Автономное водоснабжение что это

Автономное водоснабжение из скважины

Автономное водоснабжение – это система, предназначенная для добычи воды из автономного источника и подачи ее потребителю. В качестве автономного источника может быть использована скважина, колодец или поверхностный источник водоснабжения. В отличие от централизованного водоснабжения, автономная система предполагается обеспечение водой одного или (в редких случаях) нескольких домохозяйств.

Почему актуально автономное водоснабжение?

Автономное водоснабжение с каждым годом становится популярнее. Особый интерес такие системы вызывают в удаленных небольших населенных пунктах или коттеджных поселках. Связано это с тем, что создание, а главное поддержание в рабочем состоянии централизованной системы водоснабжения – удовольствие очень дорогое. Именно по этой причине, даже в крупных городах, подключение к централизованному водопроводу с каждым годом становится все дороже. Нередко цена подключения к централизованным сетям достигает такого уровня, что выгоднее организовать индивидуальную систему автономного водоснабжения.

Какие варианты автономного водоснабжения бывают?

По типу источников разделяют три основных варианта автономного водоснабжения:

Каждый из этих вариантов имеет свои сильные и слабые стороны. Например, использование скважины для автономного водоснабжения позволяет получать большие объемы вод (до 3 кубических метров для скважин на песок). Объем воды из колодца будет меньше, чем из скважины.

Как можно организовать автономное водоснабжение из скважины?

Что бы создать автономное водоснабжение дома из скважины нужно проработать вопросы относительно:

Подъем воды из скважины можно организовать разными типами насосов. В самом простом случае воду можно качать с помощью вибрационного насоса типа «Малыш». В случае если необходим больший объем воды и хороший напор нужно использовать глубинные насосы. Из скважин глубиной до 10 – 15 метров воду можно качать самовсасывающими поверхностными насосами.

Для подачи воды в дом необходимо проложить трубопровод. Прокладка трубопровода должна быть выполнена в зависимости от сезонности эксплуатации автономного водоснабжения. Если система эксплуатируется круглогодично, то необходимо заглубить трубы на уровень ниже уровня промерзания земли. Можно так же организовать подогрев трубопроводов с помощью специального кабеля. В этом случае глубина траншеи для трубопровода может быть значительно ниже.

Уровень автоматизации автономной системы водоснабжения из скважины может так же существенно различаться. Можно использовать систему на базе расширительного бака, реле давления и коммутатора для насоса. А можно использовать насосы с частотным управлением. Последний вариант является более гибким и более дорогим.

Можно ли организовать автономное водоснабжение из скважины своими руками?

Сделать своими руками можно почти все, что угодно. Но в этом случае нужно быть готовым к решению непредвиденных вопросов. Как показывает практика, таких вопросов при выполнении любой работы в первый раз возникает очень много. По этой причине лучше обратиться к специалистам для создания автономной системы водоподведения из скважины.

Источник

Что такое автономное водоснабжение?

Отвечая на вопрос, что значит автономное водоснабжение для частного дома, можно сказать, что это – основа комфортного проживания, без которой невозможно обустроить современный быт. Подключение к центральной сети также возможно в большинстве случаев, но именно индивидуальная система сможет обеспечить создание оптимальных, максимально удобных условий для хозяев. Она проектируется и организовывается на основе типовых схем, но с учётом особенностей планировки здания, источника подачи, запросов жильцов, потому наиболее эффективно проявляет себя в конкретных условиях эксплуатации.

Что такое частное автономное водоснабжение

В загородном доме этот инженерный комплекс представляет собой полностью независимые коммуникации, обеспечивающие забор природного ресурса и его подачу потребителю в нужном объёме в любой момент времени. В эту систему включены

Все эти элементы должны работать предельно слаженно и бесперебойно, чтобы обеспечить необходимый уровень потребления с достаточным напором, интенсивностью подачи.

