Гидравлический расчет для выбора насосной станции.
Водопровод., Дом., Насосы.Здравствуйте уважаемые читатели «Сан Самыча«. Смешно иногда слушать продавцов-консультантов, когда они пытаются искренне помочь «правильно» подобрать насосную станцию. Глубина всасывания, напор, расход, мощность электродвигателя, рассчитывая характеристики на ходу, они умудряются все перепутать и запутаться самим. Для нас, уважаемый читатель, важно понять, что производитель указывает максимально возможные характеристики насоса. И они, конечно, связаны с параметрами Вашей системы водоснабжения, но они не совпадают, и не могут совпадать.
Да, насос способен поднять воду с глубины в восемь метров, но тогда смело скидывайте с напора те же восемь метров или 0,8 бар (атмосфер, кгс/см2).
Да, насос выдаст 45 метров напора (4,5 бар, атм., кгс/см2), но при условии, что Вы не будете с него требовать расхода вообще, а источник воды будет на уровне насоса.
Да, насос будет перекачивать 50 литров в минуту (3 куб. метра в час), но тогда грех добиваться от него хоть какого-то давления. Радуйтесь, что он выдает Вам эти пять ведер в минуту!
Впрочем, производитель и не скрывает этого. В любом паспорте насоса и насосной станции можно найти зависимости расхода от давления на напоре данного насоса, оформленные в виде графика или таблицы. А уже сам покупатель решает: устраивают его данные характеристики или нет.
Что нужно для расчета характеристик насоса?
Для расчета необходимых характеристик насоса нужны некоторые сведения о будущей системе водоснабжения. И мне кажется, Вы, как хозяин своего дома без труда озвучите или выясните их.
К этим сведениям относятся:
— расстояние по вертикали от зеркала воды источника водоснабжения до предполагаемого места установки самого дальнего смесителя в метрах. Причем желательно учесть сезонные колебания этого расстояния и, так называемые, динамические, когда зеркало воды опускается из-за того, что Вы берете воду. Чем точнее Вы определите это расстояние, тем точнее будет расчет, потому что вертикальная составляющая потери напора, обычно, самая большая.
— расстояние по горизонтали от источника воды до самого дальнего смесителя, рассчитанное исходя из предполагаемого маршрута прокладки трубы. Это расстояние можно измерить не так точно, точность плюс-минус один метр вполне сойдет.
— примерное предполагаемое место установки насоса или насосной станции в сборе. Соответственно, с вертикальным расстоянием, желательно, определиться поточнее.
— диаметры и материал предполагаемых к использованию в системе труб. Сейчас, обычно, используют пластиковые трубы, а у них у всех примерно равные показатели шероховатости, поэтому, по большому счету, значение имеют только диаметры предполагаемых труб и их длина. К слову, распространенная в интернете формула для расчета водоснабжения: 10 метров горизонтальной трубы равно 1 метру по вертикали, мягко сказать, не всегда верна. В дальнейшем я расскажу почему.
— Желательно, конечно, определиться с количеством уголков, тройников, кранов и других элементов системы, называемых «местными сопротивлениями». Но я понимаю, что это довольно сложно, по крайней мере, на данном этапе. Поэтому, по нашему обоюдному согласию, заменим это все, скажем, 10-процентным запасом по напору.
Ну, а при монтаже системы, не забывайте простое правило: Чем меньше соединений, тем меньше вероятность, что у Вас что-то потечет. К этому стоит добавить, что и потери напора тоже будут меньше.
Да!!!, и самое главное, Вы должны определиться, сколько потребителей (смесители, душ, бачок унитаза, стиральная или посудомоечная машина, уличный кран для полива и прочее) будут у Вас работать одновременно без существенной потери напора. Потому что от этого очень многое зависит.
Ниже, я собрал в таблицу потери напора в горизонтальной пластиковой трубе длиной 10 метров в зависимости от диаметра трубы и количества потребителей, рассчитанные с помощью специальной программы. По-моему, получилось очень показательно.
Потеря напора в метрах водного столба на горизонтальном участке пластиковой трубы длиной 10 метров в зависимости от внутреннего диаметра трубы и количества потребителей.
