Як встановити глибинний насос у свердловину?

Як встановити глибинний насос у свердловину?

Надійне водопостачання зі свердловини – запорука комфортного життя за містом. Однак навіть найякісніша свердловина не буде корисною без правильно встановленого насосного обладнання. Неправильний монтаж глибинного насоса може призвести до багатьох проблем: зниження продуктивності, швидкого зношування обладнання і навіть виходу з ладу всієї системи водопостачання. При цьому ремонт глибинного насоса, встановлений у свердловині, часто потребує значних витрат та зусиль.

Правильне встановлення глибинного насоса дозволяє забезпечити його стабільну роботу протягом усього терміну служби, який може становити 7-10 років і більше. Крім того, це гарантує оптимальну продуктивність обладнання та захист від типових проблем, пов'язаних із експлуатацією насосів у свердловинах.

У цій статті ми розглянемо всі етапи встановлення глибинного насоса – від підготовчих робіт до остаточного підключення та тестування системи. Дотримуючись наших рекомендацій, ви зможете виконати монтаж самостійно або проконтролювати якість роботи фахівців.

Підготовчі роботи

Перед встановленням глибинного насоса необхідно переконатися, що у вас є вся необхідна інформація про свердловину та відповідне обладнання для монтажу.

Насамперед визначте основні параметри свердловини:

• Глибина свердловини (загальна довжина від поверхні до дна)
• Статичний рівень води (відстань від поверхні до дзеркала води у стані спокою)
• Динамічний рівень води (рівень при працюючому насосі)
• Дебіт свердловини (кількість води, яку свердловина здатна давати в одиницю часу)
• Внутрішній діаметр обсадної труби

Зазвичай, цю інформацію можна отримати з паспорта свердловини, який складається буровою компанією після завершення робіт. Якщо паспорт немає, параметри можна визначити самостійно за допомогою спеціальних вимірювальних пристроїв або запросити фахівців для проведення необхідних вимірювань.

Для монтажу глибинного насоса вам знадобляться наступні інструменти та матеріали:

• Трос для страхування насоса (сталевий чи кевларовий)
• Хомути для кріплення кабелю до водопідйомної труби
• Ізоляційна стрічка або термозбіжна трубка для захисту з'єднань
• Гайкові ключі та викрутки для складання
• Плоскогубці та кусачки для роботи з тросом та проводами
• Рулетка або вимірювальний шнур для контролю глибини занурення
• Тестер для перевірки електричних з'єднань

Залежно від типу труб і з'єднань, що використовуються, можуть знадобитися додаткові інструменти: труборіз, паяльник для поліпропіленових труб, газовий ключ для металевих з'єднань.

Комплектація сучасних глибинних насосів зазвичай включає:

• Безпосередньо насосний агрегат
• Кабель електроживлення (у базовій комплектації часто 30-50 метрів)
• Органи управління (пульт чи блок)
• Зворотний клапан
• Інструкція з монтажу та експлуатації

При виборі насоса важливо враховувати кілька важливих параметрів. Напір насоса повинен бути достатнім для підйому води з урахуванням динамічного рівня та необхідного тиску в системі. Наприклад, якщо динамічний рівень становить 40 метрів, а для комфортного використання потрібен тиск, еквівалентний ще 20 метрам водяного стовпа, то напір насоса має бути не меншим за 60-65 метрів.

Продуктивність насоса не повинна перевищувати дебіт свердловини. Для побутового використання зазвичай достатньо продуктивності 2-4 м3/год. Якщо дебіт свердловини нижче продуктивності насоса, потрібно встановити систему захисту від сухого ходу.

Підготовка насоса до занурення

Після того, як всі необхідні параметри визначені та матеріали підготовлені, можна приступати до підготовки насоса до занурення.
Розпакуйте насос та уважно перевірте комплектацію згідно з інструкцією виробника. Огляньте насос на предмет можливих пошкоджень під час транспортування. Особливу увагу зверніть на цілісність кабелю та його з'єднання із двигуном насоса – це критично важливі компоненти.
Перед зануренням переконайтеся, що параметри мережі відповідають вимогам насоса. Більшість побутових моделей працюють від мережі 220В, але деякі трифазні моделі потребують напруги 380В.

