Предварительные подсчеты
насосная станция
Начинать расчеты автономного водоснабжения загородного дома своими руками следует с определения объемов воды, необходимых для комфорта жильцов коттеджа. После рассчитывается мощность насоса, тип автоматической системы защиты. На основании полученных данных можно подобрать оборудование для монтажа автономного водоснабжения. Стандартная схема автономного водоснабжения частного дома или дачи включает:
- место забора воды;
- механизм подкачки воды;
- датчик давления;
- мембранный бак или гидроаккумулятор;
- фильтр и другие приборы при необходимости трубы, краны, переходники, вентили.
Если планируется автономная система горячего водоснабжения, на даче предусматривается нагревательный прибор. Это может быть электрический бойлер, газовый двухконтурный котел или теплообменник, встроенный в дровяную печь.
Принцип работы системы
Во время разбора воды из центральной магистрали запорная арматура 23, 24 должна быть закрыта, а задвижки 20, 21, 22, 25 в открытом положении, напряжение на насосную станцию отсечено автоматическим выключателем. Вода через первичный фильтр и поплавковый клапан поступает в емкость. При достижении определенного уровня, клапан закрывается, а для предотвращения утечки, которая может возникнуть при поломке или засорении клапана, подача воды перекрывается задвижкой 25.
Когда водоснабжение дома прекращено, запорные вентиля 20, 21, 22, 25 закрываются и открываются краны 23, 24, возобновляется электрическое питание на насос.
При открытии смесителя вода поступает из ресивера, а при снижении давления до нижнего предела (1,8 бар) блок автоматики включает насос, который подает жидкость из резервуара в трубопровод и мембранный бак. Реле давления отключит насос, когда в системе нагнетания будет достигнуто давление 2,8 бара. Расходование жидкости процесс циклический, а о появлении воды в городской энергетической сети будет сигнализировать манометр 17.
Подробно рассмотрим важные узлы накопительного устройства для определения способа монтажа и критериев выбора оборудования.
Особенности монтажа
Обращая внимание на громадный опыт предшественников, организуем систему автономного горячего и холодного водоснабжения. Для этого нам понадобится:
- Наличие источника (скважины или колодца);
- Центробежный насос;
- Система очистки;
- Гидроаккумулятор или другое оборудование по управлению производительностью насоса;
- Водопроводные трубы, вентили, клапаны;
- Измерительные приборы;
- Оборудование для установки двухконтурного котла (для отопления и подогрева воды) или бойлера.
Насос располагают в отдельном помещении или в подвале. Водопровод начинается с трубы, зафиксированной в колодце на высоте до 400 мм от его дна. При подключении насоса, в схеме перед ним, устанавливается фильтр грубой очистки и обратный клапан. После него устанавливается манометр и средство для тонкой очистки воды.
Для забора воды из скважины можно установить насос над скважиной как в кессоне, так и в теплом помещении.
Особенности водопровода на дачном участке
Хорошо, если водопровод уже был сделан, когда был обустроен участок и построен дом. Если нет, то никогда не поздно это исправить.
Прежде чем приступить к проектированию и монтажу. Необходимо решить, зачем вам нужна система водоснабжения на вашей даче? Для полива и летнего садоводства или для комфорта при проживании в доме? Так вы сможете определить схему системы водоснабжения.
Кроме этого, нужно решить дополнительные задачи:
— Откуда будет браться вода?
— Нужен летний или круглогодичный вариант?
— Какой будет слив или канализация?
— Где я могу установить насосное оборудование?
— Сколько воды мне понадобится для ежедневных нужд?
— летний или зимний водопровод?
— Глубина промерзания грунта в вашем регионе?
В целом, к монтажу водопровода на даче нужно подходить со всей ответственностью и продумывать все детали, чтобы не было необходимости исправлять ошибки и что-то восстанавливать. Стоит изучить всю возможную информацию на эту тему, особенно если у вас нет опыта такой работы и нет никого, кто мог бы помочь, посоветовать.
