Статический и динамический уровень воды в скважине: понятия и способы определения

Что такое статический и динамический уровень воды в скважине и как их проверить

Для автономного водоснабжения в частном доме обычно выбирают скважину. Качество получаемой жидкости из нее намного лучше, чем когда забор происходит из открытого водоема либо колодца. При создании и эксплуатации гидротехнического сооружения важно контролировать статический и динамический уровень воды в скважине.

Понятия статического и динамического уровня

Статический показатель равен дистанции от земной поверхности до уровня, на котором располагается зеркало воды в глубинной скважине в состоянии покоя, то есть, когда не работает напорное оборудование. Знание этого показателя позволяет оценить запас подземных источников. На характеристику влияет значение давления внутри пласта, а не сечение шахты артезианского гидросооружения или ее глубина.

Величина это непостоянная, она зависит о таких факторов:

обилие осадков;
число водопотребителей,
интенсивная выкачка воды.

Замер проводят не позднее, чем через час после того, как волнения в скважине успокоились, например, был выключен насос. Также не стоит делать измерения после выпадения обильных осадков, чтобы не получить некорректную информацию. В поверхностных и песчаных водозаборах показатель обычно совпадает с уровнем подпочвенных вод.

От статической характеристики зависит динамический уровень, с помощью которого определяется глубина погружения скважинного насоса. Его измеряют при включенном напорном оборудовании от земной поверхности до водного зеркала. Чтобы у насосной установки не было сухого хода, ее нужно устанавливать ниже определенной отметки с небольшим запасом.

Для каждой помпы динамический показатель различный, он зависит от того, насколько насос производителен. Также на величину влияет сечение обсадных труб. Чем оно больше, тем медленнее будет понижаться уровень.

Насосное устройство по отношению к дну шахты должно располагаться на дистанции не меньше метра. Минимальный динамический уровень для водозабора и помпы от второй прокачки составит сумму этой величины и высоты аппарата. При дистанции от насосного устройства до дна менее полуметра прибор станет захватывать осадочный ил и песок, что скажется на его сроке эксплуатации и чистоте воды. Столб жидкости над напорным оборудованием также должен быть не меньше полуметра, чтобы снизить риск сухого хода.

При измерении нужно учитывать, что в период интенсивного водопотребления водяной столб в скважинном стволе опускается. В это же время из водоносного слоя в гидротехническую установку поступает жидкость. Чтобы значения были корректными, до измерения необходимо подождать примерно час при работающем насосном оборудовании.

Столб воды и дебит скважины

Проверку уровневых значений проводят спустя сутки после бурения гидротехнического сооружения и вносят данные в паспорт установки. Показатели нужны для того, чтобы определить дебит скважины. Он показывает, сколько воды может выдать источник за определенный временной отрезок, к примеру, 10 кубометров в день, либо 3 кубометра в час.

Чем меньше отличие между отметками уровней в процессе откачивания, тем больше дебит при применении напорного оборудования.

Зная данные уровней и производительность напорного устройства, дебитное значение рассчитать несложно. Если рассматривать на примере, то насос, способный поднимать в час куб жидкости, дает межуровневую разницу в пять метров. Если водяной столб чуть больше 15 метров, то фактический дебит окажется равен трем кубическим метрам в час либо 200 литрам на метр. Поскольку не рекомендовано снижение динамического уровня меньше чем на две трети от общей высоты столба воды, эксплуатационный дебит будет около двух кубов в час.

Если не производится откачка жидкости, дебетовое значение будет постоянно равно нулю. Это связано с тем, что забойный напор в стволе делается равным пластовому давлению. Когда достигаются такие условия, прекращается поступление жидкости в шахту.

Чтобы контролировать высоту водяного столба в источнике водозабора и отключать электродвигатель напорного оборудования, если показатель упал до критической отметки, рекомендовано установить датчик уровня воды, который позволит избежать работы всухую.

Как определить уровень воды в скважине

Первые измерения проводятся после обустройства гидросооружения и установки напорного оборудования. Но впоследствии производятся дополнительные замеры, чтобы контролировать скважинный дебит. Рекомендовано проверять уровневые показатели во время повышенного водозабора и при отсутствии осадков на протяжении хотя бы нескольких дней, когда жидкость в скважинной установке находится на минимуме. Обычно это отмечается в дачный сезон, когда много воды уходит на полив посадок.

Узнают уровневые показатели разными способами, в зависимости от измерительного прибора, именуемого уровнемером или УСК.

Чаще применяются простые тросовые модели и электроуровнемеры для замера уровня воды в скважинах. Если гидротехническое сооружение неглубокое, можно воспользоваться аппаратом, собранным самостоятельно.

Наиболее простыми являются тросовые уровнемеры. Конструктивно представляют собой катушку с намотанным измерительным тросом. Принцип работы уровнемера такой – опускают его в шахту до водного зеркала, затем по меткам на тросе определяют необходимый уровень. Но существуют устройства и с более сложной конструкцией.

Лотовые измерители

Конструктивно они похожи на лебедку, но на конце троса установлен лот-хлопушка. Как только этот элемент соприкоснется с поверхностью воды, раздастся хлопок, который является сигналом для проведения замера.

По конструкции лотовые измерители простые, при этом они не требуют источника электропитания. Но при выполнении точных замеров мешают посторонние звуки, в особенности если вода в шахте на большой глубине. Оптимальное расположение водного зеркала для замеров лотовым аппаратом – до ста метров от уровня земли.

Электроконтактные приборы

Такие устройства требуют подключения к сети электропитания. Чтобы обеспечить подачу электричества, контакт подсоединяют к трубе, являющейся проводником, посредством шнура и зажима.