Плюсы и минусы автономного водопровода

Организовывая индивидуальный комплекс, собственник дома должен понимать весь уровень ответственности, который он на себя берёт. В отличие от централизованной системы, где обслуживанием и ремонтом занимается управляющая компания, здесь все заботы ложатся на плечи хозяина. В случае выявления ошибок проектирования, монтажа устранять их также придётся самостоятельно. Соответственно возрастают и расходы на обустройство сети, поддержание её в работоспособном состоянии.

С другой стороны автономное водоснабжение дома – это возможность получить массу плюсов

Как монтируется автономная эффективная система водоснабжения

Начинать работы рекомендуется на стадии строительства или капремонта здания, так как обустроить столь масштабный комплекс без нарушения целостности отделки дома и изменения ландшафта приусадебного участка не представляется возможным. Стоимость системы зависит от множества факторов: масштаб, степень разветвлённости, выбранные материалы, привлечение специалистов со стороны, установка дополнительного оборудования (фильтров, насосной станции, бойлера и т.д.) Расходы на организацию стартуют от 50 тысяч рублей и могут достигать нескольких сотен.

Обустройство источника

Автономное водоснабжение частного загородного дома начинается с выбора места забора природного ресурса. Оно должно располагаться в отдалении (не менее 20 м) от септиков, выгребных ям, свалок, захоронений и т.д. Важно, чтобы оно не находилось в зоне подтопления во время ежегодных паводков, так как талый снег, лёд может стать причиной загрязнения. Чаще всего в качестве источника выбираются грунтовые воды, которые защищены от контакта с внешней средой, потому отличаются чистотой, высоким качеством.

Водозабор может осуществляться из скважины или колодца. Первая отличается большей глубиной, для её обустройства необходимо производить бурильные работы, что связано с большими расходами и трудозатрами. Источник дополнительно укрепляют металлической, асбестоцементной трубой. Выкопать колодец можно и своими руками. Вода в него может просачиваться через дно или стенки. Для их обшивки используется каменная кладка, бетонные кольца, дерево.

Для максимальной герметичности сооружение обкладывают слоем глины толщиной 50 см. Вокруг источника выстилается деревянная отмостка, сверху он отгораживается крышей. Это позволяет защитить автономное водоснабжение дачи или коттеджа от загрязнения.

Выбор материалов и инструментов

Для сборки наружных коммуникаций, идущих от скважины, колодца к дому предпочтение стоит отдать современным полимерам: полиэтилену низкого давления (ПНД), поливинилхлориду (ПВХ). Они гигиеничны, неподвержены коррозии, стенки труб не зарастают налётом, ржавчиной. Кроме того, они обладают небольшим весом, что существенно облегчает монтажные работы.

Внутренняя система автономного водоснабжения для загородного дома может быть собрана из полипропилена (ПП), металлопластика. Единственный недостаток ПП-материала – узкий температурный диапазон. Он выдерживает нагрев только до +60 С, что накладывает ограничения на его применение. Решением проблемы может стать монтаж труб, армированных алюминием. Они более прочны, стабильны, не деформируются под воздействием высоких температур, потому могут контактировать с горячей водой.

Для установки ПВХ, ПНД коммуникаций используется специальный клей, размягчающий полимеры, что позволяет создавать абсолютно герметичные конструкции. Также может использоваться раструбный метод, при котором один элемент вставляется в другой, а для уплотнения применяются кольцевые прокладки. Для ПП систем используется технология пайки специальным аппаратом с насадками. Ввиду того что покупка такого оборудования – дорогостоящее мероприятие, его можно арендовать. Для сборки труб из металлопластика необходимы обжимные фитинги, которые дают возможность создавать разъёмные соединения.

Установка труб

Прокладка сети от источника к дому является одним из наиболее ответственных этапов, так как осуществляется под землёй. В случае неправильной сборки исправить ошибку будет проблематично. Трубопровод чаще всего размещается ниже уровня промерзания грунта, чтобы избежать разрывов и превращения рабочей среды в лёд. Выполнять монтаж наружного автономного водоснабжения необходимо в заранее выкопанной траншее. Если разместить коммуникации на необходимой глубине не получается по какой-либо причине, их нужно утеплить. Дополнительно вдоль канала можно проложить греющий кабель.

