Схемы водоснабжения частного дома из скважины

Эффективность работы автономного водоснабжения частного дома зависит от типа скважины и схемы водоснабжения. Производительность, ресурс, выбор оборудования, оптимальные режимы работы, качество воды — всё это взаимосвязано. В этой статье речь пойдёт о типовой схеме водоснабжения дома из скважины и возможных вариантах её построения.

Типовая схема водоснабжения от скважины

Типовая система водоснабжения от скважины состоит из следующих элементов:

1. Скважина — это система труб, которая выполняет несколько функций. Внешняя, обсадная, труба препятствует обрушению стенок и защищает от попадания верховодки. В водоносном слое обсадная труба имеет перфорацию, оплетённую галунной металлической сеткой. Эта часть служит для забора воды и фильтрации крупных взвешенных частиц. Внутренняя труба из пищевого пластика предназначена для транспортировки воды из водоносного слоя.
2. Насос отвечает за доставку воды до оголовка скважины и наполнение накопительной ёмкости. В зависимости от типа и глубины скважины насос может быть погружным или поверхностным. Погружной насос находится в воде и закреплён тросом к оголовку скважины. Поверхностный насос устанавливают в кессоне.
3. Кессон — это специальное сооружение, заглубленное в земле таким образом, чтобы оголовок скважины находился ниже уровня промерзания грунта. Сюда же подводят трубы внешней части водоснабжения и кабель электропитания насоса. Здесь также могут быть расположены запорная арматура, элементы защиты и автоматики, накопительная ёмкость.
4. Накопительная ёмкость (или гидроаккумулятор) служит для создания «оперативного» запаса воды и оптимизации работы насоса.
5. Насосная станция формирует стабильный напор во внутреннем водопроводе.
6. Система водоподготовки отвечает за фильтрацию воды. В зависимости от назначения степень очистки может быть разной для каждой точки подключения.
7. Внутренняя система водоснабжения выполняет функцию доставки воды к каждой точке потребления.

Типы скважины и выбор насоса

Для автономного водоснабжения используют два типа скважин: «на песок» и «на известь». В первом случае бурение проводят до водоносного горизонта из крупного песка, во втором — до водоносных пористых известняковых пластов. В каждой местности есть свои особенности по залеганию таких пластов, но общее то, что глубина бурения на песок гораздо меньше и обычно находится в пределах 15–35 м.

 1. Скважина на известняк. 2. Скважина на песок. 3. Абиссинский колодец

Скважины на песок пробурить легче, но у них невысокая производительность, а при длительных перерывах в работе (например, сезонное проживание) возникает угроза заиливания галунного фильтра.

Скважины на известь имеют высокую производительность — есть пласты, способные обеспечить водой целый посёлок. Но глубина бурения может достигать 200 м, что влечёт удорожание самих работ и стоимости оборудования.

«Сердце» любой автономной системы водоснабжения — это насос. И скважина на песок, и скважина на известь работают с погружными насосами. Насос выбирают в зависимости от глубины скважины и требуемой производительности системы, а это напрямую влияет на его цену.

 Выпускается множество различных моделей скважинных насосов и среди них предстоит выбрать оптимальный вариант по техническим характеристикам и габаритам

Есть ещё один тип скважины — абиссинский колодец. Отличие в том, что скважину не бурят, а прокалывают. «Рабочий» нижний участок трубы имеет заострённый наконечник, которым буквально пробивают грунт до водоносного слоя. Так же как и для скважины на песок, этот отрезок трубы имеет перфорацию, закрытую галунным сетчатым фильтром, а чтобы во время прокола фильтр держался на месте, диаметр у наконечника больше, чем у трубы. Сама труба выполняет одновременно две функции — обсадка и транспортировка воды.

Изначально абиссинский колодец задумывался для работы с ручной помпой. Сейчас для водоснабжения частных домов из абиссинского колодца используют поверхностные насосы, которые с учётом глубины кессона могут работать со скважинами до 10 метров (и то при условии, что диаметр трубы не будет больше 1,5 дюйма). К достоинствам этого типа скважины относятся:

• простота изготовления (при условии, что на участке нет выхода скальных пород);
• возможность обустройства оголовка не в кессоне, а в подвале (под домом, гаражом, хозпостройкой);
• невысокая цена насосов.

Недостатки:

• небольшой срок службы;
• низкая производительность;
• неудовлетворительное качество воды в регионах с плохой экологией.

Для чего нужен кессон

Кроме защиты оголовка скважины от промерзания зимой, кессон должен иметь надёжную гидроизоляцию стен и пола, а также укрывать оборудование от осадков.

 1. Люк. 2. Точка ввода трубы, идущей к потребителю. 3. Гофрированные стенки делают кессон прочнее. 4. Лестница позволяет без труда спуститься в кессон. 5. На дне кессона есть подготовленный патрубок для оголовка скважины

Кессоны можно изготовить самому из кирпича или бетона (по типу ленточного монолитного фундамента). Но есть достаточно предложений по продаже готовых форм из металла или пластика, с герметично закрывающейся крышкой, лестницей, отверстиями для оголовка скважины и подвода инженерных коммуникаций.