Пользуются электроуровнемерами так:

Аппарат удерживают за ручку и включают тормозной рычаг.
Электрод с грузом опускают в скважинную шахту.
При соприкосновении контакта с водой, слышен характерный звук, а на катушке вспыхивает лампа-индикатор.
По нанесенной на трос разметке снимают показания.

На катушке прибора установлены специальные зацепы, чтобы ее можно было зафиксировать вверху обсадной трубы. Это позволяет защитить трос от вероятных повреждений.

Если на электроконтактном аппарате установлен термометр, он сможет выявить не только уровневые значения, но и водную температуру. Катушка оборудована дисплеем, где высвечиваются температурные показатели.

Волномеры

При установлении уровня воды в скважине используется звуковая волна. Волномер создает ее пневмовыстрелом из пневматической хлопушки. Дальше ведется регистрация времени прохождения звука от устья скважины до поверхности воды. Для этого используется устройство, которое пересчитывает время в расстояние.

Пневмовыстрел позволяет в затрубном пространстве держать повышенное давление, что уменьшает погрешность в определении уровневых показателей.

Ультразвуковые устройства

Самые дорогостоящие приборы среди измерителей. Чтобы получить данные, эхолот подключают к компьютерному устройству. Приборы подобного типа не погружают в шахту, они работают следующим образом:

Ультразвуковой датчик располагают на скважинном устье.
Он посылает сигналы вниз.
Данные высвечиваются на дисплее.

Пользоваться ультразвуковым уровнемером разрешается лишь после обучения. Помимо выявления водного уровня, устройство можно использовать, чтобы найти повреждения трубы и установить степень их сложности.

Проще всего, если гидротехническое устройство создали профессионалы. Специалисты, занимающиеся пробиванием скважинных шахт, выдают паспорт на скважину, где указывают результат расчетов уровней и дебита. Помимо этих показаний в документе есть данные о габаритах и материале обсадных труб и советы по использованию подходящего напорного оборудования.

При отсутствии паспорта замеры придется провести самостоятельно. В этом случае необходимо приобретать напорное устройство с производительностью в четыре раза ниже дебита.

Дебит скважины: определение по статическому и динамическому уровню воды

Значения динамический и статический уровень воды в скважине – основа для определения показателя дебит скважины. Параметры дебита потребуются при покупке оборудования для обустройства.

Статический уровень – Hst

Подземные водные источники расположены между разными по составу пластами грунтов. Пласты давят на воду. Если жидкость находит выход, то сила межпластового давления заставляет фонтанировать.

В практике буровиков встречаются самоизливающиеся гидросооружения, из которых вода льётся без остановки. Это избыточное внутреннее давление выдавливает жидкость на поверхность.

Атмосферно давление даёт обратный эффект, – заставляет жидкость уходить вниз. Противодействие двух видов давления атмосферного и межпластового заставляют воду остановиться на конечной точке внутри ствола скважины. Эта точка – статический или постоянный уровень воды.

На отметку постоянного значения влияет глубина гидросооружения. В источник, пробуренный на верхний водонос глубиной до 10 метров будут попадать сточные воды после дождя и таяния снега. И поверхность будет повышаться. На глубокиеподземные источники пятьдесят – двести метров осадки не влияют. На глубине водоносный горизонт стабилен.

Количество точек водозабора на соседних участках тоже влияет на показатель. Появление новых источников ближе одного километра снизит объём жидкости гидросооружения.

Диаметр обсадной трубы на статический уровень воды в скважине не влияет.

Для достоверного определения постоянного показателя в индивидуальном источнике замеры делайте в засушливый период. Замеряйте значение после периода откачки в пять – шесть дней, когда нужно было часто поливать огород или расходовать жидкость на строительство.

Исходя из минимальных показателей, ошибок при расчёте водоотдачи не будет.

Динамический уровень – Hd

При заборе влаги поверхность жидкости понижается. Чем меньше диаметр обсадных труб и мощнее насос тем быстрее будет опускаться поверхность – зеркало воды. Одновременно с откачиванием жидкости запускается природный процесс межпластового давления. Внутреннее давление стремиться восстановить поверхность до отметки статического положения.

В определённый момент работы насоса объём откачиваемой влаги становиться равным объёму входящей. Поверхность жидкости устанавливается на одной точке – динамическом уровне.

Как измерить

Для определения динамического уровня включите насос на 30 минут минимум. Если на оборудовании установлена регулировка мощности, – установите на среднее значение.

Замерить глубину нахождения воды можно верёвкой. Купите бухту шпагата. На свободный конец привяжите груз (например, металлическую гайку). Опустите в обсадную трубу. Мокрая часть шпагата покажет расстояние до поверхности.

Динамический уровень со временем меняется. Причина в природных изменениях и соседях, которые пробурят скважины в тот же водонос.

Чтобы не делать замеры каждый год закрепите на кабеле чуть ниже динамического показателя датчик. Прибор будет отключать погружное оборудование при попадании воздуха. Если отключения будут учащаться, – перемерьте показания, и опустите насос глубже.

Для чего нужны замеры

Погружные модели охлаждаются водой, в толще которой работают. Если оборудование начнёт работать всухую, то быстро перегреется и сгорит. По этой причине погружной насос устанавливают ниже статического значения.

Разница между статическим и динамическим показателем в один метр – минимально допустимая. Если замеры дали такой или меньший результат – покупайте оборудование слабее.

Дебит скважины – D

Показатель водоотдачи – дебит скважины отражает объём поступающей воды в кубометрах за час при сохранении динамического уровня в неизменном положении. Иначе говоря, дебит – это максимальный объем жидкости, который откачивают за час без риска осушить насос.

Определение дебита гидросооружения по статическому и динамическому значениям.

