Во время монтажа оборудования для скважин часто применяются погружные конструкции. Но нередко используютсяи поверхностные агрегаты. Описываемые конструкции не опускаются в воду, поэтому их корпус не подвергается негативному воздействию среды. Поверхностные устройства разделяются на вихревые и центробежные. Первый тип устройств используется для подъема воды с повышением давления, а вторые предназначены для подъема жидкости из неглубоких скважин. Стоит помнить, что если на участке создается артезианская скважина, стоит приобретать более дорогое и мощное оборудование, так как поднимать воду с глубины более 20 метров способны лишь мощные агрегаты.
Понятие и типология скважин
Скважина — выработка грунта на поверхности земли, имеющая форму цилиндра и направленная вглубь до достижения нужного водного пласта. Ее бурение производится при задействовании тяжелого бурового оборудования. Глубина конструкции значительно превосходит ее диаметр.
Шахта может буриться под прямым углом относительно поверхности земли и с необходимым отклонением в нужном направлении. Таким образом, есть возможность получить криволинейный профиль и добиться лучшего качества воды. Технология бурения дает возможность в короткое время добиться желаемого результата.
Разведочная шахта
Этот тип скважины отличается меньшим диаметром, бурение обычно проводят самым быстрым и малозатратным вращательным методом, или шнековым (если глубина скважины менее 50м). Если шахта предполагается глубокой, используют колонковый метод. С помощью разведочной скважины проводятся следующие операции:
- производится замер глубины залегания водоносного горизонта
- берут пробы грунта из водоносного слоя для определения его водоемкости, уровня качества воды
- берут пробы грунта из водоупорного слоя, чтобы узнать степень его надежности, определить возможность проседания выработки или ее засыпания
Нередко после формирования разведочной шахты, выбирается компромиссное решение по дальнейшей работе — в таком случае уже вырытую скважину расширяют до размеров эксплуатационной. Этот вариант является более выгодным экономически, чем бурить новую скважину
Типы скважин по профилю
До достижения полезного ископаемого шахта может пересекать несколько слоев грунта. Важно правильно выбрать метод для бурения скважины. В зависимости от числа плоскостей, где шахта искривляется — могут быть следующие виды скважин:
- искривленные в плоскости;
- искривленные в пространстве.
Это зависит от изгиба шахты. В связи с этим, искривление в плоскости может иметь следующие разновидности:
- ровный столб, в нижней части заканчивающийся наклоном;
- S — образный изгиб;
- J — образная конструкция.
Указанные изгибы образуются в результате разной плотности слоев грунта. В свою очередь, искривление в пространстве может проявляться в более сложных геометрических формах при бурении нефтяных и газовых скважин. Шахты для воды в своем большинстве делаются прямыми, изгибы могут применяться для обхода скальных пород.
Абиссинский колодец
Колодец абиссинский для воды.
Трубчатый колодец получил свое название по территории в Африке, где впервые использовалась технология извлечения из недр подземной воды без применения специального оборудования.
Самостоятельное бурение скважин выполняется этим старинным способом. Водозабор осуществляется с глубины 8-13 м.
Последовательность работ:
- Собирают бурильную колонну из 1-2 м отрезков труб Ø2″, она же будет выполнять функции обсадной. Бур-фильтр изготавливается сплющиванием забойного конца первой трубы или насадкой на штангу конуса для лучшего проникновения в грунт. В стенках бура сверлят отверстия 6-8 мм, чтобы в них поступала вода, оборачивают металлической фильтровальной сеткой.
- Изготавливают ударную бабку из направляющей трубы Ø100 мм длиной 1 м, утяжеляют ее металлом весом 10 кг, с двух сторон приваривают рукояти.
- Вколачивают бур-фильтр целиком в грунт, после чего прикрепляют к нему следующую секцию колонны сваркой или резьбовым соединением. Забив трубу вслед за буром, операцию повторяют до проникновения фильтра в водоносный горизонт.
- Подключается насос ручной или электрический вакуумный.