Внутренний диаметр трубопровода |
12 мм |
16 мм |
20 мм |
26 мм |
1 потребитель (расход 0,2 л/с или 12 л/мин) |
4,05 |
1,0 |
0,35 |
0,1 |
2 потребителя (расход 0,4 л/с или 24 л/мин) |
14,09 |
3,49 |
1,16 |
0,33 |
3 потребителя (расход 0,6 л/с или 36 л/мин) |
29,49 |
7,23 |
2,52 |
0,7 |
Из таблицы видно, что формуле: 10 метров горизонтальной трубы равно 1 метру вертикальной, соответствует только труба внутренним диаметром 16 мм (это металлопластик или полипропилен наружным диаметром 20 мм) в расчете на одного потребителя. И это правило никак нельзя назвать универсальным.
Стоит также добавить, что, даже заменяя участки существующей системы на трубы большего диаметра, Вы, тем самым, снижаете сопротивление трубопроводов системы в целом, увеличивая напор на выходе из смесителей.
Пример расчета характеристик насосной станции.
«Все это хорошо, — скажете Вы, — Но как же считать?!» Давайте посчитаем вместе.
Задача. Сделать гидравлический расчет водопроводной системы при условии что:
— Имеется скважина глубиной 18 метров, зеркало воды в которой находится на глубине не больше 10 метров от поверхности земли.
— Насос или насосную станцию предполагается поставить над скважиной в кессон глубиной 2,5 метра.
— От скважины до дома расстояние 13 метров.
— Внутри дома предполагаемое горизонтальное расстояние по маршруту прокладки трубы – 9 метров.
— Предполагаемые вертикальные расстояния: от пола до смесителя – 1,1 метра, от пола до излива душа – 2.2 метра, от уровня земли до пола – 1,2 метра.
— Предполагаемая труба на всасе насоса: металлопластик наружным диаметром 26 мм и длиной 10 метров. На напоре: от насоса до дома – полиэтилен наружным диаметром 25 мм, длиной 18 метров, разводка в доме – полипропилен наружным диаметром 20 мм, длиной 9 метров.
— Рассчитывать нужно на использование одновременно двух потребителей.
Для начала, давайте приведем в порядок все эти сведения. Общее вертикальное расстояние от зеркала воды до самого дальнего потребителя (излив душа) будет равняться:
10 м + 1,2 м + 2,2 м = 13,4 метра.
Расстояние по вертикали от насоса до зеркала воды:
10 м – 2,5 м = 7,5 метров.
Горизонтальные расстояния нам, собственно, нужны только для определения длины труб, а эти сведения у нас уже есть. Длина трубы на всасе, которую нужно учесть при расчете – это расстояние от зеркала воды до насоса, т.е. 7,5 метров. В принципе, насос должен осилить эти метры, но это число нужно запомнить и проверить перед поиском подходящего насоса.
Общая потеря напора по вертикали нами уже определена, это 13,4 метра. Теперь найдем потерю напора в трубах из-за движения по ним воды. Металлопластиковая труба наружным диаметром 26 мм имеет внутренний диаметр 20 мм, такой же внутренний диаметр у полиэтиленовой трубы, которую предполагается проложить от кессона к дому, поэтому:
18/10*1,16 = 2,088 м
Это потеря напора в полиэтиленовой (ПНД) трубе, ведущей к дому.
Особо не мудрствуя, я взял потерю напора для этого диаметра, 20 мм, и двух потребителей из своей же таблицы и нашел потерю напора для нужной нам длины трубопровода, помня о том, что в таблице указана потеря напора для длины в 10 метров.
Однако для оценки стабильности работы насоса нужно найти полное сопротивление трубы на всасе:
7,5/10*1,16 = 0,87 метра
и общая потеря напора на всасе будет равна:
0,87 + 7,5 = 8,37 метра,
что очень близко к критическим 9 метрам, максимально возможной глубине всасывания насоса. Поэтому, желательно, либо увеличить глубину кессона, хотя бы до 3 метров, либо использовать насосную станцию с внешним эжектором, что намного дороже. Еще вариант, увеличить диаметр всасывающего трубопровода до 32 мм, тогда общее сопротивление трубы уменьшится.