Перевірте працездатність насоса, швидко підключивши його до електромережі. Увага! Не запускайте насос "на суху" більш ніж на 5-10 секунд, це може призвести до пошкодження механічної частини.

Далі необхідно приєднати напірну трубу до вихідного патрубка насоса. Залежно від типу насоса і труб, що використовуються, з'єднання може бути різьбовим або фланцевим. Для забезпечення герметичності різьбових з'єднань використовуйте ФУМ-стрічку або спеціальний сантехнічний льон. Під час затягування з'єднань слідкуйте, щоб не пошкодити пластикові деталі.

На цьому етапі також встановлюється зворотний клапан, якщо він не вбудований у конструкцію насоса. Зворотний клапан запобігає зворотному струму води при зупинці насоса та зберігає заповнення трубопроводу, що полегшує подальші запуски та запобігає гідроударам. Зазвичай клапан встановлюється з відривом 1-2 метрів від насоса. Зверніть увагу на напрямок установки клапана – стрілка на його корпусі має бути спрямована від насоса.

Наступний важливий крок - кріплення кабелю живлення до водопідйомної труби. Кабель повинен бути закріплений таким чином, щоб унеможливити його пошкодження при спуску або під час роботи насоса. Для цього використовують спеціальні хомути або кабельні стяжки, які розміщуються з інтервалом 2-3 метри. Не затягуйте хомути дуже сильно, щоб не пошкодити ізоляцію кабелю.

Якщо довжини штатного кабелю недостатньо, доведеться виконати нарощування. З'єднання кабелю має бути абсолютно герметичним, оскільки воно буде під водою. Для з'єднання використовуйте спеціальні термозбіжні муфти або водостійкі сполучні коробки. У жодному разі не використовуйте звичайну ізоленту для герметизації з'єднань під водою – це призведе до короткого замикання.

До верхньої частини насоса необхідно надійно прикріпити страховий трос. Він повинен витримувати вагу насоса та водопідйомної колони із запасом міцності не менше 2-3 разів. Для більшості побутових насосів достатньо тросу з розривним зусиллям від 200 кг. Правильне кріплення троса гарантує, що насос можна буде витягти зі свердловини навіть у разі обриву або пошкодження водопідйомної труби.

Монтаж трубопроводу

Вибір матеріалу для водопідйомних труб – важливий етап, від якого залежить надійність та довговічність усієї системи. На сьогоднішній день для монтажу глибинних насосів використовуються три основні типи труб: поліетиленові, поліпропіленові та металеві.

Поліетиленові труби ПНД (поліетилен низького тиску) є найбільш поширеним варіантом завдяки оптимальному поєднанню міцності, гнучкості та вартості. Вони витримують тиск до 10-16 атмосфер, стійкі до корозії та мають гладку внутрішню поверхню, що знижує гідравлічний опір. Для побутових свердловин завглибшки до 50-80 метрів зазвичай використовують труби ПНД діаметром 32-40 мм.

Поліпропіленові труби відрізняються підвищеною жорсткістю та температурною стійкістю, але при цьому більш тендітні, особливо при низьких температурах. Їхня основна перевага – простота з'єднання методом термічного зварювання, що забезпечує абсолютну герметичність стиків.

Металеві труби (нержавіюча сталь або оцинкована сталь) застосовуються у випадках, коли потрібна максимальна міцність або термостійкість. Однак вони схильні до корозії, мають велику вагу і високу вартість, тому в побутових свердловинах використовуються рідко.

