Как посчитать расход воды по производительности насоса. Расчет насоса для системы отопления: подбираем оптимальный насос по ключевым параметрам

В зависимости от назначения скважины ее можно оборудовать и насосами других типов:

Обыкновенными скважинными агрегатами, предназначенными для размещения в артезианских скважинах. Способны подавать чистую питьевую воду с большой глубины.
Колодезными насосами. Такими агрегатами можно оснащать любые широкие колодцы, предназначенные для забора воды для разнообразных нужд, в том числе для обеспечения водоснабжения дома, полива и т. д.
Дренажными. Предназначены для установки и использования в канализационных колодцах.

На что еще обращать внимание при выборе оборудования?

Чтобы выбранный скважинный насос в полной мере соответствовал требованиям владельца и с достоинством выполнял все возлагающиеся на него задачи, нужно учитывать ряд дополнительных критериев, а именно:

Вам необходимо замерить глубину своей скважины, а затем при изучении характеристик насоса сверить замеренное значение с максимально допустимой глубиной погружения по паспорту. В продаже доступен большой выбор моделей погружных насосов с самыми разнообразными характеристиками, так что вы без проблем подберете подходящий агрегат.

Динамический уровень воды в скважине. От этого важнейшего показателя напрямую зависит производительность источника на участке. Данная характеристика указывает на максимально возможное расстояние между поверхностью воды и землей при непрерывной работе оборудования. Важно определить объем воды, который будет способен выдать источник за определенный временной промежуток. В случае если через 30 минут работы над поверхностью до сих пор сохраняется достаточное количество воды, то это очень хороший показатель.

Статический уровень воды в источнике указывает на расстояние между поверхностью дна и воды. Его можно без проблем определить своими силами. Для этого нужно несколько дней не пользоваться колодцем, а затем опустить в него груз, привязанный к достаточно длинной и прочной веревке. На веревке предварительно сделайте отметки для вычисления высоты. После достижения грузом поверхности зеркала вы услышите всплеск. Запишите отметку, а затем отнимите от суммарной глубины величину статического уровня. Так вы определите значение водяного столба.

Диаметр скважины на участке тоже имеет очень большое значение, так как насос нужно подбирать с учетом параметров скважины. В противном случае вы попросту не сможете его эффективно использовать.

С таким моментом, как потребление воды, нужно определиться еще до начала бурения скважины. При расчете можно использовать приведенные ранее данные или усредненное значение, в соответствии с которыми один человек расходует около 200 л воды за сутки. Обязательно учитываются наличие детей и домашних животных, а также характер проживания в доме, т.е. будут в нем жить люди постоянно или же будут приезжать на какое-то время. В расчете нужно учитывать наличие теплицы, огорода, сада и прочих насаждений. Как правило, на все это достаточно 2000 л/сутки. Аналогичными характеристиками обладает оборудование, способное выдавать 40 л воды за минуту.

Не менее важным параметром является напор. Его можно рассчитать своими силами. Для этого вам нужно вычислить глубину скважины, увеличить полученное значение на 30, а затем приплюсовать к результату еще 10% от него. К примеру, скважина на участке имеет глубину в 45 м. Расчетная величина водяного столба для такой скважины составит 75 м. Добавляете еще 10% и получаете значение, равное 83 м. Для этого примера нужно подбирать оборудование, способное обеспечить напор в 90 м.

При выборе такого оборудования нужно обращать отдельное внимание и на его стоимость. На этом этапе специалисты советуют обращать внимание не только на цену непосредственно насоса, но и на стоимость разного рода дополнительного оборудования. Монтаж выполняется с применением автомата для работы насоса, троса из нержавейки, дополнительной фурнитуры. Не рекомендуется покупать подозрительно дешевое оборудование и комплектующие от малоизвестных производителей. Но и в покупке чересчур дорогих агрегатов смысл есть далеко не всегда. Лучший вариант – это оборудование средней стоимости с оптимальными значениями цены и качества.

