Автономное водоснабжение из скважины


Автономное водоснабжение частного дома – инструкция по обустройству

Отсутствие центрального водоснабжения не только в сельской местности и пригороде, но и на окраинах крупных или мелких городов, вынуждает собственников самостоятельно решать вопрос обеспечения водой своего жилья. Им приходится обустраивать автономное водоснабжение частного дома, используя различные технологии, основными из которых являются бурение скважин и выкапывание колодцев.

Основным фактором, влияющим на выбор метода водообеспечения, является стоимость проводимых работ, материалов и насосного оборудования. Следует отметить, что при удачном расположении водяных пластов и самостоятельном бурении неглубокой абиссинской скважины, финансовые расходы могут быть в сотни раз меньше, чем при обустройстве артезианской скважины, которое проводят коммерческие фирмы с использованием специальных буровых установок.

Рис.1 Автономная система водоснабжения внутри дома

Что такое автономное водоснабжение частного дома

Автономное водоснабжение предполагает обеспечение водой владельца участка с домом для бытовых и хозяйственных нужд вне зависимости от источников, размещенных за пределами частной территории или принадлежащих другим собственникам – линии центрального водоснабжения, уличных колонок и колодцев, общих артезианских скважин.

При этом собственник самостоятельно принимает решение и обустраивает за свои финансовые средства подходящий источник водозабора, устанавливает насосное оборудование, проводит в дом водопроводную магистраль, монтирует внутреннюю разводку вместе с водопотребляющим оборудованием.

Также владелец несет ответственность за чистоту используемых водных пластов, вопрос особенно актуален при водозаборе из артезианских скважин, водяные бассейны которых считаются стратегическими ресурсами. В его обязанности входит принятие мер по правильной консервации или ликвидации скважин во избежание загрязнения подземных водных источников.

Основные части системы автономного водоснабжения частного дома

Любая автономная система водоснабжения включает в себя следующие основные составляющие:

Источник воды. Для забора воды можно задействовать наружные источники – реки, озера, ручьи, криницы, родники, но в индивидуальных домах их использование является редким исключением, в подавляющем большинстве случаев воду добывают из-под земли. Для этого бурят скважину или используют колодцы, применение которых для постоянного водоснабжения дома не столь эффективно, как монтаж скважинных шахт для доступа к водоносным пластам.

Водозаборное оборудование. Для подъема воды на поверхность и доставки ее потребителю используют электрические или ручные насосы, механические устройства устанавливают при небольшом водопотреблении, автоматические модели на электричестве ставят для постоянного водоснабжения домов или при больших объемах забора воды для бытовых и хозяйственных нужд.

Чтобы обеспечить автономное водоснабжение загородного дома, применяет погружные или наружные электрические насосы для скважины, особой популярностью у потребителей пользуются недорогие поверхностные насосные станции водоснабжения.

Рис.2 Схема автономного водоснабжения частного дома с колодцем

Автоматика и накопительные емкости. Работа электрических насосов невозможна без автоматизации их включения и выключения, защиты от холостого хода при отсутствии всасываемой воды. До этого в обвязку насосного агрегата устанавливают автоматические приборы управления (автоматику для скважины) – реле давления и холостого хода, а также гидроаккумулятор, компенсирующий гидроудары и увеличивающий время между циклами включения-отключения насоса.

Обвязка скважины. Для индивидуального водоснабжения дома чаще используют скважины, во многих случаях выходящую на поверхность обсадную трубу помещают в утепленную подземную кессонную камеру, накрываемую сверху герметичной крышкой. В кессоне обычно размещают поверхностные насосные станции, автоматику управления погружным электронасосом и гидроаккумулятор. Наверх обсадной трубы помещают специальный оголовок, к которому на тросе крепят электронасос и выводят через его центр напорную трубу для дальнейшего подключения к водопроводной магистрали.

Вторым распространенным методом подключения погружного электронасоса является использование специального адаптера, врезаемого в стенку обсадной колонны на расстоянии ниже глубины промерзания, в него вводят напорную трубу с одновременным подключением водопроводной линии.

Наружный и внутренний трубопровод. Для подвода воды из водного источника в дом используется трубопровод из полимерных материалов (закапывать металлические трубы в землю запрещено строительными нормативами). Для бытового наружного водопровода применяют трубы из полиэтилена низкого давления (ПНД), поставляемые в бухтах длиной до нескольких сотен метров, их основной диаметр – 1 и 1 1/4 дюйма.

Рис. 3 Водоснабжение дома через скважину – схема с монтажом автономного водоснабжения

Внутреннюю водопроводную магистраль в доме чаще устраивают из современных полимерных материалов – полипропилена, сшитого полиэтилена (металлопластика), намного реже используют стальные и медные трубы.

Системы очистки. Питьевая вода из любого подземного источника нуждается в очистке, для этого применяются различные фильтры грубой и тонкой очистки, системы фильтрования от минеральных солей железа и марганца, аэрации, ультрафиолетового обеззараживания. В неглубоких скважинах на песке вода часто содержит песчаные и глиняные взвешенные частицы, в систему устанавливаются фильтры грубой и тонкой механической очистки от этих примесей. Минерализованную воду из артезианских скважин с высоким содержанием железа или марганца, солей калия и магния очищают дорогостоящими фильтрующими системами с использованием химических процессов и расходных материалов.

Сантехническая арматура и фитинги. Для слива воды из системы или препятствия ее оттоку, отключения отдельных участков, перенаправления потоков, в системе используется сантехническая арматура из запорных шаровых и вентильных кранов, обратных клапанов. Для соединения элементов водопровода между собой, подключения приборов, широко применяются компрессионные, прессовые и резьбовые фитинги.

Сантехнические приборы. Для подачи воды в дом устанавливают краны и смесители, к водорозеткам подключают сантехническое оборудование и бытовую технику.

Рис. 4 Основные способы водозабора на индивидуальном участке

Источник водоснабжения

Для водоснабжения дома на индивидуальном участке использует два основных источника – колодцы и скважины, последние устраивают чаще, они включают в себя следующие разновидности:

Артезианские. Самый дорогой вид скважин, глубина которых при бытовом бурении достигает 200 метров, так как артезианские бассейны относятся к стратегическим ресурсам, для их устройства требуются специальное разрешение и длительные согласования. При проведении буровых работ обсадной трубопровод погружается на глубину известняка, в котором размещен водоносный пласт, на его конце устанавливается дырочный фильтр.

Из-за большой глубины скважинной шахты обычно используется обсадная колонна с двумя трубами – металлической большого диаметра снаружи и внутренней пластиковой, также возможны варианты устройства из двух полимерных трубопроводов.

Артезианский источник отличается высоким напором и объемом (скоростью) восполнения водных ресурсов (дебитом скважины) от 10 кубических метров в час, ввиду отсутствия на дне глины и песка, вода очень чистая и поступает к потребителю без взвешенных примесей, срок службы скважины доходит до 50 лет.

Вследствие высокого напора водное зеркало расположено довольно близко к поверхности земли, поэтому для водозабора можно использовать наружные электронасосы и станции.

Самый существенный недостаток артезианской воды – повышенная минерализация, в большинстве случаев использовать воду можно только после очистки от железа или марганца, а также калиевых и магниевых солей. Так как при фильтрации используются химические реакции и требуются расходные материалы, цена фильтров довольно высока – это существенно повышает стоимость получаемой воды.

Фирмы, занимающиеся буровыми работами, устанавливают расценки на свои услуги при бурении скважин 2000 – 3000 рублей за погонный метр с учетом установки обсадных колонн из одной или двух труб. Поэтому не сложно подсчитать, во что обойдется устройство глубокой артезианской скважины без монтажа ее обвязки, установки насосного оборудования, проведения водопроводной магистрали и прочих работ.

Рис. 5 Конструкция артезианской и скважины на песок

Скважина на песок. Скважины, доходящие до первого или второго водоносного слоя от поверхности земли, являются наиболее распространенными в бытовом использовании, их глубина лежит в пределах 15 – 60 метров. Обсадные колонны обычно устраивают из полимерных труб (непластифицированный поливинилхлорид НПВХ) различного диаметра, на нижнем конце устанавливается плотный фильтр для отсеивания мелких частиц песка.

Скважина обладает не слишком высоким напором и средним объемом подачи воды около 5 кубических метров в час, поэтому зеркало воды находится на довольно большом расстоянии от поверхности и для водозабора используют погружные электронасосы. Обычная скважина на песке способна обеспечить водой для хозяйственных и бытовых нужд среднестатистическую семью из 3-5 человек. Срок службы скважины зависит от размеров песчаных фракций, чем они крупнее, тем большее время прослужит скважина, обычно период функционирования составляет 5 – 15 лет.

Основной недостаток скважины на песке связан с загрязненностью воды взвешенными песчаными фракциями, поэтому в водопровод обязательно устанавливают фильтр грубой механической очистки от песка, при необходимости дальнейшую фильтрацию производят фильтрами тонкой очистки.

Также скважина на песке должна постоянно находиться в эксплуатации, при длительном отсутствии водозабора происходит ее заиливание и для ввода в работу источник нуждается в прокачке.

Рис. 6 Стоимость буровых работ

Абиссинские скважины. Вышеуказанные виды бурения осуществляют специализированные фирмы с высокотехнологичным оборудованием и техникой, услуги которых обходятся довольно дорого и доступны не всем домовладельцам. В этом случае выходом из положения является бурение бюджетной абиссинской скважины своими руками или с помощью народных умельцев, специализирующихся на данных работах.

