Какой насос для скважины выбрать

Скважина обеспечивает дом водой только вместе с правильно подобранным насосом. Ошибка в характеристиках приводит к слабому напору, частым отключениям или преждевременному выходу оборудования из строя. В этой статье инженеры ТЕПЛОТОРГ разбирают, какой скважинный насос выбрать для частного дома, как рассчитать напор и производительность и какая автоматика нужна для стабильного водоснабжения.

Зачем нужен скважинный насос и чем он отличается от других

Задача насоса — поднять воду с глубины скважины и создать давление, достаточное для работы всех точек водоразбора в доме: кранов, душа, бытовой техники. Без него вода в обсадной трубе просто стоит на статическом уровне и до потребителя не доходит.

Важно не путать три типа оборудования, которые часто называют похоже.

• Поверхностный насос устанавливают на земле или в кессоне рядом с источником. Он всасывает воду, но физически способен поднять её лишь примерно с 8–9 метров. Для глубоких источников он не подходит.
• Колодезный погружной насос опускают в колодец. Он рассчитан на бо́льший диаметр шахты, умеренную глубину и часто допускает небольшое содержание песка.
• Погружной насос для скважины имеет вытянутый цилиндрический корпус малого диаметра, полностью опускается под воду и работает на глубинах в десятки метров.

Ключевое отличие скважинного оборудования — узкий корпус, который проходит в обсадную трубу диаметром 3 или 4 дюйма, и большой напор. Именно поэтому погружной насос для скважины нельзя заменить колодезным или поверхностным без потери производительности.

Виды скважинных насосов

По принципу работы насосы делят на две группы — центробежные и вибрационные. Это разные классы оборудования с разным ресурсом и областью применения.

Центробежные погружные насосы

Внутри корпуса расположено несколько рабочих колёс (ступеней), которые вращаются от электродвигателя и придают воде скорость, создавая давление. Чем больше ступеней, тем выше напор. Центробежные модели — основной выбор для частного дома: они дают стабильный поток, высокий напор и служат долго. Корпус чаще выполнен из нержавеющей стали, что важно при постоянной работе под водой.

Вибрационные насосы

Вода в них движется за счёт колебаний мембраны под действием электромагнита. Такие насосы дешевле и проще, но создают вибрацию, которая со временем разрушает стенки скважины и заиливает фильтр. Их применяют для временного водоснабжения, полива или прокачки новой скважины, но для постоянного снабжения дома центробежная модель надёжнее.

Под диаметр скважины: 3 и 4 дюйма

Скважинные насосы маркируют по диаметру корпуса в дюймах. Модели на 3 дюйма (75 мм) подходят для узких скважин, но имеют меньшую мощность и выбор. Самый распространённый формат — насосы на 4 дюйма, рассчитанные на диаметр скважины 4 дюйма и более. Корпус всегда должен быть меньше внутреннего диаметра обсадной трубы, иначе насос не пройдёт или застрянет.

Ключевые характеристики

Подбор насоса строится на сопоставлении его паспортных параметров с условиями конкретной скважины и потребностями дома. Разберём основные.

• Напор (м) — высота, на которую насос поднимает воду. Это главный параметр, который связывает глубину скважины и нужное давление в доме.
• Производительность (расход) — объём воды за единицу времени, измеряется в м³/ч или л/мин. Определяет, сколько точек водоразбора можно использовать одновременно.
• Диаметр насоса — должен быть меньше внутреннего диаметра обсадной трубы. Самый ходовой типоразмер — 4 дюйма.
• Глубина погружения — максимальная глубина под водой, на которой насос может работать (обычно указывается в паспорте).
• Класс защиты — для погружного оборудования это IP68, корпус герметичен и рассчитан на постоянную работу под водой.
• Материал корпуса — нержавеющая сталь предпочтительнее пластика: она устойчива к коррозии и механическим нагрузкам.

Напор и производительность связаны обратно: чем больше расход, тем ниже фактический напор. Поэтому ориентироваться нужно на рабочую точку, а не на максимальные значения из рекламы.

