+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

Как правильно подключить насосную станцию к скважине


Как подключить насосную станцию самостоятельно

Надеемся, что ознакомившись с этой несложной инструкцией, Вам не составит труда подключить насосную станцию самостоятельно или проконтролировать работу тех, кто занимается ее монтажом.

Обвязка насосной станции.

Насосные станции могут работать в нескольких направлениях:

— Подача воды из скважины или колодца

— Подача воды из накопительной емкости

— Повышение давления в трубопроводе

Несмотря на разнообразные варианты использования, монтаж (или обвязка) этого насосного оборудования во всех этих случаях схож.

Выбор места размещения

Первое, что необходимо сделать- это определить место, где будет располагаться насосная станция. Оно может быть как внутри дома, так и снаружи (например, кессон).

При выборе места в первую очередь руководствуются техническими характеристиками — максимальной глубиной всасывания насоса (откуда сможет поднять насос воду). Все дело в том, что максимальная глубина подъема насосных станций — 8−9 метров.

Глубина всасывания — расстояние от зеркала воды, до насоса. Подающий трубопровод можно опустить на какую угодно глубину, качать воду он будет с уровня расположения зеркала воды.

Если насосу «не хватает» небольшого расстояния, то его можно установить в кессон (в случае со скважиной), или соорудить «полочку» в колодце, на которой надежно будет установлена насосная станция.

Условия эксплуатации

Установка насосной станции в доме хороша всем, кроме того, что оборудование при работе шумит. Если есть отдельное помещение с хорошей звукоизоляцией и по техническим характеристикам это возможно — никаких проблем. Часто делают подобное помещение в подвале или в цокольном этаже. Если подвала нет, можно сделать короб в подполе. Доступ к нему — через люк. Этот короб кроме звукоизоляции должен иметь и хорошую теплоизоляцию — диапазон рабочих температур начинается от +5°C. Для снижения уровня шумов станцию можно ставить на толстую резину — для гашения вибрации. В этом случае возможно даже установка в доме, но звук, безусловно все равно будет.

Если вы остановились на монтаже насосной станции в кессоне, он тоже должен быть утепленный, а еще водонепроницаемый. Обычно для этих целей используют готовые железобетонные емкости, но можно сделать кессон из бетонных колец (по типу колодца). Вниз установить кольцо с дном, сверху — кольцо с крышкой. Еще вариант — сложить из кирпича, пол залить бетоном. Но этот способ подходит для сухих участков — уровень подземных вод должен быть ниже на метр ниже глубины кессона.

В отдельно стоящем помещении. Это, можно сказать, вообще идеальный вариант, с помощью которого может быть выполнена установка насосной станции в скважину или колодец — это одновременно и защита от погодных условий, и комфортная эксплуатация. Единственным недостатком может являться то, что будут возникать незначительные вибрации по трубам.

Подключение насосной станции

Начнем с комплектующих, которые будут необходимы для подключения насосной станции:

— Напорно-всасывающий шланг. Он применяется в случаях заборы воды из скважины, колодца или емкости (он позволяет не делать отверстие в бочке, а просто закинуть в нее шланг и качать воду, тем самым упрощая монтаж). Сам шланг состоит из соединительной муфты с резьбой, которая позволяет присоединить его к насосной станции, непосредственно шланга, а на другом его конце располагается обратный клапан и фильтр-сетка.

Это самый простой тип подключения, ведь для того, чтобы пользоваться водой, остается только подсоединить насосную станцию к Вашей системе водоснабжения.

Более «продвинутую» схему, более пригодную для круглогодичного снабжения Вашего дома водой, мы предлагаем рассмотреть ниже:

Как Вы заметили, здесь предусматривается и слив системы, и разводка воды на несколько участков. Такой способ подключения позволит слить воду из системы, если Вы не будете ей пользоваться, что актуально в зимний период.

Пуск насосной станции

Прежде чем приступать к запуску системы, необходимо проверить исправность и соответствие всех элементов, отрегулировать давление воздуха в гидроаккумуляторе. После этого, насосную станцию и всасывающую магистраль необходимо заполнить водой (это делается через специальное отверстие в насосе). Пробку закручиваем на место, открываем кран на выходе к потребителям и запускаем станцию. Затем станцию необходимо подключить к электрической сети для плавного пуска и проверить давление и автоматику. Первое время вода идет с воздухом — выходят воздушные пробки, которые образовались при заливке насосной станции. Когда пойдет вода ровной струей без воздуха, система ваша вошла в рабочий режим, можно ее эксплуатировать. Станция не должна запускаться очень часто, иначе двигатель будет перегреваться. Норма запусков за один час до 20 раз (точная цифра должна указываться в техническом паспорте системы). Затем в процессе эксплуатации необходимо контролировать давление воздуха в гидроаккумуляторе (1,5 атмосферы).