Глубина самодельных скважин может достигать 40 метров, при проходке используется методика гидравлического бурения, заимствованная из промышленной технологии буровой проходки. При проведении работ бур располагается на конце полой трубы с резьбой, в которую под напором подается вода, при заглублении в землю производят накручивание последующих трубных отрезков, их длина обычно не превышает 2 метров. Вращение бура производят вручную, скважинный канал до воды бурят в течение дня (если не натыкаются на подземную плиту или крупный камень), стоимость проделанных работ не превышает 100 у.е.

Диаметр бура для облегчения проходки не превышает 2-х дюймов, поэтому вместо обсадной колонны используется водопроводная труба из полиэтилена низкого давления (ПНД) с фильтром на конце – можно даже сразу подключить ее к насосу. При другом варианте обсадную трубу обрезают и в нее вставляют напорный рукав, идущий к поверхностной насосной станции.

Так как для забора воды из абиссинки используется только наружное оборудование (в основном применяют насосные станции), расстояние до зеркала воды от поверхности не должно опускаться ниже предельного уровня в 9 метров.

Рис. 7 Насосные станции водоснабжения в работе

Абиссинская скважина вследствие невысокой глубины залегания обладают самым низким дебитом, не превышающим 3³ м/ч, этого достаточно для обеспечения водой семьи из 2 – 3 человек. Если при монтаже фильтр обсадной трубы располагается в центре водоносного пласта и не заглублен в глинисто-песчаное дно, то поступающая вода из скважины довольно чистая и нуждается лишь в профилактической очистке. Иногда обсадная колонна располагается на дне водоносного слоя, в этом случае воду придется пропускать через систему фильтров грубой и тонкой очистки от механических примесей.

Колодец не слишком удобен для обеспечения постоянного водоснабжения жилого дома, проще и дешевле пробурить скважину своими руками. В отличие от бурения, колодец имеет следующие преимущества: его удобно очищать от заиливания, увеличивая тем самым срок его службы от 20 и более лет, а при отсутствии электричества или поломках насосного оборудования всегда можно достать воду ведром.

Чаще для устройства колодца берутся бетонные кольца диаметром около 1 метра, при использовании специальной техники и даже ручными способами их можно установить на глубину до 30 метров.

Колодцы обладают дебитом, сравнимым с абиссинскими источниками, их вода при заборе для постоянного водоснабжения также нуждается в очистке от механических примесей.

Рис. 8 Конструкция центробежного погружного насоса Pedrollo 4SR

Оборудование и материалы

Любой автономный водопровод нуждается в водозаборном оборудовании, при этом нет смысла приобретать ручные механические модели, когда стоимость современных бюджетных электрических насосов составляет 20 у.е. (вибрационные модели).

Для закачки воды используются две основные разновидности электронасосов: поверхностные и погружные, большинство функционирует по центробежному принципу действия, который отличается высоким коэффициентом полезного действия (КПД) и возможностью работы со слегка замутненной водой. В устройствах центробежного принципа действия вода всасывается через центральный патрубок, попадая на ось дискового колеса, и выталкивается через боковой отвод рабочей камеры его радиально изогнутыми лопастями.

Поверхностные модели всасывает воду с глубины не более 9 метров, для удобства использования в быту они поставляются в торговую сеть в составе насосных станций, включающих в себя гидроаккумулятор, манометр и реле давления. Большинство центробежных поверхностных бытовых станций имеют максимальный объем подачи не более 5 м.куб./ч. и напор до 50 м., в основном они предназначены для закачивания чистой воды.

Погружные электронасосы центробежного принципа действия обладают наивысшим КПД из всех модификаций, достигающим 65% у дорогих высокопроизводительных приборов европейского производства (Grundfos).

Погружные устройства могут включать в себя значительное количество ступеней, постепенно повышающих напор внутри корпуса агрегата, его максимальное значение в бытовых модификациях достигает 300 м. с предельным объемом подачи 20 м.куб./ч. Значительное количество глубинных центробежных электронасосов могут работать с замутненным жидкостями при температуре воды, не превышающий +35 С.

Рис. 9 Вибрационная помпа – устройство

Помимо центробежных глубинных электронасосов, для водозабора используются агрегаты с иным принципом действия, их основные виды:

  • Вибрационные. В помпах данного типа всасывание воды происходит за счет движения якоря электромагнитной катушки при подаче на ее обмотку переменного напряжения в 220 вольт. На штоке якоря закреплен поршень, который втягивает воду через ряд отверстий, расположенных в корпусе и перекрываемых обратным клапаном, при обратном движении поршня клапан препятствует оттоку воды из корпуса насоса. Вибрационные модели относятся к бюджетным видам (их стоимость начинается с 20 у.е.), в типовых моделях максимальный объем подачи не больше 1,5³ м/ч, а предельный напор 80 м, их коэффициент полезного действия из всех видов электронасосов самый низкий и не превышает 40%.

    Как видно из характеристик, электронасосы вибрационного принципа действия имеют слишком низкие параметры для применения в качестве агрегата для постоянного водоснабжения жилого дома, их чаще используют в хозяйственных целях – полив огородов, наполнение емкостей водой, дренаж и промывка скважин и колодцев, наполнение и опорожнение бассейнов и искусственных прудов.

    Рис. 10 Шнековый винтовой глубинный насос
  • Винтовые. Бытовые винтовые (шнековые) электронасосы работают по принципу архимедова винта, их стандартная конструкция – электродвигатель в нижней части с валом, направленным вверх, на котором закреплен всасывающий и выталкивающий воду винт, перемещающийся в резиновой муфте. Забор воды происходит в верхней части электронасоса через фрагментированные отверстия. Винтовые агрегаты имеют КПД не более 50%, бытовые модификации выдают напор до 100 м. при максимальном объеме подачи в 15 м. куб./ч.

    Отличительной особенностью винтовых моделей является их способность откачивать сильно замутненную воду и вязкие жидкости.

  • Вихревые. В вихревых устройствах вода поступает на рабочее колесо с прямыми радиальными лопастями, которое вращается в рабочей камере с минимальными зазорами между стенками – из-за этого вихревые модификации работают только с чистой водой. В бытовых приборах двигатель расположен в нижней части, а на находящимся вверху валу закреплено рабочее колесо, на которое поступает вода через боковую диафрагмированную сетку. При вращении колеса его лопасти всасывают и выталкивают воду через выходной патрубок, расположенный в верхней части вертикально погруженного электронасоса. Представленные на рынке бытовые модели характеризуются средними техническими показателями – их напор не превышает 100 м. при объемах подачи не более 5³ м/ч.
Читайте также:  Компенсация линейного расширения полипропиленовых труб

Рис. 11 Вихревой насос Pedrollo – конструкция

При использовании погружных глубинных электронасосов для обеспечения их автоматической работы и контроля, предохранения от выхода из строя, уменьшения временных интервалов между циклами включения-отключения, используются следующие приборы:

Реле давления. Включается в цепь питания электронасоса, автоматизируя его работу – при превышении давления в системе выше допустимого, напор воды на его внешнюю мембрану через пружинно-рычажную систему размыкает внутренние контакты и цепь электропитания насоса. Всасывающий агрегат отключается, и закачка воды в систему прекращается, при водопотреблении давление в системе падает, внутренние контакты реле замыкают цепь и насос включается, начиная закачивать воду.

Реле сухого хода. Прибор служит для защиты глубинного электронасоса от перегрева обмотки при работе без воды, включается в питающую насос цепь и работает по обратному с реле давления принципу. При понижении напора в системе ниже порога его срабатывания, внутренние контакты размыкают питающую цепь насоса и он отключается.

Рис. 12 Реле давления и сухого хода – подключение

Гидравлический аккумулятор. Гидроаккумулятор для систем водоснабжения представляет собой металлический бак с размещенной внутри резиновой мембраной, которая при включенном электронасосе заполняется водой. Накопительный бак является важнейшим узлом водопроводной магистрали, одновременно выполняющим несколько функций:

  • Предохраняет магистраль от гидроударов при включении и отключении электронасоса, компенсируя их эластичной резиновой оболочкой.
  • Увеличивает время между циклами включения-отключения насоса, отдавая в систему накопленный водный запас – это продлевает срок эксплуатации оборудования.
  • Запасает воду, что позволяет использовать ее некоторое время при неисправностях или пропадании электричества.

Манометр. Обязательный элемент любой водопроводной системы, в которую всегда устанавливают манометр, прибор позволяет контролировать напор, а также настраивать реле давления и холостого хода.

Рис. 13 Гидроаккумулятор и манометр – подключение

Как создать собственный водопровод – варианты

При обустройстве собственного водопровода определяющее значение имеют финансовые средства, их размер предполагает следующие варианты монтажа систем водоснабжения:

Абиссинская скважина. Самый бюджетный и быстрый вариант устройства индивидуального водоснабжения при неглубоком залегании межпластового водоносного слоя, скважину бурят рядом с домом ручным способом. Бурение обходится довольно дешево, а сам процесс занимает не более одного дня, вместо обсадных труб большого диаметра используется ПНД трубопровод с фильтром на конце.  Для водозабора применяется поверхностная насосная станция, размещаемая в подвале жилого дома, она может подсоединяться к обсадной трубе через трубопровод такого же диаметра с помощью компрессионных муфт или угловых фитингов.