Прокачка трубчатого колодца производится до появления чистой воды. Качество жидкости проверяется в лаборатории санэпидемстанции.
Преимущества и недостатки
Достоинством абиссинского водозабора является возможность построить его самостоятельно с минимальным вложением средств. Скважина-игла полностью изолирована от притока верховодки. Трубчатый колодец можно забить в грунт из подвала своего дома.
Недостатков немного:
- невозможность применения погружного насоса из-за малого диаметра колонны;
- необходимость прочистки колодца от песка и ила;
- ограничения по свойствам грунта: способ применяется на мягких породах и крупнозернистых песках.
Срок эксплуатации водозабора ≥30 лет. Обязательное условие долговременности — периодическое извлечение ила и песка из обсадной колонны. Делается это с помощью желонки — цилиндрического сосуда с клапанным затвором.
Типы скважин по глубине
Для производства собственного водозабора важным фактором является достижение определенного водоносного пласта. В свою очередь, каждый из них находится на разной глубине:
- Первым находится «верховодка», в состав которого входят атмосферные осадки с грунтовыми водами. В зависимости от особенностей местности их глубина может достигать 25 метров. Для питья такая вода не годится, она может использоваться для ухода за приусадебным участком, поливки огорода. Для достижения глубины до 10 метров применяется забивная скважина, которая представляет собой толстостенную трубу с коническим наконечником, погруженную в грунт ударным способом.
- Вторая вода находится на глубине 40-90 метров между первым и вторым слоями суглинистого грунта. Этот водоносный слой является наиболее популярным в бытовой сфере. Среднестатистическая производительность такой шахты 0,8-1,2 куб. м/час, чего вполне хватает для удовлетворения нужд семьи при проживании в загородном доме. Такая вода может использоваться в качестве питьевой после дополнительной фильтрации. На бурение такой скважины не требуется разрешение, за потребляемую воду не придется платить поквартальный налог.
- Наиболее чистая артезианская вода находится на глубине до 200 метров, размещается в слое известняка. Природное давление на такой глубине самопроизвольно выталкивает воду на поверхность. Производительность такого водозабора может составлять 3-10 куб. м/час, чего будет достаточно для полноценной жизни нескольких семей. Вода является питьевой, может содержать растворенные минералы.
Несмотря на заявленное качество воды, перед ее употреблением необходимо сделать проверку в СЭС.
Как происходит установка
Осуществляется монтаж электронасоса достаточно просто. Для того, чтобы начать использовать устройство, необходимо только выбрать место для установки, а затем подключить трубы. Для выполнения таких работ не обязательно нанимать специалистов, но для установки насоса необходимо иметь минимальный опыт работы с сантехническим оборудованием.
Монтаж насоса происходит следующим образом:
- На первом этапе происходит выбор места для устанавливаемого оборудования. Лучше всего подготовить для монтажа отдельное сооружение. Расположить его стоит около колодца. Стоит помнить, что необходимо утеплить созданную конструкцию.
- После этого происходит создание бетонного фундамента для механизма. В основание устанавливаются металлические крепежные элементы для описываемого оборудования. Шпильки из металла позволяют нейтрализовать нагрузку, которая постоянно воздействует на конструкцию во время работы. Если не защитить оборудование, из-за вибрации оно может придти в негодность за короткий срок. На этом же этапе и происходит установка поверхностного электронасоса.
- Затем происходит установка оборудования, при помощи которого осуществляется контроль над агрегатом. Многие автоматические системы являются уже настроенными и готовыми к установке. При наличии знаний можно собрать блок управления насосом по частям. Если вы не знакомы с устройством таких механизмов, собирать их самостоятельно не стоит. В состав такого блока входят датчики, а также реле управления, которые контролируют уровень воды и другие параметры. При прекращении подачи воды реле способствуют остановке насоса.
- На следующем этапе происходит подключение патрубка насоса к водопроводной системе. Во время подключения необходимо установить на трубопровод обратный клапан. Это устройство предотвращает переливание воды и ее слив после выключения насоса.