Вас может заинтересовать:

Монтаж скважинного насоса
Установка водонагревателя
Grundfos Scala 2
Магистральные фильтры
Летний душ — мечта любого дачника

Предыдущая статья | Следующая статья

Подключение насосной станции к скважине своими руками по инструкции

Обустройство системы водоснабжения частного дома часто требует подключения насосной станции к скважине своими руками. От качества выполнения действий зависит корректность функционирования системы в дальнейшем. Правильная установка снижает затраты на ремонт и замену компонентов оборудования.

Содержание

  1. Для чего нужна насосная станция
  2. Конструктивные особенности насосной установки
  3. С чего начать сборку и установку водяной станции
  4. Выбираем место для установки
  5. Порядок подключения: пошаговая инструкция
  6. Инструкция по установке и эксплуатации
  7. Какие элементы насосной станции можно изготовить самостоятельно

Для чего нужна насосная станция

Источником воды для питья и хозяйственных нужд часто становится колодец или скважина. Второй вариант считается более надежным. Качественную питьевую воду можно добывать только с большой глубины.

Жидкость поднимается на поверхность и направляется в систему водоснабжения с помощью погружного насоса, снабженного дополнительными устройствами. Возможно применение поверхностного насосного оборудования. Использование установки возможно при наличии неглубокой скважины. Это объясняется ограниченной высотой всасывания.

Внедрение насоса положительно сказывается на функционировании системы водоснабжения. Компактное оборудование предназначено для решения таких задач:

  • добыча воды из источника и ее подача в водопроводную систему дома;
  • выравнивание давления в трубах, предотвращение повреждения водопровода от гидроудара, возникающоге во время запуска системы;
  • защита оборудования от самопроизвольного включения;
  • хранение запасов воды, используемых при отключении электропитания.

Подача жидкости в систему водоснабжения из скважины происходит не при каждом открытии крана. Защитное реле и гидроаккумулятор отслеживают требуемую величину срабатывания. Снижение частоты включений продлевает срок службы двигателя моторной установки.

Конструктивные особенности насосной установки

В зависимости от типа насоса станции бывают блочными или составляемыми из отдельных компонентов. В состав установки входят такие элементы:

  1. Насос.
    Представляет собой агрегат, работающий путем создания центробежной силы. Устройство погружается в скважину или размещается на поверхности. Оно используется для подъема воды из шахты и ее направления в трубопровод. При небольшом объеме добываемой жидкости большая часть ресурса попадает в гидроаккумулятор, необходимый для поддержания нормального напора в системе водоснабжения. Напорную трубу снабжают фильтром грубой очистки, улавливающим крупные примеси, вымываемые из скважины потоком.
  2. Гидроаккумулятор.
    Имеет вид металлической емкости, снабженной изогнутой резиновой прокладкой. Между стенками резервуара и уплотнителем находится сжатый воздух. При наполнении водой мембрана расширяется, давление растет.
  3. Реле давления.
    Эта часть системы отвечает за включение и деактивацию оборудования. Если давление в трубопроводе превышает 3 кг/см³, реле подает сигнал на прекращение работы насоса. При снижении параметра установка включается. Контролируют параметры системы с помощью манометра. Этот же элемент позволяет настраивать реле.
  4. Обратный клапан.
    Эта деталь устанавливается на напорную часть оборудования. Она не позволяет воде вытекать из резервуара. Система функционирует под давлением, клапан препятствует возникновению гидроударов при запуске погружного насоса.

С чего начать сборку и установку водяной станции

После завершения обустройства скважины владелец дома получает технический паспорт. Здесь присутствуют характеристики источника — протяженность, расстояние до водоносного слоя, давление водяного столба, предполагаемый объем добываемой воды.

Эти данные используют при составлении схемы подключения насосной станции к скважине. Зная число точек забора и объема воды, можно вычислить требуемую производительность оборудования.