Способ 1: простой расчёт водоотдачи

Глубина гидросооружения до дна 80 метров.
Статическое значение Hst – 40 метров.
Высота водного столба Hw – разница между глубиной гидросооружения и статическим показателем – 40 метров (80 – 40 = 40 м.).
Интенсивность откачки воды или производительность насоса V составит 3 кубометра в час.
Динамический показатель Hd зафиксирован на отметке 52 метра.
Дебит скважины D составит: V х Hw / (Hd – Hst) = D (3 х 40 / (52 – 40) = 10 кубических метров воды в час.

Первый метод с недостатком: если для откачки применить погружное оборудование другой мощности – значение Hd измениться. На реальный дебит скважины мощность насоса не влияет. Чтобы устранить погрешность применяют второй способ измерения.

Способ 2: точный расчёт дебита

Для точного расчёта производительности гидросооружения промеряйте цифру Hd жидкости два раза. Замеры делайте насосами, отличающимися по мощности и марке изготовителя. Способ снизит конструктивную погрешность оборудования и даёт правдивый результат.

Первый промер жидкости делают как описано в первом способе. Для повторного измерения выжидайте время до того момента, когда вода не восстановит положение как было до откачки на цифре Hst.

Опустите второй насос другой марки и производительности в скважину и начитайте качать воду. Процесс откачки занимает 60 минут. После часа работы померьте динамический показатель ещё раз.

Считаем предварительное значение – цифру удельного дебита (Du) по формуле Du = V2 – V1/ H2 – H1, где:

V1 и V2 – производительность первого и второго насосов.
H1 и H2 – значение снижения уровня по отношению к цифре Hst.

Удельный дебит даёт представление о водоотдаче одного метра динамического уровня гидросооружения.

Точный дебит определяют по формуле: D = (Hf – Hst)*Du, где Hf – глубина установки погружного оборудования.
Таким образом, точный дебит опирается на высоту водного столба от насоса, а не глубины скважины.

Буровики по окончании работ выдают заказчику паспорт на скважину, где прописывают результат расчётов уровней и дебита. Кроме этих значений паспорт содержит информацию о размере и материале обсадных труб и рекомендации о характеристиках оборудования подходящего для безопасной эксплуатации.

Если паспорта нет, замерьте самостоятельно и покупайте оборудование производительностью в четыре – пять раз ниже дебита.

Статический и динамический уровень воды. Что это?

Для подбора техники нужно знать уровень воды в скважине. Необходимо измерить два значения: статическое и динамическое. Данные необходимы для подбора скважинного оборудования. Они указываются в техпаспорте. Рассмотрим, что такое статический и динамический уровень воды в скважине, и как измеряются эти показатели на практике.

Статический и динамический показатель

При достижении водоносного слоя, вода поднимется по обсадной колонне. Движение происходит из-за разницы давления в почве и на поверхности. На определенной высоте вода останавливается. Формируется статический уровень воды в скважине. Замеряется через 1,0-1,5 часа после бурения или выключения насоса.

Высота водяного столба снижается после установки и включения насоса. Техника откачивает воду на поверхность. Образуется динамический уровень артезианской скважины. По законам физики, он всегда ниже статического. Замерять его можно через 30-60 минут после включения насоса.

Разница двух результатов не должна превышать 1 м. Эта разница называется дебитом источника. При артезианском бурении она составляет 2000-5000 литров в час. Если разница составляет 1,2-2,0 и более, техника подобрана неправильно. Нужно найти и устранить ошибку, чтобы оборудование не вышло из строя.

Основные принципы измерения

Оба показателя определяются по аналогичному принципу. Разница состоит в условиях измерения. Как определить статический уровень в скважине – при выключенном на полтора часа насосе. Как определить динамический уровень скважины – когда техника работает полчаса или час.

На значения двух показателей влияют:

Глубина бурения на известняк.
Насыщенность водяного пласта.
Попадание грунтовых или талых вод.
Характеристики установленного насоса.
Срок эксплуатации источника.

Рекомендуется повторять замеры не реже раза год. Это делается при сервисном обслуживании. Контроль позволит избежать сухого хода насоса (что может привести к его поломке). Результаты могут меняться со временем. Это происходит, когда водяной слой исчерпывается или меняется гидрогеология района. Рассмотрим подробнее все способы узнать уровень воды в скважине.

Технологии для измерения

Не советуем выполнять измерения самостоятельно. Если в замерах будут допущены ошибки, то подобранная техника быстро выйдет из строя. Понадобится покупать новое оборудование. Чтобы избежать неоправданных затрат, поручите эту задачу специалистам.

Основные способы измерения:

Погружение груза на леске.
Применение гидростатического датчика.
Использование скважинного уровнемера.

В быту часто используется механический способ замеров. Он не требует специальных приборов. Необходим тяжелый грузик и длинная веревка. Грузик опускается на дно, а затем извлекается на поверхность. Замеряется длина мокрого участка веревки.

Существует еще один способ. Он дает менее точный результат. Необходимо заполнить водой тару с известным объемом. По времени наполнения вычисляется дебит за час. Результат зависит и от мощности насоса. Однако метод позволяет определить, достаточно ли дебита для потребностей дома.

Заключение

После бурения мы измеряем статический и динамический показатели. При выполнении замеров может присутствовать заказчик (по желанию). Если на участке есть артезианская скважина с неизвестным уровнем воды, мы готовы приехать по заявке и выполнить измерения.

Чтобы узнать больше про измерения, позвоните нам. Консультант подробно ответит на любые вопросы. Поможет оформить заявку на выезд инженеров при необходимости.

Динамический уровень воды в скважине: как произвести замер

Водяная скважина с повышенным уровнем воды

Скважину можно считать лучшим источником воды, для обеспечения автономных водопроводных систем. Пробурить и оборудовать её проще, чем выкопать глубокий колодец, да и качество воды несравнимо лучше.
Мы расскажем о том, как определить и как контролировать динамический и статический уровень скважины. А видео в этой статье поможет вам разобраться, как это делать своими руками.