Давайте выберем вариант по надежней: увеличим диаметр трубы на всасе, поменяв её на металлопластик с наружным диаметром 32 мм (внутренний, соответственно, 26 мм) и «опустим» кессон на полметра. Общая высота подъема воды при этом нисколько не изменится. Мы лишь подвинем насос поближе к воде.
7/10*0,33 = 0,231 метра, и
7,0 + 0,231 = 7,231 метра,
Что уже вполне приемлемо, и с поиском нужного насоса, скорее всего, проблем не будет.
Полипропиленовая труба с наружным диаметром 20 мм имеет внутренний диаметр 16 мм, и потеря напора на ней составит:
9/10*3,49 = 3,141 метра
Теперь сложим все, что мы вычислили:
13,4 + 2,09 + 0,23 + 3,14 = 18,86 метра
И прибавим к этому оговоренные нами ранее десять процентов на потерю в местных сопротивлениях:
18,86 +10% = 20,75 метра.
Но это лишь тот напор, который должен преодолеть насос, чтобы вода просто полилась из смесителя. Чтобы вода пошла из смесителя под напором, к этому нужно добавить так называемый «свободный напор». По стандартам он должен быть не меньше 3 метров, исходя же из практических соображений, лучше закладывать в расчет число побольше, в разумных, конечно, пределах, например, 15 метров. Этого хватит на преодоление сопротивления в различном подключаемом нами оборудовании: бойлер, стиральная и посудомоечная машина и т.д.
Таким образом, мы получаем желательные характеристики насоса:
20,75 + 15 = 35,75, т.е. примерно 36 метров,
Но не меньше 20,75 + 3 = 23,75, т.е. примерно 24 метра.
При этих напорах насос должен выдавать нам 24 литра в минуту или 1,44 кубометра в час.
Напомню, это не те характеристики, которые написаны на шильдике насоса, а те, которые насос должен реально выдавать при этом напоре и расходе.
Как это узнать? Читаем дальше…
Здравствуйте, задался вопросом, у меня погружные насосы на даче стоит центробежный и прикупил в деревню вибрационный и меня интересует как влияет диаметр трубы на поднятие воды по вертикали. Т.е чем больше диаметр трубы тем больше нужно Бар для поднятия воды или для поднятия воды на 10м идёт 1Бар и диаметр трубы не важен ? Я хочу погрузить насос в колодезь метров 20 вертикаль и труба горизонтальная для полива 100м напор насоса 63м номинал и производительность 600л/час.
Здравствуйте, Олег.
Насколько я помню, умный дядька по фамилии Паскаль доказал, что давление не зависит от диаметра трубы, разломав деревянную бочку стаканом воды. Но при движении воды от погружного насоса наверх, да и в любом направлении, создается гидравлическое сопротивление этому движению. И вот это сопротивление зависит от диаметра трубы. Т.е. чем больше диаметр трубы, тем меньше сопротивление и наоборот.
Получается, что Ваш слабенький вибрационный насос в любом случае продавит эту 120-метровую линию, но сколько дойдет воды до конца этой линии и с каким напором она выйдет зависит от диаметра трубы. Например, если труба будет диаметром 16 мм, то до конца линии дойдет литра 3-4 в минуту (200 литров в час) с никаким давлением. А если труба будет 32 мм, то дойдут все 600 литров с напором около 30 метров. Так что здесь вопрос в том, чем Вы можете пожертвовать — расходом воды или деньгами на большую трубу.
СПС за помощь, про диаметр трубы и сопротивление я знаю, но были сомнения по поводу вертикали, тут все сомнивался, насос то вроде не очень слабый, как написанно в тх 900 Ватт питание и напор макс 80м и до 1200л/час, номинал 63м на 600л/час, я думаю ставить трубу внешний диаметр 25мм и внутр 20-21мм вроде как тут потери не большие будут до 0.5Атм грубо, поднятие 2бар горизонталь 1бар, 0.5бар на всякие мелочи и теоретически до 3бар остаётся ? Или не так ?
Да, Олег, примерно так. Потери по горизонту будут чуть больше, но в целом все так и есть. Если это заполнение емкости или неспешный полив, без разбрызгивателей, или пользование одной точкой (одним краном), то этого хватит.
Добрый день!