Не менее важными показателями считают давление воды в трубопроводе. С учетом имеющихся данных рассчитывают рабочие точки установки. Эта характеристика помогает правильно выбрать мощность насоса.

Видео инструкция по сборке насосной станции с погружённым насосом:

Инструкция по сборке водопроводной станции с поверхностным насосом:

Можно купить готовую установку или собрать ее из отдельных компонентов. Если расстояние до водоносного слоя превышает 10 м, рекомендуется раздельное размещение аппаратов.

Выбираем место для установки

Перед тем как подключить насосную установку к скважине самому, нужно выбрать правильное место расположения. Рекомендуется устанавливать аппаратуру вблизи скважины. Чаще всего оборудование защищают кессоном. Размер углубления должен позволять обслуживать механизмы.

Стены приямка облицовывают кирпичом или бетоном. Насос ставят на фундамент из бетона и закрепляют анкерными болтами. Всасывающую трубу в скважину вводят через переходник. Установка станции в кессон положительно влияет на срок службы центробежного насоса.

Компоненты погружного оборудования можно размещать на любом расстоянии от скважины. Управляющий модуль можно установить в подвале или котельной. Помещение должно быть защищено от воздействия влаги. Иначе оборудование быстро выйдет из строя.

 

Существуют такие варианты размещения станции:

  1. Вдали от центра помещения.
    Это позволяет увеличить площадь свободного пространства, необходимого для обслуживания установки. Оборудование не должно контактировать со стенами. Это приводит к возникновению вибрации и посторонних звуков при работе аппаратуры. Постоянные колебания разрушают защитное покрытие, из-за чего металл повреждается.
  2. Размещение в отдельном строении.
    Помогает избежать возникновения шума, однако владелец не может быстро получать доступ к аппаратуре. Некоторые бурят шахту на этапе формирования котлована, из-за чего источник остается в подвале. Установка насосной станции в скважину этим способом позволяет сэкономить средства, однако ремонт и замена компонентов оборудования вызывают затруднения.

Порядок подключения: пошаговая инструкция

Не каждый знает, как правильно подключить насосную станцию. При установке блочного оборудования сборка подразумевает совмещение напорного и втягивающего трубопроводов. К погружаемой в скважину трубе подключают фильтр с клапанами, ее выводят наружу через переходник или оголовок.

Всасывающую линию тщательно герметизируют. В противном случае в систему водоснабжения проникнет воздух, который выведет насос из строя. Напорную часть снабжают вентилем.

12 шагов для подключения насосной станции:

Стоит рассмотреть, как подсоединяют насосную станцию к скважине при выборе модульного оборудования. Соединение скважины с насосной станцией включает такие этапы:

  1. Обвязка гидроаккумулятора.
    В первую очередь монтируют штуцер с 5 патрубками. Его подсоединяют напрямую. После этого настраивают и устанавливают защитное реле, манометр и водопроводный вход. Оставшийся отвод используют для подсоединения напорной трубы.
    В скважины глубиной более 10 м устанавливают погружные насосы. Это позволяет избежать проблем, вызываемых необходимостью установки эжектора и всасывающей части.
  2. Вывод трубопровода.
    Производится через оголовок источника. Напорные трубы укладывают в траншею, подводимую к дому. Элементы должны располагаться ниже глубины промерзания почвы.
  3. Подключение к электрической сети.
    В процессе монтажа устанавливают пусковой блок станции, выход соединяют с ним медными проводами. Питание насоса должно осуществляться через отдельный автоматический переключатель.

После завершения процесса сборки оценивают герметичность соединений. В первый раз гидроаккумулятор наполняют медленно, чтобы не нарушить целостность мембраны.

Инструкция по установке и эксплуатации

Чтобы понять, как установить насосную установку правильно, нужно изучить такие рекомендации:

  1. Оборудование размещают на горизонтальной поверхности. Надежная фиксация предотвратит падение блоков.
  2. Перед пробным запуском измеряют давление в гидроаккумуляторе. Это значение должно составлять 1,5-2 кг/см³. Если величина отклоняется от нормы, закачивают или выпускают воздух.
  3. Гидробак размещают вертикально. Мембрана не должна касаться стенок резервуара.
  4. Помещение с насосным оборудованием снабжают системой сбора и отвода жидкости.
  5. Реле имеет предустановленные настройки, при необходимости их изменяют.
  6. Компоненты размещают так, чтобы при ремонте не нужно было демонтировать всю установку.

