Автоматика для водоснабжения частного дома из колодца
Основная цель организации автономной системы водоснабжения – бесперебойная подача колодезной воды в дом. Для реализации такой идеи применяетсяавтоматика колодца, которая состоит из насоса и дополнительных электромеханических компонентов, предназначенных для контроля и управленияданным процессом.
Колодец на участке может использоваться в качестве основного или вспомогательного источника водоснабжения. И в первом, и во втором случае желательно изначально предусмотреть установку автоматики. Не преуменьшая достоинств ручного механизма подъема воды в виде ворота с ведром, такое устройство все же требует немалых физических затрат. Тогда как автоматизированная подача позволяет добывать воду для бытовых потребностей или полива огорода, не прилагая к этому особых усилий.
Интересно знать. Чтобы полить небольшой участок площадью 100 м² нужно около 1 м³ воды или 100 ведер. Даже без учета физических затрат, ручной способ займет немало времени. Вместе с тем,при помощи насоса средней мощноститакую операцию можно осуществить в течение получаса.
Автоматическая подача воды из колодца в дом лишает человека массы бытовых неудобств, особенно в случае отсутствия централизованного водоснабжения. Поэтому большинство современных колодцев оснащено подобными системами.
Для осуществления нормального водоснабжения автономная система, помимо насоса, включает в себя ряд устройств, целью которых является контроль стабильной подачи воды и предупреждение аварийных ситуаций.
Насос является «сердцем» системы, поскольку именно он осуществляет подъем грунтовой воды со дна источника. Существует два вида подобныхприборов:
Из названия можно понять принцип работы каждого варианта. В первом случае оборудование располагается на поверхности, а во втором – опускается непосредственно в воду. Как правило, выбор того или иного типа зависит от параметров колодца.
Совет. Для небольших глубин (до 15-20 м) целесообразнее использовать более доступный и простой в обслуживании поверхностный насос. При значительной глубине чаще всего применяются погружные агрегаты.
Расчет производительности насосного оборудования осуществляется с учетом дебита источника и необходимого напора.Если дебит незначительный, тогда не следует устанавливать слишком мощный аппарат. В такойситуации можно очень быстро израсходовать весь запас воды, и придется ждать продолжительное время, пока возобновится нужный объем.
Гидроаккумулятор выполняет функцию стабилизатора давления при автоматической подаче воды из колодца. Кроме того, он защищает насос от частых включений/выключений, а трубопровод от гидроударов. В случае отключения электричества бак какое-то время можно использовать в качестве аварийного источника воды.
Гидробак представляет собой металлическую емкость, одна часть которой заполняется воздухом,а другая водой. В процессенаполнения воздух сжимается и действует как пружина, стабилизируя давление в системе и тем самым разгружая насос.
Неотъемлемым элементом автоматики колодца является реле давления, которое дает команду на включение насосного оборудования при низком давлении в гидробаке, и отключает электронасос при достижении установленных показателей.
К сведению. Рабочее давление устанавливается с помощью специального регулятора, расположенного на корпусе датчика.
Принцип работы такого устройства достаточно прост. Внутри находится контактная группа для подключения реле в разрыв цепи питания насоса, а также пружинный механизм, на который давит вода. При низком давлении контакты замыкаются, тем самым «разрешая» электропитание агрегата. После того как давление в системе достигает необходимых параметров, контакты размыкаются и подача воды прекращается.
Хорошая автоматика должна не только управлять подачей воды из колодца, но и защищать систему от аварийных ситуаций. Как известно, насосное оборудование не может длительное время работать в сухом режиме. В этом случае его детали перегреваются, деформируются и выходят из строя.Чтобы предупредить неисправность, используется датчик сухого хода, отключающийэлектронасос при низком уровне воды. Таким образом, аппарат прекращает работу прежде, чем произойдет поломка.
