Насосы для водопровода из колодца: организуем автономное водоснабжение на даче

Как организовать постоянное водоснабжение дачного домика с колодцем в качестве источника воды? Какие элементы должен включать водопровод? По каким признакам подбирать погружной насос? Попробуем ответить на эти вопросы.

Насосы для водопровода из колодца: организуем автономное водоснабжение на даче

Наша задача – организовать постоянное водоснабжение дома.

Схема

Элементы

Начнем с перечня основных элементов, которые должна включать простейшая схема водопровода из колодца с погружным насосом.

  • Собственно насос, поднимающий воду со дна колодца и обеспечивающий избыточное давление в системе водоснабжения.

Уточним: поверхностные насосы в принципе тоже могут применяться для организации дачного водопровода; однако глубина, с которой они могут поднять воду, ограничена в лучшем случае 7-8 метрами.
Причина кроется в фундаментальных физических законах.
Абсолютный вакуум в трубе способен при атмосферном давлении поднять водяной столб на 10 метров; реальный насос создает куда более низкое разрежение.

  • Обратный клапан на выходе из насоса. Он не позволит заполнившей трубы воде сливаться обратно в колодец.
  • Гидроаккумулятор – емкость с упругой резиновой мембраной, разделяющей водяной и воздушный отсеки. Это приспособление способно накопить некоторое количество воды, одновременно создав в контуре избыточное давление. Чем больше объем гидроаккумулятора, тем реже будет включаться насос при повседневном использовании водопровода.
  • Датчик давления и реле, управляющее питанием насоса.

Насосы для водопровода из колодца: организуем автономное водоснабжение на даче

Схема с гидроаккумулятором и датчиком давления.

Вместо гидроаккумулятора и датчика давления можно использовать накопительный бак с датчиком уровня воды, поднятый на чердак дома или на естественное возвышение.

Емкость позволяет запасти большее количество воды; однако это решение не лишено недостатков.

  • Типичное для дачного дома деревянное балочное перекрытие не рассчитано на нагрузку в несколько сотен килограммов, создаваемую баком.
  • Напор в контуре будет ограничен высотой емкости над точкой водоразбора (обычно 2,5 – 5 метров). Этого впритык достаточно для того, чтобы обеспечить работоспособность смесителей с аэраторами и сливных бачков унитазов. Впускные клапана стиральных машин, датчики давления проточных водонагревателей и некоторые другие устройства способны работать при избыточном давлении не менее 0,3 – 0,6 кгс/см2.
  • Большой запас воды при малом водоразборе будет означать, что вода станет застаиваться. В колодце она непрерывно обновляется за счет миграции грунтовых вод; в емкости же вполне может начать цвести.
  • Насосы для водопровода из колодца: организуем автономное водоснабжение на даче

    Схема с накопительной емкостью.

    Трубы

    Оптимальное решение для прокладки водопровода от колодца до дома – полиэтиленовая труба на компрессионных фитингах. Аргументы?

    Пожалуйста.

    • Полиэтилену не страшны смещения и подвижки грунта: он эластичен.
    • Эластичность сохраняется при отрицательных температурах. Если в трубе замерзнет вода, ледяная пробка не разорвет ее, а лишь немного расширит. После оттаивания водопровод вернется к первоначальным размерам.
    • Монтаж не требует никаких инструментов, кроме торцовочного ножа. Все фитинги собираются вручную.

    Правила монтажа

    Правил, которым стоит следовать при сооружении своими руками автономной системы водоснабжения, не так уж много.

    • И труба между домом и колодцем, и ввод в колодец должны находиться ниже уровня промерзания грунта.

    Совет: там, где в силу каких-то причин это невозможно, трубопровод упаковывается в теплоизолирующую скорлупу с закладкой в нее саморегулирующегося греющего кабеля.

    • В нижней точке водопровода желательно предусмотреть сбросной вентиль для его полного осушения. Инструкция актуальна в первую очередь для тех домов, которые не отапливаются круглую зиму.
    • Колодец закрывается от мусора и теплоизолируется во избежание перемерзания.

    Насосы для водопровода из колодца: организуем автономное водоснабжение на даче

    На фото – утепленный колодец с крышкой.

    Датчик давления калибруется таким образом, чтобы насос запускался при давлении, равном H/10+1 кгс/см2. За H берется высота верхней точки системы водоснабжения относительно датчика в метрах. Давление отключения насоса – на 1,5 – 2 кгс/см2 больше.

    Насос вывешивается на расстоянии около метра от дна колодца. В этом случае он не будет всасывать ил и песок.

    На дне колодца устраивается донный фильтр из нескольких слоев песка и щебня. Илистое дно дополнительно закрывается дощатым щитом. Для его сооружения лучше использовать стойкую к гниению лиственницу.

    Выбор насоса

    Каким должен быть погружной насос в колодец для водопровода?

    Для начала сформулируем задачи, стоящие перед насосом.

  • Он должен требовать минимального обслуживания и иметь максимальный межремонтный ресурс.
  • Ему предстоит транспортировать чистую воду с минимальным количеством взвесей.
  • Насосы для водопровода из колодца: организуем автономное водоснабжение на даче

    Питьевое водоснабжение будет логичным организовать от колодца с чистой водой.

