Глибинний насос: розрахунок напору і витрати простими кроками
Ця стаття для власників приватних будинків і дач, які хочуть зрозуміти, як по-людськи і без зайвих формул виконати розрахунок напору і витрати (TDH і Q), вибрати «робочу точку» й підібрати модель, що реально забезпечить комфортний тиск у крані та полив.
У більшості домовласників одна й та сама історія: насос «ніби тягне», але душ слабкий, полив ледве бризкає, а електролічильник крутиться швидше, ніж хотілося б. Причина не в «невезінні», а в тому, що насос підбирали «на око» - без урахування статичного/динамічного рівня, втрат у трубі та потрібного тиску в точці споживання. Добра новина: розрахунок простий, якщо рухатися крок за кроком. Нижче - формула TDH, пояснення «на пальцях», таблиці витрат л/хв, приклад «з нуля» і короткий чек-лист вимірів.
Як порахувати TDH у 5 кроків (короткий гайд):
- Виміряйте динамічний рівень води і висоту найвищої точки споживання.
- Оцініть втрати напору: орієнтир ~10 м на кожні 100 м труби Ø25–32 мм при Q ≤ 2 м³/год + 1–2 м на фітинги/фільтри.
- Задайте потрібний тиск у крані (наприклад, 2 бар для душу) і переведіть у метри: 10 м водяного стовпа ≈ 1 бар.
- Підсумуйте: TDH = Hст + Hвтрат + Hтис (це і є «формула TDH»).
- Визначте Q (витрату) по приладах/мешканцях і поливу, звірте з дебетом свердловини; знайдіть робочу точку насоса на кривій H–Q.
Що входить у «загальний напір» (TDH)
TDH (Total Dynamic Head) - це висота, яку насос має «подолати» з урахуванням трьох складових:
TDH = Hст + Hвтрат + Hтис.
- Hст (статичний компонент) - підйом води від динамічного рівня до найвищої точки використання (наприклад, душ на другому поверсі).
- Hвтрат - втрати напору на тертя у трубах, фітингах, фільтрах, зворотному клапані.
- Hтис - «бажаний» тиск у крані, перерахований у метри водяного стовпа.
Конверсія тиску: 10 м водяного стовпа ≈ 1 бар.
Приклад: треба 2 бар у душі → це ~20 м. Якщо ви питаєте «10 м водяного стовпа - це скільки бар?» - приблизно 1 бар.
Статичний і динамічний рівень - простою мовою
- Статичний рівень: глибина води у спокої, коли насос не працює.
- Динамічний рівень: глибина під час відбору, коли рівень «просідає» (це просідання — drawdown). У розрахунку беремо саме динамічний рівень, бо насос працює у русі, а не «на папері».
Міні-приклад. Статичний 20 м, під час прокачування впав до 26 м; найвища точка в будинку +6 м. Отже, Hст = 26 + 6 = 32 м.
Втрати на тертя: як оцінити без таблиць
Уявіть, що вода «треться» об стінки труби - краплям складніше рухатись, і частина напору зникає. Щоб не лізти в довідники, тримайте просте правило:
- Для труб Ø25–32 мм при витраті до 2 м³/год беріть ~10 м втрат на кожні 100 м траси.
- Плюс 1–2 м запасу на фітинги/фільтри/клапани.
Приклад. Траса 40 м ПЕ32: 40/100 × 10 м ≈ 4 м + ~2 м на фітинги → ~6 м.
Який тиск комфортний у точці споживання
- Побутовий діапазон: 1.5–3 бар.
- Душ: ~2 бар - комфортно більшості.
- Полив: часто 2.5–3 бар, особливо для форсунок/довгих шлангів.
Підвищуйте тиск, якщо маєте другий поверх, вузькі насадки, довгі траси або активний полив. Зменшуйте - коли дебет слабкий або хочете економити електроенергію й ресурс насоса.
Як зібрати вихідні дані на об’єкті
Буквально кілька замірів - і у вас точна картинка. Ось чек-лист вимірів:
- Як виміряти глибину/рівень: мотузка з обтяженням + мітки; робимо пробний відбір і фіксуємо динамічний рівень.
