного насоса
Расчёт напора осуществляется по следующей формуле:
Напор = (расстояние от точки установки насоса в скважине до поверхности земли + горизонтальное расстояние от скважины до ближайшей точки водоразбора*
+ высота самой высокой точки водоразбора в доме) × коэффициент водопроводного сопротивления**Если скважинный насос будет эксплуатироваться вместе с накопительным резервуаром, то к приведенной выше формуле расчёта напора необходимо добавить значение давления в накопительной ёмкости:
Напор = (расстояние от точки установки насоса в скважине до поверхности земли + горизонтальное расстояние от скважины до ближайшей точки водоразбора + высота самой высокой точки водоразбора в доме + давление в накопительной ёмкости***) × коэффициент водопроводного сопротивления
Примечание * — при расчёте учтите, что 1 вертикальный метр равняется 10 горизонтальным;
** — коэффициент водопроводного сопротивления всегда равен 1.15;
*** — каждая атмосфера приравнивается к 10 вертикальным метрам.
Бытовая математика Для наглядности смоделируем ситуацию, в которой семье из четырёх человек необходимо подобрать насос для скважины глубиной 80 метров. Динамический уровень источника не опускается ниже 62 метров, то есть насос будет установлен на 60-ти метровой глубине. Расстояние от скважины до дома — 80 метров. Высота самой высокой точки водоразбора — 7 метров. В системе водоснабжения есть накопительный бак ёмкостью 300 литров, то есть для функционирования всей системы внутри гидроаккумулятора необходимо создать давление в 3,5 атмосфер. Считаем:
Напор=(60+80/10+3,5×10)×1,15=126,5 метров.
Какой насос нужен для скважины в данном случае? – отличным вариантом будет приобрести Grundfos SQ 3-105, максимальное значение напора которого составляет 147 метров, при производительности 4,4 м³/ч.
В этом материале мы детально разобрали, как рассчитать насос для скважины. Надеемся, что после прочтения данной статьи вы сможете без посторонней помощи рассчитать и выбрать скважинный насос, который благодаря грамотному подходу прослужит не один год.
Рекомендуем также прочесть:
Мощность погружного насоса
Насос – это важнейшее техническое устройство, обойтись без которого практически невозможно. Сегодня на рынке представлен огромный выбор оборудования, поэтому так важно подобрать именно необходимую для Ваших целей мощность погружного насоса.Перед покупкой рекомендуется определиться с необходимыми Вам техническими характеристиками, изучить предлагаемые виды погружных насосов для того, чтобы выбрать из них самый подходящий.
Содержание статьи
Лишь в таком случае можно быть уверенным в том, что деньги будут потрачены не зря. Для этого и написана статья. Ниже Вы найдете ответы на вопросы как рассчитать мощность погружного скважинного насоса с конкретным примером расчета и легко определитесь с необходимой Вам моделью глубинного оборудования.
Основные понятия
Непосредственно перед тем, как переходить к расчетам, необходимо определиться в основных понятиях.
Глубина погружения насоса в воду
Рекомендуемая глубина погружения указана в прилагаемой к агрегату инструкции по эксплуатации.
Расстояние от скважины по точки потребления воды – один из самых важных параметров для того чтобы окончательно выбрать мощность насоса для скважины. Каждые 10 метров трубопровода добавляют примерно 0,1 атм. к потерям давления, а каждый поворот трубы ещё плюс 0,1 атм. Но самое обидное, что обратный клапан или, например, тройник, установленные до реле давления – это минус ещё 0,4 атм. на элемент.
Число точек водоразбора – к таким точкам относятся все потребители воды, а это унитаз, умывальник, восудомоечная и стиральная машины, душ и т.д.
Принято считать, что средний расход воды на точку составляет около 10 литров в минуту.
Производительность насоса – одна из основных его технических характеристик и зависит от количества точек водоразбора. Например, если одновременно задействовано несколько точек, таких как умывальник и стиральная машина, то средний расход будет около 20 литров в минуту и скважинный агрегат должен обеспечить это требование.
Количество включений в час – наша цель подобрать оборудование, которое обеспечит требуемые Вам параметры и при этом будет включаться как можно реже. Каждый пуск насоса сопровождается повышенными пусковыми токами, а это снижает ресурс работы двигателя. Чем реже запускается оборудование, тем оно дольше проработает без необходимости в ремонте.
Формула расчета мощности скважинного насоса
Мощность скважинного насоса определяется по следующей формуле:
N = ρgQH/1000 (кВт),
где ρ – плотность воды,
g – ускорение свободного падения
Q – производительность
Н – напор насоса.
Сама по себе мощность погружного насоса при выборе конкретной модели не является таким критическим показателем, как напор. Ведь центробежный агрегат должен закачать воду в самую высокую точку.
Для расчета необходимого напора используются следующие обозначения
Н – определяемый напор насоса;
А – глубина скважины;
L – длина горизонтального трубопровода;
В – величина сопротивления трассы, т.е. количество углов, изгибов, фильтров и т.д;
h – расстояние от уровня земли до верхней точки водозабора.
Таким образом, напор скважинного насоса будет равен
H = A+L+B+h;
Теперь расчет на конкретном примере.
Расчет
Допустим у Вас скважина глубиной 30 метров, а насос находится где-то на глубине ещё 2 метров от дна скважины, тогда
А = 30 – 2 = 28 (метров)
Горизонтальный участок трубопровода от скважины до дома составляет пусть тоже 30 метров, тогда
L = 30 (метров) = 0,3 атм = 3 метра по вертикали
В трубопроводной трассе смонтировано 10 поворотов, обратный клапан и фильтр, тогда сопротивление трассы
В = 1 атм (на 10 поворотов) + 0,4 атм (обратный клапан) + 0,4атм (фильтр) = 1,8 атм = 180 метров по горизонтали = 18 метров по вертикали
Высота каждого этажа дома составляет 3 метра, а верхняя точка водоразбора находится на втором этаже, тогда
h = 2 * 3 метра = 6 метров
Подставляя все указанные выше значения получаем требуемый напор
H = А+L+B+h = 28 + 3 + 18 + 6 = 55 метров
Рекомендуется брать оборудование с запасом хотя бы 10%, тогда
Н = 55 + 10% = 60 метров
Значит необходимо подбирать глубинный насос с напором в районе 60 метров водного столба.
Важно понимать, что эффективность работы данного оборудования будет зависеть не только от расчётов. Если насос был установлен неправильно, то пользы от него тоже не будет.
Не стоит забывать и о проверке. После того, как насос был установлен, его нужно запустить и попытаться прокачать как можно больший объём воды. Если всё работает в штатном режиме, то можно быть уверенным в том, что никаких проблем не возникнет.
Видео: расчет мощности скважинного насоса
Представленный в предыдущем разделе расчет, это один из способов определение мощности, но он не единственный. Предлагаем Вам для сравнения ещё один вариант в видеоформате. Какой из этих двух способов определять мощность глубинного насосавыбрать – решать уже Вам.
Скважинные и погружные насосы считаются сегодня самыми эффективными, поэтому и самыми популярными, однако на рынке можно найти устройства с кессоном и эжектором, расположенным над скважиной.
Для подачи воды в дом необходимо заранее определить напор и мощность глубинного насоса для скважины, смонтировать его и подключить, чтобы он начал работать.
Кроме этого, специалисты рекомендуют приобрести ещё и дополнительное оборудование, которое также не будет лишним Речь идёт о хомутах, которые нужны для крепления кабеля, оголовках для скважины, расширительных бачках и т.д.
Вместе со статьей “Мощность погружного насоса” читают:
Методика подбора скважинного насоса по параметрам для водоснабжения
Как подобрать насос для скважины? В этом вопросе есть множество нюансов, и однозначно посоветовать идеальный во всех отношениях насос просто невозможно. Поскольку универсальных насосов не существует, рассмотрим общий принцип их выбора на основании ряда характеристик:
1. Напор (давление)
2. Скважина
3. Напорно-расходная характеристика насоса
4. Сопротивление
5. Схемы подключения.
Каждый из этих параметров имеет важное значение, и игнорирование хотя бы одного из них при выборе насоса может привести к возникновению проблем при его подключении.
Выбор насоса по напору
Насосы имеют маркировку, которая выглядит примерно таким образом: SQ 1-30; SQE 2-85 и т.п. В данном случае интерес представляют цифры, обозначающие номинальную рабочую характеристику насоса. Так, показатель SQ 1-30 указывает, что производительность насоса составляет 1 кубометр воды при напоре 30 метров. Но почему давление указывается в метрах, а не барах?