Существует несколько видов подобной защиты. Это может быть поплавковый выключатель, датчик уровня или реле протока. Принцип работы у данных устройств разный, но цель одна –запрет сухого хода оборудования.
Монтаж насоса и автоматики колодца не является сверхсложной задачей. Поэтому ее можно выполнить самостоятельно. В качестве примера рассмотрим организацию автономной системы водоснабжения на базе погружного аппарата. Для этого понадобятся следующие компоненты:
- погружной электронасос;
- трубопровод;
- оцинкованный или капроновый трос;
- обратный клапан;
- гидроаккумулятор;
- элементы автоматики (манометр, реле давления, датчик сухого хода);
- пятивыводной штуцер;
- фитинги.
Перед выполнением монтажных работ необходимоподготовить траншею, в которую будет уложен трубопровод для автоматической подачи воды из колодца в дом. При этом труба должна располагаться ниже линии промерзания грунта, чтобы систему можно было эксплуатировать зимой.
- Подготовительные работы производятся на поверхности: отрезается необходимый кусок водопроводной трубы, разматывается электрический кабель и подготавливается страховочный трос.
- К выходному патрубку погружного насоса крепится обратный клапан.
- С помощью муфты к клапану присоединяется труба.
- Электрокабель крепится к трубе посредством хомутов с шагом около 50 см. При этом не допускается натяжение кабеля,ондолжен быть немного ослаблен.
- Страховочный трос пропускается через проушины насоса и надежно фиксируется.
- После того как труба, кабель и трос будут закреплены, оборудование аккуратно опускается вниз. Запрещается совершать спуск, удерживая электрокабель. Для этих целей используется трос.
- Выполнив опускание насоса на необходимую глубину, трос надежно крепится к каркасу колодца.
- Вертикальный трубопровод соединяется с горизонтальной частью, уложенной в траншее, с помощью фитинга, тройника или специального адаптера. Для герметизации соединений используется пакля, ФУМ-лента и сантехпаста.
- Электрокабель выводится через верхнюю часть колодца или укладывается в траншею вместе с водопроводной трубой. В обоих вариантах кабель необходимо поместить в защитный короб.
- Чтобы автоматика колодца работала исправно, она должна устанавливаться в отдельном отапливаемом помещении.
- Для подключения всех элементов системы используется пятивыводной штуцер, к которому присоединяются: входной трубопровод, датчик давления, манометр, гидробак и выходной трубопровод.
- Датчик сухого хода в зависимости от исполнения либо монтируется непосредственно в трубопровод (для контроля протока), либо опускается в воду (для контроля уровня). При этом электрическая часть, как и в случае с датчиком давления, подключается в разрыв цепи питания электронасоса.
- Для обеспечения электрической безопасности вся электропроводка автоматикиукладывается в гофру, а подключение входного питания 220В осуществляется через УЗО с током отсечки 10 мА.
Обвязка автоматической системы водоснабжения
Хотя в теории монтаж автоматики для подачи воды из колодца не представляет особой сложности, на практике могут возникнуть определенные проблемы. Особое внимание следует уделить надежности герметизации соединений и правильностиподключения элементов автоматики. В случае отсутствия необходимого опыта обустройство системы водоснабжения дома лучше доверить специалистам.
Ваш частный дом оснащен автономным источником воды и вы хотите организовать водоснабжение частного дома из скважины? Согласитесь, что иметь абсолютно независимые коммуникации весьма удобно. У вас нет практического опыта в обустройстве системы водоснабжения и вы сомневаетесь в собственных силах?
Мы поможем вам справиться с поставленной задачей. Ведь человек способен больше месяца жить без пищи, но без воды не протянет и трех дней. Поэтому организация бесперебойных поставок воды из скважины является первоочередным делом в вашем ежедневнике.
На помощь придут полезные рекомендации по обустройству системы водоснабжения, собранные с нашей статье.