Характеристики уровней

Показатели уровней являются одними из основных характеристик, и учитываются, в первую очередь, при подборе насосного оборудования.
Итак:

Статический уровень воды в скважине, иными словами называют пьезометрическим уровнем. Он отражает расстояние между поверхностью воды и нулевой отметкой земли.
Замеряется это расстояние при выключенном насосе. В не очень глубоких, питающихся из водоносного песчаного пласта, этот показатель, чаще всего, совпадает с уровнем залегания грунтовых вод.
Бывает так, что вода подходит довольно близко к поверхности земли (как на фото сверху), или даже поднимается вровень с ней. В этой ситуации, у каждого владельца скважины возникает вопрос: «Не попадает ли внутрь неё верховодка?».
Для тех, кто не знает: верховодка – это поверхностные воды, впитывающиеся в грунт после дождя или таяния снега. Эта вода не успевает очиститься, и практически всегда бывает грязная и мутная.
Эту версию отрабатывают сразу, пока ещё не засыпаны пазухи между обсадной трубой и грунтом.

Выход воды под давлением пластов

Тогда из нее откачивают воду, понижая её уровень внутри трубы. Если вода, находящаяся в дренажной пазухе, тоже убывает, значит, в конструкции есть плохо герметизированный стык, и верховодка попадает внутрь.
Если же при откачке, вода в выемках между грунтом и стенками трубы остаётся на прежнем уровне – попадания верховодки внутрь не происходит.
Статический уровень скважины – это, в подавляющем большинстве, отражение уровня ближайшего водоёма, с незначительным отклонением в ту или иную сторону. Если разница между данными уровнями и случается, то исключительно из-за особенностей рельефа.
Подземные воды находятся между пластами пород, и испытывают определённое давление. После вскрытия пласта, вода устремляется наверх, и может даже образовать фонтан. Но когда она достигает поверхности, начинает действовать ещё и атмосферное давление.
Через определённый промежуток времени, его воздействие уравновешивает внутрипластовое давление, и водяной столб прекращает подъём, успокаиваясь на определённой отметке.
Вот она-то и является статическим уровнем скважины. Его замеряют через один-два часа после того, как столб воды находился в состоянии полного покоя.
Диаметр обсадной трубы на эту характеристику никакого влияния не оказывает.
Но показатель статического уровня не является величиной постоянной. Это особенно ощущается, если бурение проводилось не до известкового пласта, который способен отдавать наибольший объём воды, а только до песчаного плывуна.

Схематичное изображение уровней скважины

Уровень зеркала воды может повыситься, например, вследствие обильных осадков. Изменение уровня воды в сторону понижения, может произойти в связи с интенсивным выкачиванием воды, и не только из данной скважины, но и из соседних колодцев.
В связи с этим, статический показатель уровня скважины необходимо контролировать, причём, в тот период, когда осуществляется наиболее интенсивный водозабор. Таким периодом может быть летний сезон полива, при отсутствии дождей в течение 4-5 дней.

Замеры необходимо производить два раза: в начале сезона, весной и в конце сентября или октября, в зависимости от региона. От этого показателя зависит и уровень динамический, который влияет на глубину монтажа насоса для скважины.

Замеры уровней и документация

Давайте разберёмся, что такое динамический уровень воды в скважине? Этот показатель замеряется аналогично статическому уровню, но не в состоянии покоя, а при работающем насосе.
Итак:

Естественно, что этот уровень зависит от мощности насоса. И при установке разных насосов, динамический уровень скважины тоже будет разным.

Документ на водяную скважину

Есть такой документ, который называется «паспорт на скважину». Его заполняют специалисты, занимающиеся её оборудованием. Так вот, в этом документе прописывается исчерпывающая информация на данное сооружение.
Вот краткий перечень показателей, указывающихся в паспорте: координаты расположения скважины; характеристики пород, пройденных в процессе бурения; глубина залегания водоносного пласта; динамический уровень, статический уровень; диаметр обсадных труб.
Главной характеристикой любого колодца, является её дебит, то есть, производительность.
Дебет равен объёму воды, который можно выкачать за определённую единицу времени. В паспорт на скважину могут быть занесены и результаты анализа проб воды, забор которых производится перед сдачей её в эксплуатацию.
Как же измерить уровень воды? Существуют разные способы, одним из которых является применение верёвки с грузом, привязанным на конце.
Цена такого приспособления, конечно, минимальна, но большой точности такой способ не даёт. Его можно использовать только в неглубоких колодцах.

Для выполнения точных замеров, существует прибор, который называется «уровнемер для скважин». По сути, это трос или специальная лента, намотанная на катушку, с датчиком на конце. На катушку нанесена градация, благодаря которой становится понятно, какая длина ленты ушла в толщу воды.
Как только датчик уровня воды, на катушку подаётся звуковой или световой сигнал. Точность измерения с помощью уровнемера максимальная, и есть модели этого устройства, позволяющие работать с максимально глубокими скважинами (до 600м).

В промышленных скважинах, для осуществления непрерывного контроля, используются гидростатические датчики уровня. Они фиксируют давление воды, которое изменяется пропорционально уровню.
Данные изменения могут выводиться на экран монитора, или записываться в электронный протокол. Для измерения уровня воды в частных скважинах такой прибор не применяется.

Погружные насосы для колодца с автоматикой: характеристики, рекомендации по выбору и установке

Погружные насосы различных типов сегодня активно применяются собственниками загородных домов и дач для того, чтобы откачивать воду из колодцев на приусадебных участках и под требуемым напором подавать ее в автономную систему водоснабжения. Можно значительно повысить эффективность и удобство эксплуатации такого оборудования, а также минимизировать риск возникновения сбоев при его функционировании, если использовать насос для колодца погружной с автоматикой. Контроль корректности функционирования погружных насосов для колодцев, а также управление их работой осуществляются в автоматическом режиме, что дает пользователю возможность уделять минимум времени таким процедурам.