Решил сделать на даче водоснабжение. Возник вопрос: Какую насосную станцию выбрать? Ситуация следующая: планирую установить насосную станцию в бане. Баня стоит на берегу реки, поэтому воду хочу брать из реки. От бани до реки уклон с перепадом примерно 6 метров, расстояние метров 12-15. От бани до дома 25 метров.
Все насосные станции в магазинах примерно одинаковых характеристик (высота всасывания 8-9 м, высота подъёма 32-35 м, производительность 3-3,6 м3/ч, мощность 600-800Вт). Хватит ли мощности такой станции для снабжения водой дома? В доме кухня и туалет. Проживает летом 3 человека.
В одном из магазинов продавец сказал, что производительности 3,5 м3/ч может не хватить для нормального напора, посоветовал взять насос помощнее. Порядка 6 м3/ч и мощностью 1300 Вт.
Я подумываю купить насос с эжектором. Наподобие этого: http://www.infrасоm.ru/cаtаlоg/3720/504546/
Поделитесь опытом и советом, пожалуйста!
Здравствуйте, Александр.
По поводу «примерно одинаковых характеристик» — Вы рассказываете какие-то сказки. Я иногда с трудом нахожу качественные насосные станции с напором меньше 40 метров. Может быть Вы ограничены в бюджете, тогда — да… Но потратить лишних пару тысяч, чтобы найти более надежный насос с нужными Вам характеристиками, я думаю стоит. Указанный Вами насос — к таким не относится.
Однако, для решения Вашей задачи может подойти любая насосная станция с центробежным насосом со встроенным эжектором (внешний эжектор — не обязателен) с напором от 40 (лучше от 45) метров и расходом от 3,0 м3/час (на две точки потребления). Решающее значение имеет именно запас по напору, а не по расходу (производительности) насоса. Такие параметры насоса рассчитаны на применение труб или шлангов: на всасывающей линии (от реки до насоса) минимум 32 мм, от насоса в дом — минимум 25-26 мм. Если делать меньшими диаметрами, то насос должен быть мощнее, и может вообще не поднять воду из реки.
Если уж Вам нравятся бюджетные «китайцы», то купите в том же магазине Ал-Ко с соответствующими характеристиками.
Здравствуйте! Ситуация такая насос погружной 750Вт. Высота подъёма воды 8м.
Покупатели хотят поливать огород, от их источника воды до огорода требуется шланг длиной 50 метров. Вопрос будет ли напор для полива огорода, или им лучше преобрести другой насос? Если другой, то какой именно (при учете того, что вода грязная)?
Здравствуйте, Елена.
Особенность дренажных (для грязной воды) погружных насосов в том, что они имеют небольшой напор при большой производительности (расходе воды). Это обусловлено задачами, которые они, обычно, решают: поднимать воду из грязных отстойников на поверхность. Поэтому найти дренажный насос с приличным напором сложно, но можно. В расчете на грязную воду выпускаются также некоторые колодезные насосы, которые можно использовать в качестве дренажных. Но это будет не дешевый насос за пару тысяч.
Вернемся к Вашему вопросу. Если использовать на этих 50 метрах шланг диаметром не меньше 25 мм (1 дюйм), то насос сможет продавить по нему воду в достаточном для полива объеме, но напора, как такого, не будет. Вода будет просто выливаться из шланга. Если это Вас или покупателей устраивает, то можно использовать этот дешевый слабенький для таких вещей, обычный, дренажный насос. Если же Вам для каких-то целей непременно нужно давление на выходе, например, для разбрызгивателей или для полива «с руки», то нужен другой насос — по-дороже. Например, один из таких: Karcher BP 2 Cistern, ВИХРЬ ФН-1500Л, Беламос DWP 1500/18, или погружные, «заточенные» под немного грязную воду: KAMA НПС-0,55-1,5/50.
Уважаемый Senovad ! подскажите пжл .Тип насоса погружной
Конструкция насоса дренажный
Центробежный +
Назначение по воде грязная вода
Макс. производительность по воде 13000 л/ч
Макс. глубина 7 м
Макс. высота 8 м
Допустимый диаметр твердых частиц 35 мм
Мощность 750 Вт
Поплавок внешний
Диаметр на выходе (в дюймах) 1.5 »
Длина кабеля 10 м
вот подобрал насос.скажите пожалуйста подойдет мне такой ???до пруда метров 200.и до зеркала воды примерно 5 м.