Как подобрать насос: расчёт напора и производительности

Правильный подбор сводится к двум расчётам — требуемого напора и нужной производительности. Для них понадобятся данные паспорта скважины и план дома.

Расчёт напора

Сначала уточните динамический уровень воды — это уровень, который устанавливается в скважине при работающем насосе (он ниже статического, замеренного в покое). Именно от динамического уровня считают высоту подъёма.

Требуемый напор складывается из четырёх составляющих:

1. Динамический уровень воды — расстояние от поверхности земли до зеркала воды при работе насоса, в метрах.
2. Высота подъёма над землёй — до самой высокой точки водоразбора в доме (этажность плюс высота крана).
3. Потери в трубах — на трение и местные сопротивления. Ориентировочно их принимают как 10–20% от суммы вертикальных участков либо считают по длине трубопровода.
4. Давление в доме — комфортное давление у точек обычно 2–3 атмосферы; каждая атмосфера соответствует примерно 10 метрам напора, то есть нужно добавить около 20–30 метров.

Сложив эти величины, получаем требуемый напор. Насос подбирают так, чтобы его рабочий напор был немного выше расчётного — с запасом, но без избытка, иначе оборудование переплачено и работает не в оптимальном режиме.

Расчёт производительности

Производительность считают по числу точек водоразбора, которые могут работать одновременно. Усреднённый расход одной точки — около 0,5–0,7 м³/ч (примерно 8–12 л/мин). Складывают расход точек, которые реально включаются одновременно (а не всех в доме), и получают нужную производительность насоса.

Важно: производительность насоса не должна превышать дебит скважины — то есть объём воды, который скважина способна отдавать. Иначе насос откачает воду быстрее, чем она прибывает, и будет работать всухую. Дебит указывается в паспорте скважины.

Таблица даёт ориентир: точные значения зависят от этажности, длины трассы и нужного давления. Перед покупкой расчёт лучше сверить с инженером.

Дебит скважины и производительность насоса: как не «осушить» скважину

Дебит скважины — это объём воды, который она способна отдавать в единицу времени без падения уровня ниже допустимого. Измеряют его в м³/ч или л/мин. Насос, который качает больше, чем скважина отдаёт, рано или поздно опустит зеркало воды до собственного всасывающего отверстия: сработает защита от сухого хода, а если её нет — двигатель перегреется и сгорит. Поэтому дебит скважины — первая цифра, с которой начинают отвечать на вопрос, какой глубинный насос для скважины выбрать.

Три уровня, которые нужно знать

• Статический уровень — расстояние от поверхности земли до зеркала воды в покое, когда насос не работал хотя бы несколько часов.
• Динамический уровень — уровень при работающем насосе, когда отбор и приток уравновесились. Он всегда ниже статического; разницу между ними называют понижением.
• Глубина скважины (забой) — полная длина ствола до дна. Насос никогда не ставят к забою: в нижней части скапливаются песок и ил.

Как измерить дебит самостоятельно

1. Замерьте статический уровень. Проще всего опустить на рулетке или размеченном шнуре грузик с полой трубкой-«хлопушкой»: удар о воду хорошо слышен. Замер делают до включения насоса.
2. Включите насос и откачивайте воду в мерную ёмкость, например бочку на 200 л, на полной подаче. Засеките, за сколько секунд бочка наполнилась, — это фактический расход насоса.
3. Продолжайте откачку не менее 30–60 минут, пока уровень не перестанет опускаться, и замерьте динамический уровень.
4. Если уровень стабилизировался — скважина отдаёт столько же, сколько забирает насос, и её дебит не меньше этого расхода. Если уровень падает вплоть до срабатывания защиты — дебит ниже подачи насоса, и расход нужно уменьшать.

Более точный показатель — удельный дебит: расход, делённый на понижение. Например, при откачке 1,8 м³/ч уровень опустился с 12 до 18 м. Понижение — 6 м, удельный дебит — 0,3 м³/ч на каждый метр понижения. Зная его, легко прикинуть, что при подаче 2,4 м³/ч уровень опустится примерно на 8 м, и проверить, останется ли насос под водой с запасом.

