Как работает система автономного водоснабжения

Схема подачи воды в частный дом, проектирование водоснабжения

Монтаж водоснабжения частного дома начинается с составления проекта. На данном этапе необходимо учитывать, какой вид будет выбран, периодичность использования, а также источник воды, количество точек водоотдачи и применяемое оборудование.

Схема водоснабжения будет принципиально отличаться, в зависимости от того, какое насосное оборудование выбрано для использования. Например, это может быть погружной насос, который погружается в воду и оснащен специальной автоматикой. Второй вариант – насосная станция или поверхностный насос. Чаще всего устанавливается в доме, подсобном помещении или кессоне. Третий вариант – использование гидроаккумуляторов.

Гидроаккумуляторы для автономного водоснабжения частного домаИсточник b-a.eu

Последний вариант считается наиболее предпочтительным, так как позволяет значительно уменьшить количество включений-выключений насосного оборудования, не допускать гидроударов, тем самым существенно продлевая срок службы.

Какие факторы надо учитывать при проектировании

Немаловажную роль играют способы очистки и фильтрации воды, которые планируется применять. Это может быть простое обустройство фильтровального слоя на дне скважины и использование простых фильтров, а может установка фильтровальных систем.

Еще одним важным фактором, который обязательно следует учитывать при составлении схемы водоснабжения частного дома – каким образом будет осуществляться подача горячей воды.

Кроме этого обязательно учитывают глубину залегания труб водопровода, что зависит от глубины промерзания грунта в конкретном регионе.

Менее затратным вариантом реализации автономного водоснабжения в частный дом является подача воды из колодца. Обусловлено это меньшей стоимостью работ по рытью колодца, продолжительным сроком его службы. Возможностью использования менее дорогостоящего насосного оборудования.

Схема автономного водоснабжения из колодцаИсточник pinterest.com

Схемы подключения

Наиболее распространенная схема водоснабжения – с последовательным подключением. Особенно актуально для помещений с небольшим количеством приборов и оборудования, которое работает от системы водоснабжения. Основными плюсами такого варианта являются простота проведения монтажных работ, относительно небольшой расход труб и фитингов. Минусами является уменьшение давления в трубопроводе, в конечных точках, сложность определить место протечки, нельзя отключать отдельную трубу.

Альтернативой последовательной схеме является коллекторное подключение. Главным достоинствами является эстетичность (скрытая прокладка), высокая надежность, что обусловлено минимальным количеством соединений, плюс простой и легкий доступ к ним. Кроме этого, такая система монтажа дает возможность регулировки отдельно каждого элемента системы и сантехнического прибора. Недостатки – более дорогая стоимость работ и необходимость использования большего количества труб и комплектующих.

Схема водоснабжения: однотрубная и через коллекторИсточник stroyobzor.info

Выбор насосного оборудования при обустройстве автономного водоснабжения

Помимо обустройства водопровода, необходимо позаботиться об эффективном насосном оборудовании, которое полностью покроет нужды всей семьи, проживающей в доме. Выбор насоса или насосной станции может быть сделан только на основе четких расчетов, которые смогут произвести опытные и квалифицированные профессионалы. В его основу ложится:

• Глубина водозабора
• Дебит источника воды
• Расстояние до дома
• Общее количество точек водопотребления
• Общие средние и пиковые нагрузки

Кроме того, важно учитывать цели, под, которые выбирается насос и строится водопровод. Для полива — это вибрационное оборудование, для бытовых нужд лучше использовать центробежные глубинные агрегаты

Автономное водоснабжение коттеджа

Водопровод горячей воды для многоквартирного дома

Разводки бывают горячего и холодного снабжения водой

Особое внимание уделяется горячей системе в много квартирном доме. Эта схема состоит из верхней и нижней проводки. Для сохранения температуры воды часто применяют кольцевые схемы

В ней гравитационное давление обеспечивает циркуляцию воды, даже если нет разбора. В стояке вода охлаждается и поступает в нагреватель

Для сохранения температуры воды часто применяют кольцевые схемы. В ней гравитационное давление обеспечивает циркуляцию воды, даже если нет разбора. В стояке вода охлаждается и поступает в нагреватель.

