Как работает система автономного водоснабжения

При невозможности подсоединения к центральной системе устанавливается независимая сеть автономного водоснабжения. Такие водопроводы монтируют в частных домах, поскольку многоквартирные практически всегда подсоединены к общегородской подающей магистрали. Обустроить индивидуальную водоподачу надо таким образом, чтобы было беспрепятственное поступление во все точки водозабора.

Основные составляющие автономного водоснабжения

Для нормальной работы система оборудуется приспособлениями и техническими устройствами, которые обеспечивают автоматический либо частично автоматизированный режим эксплуатации:

• погружным насосом;
• автоматикой и блоком защиты;
• гидроаккумулятором;
• фильтрующими устройствами.

Подбирая насосное оборудование, учитывайте напор и объем потребления воды. Это позволит обеспечить необходимое давление жидкости в трубопроводе.

Принцип работы

Гидравлический аккумулятор используется в качестве буферной емкости, накапливающей запас воды, и как приспособление, позволяющее поддерживать постоянное давление. Гидробак состоит из двух отсеков – для воздуха и воды, они отделены друг от друга диафрагмой из резины. Принцип работы оборудования следующий:

1. При заполнении гидроаккумулятора водой происходит сжатие воздуха во втором отсеке, благодаря чему повышается давление.
2. Реагируя на его увеличение, электронное реле выключает насос.
3. При открытии крана напор постепенно снижается.
4. На понижение давления опять реагирует реле и запускает насосную установку для восполнения потраченной воды.

Применение гидравлического аккумулятора в схеме обустройства водоснабжающей сети позволяет создать автоматический процесс забора воды и обеспечить ее запас. Также значительно увеличиваются эксплуатационные сроки насосного оборудования благодаря уменьшению циклов включения и выключения.

Преимущества и недостатки

У автономной системы много достоинств. Среди них:

• оптимальный напор на всех точках водопотребления;
• наличие запаса в накопительном баке;
• высокое качество воды.

Среди недостатков можно отметить расходы на оборудование своего источника питьевой воды и зависимость насосной установки от электроснабжения.

Материалы и оборудование

Помимо основных элементов для проведения магистрали в дом потребуются трубные отрезки для водопровода внутри и снаружи, запорные элементы, фасонные детали, краны, смесители и гибкие подводы к ним, крепления труб, обратные клапаны, а также приборы учета воды. Фум-лента либо сантехнический лен нужны для герметизации резьбовых соединений. Если необходимо горячее водоснабжение, можно установить водонагреватель либо использовать котел.

Из инструментов для сборки системы потребуются:

• специальные ножницы;
• два разводных ключа и один газовый;
• калибратор (для металлопласта);
• паяльная станция для полимерных труб;
• уровень, рулетка.

Для водоснабжения выбирают полимерные либо металлопластиковые трубы, поскольку аналогичные изделия из металла со временем ржавеют, из-за чего вода станет неприятного цвета и вкуса.

Предварительные расчеты

Для правильного определения параметров водоснабжающей сети понадобится:

• Сформулировать требования к интенсивности и регулярности водообеспечения. На небольшой даче можно установить систему с обычным накопительным баком и самым необходимым набором сантехники.
• Определить потенциальные источники, целесообразность и стоимость их возведения, качество воды.
• Подобрать оборудование и произвести расчет вариантов проведения коммуникационных магистралей.

Начинать расчеты надо с определения необходимого объема воды. Семье из четырех человек для приготовления пищи и водных процедур при экономичном потреблении достаточно по кубометру воды на каждого в месяц. Отталкиваясь от этих данных, рассчитывают мощность насосной установки.

Выбор подходящей схемы

Для автономного водообеспечения дома необходимо наличие постоянного водного источника. Проще всего обустроить колодец. Это самый доступный и недорогой вариант обеспечения дома водой. Однако и недостаток велик – максимальный объем воды, перекачиваемый из колодца, составляет 200 литров в час. Скважина производительнее, но она требует расходов на бурение.

