Накопительный бак для водоснабжения: система водоснабжения с накопительной емкостью, конструкция и монтаж водопровода

Водоснабжение частного дома из скважины схема системы для частного дома

Для того чтобы самому составить схему подвода питьевой или технической воды к своему загородному дому, нужно вначале определиться с графиком его эксплуатации. Если строение предполагается использовать сезонно, то обустройство системы водоснабжения из колодца будет оптимальным вариантом для восполнения хозяйственных нужд. При постоянном проживании, учитывая объем суточного потребления воды, рекомендуется из скважины.

Какие факторы учитывать при разработке схемы устройства скважины на воду

Выбор плана водопотребления начинается с проведения геологических исследований участка и определения типа источника водозабора. Скважины и колодцы по своей структуре и способу устройства могут несколько отличаться друг от друга. Степень их различия зависит от границы залегания водоносного слоя.

Ресурсы по характеру расположения и гидравлическим признакам делятся на несколько видов:

Скважины и колодца отличаются между собой по структуре.

верховодка;
грунтовые;
межпластовые (фильтровые);
артезианские (напорные).

Верховодка, а также пласты с грунтовыми водами располагаются недалеко от поверхности и не отличаются надежностью, т. к. их запасы зависят от объема атмосферных осадков.

Фильтровые и артезианские источники находятся на большой глубине, обладают мощным водоносным слоем, независящим от погодных условий, имеют постоянную температуру и защищены от загрязнений.

Учитывая характеристики выработок, выполняем пробное бурение на участке. После этого определяемся с местом нахождения точки водозабора, глубиной выработки и способом подачи ресурса. На основании полученных данных подбираем оборудование, тип и комплектность которого зависит от следующих факторов:

Каким способом планируется осуществлять забор ресурса (глубинным насосом или будет задействована насосная станция с автоматикой и гидроаккумулятором).
Длина трассы от источника до места ввода воды в здание.
Количество устройств для воды в частном доме.
Необходимый объем ресурса.

Полученная информация позволит грамотно и профессионально составить проект водоснабжения здания с учетом постоянного проживания.

Преимущества и недостатки типовой схемы водоснабжения частного дома от скважины

из подземных выработок, в сравнении с центральной системой снабжения, обладает рядом преимуществ:

Обеспечение хозяйственных нужд дома без участия городского водоканала.
Отсутствие ежемесячной абонентской платы.
Сила напора и качество питьевой воды зависят только от материальных возможностей пользователя.
Объем ресурса регулируется хозяином дома исходя из количества установленного оборудования.

Водопровод на даче из подземных выработок.

Недостатки:

Глубина размещения водоносных слоев зависит от региональных условий.
Если используется артезианская скважина, то высока цена готовой выработки.
Необходимость установки дополнительных устройств (насос, автоматика, кессон и др.).
При слабом горизонте существует вероятность заиливания канала.

Особенности башенной схемы водопровода в частном доме от скважины

Башенный метод подачи предусматривает монтаж дополнительного резервуара в верхней точке здания. Для регулировки уровня наполнения емкости резервуар оборудуется поплавковым клапаном.

Погружным насосом вода через открытую заслонку закачивается в расширительную камеру. При этом поплавок под действием жидкости постепенно поднимается, увлекая за собой створку механизма, и по достижении максимально запланированного порога перекрывает подачу.

Схема устройства скважины для воды в частном доме с насосом и двухступенчатой подачей

Схема устройства.

При двухступенчатом способе подачи ресурса в систему за накопительным резервуаром врезают дополнительный насос, а за ним ставят гидроаккумулятор. Такой метод позволяет стабилизировать давление в магистрали даже при малой мощности питающей станции.

После наполнения расширительного бака вода из емкости самотеком поступает в камеру насоса, который закачивает ее в мембранную полость агрегата. Диафрагма устройства в нужный момент продавливает жидкость дальше по магистрали, поддерживая тем самым необходимую силу напора во всех точках расхода.

