Selezione e installazione di una pompa da pozzo

Sezioni dell’articolo

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• Definizione dei parametri
• Esempio di calcolo
• Se la potenza è troppo elevata
• Installazione e messa in servizio della pompa
• Protezione della pompa a fondo pozzo
• Glossario di termini

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Sfortunatamente, senza un tipo di pompa ci sono tanti guasti e guasti come nelle pompe sommerse per pozzi domestici. Il motivo non è nella qualità delle attrezzature, ma nel fatto che il progetto e la selezione non vengono eseguiti da progettisti professionisti, ma dai proprietari delle case private o da personale insufficientemente qualificato delle organizzazioni di installazione.

Come, ad esempio, un non specialista sa che il motore di una pompa selezionata con un ampio margine può bruciarsi se la pompa non viene portata nel campo di funzionamento durante l’installazione e la configurazione del sistema.

Speriamo che questo articolo aiuti i lettori a evitare tali errori..

Definizione dei parametri

In tutti i casi, per la corretta selezione della pompa, prima di tutto, è necessario determinare i suoi parametri operativi – portata (Q) e prevalenza (H).

Il consumo di acqua richiesto è determinato dalla produttività totale di tutti i punti d’acqua dell’oggetto, tenendo conto della probabilità del loro uso simultaneo.
In un calcolo semplificato, è possibile utilizzare le seguenti percentuali di consumo di acqua per gli impianti idraulici:
– lavabo – 60 l / h, – cassetta WC – 83 l / h, – lavello cucina – 500 l / h, – doccia – 500 l / h, – bagno – 300 l / h, – rubinetto per l’irrigazione – 1080 l / h.

L’irrigazione di prati e aiuole richiede 3-6 m3 di acqua per m2, mentre il consumo dipende anche dal metodo di irrigazione e dall’intensità dell’irrigazione. La sauna o il bagno richiedono circa 1000 l / h.

Per calcolare la pressione richiesta, viene utilizzata la formula:

Htr = Hgeo + S + Hsvob, dove

Ngeo – l’altezza dell’entrata della conduttura nell’edificio rispetto al livello dinamico dell’acqua nel pozzo (l’espressione numerica del livello dinamico deve essere presente nel certificato del pozzo);
S è la somma delle perdite di carico per attrito nella tubazione e delle resistenze locali (raccordi, raccordi, filtri, ecc.);
Nsvobod – la pressione che deve essere creata all’ingresso dell’edificio, con il calcolo della fornitura nel punto di pressione dell’acqua più remoto e più alto situato 0,5 atm.

Bene i parametri sono di fondamentale importanza per l’utente, in quanto vengono utilizzati per calcolare la prevalenza richiesta e le prestazioni della pompa selezionata. I trapani dovrebbero indicare parametri come livello statico, livello dinamico, portata del pozzo nel certificato del pozzo. Questi dati sono determinati sperimentalmente dall’organizzazione che ha eseguito il lavoro di perforazione. Ovviamente, i risultati del calcolo risulteranno errati se, nel determinare il livello dinamico del pozzo, è stata utilizzata una pompa di potenza ovviamente inferiore a quella necessaria per alimentare la struttura in conformità con le richieste del consumatore. E sebbene sia difficile per l’utente aspettarsi di ottenere rapidamente un passaporto ufficiale per un pozzo artesiano (si tratta di un documento statale che richiede molti permessi e approvazioni), è necessario richiedere la presentazione di dati dettagliati sul pozzo insieme all’atto del lavoro svolto, inclusa l’indagine sulla potenza della pompa che è stata pompata acqua durante la determinazione del livello dinamico. Quando si stipula un contratto per lavori di perforazione, è necessario prestare attenzione alla disponibilità di una licenza da parte del contraente. Alla fine del lavoro, solo le società serie danno sempre al cliente una garanzia e un passaporto dettagliato, dove sono chiaramente indicate tutte le caratteristiche menzionate, nonché il diametro della stringa di rivestimento, l’elenco dei suoli passati, informazioni sul pompaggio di prova del pozzo, ecc. – fino alla marca della pompa consigliata e alla profondità di installazione.

I parametri dei Q e H richiesti per le apparecchiature aggiuntive (jacuzzi, lavatrice, irrigatori, “irrigatori”, ecc.) Sono specificati dai produttori. Quando si installano i filtri per il trattamento dell’acqua, vengono prese in considerazione le perdite di carico (di solito circa 2 atm) e il consumo di acqua per il lavaggio. Per la piscina, è indicato solo il tempo di riempimento.

Esempio di calcolo

Dati iniziali:

È necessario fornire approvvigionamento idrico a una zona suburbana con un cottage a due piani (una cucina, due bagni e una doccia con idromassaggio richiedono una portata di 1 m3 / he una pressione di 4-5 atm.), Un garage, una casa per il personale di servizio (contiene un bagno), uno stabilimento balneare, una piscina di 45 m3, irrigazione del territorio, sistema di trattamento delle acque. Una famiglia di quattro e due membri del personale risiede permanentemente sul sito. Un pozzo profondo 80 m è stato perforato per l’approvvigionamento idrico del sito; diametro della cassa – 150 mm; livello statico – 46 m; livello dinamico – 50 m; portata misurata durante il pompaggio – 3,5 m3 / h.