Большинство автономных систем отопления, которые используются для обогрева загородных домов и дач, сегодня оснащаются циркуляционными насосами. Чтобы при установке такой гидравлической машины добиться требуемых результатов, необходимо выполнить предварительный расчет циркуляционного насоса для системы отопления и, основываясь на полученных значениях, выбрать насосное оборудование с соответствующими характеристиками.

Сферы использования циркуляционных насосов

Главная задача циркуляционного насоса состоит в том, чтобы улучшить циркуляцию теплоносителя по элементам отопительной системы. Проблема поступления в радиаторы отопления уже остывшей воды хорошо знакома жильцам верхних этажей многоквартирных домов. Связаны подобные ситуации с тем, что теплоноситель в таких системах перемещается очень медленно и успевает остыть, пока достигнет участков отопительного контура, находящихся на значительном отдалении.

При эксплуатации в загородных домах автономных систем отопления, циркуляция воды в которых осуществляется естественным путем, тоже можно столкнуться с проблемой, когда радиаторы, установленные в самых дальних точках контура, еле нагреваются. Это также является следствием недостаточного давления теплоносителя и его медленного движения по трубопроводу. Избежать подобных ситуаций как в многоквартирных, так и в частных домах позволяет установка циркуляционного насосного оборудования. Принудительно создавая в трубопроводе требуемое давление, такие насосы обеспечивают высокую скорость движения нагретой воды даже к самым отдаленным элементам системы отопления.

Свою эффективность системы отопления с естественной циркуляцией жидкости, переносящей тепловую энергию, проявляют в тех случаях, когда их используют для обогрева домов небольшой площади. Однако, если оснастить такие системы циркуляционным насосом, можно не только повысить эффективность их использования, но и сэкономить на отоплении, снизив количество потребляемого котлом энергоносителя.

По своему конструктивному исполнению циркуляционный насос представляет собой мотор, вал которого передает вращение ротору. На роторе устанавливается колесо с лопатками – крыльчатка. Вращаясь внутри рабочей камеры насоса, крыльчатка выталкивает поступающую в нее нагретую жидкость в нагнетательную магистраль, формируя поток теплоносителя с требуемым давлением. Современные модели циркуляционных насосов могут работать в нескольких режимах, создавая в системах отопления различное давление перемещающегося по ним теплоносителя. Такая опция позволяет быстро прогреть дом при наступлении холодов, запустив насос на максимальную мощность, а затем, когда во всем здании сформируется комфортная температура воздуха, переключить устройство на экономичный режим работы.

Все циркуляционные насосы, используемые для оснащения систем отопления, делятся на две большие категории: устройства с «мокрым» и «сухим» ротором. В насосах первого типа все элементы ротора постоянно находятся в среде теплоносителя, а в устройствах с «сухим» ротором только часть таких элементов контактирует с перекачиваемой средой. Большей мощностью и более высоким КПД отличаются насосы с «сухим» ротором, но они сильно шумят в процессе работы, чего не скажешь об устройствах с «мокрым» ротором, которые издают минимальное количество шума.

Для чего необходимо выполнять расчет

Циркуляционный насос, установленный в системе отопления, должен эффективно решать две основные задачи:

создавать в трубопроводе такой напор жидкости, который будет в состоянии преодолеть гидравлическое сопротивление в элементах отопительной системы;
обеспечивать постоянное движение требуемого количества теплоносителя через все элементы отопительной системы.

Чтобы циркуляционный насос был в состоянии справляться с решением вышеперечисленных задач, выбирать такое устройство следует только после того, как будет сделан расчет отопления.

При выполнении такого расчета учитывают два основных параметра:

общую потребность здания в тепловой энергии;
суммарное гидравлическое сопротивление всех элементов создаваемой отопительной системы.

Таблица 1. Тепловая мощность для различных помещений

После определения данных параметров уже можно выполнить расчет центробежного насоса и, основываясь на полученных значениях, выбрать циркуляционный насос с соответствующими техническими характеристиками. Подобранный таким образом насос будет не только обеспечивать требуемое давление теплоносителя и его постоянную циркуляцию, но и работать без чрезмерных нагрузок, которые могут стать причиной быстрого выхода устройства из строя.