Водопровод горячей воды для многоквартирного дома

Тупиковые схемы тоже используются, но обычно они монтируются на производстве или в небольших домах. Если отбор воды небольшой, то используют циркуляционную трубу. Сети горячей воды в составе имеет магистральную трубу и стояки, обеспечивающие разводку труб по объектам. Для строений с длинными магистральными трубами применяют схему с закольцованным и циркуляционным трубопроводом.

Современные инженеры и строители стали чаще использовать системы с двумя трубами горячей воды. Принцип их работы состоит в заборе насосом воды из выходящей трубы, и подачи ее в водонагреватель. Такая труба имеет большую металлоемкость. Она более надежная для работы.

Источники воды и схемы водоснабжения

Теперь нам предстоит познакомиться с источниками водоснабжения для коттеджа и необходимым в каждом конкретном случае набором оборудования.

Магистральный водопровод

Источник воды — функционирующий круглогодично водопровод, проложенный ниже глубины промерзания почвы. Как правило, подающаяся вода имеет питьевое качество и избыточное давление в 1-4,5 атмосферы.

Ввод воды в дом прокладывается трубами, сохраняющими эластичность при низких температурах — полиэтиленовыми (как правило, на компрессионных фитингах) или неармированными полипропиленовыми.

Вода заведена в дом напорной полиэтиленовой трубой

Из дополнительного оборудования необходимы:

• Кран на отводе воды от магистрального водопровода или на ее вводе в дом;
• Механический фильтр;
• Водосчетчик;
• Опционально — второй кран или обратный клапан, установленный стрелкой в сторону дома.

Водомерный узел в коттедже

Колодец, открытый водоем

При незначительной глубине зеркала воды в колодце или скважине и при подаче воды из открытого водоема необходима лишь насосная станция. Под этим названием поставляется комплект из поверхностного насоса, реле давления и мембранного бачка на общей станине.

Реле управляет работой насоса, включая и выключая его питание в зависимости от напора во внутреннем водопроводе, а мембранный гидроаккумулятор стабилизирует это давление и позволяет насосу простаивать, если разбор воды невелик.

Насосная станция может быть установлена:

• В домике над колодцем;
• В кессоне неглубокой скважины;

На фото — кессон с установленной в нем насосной станцией

При незначительном расстоянии от источника воды до дома (читай — невысоком гидравлическом сопротивлении ввода) — в доме.

Всасывающая труба комплектуется установленным на ее конце обратным клапаном (при большом количестве взвесей — с сетчатым фильтром). Клапан не позволит воде вылиться из гидроаккумулятора и внутреннего водопровода в момент выключения насоса.

Донный клапан

Устройство насоса внешним эжектором

Скважина

Для водоснабжения из артезианской скважины нужен схожий комплекс оборудования; однако поверхностный насос заменяется погружным (вихревым или многоступенчатым). Обратный клапан монтируется на выходе насоса.

Система водоснабжения со скважиной и погружным насосом

Емкость

Водоснабжение из емкости практикуется:

• При подаче воды из источника (колодца или скважины) с низким дебитом (бак выполняет функцию ресивера, обеспечивающего стабильную подачу воды в пики ее расхода);
• В сочетании с летними водопроводами с подачей воды по графику;
• В качестве резервного на случай отключений централизованной подачи воды;
• В отсутствие других источников водоснабжения (емкость наполняется привозной водой).

Бак с привозной водой в подвале коттеджа

Из оборудования необходима уже знакомая нам насосная станция и один или два обратных клапана. Первый стоит между баком и насосом и препятствует сливу воды обратно в емкость в момент выключения насоса. Второй нужен лишь в том случае, если емкость наполняется из водопровода, и стоит между врезками заливного клапана емкости и напорной линией насоса.