Запас между дебитом и подачей насоса

Рабочую подачу насоса выбирают на 10–15 % ниже дебита. Так остаётся запас на сезонное падение уровня в засушливое лето и на постепенное заиливание фильтра. Если дебит скважины 2 м³/ч, ищите модель, у которой в рабочей точке (при вашем расчётном напоре) подача составляет около 1,7–1,8 м³/ч, а не 2,5–3 м³/ч «на всякий случай». Больший насос не даст больше воды — он лишь быстрее опустит уровень.

Отдельная история — маломощные скважины с дебитом 0,5–1 м³/ч. Для них берут насос малой подачи с высоким напором и ставят накопительную ёмкость: скважинный насос наполняет её медленно, а дом разбирает воду из ёмкости второй насосной станцией. Пытаться «выжать» из скважины больше, чем она отдаёт, бесполезно: итог один — сухой ход и потерянный ресурс двигателя.

Насос для скважины с песком: допустимое содержание, рабочее колесо, фильтр

Идеально чистой воды из скважины на песчаный водоносный слой не бывает: мелкие частицы проходят через фильтр обсадной колонны и попадают в насос. Для центробежной модели песок — абразив, который стачивает рабочие колёса и уплотнения вала. Поэтому у каждого насоса в паспорте есть строка «максимальное содержание механических примесей», и насос для скважины с песком подбирают именно по ней. Порог указывают все крупные производители — Grundfos, Aquario, Unipump, «Хозяин»: сравнивайте его с реальным состоянием своей воды.

Сколько песка допустимо

• До 50 г/м³ — стандартный порог для большинства центробежных скважинных насосов. Такая вода на вид прозрачна, песок заметен только осадком в отстоянной банке.
• 100–150 г/м³ — допускают модели, рассчитанные на «песчаные» скважины: с более твёрдыми материалами колёс и плавающей конструкцией ступеней.
• Свыше 150–200 г/м³ — вода заметно мутная. Ставить в такую скважину обычный центробежный насос нельзя: его ресурс сократится в разы. Сначала скважину прокачивают или ремонтируют фильтр.

Простой домашний тест: наберите трёхлитровую банку воды из скважины и дайте ей отстояться сутки. Тонкий налёт на дне — норма; слой в пару миллиметров — повод сделать точный анализ и искать модель с повышенной стойкостью к песку.

Какая конструкция переносит песок лучше

В многоступенчатых насосах с плавающими рабочими колёсами каждое колесо не закреплено на валу жёстко, а свободно перемещается вдоль оси и прижимается потоком к диффузору. Между колесом и корпусом ступени остаётся зазор, через который песчинки проходят, не заклинивая колесо. Именно такие модели производители называют устойчивыми к песку. Колёса из поликарбоната или нержавеющей стали изнашиваются медленнее, чем из мягкого пластика.

Винтовые (шнековые) погружные насосы переносят песок ещё лучше: вода в них движется вдоль резиновой обоймы, а не через тонкие каналы колёс. Их минус — небольшая подача и заметный износ обоймы при частых пусках. Для дома с постоянным водоразбором это скорее запасной вариант, для сезонного полива — вполне рабочий.

Вибрационные насосы песка не боятся, но, как уже говорилось выше, сами провоцируют его поступление, разрушая стенки и фильтр скважины. Ставить их в песчаную скважину на постоянную работу — худшее из решений.

Три рубежа защиты от песка

1. Фильтр обсадной колонны. Сетчатый или щелевой фильтр с гравийной обсыпкой задерживает основную массу песка ещё до входа в насос. Его исправность — зона ответственности буровой компании.
2. Правильная глубина подвеса. Насос ставят выше зоны фильтра или в её верхней части, на 2–3 метра выше отстойника. Чем ближе к забою, тем больше песка захватывает вход насоса.
3. Фильтр на выходе. Сетчатый грязевик или колба с промывным картриджем перед гидроаккумулятором защищает реле давления, обратный клапан и сантехнику в доме.

Автоматика и защита

Сам по себе насос только качает воду. Чтобы водоснабжение работало автоматически и насос не выходил из строя, его дополняют обвязкой.