Після вибору типу труб потрібно забезпечити надійне з'єднання окремих секцій. Для труб ПНД використовуються компресійні чи різьбові фітинги. Компресійні фітинги простіші в монтажі і не вимагають спеціального інструменту, але їхня вартість вища. При використанні різьбових фітингів обов'язково застосування ФУМ-стрічки або сантехнічного льону для герметизації з'єднань.

Якщо ви використовуєте поліпропіленові труби, з'єднання здійснюється за допомогою спеціального паяльника для поліпропілену. Температура паяння складає близько 260 ° C, а час нагрівання залежить від діаметра труби (для труби діаметром 32 мм – близько 6-8 секунд).
При монтажі трубопроводу необхідно закріпити кабель до труби за допомогою пластикових хомутів або спеціальної монтажної стрічки. Крок кріплення – кожні 2-3 метри. Кабель повинен бути закріплений таким чином, щоб не було провисання, але в той же час ізоляція не повинна бути пошкоджена від надмірного натягу.

Дуже важливо правильно розрахувати довжину водопідйомної труби. Насос повинен бути занурений на 1-2 метри нижче за динамічний рівень води, але при цьому не повинен опускатися до дна свердловини. Оптимальна відстань від насоса до дна – 1-5 метрів залежно від якості води та конструкції свердловини.

Занурення насоса в свердловину

Перед початком занурення насоса необхідно ретельно перевірити всі з'єднання та переконатися у їх надійності. Особливу увагу приділіть кріпленню страхового троса – він має бути надійно зафіксований як на насосі, так і на поверхні.

Техніка безпеки під час спуску насоса має першорядне значення. Роботи рекомендується проводити у складі щонайменше двох осіб. Використовуйте захисні рукавички, щоб уникнути порізів об краї труб або трос. Під час роботи з електричними з'єднаннями переконайтеся, що живлення вимкнено.

Процес спуску насоса в свердловину вимагає акуратності та виконується поетапно:

1. Підготуйте першу секцію труби з під'єднаним насосом.
2. Повільно опустіть насос у свердловину, контролюючи спуск за допомогою троса.
3. Коли верхній кінець труби опиниться на рівні гирла свердловини, закріпіть за допомогою спеціального упору або затиску.
4. Підключіть наступну секцію труби, закріпіть кабель та продовжіть спуск.
5. Повторюйте процедуру до розрахункової глибини занурення.

Під час спуску контролюйте вертикальність положення насоса та труби. Уникайте ударів насоса об стінки свердловини. Якщо під час спуску виникає опір, не докладайте надмірних зусиль – це може призвести до пошкодження обладнання або деформації обсадної труби.

Для контролю глибини занурення використовуйте маркування на трубі або страховому тросі. Можна також вимірювати довжину кожної секції труби та вести облік загальної довжини.

Оптимальне положення насоса в свердловині – на 1-5 метрів вище за дно, залежно від умов. Якщо вода у свердловині містить велику кількість піску або інших механічних домішок, рекомендується збільшити відстань до дна. У чистих свердловинах насос можна розташовувати ближче до дна для максимального використання водоносного горизонту.

Облаштування оголовка свердловини

Після того, як насос опущений на потрібну глибину, необхідно правильно облаштувати верхню частину свердловини – оголовок. Це забезпечить захист від забруднень, промерзання та спростить обслуговування.

Герметизація гирла свердловини – обов'язковий етап, що запобігає попаданню поверхневих вод та забруднень у свердловину. Для цього використовуються спеціальні оголовки із пластику або металу, які забезпечують герметичний вивід труби та кабелю.

Стандартний оголовок складається з:

• Кришки з гумовими ущільненнями для водопідйомної труби та кабелю
• Патрубка для підключення до системи водопостачання
• Вентиляційний отвор з фільтром
• Ревізійний люк для обслуговування

Під час встановлення оголовка переконайтеся, що всі ущільнення щільно прилягають до труб і кабелів, не допускаючи проникнення вологи та бруду.

У регіонах із холодним кліматом необхідно передбачити захист від промерзання. Існує два основні способи вирішення цієї проблеми: використання кесона або теплоізоляція наземної частини.