Инструкция по настройке, установке и подключению насосных станций

Какие элементы насосной станции можно изготовить самостоятельно

Изготовить своими руками можно гидроаккумулятор. Для сооружения корпуса применяют газовый баллон или любую цилиндрическую емкость. Для вывода воды используют сифонную трубку. Мембрана в этом случае не устанавливается.

Давление должно быть таким, чтобы при включении насоса в систему не проникал воздух. Параметр регулируют с помощью ниппеля, устанавливаемого в верхней части емкости. Защитное реле можно заменить датчиком уровня.

Рекомендуем к прочтению — подключение стиральной машины к водопроводу.

Насосная станция с мокрыми скважинами и сухими скважинами

Большинство крупных насосных станций и многие небольшие станции имеют отдельные мокрые и сухие колодцы. Это позволяет разместить насосы в месте, легко доступном для осмотра и обслуживания.

Заинтересованы в инфраструктуре?

Получайте статьи, новости и видео об инфраструктуре прямо на свой почтовый ящик! Войти Сейчас.

Инфраструктура + Получать оповещения

Одним из первых решений при проектировании насосной станции является выбор традиционного подхода с насосами, установленными в сухой скважине, или использование погруженной скважины с погружными насосами.

Поскольку технология погружных насосов улучшилась и стала общепринятой, погружные насосные станции стали более распространенными. Они имеют небольшую площадь и менее затратны. Высота всасывания не является проблемой для погружных насосов. Клапаны и коллекторы могут быть заключены в свод клапана для легкого доступа. Однако некоторые владельцы не любят погружные станции, потому что для обслуживания требуется подъем насоса. Погружные насосы часто требуют заводского ремонта из-за специальных компонентов и строгих требований к герметизации.

Большинство крупных насосных станций и многие небольшие станции имеют отдельные мокрые и сухие колодцы (рис. 2). Это позволяет разместить насосы в месте, легко доступном для осмотра и обслуживания. Доступен более широкий ассортимент насосов, и можно использовать стандартные двигатели. Коллекторы и клапаны установлены в сухом колодце.

Чтобы избежать ущерба от наводнения, в традиционных конструкциях двигатель устанавливается выше уровня земли. Длинный вал с промежуточными подшипниками соединяет двигатель и насос, но удлиненные валы могут вызвать проблемы с вибрацией. Для устранения вибрации и снижения затрат некоторые владельцы предпочитают погружные насосы в сухой скважине.

Изготовлено по индивидуальному заказу / изготовлено на заводе

Как сухие, так и погружные станции доступны в виде сборных подъемных станций заводского изготовления или в виде индивидуальных конструкций, которые могут быть построены на месте.

Насосные станции заводского изготовления доступны в самых разных конфигурациях. Могут быть размещены все, кроме самых больших мощностей. Большинство поставщиков могут предоставить насосы любого типа, как в сухом, так и в погружном исполнении.

Насосные станции заводского изготовления, как правило, дешевле, чем изготовленные по индивидуальному заказу, и занимают меньшую площадь. Для некоторых владельцев преимуществом является то, что поставщик берет на себя всю ответственность за станцию. С другой стороны, поскольку они, как правило, изготовлены из стали, срок службы станции может быть не таким долгим, как у станций, построенных по индивидуальному заказу.

Индивидуальный дизайн, очевидно, позволяет владельцу обеспечить наличие наиболее желаемых функций. Хотя они и дороже, материалы, из которых изготовлены станции индивидуального дизайна, рассчитаны на долгий срок службы. Пространство для легкого обслуживания и будущего расширения может быть включено.

Выбор насоса

Выбор между погружными или сухоблочными насосами — это только начало процесса выбора насоса. Категории и разновидности центробежных насосов могут показаться бесконечными. Некоторые типы предназначены для решения очень специфических задач, а другие предназначены для широкого применения. Варианты включают:

  • Перекачка твердых частиц Сухие и погружные насосы могут прокачивать сферу до указанного размера; они предназначены для водоотведения
  • Насосы для измельчителей и вихревые рабочие колеса
  • Самовсасывающие насосы, если всасывание с затоплением невозможно
  • Насосы двойного всасывания, используемые для перекачки чистой воды большой производительностью
  • Сальник или торцевые уплотнения
  • Горизонтальные или вертикальные валы
  • Одинарная или двойная улитка
  • Моноблочный или удлиненный приводной вал

