Система автономного водоснабжения загородного дома


Также рекомендуем ознакомиться со следующими статьями:


На чем дом стоит!!!
Автономные (коттеджные) системы отопления
Система автономного водоснабжения загородного дома

Автономное водоснабжение загородного дома

Начиная задумываться об автономном водоснабжении дома, мы представляем, что нам достаточно: пробурить скважину, опустить в нее насос и благоустроить оголовок, установить обратный клапан с тройником и манометром, но это лишь часть пути к обеспечению дома водой. Воду необходимо подготовить: сделать ее пригодной для питья, обеспечить необходимый напор, подготовить ее к использованию в саду. Также могуть возникнуть и другие проблемы, — дебита скважины в отдельные периоды года может просто не хватать. Экономный расход имеющейся на участке влаги обеспечит автономная система водоснабжения загородного дома.

Качество воды

Вода в загородном доме нужна постоянно: для мытья посуды, стирки, приготовления пищи, для принятия душа или ванны, в гараже и в бане, для полива растений в весенне-осенний период, для бассейна или фонтана. Для определенных целей требуется определенное качество воды. Например, для стирки, мытья посуды и душа или ванны нужна вода с ограниченным количеством соединений железа, нейтральная и достаточно мягкая, обеззараженная. Вода для полива может включать песок и ил, но ее температура не должна быть ниже 12 °C, чтобы не навредить растениям и деревьям. К воде для питья и приготовления пищи предъявляют самые высокие требования, поскольку от ее качества зависит здоровье людей. Качество воды регламентируется основными нормативными документами — «СанПиН 2.1.4.559−96», ГОСТ 2874–82 «Вода питьевая», МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ 2.1.4.559−96 «ПИТЬЕВАЯ ВОДА. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ВОДЫ ЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ СИСТЕМ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА». Таким образом, из общего количества воды, необходимой для жизнедеятельности в коттедже одной семьи (средний расход 1,5−4 м3 в сутки), по качеству различают питьевую, предназначенную для хозяйственно-бытовых нужд и для полива растений.

Наличие центрального водопровода позволяет решить почти все вышеперечисленные проблемы, поскольку все проблемы по подготовке качественной питьевой воды лежит не на ваших плечах. Правда, иногда существуют опасения по употреблению поставляемой воды. В этом случае приходится производить дополнительную фильтрацию. Совсем иное дело когда у нас имеется собственный источник. Но просто вода из скважины не всегда годиться к употреблению. Основные причины, из-за которых не стоит сразу пить «неподготовленную воду" — это повышенная концентрация соединений железа, а значит, повышенная жесткость. Результатом становятся немалые хлопоты при использовании воды даже для хозяйственно-бытовых нужд. Конечно, можно ее всю очищать до качества питьевой, но это обойдется недешево и вынудит снизить напор, что не всегда целесообразно. Более рационально разделить общий поток на разные по назначению „ручейки“ и каждый из них готовить определенным образом. Специалисты используют соответствующий термин — „водоподготовка“.

Но сначала поговорим об автономной системе водоснабжения загородного дома.

Давление и напор воды

Напор воды в кране на любом этаже вашего дома должен быть достаточным, чтобы не мыться „тоненькой струйкой воды“. Минимальную высоту, на которую необходимо поднять воду над уровнем земли при ее движении к точке водоразбора (с учетом преодоления сопротивления труб), называют свободным напором. Согласно СНиПу 15.03.2006-84*, для первого этажа его принимают равным 10 м, а для каждого следующего увеличивают на 4 м. Но выполнения этого требования еще недостаточно для нормальной работы всего водопровода. Чтобы создать необходимый напор из крана, давление должно быть не менее 2 бар (атм), для посудомоечной машины и газового нагревателя — 1,5 бара, для стиральной машины — 2 бара, для системы полива — 3−4 бара, а для гидромассажных приборов (душа или ванны джакузи) — целых 4 бара. И это еще не все. Одновременно могут включаться несколько потребителей, в том числе значительно удаленные от источника (в гараже, в бане, в системе полива). И напор воды для каждого из них должен иметь вышеприведенное значение. Поэтому давление, создаваемое в водопроводе, призвано поддерживать все показатели напора для отдельных потребителей.