Автоматическая насосная станция, состоящая из погружного вибрационного насоса и управляющего устройства

Автоматизация погружных насосов, используемых для обслуживания колодцев и скважин, почти исключает человеческий фактор из управления работой такого оборудования, что значительно повышает надежность и долговечность эксплуатации этих устройств.

Типы погружных насосов

Для обслуживания колодцев используют преимущественно два типа водяных погружных насосов, функционирование которых может быть организовано с помощью автоматики:

устройства, работающие по вибрационному принципу;
насосы центробежного типа.

При выборе бюджетного электронасоса для обслуживания неглубокого колодца стоит обратить внимание на гидромашины вибрационного типа.

Кроме невысокой стоимости, насосы данного типа обладают и рядом других достоинств:

простотой конструкции, что облегчает техобслуживание и ремонт;
отсутствие в конструкции вращающихся деталей, что повышает надежность оборудования, а также продлевает срок его эксплуатации;
способность без ущерба для надежности и длительности срока эксплуатации перекачивать жидкие среды, в составе которых содержатся ил и мелкие камешки размером до 2 мм.

В качестве автоматического оборудования для вибрационного насоса можно приобрести комплект с гидроаккумулятором

Среди недостатков вибрационных насосов обычно называют:

низкую производительность;
невысокую глубину всасывания, что не позволяет использовать такое оборудование для откачивания воды из глубоких колодцев;
разрушение незащищенных стенок колодца.

Чаще всего в качестве погружного электронасоса для оснащения колодца используют устройства центробежного типа.

Причины высокой популярности таких насосов заключаются в преимуществах их применения. Сюда следует отнести:

высокую производительность, которая выше в два-три раза аналогичного параметра вибрационных устройств;
формирование потока жидкости с более мощным напором, что позволяет использовать такие насосы для откачивания воды из колодцев, отличающихся большой глубиной;
большой выбор предлагаемых на рынке моделей, что дает возможность подобрать гидромашину в соответствии с требуемыми параметрами.

Погружной центробежный насос «Джилекс» с поплавковым выключателем

Между тем, выбрав для оснащения колодца глубинный насос центробежного типа, следует иметь в виду: содержание в перекачиваемой таким устройством жидкой среде ила, песка и других твердых включений значительно сокращает срок службы оборудования. Так, если в перекачиваемой центробежным насосом воде содержатся растворенный ил и песчинки размером 1–2 мм, то срок службы устройства сокращается в 5–10 раз. Более крупные песчинки вообще могут стать причиной серьезных повреждений деталей насоса.

Чем руководствоваться при выборе

Основными параметрами, которыми руководствуются, выбирая колодезный насос погружного типа с автоматикой или без, являются:

производительность, значение которой указывает на то, какое количество воды электронасос способен перекачать в единицу времени;
значение создаваемого напора потока жидкой среды, измеряемое в метрах водяного столба.

Зависимость между напором и производительностью указывается в техническом описании насоса в виде графика

Кроме того, при выборе погружного насоса с автоматикой следует учитывать характеристики источника водоснабжения – глубину, на которой располагается вода, а также толщину водного слоя.

Для правильного выбора колодезного или скважинного насоса с автоматикой по производительности необходимо рассчитать, какое количество жидкости должно подаваться в трубопроводную систему в единицу времени, чтобы обеспечить потребности всех пользователей водопровода, а также бытовой техники, которая к нему подключена. При выполнении этих расчетов также учитывают требуемое количество воды, используемой для полива сада и огорода в летний период.

Средний расход воды, учитываемый при подборе насоса

Выбирая погружной насос для колодца с автоматикой по значению напора потока жидкости, который способно сформировать такое устройство, можно воспользоваться следующими рекомендациями.

Для оснащения колодцев, которые расположены на расстоянии 5–20 метров от дома, можно приобрести практически любую модель погружного электронасоса.
В том случае, если такое расстояние составляет порядка 20–50 метров, покупают насосы для колодцев с автоматикой, способные создавать напор потока жидкой среды не менее 20 метров.
При расположении колодца на расстоянии 50–100 метров от дома для его обслуживания подойдут автоматические насосы, способные поднимать воду на высоту не менее 40 метров.
Если воду после ее подачи по трубопроводной системе необходимо поднять в здании на определенную высоту, к вышеприведенным параметрам напора следует прибавить значение этой высоты.

Для оснащения недавно отремонтированных и очищенных колодцев можно использовать автоматический погружной насос как вибрационного, так и центробежного типа. Если же колодец давно не чистили, для его обслуживания лучше использовать электронасос вибрационного типа, который, как уже говорилось выше, менее критично, чем центробежный, реагирует на твердые и илистые включения, содержащиеся в перекачиваемой жидкой среде.

Cредние цены на насосы и автоматику к ним

Элементы автоматики

Автоматика для погружного насоса, отдельные элементы которой могут входить в его заводскую комплектацию либо приобретаются и устанавливаются отдельно, позволяет минимизировать риск возникновения ситуаций, приводящих к выходу из строя насосных устройств. Наиболее распространенными из таких ситуаций являются:

падение уровня воды в скважине или колодце, что приводит к работе насоса на холостом ходу и, как следствие, к его перегреву;
перегрев приводного двигателя (причиной может стать функционирование оборудования с повышенной нагрузкой).

Кроме того, автоматика для скважинного насоса или оборудования, используемого для обслуживания колодца, решает задачу по обеспечению бесперебойной работы всей системы водоснабжения. Так, специальное реле, которым может оснащаться погружное насосное оборудование, автоматически отключает помпу при повышении давления воды в трубопроводе и запускает при понижении этого параметра.