- Затем происходит установка расширительного бака. Перед началом подключения стоит проверить давление в камере. Этот показатель должен соответствовать заявленному производителем. Если же давление не совпадает, его необходимо сначала отрегулировать.
- На последнем этапе происходит соединение кабелей для установленного поверхностного электронасоса. При этом важно сделать выделенную линию для подачи электроэнергии.
Произведя подключение поверхностного насоса к скважине необходимо проверить его работоспособность перед тем, как включать для постоянного перекачивания воды.
Существующие категории скважин
Согласно предназначению скважины бывают следующих категорий:
- Параметрические — позволяющие определить разрез вертикального слоя.
- Поисковые — имеют маленький диаметр, определяют перспективность бурения.
- Разведывательные — определяют потенциал полезных ископаемых.
- Эксплуатационные — способные извлечь полезное ископаемое из земных недр.
Скважины для добычи воды относятся к эксплуатационным, и делятся на дополнительные виды:
- добывающие либо нагнетательные;
- специализированные для технической и питьевой воды, в том числе и поглощающие;
- для мониторинга и наблюдения за пластовым давлением;
- дублеры для выработки;
- оценочные при эксплуатации.
Каждая из них имеет свои особенности при бурении и во время использования.
Поверхностные насосы — что это
Всего насосов существует два вида – погружные и поверхностные. Об их различиях можно догадаться по названию, но для большего понимания разницы этих приборов, нужно знать их важные характеристики. Не будем разбираться в конструкции, а только лишь обсудим самые важные отличия.
Насосная станция – насос и гидроаккумулятор
Поверхностный насос – это устройство, относящееся к категории самовсасывающего оборудования. Максимальная высота, на которую он способен поднять воду со дна скважины, составляет 10,3 метра – это расчетная величина, выведенная, как максимально возможная при нормальном атмосферном давлении. По факту, это значение находится на еще более низком уровне – около 8-ми метров, так как на работу оборудования оказывают влияние различные факторы, вызывающие потери мощности.
Насос и внешний эжектор
8-ми метров для добычи качественной воды, пригодной для питья, конечно недостаточно, поэтому такое оборудование дополняется выносными эжекторами – приспособлениями, помогающими увеличить глубину подъема до 40-ка метров.
Эжектор
Средняя производительность поверхностного насоса находится не на очень высоком уровне — от 1 до 4 кубов в час, но этого с головой хватает, чтобы обеспечить все бытовые потребности даже большой семьи.
Поверхностный насос всасывает воду из колодца по трубе
Рабочее давление, которое создает оборудование, также сильно отличается от модели к модели. Простые приборы имеют показатель около 2 Бар, тогда как более мощные могут доходить до 5-ти, что равно 20 и 50 метрам водяного столба, соответственно.
Погружные насосы опускаются прямиком на дно скважины и управляются посредством выносного блока. Они воду не втягивают, а толкают в систему трубопровода, что позволяет использовать такое оборудование даже в очень глубоких скважинах. 200 метров для них не предел, но это относится к промышленному оборудованию. Для бытового использования вы просто подбираете модель нужной мощности, под глубину вашей скважины.
Насос погружного типа
Такое оборудование может обеспечить очень высокий расход воды – производительность в среднем около 10-15 кубов.
Какими бывают погружные насосы для скважин, их технические характеристики цены и, конечно же, основные критерии выбора подобной техники. Постараемся полноценно ответить на эти важные вопросы в специальной статье.
Сравнение поверхностного и погружного насоса
Какому варианту следует отдать предпочтение на своем участке, если глубина скважины подойдет для обоих типов? Давайте попробуем разобраться в этом вопросе. Нам нужно знать следующее.
- По надежности, ни о какой разнице говорить нельзя, так как качественным или откровенно плохим может быть и то и другое. Тут важнее всего смотреть на производителя, комплектующие оборудования, сервисное обслуживание и так далее.
- Главным уязвимым местом двух типов насосов являет электрический мотор, который может страдать из-за перегрева, износа подшипников, коротких замыканий и прочего. Интересно знать! За охлаждение погружного насоса отвечает жидкость, в которую он погружен. Поверхностный охлаждается крыльчаткой, закрепленной на валу, и приводимой во вращение этим же мотором.
