Автономная система водоснабжения: устройство и принцип работы

Кессон скважины, обеспечивающей автономное водоснабжение дома

Кессон скважины, обеспечивающей автономное водоснабжение дома

Наша сегодняшняя тема — автономная система водоснабжения. Нам предстоит выяснить, какое оборудование необходимо для круглосуточной подачи воды в загородном доме, как подключается это оборудование и какими трубами вода разводится по дому. Приступим.

Источники воды

Откуда брать воду, если в вашем населенном пункте нет магистрали центрального водоснабжения?

Возможны три варианта:

  1. Колодец. Как правило, он имеет сравнительно небольшую глубину (в пределах 10-15 метров) и не может похвастаться высоким качеством воды. В первую очередь потому, что в поселках без водопровода центральная канализация обычно тоже отсутствует, а выгребы и негерметичные септики способствую загрязнению поверхностных грунтовых вод;
Подача воды для хознужд из колодца

Подача воды для хознужд из колодца

  1. Скважина. Ее глубина может варьироваться от пары десятков до сотни и более метров. Вода гораздо чище добытой из поверхностных водоносных слоев и обычно вполне пригодна для питья;
  2. Дачный водопровод. Как правило, он разводится по поверхности грунта и функционирует только летом, обеспечивая участки водой для полива. Типичный график работы — два-три раза в неделю. По понятным причинам система автономного водоснабжения, использующая летний водопровод в качестве источника воды, не подходит для домов с круглогодичным проживанием.
Подключение системы водоснабжения дома к летнему водопроводу в садовом товариществе

Подключение системы водоснабжения дома к летнему водопроводу в садовом товариществе

Капитан Очевидность подсказывает: в первых двух случаях вода может подаваться в дом круглосуточно, поэтому необходимости в ее значительном запасе нет. Третий сценарий означает, что в доме необходима накопительная емкость. Ее минимальный объем рассчитывается как произведение суточного расхода воды обитателями дома и максимального промежутка между включениями водопровода.

Выбор насоса

Схема автономного водоснабжения частного дома с подачей воды из колодца или скважины подразумевает наличие насоса. Как подобрать его тип и технические характеристики (напор воды на выходе и производительность)?

загрузка...

Поверхностный и погружной

Изображение Описание

Поверхностный центробежный насос

Поверхностный центробежный насос

Поверхностный насос устанавливается, как и следует из названия, за пределами колодца или скважины. Его преимущество — в доступности для обслуживания и ремонта. Оно компенсируется парой довольно неприятных недостатков: высоким уровнем шума при работе и ограниченной максимальной глубиной скважины или колодца (любой поверхностный насос может поднять воду с глубины не более 8-9 метров). Последнее ограничение связано не с несовершенством конструкции, а с законами физики: перепад давления в 1 атмосферу, максимально достижимый для поверхностного насоса в теории, поднимает водяной столб всего на 10,3 метра.

Устройство скважинного насоса с двумя рабочими камерами

Устройство скважинного насоса с двумя рабочими камерами

Погружной насос опускается непосредственно в колодец или скважину. Его работа практически бесшумна, а напор на выходе может достигать сотни и более метров. Результат достигается за счет последовательного соединения нескольких рабочих камер с напрессованными на общий вал крыльчатками. В абсолютном большинстве случаев автономное водоснабжение реализуется на основе погружного насоса.

Подробнее о выборе насосов:

Напор

Проектирование автономного водоснабжения включает, среди прочего, подбор напора насоса. Он рассчитывается как сумма трех значений:

  1. Глубины погружения насоса относительно уровня грунта;
  2. Высоты над уровнем грунта самого высокого сантехнического прибора;
  3. Запаса в 5-7 метров напора. Он необходим для компенсации потери напора на вводе водоснабжения и внутридомовой разводке.

Кроме того: многим сантехническим приборам для нормальной работы нужно избыточное давление воды. Например, проточные водонагреватели Atmor Basic включают ТЭН только при давлении в 0,3 атмосферы (что соответствует высоте водяного столба в 3 метра).

Этот прибор работает только при избыточном давлении

Этот прибор работает только при избыточном давлении

Производительность

Оптимальная производительность насоса находится в промежутке между двумя величинами — пиковым расходом воды и дебитом скважины или колодца. В этом случае сухой ход насоса исключен, а жильцам дома не грозит падение напора при активном пользовании водой.

Схемы водоснабжения

Проектирование систем автономного водоснабжения начинается с выбора схемы подачи и аккумуляции воды. Давайте познакомимся с возможными вариантами.

Насос и гидроаккумулятор

Готовые установки для автономного водоснабжения включают следующий перечень оборудования:

  • Насос (погружной или, реже, поверхностный);
Установки водоснабжения автономные могут включать как погружной, так и  поверхностный насос

Установки водоснабжения автономные могут включать как погружной, так и  поверхностный насос

  • Гидроаккумулятор. Он служит для стабилизации давления в водопроводе, сглаживая его скачки при водоразборе и включениях насоса. Кроме того, гидроаккумулятор экономит ресурс насоса, позволяя тому простаивать при кратковременном разборе воды;
Гидроаккумулятор — емкость с отсеками для воды и воздуха, разделенными эластичной мембраной

Гидроаккумулятор — емкость с отсеками для воды и воздуха, разделенными эластичной мембраной

  • Обратный клапан. Он устанавливается непосредственно после погружного насоса или на всасывающем патрубке поверхностного. Цель установки клапана — не дать находящейся под давлением воде сливаться обратно в колодец или скважину при отключении насоса;
  • Датчик давления и реле питания. Автоматика обеспечивает работу насоса в заданном диапазоне давлений в контуре.

