Погружение скважинного насоса – поиск баланса

• Водостойкий кабель для подключения погружных насосов.
•  > 
• Новости
•  > 
• Статьи

Погружение скважинного насоса – поиск баланса между «сухим ходом» и глубоким погружением.

Скважина – традиционный источник воды для современного коттеджа. Несмотря на наличие паспортных технических данных на практике выбор гидравлической мощности погружного насоса и глубины его подвеса часто осуществляется на основе интуиции. При подсчете характеристики напора на реальный динамический уровень воды (проще говоря, реальное понижение воды в скважине при включенном насосе) не обращают должного внимания. Принимают за отправную точку отсчета «надежный» показатель статического уровня воды и интуитивно предполагаемую динамику понижения уровня.

Казалось бы, да какая разница на сколько понизится уровень воды, если мы предполагаем опустить насос на глубину, на которую уровень воды не опустится заведомо, и выберем насос с таким запасом мощности, чтобы обеспечить пик потребления даже с учетом падения уровня в скважине на уровень заборной решетки насоса.

Не будем вдаваться в рассуждения на тему анализа различных факторов влияния на динамический уровень воды в скважине. Поставим другие задачи – сократить общие расходы, обеспечить экономичность подачи воды, предотвратить работу насоса и кабеля в тяжелых условиях внешнего давления, предотвратить "переразмеренность" насоса, устранить зону застоя воды над насосом и связанноес этим фактом микробиологическое заражение скважины.

Решение таких задач подразумевает наличие достоверной информации о динамическом уровне воды, что позволит выбрать насос без лишнего запаса мощности, погрузить насос на оптимальную глубину, минимизировав внешнее давление на двигатель и кабель, сократив высоту столба воды над насосом. Это прямой путь экономии «утопленных» средств, потраченных на создание запаса мощности насоса, его подвес в скважине. Это путь сокращения потребления электроэнергии и стоимости каждого кубического метра перекачиваемой насосом воды, путь полноценного использования ресурса двигателя и силового кабеля. Одно из следствий закона Мерфи, применимое к погруженному в воду насосу, силовому кабелю и кабельному соединению, звучит так: «Под давлением все становится хуже».

Рассмотрим все на практическом примере одного из домохозяйств. Пиковое потребление воды домохозяйством составляет 3 м³/час. Эксплуатационное давление на входе в систему водоснабжения -3 бар. Вода подается в дом из артезианской скважины глубиной 120 метров. Статический уровень воды в скважине -40 метров. Высота подвеса насоса -110 метров. Дебит скважины - 10 м³/час. Удельный дебит – 0,3 м³/час (объемная скорость отбора воды с каждого метра понижения). Понижение – 34 метра (при подаче 10 м³/час). Для подачи воды с объемной скоростью 3 м³/час с глубины 110 метров и создания на поверхности остаточного давления в 3 бар был выбран насос Pedrollo 4SR 4m/26 номинальной мощностью на валу двигателя 2,2кВт. Потребляемая (электрическая) мощность насоса составляет 3,4 кВт. Это означает, что на подачу одного кубического метра воды с заданным остаточным давлением насос потребляет из сети около 1,1 кВт∙ч.

Реальное понижение воды в скважине при подаче 3 м³/час составит 10 метров (подачу 3 м³/час разделили на удельный дебит 0,3 м³/час и получили «воронку» понижения в 10 метров). Это означает, что динамический уровень равен 50 метрам (сумма статического уровня и понижения).

Производитель насоса указывает в технической документации минимальный уровень погружения насоса под зеркало воды - 1 метр. С учетом динамического уровня в 60 метров минимальная высота подвеса насоса равна 61 метру. С учетом «разумного» резерва мощности подвесим насос на высоту в 70 метров. Насос, с учетом максимального перепада геодезического уровня в 70 метров и необходимости создать остаточное давление на поверхности в 3 бара, должен создавать напор в 100 метров при подаче в 3 м³/час. Соответственно, выбираем насос Pedrollo 4SR 4m/18 мощностью на валу 1,5 кВт и потребляемой мощностью из сети 2,4 кВт. Стоимость одного кубического метра перекачиваемой воды с заданным давлением составит только 0,8 кВт∙ч. Мелочь, которая на фоне многих часов и долгих лет эксплуатации насоса, может превратиться в значительную сумму, равную по стоимости самому насосу. А сколько таких бытовых насосов с нереализуемым запасом мощности установлено в масштабах Украины? Экономически не выгодно «топить» в скважине кабель, трубу и страховочный трос, увеличивая стоимость подвесной колонны. Не выгодно переплачивать за мощный насос, не используя энергетически оптимально его мощность. Технически не выгодно повышать внешнее давление воды на двигатель, кабель, кабельное соединение, испытывая их герметичность. Экономически не выгодно переплачивать за воду. Чувство страха перед «сухим ходом» насоса можно преодолеть установкой реле контроля уровня воды в скважине.

Поэтому, чтобы не «угадывать» при расчете параметров насоса, не создавать большой запас мощности и глубины погружения из «чувства страха», важно получить достоверную информацию о параметрах скважины.

Post Scriptum.

Максимальная глубина погружения насосов «Водолей», установленная производителем, составляет 5 метров. Отсчет ведется от статического уровня. Для многих задач такой глубины погружения может оказаться достаточно. Тем не менее, не задумываясь о последствиях, многие потребители и инсталляторы по привычке опускают их на большую глубину, игнорируя возрастающий риск затопления кабеля и двигателя насоса. Максимальная глубина погружения многоступенчатых насосов стандартным диаметром 98мм (4″) производства Pedrollo, Calpeda, Subteck, Speroni, Panelli составляет 100 метров. Насосы Grundfos SQ и Ebara 3TP могут "похвастаться" глубиной погружения под «зеркало» воды до 150 метров. Такие насосы можно использовать при необходимости в условиях большого погружения. И помнить закон Мерфи: «Под давлением все становится хуже».

Частотні перетворювачі

Обладнання для водопідготовки

Насоси Pedrollo

Насоси промислові ви-ва Україна, СНГ(К, КМ, Д, ЭЦВ...)

Насоси Speroni

Силова електроника Schneider Electric