Колодец. Более дорогостоящим вариантом для постоянного водозабора является колодец, который обычно устраивают из бетонных колец, их альтернатива – пластиковые высокопрочные трубы большого диаметра, слишком дороги и не получили широкого распространения (в основном их применяют для реставрации колодезных источников). После монтажа колодца для обеспечения водозабора в него погружают глубинный колодезный насос с поплавком или подключают поверхностный электронасос, расположенный в доме или сарае.

При использовании в зимнее время рядом с колодцем прорывают траншею ниже глубины замерзания грунта, в боковой стенке делают отверстие и пропускают через него напорный трубопровод от погружного насоса или насосной станции. К выходу напорной трубы подключают водопроводную линию ПНД, идущую в дом, если глубина залегания недостаточна, ее изолируют скорлуповым пенополистирольным утеплителем, также в напорную трубу часто помещают электрический нагревательный кабель. Следует отметить, использование колодца для постоянного водоснабжения является слишком неудобным вариантом, он более рассчитан на ручной забор воды ведрами.

Рис. 14 Оборудование для устройства абиссинки

Скважина на песке. Самый распространенный вариант обустройства индивидуального водоснабжения, относится к средней ценовой категории и по карману практически каждому собственнику, ведь большинство обладателей загородных коттеджных домов являются довольно состоятельными людьми. При монтаже скважин на песке используются два варианта их обвязки.

  • Установка кессонной камеры. Обустройство с кессоном применяется, когда зеркало воды находится близко к поверхности и для водозабора используется поверхностная насосная станция, которая размещается рядом со скважинным оголовком. Многие домовладельцы устраивают кессон и для погружных насосов, подвешивая их к скважинному оголовку и устанавливая в камере вспомогательное оборудование (реле холостого хода и давления, гидроаккумулятор) хотя в настоящее время имеется более простой и удобный способ их подключения. В стенке кессона проделывают отверстие ниже глубины промерзания для подвода водопроводной трубы ПНД в дом по прорытой на такую же глубину траншее, верх герметично закрывают крышкой, для хозяйственных нужд выводят наружу отвод с запорным краном. Обычно кессоны утепляют или используют готовые пластиковые емкости, зимой воду обогревают погруженным в напорную трубу электрическим кабелем, в некоторых случаях водопроводную трубу ПНД термоизолируют вспененной полимерной скорлупой.

Рис. 15 Выкапывание колодцев с помощью спецтехники

  • Подключение через скважинный адаптер. Более экономный способ спускания в скважину и подсоединения погружных глубинных насосов к водопроводу – использование скважинного адаптера, размещаемого на боковой стенке обсадной трубы. При его установке в стенке верхней металлической трубы прорезают сквозное отверстие на уровне ниже глубины замерзания, закрепляют в нем одну из частей адаптера. К другой части прикручивают напорную трубу от электронасоса и опускают ее в скважину на монтажной трубе, вставляя ответную часть адаптера в закрепленную на обсадной колонне деталь через соединение ласточкин хвост. Затем монтажную трубу выкручивают, закрывают обсадную колонну верхней крышкой, подключают к адаптеру идущий в дом водопровод из ПНД, помещенный в траншею, после чего все выемки засыпают землей, для борьбы с замерзанием воды используют подогревающийся электрокабель.

Артезианская скважина. Самый дорогой способ водоснабжения, экономическая эффективность которого оправдана только в случае обеспечения водой нескольких индивидуальных домов. Так как зеркало воды из-за высокого давления слоя земли на водяной пласт находится довольно близко к поверхности (в некоторых случаях вода даже вытекает наружу) для водозабора можно использовать поверхностную насосную станцию.

Как и для песчаных скважин, она может быть размещена в утепленной кессонной камере, в которой вместе с необходимым оборудованием часто размещают погружной электронасос, подвешиваемый за оголовок. Также погружной насос может подключаться через адаптер, его использование эффективно при значительных объемах водозабора, рассчитанных на большую семью или водообеспечение нескольких домов.

Рис. 16 Бурение скважин установками различного типа

Расчеты системы водоснабжения

Главная задача расчетов системы водоснабжения – определение параметров используемого погружного или поверхностного электронасоса, применяемого для подачи воды в водопроводную линию. Основными данными, которые необходимо установить, являются объем перекачиваемой жидкости и создаваемый устройством напор.

Необходимый объем подачи зависит от количества проживающих в доме людей, для семьи из 3 – 5 человек достаточно 4³ м/ч, если вода постоянно используется для полива и хозяйственных нужд, из кессона выводится отдельный трубопровод с запорным краном и объем подачи должен составлять около 5³ м/ч.

При официальном бурении коммерческими фирмами выдается паспорт на скважину, в котором указан ее дебит, если буровые работы производятся своими руками, дебит можно определить экспериментально нижеприведенным способом.

Вначале замеряют уровень воды в источнике, используя для этого сухую веревку с грузом, после его погружения в воду веревку извлекают наружу и отмеряют расстояние от водного отпечатка до точки, которая находилась на краю скважины, затем приступают к измерению подачи.

Для этого берут емкость известного объема, например 20-ти литровую канистру, а погружной насос или патрубок поверхностной станции (их можно взять напрокат, при этом параметры объема подачи должны превосходить нужное значение) погружают в скважину.

Наливают в канистру воду через шланг с запорным винтовым вентилем (его устанавливают в среднее положение), засекая секундомером время ее заполнения. К примеру, если канистра наполняется за 30 секунд, объем перекачиваемой жидкости составляет 40 литров в минуту или 2400 литров в час, что соответствует стандартным единицами объема подачи в 2,4³ м/ч. Воду из скважины сливают в течение 30 минут и измеряют в ней уровень водного зеркала приведенным выше способом.

Если он не изменился или упал незначительно, вентиль приоткрывают, а процедуру заполнения емкости и измерение временных интервалов повторяют, снова сливая воду после замеров в течение 30 минут. Таким образом, после нескольких измерений экспериментально определяют реальный дебит скважины, при котором уровень воды в источнике падает в пределах допустимых значений. К примеру, не более 25 метров, если планируется использовать для водозабора популярный погружной электронасос отечественного производства Джилекс с предельной глубиной погружения под зеркало воды до 30 метров.

В случае с поверхностным насосом падение уровня воды должно быть существенно меньше, ведь предельная глубина всасывания составляет 9 метров и опускание воды при водозаборе не должно превышать этот предел. Это значит, что в одном и том же источнике погружной насос способен обеспечить больший объем подачи, чем поверхностная насосная станция, за счет возможности работы при значительном понижении динамического уровня (во многих моделях его предельная глубина погружения под воду составляет 80 м).

Рис. 17 Таблица гидравлических потерь на 100 метров длины трубопровода, выраженных в метрах (нижняя графа)

Напор является вторым основным параметром, который учитывают при выборе модели электронасоса, его можно рассчитать самостоятельно по простой формуле. В уравнении учитываются расстояние и высота, на которое подается вода, потери давления в системе из-за ее гидравлического сопротивления и напор, который необходимо обеспечить для функционирования внутренней водопроводной сети. Существует несколько разновидностей расчетных формул, одна из них имеет следующий вид:

H = P x 10 + Нв + Нг/10 + Нп (м.), где

  • H – рассчитываемая величина напора в метрах;
  • Нв – разница высот между входным патрубком электронасоса и точкой входа наружного трубопровода во внутридомовую водопроводную сеть;
  • Нг – длина горизонтального участка, при диаметре водопроводных труб из ПНД в 1 дюйм 10 метров горизонтального трубопровода приравниваются к 1 метру вертикального водного столба, что и отображено в формуле;
  • Нп – потери в водопроводной магистрали, выраженные в метрах. Они зависят от материала изготовления трубопровода, его диаметра, объема прокачиваемой жидкости, количества колен, тройников, обратных клапанов и запорных вентилей.

Для примера, подберем погружной насос для семьи из 3 – 5 человек с объемом подачи 70 литров в минуту (4,2³ м/ч.), опущенный в колодец на глубину 20 метров, расстояние до дома с расположенным в цокольном этаже оборудованием составляет 50 метров, трубопровод сделан из ПНД с внутренним диаметром около 1 дюйма.

Обычно для корректной работы внутридомовой системы используются реле давления со стандартными значениями порогов срабатывания 1,4 – 2,8 атм., поэтому электронасос должен нагнетать в линию это давление, которое учитывается в формуле. Для расчета гидропотерь воспользуемся таблицей, в которой указаны потери на 100 метровом участке трубопровода (рис. 17) итак, окончательный результат расчетов:

Н = 3 х 10 + 20 + 50/10 + 0,18 х 70 = 67,6 (м.)

По напорным характеристикам (рис. 18, точка 1) подбираем подходящий электронасос, искомым параметрам соответствует колодезная модель Джилекс Водомет 110/110, которая при заданных параметрах будет работать с максимальной производительностью.

Рис. 18 Напорные характеристики колодезных насосов серии Джилекс Водомет

Этапы выполнения работ по подаче воды из скважины

Перед тем, как заняться обустройством скважины, полезно получить информацию о своем участке относительно расположения и глубины залегания водных пластов, для этого понадобится карта грунтовых вод района. Получить ее можно в архитектурном комитете, службах по землеустройству, в геологоразведывательных организациях.

Если карты нет или она не подходит, следует обратить внимание на соседние участки – можно выяснить тип используемых соседями водозаборных источников, глубину залегания подземных водных пластов, качество воды.

Третий метод – проведение пробного бурения, которое делают коммерческие организации по цене около 1000 руб за погонный метр, можно обратиться к индивидуальщикам, осуществляющим ручное гидробурение глубиной до 40 метров, по окончании буровых работ воду из источников нужно обязательно проверить в санитарных службах.

После нахождения ответа на вопрос, какого типа скважина на участке позволяет получить требуемые объемы и качество воды, приступают к организации индивидуального водоснабжения в следующем порядке:

  • Бурят скважину, используя обсадную колонну из полимерных материалов для скважины на песке, и двойной обсадочный трубопровод для артезианского источника.
  • В зависимости от используемого насосного оборудования, удобства его расположения и обслуживания, устраивают кессонную яму из бетонных колец, полимерной или металлической емкости. Для этого выкапывают котлован и траншею ниже глубины промерзания грунта для трубопровода, идущего к дому, в яму устанавливают кессон, при необходимости его утепляют. При другом варианте соединяют напорную трубу из скважины с адаптером, установленным на стенке обсадной колонны ниже глубины промерзания грунта.

Рис. 19 Карта глубин колодцев Московской области

  • Помещают в кессон насосную станцию или одевают на обсадную трубу оголовок и опускают в скважину погружной электронасос, монтируют внутри оборудование, соединяют компрессионными муфтами напорную трубу от электронасоса с водопроводной линией.
  • Укладывают на дно траншеи водопроводную трубу ПНД (ее утепляют скорлупой из пеноматериалов, если она расположена выше глубины промерзания грунта) вводят ее в дом через гильзу, которую вставляют в отверстие, просверленное в фундаменте, соединяют наружный трубопровод ПНД с внутренним домовым из полипропилена ПП или металлопласта.
  • Производят засыпку кессонный ямы и траншеи, для повышения тепловой защиты используют керамзит или крупный щебень, сверху все выемки присыпают землей и укладывают ранее снятый дерн.
  • Далее монтируют внутренний водопровод, подключая к нему насосное оборудование, если оно размещено в доме, устанавливают водорозетки для подключения смесителей, бытовой техники и санитарно-технического оборудования.

Подводка воды к дому и монтаж наружной водопроводной сети

Основные наружные работы, которые приходится проводить, монтируя индивидуальную водопроводную систему – установка кессона и укладка трубопровода в траншею, для проведения земляных работ можно использовать специальную технику, траншеекопатели, вырыть ямы вручную самостоятельно или с использованием труда наемных рабочих.

Проще всего установить кессон из готовых бетонных колец, сделать его на фирме под заказ из листовой стали или полимерных материалов, в последнем случае он редко нуждается в утеплении.

Рис. 20 Подключение электронасоса через адаптер – схема

Колодец и пластиковый кессон – порядок монтажа

Для устройства колодцев используют бетонные кольца с замком, наиболее ходовой типовой размер и марка – КСП 10-9, маркировка означает, что используется бетонное кольцо стеновое с пазом и внутренним диаметром 100 см. и высотой 90 см. Для проведения работ достаточно двух человек, устройство бетонного колодца состоит из следующей последовательности операций:

  • Выкапывают вручную яму необходимой глубины по вертикальному отвесу до достижения водоносного пласта, ее размер по окружности должен быть на 10-15 см. больше диаметра кольца. Иногда для проведения земляных работ используют специальную технику, которая с помощью бура большого диаметра прорезает землю под кольца. Грунт поднимают на поверхность ведром при помощи треноги или ворота, иногда используют электрическую лебедку.
  • Насыпают на дно мелкий щебень или гравий, который в дальнейшем используется в качестве фильтра, засыпку можно провести и после установки колец.
  • Привязывают первое кольцо за металлические ушки, в некоторых случаях при их отсутствии пробивают два отверстия в стенке, вставляют в них прочный арматурный стержень и закрепляют на нем веревку.
  • Опускают первое кольцо в шахту с помощью треноги или самодельного ворота (аналогичная конструкция используются для подъема воды из колодца), устанавливают его на дно и выравнивают по вертикальному уровню, подкладывая в нужных местах снизу камни, затем ушки обрезают болгаркой.
  • Далее опускают следующее кольцо, устанавливая его в замок предыдущего, если замковое соединение отсутствует, кольцо ставят на цементно-песчаный раствор, который насыпают на верхний обод.
  • Продолжают опускать кольца до полного монтажа всего колодца, по окончании работ пространство вокруг колонны заполняют землей, дыры в стенах и стыки замазывают цементно-песчаным раствором. Во избежание попадания грунтовых вод в источник, вдоль стенок вокруг верхнего кольца делают небольшую цементно-песчаную отмостку.

Иногда используют другую методику устройства колодцев, когда выемку грунта производят внутри колец, при этом вся колонна постепенно опускается под землю на нужную глубину под собственным весом.

Рис. 21 Устройство колодца из бетонных колец своими руками

Когда речь идет об установке кессона, чаще рассматривают три основных вида камер: из бетонных колец, стальных листов толщиной 3 – 6 мм. и пластика, при этом лучшим вариантом с точки зрения тепловой защиты являются полимерные емкости. Основными материалами их изготовления служат: полиэтилен ПЭ, непластифицированный поливинилхлорид НПВХ, полипропилен ПП и стекловолокно, стандартная толщина стенки 8 мм., вес колеблется в зависимости от размеров в пределах 100 кг.

Стандартный размер изделий – 1 м в диаметре при высоте 2 м, в некоторых моделях он может быть больше, пластиковые кессоны служат около 50 лет. Их стоимость колеблется в широких пределах, при акционных распродажах можно приобрести камеру за 14000 руб, средняя цена типовой конструкции составляет 30000 рублей. Процесс установки пластиковой кессонной камеры состоит из следующих операций:

  • Выкапывают в земле котлован нужной глубины с диаметром на 40 – 60 см больше окружности кессона, на дне формируют и утрамбовывают песчаную подушку высотой 10 – 15 см. или укладывают стяжку такой же толщины по уровню.
  • Вваривают в стенку кессона патрубки для подсоединения внешнего водопровода, обрезают входное отверстие на дне под диаметр обсадной трубы.
  • Устанавливают камеру на обсадную трубу и затягивают болты специальной герметизирующей муфты в месте состыковки. Обрезают обсадную трубу, монтируют внутреннюю обвязку, устанавливают скважинный оголовок и опускают с его помощью погружной электронасос в водозаборный источник, при других вариантах размещают внутри камеры насосную станцию.
  • Пространство между наружной оболочкой кессона и котлованом заполняют цементно-песчаной смесью, смачивают ее водой и оставляют на несколько суток для высыхания.

Рис. 22 Установка пластикового кессона

Выбор насоса – рекомендации

При выборе электронасоса для постоянного водоснабжения учитываются его технические характеристики и физические параметры источника, а также качество подаваемой воды, основные рекомендации при выборе:

  • Популярные насосные станции имеют довольно низкие технические параметры для систем постоянного водоснабжения, которым удовлетворяют только их максимальные характеристики – при рабочих режимах показатели максимального напора и давления приблизительно в полтора раза меньше. Поэтому лучше всего их использовать для забора воды из самодельных абиссинских скважин, имеющих невысокий дебит и расположенных рядом с домом. Другой вариант повышения эффективности маломощных насосов – использование гидроаккумулятора большой емкости для создания значительного запаса воды.
  • Стоимость высококачественных насосных станций от известных производителей не намного выше отечественных (около 200 у.е.), поэтому рациональнее приобретать агрегаты от известных немецких производителей Gardena, Wilo, Karcher, популярные итальянские Marina (Speroni), обладающие лучшим соотношением цены и качества, и даже более дорогой Grundfos.
  • Погружной насос, используемый для забора воды, выбирается по приведенным выше правилам, недопустимо использовать модификации с запасом по мощности – они будут работать с низким КПД, при этом такое использование приведет к неоправданным затратам электроэнергии и уменьшению времени между циклами включения-отключения.
  • Общеизвестно, что отечественные и китайские модели насосов значительно уступают в качестве зарубежным европейским аналогам от ведущих производителей, самый качественный из них Grundfos в несколько раз дороже, но если остановить свой выбор на более дешевых итальянских Pedrollo, DAB, Speroni и немецких Wilo, то можно добиться оптимального соотношения цены и качества.

Рис. 23 Заводские кессоны для скважин

  • Для забора воды из колодцев погружными устройствами используют специальные модификации с поплавковым выключателем.
  • При наличии в источнике замутненной воды и необходимости ее использования, для забора применяют винтовые (шнековые) электронасосы, вихревые модели используют только для подъема очень чистой воды из артезианских скважин.
  • При выборе должно учитываться наличие в погружных моделях встроенной защиты – это спасет их от перегорания обмотки при отсутствии воды и неправильной настройке (неисправности) реле холостого хода.
  • Приобретая электронасосы, особенно зарубежных моделей, стоит обратить внимание на наличие доступного сервисного центра, в котором можно отремонтировать вышедший из строя агрегат по гарантии или платно, после завершения ее срока.

Рис. 24 Укладка труб в траншеи

Прокладка труб наружного водопровода

При обустройстве бытовой системы водоснабжения наружный трубопровод размещают под землей, используя трубы из полиэтилена низкого давления ПНД черного цвета диаметром 1 или 1 1/4 дюйма (25 и 32 мм), работы выполняются в следующей последовательности:

  • Прорывают траншею вручную или траншеекопателем глубиной ниже на 20 -30 см уровня промерзания грунта (его можно определить по карте глубин промерзаний для данной местности), если предусмотрен слив воды из системы обратно в скважину, делают дно с уклоном от дома в 20 – 30 мм. на погонный метр.
  • С помощью компрессионных муфт подключают водопровод к отводу на скважинном оголовке, кессоне или адаптере, утепляют жесткой скорлупой подземный входной отрезок в дом через гильзу, если он расположен выше точки промерзания грунта, при нахождении дома на сваях дополнительно надевают трубную оболочку из вспененного полиэтилена.
  • Если в местности проживания уровень грунтовых вод слишком высок, наружный трубопровод поднимают выше и укладывают его в скорлупу из вспененных утеплителей – пенопласта (пенополистирол), Пеноплекса (экструдированный пенополистирол) или жесткого пенополиуретана ППУ, иногда используют его помещение в трубу большего диаметра.
  • Засыпают траншею в качестве грунта керамзитом для снижения тепловых потерь в линии, и песком, укладывают дерн.

Рис. 25 Водопровод в частном доме – пример монтажа оборудования

Устройство внутренней сети

Забираемая из индивидуального источника вода идет на отопление и водоснабжение частного дома, при этом внутренний трубопровод состоит из систем подачи холодной и горячей воды, отопительного и водонагревательного котлов с обвязками. Обычно в доме устанавливают насосную станцию (иногда ставят повысительные насосы) и автоматические приборы управления погружным электронасосом, для их монтажа чаще используют полипропиленовые трубы, стыкуемые сваркой, в местах соединений с арматурой стыковку производят при помощи фитингов с переходом на металлическую резьбу.

Для проведения монтажных работ требуется помощь специалиста со сварочным утюгом для соединения полипропилена, в линию на входе внутреннего домового водопровода при использовании центробежных насосов погружного типа встраиваются следующие элементы:

  • Фильтры грубой и тонкой очистки от песчаных примесей. Устанавливаются сразу на входе системы перед автоматическими приборами – это делается для того, чтобы расположенные далее мембраны реле и штуцеры не забивались песком и грязью.

Рис. 26 Фильтры для очистки артезианской воды, устанавливаемые в водопроводную систему

  • Реле сухого хода и давления, манометр и гидроаккумулятор. Для соединения последних трех элементов часто используется специальный пятивходовой фитинг с диаметром штуцеров, предусматривающих подключение именно этих приборов.
  • Запорные вентили. Устанавливаются на входах в дом и внутреннюю водопроводную линию после точек подключения всех автоматических приборов и гидроаккумулятора. В некоторых схемах разводки в нижней точке внутреннего трубопровода устанавливается кран для слива воды в канализацию, также ее можно выливать обратно в скважину, если поступающий от дома подземный трубопровод сделан с уклоном.

Популярные схемы реализации водоснабжения

Применяемые для водоснабжения колодцы и скважины отличаются глубиной залегания и дебитом, по этим причинам для водозабора используется различное насосное оборудование, оптимально подходящее к конкретным условиям.

Нет смысла использовать мощный погружной электронасос с высоким объемом подачи, который будет работать с низким КПД, если скважина имеет малый дебит, то же относится и к напору всасывающего агрегата – он не должен быть слишком высоким при неглубоком размещении насоса и малом расстоянии до дома.

Схема 1 – колодец или скважина глубиной до 8 метров

Обычно неглубокие источники имеют низкий дебит из-за того, что давление слоя земли на водный пласт незначительно, для водозабора лучше всего подойдут поверхностные центробежные насосы в составе станций, включающих в себя гидроаккумулятор, манометр и реле давления. Их можно устанавливать в кессонной камере, поверхностной обогреваемой хозяйственной постройке или в доме на нижних этажах. Источником воды при ее высоком уровне на участке является колодец или абиссинская скважина, их обычно устраивают своими руками, максимальное количество человек, которое постоянно может обеспечить водой неглубокий источник, не превышает 3-х.

Рис. 27 Водозабор поверхностной насосной станцией в кессоне

Схема 2 – колодец или скважина глубиной больше 8 метров

Глубинные скважины на песке или артезианского типа лучше всего подходят для постоянного водообеспечения, с их помощью можно одновременно с бытовым водопотреблением использовать часть воды для хозяйственных нужд – полива огорода, участка с садом, наполнения емкостей для капельного полива, резервуаров в доме и бане.

Для перекачивания больших объемов воды с высоких глубин используют погружные электронасосы, предпочтение отдают центробежным видам, имеющим наиболее высокий КПД по сравнению с другими модификациями. Автоматические приборы управления, к которым относятся реле давления и сухого хода, а также манометр и гидроаккумулятор, размещают в кессонной камере или доме. Нередко погружной электронасос подключают через скважинный адаптер, делая последующую разводку и устанавливая оборудование в доме – это позволяет сэкономить значительные средства на устройстве кессона.

Современные электронасосы от ведущих производителей оснащаются автоматическими блоками управления и системами частотного регулирования скорости вращения вала электродвигателя в зависимости от давления в магистрали – это позволяет исключить из системы гидроаккумулятор, поддерживать в ней постоянное давление, экономить электроэнергию и существенно увеличить ресурс работы оборудования.

Рис. 28 Пример размещения погружного электронасоса с оборудованием в кессонной  камере

Схема 3 – емкость с самотечным водопроводом

Для устройства водоснабжения с самотечным водопроводом можно использовать насосы для колодца с поплавковым выключателем – их нельзя разместить в узкой скважине из-за мешающего поплавка, но если его перенести, удлинив провода, насос можно беспрепятственно опустить в скважинный источник.

При установке колодезного насоса в конструкцию придется внести изменения – поплавок должен отключать агрегат в поднятом состоянии, а не в опущенном, что происходит при эксплуатации колодезного агрегата.

Для обустройства самотечного водопровода лучше использовать пластиковые прямоугольные емкости для хранения воды или бочки, размещаемые на чердаке дачи или частного дома, в их боковой стенке в верхней части сверлят отверстие и герметично вставляют поплавок от насоса. К выходному патрубку всасывающего агрегата прикручивают напорный рукав, конец которого опускают в емкость на чердаке, когда на электронасос подают питание, емкость заполняется, вода поднимает поплавок и он отключает насосное питание.

Можно приобрести поплавковый выключатель отдельно, и использовать его с погружным электронасосом – в этом случае его питание придется отключать через мощное высокоамперное реле, а не напрямую через контакты поплавка, которые при коммутации больших токов могут оплавиться и залипнуть.

Рис. 29 Устройство водопровода самотечного принципа действия для водоснабжения дома

Схема 4 – емкость с насосной станцией

При использовании воды из артезианских скважин во многих случаях они имеют высокое содержание железа и марганца, химические способы ее очистки от железа довольно дороги. Одним из вариантов является применение для очистки аэрации, для этого погружным насосом наполняют одну или несколько соединенных между собой емкостей большого объема (баки на 500 л), помещают в них воздушную аэрационную установку и очищают воду, на емкости устанавливают разрывающий цепь питания глубинного электронасоса  поплавок. Из помещенных в подвале резервуаров воду подают в систему насосной станцией, имеющей в своем составе гидроаккумулятор, реле давления и манометр.

Также такая система позволяет устанавливать накопительные емкости для воды внизу значительно большего объема, чем на чердаке, который может не выдержать нагрузки, и подавать в них воду через удобный цокольный вход, а не через дом шлангом на чердак.

Рис. 30 Вариант подачи воды в систему водоснабжения из емкости в подвале насосной станцией

Стабильное снабжение частного дома чистой водой в нужных объемах является основным критерием удобного и комфортабельного проживания, при отсутствии центральной магистрали водоснабжение приходится организовывать самостоятельно. Для этого монтируют в земле подходящий вид водного источника, которым является колодец или скважина, обустраивают его снаружи и проводят водопроводную линию в дом. Насосное и вспомогательное оборудование приобретают исходя из физических свойств колодезных и скважинных водных пластов, предварительно рассчитав его параметры с помощью несложных формул самостоятельно, а также  воспользовавшись помощью специалистов или онлайн-калькуляторов в интернете.

montagtrub.ru

Автономное водоснабжение частного дома – нюансы автоматизации + Видео

Автономное водоснабжение частного дома – отнюдь не роскошь, а необходимость, ведь загородный дом без воды, как автомобиль без топливного бака – далеко на таком не уедешь. Если центральный водопровод отсутствует как таковой, автоматизация водоснабжения из природных источников решит вашу проблему.

Льем, пьем, моем – сколько воды нужно человеку?

Ценность воды мы начинаем понимать, только когда ощущаем ее острую нехватку. К счастью, катаклизмы в нашей жизни случаются нечасто, а во время благоденствия мы практически не считаем затраты воды. Экономить живительную влагу нас могут заставить лишь счета за потребленные ресурсы, но все же вода – последнее, в чем среднестатистический гражданин будет себя ограничивать. Однако говоря об автономном водоснабжении, считать придется – от результатов подсчета зависит, какой способ водоснабжения будет избран.

Автономное водоснабжение

Для обычной семьи нормой потребления считается 150–200 литров в сутки на человека. Сюда входят и бытовые надобности, и полив растений на участке, и потребности домашних животных. К счастью, в природе этот запас практически неисчерпаем – нужно только умело его использовать, для чего и существует автоматизация водоснабжения.