Как работает такая схема — догадаться нетрудно:

  1. При включении насоса давление в контуре растет, заряжая гидроаккумулятор;
  2. Как только давление достигнет порогового значения, автоматика отключает насос;
  3. При расходе воды давление плавно снижается по мере расширения воздуха или азота в воздушном отсеке гидроаккумулятора. При его падении до нижнего порогового значения включается насос.
Схема водоснабжения дачи или гаража с подачей воды из скважины

Схема водоснабжения дачи или гаража с подачей воды из скважины

Насос и емкость

Вначале о том, чем выгодна такая схема: автономное водоснабжение располагает значительным запасом воды. Насос включается один-два раза в день. Это очень удобно при регулярных отключениях электроэнергии, типичных для сельской местности.

На фото — полиэтиленовые емкости для питьевой воды

На фото — полиэтиленовые емкости для питьевой воды

Очевидный недостаток — в том, что давление воды в автономном контуре водоснабжения ограничено высотой накопительной емкости над сантехническими приборами. Поскольку бак с водой волей-неволей приходится монтировать в отапливаемом помещении (читай — на чердаке или под потолком жилого этажа), напор обычно ограничен высотой водяного столба в 3-4 метра.

Монтаж системы автономного водоснабжения отличается от описанного выше, двумя ключевыми особенностями:

  1. Вместо гидроаккумулятора в верхней точке контура монтируется накопительный бак. Водопровод подключается к врезке в нижней части бака, через которую вода поступает самотеком;
  2. Автоматика использует поплавковый датчик уровня, а не датчик давления. Насос выключается при достижении определенного уровня воды в накопительной емкости.
Водоснабжение со скважинным насосом и накопительной емкостью

Водоснабжение со скважинным насосом и накопительной емкостью

Емкость и летний водопровод

Как реализовать своими руками автономное водоснабжение частного дома из емкости при наличии летнего водопровода?

Инструкция более чем проста:

  • Ввод водоснабжения подключается к поплавковому заливному клапану (такому же, как в бачке унитаза) в верхней части бака, под его горловиной;
  • Внутридомовой водопровод присоединяется к врезке в дне или в нижней части боковой стенке накопительной емкости. Врезку желательно снабдить отсекающим краном, позволяющим осушить водопровод без сброса содержимого бака;
  • При подаче воды она наполняет бак, после чего срабатывает поплавковый клапан. Водопровод наполняется так же, как в предыдущем случае — самотеком.
Накопительный бак для воды на чердаке частного дома

Накопительный бак для воды на чердаке частного дома

Нюанс: если вам не хватает давления в самотечном водопроводе, он может быть модернизирован с использованием уже знакомой нам автоматической насосной станции с гидроаккумулятором.

Насосная станция поможет поднять давление в самотечном водопроводе

Насосная станция поможет поднять давление в самотечном водопроводе

Внутридомовая разводка

Какими материалами можно выполнить монтаж автономного водоснабжения внутри дома? Для начала давайте вспомним, с какими параметрами работает интересующая нас система водоснабжения.

Все схемы автономного водоснабжения в доме обеспечивают минимальные эксплуатационные нагрузки. Для ХВС типично рабочее давление в 1,5 — 6 кгс/см2. На ГВС норма давления — те же 1,5 — 6 кгс/см2 при температуре до 75 градусов.

Превышение расчетных температур, скачки давления и гидроудары при минимальной вменяемости владельца полностью исключены. Отсюда вытекает очевидный вывод: при выборе труб приоритетами будут долговечность и цена. Запас прочности водопроводу не нужен: ему предстоит работать в идиллических условиях.

Раз так — можно обратить внимание на недорогие полипропиленовые трубы, соединяющиеся столь же доступными фитингами под пайку.

Интерьер санузла на даче: водопровод и канализация проложены пластиковыми трубами

Интерьер санузла на даче: водопровод и канализация проложены пластиковыми трубами

Нюанс: для ГВС лучше использовать армированный полипропилен. Его достоинство — минимальное удлинение при нагреве, сильно упрощающее монтаж. На длинных прямых участках розлива для компенсации удлинения монтируются кольцевые или П-образные изгибы — так называемые компенсаторы.

П-образный компенсатор удлинения на полипропиленовом стояке ГВС

П-образный компенсатор удлинения на полипропиленовом стояке ГВС

Заключение

Надеемся, что нам удалось ответить на все вопросы читателя. Узнать больше о том, как можно реализовать подключение автономного водоснабжения, вам поможет видео в этой статье. Успехов!

Рейтинг
статьи
Добавить
в избранное
Версия
для печати

Ремонт погреба и подвала

Комментарии

Извините, комментариев не найдено.

Оставить комментарий

Имя:
E-mail: