Гидродинамические потери

Что делать, если напора воды в доме нет или он очень мал? А когда ванна набирается за час или новый мощный насос вдруг сгорает? Ответ - правильно подбирать насосное оборудование для системы водоснабжения. Давайте разберемся с одним из важных параметров этого процесса.

Немного о расчетах при подборе насоса для скважины

На самом деле формула подбора скважинного насоса довольно сложна. Нужно знать рабочее давление, умножив его на 10,2, динамический уровень воды в скважине, а также учитывать погрешность измерений и гидродинамические потери. При этом формула не фиксирует, что насос работает не линейно. То же напряжение в сети напрямую влияет на рабочие характеристики насосного оборудования

Необходимо фиксировать, что насос выдает разное количество воды при разной глубине загрузки относительно уровня воды. Когда мы включаем насос, и уровень воды находится высоко, близко к поверхности, насосу легко поднимать воду, потому что он всегда делает это от статического или динамического уровня воды. К тому же открываются и закрываются различные по качеству и количеству точки водоразбора. Все эти параметры следует отслеживать в динамике.

Кроме того скважина в разное время года ведет себя по-разному – выдает разное количество воды. Уровень самой воды в скважине, в зависимости от времени года, тоже различен. Более или менее стабильны гидродинамические сопротивления, это самый простой параметр. О нем и пойдет речь.

Протяженность трубопровода в доме

Гидродинамические потери – это потери в трубопроводе. Он состоит из двух частей – вертикальной и горизонтальной. Вертикальная часть находится в скважине, а горизонтальная идет от устья скважины до дома, внутри и на этажи.

Если вы думаете, что трубопровод короткий, то ошибаетесь. Возьмите рулетку и промерьте. Допустим, в самой скважине около 100 метров трубы, плюс до дома 35 и внутри 60. Так, в 2-этажном доме 10*10 может быть 80-100 метров трубы только холодного водоснабжения. Дополнительно прибавляем к этому гидродинамические потери в фитингах, кранах, муфтах, уголках, фильтрах, обратных клапанах и прочих слабых местах.

Потери напора на трение в фитингах, кранах, фильтрах и пр.

Вы видели в фильмах, как из ворот разом выходят 300 солдат и за пять минут проходят строем. Если же это будет не строй, а стадо, то им не хватит и получаса. Так вот вода -  это «стадо» молекул, имеющих определенную скорость, с не всегда совпадающими векторами. Наши «безмозглые» молекулы, передвигающиеся стадом даже в едином направлении, встречая препятствие, образуют затор. Они замедляют свою скорость – количество молекул, проходящих препятствие в единицу времени, уменьшается.

Пример - вода, убегающая из ванны. По воронке она спускается довольно быстро. Если же вы рукой нарушаете воронку, то скорость значительно замедляется. Чем больше препятствий на пути, тем медленнее. А значит, чем больше фитингов, кранов, заужений диаметров, обратных клапанов, тем меньшее количество воды, под меньшим давлением система будет пропускать через себя.

Потери в трубопроводе

Давайте разберемся и с потерями напора на трении при прохождении воды внутри трубы. Внутренняя поверхность труба не ровная, она имеет шероховатости и выбоинки. Молекулы постоянно «запинаются» об эти холмики и тоже теряют скорость. Еще одно препятствие – узость внутреннего диаметра, где вода проходит медленнее.

Такие потери считаются по специальным формулам. Расчеты просты, но каждый раз рассчитывать их утомительно. Потому существуют уже готовые таблицы, по которым можно быстро прикинуть, каковы будут гидродинамические потери на трубопроводе, в зависимости от материала трубы. Эти формулы учитывают определенные коэффициенты шероховатости трубы, температуру воды, материал и пр.

Возможные потери напора в трубопроводе

Итог - гидродинамические потери на трубопроводе могут быть довольно серьезны. При 25-ой пластиковой водоподъемной трубе при перекачке 1,5 кубометров воды в час на общую длину в 50 метров, можно потерять четверть атмосферы. Что, в свою очередь, ведет к тому, что насос, какое-то время «попыжившись», сгорает.

Вывод - прежде чем заказывать какую-либо услугу, выясните, а умеет ли ваш подрядчик считать. И будьте внимательны, чтобы не попадаться на удочки мелкодырочников и бракоделов.

* Хотите знать, как делают правильные скважины на воду на Складчатом Урале? Полная информация – в разделах сайта по бурению и обустройству.