Дебит артезианской скважины не ограничивает суточный расход воды для всех членов семьи, сдерживать потребление способна лишь производительность насоса. Если же насос очень производителен, а потребителей (кранов) включено мало, может возникнуть настолько высокое давление в трубах, что наиболее узкие места соединений станут пропускать воду — подтекать. По этой причине максимально допустимый напор в водопроводе, согласно все тем же СНиПам, — 60 м, а давление, соответственно, 6 баров.

Дебит скважины в песчаной породе меньше, чем в артезианской, и иногда может быть ниже фактического суточного расхода воды. Это приводит к периодическому понижению ее уровня в источнике в течение суток. В таком случае производительность насоса и периодичность его включения необходимо согласовывать как с расходом воды, так и с дебитом скважины. Однако расход воды в течение суток — показатель случайный, зависящий не только от присутствующих в доме людей и их намерений, но и от времени года: летом он всегда выше. При выборе производительности насоса и давления в трубах учитывают дебит скважины и необходимый напор воды, а также предполагаемый суточный ее расход в самый напряженный летний период.

Важно определить два наиболее критичных режима работы водопровода: поддержание необходимого напора воды при ее максимальном расходе и ограничение напора при отсутствии расхода. Они и влияют на выбор производительности насоса, максимальное и минимальное давление в трубах, на материал и диаметр труб, на необходимость в дополнительных емкостях и их размер, на возможность усложнения водопровода в дальнейшем — увеличение протяженности труб и числа потребителей. Приобретение насоса с запасом по мощности хоть и потребует дополнительных затрат при сборке водопровода, но в итоге обойдется в 5−7 раз дешевле, чем замена насоса из-за недостаточной мощности при расширении сети.

Максимальное давление, на которое должна быть рассчитана водоподъемная труба, зависит от глубины ее погружения и приблизительно составляет: 6 баров — при глубине до 50 м, 10 баров — до 90 м, 16 баров — до 150 м и 25 баров — до 230 м.

Монтаж автономного водопровода

Для исключения возможного промерзания оголовка и просачивания поверхностных вод в скважину ее окружают заглубляемой подземной камерой (защитным колодцем- кессоном). Дно камеры заливают бетоном или выполняют из стального листа не тоньше 5 мм. При этом колодец располагают на такой глубине, чтобы водопроводные трубы проходили ниже промерзшего грунта, а верхняя часть обсадной трубы выступала над дном как минимум на 0,5 м. Стальную обсадную трубу пропускают через манжету (резиновую, гидростеклоизольную), вставленную в отверстие в бетонном дне, или приваривают по окружности отверстия в стальном дне. Стенки камеры (имеющие форму прямоугольника или окружности) изготавливают из бетонных колец, кирпича или стального листа. В последнем случае нет необходимости в дополнительной гидроизоляции, поскольку лист просто приваривают к стальному дну. Образующуюся в результате герметичную емкость чаще называют кессоном, и она сейчас становится все более популярной. Такой метод защиты от промерзания оголовка является более экономичный. Более крупные насосные станции размещают в отметках более -1,5 метра с утеплением фундамента. Но сегодня существуют и другие методы теплозащиты водопровода.

Положение скважины на участке с песчаной породой однозначно определяется залеганием поверхностных вод. А вот артезианскую скважину бурят в наиболее удобном с точки зрения общей планировки месте. Чаще всего ее располагают так, чтобы, во-первых, общая длина труб водопровода была поменьше, во-вторых, скважина не находилась на пересечении наиболее часто используемых маршрутов и, в-третьих, подземная камера при неровной поверхности участка не оказалась в низинке (для исключения скапливания вокруг нее дождевой и талой воды). Также необходимо учесть расстояние между септиком и скважиной- лучше разместить их подальше друг от друга.

Насос должен включаться при открывании любого крана водопровода. Так что пользование водой несколькими членами семьи может привести к слишком частым его пускам и остановкам, а это сократит срок его службы. Чтобы снизить количество пусков-остановок и поддерживать постоянное давление в сети, устанавливают гидроаккумуляторный бак. Он играет роль промежуточной резервной емкости и служит малоразмерным аналогом водонапорной башни. Теперь при открывании любого крана вода начнет поступать к пользователю под довольно большим, заранее настроенным давлением. И лишь после частичного опорожнения бака, когда давление в нем упадет до определенной величины, электрореле включит насос. После закрывания крана насос некоторое время продолжит качать воду из скважины, заполняя бак и повышая давление в нем до первоначального значения. Проектная организация подберет объем бака и величину давления в соответствии с производительностью насоса и планируемым пиковым расходом воды. Выставленные при настройке водопровода верхнее и нижнее значения давления фиксируются. Настроечные винты пломбируются для исключения возможности их самопроизвольного смещения, способного привести к аварии. Нарушение пломб лишает пользователя гарантии фирмы на работоспособность сети.