Перед выбором скважинного насоса следует определить глубину, на которой находится вода, а затем вычислить высоту, на которую необходимо её поднять в дом. Предположим, желаемое давление кране частного дома – 2,5 бара, при этом требуется адекватный напор. Столб воды высотой 10 м давит на 1 см2 с весом 1 кг, что почти равно давлению в 1 атмосферу, 1 бар или 10 метров водного столба. Следовательно, для поднятия воды на 3 этаж требуется создать давление как минимум в 1 бар. Так как насос борется с весом водного столба в метрах, можно воспользоваться его маркировкой и определить, на сколько метров поднимет воду. При необходимости узнать давление в барах просто разделите указанное число на 10.
На следующем этапе узнайте расход воды по маркировке на приборе водоподачи. Допустим, кран за 1 минуту должен наполнить 12-литровое ведро воды. Одновременно работающие смесители в кухне и душе тоже должны справиться с этой задачей за минуту, и примерно столько же воды потребуют стиральная машина и унитаз, суммарно – не менее 36 литров, или 2 м3/час. Но все эти точки вряд ли будут одновременно работать. Как правило, максимум одновременного включения – душ, стиральная машина и кухонная раковина, что дает расход в 1,5 ведра воды, или 1 м3/час.
Подытожим:
• Давление в насосе измеряется в метрах, а не барах
• При необходимости — конвертируйте
• Узнайте расход воды в вашей системе
Скважина
Для каждой модели насоса устанавливаются допустимые значения посторонних включений в воде (песка и пр.). Несоблюдение требований приводит к быстрому износу прибора и снятию его с гарантии. Поэтому прежде чем подбирать или покупать скважинный насос, необходимо прокачать скважину и сделать анализ воды.
Скважина – круглая глубокая яма малого диаметр с трубой внутри, образующей стенки. На определенной высоте стенки трубы имеют отверстия, так называемый фильтр. В скважине столбом стоит вода.
Перед выбором насоса узнайте:
• Статический уровень воды
• Динамический уровень воды
• Дебит скважины
Эти характеристики играют ключевую роль при выборе скважинного насоса.
Следует определить, на какой глубине находится зеркало воды, или тот самый статический уровень. Он называется так потому что вода в момент замера находится в спокойном положении.
В момент включения насоса статический уровень будет уменьшаться до динамического: ниже динамического уровня вода опуститься не может. Разница между статистическим и динамическим объемами скважины называется дебитом.
Важно: насос не должен выкачивать больше, чем может дать скважина. Так, мощность насоса в 3 м3/час категорически не подойдет для скважины с дебитом 1,5 м3. В идеале насос должен быть немного слабее дебита скважины, примерно на 20-30%.
Выясните, на какой глубине находится фильтр скважины. Насос должен занимать положение на 1 м ниже динамического уровня воды и на 1 метр выше фильтра скважины. Эти данные обычно указаны в паспорте скважины.
Итак
• Статический уровень – глубина зеркала воды в состоянии покоя;
• Динамический уровень – минимальная глубина зеркала воды;
• Дебит – объём воды (измеряется в литрах в минуту или кубометрах в час)
Напорно-расходная характеристика насоса
У каждого насоса есть напорно-расходная характеристика, которая выглядит так: SQ 1-50, 50 Hz. При выборе насоса для скважины следует обязательно изучить его напорно-расходный график. В характеристиках могут быть указаны как максимальные, так и номинальные рабочие характеристики, поэтому график позволит получить наиболее полную информацию. Если в паспорте насоса такая информация отсутствует, уточните ее на сайте производителя насоса. Наивысший КПД любого насоса находится примерно посредине графика. При сильном отклонении значения срок службы прибора может существенно сократиться.
Помните:
• Каждый насос снабжается напорно-расходной характеристикой в виде графика;
• Оптимум работы – примерно посредине графика.
Сопротивление
Помимо необходимости в выталкивании воды на определенную высоту, насос должен быть способен преодолеть сопротивление, создающееся в трубопроводе. Слишком узкая труба усилит сопротивление и производительность системы будет падать, а слишком широкая потребует излишних затрат. Следует оптимально подобрать диаметр водовода для отсутствия лишнего сопротивления.
Для расчета сопротивления ознакомьтесь с графиком потери напора для трубы конкретного вида и диаметра: так вы сможете высчитать потери при определенном объеме воды. Если график отсутствует или не хочется считать, воспользуйтесь простой рекомендацией, приведенной ниже:
Рекомендованный диаметр трубы ПНД:
- подача до 1,5 м3/час – 25 мм
- подача до 3 м3/час – 32 мм
Схема подключения
Перед описанием схем подключения напомним о таких важных характеристиках насоса, как мощность; диаметр; возможность плавного пуска или возможность электронного управления частотой вращения вала; устойчивость к перепадам напряжения; минимальная и максимальная глубина погружения; диаметр насоса. Так, диаметр насоса прямо связан с ценой скважины: чем меньше диаметр насоса, тем меньше диаметр трубы, а значит, её бурение будет дешевле.
Насос подключается через реле давления либо через автоматику реле протока. Зная характеристики системы и насоса, т.е. давление и мощность, которую придется размыкать вашему реле, можно оптимально подобрать нужное реле для насоса.
В некоторых моделях насосов предусмотрена защита от перегрева и защита от сухого хода, однако она носит исключительно аварийный характер. При монтаже системы стоит предусмотреть собственную систему защиты от сухого хода.
Недостаток систем, работающих с реле давления: между запусками и остановками насоса всегда будет изменяться давления, что вызовет дискомфорт в использовании воды в душе. Во избежание такого неудобства можно приобрести насос с частотным преобразователем.
Обратите внимание на максимальную глубину погружения насоса: чрезмерное заглубление приведёт к выходу насоса из строя.
Вывод
• Напор считается в метрах: 10 м водяного столба = 1 бар.
• Расход измеряется в м3/час (реже – л/мин).
• Напорно-расходная характеристика – это график, позволяющий определить, подходит ли насос для конкретной скважины.
• Скважина: статический уровень воды – глубина зеркала воды в спокойном состоянии; динамический уровень – глубина, ниже которого теоретически вода не может опуститься; дебит – объем воды, который может дать скважина в час.
• Труба: используйте максимально допустимый диаметр трубы для снижения сопротивления
• Соблюдайте требования относительно максимальной и минимальной глубины погружения насоса.
Выполнение данных рекомендаций позволит вам самостоятельно подобрать скважинный насос, оптимально подходящий для включения в систему.
Читайте так же:Глубина скважины | Эту информацию Вам дадут специалисты, производившие бурение скважины либо можете самостоятельно узнать, заглянув в паспорт скважины. Важно: насос необходимо устанавливать не ближе 1 м до дна скважины |
Динамический уровень | Динамический уровень – это расстояние от поверхности земли до зеркала воды в скважине во время продолжающейся непрерывной работы насоса. Динамический уровень в скважине устанавливается, когда приток воды в скважину равен его отбору из скважины, т.е. когда её дебит равен производительности насоса. Насос устанавливается на 2 м ниже динамического уровня. Информация содержится в паспорте скважины. |
Статический уровень | Статический уровень – это расстояние от поверхности земли до зеркала воды в скважине. Статический уровень воды устанавливается в скважине после простоя без откачки в течение более одного часа. Суть такого статичного положения скважины в том, что забойное давление, то есть давление водного столба внутри скважины, уравновешивает пластовое давление, под которым находится вода в водоносном слое. Таким образом, возникает равновесие, и уровень воды перестает подниматься. Информация содержится в паспорте скважины. |
Диаметр скважины | Внутренний диаметр обсадной трубы легко измеряется обычной школьной линейкой. Для скважинных насосов «Pedrollo» диаметр скважины должен быть не менее 120мм, это обусловлено размерами насосов в 4 и 6 дюймов (1дюйм=2.5см) |
Дебет скважины | Максимальное количество воды, которое скважина может выдать в единицу времени. Информация содержится в паспорте скважины. |
Расстояние от скважины до ввода в дом | Определяется натурной съемкой либо используется план участка. Причём как в горизонте так и по вертикали. |
Этажность дома | Определяется натурной съемкой либо используется план дома. Необходимо знать высоту верхней точки водоразбора. |
Место установки автоматики | Информацию можно почерпнуть из плана дома. |
Оформление оголовка скважины | Позволяет сделать выбор между оголовком, либо адаптером и крышкой скважины. |
Характеристика электропитания сети | Определяются стандартами страны пользования. Информация содержится в паспорте насоса. Для надежности долговременной работы насоса рекомендуется использовать стабилизатор напряжения. |
Как выбрать насос для скважины. Характеристики насосов.
1. Определения (термины).
В данной статье будут встречаться термины,возможно, ранее вам неизвестные, сразу дадим определения этим техническим терминам.
Статический уровень воды – максимальный уровень воды в скважине, когда пластовое давление уравновесило напорное давление и вода более не поднимается и не падает без откачки. Достигается такой уровень когда воды не откачивается из скважины на протяжении 2-3 часов.
Измеряется от поверхности скважины до уровня воды.