Здравствуйте, Сергей.
Не знаю, не знаю…, смотря какой шланг или трубу будете использовать. В любом случае, его хватит лишь на то, чтобы поднять и продавить воду до участка. Т.е. вода будет просто выливаться из шланга (трубы) без давления (напора). Лучше все же найти дренажный насос с большим напором, они есть до 25 метров, чтобы гарантировать доставку воды от пруда до участка. Правда, стоят они в разы дороже.
Здравствуйте. Подскажите пожалуйста. От водоема до участка 120 метров, труба 32, напор не обязателен, просто набрать бочку. Какой насос подойдет: тип, мощность, напор? Спасибо
Здравствуйте, Андрей.
Если ставить погружной насос, то любой, способный создать давление выше 1,5 атм. А это, практически любой насос, в том числе и вибрационный. Дренажные не все подходят, но это потому что они не смогут создать такое давление.
Поверхностным же, увы, на таком расстоянии воду не поднять, и опять же из-за потери давления в трубе на этом расстоянии.
Добрый день!помогите выбрать шланг для насоса?
Дренажный насос
Напор 15м,20куб час, 1,5 киловатт.
До огорода 65 метров,
Уклон 15 метр, высота 8, 50 метр прямой.
Здравствуйте, Марк.
Так, а смысл? Чисто для полива или наполнения емкости можно взять любой. Лучше — не меньше дюймового (25 мм), но подойдет любой. Разница будет в потерях расхода, т.е. скорости наполнения емкости, а не в напоре на выходе, потому что напора почти не остается. Максимум — 0,5 атм при 32 или 40 шланге.
Для полива!если использовать шланг 50-60мм, на выходе 20 куб воды можно получить?
Приветствую, Марк.
20 кубов воды в час, и даже в минуту, можно получить из шланга любого диаметра, все зависит от давления на выходе и прочности шланга. Просто чем больше диаметр шланга, тем меньшее давление для этого нужно.
Добрый день!
Подскажите, пожалуйста, с какими параметрами необходимо подобрать станцию или насос и диаметр трубы ПНД для условий: необходимо подать воду в баню из озера. От озера до бани 90 метров. Перепад отметок по высоте до 3-х метров. Потребитель один.
Спасибо заранее.
Здравствуйте, Андрей.
Вопрос в том, какой насос: поверхностный или погружной, Вы хотите использовать. Если у Вас были мысли использовать поверхностный насос, установленный в самой бане, то это будет, как минимум, тяжко, а может и невозможно. Здесь написаны все подробности такого пользования.
Если же использовать погружной насос, то с этим намного проще в плане гидравлики, зато сложнее во всех других. При использовании хотя бы ПНД 20 мм можно закидывать любой насос с напором больше 1,0 атм (10 метров), в том числе и дешевые вибрационные, и удобные в использовании дренажные. Но лучше конечно ПНД 25 или 32 мм. Разница будет не в напоре на выходе из трубы, а в количестве воды, поступающей в баню в единицу времени (в минуту, в час).
По моему, идеальный вариант по соотношению «цена-качество-результат» в Вашем случае, это дешевый дренажный насос с напором метров 8 и расходом куба 3-4 и 90 метров ПНД 25 мм, плюс провод, необходимой длины. Этого достаточно, чтобы быстро наполнить любую емкость в бане водой из озера. При этом не нужно готовить место для водозабора, не нужны никакие фильтры, краны и прочее. Правда, придется каждый раз «перед банькой» разворачивать всю систему, а после сворачивать. Но это единственный недостаток. А трубу с проводом можно и прикопать, тогда мобильным будет только насос.
Спасибо огромное! Вы подтвердили мои мысли, что в моем случае это самый оптимальный вариант. Еще раз спасибо!
Подскажите пожалуйста, есть скважина 60м, погружают глубинный насос на 4м3. Хватит ли этого для автополива на 3-4 форсунки (среднего значения) и пользования водой в доме 5 человек.
Заранее большое спасибо.
