Насосная станция для абиссинской скважины

Что такое абиссинская скважина

Абиссинская скважина («игла») — это водозабор с диаметром 2,5–5 см, пробиваемый до первого водоносного слоя глубиной до 10 метров. Такой источник полностью автономен, его производительность обычно не превышает 3–5 кубометров в час, а ещё немного стоит. Такие скважины часто используют на дачных или садовых участках в местах, где водоносный слой залегает неглубоко. 

Немного истории

Изначально для устройства такого колодца использовали отрезки металлической трубы диаметром 2,5–3 см, у которых затачивали один конец, а потом делали в трубе перфорацию в виде небольших отверстий. Эту конструкцию погружали до первого водоносного слоя, а воду откачивали ручной помпой. В таких случаях труба выполняла функцию как эксплуатационной, так и обсадной. Происхождение таких скважин связано с войной с Абиссинией в XIX веке, когда воду в полевых условиях добывали именно таким способом, что и дало название привычной «колонке».

Из чего состоит абиссинская скважина

Схема абиссинской скважины включает: 

• металлический наконечник из закалённой стали, 
• магистральную трубу для откачки, 
• фильтр, 
• соединительные муфты, 
• приёмный клапан,
• бетонные кольца, 
• поршневой ручной насос:
• резиновые кольца.

Преимущества абиссинских скважин — в простоте и скорости монтажа. Имея инструменты, скважину можно пробурить за несколько часов без привлечения тяжёлой техники. Такой водоисточник можно использовать на даче, в загородном доме, на стройплощадке и даже в закрытых помещениях: подвалах, гаражах, банях. Производительность источника может достигать 50 литров в минуту. Качество получаемой воды обычно высокое — в ней отсутствуют растворённые тяжёлые металлы и опасные примеси, хотя многое зависит от качества водоносного слоя и химико-физического состава грунта. Срок эксплуатации достигает 50 лет. А ещё абиссинская скважина — наиболее бюджетное решение, которое поможет в добыче воды, даже при очень скромном бюджете.

К минусам относится уровень фильтрации добываемой жидкости: при невысоком качестве водоносного слоя появляется много примесей, скважина быстро заиливается, объём добычи падает. Ситуацию решают трубы с фильтром, обёрнутым сеткой или проволокой, а также использование фильтра уже после колонки.

Насос или насосная станция

Современная абиссинская скважина представляет собой трубу с фильтром и наконечником внизу («иглой»), ручным или электрическим насосом или насосной станцией. Устройства используются для подачи и перекачки воды, но различаются по конструкции, функциям и возможностям.

• Насос — это механизм, который создаёт давление и перемещает жидкость из одной точки в другую. Обычно это компактное устройство, работающее от электричества. Сам по себе насос выполняет только задачу всасывания и подачи. Насос надо запускать каждый раз, когда вам нужна вода: если его не выключить, вода продолжает течь. Напор отрегулировать тоже нельзя — у насоса постоянная производительность и всё, что он может — качать до тех пор, пока вы его не выключите.
• Насосная станция — это более сложный агрегат, состоящий из насоса и дополнительного оборудования: гидроаккумулятора (бачка, поддерживающего давление), реле давления, обратных клапанов, фильтра, блока управления. Такая станция автоматически поддерживает давление в системе водоснабжения и обеспечивает бесперебойную работу: когда открывается кран-потребитель, давление в системе падает, реле включает насос; когда вода не нужна — насос отключается. Подкачивать воду из скважины и каждый раз запускать систему не надо. 

Цена на насосы и насосные станции различается, и дело не только в производительности или бренде. При прочих равных более высокую стоимость станций обуславливают такие различия:

• Функционал: насос просто качает жидкость, а насосная станция поддерживает стабильное давление, работает в автоматическом режиме, обеспечивает запасы воды под давлением.
• Назначение: насос используют для простых задач (забрать воду из скважины/колодца), а насосная станция — для полноценного водоснабжения домов, когда есть много точек разбора и требуется стабильное давление.
• Комплектация: насос — это одно устройство, насосная станция — весь комплекс узлов и автоматики.
• Автоматизация: насос требует ручного, насосная станция запускается и выключается сама.

Какие насосные станции подходят

Для абиссинских скважин рекомендуется использовать поверхностные самовсасывающие насосы. Дело в том, что самовсасывающий насос при запуске практически не требует участия человека: если оборудовать установку обратным клапаном, при запуске за счёт вращения крыльчатки будет создаваться разрежение и одновременно напор — насос начнёт качать воду из-под земли. 

Обычные поверхностные насосы с такой задачей справятся, но хуже. Для их нормальной эксплуатации требуется заранее полностью заполнить жидкостью как саму камеру насоса, так и всю магистраль. Поскольку обсадная труба скважины соединяется напрямую со входным патрубком насоса, а между всасывающим патрубком насоса и зеркалом воды всегда есть расстояние, запустить систему без подкачки не получится. На практике это выглядит обычно как подкачка ручной помпой с последующим переключением на насос. 