Кесон є герметичною камерою, що встановлюється над гирлом свердловини нижче рівня промерзання грунту (зазвичай 1,2-1,8 метра в залежності від регіону). Усередині кесона розміщуються елементи системи водопостачання: гідроакумулятор, фільтри, запірна арматура. Сучасні кесони виготовляються із пластику або залізобетону та мають діаметр від 1 до 2 метрів.

Якщо установка кесона не планується, свердловину можна обладнати адаптером - спеціальним пристроєм, який герметизує гирло свердловини і дозволяє вивести водогін нижче рівня промерзання ґрунту. У цьому випадку водопровід прокладається в траншеї, що утеплює, до місця введення в будинок.

Для додаткового захисту від промерзання можна використовувати кабель, що гріє, який укладається вздовж водопроводу і всередині оголовка. Потужність такого кабелю зазвичай становить 10-30 Вт на метр, що достатньо підтримки позитивної температури навіть у сильні морози.

Підключення електричної частини

Правильне електричне підключення глибинного насоса – запорука його безпечної та надійної роботи. Цьому етапу слід приділити особливу увагу.

Вибір кабелю для глибинного насоса залежить від потужності насоса та довжини кабельної лінії. Для побутових насосів потужністю до 1 кВт і при довжині кабелю до 50 метрів зазвичай достатньо кабелю перерізом 1,5-2,5 мм. При більшій потужності або довжині застосовують кабель перетином 4-6 мм. Важливо використовувати спеціальний водостійкий кабель, який розрахований на роботу у воді.

Для захисту електродвигуна насоса необхідно встановити комплекс захисної автоматики, що включає:

• Автоматичний вимикач, розрахований на струм, що перевищує номінальний струм насоса на 10-15%
• Пристрій захисного відключення (ПЗВ) зі струмом спрацьовування 30 мА
• Реле захисту від перепадів напруги
• Реле контролю фаз (для трифазних двигунів)

Багато сучасних насосів комплектуються пультами керування, які вже містять необхідні захисні функції. В цьому випадку достатньо правильно підключити пульт згідно з інструкцією виробника.

Особливу увагу слід приділити заземленню системи. Усі металеві частини обладнання мають бути надійно заземлені. Для цього використовується окремий заземлюючий провідник, який підключається до контуру заземлення будівлі або спеціально обладнаного заземлювача. Опір заземлення має перевищувати 30 Ом.

Усі електричні з'єднання мають бути виконані відповідно до вимог електробезпеки. Використовуйте клемні колодки або спеціальні з'єднувачі для надійного та безпечного з'єднання проводів. Місця з'єднань рекомендується розміщувати у герметичних розподільчих коробках.
Електричний щит з автоматикою бажано встановлювати у сухому, захищеному від вологи місці. Якщо щит розміщується в кесоні, використовуйте вологозахищене виконання (ступінь захисту не нижче IP54).

Підключення до системи водопостачання

Після встановлення насоса та облаштування оголовка свердловини необхідно інтегрувати нове джерело водопостачання у загальну систему. Правильне підключення забезпечить стабільну подачу води та збільшить термін служби обладнання.

Ключовим елементом системи водопостачання є гідроакумулятор. Цей пристрій виконує кілька важливих функцій: згладжує гідроудари, створює запас води під тиском та зменшує частоту увімкнення насоса. Для приватного будинку зазвичай достатньо акумулятора об'ємом 50-100 літрів. При виборі враховуйте, що корисний об'єм води в акумуляторі становить близько 30% від загального об'єму.

Гідроакумулятор встановлюється разом із реле тиску, яке керує включенням та вимкненням насоса залежно від тиску в системі. Стандартні налаштування реле тиску: увімкнення при 1,4-1,6 бар, вимикання при 2,8-3,0 бар. Ці параметри можна регулювати в залежності від характеристик насоса та вимог до системи водопостачання.