Как правильно рассчитать производительность насоса

Такой важный параметр циркуляционного насоса, как его производительность, указывает на то, какое количество теплоносителя он может переместить за единицу времени. Расчет производительности циркуляционного насоса, которая обозначается буквой Q, выполняется по следующей формуле:

Q = 0,86R/TF–TR.

Параметры, которые используются в данной формуле, указаны в таблице.

Таблицы из текста

Потребность помещений дома в количестве тепла для их обогрева, которая обозначается буквой R, определяется в зависимости от климатических условий местности, в которой такой дом расположен. Так, для домов, которые эксплуатируются в условиях европейского климата, выбирают следующие значения данного параметра:

частные дома небольшой и средней площади – 100 кВт на 1 м 2 ;
многоквартирные дома – 70 кВт на 1 м 2 площади их помещения.

В том случае, если расчет производительности насоса для отопления выполняется для зданий с низкими теплоизоляционными характеристиками, значение тепловой мощности, подставляемое в формулу, следует увеличить. Для производственных помещений, а также помещений, расположенных в зданиях с хорошей теплоизоляцией, значение параметра R принимают равным 30–50 кВт/м 2 .

Как рассчитать гидравлические потери отопительной системы

На выбор циркуляционного насоса по его мощности и создаваемому им напору, как уже говорилось выше, оказывает влияние и такой важный параметр отопительной системы, как гидравлическое сопротивление, которое создают все элементы ее оснащения. Зная гидравлическое сопротивление, создаваемое отдельными элементами отопительной системы, можно рассчитать высоту всасывания насоса и, руководствуясь таким параметром, подобрать модель оборудования по мощности и создаваемому напору. Для расчета высоты всасывания насоса, которая обозначается буквой H, нужна следующая формула:

H = 1,3x(R1L1+R2L2+Z1……..Zn)/10000.

Параметры, используемые в данной формуле, указаны в таблице.

Значения R1 и R2, используемые в данной формуле, следует выбирать по специальной информационной таблице.

Значения гидравлического сопротивления, создаваемого различными устройствами, которые применяются для оснащения систем отопления, обычно указываются в технической документации на них. Если таких данных в паспорте на устройство нет, то можно воспользоваться приблизительными значениями гидравлического сопротивления:

отопительный котел – 1000–2000 Па;
сантехнический смеситель – 2000–4000 Па;
термоклапан – 5000–10000 Па;
прибор для определения количества тепла – 1000–1500 Па.

Существуют специальные информационные таблицы, по которым можно определить гидравлическое сопротивление практически для любого элемента оснащения отопительных систем.

Зная высоту всасывания, для расчета которой используется вышеуказанная формула, можно оптимально выбрать насосное оборудование по его мощности, а также определить, каким должен быть напор насоса.

Как выбрать циркуляционный насос по количеству скоростей

Обычно современные модели циркуляционных насосов оснащаются регулирующим механизмом, позволяющим изменять скорость их работы. Используя такой механизм, имеющий, как правило, три ступени регулировки, можно настраивать насос по расходу жидкости, подаваемой в систему отопления. Так, при резком похолодании на улице и, соответственно, в доме, насос можно включать на максимальную скорость работы, а при потеплении выбирать другой режим.

Элементом управления, при помощи которого изменяют скорость работы циркуляционного насоса, выступает рычаг на корпусе устройства. Отдельные модели циркуляционных насосов оснащаются системой авторегулирования скорости их работы, которая изменяется в зависимости от температурного режима в помещении.

Приведенная выше методика – это только один пример выполнения расчетов, которые необходимы для того, чтобы выбрать циркуляционный насос для теплого пола или системы отопления. Специалисты, занимающиеся системами отопления, используют различные методики расчета напора насоса (а также производительности и других параметров таких устройств), позволяющие подбирать такое оборудование по его мощности и создаваемому давлению. Во многих случаях собственнику дома, в котором необходимо смонтировать отопительную систему, можно даже не задаваться вопросами о том, как рассчитать мощность насоса и как подобрать насосное оборудование. Многие производители предоставляют услуги квалифицированных специалистов или предлагают воспользоваться онлайн-сервисами по расчету параметров циркуляционного насоса и его выбору для систем отопления или теплого пола.