Поэтому для оптимизации водоподачи нужен самовсасывающий насос: центробежный или вихревой. 

Чем они различаются?

Центробежный насос состоит из электродвигателя, корпуса-улитки, а также крыльчатки (диска или цилиндра с лопастями), фиксируемой внутри корпуса на валу двигателя.

В верхней зоне корпуса находится выпускное отверстие — оно расположено над крыльчаткой, к нему присоединяют трубу, из которой будет идти жидкость. В торцевой части корпуса имеется впускное отверстие, находящееся на оси вращения крыльчатки. К нему присоединяется скважинная труба.

Когда насос запускается и лопасти крыльчатки приходят в движение, возникает центробежная сила, которая создаёт разрежение в области впускного отверстия и одновременно формирует напор в области выпускного. В результате вода по подсоединённому шлангу поступает во внутреннюю часть корпуса и по другому шлангу выталкивается наружу.

Важно: центробежный насос допускается включать только при предварительном заполнении корпуса-улитки жидкостью либо устанавливать обратный клапан, который будет защищать от ухода воды. Крыльчатка не способна создавать всасывающее усилие в воздушной среде — именно это и является главным недостатком таких моделей.

Вихревые насосы такого недостатка не имеют. Они способны работать не только с водой, но и с водо-воздушной смесью, то есть могут создавать нужное давление, даже если камера почти полностью заполнена воздухом.

Эта возможность объясняется особенностями конструкции корпуса и заменой стандартной крыльчатки на импеллер (рабочее колесо, нагнетающее воздух в пространство улитки). Там воздух перемешивается с заранее залитой водой и далее по отводящему патрубку выводится наружу.

При выходе воздуха создаётся эффект рециркуляции жидкости, при этом при продавливании газа через жидкость возникает нужное разрежение, которое способствует поднятию воды во входной патрубок. После заполнения камеры вихревой насос работает так же, как и центробежный.

Как выбрать оборудование

Чтобы выбрать оборудование, надо изучить особенности эксплуатации устройств разного типа и составить небольшое техническое задание. 

1. Определите цель использования. Надо понять, для чего вам нужна насосная станция. Оборудование для летнего водопровода не подойдёт для скважины, а модели для частного дома могут отличаться от дачных вариантов. 
2. Опирайтесь на глубину всасывания. Критически важный параметр — максимальная глубина, с которой насос может поднимать воду. Поверхностные станции работают с глубиной до 9 метров. Если вода залегает глубже, понадобится удлинение патрубка и, быть может, более мощное оборудование. Для неглубоких колодцев и скважин подойдут стандартные поверхностные модели. При залегании воды ниже отметки 11 метров рекомендуется использование погружного насоса, который работает только внутри ёмкости. Скважина в данном случае уже не будет считаться абиссинской, а потому стоит вернуться к началу и выбрать другой вариант для организации водоснабжения на участке. 
3. Производительность и мощность. Рассчитайте, сколько воды вам нужно. Производительность насоса должна покрывать потребности всех точек водоразбора: кранов, душа, бытовой техники и т. д. Мощность станции должна обеспечивать стабильное давление в системе. Для точного расчёта можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, но лучше обратиться к профессионалам. 
4. Запас. Покупать оборудование «впритык» не стоит. Даже если сегодня вы учли всех потребителей от крана на кухне до системы автополива в теплице, завтра у вас может появиться гостевой домик или бассейн, и мощности оборудования будет не хватать.
5. Автоматика и защитные функции. Современные станции оснащаются защитой от сухого хода, автоматическим включением/отключением при изменении давления и другими опциями. Это продлевает срок службы насоса и упрощает его использование.
6. Уровень шума и вибрации. Если станция будет стоять в жилом помещении, важно учитывать уровень шума. Некоторые модели имеют шумоизоляцию, что делает их работу тише.
7. Простота монтажа и обслуживания. Лучше выбирать станции с простой установкой и легкодоступными узлами для обслуживания. Это сэкономит время и силы при эксплуатации.
8. Цена и гарантия. Стоимость насосной станции и её обслуживания могут сильно различаться. Рациональнее купить дорогую, но надёжную модель с длительной гарантией, чем дешёвую и менять её раз в пару лет.
9. Условия эксплуатации. Учитывайте, где и как будет использоваться станция. Для зимней работы важна защита от замерзания, а для летнего водопровода — защита от перегрева или молнии. 

Компания «ПКБ ИТО» предлагает проектирование и изготовление насосных станций на заказ по техническому заданию клиента. Учтём тип объекта, параметры среды, нагрузку, требования к автоматизации, энергоэффективности, произведём механический и гидравлический расчет, изготовим и поставим оборудование точно в срок. Оставьте заявку, чтобы получить предложение или проконсультироваться по готовым решениям.