Как работает гидроаккумуляторный узел

Цикл работы схемы водоснабжения с накопительным мембранным баком выглядит так:

Вода из скважины или колодца посредством насоса нагнетается внутрь эластичной гидрокамеры. Увеличиваясь в размерах, груша давит на воздух внутри бака – его объем уменьшается, а давление увеличивается.
По достижению давлением пороговой величины происходит срабатывание специального реле. Оно прерывает подачу электроэнергии, отключая питание насоса.
По мере отбора воды, реле вновь активирует работу насоса, когда достигается нижняя пороговая установка по давлению. Далее цикл повторяется.

В работе гидроаккумуляторного узла участвуют следующие элементы:

Насос (поверхностный или погружной). Поверхностные устройства монтируются возле точки водозабора, с отбором жидкости через всасывающую магистраль (шланг или стационарную трубу). Создаваемого поверхностной помпой давления 1,5-3 атм. хватает для работы посудомоечной или стиральной машины. Центробежные поверхностные насосы в состоянии поднимать воду с глубины до 8-9 м. Если зеркало водозабора находится дальше, то используются погружное (глубинное) водоподъемное оборудование.

Реле. Контролирует комфортный для людей и бытовой техники диапазон давления в системе – 1,4-2,8 атм. Реле давления бывают механическими или электронными. Бытовые схемы часто комплектуют недорогими механическими моделями отличающиеся простотой и надежностью. Там же, где важна точность срабатывания, применяют электронные приборы.
Манометр. Служит для визуального контроля давления. Обычно манометр устанавливают рядом с реле.
Запорная арматура. Краны или вентили используются для отсечек входящих/исходящих от насоса водопроводных линий, а также самого гидроаккумулятора во время проведения ремонтов или профилактик узла.

Автономное водоснабжение и другие виды

Разработано несколько вариантов обустройства водоснабжения в загородном доме, которые отличаются источниками забора воды. Во-первых, это централизованное снабжение водой, ого может осуществляться только тогда, когда рядом со зданием проложена водoмагистраль.

Перед обустройством водоснабжения в частном доме следует проконсультироваться с профессионалами

Организация предоставит технические характеристики подключения строения к водопроводной ветке. Там будет указано место присоединения, глубина прохождения трубопровода, диаметр труб, давление жидкости (напор), который гарантирован. Второй вид — это автономное снабжение водой частного строения. Может быть устроено при помощи забора жидкости из колодца или скважины.

Что лучше устроить на территории, колодец или скважину, зависит от:

Качества почвы;
Глубины залегания;
Прохода слоёв воды;
Производительности природной жилы.

Колодец обычно устраивают тогда, когда пригодная для потребления в пищу вода хорошего качества проходит на глубине 4-15 м. При этом слой воды должен быть довольно объёмным, чтобы добиться обеспечения всех нужд большой семьи. В среднем запас колодезной воды – 200 л. Из-за того что в колодец могут попасть грунтовые воды, качество жидкости может пострадать. Основным достоинством колодца считается то, что при отключении электричества воду можно забрать простым ведром на верёвке или другой емкостью, автоматика не имеет значения.

https://www.youtube.com/watch?v=L236Drvls2Y

Срок эксплуатирования у колодца будет не меньше полувека, что в разы выше, чем у скважины. Сумма устройства ниже. Однако прежде чем решить, что сделать на территории, колодец или скважину, следует поговорить с местными жителями, взять у них пробы жидкости для исследования в лаборатории. Обычно если в месте расположения коттеджа все делают колодцы, то рационально пойти проторенным путем. То же самое касается и устройства скважин. В зависимости от глубины и вида почвы, откуда происходит забор воды, можно выполнить устройство скважины «на песок» и артезианской.