Выбор количества насосов и размера (производительности) каждого из них зависит от оптимизации многих факторов. Стоимость жизненного цикла, которая включает расходы на электроэнергию и техническое обслуживание, а также первоначальную стоимость, используется для руководства процессом выбора. Если напор насоса в основном статический, а счета за электроэнергию выставляются только за энергию, то лучше всего использовать несколько насосов с постоянной скоростью. Если стоимость энергии включает в себя время суток и плату за потребление, то лучше всего использовать перекачку с переменной скоростью. Если разница между текущей производительностью и пиковой или будущей производительностью велика, использование нескольких насосов может оказаться экономически выгодным. Следует также учитывать влияние колебаний расхода на нижестоящие станции или процессы очистки.

Рекомендуемое время между последовательными пусками для насосов с постоянной скоростью должно быть более пяти минут и менее 30 минут. Небольшие насосы и насосы, оснащенные плавным пуском или частотно-регулируемыми приводами, могут работать в нижней части этого диапазона, но большие насосы должны работать реже. Время между последовательными пусками насоса можно оценить:

ts = 29,9•Vww
           qp

ts = время между последовательными пусками насоса, минуты
Vww = активный объем обводненного колодца, кубические футы
qp = производительность насоса, галлонов в минуту

Следует отметить, что не все насосы на станции должны быть одинакового размера. Наличие одинаковых насосов дает преимущества в обслуживании, но они обычно менее значительны, чем соображения энергопотребления. Другой возможностью является установка рабочих колес разного диаметра в каждом насосе. Это позволяет увеличить емкость в будущем без ущерба для текущей производительности.

Системы трубопроводов

Для подачи сточных вод из нагнетания насоса в систему транспортировки требуется трубопровод и соответствующие компоненты внутри насосной станции. При проектировании трубопроводной системы необходимо учитывать два основных фактора: размер и материал.

Размер предполагает экономический компромисс. Труба большего размера означает более высокие капитальные затраты. Это компенсируется снижением затрат на энергию из-за более низких потерь на трение. Стоимость увеличивается прямо с диаметром, а трение уменьшается с диаметром в пятой степени. Путем расчета стоимости жизненного цикла можно определить оптимальный размер трубы. Скорость воды должна быть от 2 до 8 футов в секунду. (Для предотвращения оседания твердых частиц в трубопроводе требуется скорость не менее 2 футов в секунду.)

Выбор материала трубы – это компромисс между стоимостью и долговечностью. Сталь обычно дешевле, но более подвержена коррозии, чем ковкий чугун. Трубы из ковкого чугуна часто имеют цементное или полиэтиленовое покрытие для повышения долговечности. Хотя неметаллические трубы часто используются для подземных коммуникаций, они редко используются внутри насосной станции. Способ соединения может существенно повлиять на конечную стоимость системы.

Обратные и запорные клапаны составляют значительную часть стоимости трубопроводов. Типичными являются чугунные корпуса с различными материалами отделки и уплотнений. Следует проконсультироваться с поставщиками для получения рекомендаций.

Дизайн мокрой скважины

Определение конфигурации мокрой скважины может быть сложным. Мокрый колодец может показаться простой ванной для сбора ливневых или сточных вод, но неправильная конструкция может вызвать проблемы для операторов и повредить насосы. Соображения, влияющие на размер и конструкцию колодца для сточных вод, включают минимизацию запахов, устранение вовлечения воздуха и предотвращение осаждения твердых частиц и улавливания накипи.

Высота максимальной поверхности воды обычно ниже уровня самого нижнего входящего коллектора. Однако, когда происходят большие колебания потока, например, во время дождя, воде может быть позволено скапливаться и наполнять канализацию. Это обеспечивает дополнительную емкость для хранения. Очевидно, что уровень никогда не должен превышать высоту самого низкого клиентского соединения.

Высота пола и размеры мокрого колодца определяются ограничениями площадки и требованиями к объему. Минимальная глубина воды должна быть достаточно выше всасывания насоса, чтобы избежать завихрений. Погружные насосы также должны поддерживать достаточную глубину погружения для обеспечения охлаждения двигателя. Активный объем воды (разница между настройками высокого и низкого уровня) обычно составляет от 3 до 6 футов. Высота забора насоса над полом должна быть достаточно высокой, чтобы избежать ограничений, но достаточно низкой, чтобы свести к минимуму отложение твердых частиц.