Внутренняя разводка точек водоразбора

Схема прокладки труб водопровода может быть выполнена двумя способами:

• последовательное подключение потребителей к системе;
• коллекторное соединение.

Первый способ рекомендуется применять в небольших домах, имеющих малое количество потребителей воды. Система справиться с потребностями одного-двух жильцов. При большем количестве проживающих возможно появление неудобств, так как при одновременном включении нескольких точек водоразбора в системе падает давление. В итоге в самом удаленном месте вода бежит еле-еле.

Коллекторная схема разводки системы водоснабжения в частном доме или коттедже позволяет обеспечить отличный напор воды во всех точках водоразбора

Второй способ устройства водопровода выполняется сложнее, зато при эксплуатации не возникает проблем с напором. Поэтому в коттеджах разводка труб выполняется по коллекторной схеме.

При значительном удалении потребителя от насосной станции потери давления в трубопроводе, конечно же, будут. Однако их количественные значения на порядок меньше потерь при последовательном подключении приборов водопотребления.

Чтобы самостоятельно обустроить водопровод, необходимо располагать свободным временем и навыками ведения строительных работ. Если вы ощущаете дефицит первого или второго, то обратитесь лучше к специалистам. Конечно, придется заплатить за их работу, но результат вы получите быстрый и качественный. На монтаже системы не стоит экономить, ведь это долгосрочные вложения, обеспечивающие комфорт проживания в частном доме.

4 Как обустроить линию подачи горячей воды

Ветка ГВС делается практически по той же схеме, что и холодный водопровод. Только вместо центрального вентиля отправной точкой для горячей линии является коллектор холодной ветки.

От этого распределителя мы тянем линию диаметром ½ дюйма до нагревательного прибора. Причем в точке подключения нужно врезать обратный клапан, чтобы вода из бойлера или теплообменника колонки не сливалась обратно. Сама установка бойлера описана в отдельном материале.

Коллектор холодной ветки будет отправной точкой для горячей линии

На следующем этапе нужно смонтировать коллектор для горячей воды. Его ставят либо под бойлером, либо в ванной комнате или на кухне. Далее к закрепленному на стене распределителю тянут трубу диаметром  ½ дюйма, соединяя коллектор и «горячий» штуцер бойлера/котла.

В финале к каждому смесителю подводят отдельные линии подачи горячей воды, соединяющие краны и распределитель. Причем для облегчения подключения трубопровода к крану можно использовать сильфонный шланг. Армированный вариант в этом случае не рекомендован – он рассчитан под холодную воду.

Если в доме не более 2-3 источников потребления горячей воды, то коллектор можно заменить парой тройников, проложив центральную линию к душу или смесителю в ванной, и обустроив отвод на кухню. Но в этом случае готовьтесь к скачкам напора в случае одновременной эксплуатации смесителей в ванной и на кухне.

Особенности ГВС и расчет объема горячей воды

Расчет количества горячей воды в системе зависит от технических и эксплуатационных факторов:

1. Расчетная температура горячей воды;
2. Количество жильцов в многоквартирном доме;
3. Параметры, которые выдерживают сантехнические приборы, и частота их работы в общей схеме водоснабжения;
4. количество сантехнических приборов, которые подключены к ГВС.

Пример расчета:

1. Семья из четырех человек пользуется ванной объемом 140 л. Ванна заполняется за 10 минут, в ванной имеется душ с потреблением воды 30 л.
2. В течение 10 минут устройство для нагрева воды должно нагреть ее до расчетной температуры в количестве 170 л.

Эти теоретические расчеты работают при условии средних показателей потребления воды жильцами.

Оборудование для автоматической подачи воды

Чтобы вода бесперебойно подавалась из автономных систем водоснабжения используют насосное оборудование. Отдельные насосы — погружные или роторные и насосные станции.