Также здесь вы найдете поэтапный инструктаж с красочными фотографиями и подробными схемами. Для более простого восприятия информации мы подобрали видеоролик о самостоятельной организации системы автономного водоснабжения из скважины.
Прежде всего стоит разобраться, какая вода годится для устройства автономного водоснабжения.
Если представить все просто и доступно, то выделяют три вида подземных вод.
- Верховодка. То, что успело просочиться в почву, но еще не стало стабильным водоносным слоем. Наиболее слабая по качеству вода. Узнать ее просто — уровень верховодки сильно колеблется в зависимости от сезона. Для питьевого водоснабжения непригодна.
- Грунтовые воды. Более стабильные водоносные слои. Глубина залегания от нескольких метров от поверхности до нескольких десятков. Именно их в основном и используют для устройства автономного водоснабжения.
- Артезианская вода. Самые глубокие и древние водоносы. Глубина залегания может превышать сотню метров. Вода чаще всего пригодна для питьевых целей, но может быть излишне жесткой, насыщенной различными минералами.
Воде, добытой из автономного источника, необходимо пройти цикл комплексных исследований в СЭС или другой аккредитованной на проведение анализа воды организации.
По результатам произведенных анализов делают выводы о возможности ее применения в качестве питьевой или технической.
Организация, проводившая анализ воды, может порекомендовать оптимальную схему очистки, если технический вариант сможет после фильтрации приобрести питьевую категорию.
Непригодная для питья верховодка вполне подойдет для полива огорода, уборки и подобных нужд. Получить ее проще и дешевле путем устройства скважины-иглы, называемой также абиссинским колодцем. Он представляет собой колонну толстостенных труб ВГП Ø от 25 до 40 мм.
Первое звено колонны оснащается наконечником и фильтром, устроенным прямо в стенках водо-газопроводной трубы. Абиссинскую скважину не бурят, а забивают в грунт с помощью увесистой бабы, которую присоединяют к тросу, перекинутому через блок.
Это самый дешевый и легкий способ получения воды для временного водоснабжения. Для дачников, нуждающихся исключительно в технической воде и только в летний период.
Скважины на песок могут поставлять воду как для технических, так и для питьевых целей. Все зависит от конкретной гидрогеологической обстановки на загородном участке.
Если водонос сверху перекрывает слой водоупорных грунтов, то вода вполне может оказаться питьевого разряда.
Препятствующие проникновению воды грунты водоупора пресекают проникновение бытовых стоков. Если вмещающий воду песок не имеет природной защиты в виде суглинка или твердой супеси, о питьевом назначении вероятнее всего придется забыть.
Стенки скважины укрепляют колонной стальных обсадных труб, соединенных между собой муфтами или сварным швом. В последнее время активно используется полимерная обсадка, востребованная частниками из-за доступной цены и устойчивости к коррозии.
Конструкция скважины на песок предусматривает установку фильтра, исключающего проникновение в ствол гравия и крупной песчаной взвеси.
Рабочая часть скважинного фильтра должна выступать за пределы водоносного пласта сверху и снизу минимум на 50 см. Т.е. ее длина должна быть равна сумме толщины водоносного пласта и как минимум 1 м запаса.
Диаметр фильтра должен быть на 50 мм меньше диаметра обсадной трубы, чтобы его свободно можно было погрузить и извлечь из ствола для прочистки или ремонта.
Без фильтра и частично без обсадки могут обойтись скважины, ствол которых заглублен в скальный известняк. Это наиболее глубокие водозаборные выработки, извлекающие воду из трещин в коренной породе.
Служат они дольше аналогов, заглубленных в песок. Им не свойственен процесс заиливания, т.к. в толще вмещающих воду грунтов нет глинистой взвеси и мелких песчинок.
Обсадка артезианских скважин устраивается по телескопическому принципу. Каждый нижележащий ярус конструкции должен быть на 50 мм уже предыдущего.