Полив растений на участке

Автономная система водоснабжения питается с водоносных слоев, которые скрыты глубоко под землей. Ближе всего к поверхности грунтовые воды, которые поднимаются после длительных осадков или просачиваются из ближайших рек и озер. Они имеют нестабильный характер, пересыхая во время продолжительной засухи, поэтому искать воду следует на глубине не меньше, чем 5–10 метров.

Колодец или скважина – что же лучше?

Самый простой способ достичь водоносного слоя – выкопать колодец. У этого способа есть много достоинств – выполнить все работы можно самостоятельно, заручившись поддержкой одного-двух человек. Кроме того, никаких разрешительных документов от местных государственных органов на копание колодца не требуется. Автоматизация водоснабжения из колодца имеет существенное преимущество – даже в случае отключения электричества вы все равно не останетесь без воды, ведра с веревкой никто не отменял. Эксплуатировать колодец часто удается все 50 лет, если водоносная жила не иссякнет раньше.

Однако следует учесть, что вода из колодца может быть не самого лучшего качества из-за сточных и грунтовых вод, кроме того, объем резервуара ограничен средним значением 200 литров – выкачав его полностью, придется ждать, пока он снова заполнится. Для большой семьи, которая активно использует воду для полива и нужд животноводства, колодца будет постоянно не хватать. Если резервуар находится в общедоступном месте, то использовать воду следует очень осторожно – вандалы могут забросить в колодец трупы животных, отходы, строительный мусор. Кроме того, автоматизация предусматривает использование насосного оборудования, которое могут и вовсе украсть.

Вода из колодца

В качестве дополнения к колодцу, например, для обеспечения водой животных и полива, можно использовать абиссинский колодец – это относительно неглубокая скважина, которая питается из тех же водоносных слоев, что и обычный колодец. Ее глубина редко когда достигает 15 метров. Абиссинский колодец хорош тем, что обустроить его можно даже в гараже или подвале – оборудование для бурения занимает совсем не много места, а можно и вовсе обойтись без него.

Скважину «на песок» бурят глубже – до 50 метров. Она проходит через весь песчаный водоносный слой, благодаря чему обеспечивает большой объем воды, которого будет вполне достаточно для нужд одного дома. Если вода залегает близко, и залежи не содержат камней и иных твердых включений, можно обойтись садовым буром с наращиваемой ручкой. Кстати, так чаще всего и удается попасть на хороший водоносный слой и даже русло подземной реки – при бурении сразу видно, когда начинается хорошая вода.

Бурение скважины для водоснабжения

Если вызвать команду бурильщиков с соответствующим оборудованием, то скважина пробьется строго на заданную глубину, и не всегда удается достичь хорошего слоя. Недостаток песчаной скважины – короткий срок эксплуатации, всего 5–7 лет, реже – до 15 лет. Автоматизация водоснабжения из скважины неудобна тем, что оборудование часто выходит из строя из-за попадающего в воду песка. Запас воды в этом случае – до 500 литров.

Артезианская скважина достигает еще более глубоких водоносных слоев, которые пролегают в известняке – глубина такой скважины может достигать 300 метров, а минимальный запас воды – 1500 литров. Воды из такой скважины хватит на бесперебойное водоснабжение целого поселка, причем она сама выстреливает под давлением на поверхность! Выбор способа достижения водоносного горизонта зависит от его глубины залегания и суммы денег, которую владелец дома готов потратить на автономное водоснабжение.

Артезианская скважина

По закону «О недрах», владельцы земельных участков могут свободно бурить скважины до первого водоносного слоя. Артезианские скважины достигают куда более глубоких слоев, и добываемая вода приравнивается к полезным ископаемым. Как известно, полезные ископаемые принадлежат государству, поэтому придется пройти бумажную волокиту – согласовать все вопросы бурения с государственными инстанциями. Кроме того, нужно будет официально заплатить за лицензию на скважину – стоит такое удовольствие до 300 тысяч рублей.

У лицензии есть определенный срок действия – как только он истечет, всю процедуру придется снова повторять, с новыми финансовыми расходами. Браться за автономное водоснабжение из скважины есть смысл только тогда, когда в этом заинтересованы и владельцы близлежащих домов, которые согласны разделить с вами все хлопоты и затраты.

Водоснабжение из колодца – автоматизация без проблем

Колодец на частном дворе необходим, даже если есть подключение к центральному водопроводу или собственная скважина. Во-первых, добывать воду из колодца можно даже при отключенном электричестве, с помощью обычного ведра и веревки – со скважиной такое невозможно. А во-вторых, даже если дом подключен к водопроводу, колодец позволит экономить на счетах за воду – из него можно качать воду для полива, для домашних животных.

Чтобы выбрать место для колодца, не нужно обладать экстрасенсорными способностями. Достаточно быть наблюдательным – обращать внимание, где на участке больше всего росы, где над почвой клубится по утрам туман, где растут влаголюбивые растения. Если нет времени на длительные наблюдения, воспользуйтесь самым точным способом – разведочным бурением. Не забудьте учесть санитарные требования – вокруг колодца на расстоянии 50 метров не должно быть никаких компостных куч, выгребных ям и туалетов.

Выбор места для колодца

Часто соблюсти это требование невозможно из-за ограниченных размеров участка – в этом случае воду из колодца можно будет использовать только для технических нужд.

Рыть колодец можно своими руками – в этом деле вам понадобится помощь хотя бы одного человека, который будет отбрасывать землю подальше от края ямы и по мере углубления поднимать ведра с грунтом. Сегодня чаще всего колодцы роют с установкой железобетонных колец – это самый оптимальный вариант по цене, сроку эксплуатации и скорости выполнения. Котлован следует рыть на 20–25 см больше радиуса кольца.

Установка железобетонных колец колодца

Первое кольцо устанавливаем тогда, когда яма будет метровой глубины. Затем снова копаем, постепенно углубляясь и углубляя кольцо, пока в котловане не появится место еще для одного кольца и так далее. Важный момент – если вы планируете сделать автономное водоснабжение загородного дома из колодца, то во втором кольце сверху для трубы нужно будет пробить или высверлить отверстие подходящего диаметра.

Обычно на глубине 6–9 метров вода начинает поступать очень интенсивно. Откачивайте ее и продолжайте копать, пока не заметите как минимум три источника пополнения воды. В идеале вода в колодце должна перекрывать хотя бы полтора кольца – этого уже будет достаточно для регулярного использования. Чтобы узнать точный уровень воды, оставьте шаху на сутки – вода дойдет до своего максимума и станет прозрачной, что позволит оценить глубину даже визуально. Если уровень воды вас удовлетворил, снова опустошите колодец насосом и уложите на дно побольше средних камней, которые сверху следует засыпать щебнем слоем в 30 см – это будет фильтр от песка и ила.

Устройство водопровода – от колодца к дому

Автоматизация водоснабжения напрямую зависит от установки насосного оборудования. Конечно, можно обойтись погружным насосом, однако в случае с насосной станцией гораздо легче проводить ремонтные работы. В любом случае вам необходимо будет выделить уголок в доме или утепленном подсобном помещении под электрический щиток, гидроаккумулятор и водопроводный узел, от которого вода будет расходиться по всему дому.

Погружные насосы водоснабжения

Обычные наружные насосы способны поднимать воду с глубины до 10 метров, более продвинутые самовсасывающие центробежные устройства с внешним эжектором могут осилить глубину до 45 м. Не забудьте при монтаже насосной станции установить перед входом в насос обратный клапан и фильтр глубокой очистки. К насосу также следует подключить манометр и реле давления – к этим устройствам должна прилагаться инструкция по установке и настройке, от них напрямую зависит автоматизация работы насоса. Дальше остается только подвести трубу к дому.

От колодца в дом через насосную станцию (если она снаружи дома) придется копать траншею ниже уровня промерзания грунта, по которой будет проходить водопроводная труба и, при необходимости, электрокабель. Сегодня уже редко кто использует стальные трубы для обустройства водопровода – они быстро ржавеют и придают воде неприятный привкус. Металлопластиковые изделия – самые удобные и практичные, поскольку они легко гнутся и выдерживают большое давление. Труба заводится через отверстие в кольце и опускается почти до самого дна колодца. На конце трубы внутрь следует вставить сетчатый фильтр. Чтобы труба не всплывала, откачайте воду из колодца и забейте в дно резервуара металлический штырь для закрепления трубы.

Металлопластиковые трубы для обустройства водопровода

После этого можно смело закапывать траншею. Следующий вопрос на повестке дня – гидрозатвор вокруг колодца, который ограничит доступ дождевой и грунтовой воды внутрь резервуара. Чтобы обустроить его, необходимо вынуть землю вокруг колодца на глубину около полуметра, выдерживая дистанцию от стенок колец в пределах полутора метров. Гидрозатвор делают из жирной глины – ее накладывают и утрамбовывают, постепенно сужая толщину к краям. Готовый глиняный замок в разрезе похож на грибную шапочку.

Автономное водоснабжение из скважины

Скважину можно бурить в непосредственной близости возле дома, поэтому многие выбирают именно этот способ автономного водоснабжения. К тому же, запас воды в скважине гораздо больше, чем в колодце, и ее автоматизация возможна (если есть соответствующее давление) даже без насоса. Чтобы пробурить грунт и твердые пласты под ним, используется буровая колонка с буром, тренога и подъемник. Бурением занимаются квалифицированные специалисты, которых нанимают вместе с оборудованием.