- Куда важнее узнать потребляемую и выдаваемую мощности оборудования, и соотнести их с максимально возможным расходом воды в вашем доме, Например, по лету вы захотите постоянно поливать огород.
- Тут вперед выходит погружное оборудование, так как для подъема воды оно тратит меньше усилий, чем поверхностное, и чем больше глубина, тем большей будет разница. Для скважины глубиной 15 м разница в потреблении составит порядка 25-30%.
Компактная насосная станция для небольшого дома и организации полива - Следующий важный момент – это обслуживание станции. Тут в лидеры вырывается поверхностное оборудование, так как для того чтобы до него добраться, вам достаточно открыть люк и спуститься внутрь кессона, в котором все установлено. Более простое устройство наземного насоса также влияет на этот фактор. Разобрать погружной насос без знания прибора и наличия специализированного инструмента очень сложно. Также сложно его и собрать обратно, так как у этого прибора очень высокие требования к герметичности корпуса – дали промашку, получили моментальный выход оборудования из строя, и остались без воды совсем.
- По цене, конечно, выгоднее брать поверхностные станции, но если у вас постоянно высокий расход воды, то разница в изначальной стоимости нивелируется со временем из-за экономии на электроэнергии.
В общем, решать будете вы сами, что покупать, а мы продолжаем знакомить вас с поверхностным оборудованием.
Виды поверхностных насосов
Мы уже вскользь упомянули, что поверхностный насос относится к самовсасывающему оборудованию. Это означает то, что он самостоятельно может удалять воздух их труб, что недоступно погружным и циркуляционным насосам, которые вместе называются нормально всасывающими.
Насосная станция и сантехнические соединения разного типа
Стандартная поверхностная станция включает в себя не только насос, но и прочие элементы:
- Гидроаккумулятор или мембранный бак, в котором хранится некоторый объем воды для поддержания нормального давления в трубопроводе.
- Всасывающий патрубок.
- Отводящий патрубок.
- Арматура запорная и для контроля и измерений.
- Система фильтров.
Подача воды в дом поверхностным насосом
Все поверхностные насосы являются лопастными, однако в рабочей камере жидкость может перемещаться по-разному. По этому параметру насосы разделяют на вихревые и центробежные. В чем принципиальная разница?
Центробежный насос
В центробежном насосе имеется постоянно вращающееся колесо, состоящее их двух, установленных параллельно дисков. Между ними имеются лопасти. Вращаются детали в разные стороны.
Центробежный насос Pedrollo
Таких колес в системе может быть установлено несколько штук, что определяет мощность аппарата и его назначение. В приборах, используемых в быту, колеса и двигатель имеют общий вал и находятся в одном корпусе. В оборудовании промышленного назначения чаще используется раздельная компоновка, но все части всегда устанавливаются на одной раме. Соединяется двигатель с рабочим валом за счет ременного или трансмиссионного привода.
В принципе это все, что пользователю нужно знать о таких насосах, так как остальные их возможности относятся к промышленному оборудованию.
Вихревой насос
В вихревом насосе, несмотря на наличие лопастей, вода двигается в другом направлении и по иному принципу. Рабочая камера имеет кольцевую форму, к каналу присоединены нагнетательный и напорный патрубки, разделенные уплотнителем. При прохождении воды, она закручивается в двойной винт, наподобие цепочки ДНК. За счет центробежной силы от воздействия винта она попадает в выходной патрубок, в котором сила ускорения воды превращается в силу давления.
Вихревой насос с названием «Вихрь»
В центробежном насосе вода двигается вдоль вала, а после прохождения колеса, может изменить сразу направления на осевое, радиальное или перпендикулярное, что зависит от конструкции агрегата.
Вихревые насосы способны создавать очень высокое давление, однако для них характерны большие энергопотери, и как следствие КПД падает в значительной степени, по сравнению с центробежными. Поэтому им отдают предпочтение только тогда, когда иного выхода не остается, или нужен действительно мощный напор.