На глубине свыше 100 м допустимо применение асбестоцементных труб или проходка скважины вовсе без обсадки, если скальные стенки гидротехнического сооружения нет необходимости укреплять.
Если артезианской скважиной пройдено больше 10 м трещиноватой скальной породы, вмещающей подземные воды, то фильтр устанавливается. Его рабочая часть обязана перекрыть всю поставляющую воду толщу.
Процесс обустройства автоматизированной системы поставок воды из скважины прямиком в дом для удовлетворения бытовых и хозяйственных потребностей условно можно разделить на несколько этапов. Разберем подробнее каждый из них.
Первым делом нужно определиться с местом расположения скважины. Когда-то их предпочитали бурить прямо под домом — кухни тогда часто устраивались в подвале и такое решение казалось удобным.
Но дело в том, что при таком расположением проблематично промыть скважину при необходимости. А уж если она выйдет из строя, то то пробурить новую и вовсе невозможно. Так что лучшее место для скважины — где-то снаружи, хоть и не сильно далеко.
Обязательно учитываем санитарные нормативы. Точка водозабора должна находиться не ближе 20 метров от выгребной ямы или септика при глинистых грунтах: суглинках, супесях.
Наличие песка, способного пропускать и «впитывать» бытовые стоки, увеличивает указанное расстояние до 50 метров.
Следует помнить, что чем дальше точка водозабора от точки водоразбора, тем больше средств уйдет на устройство водопровода. Дачникам, прокладывающим летний водопровод на участке, удаленность от источника не слишком интересна.
Учитывать ее должны любители постоянного проживания за городом. Ведь для сооружения стационарной системы водоснабжения потребуется рыть траншею.
Абиссинский колодец и мелкие скважины не стоит располагать ближе 5 м к фундаменту. Извлекая подземную воду, они будут заодно тащить частицы рыхлого грунта и постепенно вымывать породу.
Со временем процесс подобного ослабления может привести к просадке и деформации фундамента. Зато глубокие скважины на свойства подстилающих фундамент пород практически не влияют.
Конструктивно вся схема выглядит просто. Главный элемент — насос. Он и поднимает воду с глубины. Может располагаться непосредственно в скважине (погружной тип) или работать на поверхности (поверхностный тип насоса). Первый вариант обеспечивает забор воды с большей глубины.
Второй удобнее монтировать и обслуживать, он предпочтительней при больших сезонных перерывах (на дачном участке, например). Но поверхностный насос не обеспечивает подъема с глубин свыше 8 метров.
Тут еще следует учитывать и удаление по горизонтальным участкам на поверхности — 10 метров транспортировки воды в горизонте приравниваются метру подъема. Кстати, еще одна причина не удалять сильно скважину от дома.
Далее вода поступает в резервуар гидроаккумулятора. Он представляет собой стальной или пластиковый резервуар. В нем имеется резиновая емкость, куда накачивают воздух.
Этот сжимаемый объем и создает давление в системе и вытесняет воду к точкам разбора— вода, как известно, не сжимается, а вот воздух таким свойством обладает.
Автоматика следит за перепадами давления. При падении давления ниже заданного уровня она включает насос, при достижении — выключает. Так создается стабильное давление в системе и нормальная подача воды к точкам разбора.
Мощность и объем гидроаккумулятора (и насоса) подбирают с небольшим запасом, исходя из пикового варианта расхода. То есть плюсуют все точки: туалет, раковину, душ и так далее. Если есть сезонный полив, то его тоже учитывают при расчете.
Помимо насоса и накопителя, в набор входит обратный клапан, препятствующий току воды обратно в скважину, предохранительный клапан, сбрасывающий давление, различные датчики и реле, запорная арматура и фильтры.
Песчаные косые фильтры обязательны и предотвращают проникновения песка в систему. А вот фильтры тонкой очистки нужно подобрать, исходя из состава добываемой воды.
Все линии автономной водопроводной сети должны отсекаться запорными вентилями. Желательно, чтобы соединения выполнялись разборными — при помощи так называемых «американок».