Насосная станция

Перед покупкой нужно учитывать следующие характеристики:

• Расход воды;
• Минимальный столб подачи воды;
• Самую высокую точку водопотребления;
• Глубину скважины;
• Номинальный напор (указан в паспорте);
• Производительность (м³/час).

Типы насосного оборудования и особенности выбора

Для колодца используют следующие виды насосов:

1. Погружной или глубинный насос. Одна его часть подвешена на тросе в воде. С землёй насос соединён шлангом для подачи воды и кабелем электропитания. Чаще всего использую для сельскохозяйственных нужд, реже для водоснабжения жилья.
2. Поверхностный насос или насосная станция. Расположен на поверхности (может хранится даже в доме). На глубине установлен шланг с фильтром, над ними — обратный клапан. Он не позволяет воде стекать обратно. Если помпа выключена — воду качать легче.

Погружной насос

При покупки насосного оборудование нужно учитывать следующее:

• глубину источника;
• максимальное количество водопотребления;
• минимальный размер столба воды;
• общий расход жидкости;
• технические характеристики оборудования: напор насоса и расход воды.

ВАЖНО! Автономная система будет работать бесперебойно, если в трубах стабильный напор воды. Чтобы поддерживать напор, насос должен работать постоянно

Поэтому рекомендуют покупать качественные насосные системы, которые рассчитаны на большие нагрузки и длительное время работы.

Насосную станцию нужно расположить так, чтобы она не замёрзла зимой. Обычно её размещают в подвале, на кухне или в цокольном этаже дома.

Источник водозабора соединяют с насосной станцией с помощью трубы (на конце должен быть фитинг из латуни, с переходником). К фитингу присоединяют тройник и сливной кран. Это нужно для того, чтобы в случае сбоев, отремонтировать водопровод и отключить подачу воду.

Подключают обратный клапан. Он не даст воде двигаться в обратном направлении. Если нужно повернуть трубу, которая направлена к станции, устанавливают угол на 90º.

Затем подключают следующие элементы:

• шаровой кран, включающий и отключающий подачу воды;
• сетчатый фильтр, для грубой очистки;
• если насос находится у источника водозабора, внизу трубы нужно подключить демпферный бак или гидроаккумулятор, а сверху – реле давления (эти элементы должны быть в комплекте с насосной станцией);
• датчик, который защитит насос от работы вхолостую;
• фильтр тонкой очистки;
• переход на дюймовую трубу.

Децентрализованное водоснабжение

Если собрались переходить на децентрализованное водоснабжение, учитывайте свойства грунта, глубину и состояние внутренних вод. А также будьте готовы установить насосное оборудование и фильтры для очистки воды.

ВАЖНО! За пользование автономной системой платить не нужно, однако насосное оборудование и обустройство скважины или колодца стоит дорого. Советы для выбора места под сооружения для забора воды:

Советы для выбора места под сооружения для забора воды:

1. Нужно устанавливать на расстоянии в 20-30 метров от очистных систем, компостных ям и других потенциальных источников загрязнений.
2. Участок должен быть без подтоплений.
3. Вокруг скважины или колодца должна быть специальная отмостка (не уже 2 метров). Поверхностная часть должна быть на расстоянии в 80 см от земли, сверху прикрыта крышкой.

Особенности водоснабжения из скважины

Вода из скважины

Есть два типа скважин для водоснабжения дома:

1. Скважина «на песок».

• Глубина от 15 до 40-50 м, срок эксплуатации – от 8 до 20 лет.
• Если водонос расположен неглубоко, можно пробурить вручную.
• Для подачи воды понадобится установка насосного оборудования и фильтров.

1. Артезианская скважина.

• Глубина до 150 м, срок эксплуатации – до 50 лет.
• Бурит только специальная техника.
• Вода поднимается сама, за счет собственного давления.
• Насосы используют только для транспортировки.
• Такую скважину регистрируют и оформляют на неё паспорт.