Можно предусмотреть единую магистральную трубу, по которой вода сначала поступит в дом, а затем будет разведена по участку. Кстати, между ее наружной поверхностью и стенками отверстия в стене или фундаменте должен оставляться зазор, который заполняют эластичным водо- и газонепроницаемым материалом, окруженным жесткой оболочкой. Жесткая заделка трубы в кладке недопустима. Гидроаккумуляторный бак удобнее установить до ветвления водопровода — прямо в кессоне или после ввода в дом. На входе в бак предусматривают обратный клапан (если его нет в насосе), чтобы вода не стекала назад в скважину, а на выходе — манометр для контроля давления, и монтируется автоматический клапан для впуска и выпуска попадающего в водопровод воздуха. Если же вода из скважины, кроме дома, поступает и в другие ветви водопровода — в гараж, баню, систему полива, — то для каждого потребителя можно предусмотреть отдельные небольшие гидроаккумуляторные баки. Обычно водопровод имеет две ветви: круглогодичного и сезонного использования. Трубы первой закапывают ниже глубины промерзания, а трубы второй пускают либо над землей, либо в земле, на глубине более 1,5 штыка лопаты. Летняя подземная ветвь обязательно монтируется с уклоном до 2° к горизонту — либо в сторону источника воды, либо в сторону потребителей. Благодаря этому при отключении на зиму вода самотеком удаляется из труб. Для удаления воды предусматривают сливные краны.

Трубопроводы для водоснабжения

При прокладке водопровода используют трубы из полиэтилена низкого давления (ПНД), поливинилхлорида (ПВХ), полипропилена, металлопластика, меди и стали. Изделия из ПНД и металлопластика поставляются в бухтах, поэтому можно нарезать фрагменты любой длины. Такие трубы особенно удобны в монтаже, поскольку количество соединений, и опасность протечек сводится к минимуму. Остальные трубы мерные, длиной 4−11,8 м. Изделия из полипропилена можно прямо на месте монтажа быстро собрать в трубу любой длины. Для этого четырехметровые секции скрепляются путем нагрева промежуточных фитингов. Разводку водопровода по участку (наружный) чаще всего выполняют более дешевыми трубами из ПНД или полипропилена, а в помещении (внутренний) — всеми видами перечисленных труб. Наиболее престижные медные трубы соединяют пайкой, но обойдутся они намного дороже других, но порой дизайнеры предусматривают открытый монтаж труб для придания помещению „состаренности“ и „дороговизны“. Трубы из металлопластика можно значительно гнуть, что позволяет легко изменять конфигурацию водопровода. Они особенно удобны в труднодоступных местах, при создании временной конструкции и в тех случаях, когда требуется добавить какой-либо элемент (например, при подсоединении гидроаккумуляторного бака). Следует учесть, что неметаллические трубы имеют ограничение на предельно допустимое давление, например до 6, до 10 баров.

Для наружного водопровода обычно используют магистральную трубу диаметром условного прохода (Ду) 32 или 40 мм (11/4» или 11/2″ соответственно), а для внутреннего — 15 мм (½″) или 20 мм (¾″). Масса водоподъемной трубы должна быть как можно меньше. Кроме того, необходима значительная жесткость на скручивание ее протяженной конструкции, поскольку при пуске и остановке электродвигатель погружного насоса развивает довольно большой крутящий момент. Именно по этим двум причинам обычно отдают предпочтение монолитной трубе из ПНД или полипропиленовой трубе из сваренных между собой четырехметровых секций. Диаметр выбирают в зависимости от используемого насоса и глубины его погружения, причем чаще всего это Ду 40 или 50 мм (11/2″ или 2″ соответственно).

Поскольку температура под землей составляет приблизительно 4−6°С, температурные деформации столь длинной пластмассовой трубе не страшны.