Назначение и виды гидроаккумуляторов

Гидроаккумулятор (гидропневмобак) выступает важнейшей частью автономного водопровода. Прибор, зачастую, для своей работы использует энергию сжатого воздуха. Существуют также пружинные и механические модели, но в автономных системах дач или частных домов они практически не встречаются.

Конструктивно гидроаккумулятор предоставляет собой герметичную металлическую емкость (бак), разделенную на две части: эластичную камеру (грушу) для воды и окружающую ее воздушную прослойку. Таким образом, вода внутри гидрокамеры не контактирует со стенками бака, что позволяет избежать коррозии его стальной оболочки. Применяемый для изготовления груши высокопрочный бутил отвечает санитарным требованиям по хранению питьевой воды. Закачка/отбор жидкости осуществляется через резьбовой патрубок, сообщающийся с рабочим объемом эластичной гидрокамеры.

Воздушное отделение гидроаккумулятора оснащено пневмоклапаном, позволяющим регулировать давление (нормальный показатель – 1,5-2 атм.). Гидробаки от 100 л оснащаются еще одним клапаном для отвода выделяющегося из воды воздуха.

Не путайте с расширительным баком

Внешне гидроаккумулятор напоминает расширительный бак для систем отопления, устанавливаемый в контурах закрытого типа. Он нивелирует изменение объема нагревающейся/охлаждающейся жидкости. Основные отличия между этими устройствами – материал изготовления мембраны и специфика устройства внутренних камер.

В отличии от гидроаккумулятора, в котором резиновая «груша» помещена в емкость с водой, расширительный бак разделен на две части эластичной перегородкой. Одна часть заполняется теплоносителем, другая – воздухом. Если включить расширительный бак в водопроводный контур, то на выходе из крана потребитель будет получать ржавую воду, из-за её непосредственного контакта с металлическими стенками. Различаются также характеристики внутренних мембран. В расширительном баке они рассчитаны на нагрев до +900С и выше при небольшом колебании давления. Гидроаккумуляторная мембрана способна переносить регулярные перепады давления, но при температуре жидкости не выше +300С.

Классификация гидроаккумуляторов

Она осуществляется по следующим критериям:

Тип установки. Различают вертикальные и горизонтальные приборы: они работают по идентичному принципу. Отличает их только способ отвода воздуха из водяной камеры. В моделях вертикальной ориентации газ скапливается в верхней части мембраны. Его стравливают посредством дополнительного клапана. Горизонтальные устройства для этого оснащены дополнительным модулем (слив, ниппель и шаровой кран). При выборе установочного типа гидробака ориентируются на особенности помещения, в котором планируется его размещение.

Внутренняя конструкция. Различают поршневые, балонные и мембранные устройства.

Объем бака. На рынке сантехнического оборудования представлены модели объемом 2-500 л. Для квартиры достаточно 24-50 л. Обширную дачу или загородный дом рекомендуется оснащать емкостями на 80-100 л.

Преимущества использования гидроаккумуляторов в схемах водоснабжения

Гидропневмобак решает ряд проблем:

Защищает насос от износа. Он не включается для поддержания давления в системе при каждом открытии водяного крана, так как вода расходуется из запасов гидробака. Это значительно увеличивает продолжительность безремонтной эксплуатации насоса.
Обеспечивает стабильность давления в трубах

Для автономных систем это крайне важно, т.к. напор в них постоянно колеблется при одновременном открытии нескольких кранов

Помимо нагрузок на трубы, это приводит к перепадам температуры воды. Например, принимать душ в таких условиях не очень комфортно.
Предохраняет от гидроударов. Без промежуточной емкости между точкой водозабора и домовой системой каждое включение насоса провоцирует гидроудар (основная причина порывов труб).
Создает стратегический запас воды на случай перебоев с подачей электроэнергии. Это особенно актуально для домовладельцев, проживающих в отдаленных местностях.

Стандартное обустройство системы водоснабжения

Прокладка системы водоснабжения частного дома из скважины имеет свои особенности. Разберем детальнее этапы данного процесса.