Плюсы скважины:

• стабильный объем воды;
• высокое качество воды;
• не нужно регулярно ремонтировать.

Минусы скважины:

• бурение — дорогостоящая процедура;
• срок эксплуатации меньше, чем у колодца;
• нужно использовать дополнительные дорогостоящие насосы.

Чаще всего скважины состоят из устья и надземной части. Устье сооружают в подземной камере – кессоне. Также у водозаборного устройства есть ствол. Его стены укрепляют обсадными трубами из стали. и водоприемная часть (состоит из отстойника и фильтра).

Колодец для водоснабжения

Это самое простое решение для автономного водоснабжения, если водоносный горизонт мощный и расположен на уровне 4-15 м.

Водоснабжение из колодца

Чаще всего колодец сооружают из бетонных колец или кирпича. Он состоит из надземной части с выведенной вентиляционной трубой, ствола, водоприемной и водовмещающей частей.

Вода внутрь колодца поступает через дно или стенки. В первом случае для дополнительной очистки воды на дно кладут гравийный донный фильтр.

Если вода поступает через стенки, делают специальные «окна» и насыпают в них гравий, который также служит фильтром.

Плюсы колодца:

• несложно построить;
• можно вручную поднимать воду, если отключили электричество;
• низкая стоимость насосов;
• долго служат — более 50 лет.

Минусы колодца:

• Качество воды: туда могут проникать грунтовые воды с частицами земли и ила.
• Чтобы вода не переливалась, колодец нужно регулярно чистить.
• Уровень воды зависит от времени года, так что в жаркую погоду неглубокие источники могут засохнуть.

Колодец можно построить своими руками, для этого понадобятся кольца-ЖБИ, тренога с лебёдкой, ведра и лопаты. Колодец неприхотлив в обслуживании, доступ к источнику воды удобен.

Вариант с колодцем подойдёт в следующих случаях:

• если уровень потребления воды среди жильцов дома — низкий;
• есть мощный защищенный источник с хорошей водой;
• если нет других вариантов.

Последовательность при организации системы водоснабжения

При процессе обустройства водоснабжения дома нужно соблюдать определенную последовательность. После того как источник воды готов, монтируют:

• наружный и внутренний трубопровод;
• насосное и дополнительное оборудование;
• фильтры для очистки воды;
• распределительный коллектор;
• водонагревательное устройство.

В конце подключают сантехнические приборы.

Виды насосов

Если вы уже твердо решили пробурить скважину и установить насос, то необходимо разобраться, какие бывают насосы и какой лучше всего подойдет вам. Насосы бывают двух видов: поверхностные и погружные.

• Поверхностный насос качает воду из заборного шланга. Такой аппарат не способен поднимать воду на высоту.
• Погружные насосы более практичны, но более дорогие. Цена обуславливается тем, что такой насос отлично справляется с перекачкой воды на высоту. Исходя из того, что такой насос наполовину опускается в воду, он сам себя и охлаждает – это тоже огромный плюс. И также он сам корректирует свою работу: когда уровень воды в скважине опускается, он снижает мощность и не перегревается.

Для погружного насоса необходимо выбирать долговечные материалы. Трубопровод из стали отлично подойдет для этих целей. Но также со своими обязанностями отлично справится труба из металлопластика. Ну а самым долговечным материалом для трубопровода считается медь. Такая труба прослужит вам до ста лет.

Впрочем, при установке существует еще очень много тонкостей. Одни – зависят от типа самого оборудования, его максимального напряжения или погружения в воду. Другие – от его работоспособности в экстремальных условиях. Но в любом случае стоит позаботиться об оборудовании еще задолго для его покупки.

Бурение скважины должны производить только профессионалы. Только они смогут качественно выполнить эту работу. Нельзя, чтобы осыпались стены, а материал обработки их изнутри не должен трескаться.

Источники тепла для ГВС

Какое оборудование можно использовать для нагрева воды? Вот наиболее популярные решения с их плюсами и минусами.

