Водоснабжение из колодца - в дом

Водоснабжение частного дома, дающее комфорт, сравнимый с привычным для жителей городов, - мечта всех домовладельцев, проживающих постоянно, и дачников.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ
• Систему необходимо построить на базе электрического насоса с гидроаккумулятором и не создавать шума в жилых помещениях.
• Вода, используемая на кухне и в бане, должна быть очищена от механических примесей.
• Подземные участки водопровода надо надёжно защитить от промерзания.
• В системе необходимо предусмотреть накопительную ёмкость, установленную выше всех точек водоразбора и достаточную по объёму для обеспечения хозяйственных нужд при отсутствии подачи электроэнергии. Внутри шахты колодца, ниже уровня возможного промерзания, должен находиться клапан, обеспечивающий при необходимости автоматический слив воды из системы.

Основным узлом системы водообеспечения является насосная станция, то есть соединённые вместе насос, бак-гидроаккумулятор и блок управления, которые обеспечивают подачу воды из колодца, поддерживают необходимое давление и резервный запас воды в системе, сглаживают перепады напора при водоразборе. На рынке широко представлены как готовые насосные станции, так и отдельные компоненты, из которых можно собрать систему на свой вкус. В готовых насосных станциях гидроаккумулятор вместе с насосом и реле давления составляют единый блок, которые устанавливают либо в подвале дома, либо в верхней части шахты колодца. В воду опускают две трубы, соединённые внизу эжектором, создающим разрежение. При первом запуске станции необходима заливка насоса водой, после чего он работает в режиме самовсасывания.

Оба варианта установки такой станции мы видели в действии и поняли, что нам они, увы, не подойдут по следующим соображениям.
1. Установка в подвале дома создаёт значительный уровень шума при включениях насоса.
2. Установка в верхней части шахты колодца усложняет как конструкцию шахты, так и доступ к оборудованию. Кроме того, из-за высокой влажности ускоряется процесс коррозии металлических частей.
3. Максимальная глубина всасывания у подобных систем не превышает 9 м.

В результате мы встали перед проблемой самостоятельного подбора необходимых узлов, деталей и компоновки всей системы. Начали, естественно, с выбора наиболее подходящего насоса.

ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ
Производители насосов в технических характеристиках своих изделий дают, как правило, три основных параметра: электрическую мощность (Вт), максимальную производительность (м^ч), максимальный напор (м). Например: 700 Вт, 3,6 м^/ч, 52 м, что в переводе на общепонятный язык означает следующее. Насос, будучи подключённым к электрической сети и погружённым в поверхностный водоём, способен выкачать за час 3 600 л воды, потребляя при этом мощность 700 Вт. При опускании в колодец (скважину) насоса его производительность будет в зависимости от глубины постепенно понижаться и упадёт до нуля при погружении на глубину 52 м. Производители гидроаккумуляторов в технических характеристиках своих изделий указывают следующие параметры: ёмкость (л) и давление (бар), например: 60 л, 3 бар.

У неискушённого в технических тонкостях пользователя сразу возникает вопрос: как же согласовать между собой эти два устройства, ведь у насоса указан напор в метрах, а у гидроаккумулятора - давление в барах? На самом деле всё довольно просто. Вспомним из школьного курса физики, что 1 бар (атмосферное давление) эквивалентен 760 мм ртутного столба, или 10,2 м водяного столба. То есть приведённый в качестве примера насос с максимальным напором 52 м способен создать давление до 5 бар. В нашем случае при глубине колодца 16 м и горизонтальном участке трубопровода длиной 8 м падение давления на этом участке составит не более 1,8 бар, поэтому такой насос вполне способен обеспечить давление, необходимое для нормальной работы гидроаккумулятора. Кроме гидравлических и электрических параметров, с учётом особенностей водоносного слоя нам было необходимо найти насос, наименее чувствительный к примесям песка. Что мы и сделали, выбрав для своей системы насос «Джилекс» из серии «Водомёт» 60/52 с «плавающими» рабочими колёсами, «омываемым» электродвигателем, способный перекачивать воду, содержащую во взвешенном состоянии значительное количество песка.

ЧТО ТАКОЕ ГИДРОАККУМУЛЯТОР
Гидроаккумулятор представляет собой металлическую ёмкость, внутрь которой вставлена мембрана, образующая эластичный резиновый мешок, который довольно часто называют грушей. В исходном состоянии в пространство между стенками бака и мембраной закачивается воздух под давлением 1,5-2 атм. В рабочем состоянии, когда насос включён, в грушу под давлением поступает вода, сжимая воздух, который в свою очередь выталкивает воду обратно при выключенном насосе и открытом водоразборном кране. Реле давления по достижении верхнего порога срабатывания отключает насос. При разборе воды давление падает, и автоматика снова включает насос на время, пока давление не поднимется до верхнего порога. Пороги срабатывания реле давления можно регулировать.

В процессе эксплуатации гидроаккумулятора растворённый в воде воздух постепенно накапливается в груше, что негативно отражается на эффективности агрегата. Поэтому воздух необходимо периодически стравливать - с интервалом в 1-3 месяца (в зависимости от объёма гидроаккумулятора и интенсивности его эксплуатации). Объём имеющихся в продаже гидроаккумуляторов колеблется в диапазоне от 20 до 500 л, а выбирают этот показатель в зависимости от интенсивности водоразбора и дебета колодца (скважины). Чем меньше объём гидроаккумулятора, тем меньше резервный запас воды и тем чаще будет включаться насос. Напротив, гидроаккумулятор большого объёма обеспечит больший запас воды и более стабильное давление в системе, но при малом разборе вода в баке будет застаиваться.