Динамический уровень воды – тот уровень, при котором, во время откачки, вода не убывает, то есть вы опустили в скважину насос, по мере работы вода убывает, насос опускаете ниже и ниже и, тот момент, когда насос работает, а вода перестает убывать и есть динамический уровень воды вашей скважины при определенной мощности насоса. Насос в дальнейшем следует опускать ниже динамического уровня воды, чтобы он не сработал на воздух.
Измеряется от поверхности скважины до уровня воды.
Дебит скважины – производительность скважины, тот объем воды, который скважина дает за определенный отрезок времени. Дебит измеряют в м3/час, м3/день, л/мин.
Для определения дебита скважины применяется похожий метод как и с динамическим уровнем воды, откачивайте воду, измеряя уровень воды до того момента, когда вода перестанет убывать. В этот момент вода пребывает в скважину с такой же скоростью с какой насос ее откачивает, значит производительность скважины равна производительности насоса (в паспорте на насос есть его производительность).
Если динамический уровень мало отличается от статического (не более 1 метра), значит скважина имеет высокую производительность и вы можете смело покупать мощный насос.
Если же насос откачал всю воду, а уровень не успел подняться, значит производительность скважине ниже производительности насоса. Значит нужно взять емкость большого размера известного объема, насос опустить на дно, выкачать всю воду из скважины. Затем дать скважине наполниться (засечь время, за которое скважина наполнится до статического уровня), выкачать воду в приготовленную емкость. Теперь, зная объем воды и время, за которое скважина дала этот объем, вы можете рассчитать дебит скважины.
Зная дебит скважины, вы будете знать насос какой производительности можно в нее устанавливать.
Напор насоса – высота водного столба. Напор насоса должен покрыть расстояние до верха скважины, горизонтальное расстояние до дома, если в доме установлен гидробак, то для входа в него нужно еще 4 атмосферы давления, а это 40 метров напора, для быт техники (при условии отсутствия гидробака) нужно 2,5 атмосферы, что равняется 25 метрам напора.
Необходимый вам напор можно рассчитать с помощью калькулятора напора насоса в конце статьи. Мы предлагаем два калькулятора – с гидробаком и без него. Обратите внимние на диаметр труб, это важно, т.к. влияет на расход напорного столба. Сначала установите диаметр труб в доме и данные по метражу труб вносите в нужную строку калькулятора.
Производительность насоса – количество воды, перекачиваемое насосом за определенный отрезок времени. Мы уже знаем, что производительность насоса не должна превышать дебит скважины. Если с дебитом все в порядке, нужно рассчитать нужную Вам произодительность насоса – сколько насос должен давать воды в час, чтобы покрыть Ваши потребности.
Правильнее рассчитывать нужную производительность исходя из количества точек потребления воды в доме, производительность насоса должна покрыть пиковую нагрузку, чтобы не работать постоянно на предельных мощностях. В конце статьи есть калькулятор учитывающий все точки потребления, 10% запаса и понижающий коэффициент.
Диаметр насоса – важно, чтобы диаметр насоса был меньше диаметра скважины на 30-50 мм.
Напряжение сети также в представлении не нуждается, но нужно знать, что насосы чувствительны к перепадам напряжения и лучше не ждать сбоя, а сразу установить стабилизатор напряжения.
Потребляемая мощность от 185 Вт до 2,8 кВт в зависимости от насоса, ваша сеть долна соотвествовать. Внимательно рассчитайте все параметры насоса чтобы не заиметь неоправданно мощный насос, не использовать его в полной мере, но терять в деньгах по причине высокой потребляемой мощности насоса.
Ниже мы рассмотрим подробно как подобрать нужный Вам насос.
Пусковой ток скважинного насоса
Расчет системы питания любого скважинного насоса обычно зависит от системы пускового тока. В интернете можно найти информацию, что пусковой ток равен рабочему току насоса, увеличенному в 3-7 раз. Встречается упоминание даже девятикратного множителя.
Рассмотрим в данной статье, от чего зависит величина пускового тока. Первоначально – от модели двигателя. Чем крупнее и мощнее двигатель, тем более сильная инерционная отдача его ротора, тем больше энергии необходимо для его запуска. Именно поэтому расчетный множитель тока при пуске возрастает с трех полукиловатных двигателей до четырех для двигателей мощностью 2 киловатта.
Нагрузка на двигатель во время его запуска также играет важную роль – с легкостью вращающийся ротор в насосе обеспечит при пуске меньший ток, чем нагруженный многометровым столбом воды в водопроводной магистрали.
Иногда заметно несоответствие используемого двигателем тока и мощности в киловаттах – изготовители двигателей для насосов предоставляют в справочной информации мощность на валу двигателя, а она в основном зависит от коэффициента полезного действия и в меньшей степени от потребляемой им электрической мощности. А сила тока приводится для двигателя при максимальной нагрузке.
Лимит по количеству включений насоса в час связан с большим выделением тепла на обмотках двигателя пусковым током. При чересчур интенсивных включениях обмотки могут перегреться.
Чрезмерный перегрев обмоток способствует потере изоляционных свойств лака, которым покрыты витки, межвитковому замыканию и поломке двигателя насоса.
Нежелательные явления
При работе двигателя на износ (огромная высота напора, засорен впускной фильтр, грязь в водопроводе, перенапряжение узлов насоса) значение и длительность пускового тока могут быть намного больше расчетных единиц.
Во время функционирования пускового тока нарастает падение напряжения на кабеле питания насоса. Правила IES 3-64 позволяют падение менее 4% от входящего напряжения.
Способы работы с пусковым током
Непосредственный запуск от сети является стандартным и экономичным вариантом, но большой пусковой ток накладывает ограничения на его использование. Чтобы избежать этого, применяют другие методы:
1. Устройство плавного пуска – это самый лучший способ сокращения величины пускового тока. Одним из его основных минусов является дороговизна преобразователя.
Для насосов Grundfos SQ и SQE нет лимита по числу запусков в час, так как преобразователь частоты и устройство плавного пуска уже встроены в систему двигателя.
Если коротко, то работа УПП включает плавное наращивание напряжения на двигателе в течение буквально нескольких секунд. За это время ротор набирает необходимые обороты, при этом сокращая нагрузку на сеть.
2. Последовательное включение через трансформатор с несколькими обмотками. Для насосов, как правило, используется 1 – 2 секции, которые сокращают подачу тока при включении, а по мере увеличения насосом оборотов поочередно выводятся из электрической цепи. Исходное снижение напряжения происходит максимум до 50% от напряжения питания.
3. Для трехфазных двигателей насосов мощностью более трех киловатт возможно применение схемы запуска с переключением со звезды на треугольник. Во время старта двигателя срабатывает схема «звезда», позволяющая снизить силу пускового тока в три раза, и затем после запуска двигателя соединение начинает работать по схеме «треугольник».
Подбор скважинного насоса – “Вода-СТ”
В своей работе мы используем скважинные насосы серии SQ GRUNDFOS, которые имеют диаметр в три дюйма. Данное устройство подходит для всех артезианских скважин, обладает защитой от перегрузок и перепадов напряжения. У наших насосов имеется функция плавного спуска, благодаря чему исключается повышенные пусковые токи и гидроудары.
Глубинные насосы подбирают по трем критериям:
- Габариты скважинного насоса, который должен с определенным зазором помещаться в скважину.
- Источник электроэнергии. Бывают однофазные и трехфазные скважинные насосы.
- Необходимая мощность скважинного насоса, которая определяется потребностями в воде и необходимым напором.
Рассмотрим случаи бытовых скважинных насосов, которые обеспечивают потребности в воде одного-трех загородных домов.По размерам бытовые скважинные насосы можно разделить на 3-х дюймовые (диаметром 75 мм) и 4-х дюймовые (диаметром 100 мм). 3-х дюймовые насосы подходят для любых конструкций скважин и применяются для монтажа в обсадную трубу диаметром не менее 89 мм х 5 мм. 4-х дюймовые скважинные насосы применяются для монтажа в обсадную трубу с диаметром не менее 114 мм х 5 мм, что уже на пределе минимальных зазоров между насосом и стенкой обсадной трубы.
Скважинные насосы GRUNDFOS серии SQ имеют диаметр 3 дюйма и подходят для всех конструкций артезианских скважин. Помимо этого, они имеют встроенную защиту от перегрузок, повышенного/пониженного напряжения, сухого хода и обладают функцией плавного пуска, что исключает повышенные пусковые токи и гидроудары в системе водоснабжения загородного дома.
По типу электродвигателя они делятся на однофазные и трехфазные. Ввиду устойчивых тенденций снижения надежности электроснабжения, в Московской области желательно использовать однофазные скважинные насосы, которые в крайнем случае можно запитать через стабилизатор напряжения. Трехфазные насосы необходимо укомплектовывать дополнительным пультом управления, который существенно удорожает систему водоснабжения загородного дома и предохраняет скважинный насос не только от повышенного/пониженного напряжения, но и от перекоса фаз в электросети, что наблюдается почти повсеместно.