Частный водопровод может быть одноуровневым и двухуровневым. Принцип действия первого заключается в том, что воду из скважины либо колодца используют сразу же после перекачки. Отличие второго состоит в применении резервуаров, которые создают запас воды. Они бывают цилиндрической либо призматической формы объемом от 560 до 4500 л, производятся из полиэтилена или поливинилхлорида.

Срок эксплуатации емкостей составляет примерно 10 лет. Оптимальным способом установки сосуда, имеющего объем от одного до пяти кубометров, станет надземный вариант на свободном месте участка.

Этапы монтажа

Внешний участок водопроводной магистрали нужно укладывать на глубине, превышающей уровень промерзания грунта. Если трубы будут находиться выше этой точки, потребуется применение теплоизоляционных материалов либо установка специального подогрева для предотвращения замерзания жидкости в трубопроводе.

Монтаж внешнего и внутреннего водопровода не имеет принципиальных отличий.

Пропиленовые трубы соединяются посредством пайки. Для этого на паяльнике с одной стороны имеется нагревательный дрон, на него надевается нужный фитинг, а с другой нагревательная гильза, в которую вставляется труба. После нагрева их снимают с паяльника и, соединив друг с другом, дают остыть в неподвижном положении. Важно не перегревать изделия, так как в дальнейшем это может привести к возникновению засоров.

Металлопластиковые изделия соединяют при помощи обжимных фасонных элементов под гайку. На месте ввода в дом на трубу надевают металлическую или пластиковую гильзу.

1. Перед насосом устанавливают фильтр и обратный клапан. После – манометр и электрореле давления.
2. Напорную установку соединяют со щитком управления и с внутридомовой водоподающей системой. Если используют погружной насос, им управляет поплавковый датчик, находящийся в накопительном баке.
3. Если станцию устанавливают на поверхности вблизи от скважины, применяют специальную емкость – кессон. Для ее обустройства обкапывают трубу на глубину 2,5 м. При этом диаметр ямы должен быть вдвое больше величины кессона. На дно укладывают 20 см бетонную подушку. Труба должна выступать над ее поверхностью на 0,5 м. Лишнюю часть обрезают.
4. Выкапывают ров для прокладки водоснабжающей магистрали, глубиной 1,8–2 м. В кессоне устанавливают насос, подсоединяют к всасывающей и водоотводящей трубам. Далее емкость заливают по периметру бетоном слоем примерно 0,4 м.
5. Когда бетон схватится, оставшееся пространство досыпают цементно-песчаным раствором, оставляя примерно 0,5 м свободного места. Его потом заполняют грунтом.
6. По схеме в доме производят самостоятельную установку гидробака с реле давления и другими нужными устройствами. Приборы подключают к электрической сети и между собой.

Когда все приборы подсоединены, установлены нужные настройки, можно начинать тестирование. В ходе контрольного испытания нужно обследовать узлы соединений на наличие протечек.

Установить водоснабжающую систему в доме можно своими руками. Но лучше доверить пусконаладочные работы специалистам, особенно если напорная система сложной конструкции.

Оборудование для автономного водоснабжения загородного дома: принцип работы и преимущества использования

Бытовая насосная станция

Раньше для стабильного снабжения водой частного дома использовали насос в комплекте с накопительной емкостью, расположенной на чердаке. Или просто насос.

Первый вариант не обеспечивает достаточного давления воды, поступающей в систему самотеком, а второй чреват быстрым выходом из строя водоподъемного оборудования. Современные же насосные станции автономного водоснабжения решают обе проблемы, и делают жизнь в своем доме максимально комфортной.

О том, как они устроены, из чего состоят и как работают, расскажем в этой статье.

Устройство и основные узлы

Современный человек уже не может обходиться без ежедневного душа и автоматической стиральной машинки. И это минимум. Многие устанавливают в доме посудомойки, биде, ванны с гидромассажем. А этим приборам необходимо хорошее и стабильное давление в сети (см. Рабочее давление в системе водоснабжения: каким оно должно быть и как его повысить).