Мы же остановились на гидроаккумуляторе вертикального исполнения ёмкостью 60 л с клапаном для стравливания воздуха. При этом исходили из рекомендации иметь по 25 л на каждую точку водоразбора (кухня + баня) и обеспечения резервного запаса воды 20 л (треть ёмкости) на случай кратковременного отключения электроэнергии. Пороги срабатывания реле давления установили в 2,8 и 1,4 атм, что обеспечило нормальный напор в системе при положении всех точек водоразбора не выше 2,5 м от уровня установки гидроаккумулятора. На случай длительного отключения электроснабжения в системе установили дополнительный бак ёмкостью 140 л на чердаке бани. Кроме того, на улице имеется многотонная ёмкость, куда заливаем воду, предназначенную для полива.

НЕМНОГО ОБ ОЧИСТКЕ ВОДЫ
Немного - потому что нам в этом плане повезло: потребовалась очистка воды только от мелкой песчаной взвеси. Для этой цели мы последовательно пропускаем подаваемый в систему поток через сетчатый фильтр грубой очистки (Honeywell FF06 1 "АА с размером ячейки 100 мкм) и двухслойный механический фильтр тонкой очистки (BigBlue 10" 1") из полипропиленового волокна 0 50 мкм (внешний слой) и 0 5 мкм (внутренний слой). На выходе получаем чистейшую и приятную на вкус воду. Первый фильтр - промываемый: достаточно открыть кран внизу фильтра и слить накопившийся внутри мусор. Картридж второго фильтра - сменный: меняем его один раз в год. Однако в более сложных случаях проблема также может быть решена применением популярных патронных систем, состоящих из стандартных пластиковых колб и различных картриджей.

ЗАЩИТА ОТ ПРОМЕРЗАНИЯ
В деревне, где зимой мы, как правило, бываем наездами на 2-3 дня, да и с электроснабжением возможны варианты, необходимо было принять дополнительные меры для обеспечения зимнего режима эксплуатации водопровода, а именно:
- защитить от промерзания участки трубопровода внутри колодца, от колодца до гидроаккумулятора и от гидроаккумулятора до бани;
- предусмотреть удобную процедуру слива воды из системы при отъезде из дома на продолжительное время.

Первый объект, подверженный промерзанию, - сам колодец. Если он не очень глубокий, то может промёрзнуть и до дна. Чтобы этого не случилось, верхнее кольцо колодца, как правило, окапывают по всему периметру и выкладывают пенопластом. Под крышку на зиму тоже закладывают пенопластовый подкрышник. Всё это - сантиметров 10 толщиной. В нашем случае такой надобности нет. Вода в колодце находится на глубине 16 м, и в любой мороз её температура не опускается ниже +6°С. Крышка у нас - двойная, внутри циркулирует воздух, и поэтому шахта не промерзает. Тем не менее на зиму мы прикрываем крышку сверху сеном, соломой или плёнкой.

Другое дело - горизонтальный участок трубопровода от колодца до подвала. Здесь при сильных морозах и слабом снежном покрове не исключены промерзания. Поэтому трубопровод (0 32 мм) у нас идёт в обсадной пластиковой трубе (0 50 мм), обложенной пенопластом (50 мм). И всё - на глубине около 120 см. А поскольку это основная магистраль, то в неё ещё вставлен греющий кабель длиной 8 м, управляемый термореле. Устанавливаем порог включения термореле на +4°С и... спим спокойно. И только совсем уж редкий случай совпадения продолжительных сильных морозов с отсутствием снежного покрова и отключением электричества может нарушить наш комфорт. Трубопровод до бани тоже утеплён пенопластом. Кроме того, на этом участке установлен отдельный сливной кран.

КАК СЛИТЬ ВОДУ ИЗ СИСТЕМЫ
Всё это нормально работает, пока мы на месте и в доме тепло. Но перед отъездом зимой воду из всей системы необходимо слить. Сложность процесса заключается в том, что точка слива должна находиться в шахте колодца ниже уровня возможного промерзания. У нас она располагается на глубине около 2 м. Спускаться туда зимой и открывать кран - некомфортно. Ставить электрический клапан - дорого и ненадёжно, поскольку электричество запросто может в самый решающий момент исчезнуть. Но, к счастью, в век Интернета новые идеи быстро находят своих потребителей. Оптимальным решением оказался механический сливной клапан, изготовленный на базе обычного (1/2") обратного клапана. Он подпружинен таким образом, что при давлении в системе ниже 0,3 атм автоматически открывается и начинает пропускать воду, а при более высоком давлении в системе - закрывается.

Слив системы происходит следующим образом:
- отключаем питание насоса и автоматики;
- открываем все краны, остатки воды сливаются из гидроаккумулятора, а давление в системе постепенно падает;
- при достижении порога открывания сливного клапана краны с характерным звуком начинают засасывать воздух, а сливаемый через клапан столб воды, создавая разрежение в системе, вытягивает остатки воды из всех трубопроводов.

Вся процедура занимает не более 10 минут. При последующем запуске системы в зимнее время действуем в зависимости от температуры в подвале и в доме. Если она выше нуля, то просто включаем насос, автоматику - и пользуемся водопроводом, как обычно. Если же температура -ниже нуля, то перекрываем кран перед фильтрами, включаем насос и греющий кабель. В этом случае временно берём воду из самого первого крана, находящегося в зоне действия греющего кабеля, до тех пор, пока температура в подвале и в доме не поднимется выше нуля. После этого открываем доступ воде в гидроаккумулятор и далее - к точкам разбора.