Calcolo:

Tenendo conto delle percentuali di consumo di acqua (vedi all’inizio dell’articolo), otteniamo il consumo e la pressione totali dei consumatori:
Qtot = 500 + 3 ґ (60 + 83 + 500) + 1000 + 1000 + 2 ґ 1060 = 6500 l / h = 6.5 m3 / h
Нтр = 50 + 8 + 20 + 2 + 30 = 110 m

A causa dell’impossibilità e dell’opportunità di utilizzare tutti i punti d’acqua contemporaneamente, la portata richiesta può essere determinata come 5 m3 / h.
I dati calcolati sono soddisfatti dalla pompa con (Q = 5 m3 / h, H = 120 m); la sua caratteristica è mostrata in fig. 1.

Ciò garantisce un consumo sufficiente per la cucina, un bagno e l’irrigazione. (Si presume che i proprietari non utilizzeranno lo stabilimento balneare e non prenderanno il bagno, si laveranno sotto la doccia e riempiranno la piscina contemporaneamente all’irrigazione dell’area da entrambi i rubinetti.) È più economico utilizzare pompe separate per mantenere la pressione sui sistemi di irrigazione e sull’idromassaggio – questo non manterrà l’intero approvvigionamento idrico ad alta pressione e renderà più stabile il funzionamento della pompa sommersa e il sistema flessibile e indipendente (con l’aiuto di una pompa aggiuntiva, è sempre possibile ottenere alta pressione in qualsiasi punto di analisi). La piscina si riempirà di notte. In questo caso, con l’aiuto di una valvola sulla testa, la pompa dovrebbe essere “strozzata” (creare ulteriore resistenza) in modo che quando si lavora sul riempimento della piscina, il flusso non superi il consentito – 6,5 m3 / h.

Se la potenza è troppo elevata

Fig. 1. Caratteristiche prestazionali di una pompa di dimensioni adeguate.

L’auto-selezione di una pompa da parte di un cliente con requisiti eccessivi di flusso e prevalenza porta spesso alla selezione di una pompa con troppa potenza. Come già accennato, quando si installa un modello sopraffatto, sono possibili complicazioni..

In primo luogo, poiché con tale scelta, la portata nominale supera significativamente la richiesta media di acqua, la pompa funzionerà in modalità acceso / spento frequente. I produttori consentono fino a 30 avviamenti della pompa all’ora, ma solo per un’ora al giorno, con una limitazione generale di 60 cicli al giorno. In ogni caso, l’accensione frequente influisce negativamente sulla durata del motore elettrico e sull’avvio automatico. Per evitare ciò, è necessario installare un grande serbatoio a membrana.

In secondo luogo, con una potenza della pompa sopravvalutata, di conseguenza, la pressione dell’acqua all’ingresso della casa verrà sopravvalutata. Al momento dell’avvio di tale pompa, si verificheranno inevitabilmente forti shock idraulici. Alcuni raccordi potrebbero semplicemente non essere progettati per tale pressione (lavastoviglie e lavatrici, miscelatori), per ridurre la pressione sarà necessaria un’installazione aggiuntiva di riduttori di pressione.

Fig.2 Pompa non abbinata correttamente: punto di lavoro spostato a destra.

In terzo luogo, durante il riempimento della piscina, la pompa funzionerà su un “tubo aperto” senza creare pressione. In tali condizioni, c’è un grande flusso d’acqua alla minima pressione. Il punto di funzionamento della pompa si sposta sulla curva caratteristica a destra, in un’area che non corrisponde all’area di funzionamento della pompa (Fig. 2). La potenza sull’albero sarà massima e con un funzionamento prolungato in questa modalità, il motore si guasterà..

La conseguenza dell’utilizzo di una pompa con una capacità prepotente sarà un aumento generale del costo dell’intero sistema, causato dall’uso di apparecchiature elettriche, materiali e accessori più potenti con un’elevata pressione di esercizio consentita, un aumento dei diametri della tubazione e del pozzo, nonché un aumento del costo del trattamento delle acque.
Se la portata nominale della pompa supera la portata del pozzo, è necessario installare una protezione aggiuntiva per il “funzionamento a secco”. La limitazione e la regolazione della pompa comporteranno un consumo eccessivo di energia.
In altre parole, assicurando la possibilità dell’uso simultaneo di tutti i punti d’acqua installando una pompa sovralimentata, il costo del sistema di approvvigionamento idrico aumenta. Allo stesso tempo, il consumo reale di acqua sarà molto più basso.