Блоки управления насосами могут контролировать поток, минимальное давление и перепады напряжения

В перечень элементов, обеспечивающих работу автоматического погружного насоса для колодца или насоса скважинного с автоматикой, входят:

датчик уровня воды в подземном источнике;
датчик или реле давления воды в обслуживаемой насосом трубопроводной системе;
датчик холостого (или сухого) хода;
блок, управляющий работой всех элементов автоматики.

Все перечисленные выше элементы автоматики погружных насосов можно приобрести по отдельности. Иногда выбирают комбинированные блоки, включающие в себя сразу несколько таких технических средств. С учетом того, что к автоматике для погружных насосов (точнее, к надежности ее функционирования) предъявляются высокие требования, отдавать предпочтение при выборе следует продукции от проверенных производителей.

Принципы взаимодействия погружных насосов с элементами автоматики

Прежде чем приобретать элементы насосной автоматики и разбираться в том, как выполняется их подключение, следует понять, каким образом такие технические средства взаимодействуют со скважинным насосом или с оборудованием для оснащения колодца.

Принцип действия автоматических защитных элементов электрического типа, реагирующих на понижение уровня воды в колодце

Принцип действия таких элементов основан на том, что сила тока, питающего приводной двигатель электронасоса, при уменьшении плотности перекачиваемой жидкой среды также уменьшается. Таким образом, в тот момент, когда во внутреннюю камеру вместе с водой начинает поступать воздух, и плотность перекачиваемой жидкой среды снижается, уменьшается и сила питающего устройство тока (в 2–3 раза), на что сразу реагирует датчик, подающий об этом сигнал блоку управления погружным насосом, который и останавливает работу гидромашины.

Схема включения блока автоматического управления погружным насосом

Следует иметь в виду, что элементами автоматики, принцип действия которых описан выше, оснащаются только центробежные насосы. Оборудование вибрационного типа работает по-другому, поэтому для обеспечения его защиты от холостого хода применяется другая схема.

Еще одним элементом защиты электрического типа является устройство, состоящее из двух электродов, которые подсоединяют к блоку управления. Электроды такого устройства опускаются в колодец до отметки, находящейся на 3–5 см выше минимального критического уровня воды в источнике. В тот момент, когда уровень воды в колодце опускается ниже такой отметки, электрическая цепь между электродами размыкается, что и становится сигналом для отключения насоса.

Схема включения погружного насоса с электродами

Принцип действия датчиков давления воды

Такая автоматика для скважинных насосов, как датчик давления, работает по следующему принципу.

Когда обслуживаемая насосом система водоснабжения полностью наполняется, а в точках водозабора жидкость не расходуется, в трубопроводе повышается давление жидкой среды.
В тот момент, когда давление воды в трубопроводе достигнет максимальной критической отметки, на это среагирует датчик, и насос автоматически отключится.
Как только в точках водозабора начнется расход воды, а давление жидкости в трубопроводе снизится до критической отметки, датчик автоматически запустит насос.

Схема включения датчика давления воды

Датчиками давления могут оснащаться погружные насосы любого типа.

Принцип действия механических элементов автоматики, отключающих насос при понижении уровня воды в колодце

Колодезные насосы с автоматикой могут оснащаться и механическими элементами защиты от понижения уровня воды в подземном источнике. Сюда относятся поплавковые выключатели, автоматически прекращающие работу насоса при падении уровня воды в колодце ниже критической отметки и включающие его, когда уровень жидкой среды в подземном источнике поднимается до нормального значения. При установке таких элементов в колодце очень важно разобраться в том, как подключить их таким образом, чтобы они запускали и останавливали работу насоса именно в те моменты, когда уровень вода в источнике достигает требуемых значений.

Схема подключения насоса с поплавковым выключателем

Для обеспечения эффективной и бесперебойной работы автономной системы водоснабжения может использоваться не только отдельный насос с элементами автоматики, но и погружная насосная станция для колодца. Такие станции, оснащенные гидроаккумулятором, обратным клапаном и элементами автоматики, обеспечивают не только стабильность давления воды в трубопроводной системе, но и подачу в течение некоторого времени жидкой среды в водопровод даже при неработающем насосе.

Какими критериями руководствоваться при выборе погружного насоса с автоматикой

Оптимальный вариант для обустройства системы водоснабжения в частном доме — погружной насос с автоматикой. Работа внутридомовой системы в автономном режиме решает проблему непрерывной подачи воды по всем узлам водопровода, независимо от этажности и площади. Выбирать погружной насос для скважины или колодца нужно исходя из его технических характеристик, глубины забора воды, высоты ее подачи, предварительно рассчитав предполагаемый объем водопотребления.

Область применения и типы погружных насосов с автоматикой
Виды автоматических систем
Критерии выбора
Особенности монтажа
Преимущества и недостатки автоматических устройств

Область применения и типы погружных насосов с автоматикой

Глубинный насос с гидроаккумулятором и реле давления

Погружные насосы с автоматическим управлением применяют для обеспечения водой жилого дома, системы полива приусадебного участка или для выкачивания сточной, талой воды, канализации в случае повреждения системы водоотведения.

Насосы бывают нескольких видов:

Глубинные с центробежным принципом работы для чистой воды. Их опускают в скважины глубиной от 10 до 50 м и более. Корпус цилиндрической формы из нержавеющей стали или металла с антикоррозионным покрытием. Имеют высокую пропускную способность. Продолжительность работы зависит от изготовителя и условий эксплуатации.
Вибрационные. Устанавливают в неглубоких скважинах и колодцах до 10 м. В отличие от центробежных, могут перекачивать воду с легкой взвесью, образуемой во время работы. Есть нюанс: вибрации способствуют проседанию грунта вокруг обсадной трубы. Требуется периодическая прочистка донной воронки для предотвращения поломок оборудования.