Бурение скважины на воду
Виды бурения зависят от глубины залегания водоносного слоя и бюджета:
Ручное бурение
Позволяет пробурить скважину глубиной до 10 м. Для выполнения
работ на небольшой глубине понадобится бур и обсадные трубы. Чтобы достичь
большей глубины используют бурильную вышку, лебедки и штанги. Штанги
соединяются между собой (чаще с помощью резьбы), а последняя должна быть
оснащена дополнительным буром.
Ручное бурение скважины на воду
Совет: при изготовлении бура на нижней штанге нужно учесть,
что режущий механизм должен врезаться в почву по часовой стрелке.
Если с увеличением глубины бур работает хуже, можно размягчить грунт путем подачи воды.
По состоянию вынимаемого грунта можно определить наличие
воды. Однако нас не интересует влажная почва, свидетельствующая о достижении
водоносного слоя. Нужно пробиться ниже до водоупорного слоя. Именно он в состоянии
обеспечить потребность в достаточном количестве воды.
Наглядно процесс ручного бурения показан на видео
Ударно-канатное бурение скважины
Ударно-канатное бурение скважиныКак видно из названия бурение выполняется с использованием забивного стакана.
Принцип действия: стакан на тросе опускается вниз, вбирая в себя породу, после наполнения его нужно вынуть и выбить землю. Далее стакан опять опускается в скважину.
Этот тяжелый инструмент можно опускать на канате вручную. Но усилия несоизмеримы с возможной экономией. Да и чтобы добраться до воды нужно работать достаточно долго.
Буровая вышка для скважиныБолее технологичным способом будет устройство вышки. Буровая вышка – это, по сути, обычная тренога сделанная из стали.
Многие форумчане советуют не переводить трубу, а использовать деревянный брус или бревно (вплоть до стволов молодых деревьев). Тренога оснащается лебедкой, а более
прогрессивные пользователи устанавливают мотор.
Совет: высота вышки должна быть соизмерима с размерами забивного стакана. Чем крупнее стакан, тем большая высота нужна для его эффективного применения. В идеале, высота вышки должна превышать длину стакана на 1,5 м.
Механизированный способ забивания скважины показан на видео
Используется буровая установка «Стронг Гидро СБУ 60».
Ударно-вращательное бурение скважин
Ударно-вращательное бурение скважинЕдинственно отличие этого способа от предыдущего заключается в том, что вместо забивного стакана применяется специальный инструмент. Позволяющий выбирать породу не за счет удара, а за счет ввинчивания в почву.
Гидродинамическое бурение скважины
Гидродинамическое бурение скважиныОсуществляется путем комбинации бура и насоса, таким образом вода размывает скважину. Пользователи по-разному относятся к данному методу. Но, все сходятся в одном: бурение таким образом грязное, заданная форма скважины поддерживается сложно, бурение эффективно только в рыхлых породах. Как результат, этот способ используется реже, нежели другие.
Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net
На видео гидробурение скважины
Выполняется с помощью самодельной установки из дрели с помпой
Обсадка скважины на воду
После того, как скважина пробурена, а чаще непосредственно в
ходе работ в скважину опускается обсадная труба (пластиковая или металлическая).
Она плотно прилегает к поверхности почвы и не дает ей осыпаться.
Прокачка скважины после бурения
Это также обязательный этап. Он заключается в выкачке из
скважины определенного количества м.куб. воды (зависит от почвы и состояния
водоносной жилы) с помощью насоса. Когда из скважины пойдет чистая вода,
процесс можно считать завершенным.
Совет: прежде чем приступить к прокачке подумайте, куда
будет сливаться откачанная из скважины вода.
Реле давления
Как устроено автоматизированное водоснабжение дома из скважины или глубокого колодца?