Pertanto, sebbene la scelta finale rimarrà sempre con il cliente, è più economico e più corretto scegliere una pompa tenendo conto delle esigenze reali e con l’aiuto di specialisti. È possibile soddisfare i requisiti dell’utente per il sistema di approvvigionamento idrico, fatte salve le regole per la sua installazione e funzionamento, scegliendo la pompa con una caratteristica di funzionamento piatta che è ottimale in questa situazione.

Per un sistema di approvvigionamento idrico, è possibile selezionare una pompa dall’esempio sopra (Fig. 1). Nella zona delle possibili portate (da 4 a 8 m3 / h), la curva della pressione rispetto alla portata per questo modello ha una forma piatta, cioè a basse portate d’acqua, non si verificherà un aumento eccessivo della pressione. Allo stesso tempo, un certo margine consentito nel calcolo del consumo di acqua esclude la possibilità di carenze idriche.

Installazione e messa in servizio della pompa

In ogni caso, qualunque sia la pompa scelta, durante l’installazione è necessario regolare il suo punto di funzionamento in tutte le possibili modalità di funzionamento. Durante la messa in servizio, è necessario misurare la portata fornita (determinata dalla velocità di riempimento di qualsiasi contenitore di volume noto, ad esempio un barile), la pressione generata (in base al manometro sulla testa) e la corrente consumata (misurata con le pinze correnti).

Le caratteristiche ottenute vengono verificate rispetto alla scheda tecnica della pompa secondo il catalogo. Se i parametri operativi vengono superati (di norma, viene fornita una riserva di potenza, ad esempio per la successiva installazione di filtri), è necessario chiudere la valvola all’uscita dal pozzo, creare una resistenza locale aggiuntiva sufficiente a stabilire il punto operativo corretto – al centro della caratteristica Q (H).

L’installazione, così come la selezione della pompa, deve essere eseguita da specialisti qualificati; la società di installazione deve disporre di una licenza per installare questa apparecchiatura.

Protezione della pompa a fondo pozzo

Prima di scegliere e acquistare una pompa, è necessario ottenere informazioni precise sulla tensione di alimentazione sul sito. Ciò è particolarmente importante quando si sceglie una pompa importata. Tutte le apparecchiature fornite dall’estero soddisfano principalmente gli standard industriali del paese di origine. Quindi, per tutte le pompe tedesche, la deviazione di tensione consentita nella rete elettrica dal nominale è compresa tra +6 e -10%. Nonostante tutte le protezioni integrate, la pompa non è progettata per funzionare da una rete con una tensione inferiore a 200 V, tutti i possibili riduzioni e sbalzi di tensione influenzeranno negativamente la durata del motore elettrico. Qui è necessario prevedere una protezione di tensione regolabile come parte del quadro elettrico e pompe trifase anche contro modalità di funzionamento non fase. Non è consigliabile installare potenti pompe monofase. La corrente di avviamento di un motore da 2,2 kW può superare la corrente nominale di 4,4 volte! Per stabilizzare la tensione all’interno del campo operativo con tali sovratensioni, sarà necessario uno stabilizzatore con una riserva di potenza di cinque volte (più precisamente, la scelta sarà fatta dai produttori di stabilizzatori). A volte è più economico per l’utente fornire un alimentatore a 380 V presso la struttura rispetto al corretto funzionamento di una pompa monofase.

Secondo le statistiche, circa l’85% dei guasti si verifica proprio con la parte elettrica della pompa. Il motivo principale è la chiusura a rotazione degli avvolgimenti dello statore a causa del surriscaldamento a causa di sovraccarico idraulico o quando si opera a bassa o cambiando bruscamente la tensione. Entrambi possono essere evitati con un’adeguata protezione da sovracorrente. Un avviatore convenzionale con protezione da sovracorrente lo fa abbastanza bene, ma alcuni installatori dimenticano di adattarsi al valore corrente richiesto. Il risultato di tale negligenza è facile da calcolare: dovrai pagare per sollevare la pompa dal pozzo, ripararla (il prezzo di un nuovo motore), per abbassare la pompa e metterla in funzione. L’importo può superare il costo di una nuova pompa.

Glossario di termini

Prevalenza: pressione in eccesso generata dalla pompa.

Consumo: il volume di acqua della pompa di trasferimento per unità di tempo.

Punto di funzionamento: il punto di intersezione della curva caratteristiche della pompa Q (H) con la caratteristica di resistenza della tubazione SQ2, corrispondente ai valori effettivi della pressione e della portata durante il funzionamento su un sistema di approvvigionamento idrico specifico.

Limitazione: creazione di ulteriore resistenza nella tubazione di scarico.

Caratteristiche prestazionali – un grafico della dipendenza dei parametri operativi della pompa – prevalenza e portata Q (H).

Potenza dell’albero – potenza assorbita dalla pompa

Livello statico: livello costante dell’acqua nel pozzo

Livello dinamico: il livello dell’acqua nel pozzo, stabilito durante il pompaggio della portata specifica

Portata del pozzo – flusso d’acqua stabile fornito dal pozzo.