• Гидроаккумулятор — бак с мембраной, который накапливает воду под давлением. Он сглаживает скачки давления и снижает число включений насоса: при открытии крана вода сначала идёт из бака, а насос запускается только при падении давления. Это продлевает ресурс двигателя.
• Реле давления — включает насос при нижнем пороге давления и отключает при верхнем. Именно оно автоматизирует работу системы. Пороги (например, 2 и 3 атм) настраиваются под нужное давление в доме.
• Защита от сухого хода — отключает насос, если вода в скважине закончилась. Без неё двигатель, работающий без воды, быстро перегревается и выходит из строя. Реализуется реле сухого хода, датчиком уровня или поплавковым выключателем.

Комплект из гидроаккумулятора, реле давления и защиты от сухого хода — обязательный минимум для надёжной автоматики для частного дома. Для систем без отдельного бака применяют реле потока с встроенной защитой.

Обвязка: гидроаккумулятор, реле давления, обратный клапан, частотная автоматика

Выше мы перечислили, из чего состоит автоматика. Теперь — как подобрать и настроить эти элементы, чтобы насос включался редко, а давление в кранах было ровным.

Гидроаккумулятор: объём и давление воздуха

Не путайте номинальный объём бака с полезным. В мембранном баке воду вытесняет сжатый воздух, и при типичных настройках реле (включение 1,5–2 бар, отключение 3 бар) полезный запас составляет лишь 30–35 % от номинала: из бака на 50 литров вы получите около 15–17 литров воды. Полезный объём определяет, как часто будет включаться насос при небольшом разборе, например когда подтекает бачок унитаза.

Для скважинного насоса важнее не запас воды, а ограничение числа пусков: каждый старт — это бросок тока и нагрев обмоток. Производители нормируют допустимое количество включений в час, и гидроаккумулятор для скважины подбирают так, чтобы в это ограничение уложиться. Практический ориентир для дома с постоянным проживанием:

Давление воздуха в баке проверяют автомобильным манометром через ниппель при пустом баке (насос выключен, вода слита). Оно должно быть на 0,2–0,3 бар ниже давления включения насоса: при пороге 1,7 бар — около 1,5 бар. Проверяйте раз в полгода: воздух постепенно уходит, полезный объём падает, и насос начинает «дребезжать» — включаться каждые несколько секунд.

Реле давления: настройка порогов

У механического реле две пружины: большая задаёт давление включения, малая — разницу между включением и отключением. Типичная заводская настройка — 1,4–1,5 бар на включение и 2,8 бар на отключение. Для двухэтажного дома с душевой кабиной комфортнее 2 и 3,5 бар. Верхний порог всегда должен быть достижим для насоса с запасом: если в рабочей точке насос даёт лишь 3,2 бар, а отключение выставлено на 3,5, он не выключится никогда.

Обратный клапан

Клапан не даёт воде из трубы стечь обратно в скважину после остановки насоса. Без него давление падает сразу после отключения, реле снова запускает насос — и так по кругу. У большинства современных погружных насосов клапан встроен в выходной патрубок; при большой глубине подвеса второй клапан ставят на трубе примерно посередине подъёма — он делит столб воды и смягчает гидроудар при остановке. Клапан у оголовка скважины удобен для обслуживания, но защищает хуже: столб воды в 40–50 м под ним при остановке всё равно бьёт по насосу.

Частотная автоматика

Блок с частотным преобразователем меняет обороты двигателя так, чтобы держать заданное давление, например 3 бар, при любом разборе. Насос стартует плавно (пусковой ток снижается в несколько раз), не работает на предельных оборотах при малом расходе и не «хлопает» реле. Бак при этом нужен небольшой, на 8–24 л, только чтобы гасить микроутечки. Минусы — цена блока и чувствительность к качеству электросети. Для дома с частым разбором воды в разных точках частотник — самый комфортный вариант; для дачи с одним краном достаточно классического реле.