Само по себе наличие скважины еще не означает, что загородный дом или дача будут в достатке обеспечены водой. Даже при самом хорошем раскладе, когда напора воды достаточно, чтобы поднять столб на поверхность, автономная система в доме функционировать не будет. Для того, чтобы из всех кранов текла вода и работали бытовые приборы, минимальный запас должен быть в 2,5 атмосферы, с чем вполне справляется скважинный насос.

Перед тем, как отправляться за покупкой, нужно сделать правильный расчет работы скважинного насоса. Недальновидно покупать насос, который не может справится с нагрузкой, равно как и выбирать «навороченную» модель, мощности которой хватит на 3 таких скважины как у вас. В обоих случаях покупка будет неоправданной, и там, и там деньги потратите зря. Мы рассмотрим, как нужно проводить расчет и как максимально продуктивно использовать его в условиях дачи или коттеджа.

Предварительные параметры

Перед тем, как решиться на покупку погружного насоса, необходимо провести измерения самой скважины и понимать, какой именно агрегат будет самым оптимальным вариантом. Итак, мы измеряем:

глубину отверстия;
динамический уровень жидкости для определения дебета проема;
статистический уровень воды - расстояние от поверхности до зеркала жидкости;
диаметр скважинной трубы.

Для получения воды в бытовых целях самым лучшим вариантом станет погружной насос - центробежный или вибрационный в зависимости от того, какой принцип работы предусмотрен в устройстве. Для глубинных скважин без обсадной трубы использовать вибрационное устройство не рекомендуется, так как постоянная вибрация будет приводить к осыпанию песка и грунта, постепенному заполнению скважины и засорению насоса.

Необходимый напор воды

Начнем с подсчета требуемого расхода, который является суммой всех потребителей, имеющихся на участке. Кроме того, нужно проанализировать, сколько человек использует жидкость, и посчитать максимальный расход воды.

Нам надо узнать, какой напор будет при работе с глубинным насосом. Для определения этого показателя, лучше провести пару несложных вычислений, которые будут включать глубину динамическую проема при определенной производительности устройства, а также потерю напора и высоту, где установлены потребители. Эти параметры имеют индивидуальный характер, а поэтому мы можем говорить лишь про оптимальные показатели: чтобы поддержать нормальное давление на уровне 2,5 бар, приспособлению необходимо обеспечивать 70 м высоты подачи жидкости.

Норма потребления

Итак, сначала нужно выбрать тип оборудования, которое бывает погружным или самовсасывающим. И для правильного определения, что подойдет именно вам, следует хорошо изучить все характеристики и параметры. Если есть уже готовый объект, на который хотите установить оборудование, то обязательно должен быть проект.

Вернемся к бытовым нуждам. Принято считать, что в среднем, норма воды на одну персону составляет 200 мл. Если эти 200 мл израсходовали за пару часов, то семья в которой 4 человека, может потребить около 0.5 м 3 /ч. Если же воду использовать еще для дополнительных нужд, то потребление увеличится до 1,5 м 3 /ч.

Формула расчета насоса для скважины

Рассмотрим на самом простом примере. У нас есть семья, в которой 4 человека. Допустим, они проживают в собственном доме за городом, и для их участка мы возьмем оборудование, нагрузка которого составляет 1,7 м3/ч. Нам необходимо узнать, достаточно ли будет напора для устройства подачи воды на второй этаж дома в ванную комнату. Для проведения подсчетов надо знать:

стандартную величину, обозначим ее Р и будем считать, что она составляет 2.5-3 атм;
разницу между самой сильной точкой водоразбора и динамическим уровнем, которую мы назовем ∆H;
величину, которая показывает размеры гидравлических потерь - ∑∆P

Выводим общую формулу, по которой производится расчет напора: Н = ∆H + 10,2хP + ∑∆P и получаем размер минимального напора Н.

После того, как все измерения проведены, необходимо заняться подбором оборудования. Стоит выбрать агрегат, который по своим характеристикам буде самым близким к тем, что нам показала формула расчета. Кроме того, обязательно сравниваем параметры самой скважины и помпы.