Двухконтурный газовый котел

Принцип работы: вода греется в проточном теплообменнике при сжигании газа. Котел предназначен для одновременной работы на отопление и водоснабжение.

Настенный котел с теплообменником ГВС

Подключение: между водопроводами ХВС и ГВС. Входной патрубок котла оборудуется фильтром (в том случае, если он не установлен на вводе ХВС) и отсекающим краном.

Подключение прибора

Преимущества:

• Компактность;
• Минимальная стоимость тепла (50-70 копеек за киловатт-час);
• Отсутствие потребности в дополнительном оборудовании.

Недостаток:  магистральный газ есть далеко не везде, а газоснабжение из баллонов или газгольдера обходится в 3-5 раз дороже магистрального.

Бойлер косвенного нагрева

Принцип работы: бак с теплоизолированным корпусом и теплообменником подключается к котлу любого типа и использует для нагрева воды теплоту теплоносителя отопительной системы. Летом система отопления отключается, и котел греет только воду в бойлере. В качестве резервного источника тепла используется встроенный ТЭН.

Схема нагрева воды бойлером

Подключение: бойлер объемом до 100 литров оборудуется установленным на входе однонаправленным предохранительным клапаном (или комбинацией из обратного и предохранительного клапанов). Группа безопасности бойлера исключает потерю горячей воды при отключении ХВС и сбрасывает в дренаж ее избыток, возникающий вследствие  расширения при нагреве.

Клапан для подключения бойлера

При объеме бойлера более 100 литров вместо предохранительного клапана к контуру ГВС подключается расширительный бак. Он тоже компенсирует тепловое расширение, но уже  без потери воды. Размер бака должен быть примерно равен 1/10 объема бойлера.

Мембранный бачок в обвязке косвенника

Преимущества:

• Совместимость с любыми источниками тепла и отопительными системами;
• Стабильная температура горячей воды;
• Возможность использования для нагрева воды встроенного ТЭНа.

Недостатки:

Значительный занимаемый объем помещения;

Бойлер занимает существенную часть площади котельной

• Теплопотери через теплоизоляцию корпуса;
• Ограниченный запас горячей воды.

Электрический бойлер

Принцип работы: бак с теплоизолированным корпусом, одним-двумя ТЭНами и терморегулятором.

Устройство электробойлера

Подключение: идентично подключению бойлера косвенного нагрева.

Преимущества: умеренная нагрузка на проводку (мощность бойлеров варьируется от 1 до 3 кВт) и стабильная температура воды на выходе.

Мощность прибора — 1600 ватт

Недостатки:

• Большие размеры;
• У настенных бойлеров — монтаж только на капитальные стены;
• Высокая стоимость тепловой энергии (киловатт-час тепла обходится в стоимость киловатт-часа электричества — по состоянию на середину 2017 года от 3 до 6 рублей);
• Теплопотери через теплоизоляцию корпуса.

Проточный электрический нагреватель

Принцип работы: проточный бачок небольшого объема с двумя и более ТЭНами. Регулировка мощности — ступенчатая, путем отключения ТЭНов. Точная настойка температуры воды на выходе достигается изменением ее расхода.

Проточный Atmor Basic со снятой крышкой корпуса

Подключение: безнапорные модели подключаются после регулирующей арматуры (водоразборного крана или смесителя), напорные — между водопроводами ХВС и ГВС.

Подключение напорного Atmor In-Line

Преимущества: компактность, невысокая стоимость, предельно простой монтаж своими руками (безнапорный водонагреватель можно подключить к смесителю вместо лейки душа).

Подключение проточника к смесителю душевым шлангом

Недостатки:

• Большая нагрузка на проводку;
• Низкая точность регулировки температуры;
• Линейная зависимость температуры на выходе прибора, от температуры воды на входе. Летом прибор мощностью 3,5 кВт нагревает воду с 20 до 35 градусов, а зимой — с 5 до 20.