- Висота найвищої точки: різниця між землею і, наприклад, душем на другому поверсі.
- Довжина та діаметр траси, кількість фітингів/фільтрів, наявність зворотного клапана.
- Бажаний тиск у крані (Pкр).
- Площа/сценарії поливу.
- Дебет свердловини (Qсв): стабільна витрата, яку свердловина тримає без небезпечного падіння рівня.
Таблиця «Швидкі вихідні дані»
|
Параметр |
Позначення |
Як визначити |
|
Динамічний рівень, м |
Hдин |
Прокачати свердловину і заміряти глибину у роботі |
|
Найвища точка, м |
Hвис |
Різниця висот від землі до найвищого крана |
|
Довжина траси, м |
L |
Виміряти рулеткою/за планом ділянки |
|
Діаметр труби |
Ø |
Маркування (наприклад, ПЕ32) |
|
Фітинги/фільтри |
- |
Порахувати, додати 1–2 м втрат |
|
Потрібний тиск, бар |
Pкр |
Побутовий комфорт 1.5–3 бар (душ ~2 бар) |
|
Дебет свердловини, л/хв |
Qсв |
Пробний відбір до стабільного рівня |
Рахуємо витрату Q для будинку
Метод 1. По сантехприладах (миттєві л/хв). Це найчесніший спосіб для пікових режимів.
|
Прилад |
Типова миттєва витрата, л/хв |
|
Душ |
8–12 |
|
Кухонний змішувач |
6–8 |
|
Умивальник |
5–7 |
|
Набір бачка WC |
6–8 |
|
Пральна машина (набір) |
8–12 |
|
Посудомийка (набір) |
7–10 |
|
Полив (шланг/форсунки) |
10–20+ |
Складіть ті, що можуть вмикатися одночасно, і помножте на коефіцієнт одночасності 0.5–0.7. Окремо додайте витрату на полив. Це і є витрата по приладах.
Метод 2. По мешканцях + полив. Орієнтир: 1 особа ≈ 200 л/добу. Для пікового режиму беріть ~8.5 л/хв на людину у «гарячі години», множте на 0.5 - 0.7, додавайте полив.
Обов’язково звірити: Qрозр ≤ Qсв (дебет свердловини). Якщо ні - обмежуємо одночасність, ставимо більший гідроакумулятор, розносити полив по чергах.
Робоча точка і крива насоса
У паспорті кожного насоса є крива H–Q: по осі X - Q (м³/год або л/хв), по осі Y - H (м). Ви ставите на графіку свою пару (Q, TDH) і дивитесь, чи лежить точка у середній частині кривої. Там насос працює тихіше, економніше і довше.
Закладаємо запас по напору 10–15%, а якщо плануєте активний полив - до 20%.
Як орієнтири лінійок під бутові витрати часто розглядають, наприклад, Aquatica 777123, Pedrollo 4SR 2/10, OPTIMA 4SDm3/11 - далі все вирішує фактична крива H–Q та ваші H і Q.
Приклад розрахунку «з нуля»
Вхідні дані (за умовою): будинок 2 поверхи, 4 особи; глибина свердловини 40 м; статичний 20 м; динамічний 26 м; до будинку 35 м; ПЕ32; найвища точка +6 м; тиск 2 бар; полив 150 м² - 12 л/хв.
Крок 1. TDH.
- Hст = 26 + 6 = 32 м.
- Hвтрат: 35 м ПЕ32 → 35/100×10 ≈ 3.5 м + 2 м на фітинги = ~6 м.
- Hтис: 2 бар × 10 = 20 м.
TDH = 32 + 6 + 20 = 58 м → округлюємо до ~60 м.
Крок 2. Q.
Побут: орієнтовно одночасно душ (10), кухня (7), набір WC (7) → 24 л/хв; з коефіцієнтом 0.7 → ~17 л/хв. Додайте запас на інші сценарії (наприклад, пральна/посудомийна чергою) і полив 12 л/хв → ~29–32 л/хв. З урахуванням піків приймаємо ~40 л/хв (≈2.4–2.5 м³/год) - це типова ціль для дому на 4 особи з поливом.