Если вы используете погружную помпу, то ее диаметр должен быть меньше отверстия.

Электрические характеристики

Электрическая отдача является важным аспектом при расчете кабеля питания, а также специальных электрических устройств для защиты. Есть один небольшой нюанс, который отличает эту характеристику от всех остальных. Для определения нагрузки электроэнергии не обязательно проводить какие-то дополнительные подсчеты. Достаточно изучить технические характеристики оборудования, которые обычно указывают в паспорте. Также, чтобы работа осуществлялась нормально и с высоким уровнем безопасности, необходимо соответствие кабеля и мощности электроэнергии, которую потребляет агрегат.

Рассчитывая мощность скважинного насоса для водоснабжения участка, нужно учитывать ряд нюансов, а поэтому, если уверенности в правильности подсчетов нет, лучше обращаться к специалистам.

Какими критериями руководствоваться при выборе насоса

Для тех, кого не устраивает работа старого оборудования, нелишними будут пару советов о том, как выбрать скважинный насос, который будет более производительный. Допустим, выбирая центробежную помпу, можно избежать того, что скважина будет засыпана песком. Для того, чтобы получить высокое качество воды, лучше устанавливать приспособление не меньше, чем 1 метр от фильтра. При расходе воды необходимо учитывать не только средние цифры, но и пиковые показатели. Кроме того, нужно следить за тем, чтоб хватало воды для технических нужд. Хороший напор будет обеспечивать помпа, в которой запас мощности будет приблизительно 20%.

Снижению напору способствует появление ила в скважине или пользование фильтрами. Самостоятельные расчеты насоса для скважины по мощности напора могут быть не точными, а поэтому лучше воспользоваться помощью профессионалов в этом деле.

Также важно: диаметр устройства должен быть, как минимум, на 1 см меньше скважины, в которой он используется. Это сделает проще монтаж и к тому же увеличит время эксплуатации помпы.

Кроме того, помимо основных характеристик, при выборе устройства следует обратить внимание на его глубину погружения и давление, которое создает приспособление. Оборудование может быть разным и по диаметру. Есть те, в которых показатели небольшие - 100 мм. Они внешним видом могут напомнить своеобразный вытянутый цилиндр, который без проблем можно опустить на дно нашего скважинного отверстия. Есть также приспособления для колодца, диаметр в которых больше, но вот глубина погружения меньше. Зато в них можно отметить эффективное использование работы двигателя.

Перед установкой устройства необходимо взять шланг или трубу нужной длины и размера для того, чтоб соединить ее с входным отверстием насосного оборудования. Подбирается она в зависимости от того, какая будет глубина погружения. Немаловажным является и наличие клапана обратного, поэтому если в стандартной комплектации его нет, то лучше установить самому. Если этой детали не будет, то жидкость вернется обратно в скважину.

Установку приспособления для перекачки воды лучше доверить профессионалам, поскольку монтажные работы довольно сложные. Кроме того, надо знать, что так просто сам по себе оборудование не сможет осуществлять прямую функцию. Для этого нужны еще вспомогательные устройства, такие как:

Мембранный бак;
Электронный блок управления;
Датчик, который показывает давление;
Манометр;
Муфта;
Зажимы.

После того, как есть все детали, можно приступать к монтажу агрегата. Прежде, чем запускать его, нужно проверить давление в баке и правильность всех соединений. Когда все монтажные работы сделаны, устройство может начинать функционировать и подавать воду из скважины. Данный агрегат дает возможность обеспечить водоснабжение на любом дачном участке, поэтому он является востребованным на рынке. Кроме того, его объем производительности позволяет использовать и в промышленных масштабах.

Основой любой системы водоснабжения является правильный выбор насоса и расчет мощности насоса для скважин на воду , так как от этих факторов будет зависеть в дальнейшем качество воды, надежность и экономичность работы системы в целом, а также комфортность использования. Ниже будет описано, как провести расчет мощности насоса согласно правилам и методикам, которые применяют на практике специалисты в этой области.