Твердые вещества во влажном колодце могут стать септическими и вызвать неприятный запах. Во избежание этого углы пола мокрого колодца должны иметь скругления. Создание запаха также сведено к минимуму благодаря тому, что время удерживания во влажном колодце составляет менее получаса. Время удержания можно рассчитать:

HRT = время гидравлического удержания, минуты
Vww = активный объем мокрого колодца, кубические футы
qi = расход входящего потока, галлонов в минуту

Хорошей практикой проектирования считается разделение мокрого колодца пополам и наличие впускных отверстий для насосов в каждом. Это позволяет осушить половину мокрого колодца для очистки и обслуживания, не выводя станцию ​​из эксплуатации.

Многие поставщики насосов имеют большой опыт и подробные рекомендации по проектированию обводненных колодцев и насосных станций. К ним следует обращаться за руководством в процессе проектирования.

После того, как физический дизайн завершен, основные задачи проектирования завершены. В третьей и последней статье этой серии будут рассмотрены дополнительные системы и компоненты, необходимые для обеспечения удовлетворительной работы.


Об авторе

Томас Дженкинс — профессиональный инженер и владелец компании JenTech Inc. в Милуоки, штат Висконсин.

Создайте собственную насосную станцию ​​на солнечной энергии

Джеффри Яго, PE, CEM

Выпуск №91 • Январь/Февраль 2005 г.

В прошлом номере была отличная статья Дороти Эйнсворт о перекачивании воды с помощью механических ветряков. В этом выпуске я рассмотрю еще одну форму «бесплатной» откачки воды. Есть много удаленных приложений, где водяной насос на солнечной энергии более экономичен, чем установка обычного насоса переменного тока, подключенного к сети.

Недавно я разработал насосную систему на солнечной энергии для местного фермера, который хочет перекачивать воду из озера в поилку для скота на отдаленном огороженном поле. Мы также разработали более крупные системы для перекачки непосредственно из пробуренных скважин в приподнятые резервуары для хранения, которые подают воду самотеком обратно в отдаленные ранчо.

Базовое описание системы

Использование солнечной энергии имело экономический смысл, поскольку это место было слишком удаленным для прокладки длинной линии электропередач. Водяная система на солнечной энергии — одна из самых простых в установке систем солнечной энергии, поскольку вам не понадобится аккумулятор или оборудование для зарядки аккумуляторов. Когда светит солнце, система работает, когда солнце не светит, система не проста.


Местные жители наслаждаются «солнечным водоснабжением» из открытого резервуара для питья.

Добавив накопительный бак и увеличив размер насосной системы, можно хранить избыточную перекачиваемую воду, которая может продолжать подавать воду в ночное время или в пасмурную погоду, когда насос выключен.

Насосы постоянного тока низкого напряжения, предназначенные для работы от солнечной энергии, не сконструированы так, как водяные насосы переменного тока на 220 вольт. Водяной насос постоянного тока предназначен для перекачки с использованием абсолютного минимума электроэнергии. К сожалению, это также обычно означает очень низкую скорость потока, поэтому необходимо иметь резервуар для хранения или открытый желоб.

Хотя скорость потока может быть менее одного галлона в минуту (GPM) для насосов меньшего размера, этот небольшой поток будет довольно постоянным в течение солнечного дня (с 9:00 до 15:00 в большинстве мест). Этот низкий расход все еще может обеспечить более 350 галлонов воды в день из всех скважин, кроме самых глубоких.

Солнечный модуль может быть установлен практически в любом месте, но должен быть обращен на юг (для Северной Америки). В большинстве случаев применения на фермах и ранчо модули и контроллер насоса должны быть установлены на приподнятой опоре, чтобы оставаться выше снежных заносов и потенциального ущерба от животных.


Насос SolarJack постоянного тока 24 В для 4-дюймовой обсадной трубы

Крепление на стойке также упрощает регулировку наклона модуля и ориентации восток-запад во время первоначальной установки для достижения наилучших результатов в течение всего года. Для большинства приложений наклон будет равен вашей широте.

Контроллер насоса

Ваша насосная система, работающая от солнечной энергии, должна включать контроллер насоса, такой как на фото на стр. 37. Хотя можно подключить провода насоса непосредственно к выходным клеммам солнечного модуля, контроллер обеспечивает многое улучшенная производительность насоса и управление запуском/остановкой. Это также позволит избежать попыток запуска насоса в остановленном состоянии, когда мощность солнечной энергии слишком мала.