За подачу воды в водопровод отвечает погружной насос (мембранный, вихревой или многоступенчатый). Его задача — не только поднять воду с глубины, но и компенсировать гидравлические потери на вводе водоснабжения, запорно-регулирующей арматуре и в водопроводе, а также создать необходимое для нормальной работы санитарной техники избыточное давление;
Насосы для глубоких колодцев и скважин
Водонагреватель Атмор включается при напоре воды не менее 3 метров, что соответствует давлению 0,3 кгс/см2
Гидроаккумулятор позволяет сделать запуски насоса более редкими, компенсируя падение напора при небольшом расходе воды. Кроме того, он сглаживает скачки давления при пусках насоса;
Мембранные бачки отечественного производства
На выходе насоса стоит обратный клапан (как правило, пружинный — с латунным или пластиковым затвором и нержавеющей пружиной обратного хода). Он запирает воду в водопроводе и гидроаккумуляторе при отключении насоса, не позволяя ей слиться обратно в скважину или колодец под действием собственной тяжести;
Клапан установлен на выходе погружного насоса
Обслуживающая водоснабжение дома автоматика (реле давления) запускает насос при критическом падении давления и отключает его в тот момент, когда напор воды достигает верхней заданной отметки.
Автоматическая система водоснабжения Джилекс Краб 50 работает с любыми насосами мощностью до 1100 ватт
Как это работает
Наиболее распространенная разновидность реле — электромеханические.
Отечественное механическое реле РД-5
Они устроены предельно просто: замыкание и размыкание микропереключателей питающей насос цепи обеспечивается движением подпружиненного поршня при колебаниях давления воды.
При падении напора цепь замыкается, при достижении верхней заданной производителем или владельцем планки — размыкается. Регулировка верхней и нижней границ срабатывания выполняется гайками, меняющими усилие сжатия пружины.
Устройство механического реле
Особый случай
Электронные реле встречаются в продаже несколько реже электромеханических. Причина очевидна: при той же функциональности их цена заметно выше. Если недорогое электромеханическое реле обойдется покупателю в 250-500 рублей, то стоимость электронных приборов начинается от 2500 р.
Реле с электронной панелью управления и индикацией
Основа электронного реле — пьезорезистивный датчик давления. При механической деформации пьезоэлемента слабый ток на его контактах обрабатывается управляющей электроникой, после чего та включает или выключает питание насоса.
За измерение напора отвечает пьезорезистивный датчик
Имеет ли автоматическая система водоснабжения дома с электронным реле какие-либо убедительные преимущества?
Мы позволим себе привести перечень достоинств прибора «Акваконтроль РДЭ» с сайта одного из продавцов:
- Регулировка параметров реле (давления запуска и выключения насоса) без вскрытия корпуса, через контрольную панель;
- Защита от частых включений насоса (например, при неисправности обратного клапана);
- Электронное реле позволяет защитить водопровод от разрыва избыточным давлением (если оно не падает до нижнего заданного порога);
- Кроме того, оно предотвратит затопление дома при утечках: насос отключится, если давление в водопроводе долгое время не достигает верхнего порога;
- Наконец, реле предусматривает работу в режиме полива, без контроля за возможными разрывами труб или утечками.
Автоматическое водоснабжение Водомет от Джилекс с электронным реле
Преимущества и недостатки песчаной и артезианской скважины
Для того чтобы обустроить систему водоснабжения из скважины своими руками, подойдут как и песчаные, так и артезианские источники.
Если потребление воды в доме не более 1,5 м3/ч, то вопрос ввода водоснабжения легко решается при помощи песчаной скважины. Данный объем достаточно оптимален для того, чтобы обеспечить водой небольшой домик.
Главными плюсами песчаной скважины являются небольшая стоимость возведения, нет необходимости прибегать помощи крупногабаритной техники и быстрота возведения. Но для коттеджа, где живут круглый год люди, песчаная скважина не самый лучший выбор.
Водоносные слои во время обустройства таких скважин, как правило, залегают не глубже 50 метров, что не гарантирует кристальную чистоту воды. Хотя в песчаной скважине вода намного чище, чем в колодце, но, тем не менее, в ней могут присутствовать различные примеси и агрессивные соединения. Все это из-за близкого расположения песчаного водоносного слоя к уровню поверхностных вод.
Производительность скважины равняется примерно 500 литра, да и срок эксплуатации всего лишь около 10 лет. Поэтому устройство водоснабжения такого типа для больших коттеджей не подходит.
Располагающаяся на большой глубине вода, очищается и отфильтровывается естественным способом. Благодаря чему в ней не содержатся различные примеси и бактерии способные навредить здоровью человека. Если песочную скважину можно обустроить самостоятельно, то для артезианской необходимо прибегнуть к помощи специалистов.
