Какой насос ставить в скважину на 40–70 м: считаем напор и диаметр

Насос для скважины подбирают по четырём цифрам: внутреннему диаметру обсадной трубы, динамическому уровню воды, реальному дебиту и тому давлению, которое нужно в доме. Если держать в голове только «мощность» и «глубину скважины», почти наверняка получится либо насос, который сосёт воздух через полчаса работы, либо слабая струя в душе на втором этаже. Ниже разбор по порядку, с примерами для егорьевского разреза.

Что нужно знать о скважине до похода в магазин

Начните с паспорта. В нём должны быть глубина, диаметр и материал обсадки, статический и динамический уровень, дебит по результатам прокачки. Статический уровень — это высота воды в стволе, когда насос стоит. Динамический — уровень, который устанавливается при работе насоса на рабочем расходе. Именно динамический определяет, как глубоко опускать насос и какой напор ему придётся создавать.

Каширский известняк, на который в Егорьевске ставят основную массу скважин, залегает на 40–70 метрах, дебит обычно 3–5 м³/ч. Вода в нём напорная: после вскрытия она поднимается в стволе заметно выше кровли пласта. Поэтому глубина скважины и глубина до воды — совершенно разные числа. Скважина в 55 метров может иметь динамический уровень на 15–25 метрах, и насосу нужно поднять воду именно оттуда, а не с 55.

Если паспорта нет или в нём стоит только «глубина», уровни придётся измерить. Статический замеряют электроуровнемером или грузом на тонком тросике с хлопком по воде. Динамический получают во время контрольной прокачки: насос работает, уровень падает и стабилизируется, цифру записывают. Подробнее о том, как восстановить документы, у нас есть отдельный материал, а здесь важно другое: без этих двух чисел подбор превращается в гадание.

Диаметр обсадки: что физически влезет

Погружной насос идёт в трубу с зазором. Распространённые размеры — три и четыре дюйма по корпусу насоса. Трёхдюймовый корпус имеет диаметр около 75 мм и проходит почти в любую обсадную колонну, четырёхдюймовый около 100 мм и требует внутреннего диаметра трубы от 110 мм и больше. Здесь многих подстерегает ловушка: цифра «Ø125» или «Ø133» — это наружный диаметр трубы. Внутренний меньше на две толщины стенки. У пластиковых труб стенка толстая, и внутренний диаметр может оказаться ближе к 110 мм, чем к 125.

Практический вывод: в скважину на известняке, обсаженную стальной трубой Ø133, четырёхдюймовый насос входит с запасом. В пластиковую НПВХ Ø125, как на нашем объекте в Полбине (48 м, 3,8 м³/ч), безопаснее брать трёхдюймовую модель или заранее проверить зазор по паспорту насоса. Слишком тугая посадка плохо ещё и потому, что при подъёме насос будет цепляться за стыки и швы колонны.

Есть и обратная сторона. В узком стволе насос хуже охлаждается: вода обтекает корпус с высокой скоростью, но слой воды вокруг мал. При этом четырёхдюймовые агрегаты обычно выигрывают в ресурсе и КПД, так что там, где диаметр позволяет, их предпочитают.

Расчёт напора по шагам

Напор в метрах водяного столба складывается из нескольких слагаемых. Возьмём типовой пример: дом на участке в Шувое, скважина 58 м, динамический уровень 20 м, насос стоит на 35 м, а сантехника находится на втором этаже.

• Глубина до воды при работе — 20 м. Её насос поднимает в любом случае.
• Высота от устья скважины до самой высокой точки водоразбора — например, 6 м, если душ на втором этаже.
• Горизонтальный участок от скважины до дома. Каждые 10 м трубы ПНД диаметром 32 мм дают потери примерно в полметра-метр на рабочем расходе; для 30 м берём около 3 м.
• Давление, которое нужно на выходе. Обычная автоматика держит 2,5–3 атмосферы, это примерно 25–30 м напора.

Сумма: 20 + 6 + 3 + 30 = 59 м. Берём запас 15–20 % на износ и неточность замеров и получаем требуемый напор около 70 м. Насос с рабочей точкой 70 м на нужном расходе — и есть искомая модель. Хорошо, что глубину самой скважины (58 м) мы в формуле не использовали: она влияет только на то, не уйдёт ли насос в ил на дне.

Производительность: не больше дебита

Расход нужно считать от потребителей, а не от «чем больше, тем лучше». Для обычного дома хватает 2–3 м³/ч в одновременной работе нескольких кранов. Главное правило другое: производительность насоса не должна превышать устойчивый дебит скважины. Если скважина даёт 4 м³/ч, а насос может выдать 6, он будет осушать ствол, воздух попадёт во всасывание, пойдёт кавитация, и защита сухого хода начнёт отключать его через каждые несколько минут.

В егорьевских скважинах на известняке с дебитом 3–5 м³/ч это просто: подойдёт насос на 2–3,5 м³/ч в рабочей точке. А вот скважина «на песок» с глубиной 24–34 м даёт всего 0,5–1 м³/ч. Здесь нужен насос малой производительности, иначе песчаный пласт будет вычерпан и начнёт выносить песок вместе с водой. Подробнее о ресурсе таких скважин мы писали отдельно.

Таблица: от чего зависит выбор

Типичные ошибки при подборе

1. Подбор по глубине скважины. Покупают насос на 100 м напора «с запасом» и получают тяжёлый, дорогой агрегат, который к тому же выбивает автоматы.
2. Игнорирование диаметра. Насос приходится толкать в трубу силой, а потом он застревает, и достать его — отдельная и неприятная операция.
3. Расход выше дебита. Для проверки включите насос на открытом кране на час и смотрите, как меняется давление и не отключает ли защита.
4. Экономия на кабеле и трубе. Тонкий кабель даёт просадку напряжения, а узкая труба съедает метры напора.
5. Выбор «ёмкого» насоса для скважины с песком. Рабочие колёса стираются за сезон. Если вода содержит взвесь, лучше сначала решить проблему с источником, чем менять насос каждый год.

Где ставить насос в стволе

Насос не должен стоять на дне. Между ним и забоем оставляют не менее двух-трёх метров, чтобы не засасывать осадок. Сверху над насосом должен быть слой воды в несколько метров даже при динамическом уровне, иначе насос оголится. На практике в известняковых скважинах Егорьевска насос опускают на 5–10 м ниже динамического уровня. Если в стволе есть фильтровая часть, насос надёжнее ставить выше неё, чтобы вода обтекала корпус и охлаждала мотор. Подробности про глубину подвеса и когда её меняют разобраны в отдельной статье нашего блога.

Что делать на практике

Перед покупкой возьмите в руки паспорт или получите замеры, запишите внутренний диаметр, динамический уровень и дебит. Посчитайте напор по четырём слагаемым и добавьте запас 15–20 %. Выберите две-три модели с рабочей точкой, близкой к расчётной на нужном расходе, и сравните их по тому, как падает напор при росте расхода: график важнее максимальных цифр на коробке. Если сомневаетесь в уровнях, поручите замер тем, кто бурил скважину: на нашем типовом бурении (около полутора дней на скважину) контрольная прокачка и анализ входят в работы, и цифры уже будут на руках.

Итог простой. Диаметр говорит, какой насос влезет, динамический уровень и высота дома — какой напор нужен, дебит — сколько воды можно просить. Остальное — детали комплектации.

Фото: Fix 1998, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0