Каждый солнечный модуль размером с жилой дом будет производить достаточно постоянное напряжение 17 вольт практически при любом уровне солнечного света. Однако выходной ток (в амперах) будет прямо пропорционален интенсивности солнца. Насос будет иметь минимальное потребление тока, когда он остановлен и перекачка не происходит. По мере увеличения напряжения частота вращения насоса и подача воды увеличиваются до тех пор, пока имеется достаточный ток. В периоды, далекие от идеальных, выходной ток солнечного модуля (модулей) может быть ниже потребляемого тока, необходимого для начала работы насоса. Контроллер солнечного насоса преобразует любое избыточное напряжение солнечной батареи в больший выходной ток.

Результирующее более низкое напряжение не обеспечит нормального расхода насоса с более медленным вращением, но позволит уменьшить расход в те часы, когда насос обычно «останавливается». В дополнение к согласованию напряжения и токовой нагрузки насоса с зарядным током и выходным напряжением солнечного модуля, контроллер солнечного насоса также включает клеммы для подключения нормально разомкнутых (НО) и нормально замкнутых (НЗ) переключающих контактов. Это упрощает добавление поплавкового выключателя высокого и низкого уровня к резервуару для хранения или поплавкового выключателя нижнего предела для колодца или пруда, являющегося источником воды.

Следующая информация взята из моей книги «Достижение энергетической независимости. Шаг за шагом». Эта книга может оказаться полезной, если вы планируете установить собственную солнечную энергетическую систему, и она содержит гораздо больше деталей, чем позволяет место.

Таблица 1 поможет вам определить, сколько воды вам потребуется в день. Поскольку помпа не будет работать в пасмурную погоду, убедитесь, что у вас есть резервуар или поилка, которых хватит на несколько дней использования.

Основы насосного оборудования

Любой колодезный или нагнетательный насос предназначен для обеспечения заданного расхода воды (GPM) при заданном давлении или подъеме (напоре). «Напор» насоса измеряется в футах и ​​представляет собой общий подъем, который насос может поднять из нижней точки в верхнюю. При измерении расстояния, на которое погружной насос должен поднять воду, вы не начинаете с того, насколько глубоко насос находится в колодце. Вы начинаете с измерения от надземной поверхности до самого низкого уровня воды из скважины во время откачки.

Допустим, мы хотим наполнить открытый резервуар для воды (без давления), который находится на вершине небольшого холма.


Солнечная батарея на мачте во время первоначальной установки

По нашим оценкам, уровень воды в этом резервуаре будет на 3 фута выше уровня земли, но вершина холма на 50 футов выше того места, где будет буриться скважина. Глубина скважины будет 100 футов, а насос будет расположен на глубине 80 футов. Мы замечаем, что уровень воды находится всего в 30 футах от поверхности, но, вероятно, значительно упадет, когда начнется откачка, если только это не очень быстро наполняющая скважина.

Если ваш бурильщик не может предоставить эту информацию, вам необходимо будет оценить, какая «депрессия» будет у скважины во время откачки. Для довольно быстрой подзарядки давайте добавим еще 20 футов к этой предполагаемой просадке. В нашем примере насос должен иметь минимальную высоту подъема (30 футов + 20 футов до самого низкого уровня воды) + 50 футов высоты резервуара + 3 фута глубины воды в резервуаре = 103 фута напора насоса. Если вы хотите преобразовать футы напора в фунты на квадратный дюйм (PSI), разделите давление на 2,31, что равно 45 PSI (103/2,31). Если ваш резервуар будет закрыт и находится под давлением, вам нужно будет добавить желаемое давление воды в резервуаре к напору этого насоса.

Вместо глубокого колодца вам может понадобиться откачивать воду из озера или пруда на более низком уровне до резервуара для хранения. Процедуры оценки подъема насоса, которые мы использовали в приведенном выше примере с глубокой скважиной, также применимы. Однако вы измеряете от уровня поверхности озера, независимо от того, насколько глубоко насос будет находиться под поверхностью.

При использовании большого водоема в качестве источника воды необходимо подвесить насос над дном с помощью подводной опоры или надводных поплавков, чтобы избежать закупорки входного отверстия насоса грязью со дна.