Если источником воды является колодец или скважина, лучшим решением станет установить оборудование для автономного водоснабжения дома в виде бытовой насосной станции.

Из чего состоит насосная станция

В состав такого оборудования чаще всего входят: центробежный поверхностный насос с мембранным баком и всасывающим шлангом, а также приборы для автоматического контроля давления в сети и его регулировки.

Каждый из этих элементов системы выполняет свою функцию:

• Фильтр не позволяет крупным частицам песка проникать в систему;
• Обратный клапан удерживает воду во всасывающей магистрали, не давая ей стекать обратно в источник;
• Насосы автономного водоснабжения с электрическим мотором, поднимают воду на поверхность и подают её в распределительную систему;
• Манометр позволяет контролировать давление в мембранном баке, и при необходимости регулировать его вручную.

Об остальных элементах стоит рассказать подробнее. Начнем с реле давления.

Реле давления

Этот узел отвечает за включение и отключение насоса, когда давление в системе падает или поднимается до заданных уровней. Минимального и максимального соответственно.

Основные элементы управления – это две пружины.

На фото показано реле со снятой крышкой, под которой находятся пружины

• Маленькая пружина отвечает за размыкание электрической цепи, и выключение двигателя насоса при достижении максимального давления;
• Большая пружина наоборот — замыкает контур, когда давление падает до критической отметки, включая насос.

Совет. Реле имеет заводские настройки, рассчитанные на способность запорной арматуры выдерживать определенное давление без ущерба для их прочности. Менять их нежелательно, но вполне возможно. Для этого нужно слегка поджать или отпустить пружины.

Схема настройки максимального и минимального значений давления

Гидроаккумулятор

За стабильное давление в системе водоснабжения отвечает мембранный бак или гидроаккумулятор (см. Гидроаккумуляторы для водоснабжения: обзор разновидностей, нюансы подбора и настройки). Это герметичная металлическая емкость, внутри которого находится резиновая «груша» или мембрана.

Гидроаккумулятор в разрезе

1. Внешний металлический корпус;
2. Внутренний резиновый резервуар;
3. Ниппель для подкачивания или стравливания воздуха;
4. Патрубок, через который станцию автономного водоснабжения подсоединяют к системе;
5. Воздушная камера;
6. Вода во внутреннем резервуаре;
7. Выход во внутридомовую систему распределения воды;
8. Подача воды от насоса.

Для справки. Гидроаккумулятор служит не только для поддержания давления, но и для предотвращения разрушительных последствий гидравлических ударов. Он гасит избыточное давление, не давая ему воздействовать на стенки труб и фитинги.

Использование мембранных баков позволяет значительно продлить срок службы насосов, который напрямую зависит от количества циклов включений и выключений, и времени, проходящего между ними. Кроме того, эти емкости обеспечивают запас воды на случай отключения электричества или недостаточного дебита источника.

Их выбор зависит от основной цели использования:

• Если это поддержание давления и защита от гидроударов, то достаточно бака небольшого объема (5-15 литров);
• Если же мембранный бак должен исполнять роль ещё и накопительной емкости, то его объем определяется исходя из потребностей семьи.

Обратите внимание. Чем больше объем резервуара, тем реже будут включаться насосы для автономного водоснабжения, а промежуток между циклами будет достаточным для отдыха и остывания мотора.

Выносной эжектор

Поверхностные насосы не способны поднимать воду с глубины более 8-9 метров, если они не оснащены внешним эжектором. Это устройство позволяет значительно увеличить высоту всасывания.

Однако мощность водоподъемного оборудования при этом падает, и они дают на выходе меньший напор, чем такой же насос с внутренним эжектором.

Понятно, что выбор зависит от уровня стояния воды в источнике. Во многих случаях, выбирать разумнее не между насосом с эжектором и без него, а между поверхностным и погружным оборудованием.

Принцип действия

Один конец всасывающего шланга опускается в колодец, а второй подключается к насосу, соединенному с мембранным баком. Вода при работе насоса закачивается в «грушу» гидроаккумулятора под давлением через входной патрубок, заставляя её растягиваться и увеличиваться в объеме.