Переход трубы через стенку колодца, фундамент дома выполняется с последующей заделкой отверстия цементно-бетонным раствором и обработкой силиконом для гидрозащиты.

Выбор насоса

К покупке одного из основных агрегатов, который осуществляет подъём природного ресурса из источника, необходимо подойти максимально ответственно. Для этого важно учесть ряд характеристик

Также необходимо учесть такие параметры как диаметр корпуса (особенно важно для погружных моделей), количество пусков в час, наличие автоматики, материалы изготовления.

Схемы монтажа

Эффективное автономное водоснабжение для частного дома можно реализовать по нескольким типовым проектам.

Колодец или скважина глубиной до 8 метров

Для такого случая достаточно возможностей поверхностного насоса. Наилучшим является вариант, в котором он является частью станции. Кроме самого всасывающего агрегата в её комплектацию входит гидроаккумулятор и реле давления. Первый представляет собой металлический бак, разделенный на две части эластичной мембраной. В первую камеру закачан газ, во вторую поступает вода из источника. По мере её заполнения перегородка растягивается, давление возрастает. В определённый момент реле отключает насос, пока в результате расхода уровень натяжения мембраны не ослабнет. Таким образом, в системе всегда поддерживается необходимое давление. Кроме того, запас в баке позволяет сократить количество пусков всасывающего оборудования.

Колодец или скважина глубиной более 8 метров

Эта схема для автономного водоснабжения частного дома предполагает установку погружного насоса. Он также подсоединяется к станции для обеспечения максимально эффективной работы системы. При этом сам агрегат подвешивается на металлическом тросе внутри источника, а гидроаккумулятор с автоматикой располагаются на поверхности (в доме или кессоне).

Емкость с самотечным водопроводом

Здесь роль буфера играет бак с поплавком, контролирующим уровень заполнения. Резервуар устанавливается в максимально высокой точке системы: на чердаке, крыше. Напор обеспечивается за счёт разницы в уровне размещения ёмкости и точек водоразбора. Несмотря на простоту реализации, такая схема имеет ряд недостатков

Емкость с насосной станцией

Более сложный, но максимально действенный на практике способ организации комплекса. Здесь бак может быть установлен в любом месте дома, так как создавать необходимый напор будет гидроаккумулятор. При этом автономное бесперебойное водоснабжение загородного дома возможно даже при поломке насоса, так как необходимый запас ресурса будет находиться в ёмкости.

Профилактические работы

Поддержание системы в работоспособном состоянии сводится к ряду мероприятий

Регулярное выполнение этих процедур позволит существенно сократить расходы на ремонт, обеспечить бесперебойное функционирование, благодаря чему автономная наружная и внутренняя система водоснабжения частного дома прослужит не одно десятилетие.

Заказывайте монтаж в нашей компании

Специалистами «Альфа-Терм» выполняется установка систем водоснабжения любого масштаба, сложности, конфигурации. Обратившись к нам, заказчик сможет получить весь перечень услуг от разработки проекта, подбора необходимого оборудования и материалов до сборки коммуникаций и их запуска в работу. С нами задача организации комфортного и эффективного инженерного комплекса будет решена предельно просто.

Источник

Автономное водоснабжение

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

На дачном участке Владимира под Москвой есть водопровод. Но загвоздка в том, что воду в СНТ включают в мае, а выключают в октябре. Поэтому он решил обеспечить себе автономное водоснабжение и сделать скважину, чтобы иметь воду круглый год.

Соседи Владимира, которые на своем опыте поняли, что такое автономное
водснабжение и какие преимущества оно дает, сказали, что она есть на глубине 6-10 метров. Поразмыслив, он решил для автономного водоснабжения забить абиссинскую скважину, т.к. это самое простое и бюджетное решение проблемы. Сначала обратился к нескольким профессионалам в этой области, в том числе и из forumhouse. Они дали необходимые и ценные советы, которые можно было использовать, но у всех заказы расп​исаны до лета. Ждать он не мог, поэтому скважину решил делать сам.

