Скважина – это искусственная выработка круглого сечения, предназначенная для подъема воды с низкорасположенных горизонтов. Для этих целей сооружение оборудуется погружным или поверхностным насосом, перекачивающим ресурс из водоносных слоев к точкам потребления.
Колодец – резервуар большего диаметра, чем скважина, оборудованный специальными механизмами для подъема воды вручную (ворот, «журавль» и др.).
Помимо подземных источников, для автономной системы водоснабжения требуется комплект насосного оборудования, наружные и внутренние трубопроводы, а также бытовые сантехнические приборы.
Основные части системы автономного водоснабжения частного дома
В стандартном исполнении схема водозабора и подачи ресурса состоит из следующих элементов:
- колодец или скважина;
- водоподъемное оборудование с комплектом автоматики;
- гидропневматические баки или накопительные емкости;
- подающая магистраль;
- внутренние сети: водопровод, регулирующая и запорная арматура.
Перечень работ, которые необходимо выполнить:
- Пробурить и оборудовать выработку.
- Установить кессон или ревизионный колодец.
- Подобрать и смонтировать насос.
- Подключить автоматическую систему контроля и подачи воды.
- Снабдить скважину фильтром механической очистки.
- Проложить напорные трубопроводы.
- Укомплектовать систему гидроаккумулятором или накопительным баком.
- Выполнить монтаж наружной и внутренней канализационной системы.
- Подключить бытовые приборы.
Источник водоснабжения
Для оборудования автономной подачи воды используются подземные источники. Подача воды может осуществляться из открытых накопительных сооружений, родников, колодцев или скважин.
Выбор типа выработки для водоснабжения нужно производить с учетом глубины расположения напорных горизонтов и условий их подпитки. Точка водозабора должна находиться в благоприятном в санитарном отношении месте, исключающем загрязнение воды промышленными или бытовыми стоками.
В зависимости от глубины залегания, качества и мощности водоносного пласта подземные ресурсы можно разделить на 3 категории:
- верховодка;
- грунтовые;
- артезианские.
В процессе фильтрации верховодка накапливает различные органические и минеральные примеси, богатые вредными микроорганизмами. Такая вода не подходит для приготовления пищи и предназначена только для полива, системы канализации и других хозяйственных нужд.
Грунтовая вода располагается на глубине от 10 до 40 м между двумя твердыми пластами, состоящими из плотных суглинков или прессованных песчаников. Запасы такой воды есть повсюду. Пример песчаной скважины – забивной «абиссинский» колодец.
Самым надежным капитальным источником является артезианская скважина, которую бурят на глубину 30-250 м.
У такой скважины много преимуществ:
- Неограниченный объем жидкости и ее высокое качество.
- Длительные сроки эксплуатации.
- Постоянная температура воды.
- Невозможность биологического и другого загрязнения.
Оборудование и материалы
Для устройства водопроводных сетей нужны следующие материалы:- обсадные трубы для скважины;
- стальные или пластмассовые профили для прокладки магистралей;
- соединительные элементы;
- запорная арматура;
- песок;
- щебень;
- тампонажный цемент.
Водопровод монтируют из стальных или пластмассовых труб. Вся стандартная продукция рассчитана на транспортировку жидкостей в системах водоснабжения с рабочим давлением до 0,6 МПа, поэтому выбор материала для магистралей зависит только от экономических расчетов, условий производства работ и пожеланий застройщика.
Соединительные элементы для водопроводных сетей (фитинги) изготавливают из цветных сплавов или полимерных композитов того же диаметра, что и стандартные профили.
Запорная арматура служит для перекрытия и регулировки скорости потока жидкости. Материалы, применяемые для изготовления деталей, – сталь, чугун и цветные сплавы. Для трубопроводов диаметром до 50 мм применяют пробковые и шаровые краны. На магистрали большего размера рекомендуется устанавливать чугунные или стальные задвижки.
Песок, щебень и цемент нужны для приготовления бетонной смеси, используемой при монтаже кессона или смотрового колодца. Тампонажный цемент предназначен для производства растворов, применяемых для уплотнения стенок выработки при установке обсадных труб.