Хоть для бурения артезианской скважины и требуются серьезные вложения, экономить тут не нужно. Данный этап лучше всего предоставить в распоряжение профессиональных бурильщиков, которые отталкиваясь от состава пород, которые залегают под участком, смогут определить водоносный горизонт и оборудовать скважину согласно всем правилам технологии бурения.
При профессиональном обустройстве скважины, а не своими руками, можно избавиться от целого горы проблем в последующем процессе эксплуатации.
Расчеты
Описанные схемы водоснабжения дачных домов требуют совсем несложных расчетов: в первом случае нам предстоит оценить производительность насоса и создаваемый им напор, во втором — объем накопительной емкости.
Насос
Минимальная производительность насоса равна сумме расходов через все точки разбора воды, которые могут использоваться вами одновременно. Для удобства читателя мы приведем значения расхода для разных видов бытовой и санитарной техники.
Средние значения секундного и часового расхода воды
Например, если максимум расхода воды создает наполнение сливного бачка и открытый кран умывальника (на даче это самый распространенный сценарий), вам нужен насос с производительностью не менее 0,2 л/с, или 12 литров в минуту. Этим условиям удовлетворяет абсолютно любая из производящихся насосных станций.
NeoClima GP 600/20 N — станция начального уровня с производительностью 50 л/мин
Минимальный напор поверхностного насоса складывается из:
- Высоты верхнего смесителя в вашем доме над уровнем установки насоса;
- Потерь на трение воды о стенки труб (примерно метр напора на 10 метров водопровода);
- Избыточного напора в 10-15 метров, обеспечивающего комфортное пользование сантехникой.
Факторы, определяющие требования к напору
Бак
Инструкция по расчету объема бака-ресивера тоже не отпугнет вас сложностью. Если схема водоснабжения на дачном участке подразумевает наполнение емкости из собственного источника, разумный минимум объема равен суточному расходу.
Нормы расхода для разных водопотребителей
Например, для двух человек в отсутствие ванны средний суточный расход — 120х2=240 литров.
Для схемы с наполнением бака из летнего водопровода минимум объема равен произведению суточного расхода на максимальную продолжительность перебоев в водоснабжении. Например, в приведенном нами примере с двумя дачниками при подаче воды два раза в неделю необходим ее запас в 240х4=960 литров.
На практике это означает, что вам нужно покупать бак объемом 1 м3
С нижним или верхним расположением
Есть три варианта подключения накопительной емкости и использования запаса воды:
- Верхнее расположение емкости. В этом случае забор воды осуществляется под действием силы гравитации. Чем выше расположен гидроаккумулятор по отношению к потребителю, тем сильнее напор воды. Каждые 10 метров высоты добавляют 0,1 атмосферу, или примерно 1 бар.
- Нижнее расположение простой накопительной емкости. Гравитация уже не поможет, и для подачи в водопровод используется насос, поднимающий давление до оптимального уровня.
- Аккумулирующие емкости мембранного типа сами по себе создают требуемое давление для подачи воды. Нижнее расположение на уровне потребителя для них является оптимальным, так как от установки на чердаке или вышке никакого преимущества не будет.
Как определить оптимальный вариант?
Если дом с несколькими этажами и есть возможность расположить накопительный бак на чердаке, то это позволит обойтись без дополнительной установки насоса, и не нужно тратиться на дорогостоящий мембранный бак. Фактически это аналог водонапорной башни. Однако поднять емкость так высоко, чтобы обеспечить комфортный напор на уровне 2-2,5 атм. все равно сложно. Тем более что встает вопрос об утеплении бака, чтобы в зимний период вода в нем не замерзала.
В случае аварийного отключения воды имеющегося давления в 0,2-0,3 атм. будет вполне достаточно, чтобы воспользоваться смесителем в раковине, унитазом или даже душем, однако не получится задействовать часть бытовой техники, например стиральную машинку или посудомойку, которым требуется большее давление для срабатывания электромагнитных клапанов.