Необходимый напор определяется на основании параметров скважины. К напору, который необходимо иметь в системе водоснабжения загородного дома нужно добавить высоту водяного столба, на который необходимо поднять воду. Например, динамический уровень воды в скважине 50 метров. Нам необходимо давление в доме 5 бар (50 метров водяного столба). Следовательно, скважинный насос должен обеспечивать напор 50 метров+50 метров, т.е. 100 метров или 10 бар. Для определения производительности скважинного насоса необходимо воспользоваться данными таблицы:
Точка водозабора | Нормативный расход, м3/час |
---|---|
Умывальник | 0,4 |
Унитаз | 0,4 |
Биде | 0,4 |
Писсуар | 0,7 |
Мойка(раковина) | 0,7 |
Посудомоечная машина | 0,7 |
Душ | 0,7 |
Стиральная машина | 0,7 |
Ванна | 1,1 |
Джакузи | 1,4 |
Кран на полив | 1,5 |
Рассмотрим пример дома, в котором: 2 санузла с умывальниками, ванными и душевыми кабинами (максимальное водопотребление 0,7+0,7=1,4 м3/час). Кухня с мойкой, посудомоечной машиной и стиральной машиной (максимальное водопотребление 0,7+0,7+0,7=2,1 м3/час). Поливочный кран на улице (максимальное водопотребление 0,7 м3/час). Суммируем водопотребление от каждого объекта и получаем 1,4+2,1+0,7=4,2 м3/час. Приняв за основу коэффициент одновременности 0,7 ,получаем необходимый расход воды 3 м3/час. Таким образом, нам необходимо 3 м3/час с напором 100 метров. Для этих требований наиболее близко по своим параметрам подходит скважинный насос GRUNDFOS SQ 3-105, который обеспечивает расход воды 3 м3/час с напором 105 метров. Мощность этого насоса составляет 1,75 КВт. Более точно это вычисляется по специальным диаграммам. При выборе насоса желательно предусмотреть потерю напора воды в трубопроводах и фильтрах водоочистки, что определяется по специальным таблицам.
При расходе воды 3 м3/час и длине трубопровода 100 метров для трубы ПНД 40 потери давления составляют всего 1,9 метра, что совершенно незначительно. Потери напора в фильтрах водоочистки примерно составляют до 0,5-1,0 бар. Таким образом, с перспективой на будущее лучше округлять мощность в большую сторону.
В традиционной автономной системе водоснабжения загородного дома скважинный насос используется в комплекте с реле давления и мембранным напорным баком. При падении давления ниже минимального предела реле давления включает скважинный насос, который выключается, когда давление в системе достигло заданных параметров. Мембранный бак ограничивает цикличность включения/выключения скважинного насоса и компенсирует пиковое потребление воды.
Отметим, что при отключении электроэнергии система водоснабжения загородного дома способна функционировать некоторое время за счет запаса воды под давлением в мембранном напорном баке. Очевидно, что чем больше мембранный бак, тем больше запас воды. Для бака объемом 100 литров этот запас колеблется в пределах от 30 до 70 литров в зависимости от степени его наполненности в момент отключения электроснабжения.
Цены на скважинные насосы
Тип продукта | Тип двигателя | Мощность двигателя Рг. кВт | Цена в EUR |
---|---|---|---|
SQ 1 – 35 | MS 3 | 0,7 | 744 |
SQ 1 – 50 | MS 3 | 0,7 | 804 |
SQ 1 – 65 | MS 3 | 0,7 | 865 |
SQ 1 – 80 | MS 3 | 1,15 | 1045 |
SQ 1 – 95 | MS 3 | 1,15 | 1088 |
SQ 1 – 110 | MS 3 | 1,15 | 1131 |
SQ 1 – 125 | MS 3 | 1,63 | 1348 |
SQ 1 – 140 | MS 3 | 1,68 | 1393 |
SQ 1 – 155 | MS 3 | 1,85 | 1436 |
SQE 1 | MSE 3 | 0,7 | 826 |
SQE 1 | MSE 3 | 0,7 | 896 |
SQE 1 | MSE 3 | 0,7 | 963 |
SQE 1 | MSE 3 | 1,15 | 1161 |
SQE 1 | MSE 3 | 1,15 | 1209 |
SQE 1 | MSE 3 | 1,15 | 1256 |
SQE 1 | MSE 3 | 1,68 | 1499 |
SQE 1 | MSE 3 | 1,63 | 1547 |
SQE 1 | MSE 3 | 1,85 | 1596 |
SQ 2 – 35 | MS 3 | 0,7 | 769 |
SQ 2 – 55 | MS 3 | 0,7 | 817 |
SQ 2 – 70 | MS 3 | 1,15 | 905 |
SQ 2 – 85 | MS 3 | 1,15 | 1013 |
SQ 2- 100 | MS 3 | 1,68 | 1257 |
SQ 2 – 115 | MS 3 | 1,85 | 1301 |
SQE 2 – 35 | MSE 3 | 0,7 | 857 |
SQE 2 – 55 | MSE 3 | 0,7 | 909 |
SQE 2 – 70 | MSE 3 | 1,15 | 1006 |
SQE 2 – 85 | MSE 3 | 1,15 | 1125 |
SQE 2 – 100 | MSE 3 | 1,68 | 1397 |
SQE 2 – 115 | MSE 3 | 1,85 | 1445 |
SQ 3 – 30 | MS 3 | 0,7 | 739 |
SQ 3 – 40 | MS 3 | 0,7 | 783 |
SQ 3 – 55 | MS 3 | 1,15 | 905 |
SQ 3 – 65 | MS 3 | 1,15 | 1013 |
SQ 3 – 80 | MS 3 | 1,68 | 1257 |
SQ 3 – 95 | MS 3 | 1,68 | 1301 |
SQ 3- 105 | MS 3 | 1,85 | 1345 |
SQE 3 – 30 | MSE 3 | 0,7 | 822 |
SQE 3 – 40 | MSE 3 | 0,7 | 871 |
SQE 3 – 55 | MSE 3 | 1,15 | 1006 |
SQE 3 – 65 | MSE 3 | 1,15 | 1125 |
SQE 3 – 80 | MSE 3 | 1,68 | 1397 |
SQE 3 – 95 | MSE 3 | 1,68 | 1445 |
SQE 3 – 105 | MSE 3 | 1,85 | 1494 |
SQ 5 – 15 | MS 3 | 0,7 | 731 |
SQ 5 – 25 | MS 3 | 0,7 | 761 |
SQ 5 – 35 | MS 3 | 1,15 | 905 |
SQ 5 – 50 | MS 3 | 1,68 | 1013 |
SQ 5 – 60 | MS 3 | 1,68 | 1301 |
SQ 5 – 70 | MS 3 | 1,85 | 1345 |
SQE 5- 15 | MSE 3 | 0,7 | 812 |
SQE 5 – 25 | MSE 3 | 0,7 | 847 |
SQE 5 – 35 | MSE 3 | 1,15 | 1006 |
SQE 5 – 50 | MSE 3 | 1,68 | 1125 |
SQE 5 – 60 | MSE 3 | 1,68 | 1445 |
SQE 5 – 70 | MSE 3 | 1,85 | 1494 |
SQ 7- 15 | MS 3 | 0,7 | 1001 |
SQ 7 – 30 | MS 3 | 1,15 | 1088 |
SQ 7 – 40 | MS 3 | 1,68 | 1393 |
SQE 7- 15 | MSE 3 | 0,7 | 1112 |
SQE 7 – 30 | MSE 3 | 1,15 | 1209 |
SQE 7 – 40 | MSE 3 | 1,68 | 1547 |
Наши специалисты помогут и проконсультируют по выбору оптимального насоса для вашей конструкции скважины, что поможет сократить стоимость бурения скважины в целом.
Также в компании Вода-Ст вы всегда можете заказать бурение скважин в Ступинском районе и бурение скважин на воду в Подмосковье.
Скважинные насосы
с оптимизированной эффективностью | impeller.net
Они отличаются значительно меньшим потреблением электроэнергии по сравнению с предыдущими сериями и могут применяться как в водоснабжении, так и в водоотведении.
Скважинные насосы Wilo EMU NK 86 и Wilo EMU NK 87 охватывают широкий спектр применений, начиная от перекачивания питьевой или промышленной воды из колодцев, отстойников, водоемов или резервуаров до подачи технологической воды и перекачивания химически агрессивных жидкостей в промышленности. инсталляции вплоть до приложений в оффшорном секторе.
При разработке нового поколения скважинных насосов основное внимание уделялось повышению эффективности в области максимальной производительности и вытекающей из этого экономии энергии. Оптимизированная гидравлика, например, позволила увеличить КПД насосов Wilo EMU NK 87 примерно на 1%. От 4% до 80% по сравнению с предыдущими моделями серии «Wilo EMU K 87».