Вихревой насос имеет компактный корпус
Еще одно преимущество станции вихревого типа – способность лучше перекачивать жидкости с высоким содержанием нерастворимых в воде примесей, того же песка или глины. Так что, если вода нужна вам не для питья, а, например, для полива, и систему фильтра вы ставить не намерены, вихревые агрегаты это то, что вам нужно.
Основные параметры для выбора насоса
Итак, про высоту, на которую нужно поднимать воду, мы уже писали. На что еще нужно обратить внимание при выборе? Нам нужно точно знать, удаление скважины от дома, и объем перекачиваемой жидкости, который будет зависеть от общего объема водопроводной сети и максимально возможного расхода воды ежемоментно. Банальный пример: открываем кран, ближайший к точке входа в здание – получаем хороший напор, открываем второй — напор падает, причем на удаленной точке ток воды будет самым маленьким.
Насос внутри каркасной конструкции из дерева
Расчеты тут, в принципе не сложны, их вы можете сделать самостоятельно, воспользовавшись онлайн калькулятором, или просто изучив инструкцию от производителя.
Совет! Бытовая техника, работающая с водой, нуждается в постоянном поддержании давления в трубопроводе на уровне не ниже 0,3Бар. Предусматривайте и этот момент тоже при выборе насосной станции.
От чего зависит давление в системе? От мощности насоса и объема гидроаккумулятора – чем он больше, тем стабильнее среднее давление в водопроводе. Дело в том, что при включении насос не работает постоянно, так как ему требуется охлаждение, и при достижении рабочего давления он не должен продолжать его увеличивать. Система устроена таким образом, что он нагнетает воду в гидроаккумулятор, в котором установлен обратный клапан, не дающей воде стекать обратно при отключении насоса. Когда значение давления в баке достигнет установленного порога, насос останавливается. Если при этом продолжается водоразбор, оно постепенно упадет, достигая минимальной отметки, что является сигналом для повторного включения насоса.
Мембранный бак – от него зависит стабильность напора в кране
То есть, чем меньше гидроаккумулятор, тем чаще насос вынужден включаться и отключаться, тем чаще давление будет то расти, то падать. Это приводит к ускоренному износу пусковой аппаратуры двигателя – в таком режиме насосы не служат долго. Поэтому, если вы планируете пользоваться водой из скважины постоянно, покупайте для насосной станции бак с большей емкостью.
Водоснабжение дома из скважины
При обустройстве скважины, в нее устанавливается обсадная труба, по которой вода поднимается вверх. Труба эта может быть разных диаметров, то есть у нее может отличаться пропускная способность. По сечению обсадной трубы тоже можно правильно подобрать оборудование для своего дома.
Интересно знать! Самый на сегодня популярный размер обсадной трубы составляет 100 мм.
Вся необходимая информация будет в инструкции к покупаемому насосу. Также вы можете получить рекомендации от специалистов, которые бурят вам скважину. Они будут точно знать оптимальные рабочие параметры. Не будет лишним также сделать некоторый запас по мощности агрегата, чтобы давление в системе быстрее поднималось до комфортного порога, иначе вода будет постоянно вяло течь из крана.
Конструктивные виды скважин
Используемые конструкции делят скважины на типы:
- с одной колонной;
- с двумя колоннами.
Вышеуказанные типы скважин подразумевают количество труб при бурении и эксплуатации шахты.
Одновременное использование обсадной и эксплуатационной трубы считается более дорогим вариантом, однако позволяет продлить срок эксплуатации. В таком случае даже артезианская скважина может иметь внутреннюю ПВХ трубу.
Виды фильтров из гравия, которые размещаются:
- между породой и водозаборной трубой при нижней заглушке;
- между обсадной и водозаборной колонами при нижней заглушке;
- в при забойной зоне с учетом поступления воды через низ водозаборной трубы.
Каждый из вышеуказанных фильтров имеет свои особенности и преимущества.