Монтаж насоса в скважину

Монтаж определяет, насколько долго и стабильно проработает оборудование. Основные правила:

• Насос опускают на страховочном тросе из нержавейки, а не подвешивают за трубу или кабель — они не рассчитаны на вес.
• Глубину погружения выбирают так, чтобы насос был ниже динамического уровня, но не доходил до дна (обычно оставляют 1–3 метра до забоя), иначе он будет захватывать ил и песок.
• Питающий кабель и водоподъёмную трубу крепят к тросу хомутами с шагом 1–1,5 метра, чтобы они не болтались.
• На выходе из скважины ставят обратный клапан (если он не встроен в насос), чтобы вода не сливалась обратно после остановки.
• Электрическую часть подключают через автомат и УЗО, соблюдая герметичность соединений кабеля.

Монтаж глубинного насоса требует аккуратности: уронить оборудование в скважину легко, а достать сложно. При отсутствии опыта работу стоит доверить специалистам.

Насос для скважины на даче: сезонное использование и консервация на зиму

На даче воду берут нерегулярно, зимой не берут вовсе, а трубу от скважины к дому часто прокладывают выше глубины промерзания. Это меняет и выбор насоса, и правила его хранения.

Что выбрать для сезонной эксплуатации

• Если вода нужна только для полива и мытья посуды, а скважина неглубокая, достаточно недорогого центробежного или даже вибрационного насоса. Вибрационник здесь допустим именно потому, что работает считанные часы за сезон.
• Если на даче живут всё лето и есть душ, стиральная машина и водонагреватель, подход тот же, что для дома: центробежный погружной насос для скважины, гидроаккумулятор и реле давления с защитой от сухого хода. На защите не экономьте: за насосом на даче никто не следит.
• Для полива большого участка выгоднее насос с большей подачей и умеренным напором: капельной ленте хватает 1,5–2 бар, а вот расход в 2–3 м³/ч ей понадобится. В разделе насосы есть и поверхностные станции для полива из накопительной ёмкости — при малом дебите это удобнее.

Типичный запрос «насос для скважины 30 метров» для дачи считают так же, как для дома: динамический уровень 30 м, высота до крана на первом этаже 3 м, давление 2,5 бар (25 м) и потери около 5 м дают требуемый напор порядка 60–65 м. Подходит центробежный насос с рабочим напором 65–75 м и подачей 1,5–2 м³/ч — при условии, что дебит скважины это позволяет.

Консервация на зиму: два сценария

Сценарий 1 — насос остаётся в скважине. На глубине вода не замерзает, и погружной насос спокойно зимует под водой. Опасность только в трубе от оголовка к дому и в узле обвязки. Порядок работ:

1. Отключите питание автоматом, слейте воду из гидроаккумулятора и всей домашней разводки через нижние краны.
2. Слейте водоподъёмную трубу. Если обратный клапан стоит у оголовка, откройте сливной кран между клапаном и домом. Если клапан встроен в насос, воду сливают через сливной клапан, заранее установленный на трубе ниже глубины промерзания (для Ленинградской области — примерно 1,2–1,5 м), либо продувают трубу компрессором обратно в скважину.
3. Проверьте, что оголовок герметичен, а кабель и трос не лежат на кромке трубы: за зиму это место перетирается.
4. Оставьте гидроаккумулятор с открытым сливным краном, чтобы остатки воды не порвали мембрану при замерзании.

Сценарий 2 — насос поднимают. Так делают, если труба стальная и тяжёлая, скважина мелкая (вода в ней может промёрзнуть) или участок остаётся без присмотра. Насос вытаскивают вместе с трубой, промывают, просушивают и хранят в сухом тёплом помещении, кабель сматывают свободными кольцами.

Запуск весной

1. Осмотрите кабель на выходе из оголовка и подключение в щитке: нет ли следов воды и окислов.
2. Соберите обвязку, проверьте давление воздуха в баке.
3. Первые 10–15 минут сливайте воду мимо дома: за зиму скважина могла подзаилиться, и первая вода будет мутной.
4. Проверьте настройку реле давления и убедитесь, что насос выключается на верхнем пороге.

Если насос отработал два-три сезона, а подача заметно упала, причина чаще всего не в двигателе, а в заросшем фильтре скважины или забитой сетке на входе насоса — сначала проверяют их.

Частые вопросы