    Теперь перейдем к типам насосов. В интересующем нас секторе рынка их всего три.

    Мембранный (вибрационный)

    В основе его конструкции – рабочая камера с парой обратных клапанов, соленоид с подпружиненным ферромагнитным сердечником и одна или две эластичные мембраны.

    Как работает эта схема?

  • На соленоид подается питание.
  • Катушка индуктивности генерирует электромагнитное поле, которое приводит в движение сердечник вместе с прикрепленной к нему мембраной. Мембрана создает избыточное давление в рабочей камере; излишки воды вытесняются в выходной патрубок через открытый обратный клапан. Второй клапан – закрытый – блокирует вытеснение воды в приточный патрубок.
  • После того, как с соленоида снимается питание, пружина возвращает его в исходное положение. При этом положение обратных клапанов меняется на противоположное, благодаря чему вода отбирается не из выходного, а из приточного патрубка.
  • Цикл повторяется.
  • Насосы для водопровода из колодца: организуем автономное водоснабжение на даче

    Рабочий цикл мембранного насоса.

    Главное достоинство вибрационного насоса – невысокая цена при умеренной производительности и неплохом напоре. Приведем характеристики весьма распространенного на постсоветском пространстве мембранного “Ручейка”.

    Параметр Значение
    Максимальный напор 60 метров
    Производительность при напоре 40 метров 432 литра в час
    Габаритные размеры (диаметр х высота) 98 х 268 мм
    Розничная стоимость 1300 рублей

    Плохая новость заключается в том, что для наших целей это устройство, как и все мембранные насосы, категорически не подходит.

    • Межремонтный ресурс ограничен одним-двумя годами. Эластичные мембраны механически деформируются в каждом цикле работы; при частоте вибрации около 100 герц неудивительно, что они через какое-то время требуют замены.
    • Вибрация приводит к ускоренному заиливанию колодца.
    • Наконец, производительности в 400 с небольшим литров в час может хватить только при минимальном водоразборе и очень емком гидроаккумуляторе.

    Вихревой

    Основа вихревого насоса – центробежная крыльчатка с минимальным зазором между ней и улиткой (корпусом насоса). При вращении рабочего колеса на его периферии создается значительное избыточное давление; вдоль оси, соответственно, возникает разрежение. Достаточно подключить в соответствующих точках корпуса входной и выходной патрубки, чтобы организовать стабильную и быструю перекачку воды.

    Насосы для водопровода из колодца: организуем автономное водоснабжение на даче

    Принципиальная схема вихревого насоса.

    Вихревая схема:

  • Обеспечивает высокую производительность при высоких значениях напора и скромных габаритах насоса.
  • Важно: в случае колодца габариты – высота и диаметр для потенциального покупателя не имеют решающего значения.

  • Делают устройство исключительно чувствительным к количеству и размерам примесей. Норма для вихревого насоса – не более 30 граммов взвесей на кубометр воды. Превышение этого количества приводит к ускоренному износу механики с сопутствующим ему падением напора и производительности.
  • Многоступенчатый центробежный

    Первоначально центробежная многоступенчатая схема насоса была разработана для скважин: именно в них проблематично получить на выходе большой напор из-за ограниченности диаметра. Однако она будет оптимальным решением и для колодца.

    Основная идея – в том, что на одном валу,вращаемом единственным электромотором, размещено несколько рабочих колес. Между ними и корпусом остается довольно большой зазор, что делает устройство нечувствительным к большому количеству взвесей.

    Сопутствующая проблема – неизбежное падение напора – решена просто и изящно: камеры (диффузоры) всех рабочих колес соединены ходами в корпусе последовательно. В результате напоры, создаваемые всеми крыльчатками, суммируются за вычетом небольших потерь на гидравлическое сопротивление самого насоса.

    Насосы для водопровода из колодца: организуем автономное водоснабжение на даче

    Устройство центробежного насоса с двумя рабочими колесами.

    Напор и производительность

    Напор насоса должен быть на 30 метров больше перепада высоты между ним и верхней точкой системы водоснабжения. Так, если насос погружен на 12 метров, а верхний из кранов водоснабжения в доме расположен в 4 метрах над уровнем грунта, стоит купить устройство с номинальным напором 12+4+30=46 м.

    Производительность в литрах в минуту грубо вычисляется из расчета 5 литров на человека. Так, для семьи из трех человек она составит 3*5=15 л/мин, или 0,9 м3/час.

    Насосы для водопровода из колодца: организуем автономное водоснабжение на даче

    Расход воды через некоторые сантехнические приборы.

    Напомним: при увеличении емкости гидроаккумулятора требования к производительности насоса могут быть существенно снижены.

    Заключение

    Надеемся, что наши рекомендации смогут помочь читателю в проектировании и строительстве собственной автономной системы водоснабжения. Видео в этой статье, как всегда, содержит дополнительные материалы. Успехов!

    Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен

    Оставить комментарий

    ОБЯЗАТЕЛЬНО приложите ФОТО проблемы — так ответ эксперта будет гораздо точней

    Оставляя комментарий, Вы принимаете пользовательское соглашение

    Ваше имя:
    Ваш e-mail:
    Источник gidroguru.com