Правильный выбор места

В первую очередь необходимо определиться с местом бурения. Исходя из финансовых затрат — она должна быть максимально приближенной к точке потребления.

Место расположения скважины:

не ближе 5 метров от капитальных строений;
на максимальном расстоянии от выгребной ямы и септика, минимальное расстояние 20 метров;
место должно быть удобным для бурения и технического обслуживания.

При правильном выборе места расположения — вода со скважины в дом будет отвечать требованиям питьевого водоснабжения.

Определение общей схемы

Водопровод частного дома от скважины с гидроаккумулятором имеет свои особенности.

Рассмотрим детальнее используемые элементы и схему их подключения:

Главным элементом, создающим движение воды на поверхность является насос. Он может быть поверхностным и располагаться в помещении, либо погружным и находиться в воде. Первый вариант применяется при небольшой глубине подъема до 8 метров. Второй вид насоса является более популярным и применяется для глубины 100 метров и более.
Установка гидроаккумулятора, представляющего собой резервуар из жесткого корпуса, в котором находится резиновая емкость для заполнения воздухом. От этого элемента зависит постоянство давление в системе.
Автоматика отвечает за бесперебойную работу системы и самостоятельно включает и отключает насос при необходимости. Мощность насоса и объем аккумулирующей емкости рассчитываются с запасом в зависимости от всех точек водяного потребления.
В месте водозабора располагаются фильтры грубой очистки, которые отсекают крупные фрагменты от их попадания в водопровод. Далее перед насосом устанавливается фильтр тонкой очистки, который подбирается в зависимости от состава воды.

Компоновка и расположение оборудования

Важным моментом остается правильное расположение оборудования, используемого в водопроводе из скважины. Наиболее приемлемым вариантом является обустройство кессонного колодца, который располагается над скважиной и позволяет обеспечить комфортные условия для эксплуатации применяемого оборудования.

Рациональность заключается в следующем:

оборудование расположено в непосредственной близости от водозабора, что способствует максимальной эффективности его применения;
в колодце используются звукоизолирующие материалы, позволяющие обеспечить бесшумность работы насоса;
оборудование находится в одном месте и защищено от механических повреждений;
качественная теплоизоляция позволяет бесперебойно использовать водопровод в течение круглого года.

Конечно, можно данное оборудование разместить в ванной комнате либо в другом помещении, но наличие кессона безусловно является большим преимуществом.

Особенности прокладки труб

Наиболее подходящими являются трубы из полиэтилена низкого давления. Они отличаются своей долговечностью и неприхотливостью, а также легкостью конструкции и простотой монтажа:

возможна их укладка непосредственно в грунт, но рекомендуется рыть траншею на глубину, исключающую промерзание; в ней устанавливается техническая труба, в которой располагается сам трубопровод; важно использовать теплоизоляционные материалы, желательно наличие обогревающего кабеля; в недоступных местах следует избегать лишних соединений, чему способствует ПНД труба. Внутри помещения трубопровод можно конструировать из других материалов: меди и стали. Внутри помещения трубопровод можно конструировать из других материалов: меди и стали

Внутри помещения трубопровод можно конструировать из других материалов: меди и стали.

Способы подключения накопительных емкостей

Бак можно подключить к системе двумя разными способами: расположив его на высокой отметке или на уровне земли или ниже.

Верхнее расположение

Такая схема водоснабжения дома из накопительного бака практикуется преимущественно в тех случаях, когда в доме нет приборов, нуждающихся в хорошем напоре, а потребность в воде у жильцов минимальна – умыться, вымыть посуду и т.д.

А также при частых перебоях с электричеством. Потому что вода из бака, установленного на крыше, чердаке или эстакаде, поступает к потребителям самотеком, а такая система не зависит от наличия напряжения в сети.