Благодаря этому усовершенствованию стоимость жизненного цикла значительно сокращается, что подтверждается расчетом модели. При таком же объемном расходе и напоре энергопотребление нового Wilo EMU NK 87 снижено на 1.5 кВт. При предполагаемой годовой наработке 7300 часов и цене на электроэнергию 0,15 евро / кВтч затраты на электроэнергию снижаются приблизительно 1640 евро в год. Таким образом, замена старого насоса, который все еще находится в рабочем состоянии, новым насосом Wilo EMU NK 87 окупается уже через несколько лет.
Эффективность можно еще больше повысить с помощью инновационного покрытия «Ceram CT». Это покрытие, одобренное KTW (рекомендательная схема немецкого водного законодательства), было специально разработано для скважинных технологий.Наносится на лопасти рабочего колеса и внутренний контур, а также на внутреннюю часть корпуса ступени. Покрытие «Керам» отличается низкой шероховатостью поверхности. Это также способствует повышению общей эффективности.
Обе серии включают разные типы насосов с номинальной мощностью двигателя от 10 до 110 кВт. Опционально моторы доступны в версии с перемоткой, заполненной на заводе или заполненной питьевой водой. В качестве альтернативы насосы могут быть оснащены всеми имеющимися в продаже погружными двигателями 6 и 8 дюймов в соответствии со стандартом NEMA.Мощные модели рассчитаны на максимальный объемный расход 200 м³ / ч или нулевой напор до 320 м3.
Благодаря разным материалам насосы могут быть точно адаптированы к соответствующей области применения и перекачиваемой жидкости. Стандартная версия для обычных вод имеет чугунный корпус с высококачественным двухкомпонентным покрытием. Рабочее колесо и вал изготовлены из коррозионно-стойких материалов, таких как бронза или высококачественная нержавеющая сталь. Также доступны блоки из безцинковой бронзы для использования с химически агрессивными жидкостями.Морская версия состоит из NiAl-бронзы в сочетании с дуплексными сталями высшего класса. Насосы могут быть установлены до шести ступеней по горизонтали или до двенадцати ступеней по вертикали. В обоих монтажных положениях они могут быть оснащены охлаждающим кожухом.
Что такое скважинные насосы
Скважинные насосы представляют собой погружные центробежные насосы многоступенчатой конструкции, которые могут погружаться на большую глубину.Как правило, они предназначены для установки в узкие отверстия, называемые скважинами, которые пробурены для извлечения воды из грунтовых вод или водоносных горизонтов глубоко под землей.
Из-за большой глубины бурения скважин они обычно узкие (чуть более 4 дюймов) с насосами, продаваемыми в соответствии с размером скважины, а также производительностью и давлением. Скважинные насосы обычно длиннее стандартных насосов эквивалентной мощности, поскольку они увеличены, чтобы компенсировать узкое пространство, в котором они могут быть установлены.
Скважинные двигатели обычно заполнены водой или маслом (нетоксично), охлаждаются для смазки подшипников с уплотнением через механическое уплотнение. Кабель выходит из двигателя через кабельный ввод.
Кабель изготавливается по глубине скважины. По мере удлинения кабелей возникает соответствующее падение напряжения, а это означает, что когда кабели достигают заданной длины, диаметр кабеля необходимо увеличивать, чтобы обеспечить достаточную мощность для двигателя.
Как работает скважинный насос?Агрегаты работают за счет двигателя, приводящего в движение вал, который, в свою очередь, приводит в движение одно или несколько рабочих колес.Двигатель расположен в нижней части насоса, а насос – над двигателем. Впускное отверстие насоса находится в середине агрегата, а выпускное отверстие – вверху, в отличие от всех других конструкций насосов.
Первое рабочее колесо втягивает жидкость через всасывающий фильтр, где жидкость проходит через диффузор. Если агрегат имеет конструкцию с одним рабочим колесом, жидкость проходит через обратный клапан, выходя из насоса. Если конструкция представляет собой конструкцию с несколькими рабочими колесами, жидкость многократно входит во всасывающий корпус, затем нагнетает корпус через несколько рабочих колес, прежде чем пройти через обратный клапан и выйти из насоса.Рабочие колеса обычно имеют закрытую или полуоткрытую осевую конструкцию при работе с песком.
КонструкцииНасосы могут иметь одноступенчатую или многоступенчатую конструкцию с рабочим колесом. Некоторые одноступенчатые конструкции, такие как наша серия PR, обеспечивают высокие потоки при средних напорах (до 160 м). Конструкция с одним рабочим колесом изготовлена из технополимера, что означает, что она плавает, что позволяет насосу обрабатывать 300 г / м3 песка, когда вода забирается из водоемов с высоким содержанием песка. Обычно агрегаты могут вместить только до 50 г / м³ песка.
Многоступенчатые конструкции не могут вместить такое большое количество песка и используются для обеспечения меньшего расхода при высоком давлении, если не оснащены плавающей крыльчаткой.
Конструкция может быть из литого или штампованного металла. Литая конструкция не имеет сварных швов, на которые может воздействовать морская вода, обеспечивает большую толщину деталей, повышает долговечность и улавливает мелкие частицы, которые обычно могут повредить прессованные насосы.
Двигатели могут быть намотаны для работы на постоянном токе (DC) для питания от солнечной батареи или трехфазных двигателей.Часто в удаленных местах и населенных пунктах лучше иметь скважинные двигатели, питаемые от трехфазного электричества, поскольку их намного проще обслуживать, имея ограниченный опыт и инструменты. Двигатели постоянного тока могут быть трудными в обслуживании из-за их конструкции, а иногда может отсутствовать опыт.
Охлаждающий кожух / втулкаСкважинные насосы можно устанавливать вертикально и горизонтально. При установке горизонтально или в открытом водоеме требуется охлаждающая втулка для обеспечения охлаждения двигателя, когда скорость жидкости ниже требуемого минимума.
Устройство обеспечивает увеличение скорости воды мимо двигателя, обеспечивая необходимое охлаждение, предотвращая перегрев двигателя.
Области примененияТипичные области применения скважинных насосов включают дренаж, орошение, снабжение питьевой водой, снижение уровня грунтовых вод в шахтах и раскопки в зданиях. Они также используются для подачи морской воды на нефтяные вышки, на которых расстояние по вертикали от насоса до платформы может составлять более 50 м.
Возникли проблемы? Прочтите наше руководство по поиску и устранению неисправностей
Просмотрите наш ассортимент скважинных насосов или, чтобы отправить запрос, заполните нашу форму запроса скважинного насоса
Сколько стоит эксплуатация моего погружного скважинного насоса?
Эксплуатация погружного скважинного насоса относительно недорогая.В этом блоге я покажу вам, как рассчитать стоимость эксплуатации вашего погружного насоса и двигателя. Вам нужно будет знать только три вещи, чтобы рассчитать стоимость.
Вам необходимо знать потребляемую мощность двигателя (в киловаттах), часы работы (в месяц) и стоимость электроэнергии (за киловатт-час).
Потребляемая мощность двигателя обычно указывается производителем. Найдите максимальную нагрузку двигателя в ваттах в техническом паспорте и / или спецификации вашего насоса.Затем вам нужно будет разделить число на 1000, чтобы получить значение в киловаттах.
Рабочие часы рассчитываются с использованием среднего количества потребляемой воды в галлонах в день и расхода насоса в галлонах в минуту. В Соединенных Штатах средний человек потребляет 120 галлонов воды в день. Затем мы делим количество галлонов в день на расход насоса в галлонах в минуту, чтобы получить количество минут ежедневной работы насоса. Для ежемесячных часов работы умножим количество минут в день наработки насоса на 30 дней.
Стоимость электроэнергии сильно различается в зависимости от местоположения в США. Средняя стоимость составляет 0,12 доллара за киловатт-час.
Затем вы умножите три (потребление энергии, часы работы, стоимость электроэнергии), чтобы рассчитать общую стоимость за месяц.
Пример:
Известных параметров:
- Двигатель мощностью ½ лошадиных сил потребляет 960 ватт.
- Пропускная способность насоса составляет 10 галлонов в минуту.
- Домохозяйство из 4 человек
- Электроэнергия стоит 0 долларов.15 за киловатт-час
Рассчитать:
Потребление двигателя: 960 Вт / 1000 = 0,96 кВт
Часы работы: 4 человека X 120 галлонов в день = 480 галлонов в день
480 галлонов в день / 10 галлонов в минуту = 48 минут в день
48 минут в день X 1 месяц (30 дней) = 24 часа в месяц
Стоимость электроэнергии: 0,15 доллара США за киловатт-час
Стоимость в месяц = расход двигателя X часы работы X стоимость электроэнергии
= 0.96 киловатт X 24 часа в месяц X 0,15 доллара США за киловатт-час
= 3,46 $ в месяц
Мы являемся дистрибьютором насосов, комплектных насосных систем, местного оборудования для очистки сточных вод, локальных систем очистки сточных вод и индивидуальных электрических панелей управления для систем водоснабжения и сточных вод, оборудования для водозаборных скважин, бурового оборудования и оборудования для очистки воды. Если вам нужна помощь в подсчете стоимости, свяжитесь с нашими экспертами по телефону 855.329.4519.