Для захисту системи від надлишкового тиску рекомендується встановити запобіжний клапан, який спрацьовує при тиску на 10-15% вище за максимальний робочий. Наприклад, якщо максимальний робочий тиск становить 3 бар, запобіжний клапан повинен спрацьовувати за 3,3-3,5 бар.

Монтаж трубопроводів від свердловини до будинку слід виконувати з урахуванням погодних умов. У регіонах з холодними зимами труби прокладаються на глибині нижче рівня промерзання ґрунту (зазвичай 1,2-1,8 м) або з використанням теплоізоляції та кабелю, що гріє. Для прокладки землі краще всього підходять труби ПНД діаметром 25-32 мм, розраховані тиск не менше 10 атм.

Якість води зі свердловини часто потребує додаткового очищення. Мінімальний набір фільтрів включає:

• Механічний фільтр грубої очистки (100-300 мкм) – затримує великі частинки піску та іржі
• Механічний фільтр тонкого очищення (20-50 мкм) – видаляє дрібні завислі частки
• Фільтр знезалізувача – при вмісті заліза більше 0,3 мг/л
• Фільтр пом'якшувач – при жорсткості води понад 7 мг-екв/л

Усі фільтри повинні встановлюватися послідовно, починаючи з фільтрів грубої очистки. Для зручності обслуговування передбачте байпасні лінії, що дозволяють відключати фільтри для заміни картриджів або регенерації без зупинки системи водопостачання.

Для контролю роботи системи рекомендується встановити манометр, який дозволить відстежувати тиск у системі та своєчасно виявляти несправності. Оптимальне місце встановлення манометра – після гідроакумулятора.

Запуск та тестування системи

Після завершення всіх монтажних робіт настає відповідальний момент першого запуску насоса. Правильний запуск дозволить уникнути пошкодження обладнання та перевірити працездатність усієї системи.

Перед запуском необхідно виконати такі підготовчі дії:

1. Перевірте правильність усіх електричних з'єднань
2. Переконайтеся, що всі запірні крани на напірній лінії відкриті
3. Заповніть насос і водопідйомну трубу водою (якщо це передбачено конструкцією)
4. Перевірте тиск повітря в гідроакумуляторі (воно має бути на 10-15% нижче тиску включення насоса)

Перший запуск насоса рекомендується виконати в ручному режимі, спостерігаючи за показаннями манометра та прислухаючись до роботи двигуна. Протягом 1-2 хвилин після запуску має початися подача води. Якщо цього не відбувається, негайно вимкніть насос, щоб запобігти його роботі "всуху".

При нормальній роботі насоса тиск у системі повинен поступово збільшуватись до значення відключення, встановленого на реле тиску. Після цього насос повинен автоматично вимкнутись. Відкривши будь-який водорозбірний кран, переконайтеся, що вода надходить із достатнім натиском.

Перевірте роботу автоматики, спостерігаючи за циклом увімкнення-вимкнення насоса при витраті води. Насос повинен вмикатися при падінні тиску до нижньої встановленої межі та вимикатися при досягненні верхньої. Між циклами повинні бути паузи, які забезпечують запас води в гідроакумуляторі.

Типові проблеми при першому запуску:

• Повітряні пробки в системі – виявляються нерівномірною подачею води та шумом у трубах. Для усунення необхідно стравити повітря через верхні точки системи.
• Недостатній тиск – може бути викликано неправильним налаштуванням реле тиску або недостатнім напором насоса. Перевірте налаштування реле та відповідність характеристик насоса глибині свердловини.
• Часте включення-вимкнення насоса – свідчить про неправильно підібраний гідроакумулятор або неправильний тиск повітря в ньому. Перевірте та відрегулюйте тиск повітря.

Після усунення всіх виявлених проблем система має пропрацювати у тестовому режимі не менше 2-3 годин. За цей час перевірте відсутність протікання, стабільність тиску та температуру електродвигуна насоса (вона не повинна перевищувати 70 ° C).