Но вообще, окончательная конфигурация всей схемы варьируется, исходя из конкретных задач. Но основа на базе насоса и гидроаккумулятора всегда остается неизменной.
При монтаже водоснабжения из скважины своими руками чаще всего вызывает затруднение размещение оборудования. Тут вариантов много.
Наиболее рациональным стоит признать устройство кессона — специального колодца у скважины, где и располагают все механизмы. Получается, что оборудование стоит непосредственно у точки забора воды и затраты на транспортировку по горизонту минимальны.
Второй плюс — тишина в доме. Насосная станция довольно шумное устройство, так что размещение ее вне периметра жилой зоны оправдано.
Кессон представляет собой укрепленную и утепленную яму с утепленным же перекрытием, заглубленным на глубину ниже расчетной точки промерзания.
Этим исключается промерзание кессона — дело в том, что температура на грунта на этой глубине примерно неизменна круглый год и всегда выше нуля.
Так что при нормальном утеплении стенок и оголовка кессона риска падения температуры нет. Наземные сооружения в таких случаях работают много хуже.
Если нет возможности соорудить кессон, то все оборудование можно разместить и в доме.
Хорошо, если для этих целей будет выделено отдельное помещение.
Если нет возможности выделения для подобных целей отдельной изолированной площади, можно для этого использовать ванную комнату.
Но если и там нет места, то можно присмотреться к шкафам под мойкой на кухне.
Часто размещают под лестницей или в кладовке, хорошо для подобных целей подходит подвал или даже погреб — этот вид оборудования не так уж и громоздок и неприхотлив.
Тут главное не место монтажа, а его правильность. А уже само месторасположения на качество работы совершенно не влияет. На удобство доступа — да. Но не на работу.
Трубы для монтажа всей системы лучше брать пластиковые, ПНД. Они легкие, долговечные, надежные. Не боятся коррозии, на внутренней поверхности не образуется бактериального налета.
Стойко переносят гидроудары, могут выдержать замерзание воды внутри них. Хотя до этого, конечно, лучше не доводить. Их просто гнуть и резать. Допускается укладка непосредственно в грунт.
На участке вне дома трубы прокладывают на глубине ниже точки промерзания. В крайнем случае существует специальный низкотемпературный обогревающий кабель, который пропускают в трубу и подключают к электрической сети.
Он не дает замерзнуть воде внутри магистрали даже в сильные морозы. Но это лишний расход электроэнергии — куда проще и действенней просто осуществить прокладку трубы чуть глубже.
Ввод водопровода от скважины в дом лучше производить тоже на глубине, под землей. Если это невозможно и приходится запускать трубу в дом через цоколь, то этот участок подлежит обязательному утеплению.
Причем утеплитель должен начинаться еще ниже уровня промерзания.
Уже в доме монтаж может производиться любым способом: трубы ПВХ, медь, сталь и так далее — кому что удобнее и проще.
Главное, чтобы это было надежно и добротно.
Много вопросов вызывают расположение датчиков и их ассортимент, правила установки запорной и предохранительной арматуры.
Лучшим подспорьем для пояснения подобных темных мест будет видео, представленное ниже.
Просто помните принцип: всегда берите все параметры с запасом.
Соорудить систему водоснабжения из скважины собственными руками можно самостоятельно, если следовать указаниям сборников строительных и технологических правил.
Если же у вас есть большие сомнения в своих силах, то лучше пригласить специалистов. И хотя этот вариант обойдется дороже, чем обустройство своими руками, но результат вас порадует. Тем более, что вы сможете сэкономить силы и личное время.
У вас есть опыт самостоятельного обустройства скважины и прокладки водопровода? Или вы столкнулись с определенными трудностями при сооружении системы водоснабжения? Поделитесь, пожалуйста, своим опытом в комментариях к нашей статье.
04 Мар 2019 admin 13