Такое давление в системе будет недостаточным для работы стиральной машины, и даже принять душ будет проблематично. Увеличить его можно, подключив на выходе из емкости повысительный насос. Преимущество такой установки в её простоте и легкости обслуживания бака.

Однако не стоит забывать и о недостатках:

Накопительная емкость занимает много места, отнимая у дома полезную площадь;
Если установить её на чердаке или на улице на специальной эстакаде, то пользоваться водой можно будет только в теплое время года. Или нужно хорошо утеплять и обогревать и сам бак, и идущие к нему и от него трубы;
Если при монтаже не была соблюдена инструкция или сама система износилась со временем, возможны протечки, способные доставить много неприятностей.

Как видите, каждый домовладелец решает эти проблемы по-своему в зависимости от потребностей семьи.

Чтобы вода не замерзала, бак устанавливают на отапливаемом втором этаже или мансарде, жертвуя площадью.
Или используют электрообогрев емкости, стоящей на чердаке. И дополнительно платят за электричество.
Или просто водружают её на шкаф, довольствуясь минимальным напором в системе.

Нижнее расположение

Это более распространенный и эффективный способ размещения для домов с постоянным проживанием и всеми привычными для городского жителя удобствами. Такая система водоснабжения с накопительным баком обязательно оборудуется дополнительным насосом или насосной станцией. Без них вода сама к потребителям не потечет, а с ней можно получить любой необходимый напор.

Вариантов нижнего размещения тоже несколько:

Наземное – когда емкость используется только в летнее время и не нуждается в утеплении;
Подземное – бак закапывается в грунт, а на поверхность выводится только горловина, обеспечивающая доступ к нему для ремонта и обслуживания;

Водоснабжение дома – накопительный бак под землей

Подвальное – когда в доме имеется отапливаемое подвальное или техническое помещение.

Последний вариант самый удобный, так как емкость не нужно утеплять, к ней всегда есть доступ и она не занимает полезное пространство.

Второй по популярности – подземный вариант. Он тоже позволяет не использовать площадь дома, но в этом случае чистка и ремонт будут сопряжены с определенными трудностями. Да и верхнюю часть, расположенную выше уровня промерзания, тоже придется утеплить.

Кроме того, не каждую емкость можно закапывать в грунт. Она должна быть прочной, с толстыми стенками, ребрами жесткости или металлической опалубкой. В противном случае нужно сооружать для неё жесткую оболочку.

Установка бака в кессоне из водостойких плит

Конструктивные особенности

Устройство накопительного бака не зависит от места установки. Есть лишь некоторые нюансы.

Емкость снабжается следующими конструктивными элементами:

Поплавковый клапан. Он предотвращает её переполнение и включает насос при достижении уровня воды минимальной отметки.

Поплавковый выключатель

Переливной патрубок на случай поломки поплавкового выключателя. Он располагается в верхней части бака и подключается к канализации.
Дренажный патрубок в нижней части. Предназначен для удаления осадков. Им оснащаются накопительные баки для водоснабжения, расположенные наверху или в подвале дома. Подземные емкости чистятся верхний люк.

На этом фото видны оба патрубка, присоединенные к системе канализации

Фильтр, расположенный на входе, задержит часть взвешенных частиц. Его можно установить и на выходе, оснастив более мелкой сеткой.
Вентиляционная труба или дыхательный клапан. Если не установить их в крышке бака, при сливе воды его стенки могут сплющиться под действием атмосферного давления.

Крышка с дыхательным клапаном

5 этап – Насос для водоснабжения из колодца

Подачу воды с колодца можно организовать с помощью насоса. Насосы для водоснабжения частного дома из колодца бывают двух видов:

Погружной насос. Они погружены в воду (частично или полностью). Характеризуются бесшумной работой и большей эффективностью работы. Последнее обеспечивается самим способом подачи воды. Давление создается водой, а не разреженным воздухом. Позволяет подавать воду с глубины до 20 м. Колодцы с погружным насосом не нужно консервировать на зиму. Вода опускается по трубе самостоятельно, ее не нужно откачивать.