В зависимости от проекта насосная станция может располагаться как в специально оборудованном помещении, так и в кессонном колодце.
Оборудование, необходимое для функционирования автономной системы водоснабжения:
- насос или перекачивающая станция;
- фильтр;
- гидробак;
- реле давления;
- смесительные краны;
- бытовые сантехнические устройства.
По принципу действия нагнетательного механизма они могут быть:
- винтовыми;
- центробежными;
- вибрационными.
- регулирующими и контрольно-измерительными устройствами;
- расширительным или накопительным баком.
Как создать собственный водопровод: различные варианты
Гидроаккумулятор или гидробак используется в системе водоснабжения частных домов для поддержания постоянного давления в системе.
Существует 2 вида систем, предназначенных для автономного водоснабжения:
- С расширительным гидробаком.
- С накопительной емкостью.
В такой комплектации мощности агрегата будет недостаточно для обеспечения бесперебойной поставки воды в условиях постоянного проживания. Эти механизмы предназначены для подачи воды в накопительные емкости, а не для создания напора при переменном расходе жидкости.
Для стабилизации давления и увеличения объема потребления ресурса рекомендуется установка в систему гидроаккумулятора. Он состоит из металлического корпуса, резиновой эластичной мембраны и некоторого количества воздуха, расположенного снаружи расширяющейся камеры. Реле давления на линии подачи чередует циклы запуска насосного оборудования и регулирует силу напора воды в системе. Автоматика срабатывает в момент снижения давления до минимального заданного уровня.
Наиболее рациональным способом устройства автономного водопровода из подземного источника является установка на линии подачи накопительной емкости. Резервуар монтируют в самой верхней точке трубопровода, под крышей. Накопительная емкость – это стальная или пластиковая камера с поплавковым клапаном, который реагирует на объем жидкости в баке. Для поддержания заданного давления воды, поступающей из емкости самотеком, после резервуара устанавливают повышающий насос.
Оба способа устройства индивидуального водопровода можно совместить, поставив у скважины станцию с гидроаккумулятором, а под крышей разместив накопительный бак с повышающим агрегатом.
Расчеты системы водоснабжения
Основная цель проведения расчета заключается в определении максимального объема воды, достаточного для удовлетворения нужд жилого дома. На основании полученных данных осуществляется выбор перекачивающего оборудования. Устройства должны обеспечивать надлежащий напор в системе и бесперебойно подавать требуемое количество воды.
Расчеты необходимо начинать с установления дебита скважины, он указан в паспорте источника. Если документ отсутствует, то дебит можно определить путем опускания в отверстие шнура с небольшим грузом. Высота столба жидкости (статический уровень), умноженная на диаметр шурфа, укажет имеющийся объем.
Таким же образом можно определить действительную глубину выработки (высоту подъема). Это значение понадобится при выборе мощности насоса.
Для определения расчетного объема воды нужно посчитать количество бытовых приборов и смесительной арматуры в доме. Затем необходимо воспользоваться СНиП 2.04.01-85, где указаны нормы расхода для каждого устройства. Указанные в документе данные умножить на количество приборов и сложить полученные значения.
На основании проведенных исследований, учитывая глубину скважины и расстояние до самой высокой точки потребления в доме, можно выбрать мощность насоса и определить, какое оборудование необходимо для системы водоснабжения.
Этапы выполнения работ по подаче воды из скважины
Для устройства автономного водопровода в первую очередь необходимо провести геологические исследования участка, определить наличие и качество питьевой воды, а также глубину залегания ресурса.
После этого можно приступать к проведению работ по устройству собственной системы водоснабжения:
- Пробурить и оборудовать скважину.
- Вырыть котлован для смотрового колодца и выкопать траншеи для прокладки труб.
- Установить кессон и перекачивающее оборудование.
- Смонтировать наружную магистраль и подвести ее в здание.
- Подсоединить электропитание к насосной станции.
- Подключить перекачивающую установку к напорной магистрали.
- Выполнить внутреннюю разводку и смонтировать сантехнические приборы.
- Включить устройство и проверить работу системы (давление и герметичность соединений).
- Выполнить обратную засыпку грунта в пазухи котлована и траншеи.