Для расчёта мощности насоса для скважин на воду вы можете воспользоваться калькулятором расчета мощности насоса для скважин на воду .

Алгоритм расчет мощности насоса для скважин на воду.

1. Первый этап заключается в выборе типа оборудования - самовсасывающее или погружное. Для того, что бы определится, что вам нужно, следует детально ознакомиться с основными характеристиками и параметрами насосов. К примеру, оборудование насоса самовсасывающего типа доставляет воду на поверхность земли с глубин порядка 7 м без применения эжектора и до 9 м со встроенным эжектором.

Также есть специальные насосы с выносным эжектором, которые могут доставлять воду с глубин около 40 м.

Совет: нет необходимости применять подобного рода оборудование, так как в момент забора воды данный тип насоса часть жидкости закачивает назад в скважину, тратя при этом лишнюю энергию, что является очень неэкономично.

2. Преимущества всасывающих насосов:

Можно использовать, как небольшую насосную станцию. Нужно просто подсоединить оборудование к скважине и уже можно качать воду;

Есть постоянный доступ для проведения ремонта и диагностики оборудования, так как сам насос находится сверху. Также он работает в более комфортных условиях, по сравнению с погруженным оборудованием.

3. Что бы определиться, какой тип насоса необходим в вашем случае, нужно выяснить дебит самой скважины. Исходя из этого, производительность насоса должна быть на 10-30% меньше. В противном случае скважина на воду будет постоянно заиливаться.

4. Для удовлетворения конкретных потребностей нужно определить минимальную мощность оборудования. Так, для больших промышленных объектов расчет зависит от количества работающего персонала и производственной мощности. Такого рода промышленные насосы обычно оснащают частотным преобразователем или автоматической системой с плавким пуском.

Расчет производительности насосного оборудования для скважин на воду.

На конкретный объект общая производительность обязательно предусмотрена в проекте. Например, для частного хозяйства количество потребления воды определяется исходя из нормативных данных. Принято, что в среднем на человека в сутки необходимо 200 мл воды. Это с учетом, что водопотребление будет происходить сутра и вечером.

Если учитывать, что эти нормативные 200 мл будут израсходованы за 2 часа, то на семью в составе 4 человек, среднее потребление воды будет составлять приблизительно 0,5 м3/ч. Кроме того, если вода будет еще применяться для дополнительных нужд, например, полив грядок, то для этого нужно будет уже 1,5 м3/ч. Таким образом, общая производительность оборудования должна быть не менее 2 м 3 /ч.

Пример проведения расчета мощности насоса для скважин на воду.

В данном примере будет показано, как рассчитать насос для скважины . Допустим в семье 4 человека. Живут они за городом, в частном доме с садом и огородом. Для расчета возьмем насос мощностью 1,7 м3/час.

Нужно определить достаточно ли будет напора этого насоса, что бы доставить воду к ванной комнате, которая расположена на втором этаже дома.

Совет: не забудьте учесть дебит скважины и сравнить с ним мощность помпы.

Н — минимальный напор, м;

P - стандартная величина и равна 2,5-3 атм;

. ∆H - это разница между максимальной точкой водоразбора и динамическим уровнем воды, м. Если используется всасывающий насос, то тогда в качестве данной величины берется расстояние между наивысшей точкой водоразбора и самим оборудованием насоса;

. ∑∆P - величина характеризующая гидравлические потери на трубопроводе (примерно 10% от его длинны), фильтрах, углах, тройниках (15-20%).

После проведения расчетов нужно подобрать модель насоса, который по своим характеристикам наиболее близко подходит к рассчитанным ранее показателям. Далее необходимо сравнить диаметры скважины и помпы. В случае использования погружной помпы, ее диаметр должен быть меньше. Если в инструкции предусмотрена установка скважинного адаптера, то нужно сделать так, что бы насос проходил там, где расположена его статическая составляющая.

Вывод по расчету мощности насоса.

При расчете мощности насоса для организации скважин с целью водоснабжения необходимо учесть множество разных нюансов, которые влияют на его работу и эксплуатацию. Если вы не уверены в собственных силах, то доверьте это дело специалистам.