Перевірка: Qсв (дебет) має бути не менший за Qрозр.
Крок 3. Підбір насоса по H і Q.
Шукаємо криву, де точка (2.5 м³/год; ~60 м) в центрі робочої зони і є запас по напору 10–15%. Обов’язково передбачаємо захист сухий хід, фільтр грубого очищення і зворотний клапан.
Типові помилки і як їх уникнути
- Завузька труба. Втрати ростуть, насос «душиться», шум, падає тиск у крані. Рішення: Ø25–32 мм для Q до 2 м³/год, перевіряти «10 м/100 м».
- Ігнор динамічного рівня. Брати «статичний» - означає занижувати TDH. Рішення: міряти у роботі, фіксувати статичний і динамічний рівень.
- Вибір «по максимуму». Надлишковий напір = перегрів, кавітація, шум, зайві витрати. Рішення: робоча точка в центрі кривої, запас 10–15% (полив - до 20%).
- Без захистів. Відсутній контроль сухого ходу, фільтри, реле тиску - ризик поломок. Рішення: базовий комплект захисту.
- Не врахували дебет свердловини. Якщо Qрозр > Qсв, рівень падає, насос хапає повітря. Рішення: обмежити одночасність, збільшити гідроакумулятор, каскадувати полив.
Що купити далі
- Відсічіть моделі, у яких крива не покриває ~2.5 м³/год на ~60 м (ваша ціль).
- Залиште ті, де робоча точка лежить у середині кривої H–Q, а запас по напору 10 - 15% (полив - до 20%).
- Переконайтеся у відповідності глибині занурення, розміру колодязя/свердловини, діаметру труби.
- Зручно зробити онлайн підбір за робочою точкою (без зовнішніх сервісів - просто користуйтесь паспортними кривими).
- Далі перегляньте асортимент у розділі Глибинні насоси і порівняйте лінійки Aquatica (DONGYIN, Pedrollo, Optima за графіками H–Q і набором захистів.
FAQ
Як перерахувати метри водяного стовпа в бар?
Діліть на 10: 10 м ≈ 1 бар, 20 м ≈ 2 бар.
Який тиск має бути в крані для душа?
Орієнтир ~ 2 бар, для побуту загалом - 1.5–3 бар.
Як швидко оцінити втрати у трубі без таблиць?
Беріть ~ 10 м/100 м для Ø25–32 мм при Q ≤ 2 м³/год + 1–2 м на фітинги/фільтри.
Що робити, якщо дебет свердловини менший за розрахункову витрату?
Зменшити одночасність, поставити більший гідроакумулятор, рознести полив, або скоригувати Q до рівня Qсв.
Який запас по напору брати - 10% чи 20%?
У побуті достатньо 10–15%; для активного поливу - до 20%.
Чим відрізняється статичний від динамічного рівня?
Статичний - у спокої; динамічний - під час відбору. У розрахунку беремо динамічний.
Як читати криву H–Q у паспорті насоса?
По X - Q, по Y - H; ваша робоча точка має потрапити в середину кривої.
Чи впливає діаметр труби на підбір насоса?
Так. Менший Ø підвищує втрати напору, збільшує TDH і вимоги до насоса.
Як врахувати полив ділянки у витраті?
Додайте витрату на полив (л/хв) до побутової, з урахуванням коефіцієнта одночасності.
Чи відповідають мої показники нормам тиску у мережі будинку?
Так, якщо ви в діапазоні 1.5–3 бар; для душу ~2 бар, для поливу 2.5–3 бар.
SEO Title: Глибинний насос: розрахунок напору і витрати без помилок
SEO Description: Порахуйте TDH і Q для глибинного насоса: прості формули, таблиці л/хв, приклад до ~60 м і ~2.5 м³/год. Перейдіть до підбору моделі у «Глибинні насоси».