В выбранном месте устанавливается тренога, бур и начинается выемка грунта – для первых слоев почвы и суглинка используют штыревой бур. Потом в проделанное отверстие вставляют обсадную трубу с зубцами, и бурят до тех пор, пока не дойдут до подходящего водоносного слоя. Специалисты знают, какие водоносные слои следует пропустить, а какие пригодны для качественного автономного водоснабжения. Когда нужная глубина достигнута, через обсадную трубу в скважину опускают оцинкованную водопроводную трубу с фильтром. Отрезки тщательно соединяются, места надежно герметизируются. Когда водопроводная труба достигла нужной глубины, обсадную вынимают.

Буровая колонка с буром

Затем оборудуют приямок глубиной не менее одного метра – над дном труба должна подниматься всего на 15 см. Прямо над скважиной можно построить подсобное помещение для насосной станции, в котором будет поддерживаться плюсовая температура, или вкопать в землю кессон, в котором и будет стоять насос. Второй способ более сложный, однако позволяет скрыть наличие скважины – сверху над кессоном могут расти цветы или газон. Кессон – это герметичная камера, воздушный «пузырь», который будет изолирован от грунтовых вод.

Для обустройства кессона обкапываем скважину на глубину около 3 метров. Диаметр ямы должен быть больше диаметра камеры в два раза. На ее дно заливают бетонную подушку толщиной 30–40 см – она будет держать на себе вес кессона. Когда бетон как следует затвердеет, можно устанавливать кессон. Отверстие для трубы следует тщательно загерметизировать, а саму трубу обрезать таким образом, чтобы в кессоне выступал лишь полуметровый отрезок. На уровне 2 метров следует выкопать траншею, по которой труба водопровода будет проложена в дом.

Скважина для обустройства кессона

В кессоне устанавливают только насос – накопительный бак, фильтры и блок управления устанавливаются внутри дома или в подсобном помещении, которое может быть удалено на удобное вам расстояние. Чтобы защитить камеру от подвижек грунта и влияния грунтовых вод, по периметру вплоть до самого верха ее заливают бетонным раствором. Толщина слоя – не меньше 30 см. Через сутки-вторые можно засыпать оставшееся пространство вдоль стенок смесью песка, щебня и цемента. Сверху оставляем сантиметров 50 для плодородной почвы – этого достаточно для газона, цветов и кустарников. В кессоне насос хорошо защищен даже от сильных морозов, и вода в вашем доме будет круглый год.

remoskop.ru

Автономная система водоснабжения частного дома

Отсутствие централизованного водопровода в населенном пункте – вовсе не повод носить воду ведрами из колодца до конца жизни. Хорошо, когда колодец есть во дворе и вода в нем пригодна для питья.

Если же источник воды находится далеко, то постоянное проживание в таких условиях становится некомфортным. Выход из ситуации – самостоятельно организовать автономное водоснабжение частного дома из резервуара, находящегося на территории усадьбы.

Выбор подходящей схемы

Выбирая, каким способом удобнее и дешевле всего подавать в коттедж воду питьевого качества, следует учесть такие факторы:

  • количество жильцов;
  • надежность электроснабжения в населенном пункте;
  • источник водоснабжения: водопровод, колодец, скважина или автоцистерна (привозная вода).

От числа жильцов зависит объем накопительного бака (что такое гидроаккумулятор для систем водоснабжения). В данном вопросе нельзя опираться на нормативы, отводящие минимум 80 л на проживающего в сутки, так никакого резервуара не хватит. На практике семье из 4 человек (двое детей) для приготовления пищи и водных процедур хватает объема 4 м3 питьевой воды на 1 месяц при условии экономного потребления.

Устанавливать резервуар не обязательно, если источником водоснабжения является колодец или скважина с достаточным запасом воды (как сделать водоснабжение в частном доме из скважины). Тогда ее можно подавать напрямую в дом поверхностным или глубинным насосом.

При малой производительности скважины понадобится промежуточная накопительная емкость на 200—500 л.

Учитывая все факторы, подходящая схема автономного водоснабжения частного дома выбирается в соответствии с рекомендациями:

  1. При частых перебоях в электроснабжении оптимальный вариант – поставить бак в чердачном помещении и наполнять его насосом по мере необходимости. Подача к санитарным приборам осуществляется самотеком.
  2. При наличии водопровода, работающего в определенное время, или скважины с малой производительностью бак небольших размеров (0,5—1 м3) ставится внутри здания. Давление в сети создается насосом, действующим совместно с гидроаккумулятором.
  3. Для пополнения запаса воды из любых источников подойдет подземная емкость на расстоянии 5 м от коттеджа. Подачу потребителям также обеспечивает насос и мембранный бак.
  4. Таким же методом организуется снабжение водой из колодца при условии, что его глубина не превышает 15 м (как сделать водопровод из колодца на даче своими руками).
  5. Из скважины с достаточным запасом вода подается погружным насосом, а давление в сети обеспечивает гидроаккумулятор.

Также существует способ подачи чистых грунтовых вод из артезианских скважин глубиной свыше 50 м, откуда они поступают наверх под собственным давлением. Но бурение подобных скважин стоит слишком дорого.

Схема автономного водоснабжения дома из скважины.

Читайте также:   Как выбрать насосные станции водоснабжения для частного дома

Схема автономного водоснабжения дома из колодца.

Схема автономного водоснабжения дома из емкости.

Вариант схемы автономного водоснабжения частного дома из емкости наиболее удобен для пополнения любым способом и не ограничен площадью помещений. Дешевле обойдется перекачка воды из колодца или обычной скважины (если она уже сделана), только придется предусмотреть систему фильтрации.

Какое оборудование понадобится

Самые распространенные варианты – использование в качестве источника колодца или скважины.

Для их реализации потребуется следующее оборудование и материалы:

  • насос поверхностный (для скважины – глубинный) необходимой мощности;
  • гидроаккумулятор;
  • автоматика для насоса – реле давления и сухого хода;
  • обратный клапан;
  • фильтр сетчатый;
  • трубы для наружной и внутренней водопроводной сети;
  • для варианта с подземной емкостью потребуется приобрести стальной или пластиковый резервуар.

Чтобы не набирать все элементы по отдельности, при выборе рекомендуется обратить внимание на готовые насосные станции (как выбрать насосные станции водоснабжения для частного дома), состоящие из мембранного аккумулятора и насоса с настроенной автоматикой (). Нужно лишь выбрать агрегат по мощности, для чего необходимо определить глубину, откуда будет всасываться вода, и высоту, на которую ее надо поднять.

Схема устройства насосной станции.

Глубина всасывания насосных станций различной мощности для автономной системы водоснабжения частного дома варьируется в диапазоне от 8 до 20 м, высота подъема – от 20 до 40 м, чего вполне достаточно для любого коттеджа. Определяя глубину, следует к ней прибавить сопротивление горизонтального участка наружного водопровода.

Рекомендуется принимать 10 м горизонтальной трубы за 1 м высоты подъема и прибавить его к реальной глубине. Последняя считается от дна резервуара до уровня чистого пола, где стоит насос.

Мощность погружного насоса принимается по общей высоте подъема начиная от глубины скважины и заканчивая смесителем на последнем этаже здания. Для водопровода обычно используются трубы из полиэтилена марки ПЕ-100.

Устройство автономного водоснабжения частного дома своими руками начинается с рытья траншеи от колодца или скважины до ввода в здание. В идеале глубина заложения трубопровода должна быть на 30 см ниже границы промерзания грунта. Траншея роется глубже этой отметки на 100 мм, дабы устроить песчаную подушку.

При рытье и укладке труб необходимо выдержать уклон водопроводной магистрали в сторону колодца величиной 3—5 мм на 1 м длины (что такое греющий кабель для водопровода). Он служит для опорожнения трубопровода.

Если он закладывается выше нормативной глубины, то выполняется утепление полуцилиндрами из пенопласта либо пенополистирола толщиной 40—60 мм (как сделать утепление труб водоснабжения в частном доме). Минвату в грунте использовать не стоит, она пропитается влагой и перестанет выполнять свои функции.

Читайте также:   Как подключить бойлер к водопроводу

При монтаже всасывающего участка нужно соблюдать следующие правила:

  1. Конец трубы вводится в колодец или подземную емкость таким образом, чтобы между ним и дном осталось 300 мм.
  2. На конце трубы закрепляется обратный клапан, а перед ним – фильтр. Он защитит клапан от заедания при попадании грязи.
  3. Обратный клапан с фильтром должны быть всегда погружены в воду.
  4. Глубинный насос опускается внутрь скважины на металлическом тросе и подключается водостойким кабелем.
  5. При монтаже подземной емкости в ней следует предусмотреть воздушный клапан с сеткой.

Ответственный узел – ввод водопровода в дом, он наиболее подвержен промерзанию. Поэтому трубу проводят под фундаментом либо сквозь него на глубине прокладки.

Трубопровод следует пропустить через гильзу большего диаметра, а просвет между ними тщательно утеплить. В месте ввода надо утеплить и бетонную отмостку, заложив под нее плиты пенопласта толщиной 80—100 мм.

Предполагается, что перед внутренним монтажом автономного водоснабжения частного дома выбрано подходящее помещение для установки оборудования.

Учитывая шум от работы насоса и щелчки реле, для этой цели лучше всего подойдет котельная или другое техническое помещение вдали от спален. Насосную станцию следует разместить так, чтобы ее было удобно обслуживать, а манометр был заметен со стороны входа.