На центробежных и вибрационных устройствах устанавливается обратный клапан. Монтируется отдельно. Предназначен для предотвращения возврата воды из системы в скважину.

Виды автоматических систем

Насос с электронным управлением

Работа погружных насосов с автоматическим включением регулируется одним из трех видов оборудования:

Системы с гидроаккумулятором. Встроенная автоматика отслеживает наполненность внутренней мембраны. При снижении давления срабатывает реле и запускается забор воды. Это самый простой вид автоматического управления, регулируемый встроенным манометром.
Электронное устройство-реле с набором датчиков на корпусе насоса и на стенках трубопровода. Датчик в трубе, реагируя на снижение давления, включает мотор. При таком типе автоматики гидроаккумулятор не требуется.
Работой управляет электронное устройство с датчиками высокой чувствительности. Каждая система настраивается по индивидуальным требованиям заказчика. Программируемая автоматика регулирует также мощность подачи и объем жидкости.

Выбор системы автоматики зависит от предполагаемых нагрузок, стоимости и сложности технического обслуживания.

Критерии выбора

Оборудование для системы водоснабжения выбирают по нескольким важным параметрам:

назначение;
характеристики воды в источнике.
производительность погружного насоса с автоматическим включением, которая показывает количество воды, пропускаемое за минуту, час;
высота водяного столба, создаваемая насосом;
глубина скважины;
высота разводки коммуникаций;
длина сети водоснабжения.

Номинальные параметры, указываемые в технической документации, отличаются от фактических. Производитель не принимает во внимание протяженность разводки сети. При расчетах следует учитывать, что каждые 10 м горизонтали соответствуют 1 м вертикального столба.

Особенности монтажа

В зависимости от сложности устанавливаемой автоматики монтаж можно выполнять самостоятельно или обратиться к специалистам. Системы с гидроаккумулятором и блоком-реле относятся к простым — их можно подключить своими руками по прилагаемым схемам так же, как и обратный клапан.

Для бесперебойной работы программируемой электроники установку и сервисное обслуживание должны выполнять квалифицированные специалисты.

Преимущества и недостатки автоматических устройств

Погружные насосы с автоматическим управлением подачи воды отличаются принципом работы, мощностью.

Центробежные устройства обладают высоким запасом прочности. Цилиндрическая удлиненная форма позволяет устанавливать их в обсадную трубу до 20 см диаметром. Мощный поток, создаваемый внутри лопастями мотора, забирает жидкость, не оказывая разрушительных воздействий на скважину. Устанавливаются стационарно. Срок службы, как правило, превышает указанные производителем. Необходимо регулярно чистить фильтры. Работает в чистой воде. При замутнении может выходить из строя мотор.

Для забора воды из колодца или неглубокой скважины лучше устанавливать вибрационные модели такие, как «Грундфос». Оптимальный вариант для дачных участков, поскольку их мощности достаточно, чтобы обеспечить небольшое домовладение или полив участка. В сравнении с центробежными обладают меньшим рабочим ресурсом.

Погружной насос для колодца с автоматикой: типы и принципы работы

Любой владелец загородного дома или дачи знает насколько важно бесперебойное снабжение водой в условиях отсутствия централизованного водопровода. В былые времена люди обходились колодцами, из которых воду черпали ведрами. Сегодня к колодцам добавились скважины, а подъем воды на поверхность осуществляется электрическими насосами. Вершиной технического прогресса в этой области по праву может считаться погружной насос для колодца с автоматикой. Он не только снабжает водой все домашнее хозяйство, но и делает это без серьезного вмешательства человека.

Погружной насос в колодце обеспечит бесперебойное водоснабжение

Назначение и типы насосов для подачи воды из скважин и колодцев

Все насосы погружного типа обеспечивают подъем воды на поверхность с определенной глубины, которая зависит от мощности агрегата, и доставку ее до потребителя. Отличительной особенностью таких насосов является то, что они опускаются частично или полностью в толщу воды. По принципу действия можно различить два различных типа погружных насосов для колодца. С автоматикой или без нее, они бывают:

вибрационные. Основным рабочим элементом таких насосов является подвижный поршень, который и создает давление воды при своем возвратно-поступательным движении. Оно обеспечивается электродвижущей силой катушки индуктивности, к сердечнику которой жестко крепится через шток поршень. На катушку подается ток напряжением 220 В, который создает магнитное поле, вызывающее движение сердечника вместе с поршнем. При втягивании поршня, в рабочую камеру затекает вода. Дойдя до предельной точки, поршень размыкает контакты и отключат магнитное поле. Под действием пружины поршень с силой давит на воду, создавая давление. Этот процесс постоянно повторяется, поднимая воду на необходимый уровень. Эти насосы обладают небольшой мощностью, зато неплохо справляются с мутной водой и мелкими камнями без значительного ущерба своей работоспособности. Стоят они не дорого, порядка 20 – 25 у.е. Поршень можно заменить самостоятельно без особого труда;

Схема вибрационного погружного насоса

центробежные. В этом типе насосов поток воды обеспечивается крыльчаткой, соединенной с валом электродвигателя. Она вращается под действием электродвижущей силы, возникающей, благодаря магнитному полю, на роторе электродвигателя. Такие насосы обладают большой мощностью и могут использоваться для водоснабжения домов и даже предприятий. Минусом является их большая чувствительность к загрязнениям в воде. Даже мелкие камешки, в 1 – 2 мм, способны сократить срок службы агрегата в 5 – 10 раз, а большего размера вообще вывести насос из строя. При этом его ремонт достаточно дорог. Стоимость таких насосов начинается от 100 у.е.