Сложно сказать, Дмитрий. Может и хватит, а может — нет. Ведь кроме глубины скважины, производительности насоса и примерного необходимого расхода, нужно знать еще пару-тройку важных данных. А именно: напор насоса, с какой глубины он поднимает воду (расстояние от зеркала воды до потребителей), и по каким трубам он гонит воду (диаметр, длина, материал). Увы, без этих данных определенно что-то сказать сложно.
Погружен насос на 20 метров. Зеркало воды 6 метров. Диаметр трубы скважины 125мм а труба от насоса 32 п\э. От скважины до центра поливаемого участка около 20 метров.
Все, что знал — сказал:)
Дмитрий, про насос ничего не дополнили…, но уже что-то. Будем надеяться, что Ваш четырех-кубовик выдает хотя бы 40 метров напора, а может и больше. С автополивом не очень понятно, но если брать средние значения, то для работы форсунок нужно не меньше 3,0 атм (30 метров) и расход 0,25-0,3 м3/час воды на форсунку (если это не капельный полив).
Получается, что насоса на полив, в принципе, хватает. Возможно, его хватит на полив и на одновременное пользование одной точкой потребления. Но если в дополнение к этому включить еще один смеситель или что-то еще, то форсунки нормально брызгать уже не будут.
Как-то так… Но это все в общем и целом. На деле же может быть все по-другому, потому как здесь множество нюансов.
Добрый день Senovad.
Помогите пожалуйста определиться.
Решил провести воду в дом. Водозабор из колодца, по весне зеркало воды практически вровень с землей, летом отступает на 2-3 кольца, соответственно забор воды будет с 3-4 метров. Расстояние от колодца до ввода в дом 18 метров по горизонтали.
Водопровод будет пока летний, пнд трубы (32мм) пущу над землей по цоколю дома, на зиму все сливать. Не могу определиться где установить насосную станцию (присмотрел Джилекс Джамбо 70/50) в доме в душевой — будет шуметь наверное или внутри колодца прикрепить к первому кольцу, которое над землей? Хватит ли всасывающей и напорной мощности данной станции в обоих вариантах? Потребители:две раковины, душ, стиралка. Рассматривал вариант с погружным насосом (тот же Джилекс+накопительный бак) и соответствующей автоматикой, почему то получается дороже.
Здравствуйте, Андрей.
Да, вариант с погружным насосом, как правило, дороже из-за цены на сам насос. Но погружные насосы, как правило, качественней из-за специфики их работы. Так что тут стоит подумать.
А с поверхностной насосной станцией у Вас выбора практически нет. Для того, чтобы поставить станцию в доме, придется выполнить несколько несложных, но весьма обременительных, в плане качества, условий. Да и труба ПНД может не подойти, она плохо держит наружное атмосферное давление. Поэтому остается только установка насосной станции в самом колодце, поближе к воде. Тогда проблем и с установкой, и с трубами, и весенне-осенней сборкой-разборкой будет намного меньше. Да и с дренированием всей системы вопрос решить можно легко и просто. Станцию на зиму, ест-сно, придется убирать.
Ну, а насоса Джилекс Джамбо 70/50 при таком варианте хватит с лихвой, даже многовато. Можно и послабее насосик поставить, а значит по-дешевле.
Добрый вечер! Дайте правильный совет по насосу Водолей БЦПЭ 0.5-40У подойдет ли такая модель для следующих условий. Водоснабжение частного дома из колодца глубиной 10 колец зеркало воды 6-7 кольцо, длинна трассы до дома 20м труба ПНД 32мм, затем подьем на 2 этаж 4м где и располагается 100 л гидроаккумулятор и затем разводка на 1 этаж к 5точкам(2 раковины.1туалет.1ванна.1водомагреватель). Заранее БЛАГОДАРЕН ВАМ за помощь!
Здравствуйте, Владислав.
В принципе, подходит, даже с запасом. Напор — можно было бы взять и чуть по-меньше. Но, учитывая 100-литровый гидроаккумулятор и, надеюсь, правильные его настройки и автоматики, большой напор какое-то время будет нивелироваться расходом воды в ГА, а потом насос просто отключится. Этого насоса хватит для комфортного пользования двумя точками одновременно (водонагреватель — это не потребитель воды).
Спасибо за своевременный совет!!!