Размеры кессонов могут быть разными: от относительно небольшой по диаметру трубы (чтобы мог поместиться человек при проведении обслуживания оборудования), до полноценного «погреба», в котором достаточно места даже для накопительной ёмкости.

 Стальной кессон куда прочнее пластикового, однако он и тяжелее, сложно установить его на месте

Накопительная ёмкость — назначение и варианты размещения

Если не считать стоимость самой скважины, то насос самый дорогой элемент системы автономного водоснабжения. По сути, это электродвигатель, а для него самый «экстремальный» режим — это пуск. Частые остановки и запуски приводят к снижению ресурса.

Чтобы уменьшить количество срабатываний и не включать насос при каждом открывании крана, используют накопительную ёмкость. Она аккумулирует «оперативный» запас воды, а автоматика включает насос при снижении уровня до минимальной отметки и отключает при достижении максимальной. Для этого нужен поплавковый датчик (настроенный на два уровня) или датчик давления, который будет управлять запуском насоса. Причём управление может быть построено по принципу частотно-регулируемого электропривода, с плавным пуском и остановкой асинхронного электродвигателя.

Есть два варианта размещения гидроаккумулятора: на одном уровне с оголовком скважины и на чердаке или мансарде дома (если они утеплены и отапливаются).

 Схема расположения аккумулирующей ёмкости на одном уровне с оголовком скважины. 1. Кессон. 2. Скважина. 3. Аккумулирующая ёмкость. 4. Внешний водопровод, прокладывается ниже уровня промерзания. 5. Насосная станция. 6. Внутренний водопровод

 Схема расположения аккумулирующей ёмкости на чердаке. 1. Кессон. 2. Скважина. 3. Внутренний водопровод. 4. Аккумулирующая ёмкость. 5. Внутренняя разводка водопровода

В первом случае для подачи воды потребителям необходим ещё один насос, а точнее, насосная станция, которая включается при открывании крана и снижении давления в трубе (в схеме управления стоит обратный клапан и реле давления). Давление в такой системе стабильно высокое, но работа внутреннего водопровода будет зависеть от электросети.

Во втором случае подача воды к точкам проходит «самотёком», но воду от оголовка надо будет поднять ещё на несколько метров, а это дополнительная нагрузка на погружной насос. К тому же давление в системе будет невысоким и зависеть от уровня воды в ёмкости.

Система водоподготовки

Вода из скважины нуждается в очистке. Она начинается уже на стадии забора воды, так как твёрдые взвешенные частицы плохо воздействуют на работу насоса. В дальнейшем, чтобы довести качество воды до требуемого, необходима целая система водоподготовки.

 Комплекс водоподготовки. 1. Фильтр грубой очистки. 2. Аэратор. 3. Фильтр обезжелезиватель. 4. Фильтр умягчения. 5. Бак регенерации с солевым концентратом. 6. Фильтр тонкой очистки. 7. Ультрафиолетовый обеззараживатель. 8. Компрессор. 9. Кран линии байпасс

Первый фильтр грубой очистки ставят перед накопительной ёмкостью. Он снижает нагрузку на насосную станцию. Но после него воду можно использовать только для полива. А для работы бойлера, системы отопления, посудомоечной машины и для личной гигиены вода должна по качеству соответствовать питьевой — мелкие взвешенные частицы и соли приводят к отложению в виде осадков и накипи, а это приведёт к выходу из строя оборудования.

Конкретную конфигурацию системы очистки можно построить только на основании лабораторного анализа воды. В качестве наиболее распространённых компонентов водоочистки можно назвать:

• фильтр тонкой очистки от механических примесей;
• умягчитель воды (снижает карбонатную и некарбонатную жёсткость);
• очищение от ионов железа;
• хлорирование или ультрафиолетовая стерилизация, ещё один фильтр тонкой очистки (угольный или на основе мелкозернистого песка);
• снижение кислотности.

В качестве отдельной опции в системе водоподготовки могут устанавливать фильтр обратного осмоса для получения питьевой воды высшего качества. Именно после него вода лучше всего подходит для готовки и напитков.

Внутренний водопровод частного дома

Внутренняя разводка водопровода в частном доме, в принципе, не отличается от стандартов городской квартиры.

Схема водопровода в частном доме со скважиной. 1. Скважина. 2. Аккумулирующая ёмкость. 3. Насосная станция. 4. Водоподготовка. 5. Контур ГВС. 6. Внутренний водопровод с коллекторной разводкой. 7. Блок очистки обратного осмоса 

Если накопительная ёмкость стоит сверху, то используют верхнюю разводку без подкачки воды.

При размещении гидроаккумулятора в кессоне или подвале используют нижнюю разводку с подкачкой воды.

Главное преимущество частного дома — это возможность использования коллекторной, а не последовательной разводки. В этом случае к каждому потребителю ведут отдельную трубу, а не делают отвод от общей с помощью тройника. И тогда напор (давление) воды в точке потребления не будет зависеть от пользования водой остальными потребителями до этой точки — сказываться будет только расстояние от насосной станции и разница в уровне.

рмнт.ру