Поверхностный насос. Эксплуатируется на глубине, которая не превышает 10 м.

Чтобы понять, какой насос лучше для водоснабжения из колодца необходимо ознакомится с условиями выбора

Параметр	Определение
Глубина колодца	Определяется с помощью отвеса. Учитывается расстояние от верхнего кольца до воды.
Ширина колодца	Определяется диаметр. Чтобы можно было вычислить кубатуру воды
Качество воды	Влияет на срок службы насоса
Сезонность эксплуатации	Не все насосы можно эксплуатировать при минусовой температуре
Уровень воды (статический) (см. рис.)	Учитывается расстояние от поверхности земли до воды. Замер нужно проводить утром.
Высота водяного столба	Для этого от глубины колодца нужно отнять статический уровень
Уровень воды (динамический) или дебет скважины	Для его определения откачивают воду из колодца. Точка, в которой вода прекратит снижение определит динамический уровень воды

На основании перечисленных параметров можно сделать правильный выбор с точки зрения мощности и производительности насоса.

Выбор насоса определяет необходимость в устройстве системы с гидраккумулятором (бак для воды). От обязательной при прерывистой подаче воды. В этом случае вода закачивается периодически в бак. После гидроакумулятора устанавливается тройник, он распределяет воду по пользователям.

На практике водоснабжение организовывается с помощью насосной станции, которая может быть расположена в доме, в отдельном здании или же в кессоне.

Главные требования к месту установки насосной станции для подачи воды в дом:

отсутствие резких перепадов температуры;
минимальная температура не ниже +2оС.

Как работает насосная станция для колодца?

Принцип устройства водоснабжения частного дома и дачи из колодца с использованием насосной станцииНасосная система, которая включает в себя насос, гидроаккумулятор и реле имеет следующий принцип действия.

Насос подает воду в гидроаккумулятор. Задача реле отслеживать уровень давления. Когда он понижается до отметки 2,2 до 4 атм. (в зависимости от модели насоса), реле реагирует и включает насос. Таким образом, возобновляется подача воды в гидроаккумулятор. Давление в системе повышается и реле опять отключает насос. Некоторые насосные станции оборудованы дополнительно сухим реле. Его предназначение – отключать насос, если уровень воды в колодце находится ниже допустимого для данной модели насоса.

Объем бака

В случае проблем на линии городского водопровода и отключения воды обычно ремонтные работы выполняются за день-два. Однако аварии случаются и на праздники, и в местах, где быстрый ремонт попросту невозможен, тогда придется ждать куда дольше. Оптимальным будет запас воды на 2-3 дня из расчета использования туалета, поддержания личной гигиены и приготовления пищи.

На семью из трех человек вполне достаточно 100 литров в день при использовании воды в эконом режиме. Для одной стирки требуется приблизительно 80 литров воды, точнее можно узнать в паспорте к стиральной машинке. Аналогично для посудомойки.

Получается, что на 2-3 дня при использовании бытовой техники надо искать накопительную емкость объемом не менее 500 литров, половина кубического метра.

Однако есть ряд ограничений:

Чем больше объем воды и накопительной емкости открытого типа, тем быстрее она начнет зарастать осадком. Не рекомендуется использовать в быту емкости объемом больше 200-250 литров для долговременного хранения воды.
Следует учитывать запас прочности перекрытия и несущих стен. Установку бака нужно закладывать еще на стадии проектирования дома.
При использовании автономного водоснабжения объем накопительного бака, особенно мембранного типа, не должен превышать дебета скважины. Если это правило не получается соблюсти, то обязательно нужна защита насоса от холостого хода.

Накопительные баки мембранного типа ограничены в своем объеме и не способны отдать весь запас сохраненной жидкости. Для формирования запаса свыше 300 литров придется подключить несколько баков меньшей емкости параллельно друг другу.