Этапы монтажа
Схема установки
Чтобы правильно установить поверхностный насос на водоподающую скважину, помимо самой электропомпы требуется гидроаккумулятор, автоматика для запуска и остановки, реле давления и манометр, а также сетчатый фильтрующий элемент и невозвратный клапан. Дополнительные элементы можно подобрать самостоятельно либо приобрести полнокомплектую установку. Также нужны фитинговые элементы и трубные отрезки с сечением 32 или 25 мм для ввода и вывода.
Трубы приобретают с таким расчетом, чтобы не менее 30 см нижней части находилось под зеркалом воды. Общий размер не должен быть больше, чем указано в инструкции к агрегату.
В месте установки напорного оборудования необходимо соорудить надежный постамент либо арматуру, к которой жестко закрепляется рама агрегата. На ней должны быть крепежные отверстия или ножки. Чтобы снизить вибрацию и шум, под устройство подкладывают коврик из резины.
Монтаж поверхностного насоса на скважину проводится по такой технологии:
- Отрезается кусок полиэтиленовой трубы нужной длины.
- С одного конца трубного отрезка устанавливается муфта из латуни либо пластика с внутренней резьбой, ниппель и невозвратный клапан.
- Дополнительно система оснащается фильтром из сетки для грубого очищения.
- С противоположной стороны труба оборудуется муфтой и подключается к вводу станции. Зачастую на вводах есть внутренняя резьба, ее герметизируют ФУМ-лентой или сантехническим льном.
Для эжекторных моделей требуется монтаж шланга рециркуляционной системы.
Специфические виды скважин на воду
Существуют различные виды скважин:
- Сконструированная на плывуне может иметь углубление 40 метров. Применяется параллельное бурение с установкой обсадных труб. Такая конструкция позволяет получать больший объем воды, в отличие от стандартной конструкции.
- Геотермальная скважина бурится для извлечения воды из подземного горячего источника. Применяется для автономного отопления при обогреве жилья. К тепловому насосу горячая вода поднимается самостоятельно. Суть заключается в использовании горячей воды для обогрева помещения и слива ее обратно в источник. Таким образом помещение получает бесплатное отопление.
Как видим, основные виды скважин отличаются не только по своей конструкции и глубине, а также и по применению.
Выбор: встроенный или внешний
Применяемые в комплекте насосной станции водоснабжения эжекторы по типу установки могут быть встроенными в насос или внешними, при этом разница в их устройстве состоит в монтажных деталях.
Достоинствами встроенного типа эжектора являются компактность и защищенность установки от загрязнений, отсутствие дополнительных механических фильтров для очистки от взвешенных и нерастворимых включений. При этом насосы со встроенным эжектором отличаются более высокой электрической мощностью и повышенным шумом при работе, что следует учитывать при устройстве сети электроснабжения и компоновке участка.
Эжекторы выносного типа (внешние) устанавливаются или непосредственно в скважину, или рядом с ней. Энергоэффективность таких устройств несколько меньше по сравнению со встроенными , но они позволяют работать с более глубокими скважинами.
Особенности мотоблока
Конструктивно, мотоблок-самоделка представляет собой двухколесный агрегат на раме, выдающий до 4 л. с при средней скорости 2,5-2,7 км/ч. Особенности, как и эксплуатационные задачи, во многом определяются выбором силовой установки. Если речь идет о переделке из «Дружбы», от покупного мотоблока его будут отличать следующие параметры:
- малогабаритность, легкость;
- экономность по топливу и материалам для смазки;
- возможность собрать агрегат, заточенный под выполнение конкретных работ (нужный размер рамы, узел для навески).
Мотоблок-самоделка может вспахивать, окучивать посадки, бороновать, косить или устранять ботву, вносить удобрения. Благодаря малогабаритности его можно использовать в труднодоступных местах (для каменистой, плохой почвы мощности самоделки может не хватить). Особенно он будет полезен тем, на чьем участке сила и мощность большого покупного мотоблока будет излишней.
Бензопилу можно пустить за основу самодельного мотоблока