Установка емкости в уровень с потребителем подойдет в тех случаях, когда нет возможности поднять бак на чердак или хотя бы на этаж выше. Это же относится и установке накопительного бака в квартире. Потребуется небольшой насос для подачи воды в водопровод под давлением. Для обеспечения адекватного режима работы насосу потребуется расширительный мембранный бак.
Аккумулирующий бак с мембраной отлично подойдет для хранения запаса воды как при использовании централизованного водопровода, так и в автономной системе. При этом он не требует дополнительного оборудования или верхнего расположения. Однако его стоимость значительно выше, чем любой обычной накопительной емкости даже в сочетании с простым насосом.
Монтаж автономного водопровода своими руками
Если выбирать колодец или скважину глубиной более 20 метров, то первый вариант недорогой, но вода не всегда пригодна для питья. Потребуется устанавливать фильтры, которые нуждаются в периодическом обслуживании. Второй вариант лучше, хотя и дороже. Пробурив грунт до артезианской воды можно наслаждаться ее чистотой. Но сложность вызывает не принятие решения, а монтаж трубопровода.
Проектирование
Это первый этап, но самый важный. Помимо графической схемы автономного водоснабжения придется произвести расчеты. Учитывается потребность в холодной и горячей воде. От этого зависит диаметр труб. Оборудование выбирается, исходя из мощности (производительности). Это объем жидкости, перекачиваемой в час.
Не нужно забывать, что воду необходимо поднять на поверхность, передать по трубопроводу и создать в системе давление, которое должно быть для работы газовой колонки. Обратный клапан в системе нужен для того, что она не опустошалась, когда насосное оборудование не функционирует. Потребуется кран для сброса давления и стравливания воды.
Где бы не находился частный дом, трасса прокладывается ниже уровня промерзания грунта. На дно траншеи укладывается щебень для дренажа. При этом должен быть выдержан наклон в сторону колодца или скважины на случай, если потребуется стравливать систему самотеком. Трубы могут быть:
- Металлическими. Подвержены коррозии, обрастают внутри, но подходят для систем любого типа, включая отопительную.
- Пластиковыми. Не подходят для передачи горячей воды. Стоят дешево, не ржавеют, служат долго.
- Металлопластиковыми. Оптимальный вариант, подходящий для любых систем. Не поддаются коррозии, выдерживают температуру до 95 градусов по Цельсию.
Если речь идет о монтаже своими руками нужно учитывать, что для пластика и металлопластика потребуется специальное оборудование и переходники. Железную трассу можно смонтировать ручными приспособлениями. Правда, нужен будет сварочный аппарат, болгарка и инструмент для нарезания резьбы. Если сборка вызывает сложность, можно обратиться к специалистам.
Последовательность включения оборудования
Есть множество публикаций, которые описывают системы водоснабжения частного дома. Львиная доля посвящена характеристикам и эксплуатационным параметрам. Но как смонтировать автономный водопровод? Все элементы подключаются в определенной последовательности.
От источника до потребителя вода проходит следующие контрольные точки:
- Забор воды в систему производится из колодца или скважины.
- Сетчатый фильтр исключает попадание песта и грунта в систему.
- Обратный клапан не дает возможности жидкости стекать в обратном направлении при отключении насоса.
- Фильтр грубой очистки улавливает твердые взвешенные частицы и илистые загрязнения.
- Насосная станция обеспечивает принудительную циркуляцию воды при необходимости.
- Блок контрольно-измерительных приборов позволяет контролировать рабочие параметры водопровода.
- Фильтр тонкой очистки абсорбирует оставшиеся примеси, оставляя воду чистой, пригодной для употребления.
Набор средств, с помощью которых реализована система автономного водоснабжения частного дома может отличаться, но эти отличия незначительны. Главная особенность – в первую очередь прокладываются трубы. А для этого нужен готовый проект трубопровода с расстановкой всех необходимых элементов.
Виды и способы водоснабжения частного дома
С позиции зависимости источника водоснабжения от внешних факторов можно выделить два принципиально разных вида доставки воды к пользователю:
Централизованное водоснабжение дома
По сути, то же автономное, но в пределах региона. В данном случае пользователю нет необходимости заботиться об обустройстве источника поступления воды. Достаточно подключится (врезаться) к центральной водопроводной магистрали.