Выбор размера солнечной водонасосной системы
Эми Боде 13 мая 2016
Это вторая часть нашей серии блогов о солнечной перекачке воды.Обязательно сначала прочтите «Солнечные водяные насосы – Часть 1», чтобы получить представление о водяных солнечных водяных насосах и их распространенных вариантах.
Определение размеров солнечной водонасосной системыВ этом сообщении блога мы покажем вам, как рассчитать и определить различные основные компоненты, из которых состоит погружная солнечная водонасосная система:
- Погружной насос на солнечной энергии для вашего колодца
- Сборный бак или цистерна для хранения запаса воды
- Панель солнечных батарей для питания насоса
- Линейный усилитель тока, оптимизирующий мощность от солнечных батарей к насосу
- Подкачивающий насос для повышения давления воды до бытового уровня (если цистерна недостаточно высока)
Эта запись в блоге будет посвящена солнечным насосным системам, в которых вы набираете воду из колодца, а не там, где источником воды является пруд, озеро, река и т. Д.Эти неглубокие источники накачки будут рассмотрены в следующей публикации в блоге, где можно будет использовать поверхностный насос, работающий от солнечной энергии.
При определении того, какую помпу (и) вам нужно получить, вам необходимо оценить свои потребности в перекачке. Сколько воды в день вам нужно, сколько дней хранить, как высоко и далеко ее нужно перекачивать, и каков ее источник? Семьдесят пять галлонов в день (GPD) на человека обычно используются для домашнего использования. Ваши местные погодные условия помогут определить объем хранилища; у вас есть длинные участки без солнца, или это всего лишь случайный пасмурный день?
Пример конструкции солнечной насосной системы
Давайте возьмем пример семьи из 4 человек в Огайо, которая снабжает свой автономный дом хозяйственно-питьевой водой.Им нужно запасти достаточно воды на неделю непогоды. У них есть колодец в 800 футах от дома, проходящий через пластиковую трубу. Цистерна на 80 футов выше уровня воды и на 25 футов выше дома.
Солнечная водонасосная система, включающая погружной солнечный насос и подкачивающий насос для повышения давления воды для домашнего использования.
Определение размера резервуара для хранения воды или цистерны для солнечной насосной системыЧтобы выяснить, сколько воды им нужно хранить на случай, если в дождливые дни мало солнца, мы возьмем количество воды, необходимое им в день на человека, умножим его на количество людей, а затем на сколько дней вы можете рассчитывать ( худший случай) чтобы обошлось бы без солнечного света.Итак, в этом примере им понадобится резервуар, в котором можно хранить:
75 галлонов x 4 человека x 7 дней = хранение 2100 галлоновОпределение размеров погружного насоса для скважины
Есть две части информации, которые нам нужны, чтобы выбрать солнечный водяной погружной насос в соответствии с их потребностями – это:
- Скорость откачки: Сколько галлонов в минуту потребуется насосу, чтобы перекачивать воду, когда он работает от солнца?
- Эффективный динамический напор: На какой высоте по вертикали насос должен будет поднимать воду? Кроме того, насколько эффективный напор добавляется из-за потерь на трение в трубе?
Определение количества галлонов в минуту, необходимого для работы насоса
Чтобы рассчитать необходимое количество галлонов в минуту, которое их насос должен будет производить в минуту, мы сначала сделаем предположение о том, сколько часов в день насос может работать от солнечных панелей.Затем мы просто разделим количество галлонов, необходимых им в день, на общее количество минут, в течение которых будет работать насос. Итак, в этом примере погружной насос должен обеспечивать 300 галлонов воды в день (75 галлонов воды на человека x 4 человека = 300 галлонов), плюс дополнительно на периоды плохой погоды, так что скажем, 400 галлонов воды день. Если мы предположим, что большая часть накачки будет с 9 утра до 3 вечера, это 6 часов накачки, или 360 минут. Итак, мы можем определить, сколько галлонов в минуту нам нужно, чтобы их помпа могла работать минимально:
400 галлонов ➗ 360 минут = 1.11 галлонов в минутуОпределить общий динамический напор
Мы знаем, что насос должен поднимать воду вертикально на 80 футов. Но он также должен подтолкнуть его на 800 футов по горизонтали. Даже если 800-футовый полностью горизонтальный, будут потери на трение при прохождении через трубу. Скорость потока будет определять, сколько потери напора на трение вы получите.
Потеря напора на трение – это способ учесть трение воды, движущейся по трубе, и включить дополнительную нагрузку на насос, как если бы она была частью вертикального расстояния откачки (т.е.е. динамический напор) насос должен набирать воду до. К счастью, есть удобные таблицы, которые могут сказать нам, какой эффективный динамический напор мы должны добавить из-за каждого фута трубы для разных размеров трубы и скорости прокачки воды через них.
В таблице ниже каждые 100 футов длины трубы будут равны соответствующему количеству вертикальных футов напора. В нашем примере в трубе течет 2 галлона в минуту, хотя это будет равно 1 футу вертикального напора на 100 футов. Таким образом, 800 футов горизонтальной откачки равны 8 дополнительным футам напора, что в сумме составляет 88 футов напора (80 футов фактического вертикального напора + 8 футов потери напора на трение).
Общий динамический напор = вертикальный напор + эффективный дополнительный напор из-за трения трубы = 80 футов + (эффективный вертикальный напор 1 фут / 100 футов) x 800 футов = 80 футов + 8 футов = 88 футов
Потери напора на трение (в футах на 100-футовую пластиковую трубу) | ||||||
галлонов в минуту | 3/8 дюйма | ½ ” | ¾ ” | 1 ” | 1 ¼ ” | 1 ½ ” |
1 | 3.3 | 1,1 | 0,3 | х | х | х |
2 | 11,8 | 3,8 | 1,0 | 0,3 | 0,1 | х |
3 | 42.5 | 13,7 | 3,5 | 1,1 | 0,3 | 0,1 |
4 | 62,2 | 20,7 | 5,3 | 1,6 | 0,4 | 0,2 |
5 | х | 29.0 | 7,4 | 2,3 | 0,6 | 0,3 |
6 | х | 49,5 | 12,6 | 3,9 | 1,0 | 0,5 |
8 | х | 74.5 | 19,0 | 5,9 | 1,6 | 0,7 |
10 | х | х | 68,6 | 21,2 | 5,6 | 2,6 |
20 | х | х | х | х | 11.8 | 5,6 |
30 | х | х | х | х | 20,1 | 9,5 |
40 | х | х | х | х | х | 9.5 |
50 | х | х | х | х | х | 14,4 |
Теперь поиск громоздкого солнечного насоса, отвечающего всем требованиям
Итак, теперь мы знаем, что этой семье из Огайо понадобится погружной насос, способный перекачивать не менее 1,11 галлона в минуту и более 88 футов напора.Имея только эти две части данных, мы можем перейти к любой из страниц спецификаций погружных солнечных насосов, и будет диаграмма для каждого насоса, которая расскажет нам, что каждая модель может сделать для этой скорости насоса (некоторые будут в галлонах в минуту. , другие будут показывать почасовой GPH) и динамический напор. Затем нам просто нужно сузить круг, который будет производить, по крайней мере, столько перекачки в галлонах в минуту, сколько нам потребуется для всего 88 футов динамического напора.
В качестве примера давайте посмотрим на Sunpumps, чтобы увидеть, будет ли работать один из их насосов.Мы проверим их серию насосов SDS. Мы просто окунемся в одну из страниц спецификаций, откроем техническое описание в формате PDF в разделе «Документы» на одной из страниц с описанием насосов на нашем веб-сайте, чтобы найти график. Приступим…
Поп-викторина!
Не переходя дальше нижней части графика ниже, можете ли вы определить, какой насос (-ы) обеспечит нам скорость не менее 1,11 галлонов в минуту на 88 футах напора? Обратите внимание, что общая высота головы в футах указана внизу диаграммы (метры – вверху).
Пример типичной диаграммы для погружного солнечного насоса, где показаны 6 различных моделей насосов и то, что они могут делать для галлонов в минуту при заданной общей высоте напора.
Начиная с нижней части графика, Sunpump SDS-D-228 может перекачивать около 1,2 галлона в минуту на скорости 88 ‘. Это немного близко для наших нужд, давайте посмотрим, какой будет следующий размер. SDS-D-128 может перекачивать 1,5 галлона в минуту на высоте 88 футов. За 360 минут это будет 540 галлонов. Мы определили, что нам нужно 300 галлонов в день, так что это хороший буфер на случай плохой погоды.