Система управления

При включении или выключении насоса вся вода, находящаяся в автономном водопроводе, резко приводится в движение или тормозится. Это вызывает столь же резкое изменение давления в системе, обычно называемое гидравлическим ударом. Он может стать причиной нарушения герметичности мест соединения, что повлечет за собой протечки при пуске или отрыв водяного столба в водоподъемной трубе и падение его на насос при остановке (обычно эти силы недостаточны, чтобы прорвать трубу или разрушить насос). Поэтому, монтируя гидроаккумуляторный бак, предусматривают дроссельную задвижку с электроприводом, которую можно быстро открыть при пуске и закрыть при остановке насоса. Ее используют и в аварийных ситуациях, например для слива воды при прорыве трубы. Удобнее плавный пуск и плавную остановку насоса осуществлять за счет изменения частоты переменного тока от 30 до 50 Гц в течение короткого времени (около 30 с). Более того, программируемый контроллер не только предотвратит гидравлический удар, но и поддержит постоянное давление воды в водопроводе, управляя частотой вращения насоса. Таким образом, производительность прибора будет то снижаться, то повышаться и, что более важно, намного увеличится ресурс его работы. Стоит контроллер $ 300−620, в зависимости от марки производителя и варианта исполнения.

Устройства контроллера представляет собой частотный регулятор, выполняющий несколько десятков команд при управлении скоростью вращения электродвигателя. Контроллер обеспечит оптимальный режим работы насоса в любой напряженной ситуации. Например, резкие скачки тока в сети при пользовании аппаратом ручной дуговой сварки не скажутся на действии двигателя насоса, а падения напряжения, часто возникающие в электросети сельской местности, не приведут к его остановке.

В зависимости от потребности в воде из скважины можно установить наиболее рациональный режим работы насоса, снижающий перегрузки и исключающий перегрев двигателя. Выбор такого режима на пульте управления осуществляется вручную или программируется автоматически. Причем в любой момент можно протестировать насос и получить основную информацию о его работоспособности. Все компоненты устройства, в том числе контрольная панель, могут быть собраны в одном корпусе и установлены, например, под мойкой на кухне. При недостаточном напоре воды на входе автоматика отключит насос и будет пытаться запустить его в течение суток. При перегреве она же остановит его, а после охлаждения включит вновь.

Полезные заметки

Иногда с артезианской скважиной по прошествии времени возникают проблемы: снижается дебит, ухудшается качество воды или повышается содержание в ней песка. Для определения причин неработоспособности можно произвести телеинспекцию. Это делается с помощью специальной камеры, что позволяет увидеть состояние внутренних стенок водоподъемной трубы по всей длине (телекаротаж скважины). Последующий внимательный просмотр записи позволит выявить причины ухудшения работы скважины. Их может быть несколько. Например, частичное разрушение фильтра эксплуатационной колонны, появление гидравлической связи между водоносным пластом и расположенными над ним слоями породы, механическое повреждение стенки, нарушение соединения отдельных секций обсадной трубы или эксплуатационной колонны, разгерметизация тампонажа обсадной трубы, резкое увеличение числа скважин в округе и другое. Результаты телекаротажа, который обойдется от 100 рублей на 1 метр длины, не просто помогут решить, ремонтировать ли существующую или бурить новую скважину, но и сократят время принятия решения до одного дня. Также уменьшатся расходы на устранение причин ухудшения работы скважины.

Стоимость системы автономного водоснабжения загородного дома

При наличии функционирующей скважины все необходимое оборудование наружного водопровода, включая погружной насос из модельных рядов SQ и SP (GRUNDFOS, Дания), USD (CALPEDA, Италия), UPA (KSB, Германия), SCM (NOCCHI, Италия) или BHS (EBARA, Япония), а также системы его монтажа, управления, оголовок, кессон, люк, теплоизоляцию, гидроаккумуляторный бак, контроллер, магистральную трубу длиной до 100 м, уложенную ниже глубины промерзания, вместе с земляными работами, транспортными расходами и годичной гарантией обойдутся вам в $ 2,5−7 тыс. Последняя цифра связана с подачей воды в отдельно стоящие постройки: гараж, баню, бассейн. Стоимость внутренних сетей водоснабжения оценивается отдельно. Ниже представленная средняя стоимость устройства системы автономного водоснабжения производительностью 2,5 м3/час, глубина скважины 100 метров (юго-запад Подмосковья).

Смета на бурение скважины глубиной 100 м и монтаж системы автоматического водоснабжения производительностью 2,5 м3

(при статическом уровне воды 30 м)

Разработка и поддержка сайта

— Tarc Computer Soft



 
2012 — 2017 © Центр Загородного Строительства.

Контакты:

Воронеж:
(473) 258−38−93, (910) 283−69−28

info@www.xn--80ajnce6f.xn--p1ai