Контроллер солнечного насоса Kyocera (крышка снята)

Другой распространенной ошибкой, которую следует избегать, является не слишком большой размер трубопровода. В большинстве случаев вы будете перекачивать менее двух галлонов в минуту, и при таком низком расходе эти солнечные насосы с низким расходом не будут обеспечивать достаточную скорость воды через большую трубу, чтобы взвешенные твердые частицы не оседали на дно трубы. Типичный бытовой глубинный насос мощностью 1/2 л.с. может перекачивать шесть галлонов в минуту, что обеспечивает гораздо более высокую скорость. Для этих насосов переменного тока с большим расходом используется труба большего диаметра, чтобы поддерживать низкое сопротивление потоку на длинных участках трубопровода. Тем не менее, для солнечного насоса с низким расходом, требующего менее 100 футов трубопровода, 1/2-дюймовая труба из ПВХ, вероятно, будет работать очень хорошо. Для участков длиной более 100 футов я предлагаю использовать трубы из ПВХ диаметром 3/4 дюйма. Если вам нужно прокачать воду на расстояние более 300 футов, размер трубы в 1 дюйм снизит перепад высокого давления в меньшей трубе, но у вас могут возникнуть проблемы с оседанием осадка на дне трубы из-за низкого расхода.

Помните, что назначение резервуара для хранения или поилки состоит в том, чтобы обеспечивать очень медленный поток воды, постоянно перекачиваемый в течение дня, для создания большого объема воды для кратковременных периодов высокого потребления воды.

Размер солнечного модуля


Поплавковый выключатель в баке для отключения насоса при заполнении бака

Вы можете проконсультироваться с дистрибьютором насосов постоянного тока, чтобы определить размер солнечной батареи, которая потребуется для вашего конкретного применения. Для высокого напора (футы подъема) или высокой скорости потока вы можете подумать о покупке насоса постоянного тока с более высоким напряжением вместо меньшего насоса постоянного тока на 12 В. Это потребует использования двух или более номинальных 12-вольтовых солнечных модулей для обеспечения более высокого напряжения.

Начнем с определения размера солнечной батареи. Редко когда какое-либо приложение с солнечной накачкой может обойтись солнечным модулем мощностью менее 75 Вт, а для более крупных приложений потребуется два модуля для приемлемой производительности насоса. Для насоса постоянного тока на 48 В потребуется как минимум четыре солнечных модуля номиналом 12 В (4×12).

Установка, показанная в этой статье, подает воду в поилку для крупного рогатого скота, расположенную на 75 футов выше близлежащего озера, которое находится на расстоянии 300 футов. Мы использовали насос Solar Jack TM на 24 В постоянного тока, два солнечных модуля Kyocera по 60 Вт и 320 футов 3/4-дюймовой трубы из ПВХ. Фотографии сделаны в конце октября после 18:00. и панели больше не были обращены к заходящему солнцу, но к желобу по-прежнему текла почти 1/2 галлона пресной воды в минуту.

Потеря напора в трубопроводе

В дополнение к подъему напора (в футах) ваш насос должен поднимать воду из низкого пруда или пробуренной скважины в резервуар для хранения, он также должен преодолевать сопротивление потоку трубы. Как я уже говорил ранее, для насосов постоянного тока с малым расходом, если вы увеличиваете размер трубопровода, чтобы уменьшить потери на трение, вы можете увеличить проблемы с отложениями при таких низких скоростях потока данных. В Таблице 2 указано сопротивление трубопровода потоку в единицах напора (футы). Это позволяет легко рассчитать общий размер насоса, добавив эту потерю напора на трение в трубе к напору подъема, который мы оценили ранее.

В качестве примера предположим, что вам нужно рассчитать потери давления в трубопроводе для расхода 2 галлона в минуту по трубе длиной 250 футов. Если мы используем 1/2-дюймовую трубу из ПВХ, потери составят 8,9 футов напора (3,56 x 250/100). Если бы мы увеличили размер трубы до 3/4 дюйма из ПВХ, потери составили бы 2,3 фута напора (0,90 x 250/100). При таком низком расходе подойдет любой размер трубы, если только ваш насос не может справиться с дополнительными потерями давления в меньшей трубе. По мере увеличения скорости потока на более длинных участках трубопровода может оказаться неизбежным использование трубы большего размера.

Выбор насоса

В Таблице 3 представлено сравнение размеров нескольких популярных моделей небольших насосов постоянного тока, а также отношение подачи насоса (GPM) к напору насоса (футы).


Learn more