На этом этапе мы могли бы также рассмотреть другие варианты погружных насосов, например, от Shurflo или SunRotor, но пока мы будем использовать модель SunPumps SDS-D-128 в качестве примера.
Определение количества солнечных панелей, необходимых для питания насоса
После того, как вы выяснили, какие модели насосов могут работать в нашем приложении, следующим шагом будет определение того, сколько ватт солнечных панелей нам понадобится для питания насоса и обеспечения того, чтобы он обеспечивал нас водой, в которой мы нуждаемся.
Чтобы узнать требования к питанию SDS-S-128, мы воспользовались таблицей на странице подробных технических характеристик на веб-сайте altE. Общее практическое правило – увеличить размер солнечной панели примерно на 30%, чтобы компенсировать менее чем идеальные погодные условия.
На диаграмме ниже мы видим, что при 92 футах (близко к нашей целевой 88 футам) общий динамический напор (футы TDH) он может перекачивать 1,55 галлона в минуту, что подтверждает то, что мы видели на предыдущем графике.
Расчет напряжения солнечной панели, который нам следует использовать
При напряжении двигателя 30 В постоянного тока рекомендуется использовать солнечную панель мощностью не менее 116 Вт (Вт).Поскольку номинальная солнечная панель 24 В имеет Vmp (то есть максимальное напряжение мощности – это напряжение, при котором панель производит наибольшую мощность) около 36 В, мы можем использовать либо одну номинальную солнечную панель 24 В, либо две панели на 12 В, соединенные последовательно, будут работать.
Определение мощности солнечной панели для насоса
Для расчета минимальной мощности солнечной панели, которую мы должны использовать, мы увеличиваем номинальную мощность насоса на 30%:
116 Вт x 1,3 превышения размера = 151 Вт солнечных панелей или больше
Мы могли бы использовать одну панель altE 24 В 200 Вт или две солнечные панели 12 В, которые составляют половину мощности, например, солнечные панели altE 12 В 80 Вт, последовательно для номинального напряжения 24 В и 160 Вт.
Можно использовать одну солнечную панель altE 200 Вт 24 В с номиналом или две панели с номинальной мощностью 80 Вт и 12 В.
Не забудьте контроллер между насосом и солнечными батареями
Чтобы оптимизировать количество воды, которое вы можете перекачивать за день, важно использовать контроллер насоса, который часто называют линейным усилителем тока (упоминается в Части 1 этой серии статей по перекачке воды солнечными батареями). Контроллер заставит вашу помпу включаться рано утром и оставаться включенной позже в течение дня.У каждого производителя есть контроллер насоса, который они рекомендуют для своей серии насосов, но есть ряд других линейных усилителей тока от других производителей, которые предоставляют другие функции, которые могут работать с выбранным вами насосом, например, поплавковый выключатель или датчик уровня воды. . В этом примере насосы серии SDS используют контроллер насосов SunPump PCA 30-M1D.
Использование подкачивающего насоса для повышения давления воды в домеИмея всего 25 футов напора (расстояние по вертикали) от цистерны до дома, вы получите 25 футов x.433 фунтов на квадратный дюйм / фут = 10 фунтов на квадратный дюйм давления воды от самотечной подачи, поэтому для поддержания давления воды в доме также потребуется подкачивающий насос. Подкачивающий насос будет подключен к батарейному блоку, чтобы вы могли поддерживать давление в доме всякий раз, когда это необходимо, а не только когда светит солнце.
Можно использовать насосы, специально предназначенные для подкачки воды под давлением, но в этом случае также можно использовать поверхностные насосы. Shurflo 2088 доступен для батарейного блока 12 В или 24 В и обеспечивает давление до 40 фунтов на квадратный дюйм, работает со скоростью около 2 галлонов в минуту и потребляет около 65 Вт во время работы (из приведенного ниже графика мы берем 24 В постоянного тока x 2.71A = 65 Вт). Если насос работает только один час в день, это всего 65 ватт-часов (Втч) в день.
Таблица для версии поверхностного насоса Shurflow 2088 на 24 В постоянного тока, который можно использовать для создания давления в водопроводных линиях дома.
Бустерный насос Dankoff со стандартной скоростью Flowlight (который имеет различные варианты напряжения) может повышать давление воды в вашем доме до 65 фунтов на квадратный дюйм, а при 40 фунтов на квадратный дюйм перемещает воду со скоростью 4,3 галлона в минуту, потребляя около 180 Вт при работе от 24 В постоянного тока.
Серия подкачивающих насосов Dankoff Flowlight специально разработана для повышения давления воды в домах.
Напорный бак, который можно приобрести на месте, обычно заполняется нагнетательным насосом. Чем больше резервуар, тем меньше нужно включать и выключать насос.
Обычно батареи для нагнетательной насосной системы должны быть такими же, как и аккумуляторная батарея автономного домашнего хозяйства. Однако, если в вашем приложении вы собираетесь иметь аккумуляторный блок, предназначенный только для этого нагнетательного насоса, вы можете рассматривать размер этой системы как размер небольшой автономной солнечной системы.
Мы рекомендуем использовать наш автономный калькулятор размеров солнечных батарей, чтобы определить, какой размер батареи, сколько ватт солнечных панелей и какой размер контроллера заряда солнечной батареи вам потребуется. Ваша нагрузка (в ватт-часах) для системы будет мощностью, которую она потребляет (т. Е. Умножьте рабочее напряжение насоса на его ток, А, чтобы получить ватты), умноженное на количество часов, которое она проработает в сумме в день. Вы введете эту информацию в калькулятор.
Рекомендуется напорный бак
Обычно вы подключаете выход нагнетательного насоса к напорному резервуару.Чем больше напорный резервуар, тем меньше насосу приходится выключать и включать, что увеличивает срок службы насоса, снижает уровень шума от его циклической работы и, что немаловажно, тем эффективнее он работает – с меньшим расходом энергии от ваших батарей.
Типичные размеры бака высокого давления составляют от 20 галлонов до 100 галлонов или больше. Большой бак также может дольше подавать воду под давлением в случае, если ваши батареи, питающие насос, становятся слишком низкими или насос необходимо вытащить из-за технического обслуживания.
Напорный бак можно сэкономить, но ожидайте, что давление вашей воды будет расти и падать, когда вы его используете, и если ваш расход больше, чем вода, насос может произвести в тот момент, когда вы никогда не увидите желаемое полное давление.
Окончательная схема нашей солнечной насосной системы
На рисунке ниже показано решение для перекачивания воды с помощью солнечной энергии для нашего примера использования воды для бытовых нужд. Пожалуйста, свяжитесь с нами в магазине altE, чтобы помочь вам найти правильное решение для ваших потребностей в перекачке воды.
Скважинные насосы, водяные насосы, электрические насосы
Если вы читаете эту статью, то неудивительно, что Южная Африка за эти годы пережила несколько серьезных водных кризисов.Но виновато не только отсутствие дождя – наша городская инфраструктура водоснабжения оставляет желать лучшего. Южная Африка, наконец, достигла «критической точки» с точки зрения некомпетентных водоочистных сооружений и грязной питьевой воды. Хотя проблема апреля 2016 года в основном связана с качеством, а не количеством, Совет по научным и промышленным исследованиям (CSIR) предупредил, что продолжающийся рост населения в сочетании с изменением климата может привести к серьезному дефициту воды во многих частях страны к 2025 году.
Пока южноафриканцы борются за то, чтобы справиться с тем, что многие называют худшим водным кризисом, когда-либо имевшим место в истории Южной Африки, многие дома, предприятия, школы, больницы, клиники и фермы начали устанавливать личные скважины. Насос, состоящий из узкого просверленного отверстия, заполненного обсадной колонной с впускными отверстиями на уровне, с которого должна забираться вода, используется для подачи тяги для забора воды из земли. Но поскольку скважины довольно узкие, не так много типов насосов, которые можно было бы легко разместить внутри, поэтому лучшие типы скважинных насосов – это либо турбинные насосы с линейным валом, либо погружные электронасосы.
Скважинные насосы могут откачивать до 20000 литров воды в день
За счет дождевых осадков и подземных источников в настоящее время у нас под ногами имеются дополнительные миллиарды кубометров грунтовых вод. Ресурс, который ценится больше, чем золото, скважинный насос может добывать для вас до 20 000 литров воды в день БЕСПЛАТНО! При использовании вашей собственной подземной воды из личного источника, помимо затрат на бурение, а также небольшого количества электроэнергии, используемой для питания вашего скважинного насоса, вы заметите огромную экономию каждый месяц.Да, скважинные насосы не только потребляют меньше энергии для извлечения воды, чем для получения питьевой воды из крана, но и намного полезнее для здоровья.
Устранение нехватки воды и обеспечение более качественной воды в домах и предприятиях по всей Южной Африке – скважинные насосы – это просто лучший выбор с экономической и экологической точки зрения, который может предложить домам, предприятиям, школам, больницам, клиникам и фермам неограниченный доступ к тысячам литров чистой воды день.