Подключение дома к центральному водоснабжению
Все действия сводятся к поэтапному выполнению ряда требований, в числе которых:
обращение в региональную коммунальную организацию МПУВКХ КП «Водоканал» (Муниципальное предприятие «Управление водопроводно-канализационного хозяйства»), которая контролирует центральную магистраль;
получение технических характеристик врезки. Документ содержит данные о месте присоединения системы труб пользователя к магистрали и глубине ее залегания. Кроме того, там указан диаметр труб магистрали и соответственно, указания к выбору домашней разводки труб. Здесь же указывается показатель давления воды (гарантированный напор воды);
получить смету на подключение, которая разрабатывается коммунальной или же подрядной организацией;
проконтролировать выполнение работ. Которые также обычно выполняются УПКХ;
выполнить тестирование системы.
Преимущества центрального водоснабжения: удобство, простота.
Недостатки: колебание напора воды, сомнительное качество поступающей воды, зависимость от центральных поставок, высокая стоимость воды.
Автономное водоснабжение дома
Самостоятельно обеспечить водоснабжение дачи, частного или загородного дома можно при использовании автономного водоснабжения. По сути, это комплексный подход, который включает в себя мероприятия, по монтажу системы водопровода начиная с обеспечения источника поступления воды, заканчивая ее отводом в канализацию.
Автономная система водоснабжения может быть представлена в виде двух составляющих подсистем:
доставка воды: привозная, грунтовая, из открытого источника;
подача к точкам потребления: самотек, с помощью насоса, с обустройством насосной станции.
Следовательно, в обобщенном виде можно выделить две схемы водоснабжения: самотёчная (накопительная емкость с водой) и автоматическая подача воды.
Использование емкости (бака для воды)
Суть схемы автономного водоснабжения дома состоит в том, что в бак подается вода с помощью насоса или заливается вручную.
Вода к пользователю поступает самотеком. После того, как всю воду из бака используют, его снова набирают до максимально возможного уровня.
Самотечная система водоснабжения — схема подачи воды из накопительного бака
В пользу этого способа говорит его простота, он подходит в том случае, если вода требуется время от времени. Например, на даче, которую посещают не часто или в подсобном помещении.
Такая схема устройства водоснабжения, несмотря на простоту и дешевизну, слишком примитивна, неудобна и к тому же создает значительный вес на межэтажное (чердачное) перекрытие. Как следствие, система не нашла широкого распространения, больше подходит как временный вариант.
Использование автоматической системы подачи воды
Схема автоматического водоснабжения частного дома
Данная схема демонстрирует порядок функционирования полностью автономной системы водоснабжения частного дома. Вода в систему и к пользователю подается с помощью системы составляющих.
Именно о ней и поговорим более подробно.
Реализовать полностью автономное водоснабжение частного дома можно своими силами путем реализации одной из схем. На выбор предлагается несколько вариантов устройства:
1. Вода из открытых источников
Важно! Вода из большинства открытых источников не пригодна к употреблению. Ее можно использовать только для полива или других технических нужд. Получение воды из открытого источника требует создания санитарной охраны мест забора воды и регламентируется положениями СанПиН 2.1.4.027-9 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения»
Получение воды из открытого источника требует создания санитарной охраны мест забора воды и регламентируется положениями СанПиН 2.1.4.027-9 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения».
Материалы для водопровода
Самыми популярными материалами для создания водоснабжения загородного дома сейчас являются:
Полиэтилен. Сам материал стоит не дорого, однако придётся вложиться в приобретение фурнитуры для сборки. При резких перепадах температуры стыки могут начать протекать.
Трубопроводы из металла сейчас уже почти не используют из-за неустойчивости металлов к коррозии, а значит их придётся менять гораздо раньше, чем трубы из полипропилена или полиэтилена.
При прокладке труб для водоснабжения важно позаботиться об утеплении на зиму, потому что промерзание может привести в негодность всю систему. А менять её ежегодно точно не самая лучшая идея
Поэтому трубы утепляют, чаще всего вспененным полиэтиленом. Утепляют и источник воды.