Схема подключения центробежного погружного насоса

Любой из этих типов агрегатов может быть оборудован автоматической системой управления, позволяющей включать агрегат уже при открытии водопроводного крана.

Полезный совет! Если вода в колодце или скважине мутная или в ней попадаются мелкие камешки до 2 мм, то выбирать лучше вибрационные насосы. Они менее восприимчивы к таким загрязнителям. При этом нужно знать, что их мощность в 2 – 3 раза ниже, чем у центробежных.

Погружной насос для колодца с автоматикой

В последнее время все большую популярность набирают погружные насосы для колодца с автоматикой. Это не случайно. Ведь человек всегда стремился облегчить себе жизнь, изобретая те или иные механизмы. Строго говоря, для создания автоматической системы подачи воды мало одного насоса и шлангов. Нужно дополнительное оборудование. К такому оборудованию можно отнести: электронный блок управления, гидроаккумулятор, различные датчики, устройства защиты от перегрева и низкого уровня воды, фильтры.

Погружной насос для колодца

Разберем все эти элементы подробнее. Блок управления служит для получения и обработки сигналов от различных датчиков. Его задача включать и выключать насос в тех или иных ситуациях. Гидроаккумулятор представляет собой закрытый баллон, способный выдержать высокое внутреннее давление. В нем находится мембрана, соединенная с датчиком. Он срабатывает при понижении давления ниже критического. При этом автоматика включает насос, который заполняет водой баллон. Когда давление повысится до необходимого — насос выключится. Сделан этот механизм для того, чтобы насос не работал постоянно, включаясь при каждом открытии крана. Это значительно увеличивает ресурс всей системы и создает стабильное давление в водопроводе.

Статья по теме:

Как установить насос для повышения давления воды в квартире. Классификация насосов для повышения давления в водопроводе квартиры. Критерии выбора, особенности самостоятельной установки.

Датчики служат для снятия показаний с тех или иных параметров. Датчик давления воды определяет этот показатель в водопроводе. Датчик «сухого хода» обеспечивает защиту насоса от перегрева. Он срабатывает на выключение при попадании в систему воздуха, что говорит о снижении уровня воды. Датчик уровня воды обеспечивает отключение насоса при критическом понижении уровня воды. Он устанавливается на поплавках центробежных насосов.

Устройство и работа автоматической системы подачи воды

Чтобы погружные насосы для колодца с автоматикой работали бесперебойно необходимо всю систему монтировать правильно. А устройство ее таково: В колодце или скважине в толще воды или на поплавке расположен насос. От него идет труба, в которой находится ниппель и обратный клапан, не позволяющий воде стекать вниз. Труба соединена на поверхности с крестовиной также через ниппель и обратный клапан. В ней находится датчик давления, соединенный через гибкую подводку с блоком управления.

От крестовины одна труба идет к гидроаккумулятору, а другая ко всем потребляющим элементам: кранам, унитазу, душу, стиральной машине и другим бытовым приборам. Провод от насоса соединен через розетку с блоком управления. Сам блок подключен к сети 220 В через автоматические выключатели, рассчитанные на силу тока от 10 до 16 ампер. Этот параметр зависит от мощности оборудования. Выключатели обеспечивают защиту автоматики и насоса от перегрузок в сети.

Погружные насосы для колодца

Погружные насосы для колодца с автоматикой работают следующим образом: при первом включении насос накачивает воду в гидроаккумулятор через обратный клапан и фильтры, пока давление в нем не достигнет максимального. Датчик давления срабатывает и дает сигнал автоматике на отключение насоса. Теперь система готова к использованию. Включая кран или бытовой прибор с водопотреблением, мы даем возможность воде под давлением выходить из гидроаккумулятора. Воды в нем может быть от 30 до 100 л.

Полезный совет! Покупая гидроаккумулятор, следует иметь в виду, что объем помещающейся в него воды, примерно в 2 раза меньше всего объема устройства. Это связано с тем, что все свободное пространство выше мембраны заполнено воздухом.

Схема обвязки насоса для скважины с гидропневматической автоматикой и кессоном

Когда большая часть воды выйдет, мембрана под действием пружины будет увеличивать объем камеры с воздухом, что снижает давление. При критически низком уровне датчик подаст сигнал в блок управления на включение насоса. Вода, заполнив гидроаккумулятор, вновь увеличит давление и цикл может повторяться вновь и вновь.

Как правильно выбирать погружные насосы для колодца с автоматикой

При выборе погружных насосов для колодца с автоматикой решающим должно быть то, на какую высоту он должен поднимать воду и как далеко ее поставлять. Эти параметры отражены на упаковке и в инструкции. Для мелких до 20 м. колодцев можно использовать любой насос, если вода подается не слишком далеко. В случае, когда расстояние до потребителей не более 50 м, покупать насос нужно с высотой подъема не менее 20 м. Расстояние от 50 до 100 м. заставляет использовать прибор с высотой подъема 40 м.

Схема работы погружного насоса с автоматикой

Выбор насоса зависит и от чистоты воды. В очищенном от песка и мелких примесей колодце, можно использовать любые насосы, а в загрязненных только вибрационные.

Полезный совет! Если планируется налаживать постоянное водоснабжение, то лучше приобретать насос с верхним забором воды. Это позволяет насосу не перегреться при сильном понижении уровня воды и не набрать в себя песка или ила. Насос начнет «глотать воздух», и автоматика выключит его.

Монтаж погружного насоса

Объем гидроаккумулятора следует выбирать, исходя из потребностей семьи. При малом водопотреблении достаточно 50 – 60 л, а при значительном необходимо приобретать баллон емкостью не менее 100 л.

Оборудование своего загородного дома погружным насосом для колодца с автоматикой решит все проблемы с организацией водоснабжения. Вода будет подаваться автоматически и бесперебойно к любому потребителю внутри дома и на садовом участке для полива растений.