Эрнест Электро
По вопросам установки и ремонта скважинных насосов обращайтесь к нам сегодня в Ernest Electro.
Выбор конфигурации насоса: однофазное или трехфазное питание
Общие сведения о фазе питания
Понимание фазы питания является неотъемлемой частью процесса выбора конфигурации насоса, которая подходит именно вам.
В отличие от мощности постоянного тока (dc), которая обеспечивает постоянные уровни напряжения, мощность переменного тока следует по форме волны, чередующейся между положительным и отрицательным напряжением. Поскольку мощность переменного тока легко производить и передавать, ее лучше всего передавать в дома, коммерческие здания и промышленные объекты.
Говоря об переменном токе, фаза используется для описания мгновенной точки в цикле формы волны. Когда все мгновенные точки взяты вместе за завершенный цикл, результат упоминается как 360 ° фазы или, в более общем смысле, фазы. Стандартно, чтобы эталоном была фаза, которая проходит через начало координат. Эта стандартизация придает фазе форму синусоиды и создает узлы или точки нулевого тока при 0 °, 180 ° (π) и 360 ° (2π).По мере того, как волна проходит от гребня к минимуму, количество подаваемого тока пропорционально совпадает.
Наиболее распространенными фазами питания являются одно- и трехфазные. При работе с несколькими фазами смещение во времени или в градусах между одними и теми же опорными точками на двух волнах, распространяющихся с одинаковой частотой, называется разностью фаз . Разность фаз может определять время или расстояние между максимальным потребляемым током. Следовательно, волны за опорной фазой называются запаздывающей фазой , а волна перед опорной фазой называется опережающей фазой .См. Рисунок 1 для представления каждого из этих терминов на стандартной трехфазной форме волны.
Рисунок 1. Общая схема трехфазного сигнала.Однофазное питание
Однофазное питание обычно используется в жилых и коммерческих зданиях и в основном используется для питания небольших приборов мощностью менее 1000 Вт. Эта конфигурация может быть простой на 120 В или конфигурацией с разделением фаз на 120/240 В. Однофазный – это двух- или трехпроводная цепь переменного тока. В старых схемах электропроводки есть одна линия питания и одна нейтральная линия.Новые конструкции добавляют заземление для повышения безопасности.
Хотя однофазное питание доступно почти везде, его не рекомендуется использовать на двигателях мощностью более 5 л.с. При сравнении двух двигателей с одинаковой мощностью в лошадиных силах однофазный двигатель потребляет значительно больше тока, чем трехфазный. Из-за большего потребления тока требуются более крупные и, следовательно, более дорогие обмотки. Помимо того, что однофазные двигатели физически больше, они обычно менее эффективны и требуют пускового конденсатора, который увеличивает стоимость.По этим причинам мы рекомендуем использовать трехфазные двигатели, если они есть. См. Рисунок 2 ниже для получения более подробной информации о конфигурации формы сигнала и фазе питания.
Рис. 2. Простая синусоида с периодом 360 ° и амплитудой 1. В однофазном питании точки пересечения по оси x расположены на 180 ° друг от друга. Полный период – 360 °. Однофазный двигатель имеет пик примерно каждые 16,5 миллисекунд, что приводит к увеличению вибрации двигателей, что может способствовать сокращению срока службы подшипников.Однофазный двигатель на 120 В не может быть легко изменен после изготовления двигателя. Совершенно необходимо убедиться, что вращение двигателя соответствует желаемому вращению рабочего колеса насоса.
Трехфазное питание
Трехфазное питание обычно используется на коммерческих и промышленных объектах, где работает крупное оборудование. Трехфазные обычно распределяются по схеме звезды с пятью проводами. По трем проводам проходит ток; четвертый провод – нейтраль, а пятый провод – провод заземления.В менее распространенной конфигурации Delta нейтральный провод отсутствует. Хотя существуют и другие конфигурации, мы не будем их обсуждать в этом введении.
Трехфазное питание, если оно доступно, обеспечит плавную, более сбалансированную и часто менее дорогую работу двигателей и двигателей. Это связано с тем, что трехфазное питание имеет три идентичных перекрывающихся волны. Волновые циклы равномерно разнесены на 120 °, поэтому подаваемая мощность остается относительно постоянной по сравнению с однофазной мощностью.Когда первая фаза находится в узле, следующая фаза составляет всего 30 ° и примерно 5,5 секунд от достижения вершины, и так далее для каждой фазы прохождения.
По сравнению с однофазным источником питания, который использует наиболее распространенную конфигурацию (фаза и нейтраль), трехфазный источник питания без нейтрали и с одинаковым межфазным напряжением и током на каждую фазу может передавать в три раза больше, чем большая мощность при использовании всего в 1,5 раза большего количества проводов. Из-за этого отношение емкости к материалу проводника удваивается, что позволяет использовать меньшую и менее дорогую проводку.См. Рисунок 3 ниже для получения более подробной информации о конфигурации формы сигнала и фазе питания.
Рисунок 3. Трехфазная мощность имеет три идентичных синусоидальных волны, перекрывающихся со смещением 2π / 3 радиан или 120 °. Когда одна фаза достигает точки пересечения по оси x или узла, следующей фазе остается всего 30 ° и приблизительно 5,6 миллисекунды от достижения своего пика.Понимание альтернативных конфигураций фаз и проводки – ключ к поиску наилучшей конфигурации для вашего приложения. Доступная фаза питания может существенно повлиять на ваш выбор двигателя и конструкции насоса.Понимание этих основных принципов поможет вам понять эффективность двигателя, операции запуска и затраты на эксплуатацию / техническое обслуживание. Пожалуйста, дайте нам знать, если у вас есть какие-либо вопросы об идеальной конфигурации для вас.
Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с нашим сообщением о частоте питания насоса и переменном токе (AC).
Pedrollo 4SR1 Скважинные насосы с Franklin Motor и блоком управления QEM
Описание
УСТАНОВКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
4SR1 Скважинный насос c / w Franklin Motor & QEM Control Box
Pedrollo 4SR1 bb подходят для перекачивания чистой воды с содержанием песка не более 150 г / м³.Многоступенчатые скважинные насосы 4SR1 эффективны и надежны и, как следствие, подходят для использования в бытовых, гражданских и промышленных применениях, в частности, для распределения воды в сочетании с установками давления, для промывных установок, ирригационных установок, пожарных установок для повышения давления и т. Д.
Цены включают НАСОС и двигатель FRANKLIN
Насосы серии 4SR следует устанавливать в скважины диаметром не менее 4 дюймов (100 мм). Насос следует опустить в скважину с помощью напорного патрубка на такую глубину (мин.50 см и не менее одного метра от забоя), что он полностью погружен во время работы, когда уровень воды в скважине может снизиться. Рекомендуется закрепить насос, прикрепив трос из нержавеющей стали к точкам крепления на корпусе нагнетания.
КОНСТРУКЦИЯ
Модель: 4SR1
Поставка: 1 1/4 ″
Поставляемый корпус: Прецизионное литье из нержавеющей стали AISI 304 в сборе с резьбовым нагнетательным патрубком в соответствии с ISO 228/1
Кронштейн двигателя: Нержавеющая сталь AISI 304
Рабочие колеса:
Lexan 141-R для 4SR1-1.5-2-4-6-8
Noryl FE1520PW для 4SR10-12-15
Вал насоса: Нержавеющая сталь AISI 304
Приводная муфта: Нержавеющая сталь AISI 316L до 2,2 кВт;
Фильтр: Нержавеющая сталь AISI 304
Источник питания: Однофазный 230 В (230/1/50) или трехфазный 400 В (400/3/50)
Поставляется в комплекте с кабелем длиной около 1 м.
Однофазная цена включает насос, двигатель и блок управления.
Трехфазная цена включает насос и двигатель.
Модель | кВт | л.с. | ||||
4SR1 / 13 | 0,37 | 0,5 | ||||
0 4SR2 | ||||||
0 4SR2 / 4SR1 / 25 | 0,75 | 1 | 4SR1 / 35 | 1,1 | 1,5 | |
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ / ДИАПАЗОН 3 9000 30 мин. 1.8 м³ / ч)
Динамический напор до 266 м
ОГРАНИЧЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ
Максимальная температура жидкости +35 ° C
Максимальное содержание песка 150 г / м³
100 м Предел погружения
Установка :
– вертикальный
– горизонтальный, со следующими ограничениями:
4SR1 – 4SR1,5 – 4SR2 – 4SR4 до 27 ступеней
4SR6 – 4SR8 до 17 ступеней
4SR10 – 4SR12 – 4SR15 до 12 ступеней
пусков / час : 20 через равные промежутки времени
Минимальный расход для охлаждения двигателя 8 см / с
Непрерывный режим работы S1
.