Станция крепится к бетонному основанию анкерами, после чего производится ее подключение к водопроводной и электрической сети в такой последовательности:

  1. На вводе в дом перед насосом рекомендуется поставить второй фильтр более тонкой очистки. Подсоединение наружного трубопровода к насосу осуществляется через переходник.
  2. К выходному патрубку насосной станции, находящемуся на реле давления, подключается внутренний водопровод.
  3. В месте подключения устанавливается отсекающий шаровой кран.
  4. К насосному агрегату от электрического щитка подводится силовой трехжильный кабель, на стене монтируется розетка с заземляющим контактом. Для защиты этой линии около щитка ставится 2 автоматических выключателя (как выбрать автоматический выключатель).

По завершении работ необходимо проверить герметичность наружной ветки и клапана, заполнив ее водой через специальную пробку на насосной станции. Желательно это сделать до засыпки траншеи грунтом, после чего производится запуск оборудования. Насос не сможет захватить воду, если в трубе останется воздух, на что следует обратить внимание при ее заполнении.

При использовании глубинного насоса в скважине монтаж производится в такой же последовательности. Силовой кабель агрегата можно провести в той же траншее либо воздушным способом. Когда производительности скважины недостаточно, то потребуется промежуточная емкость и дополнительная автоматика, контролирующая ее заполнение.

Видео о водоснабжении частного дома своими руками.

ks5.ru

Автономное водоснабжение частного дома своими руками: схемы устройства

Водопровод в частном доме — это не роскошь, а самая насущная необходимость. Не согласиться с этим утверждением может лишь тот, кому никогда не приходилось таскать бесконечные ведра воды из общественной колонки или ближайшего колодца. Если возможности подключиться к централизованному водопроводу нет, остается организовать водоснабжение частного дома своими руками. Сегодня мы приведем несколько профессиональных советов о создании автономной системы водоснабжения.

Как создать собственный водопровод?

К счастью, опыт организации подачи воды в частные строения сегодня достаточно богат. Типичная схема водоснабжения частного дома включает такие элементы, как:

  • источник воды (колодец или скважина);
  • устройство для подачи воды в систему (насос или насосная станция);
  • гидроаккумулятор;
  • система водопроводных труб, наружных и внутренних;
  • необходимые сантехнические приборы.

Если в доме запланирована организация подогрева воды для бытовых нужд, частью схемы водоснабжения загородного дома станет еще и котел. Чаще всего это двухконтурные модели, в которых разделены функции отопления дома и подогрева водопроводной воды. Альтернативным вариантом может стать электрический накопительный водонагреватель.

Читайте также наш материал о монтаже водопровода в частном доме: https://aqua-rmnt.com/santehnika/snaruzhj/vodoprovod-v-chastnom-dome-svoimi-rukami.html.

Откуда лучше брать воду?

Организация автономного водоснабжение в загородном доме начинается с поиска подходящего источника воды. Обычно у владельцев усадьбы есть три варианта решения проблемы:

  • колодец;
  • скважина «на песок»;
  • артезианская скважина.

Колодец — самая простая и наименее затратная конструкция, однако воды в нем не так уж много, да и ее чистота находится под вопросом. Загрязнение талыми водами, проникшими в грунт стоками, различным мусором и даже трупами мелких животных — эти проблемы хорошо известны владельцам колодцев. Следует отметить, что очистить колодец все же проще, чем скважину, которая также может подвергнуться загрязнению.

Скважина «на песок» позволяет получать воду из водоносного слоя, который пролегает относительно неглубоко — в 10-30 метрах от поверхности. Воду из такой скважины добывают с помощью погружного насоса. Вода из скважины «на песок» поступает обычно достаточно хорошего качества, но за источником нужно правильно ухаживать, чтобы предотвратить заиливание. Вода из «песчаной» скважины обычно нуждается в дополнительной фильтрации.

Максимум отличной чистой воды можно получить из артезианской скважины. Это самый дорогостоящий и трудоемкий способ создания источника воды, поскольку артезианская вода пролегает очень глубоко. Однако насос для такой скважины не требуется, а обеспечить водой можно сразу несколько домов, а то и целое поселение.

Обратите внимание: Обязательно необходимо сделать анализ воды из артезианской скважины. Хотя обычно она очень чистая, в ней может обнаружиться повышенное содержание железа или других минералов. Стоит также помнить, что артезианская вода отличается довольно высокой жесткостью.

Счастливым обладателям артезианского источника придется иметь дело с государственными органами. Воды с глубинных горизонтов относят к стратегическим запасам государства, поэтому источник нужно в обязательном порядке зарегистрировать в соответствующих учреждениях.

Интересным решением для системы водоснабжения загородного дома может стать абиссинский колодец. Устройство абиссинской скважины стоит относительно недорого, работы проводятся буквально в течение нескольких часов, а установить компактный абиссинский колодец можно даже в подвале частного дома.

Как доставить воду в дом из колодца или скважины?

Для владельца собственного колодца наиболее приемлемым вариантом устройства водоснабжения в частном доме станет использование насосной станции. Эта система состоит из центробежного насоса, гидроаккумулятора, электромотора, реле давления и т. д. С помощью насосной станции можно наладить автоматическое включение и отключение насоса, чтобы в гидробаке всегда было достаточно воды и при этом он не переполнялся.

При организации водоснабжения частного дома водой из колодца можно использовать насосную станцию или насос в комплекте с баком, в котором установлен поплавковый датчик уровня воды

Об устройстве и принципе работы гидроаккумулятора узнаете в нашем следующем материале: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/document/gidroakkumulyator-dlya-vodosnabzheniya.html.

Правильно отрегулированная насосная станция позволяет получать достаточно высокий напор воды в системе, чтобы можно было использовать, к примеру, гидромассажный душ или другие блага цивилизации, доступные горожанам.

Для насоса или насосной станции подготавливают место в доме или строят отдельное помещение. Трубу, по которой будет поступать вода, опускают в колодец. Край трубы, закрытый сетчатым фильтром, размещают примерно в 30-40 см от дна. В бетонное дно колодца монтируют специальный штырь, к которому прикрепляют водопроводную трубу, чтобы зафиксировать ее положение.

Насосную станцию можно успешно разместить в подвале частного дома. В этом случае шум от работающего устройства не будет беспокоить жильцов

Обратите внимание: Водопроводную трубу укладывают в траншею на глубину, которая превышает уровень промерзания грунта. Чтобы зимой вода в трубе не замерзла, нужно позаботиться о соответствующем утеплении наружного водопровода.

Выбирая насосную станцию, следует ориентироваться на характеристики колодца. Стандартная насосная станция может поднимать воду с девятиметровой глубины на высоту до 40 метров. Однако, если колодец расположен на достаточно большом расстоянии от дома, разумнее было бы воспользоваться центробежным самовсасывающим насосом, снабженным внешним эжектором.

Насосная станция позволяет организовать автономное водоснабжение в частном доме максимально эффективно. При этом можно обеспечить такой же хороший напор воды, как и в городском водопроводе

Перед насосом нужно поставить обратный клапан и фильтр грубой очистки. Фильтр тонкой очистки размещают после насосной станции. Затем устанавливают манометр и реле давления. Насосную станцию подключают к щитку управления и к водопроводной системе дома.

Совет! После установки насосной станции необходимо наладить работу реле давления, чтобы обеспечить правильный режим работы устройства.

Вместо насосной станции можно использовать погружной насос, работа которого управляется поплавковым датчиком, установленным в накопительном баке для воды.

Подобным же образом монтируется система водоснабжения частного дома с использованием воды из скважины. Если насосная станция будет установлена в отдельном теплом помещении над скважиной, то порядок ее монтажа примерно таков же, как и при организации доставки воды из колодца.

При устройстве над скважиной кессона необходимо выкопать достаточно просторную яму, забетонировать дно, установить кессон и правильно закрепить его в грунте

Однако можно установить насосную станцию и прямо над скважиной, в специальной емкости, которую называют кессоном. Для этого необходимо:

  1. Обкопать трубу на глубину около 2,5 метров. Диаметр ямы должен в два раза превышать диаметр кессона.
  2. На дно уложить слой бетона не менее 20 см толщиной.
  3. Установить в подготовленную яму кессон.
  4. Обрезать трубу, чтобы она возвышалась над краем кессона на 50 см.
  5. Выкопать траншею для водопроводной трубы. Глубина пролегания труб — 1,8-2 м.
  6. Установить в кессоне насос и подключить его к трубе скважины.
  7. Залить кессон по контуру слоем бетона примерно 40 см.
  8. После высыхания бетона засыпать оставшееся пространство песчано-цементной смесью, не доходя до верхнего края кессона примерно 50 см.
  9. Оставшееся пространство засыпать грунтом.
  10. Установить в жилом помещении гидроаккумулятор с реле давления, манометром и прочими приборами.
  11. Соединить все элементы системы, подключить их к электропитанию и к внутренней системе водопровода.

Смотрите также наш материал с пошаговой инструкцией по установке, подключению и запуску насосной станции: https://aqua-rmnt.com/vodosnab/nasos/nasos-stancii/podklyuchenie-nasosnoj-stancii-k-skvazhine.html.

После этого остается только проверить работоспособность всех элементов системы водопровода, убедиться в том, что в местах соединения нет протечек, устранить выявленные недочеты и наслаждаться своим новым водопроводом, характеристики которого могут оказаться даже лучше, чем в централизованных городских системах.

aqua-rmnt.com


Смотрите также