Закупка материалов

На рынке он купил оцинкованные трубы дюйм с четвертью 5 штук по 1,6 метра каждая, там же на них нарезали резьбу.

Приобрёл: стальные муфты, переходник под ручной насос и иглу с фильтром, основные элементы системы автономного водоснабжения. Владимиру особенно понравилось качество изготовления иглы.

После точеной иглы через 10 см вокруг трубы намотана и припаяна специальная сетка. Перед тем, как ее намотать и запаять, в самой трубе насверливаются отверстия, через которые, профильтровавшись через эту сетку, вода попадает в трубу.

Какбывает обычно, нашелся местный слесарь дядя Ваня, который сделал «Бабу» и наконечник за пузырь.

Наконечник сделан на конус для центрирования удара. Такую же форму имеет и ударная поверхность внутри бабы. Так как наконечник больше по диаметру, чем сама труба, внизу бабы крепится кольцо на двух болтах с внутренним диаметром по трубе. Таким образом, баба скользит по трубе безо всякого люфта с рабочим ходом около 40 см. Весит она 25 кг.

Ручной насос для прокачки он взял у знакомого.

Забивание труб

Дом у Владимира стоит на столбчатом фундаменте примерно в метре от земли, поэтому он с самого начала решил делать скважину прямо под ним. Прежде всего, в нужном месте он сделал проем в полу.

Затем первые полметра грунта бурил обычным буром, подливая кипяток. Кипяток лил потому что дело было зимой. Занятие довольно трудоемкое, но делал это потому, что он боялся повредить иглу или погнуть трубу об мерзлую землю. Но вот мерзлота пройдена. Можно забивать.

Сначала он немного забил трубу, затем выставил её вертикально по отвесу. Выпилил под нее отверстие в досках, чтобы труба не отклонялась от вертикали, и прибил их.

После этого процесс пошёл. По мере продвижения накручивалась муфта, затем новая труба. Он накручивал муфту на лён с краской.

С каждым ударом бабы труба продвигалась на 2-5 мм. Медленно, но верно Владимир забивал трубы.

А когда вода мощной струёй пошла из насоса, он ей обрадовался больше, чем умирающий в пустыне. Сначала вода шла совершенно серая. После того, как насос выкачал примерно 50 ведер, цвет стал постепенно светлетьи приближаться к цвету водопроводной воды. Но напор не иссякал.

Пояснения:

Когда фильтр попадает в водоносный слой ручным насосом нужно начать выкачивать воду. Вначале будет подниматься грязь, которая находится в непосредственной близости от фильтра. Затем вокруг фильтра образуется пространство по высоте больше, чем сам водоносный слой. Вот это пространство и называется линзой. То есть в водоносном слое возле фильтра образуется запас воды, некое озерцо, и чем оно больше, тем лучше.

Чтоб фильтр не заиливался, сначала нужно очень хорошо прокачать, чтобы образовалась достаточно большая линза. Ну а потом, как можно чаще качать воду, не давать скважине застаиваться. Тогда будет все в порядке.

Результат

А для завершения работы Владимиру ещё нужно приобрести насосную станцию и тогда у него на участке появится такое преимущество, как автономное водоснабжение.

Источник

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 Автономное водоснабжение частного 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

Любое автономное водоснабжение частного дома 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 Автономное водоснабжение частного дома с колодцем схема

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 Автономное водоснабжение частного дома через скважину — схема с монтажом

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 Автономное водоснабжение частного дома из разного вида скважин

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 Автономное водоснабжение частного дома с насосными станциями

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:

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

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:

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

Обустраивая автономное водоснабжение частного дома 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 утеплителем, например, скорлупой для труб из пенополиуретана, 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.

Рис. 15 Выкапывание колодцев с помощью спецтехники

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.

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

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:

Рис. 19 Карта глубин колодцев Московской области

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:

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:

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:

Рис. 23 Заводские кессоны для скважин

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:

Рис. 25 Автономное водоснабжение частного дома — 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:

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

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 Автономное водоснабжение частного дома самотечного принципа действия — устройство

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 устраивают автономное водоснабжение частного дома из подходящего вида 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.

Источник