Станция автономного водоснабжения – схема подключения

Занимая все больше места внутри бака, мембрана заставляет сжиматься воздух, находящийся между ней и металлическими стенками. Когда его давление становится максимально допустимым, реле отключает насос, и поступление воды прекращается.

При открытии водоразборного крана, насос сразу не включается, как это бывает при его использовании вне насосной станции. А вода в систему поступает из мембранного бака под давлением. Но по мере его опустошения, оно начинает падать. И в определенный момент, когда давление достигает предельного минимального значения, реле замыкает цепь и включает насос на подкачку воды в бак.

Станция с погружным насосом

В заводской сборке поставляются только станции с поверхностными насосами. Если же у вас глубокая скважина, то автономную систему водоснабжения с автоматическим управлением можно собрать своими руками из погружного насоса, гидробака и автоматики. Все это приобретается по отдельности и компонуется.

При этом следует знать, что у агрегатов погружного типа допустимое число включений и выключений в час обычно меньше, чем у поверхностных. Поэтому к ним нужно покупать мембранные баки достаточного объема. Большой запас воды позволит автоматике реже срабатывать на критические изменения давления в сети.

Сборка станции осуществляется через специальный штуцер с пятью выводами, к которому подключаются:

• Напорный шланг или трубопровод, соединенный с насосом в скважине;
• Реле давления;
• Манометр;
• Гидроаккумулятор;
• Выход в распределительную систему.

В отличие от поверхностных, погружные гидронасосы могут быть как центробежными, так и вибрационными, вихревыми или винтовыми.

Где поставить станцию

Выбор местонахождения станции автономного водоснабжения, зависит от её вида, типа насоса, сезонности эксплуатации.

• Если вы пользуетесь системой только летом, на зиму консервируя оборудование и продувая трубы, то прокладка трубопровода может быть поверхностной или мелкозаглубленной. Главное, чтобы поверхностный насос был надежно защищен от атмосферных осадков и механических повреждений. Этого требует инструкция по эксплуатации и здравый расчет на продолжительную работу агрегата.

Дачную насосную станцию можно установить в любом хозяйственном помещении

• Если же у вас загородный дом с круглогодичным проживанием, оборудование нуждается ещё и в защите от морозов. Поэтому, его устанавливают в отапливаемом помещении (подвале, хозблоке) или в утепленном кессоне над скважиной. А трубы от источника к дому прокладывают ниже уровня промерзания грунта.

Станция в доме, в помещении бойлерной

Обратите внимание. Автоматические станции водоснабжения во время работы издают достаточно ощутимый шум, поэтому их рекомендуется ставить в изолированных помещениях.

Все сказанное относится и к системам с погружными насосами, за исключением того, что от атмосферных осадков их прятать не нужно – они работают, будучи погруженными в воду. Там же их можно оставлять и на зиму, если вода в источнике находится на достаточной глубине и не замерзает.

Но для удобства обслуживания и нормальной работы автоматики, все остальные элементы должны находиться в сухом и теплом месте. Чаще всего это кессон, устроенный прямо над оголовком скважины.

Но нередко скважину бурят прямо в доме, на этапе его возведения. Подобный вариант был показан выше. Это очень облегчает эксплуатацию станции, не требуя строительства для неё отдельных утепленных укрытий. Но усложняет обслуживание и ремонт самой скважины.

Заключение

Станция автономного водоснабжения, состоящая из водоподъемного агрегата, гидроаккумулятора и автоматики – это самое современное решение для стабильного обеспечения питьевой водой загородного дома. Она сама и закачивает воду из источника, и создает её запас, и контролирует давление в системе, защищая её от гидроударов.

При правильном подборе и монтаже оборудования, оно работает как часы, практически не требуя к себе внимания, и не нуждаясь в постоянном контроле.

Если вы ещё не знакомы с принципом его работы, советуем посмотреть видео в этой статье и убедиться, что высокие по сравнению с покупкой одного насоса, расходы быстро окупаются продлением срока его службы и удобством эксплуатации.