Автономная система водоснабжения: 4 популярные схемы

Источники воды для автономного водоснабжения

Сегодня нам предстоит разобрать некоторые схемы автономного водоснабжения в доме без централизованной подачи холодной воды. Мы изучим основные элементы этих схем, их ключевые особенности и принцип работы. Итак, в путь.

Источники воды

Система автономного водоснабжения нуждается в источнике воды.

• Колодец;
• Скважина;
• Дачный водопровод, вода в котором подается по графику (обычно два раза в неделю). Это решение типично для садовых товариществ, но несколько неудобно для бытового применения, поэтому мы ставим себе задачу организовать круглосуточное водоснабжение дачного дома из накопительного бака;

Подключение к дачному водопроводу

• Наконец, вода может быть привозной. И в этом случае нам предстоит обеспечить автономное водоснабжение частного дома из емкости.

Реализация водоснабжения

Теперь перейдем к собственно схемам подачи воды. Узнать больше о том, как выполняется проектирование систем автономного водоснабжения, читателю поможет видео в этой статье.

Схема 1: колодец или скважина глубиной до 8 метров

Этот сценарий — самый простой: работа сводится к подключению ввода ХВС к выходному патрубку установки для автономного водоснабжения (насосной станции). Она представляет собой комплект из поверхностного насоса, мембранного бака и автоматического реле для управления питанием насоса в зависимости от давления.

Насосная станция для подачи воды

Подсказка: мембранный гидроаккумулятор увеличивает время простоя насоса при незначительном водоразборе и сглаживает скачки напора при его включениях и выключениях. Реле давления срабатывает при достижении заданных производителем или владельцем граничных параметров (обычно насос включается при 1,5 кгс/см2 и отключается при 4,5).

Как выбрать насосную станцию? Очень просто: ее производительность должна быть равной пиковому расходу воды в вашем доме или превышать его. В этом случае даже при одновременном пользовании несколькими сантехническими приборами напор в водопроводе не будет падать.

Расход воды сантехническими приборами

Почему нельзя использовать установки водоснабжения автономные на глубоких колодцах и скважинах? Просто-напросто потому, что перепад давлений в 1 кгс/см2 (то есть абсолютное разрежение во всасывающем патрубке насоса при атмосферном давлении снаружи) может поднять водяной столб всего на 10,3 метра.

Расчет максимальной высоты водяного столба при атмосферном давлении

Поскольку фактический перепад в силу конструкции насоса несколько меньше одной атмосферы, меньше и максимально возможная глубина всасывания воды: у типичной насосной станции она составляет 8-9 метров.

Схема 2: колодец или скважина глубиной больше 8 метров

Как выполнить монтаж системы автономного водоснабжения при значительной глубине источника воды?

Очевидно, что нам придется использовать насос другого типа — погружной (см. Как правильно выбрать погружной насос) .

В зависимости от глубины скважины и бюджета проекта можно выбрать устройство одной из трех разновидностей:

Цикл работы вибрационного насоса

Изображение	Описание
Мембранный (вибрационный): механика прибора приводит в движение упругую мембрану, заставляя воду двигаться через систему обратных клапанов. Достоинство — дешевизна. Недостатки — небольшой межремонтный ресурс из-за износа мембраны, загрязнение воды песком и илом из-за вибрации.
Устройство вихревого насоса	Вихревой: напор создается за счет минимального зазора между единственным рабочим колесом и стенками камеры. Преимущества: компактность, умеренная цена, значительный на фоне вибрационных насосов ресурс. Недостаток: работа только с чистой водой.
Многоступенчатый скважинный насос	Многоступенчатый насос: напор обеспечивают последовательно соединенные каналами для воды рабочие камеры с крыльчатками на общем валу. Преимущества: практически неограниченный напор (он определяется количеством рабочих камер); способность к перекачке загрязненной воды за счет увеличения зазора между крыльчатками и стенками камер; долговечность и отказоустойчивость. Недостаток — дороговизна.

Если вам только предстоит проектирование автономного водоснабжения, при подборе насоса обратите внимание на два его параметра:

1. Напор на выходном патрубке должен быть как минимум на 15 метров больше разницы в высоте между зеркалом воды и верхней точкой водоразбора. Избыточный напор компенсирует гидравлическое сопротивление труб и обеспечит нормальную работу сантехнических приборов;

Факторы, учитываемые при подборе насоса по напору

1. Производительность опять-таки не должна быть меньше пикового расхода воды.

Помимо насоса, схема водоснабжения должна включать:

• Проложенный в грунте ввод. Обычно он монтируется полиэтиленовой напорной трубой: полиэтилен благодаря своей эластичности без повреждений переносит подвижки грунта и даже замерзание воды внутри трубы;

Ввод воды из скважины

• Обратный клапан. Он стоит на выходном патрубке насоса и не позволяет воде сливаться в скважину или колодец при его отключении;

Обратный клапан на выходе скважинного насоса

• Гидроаккумулятор. Его функции мы уже обсуждали. Чем больше объем мембранного бака, тем реже будет включаться насос. Давление накачки мембранного бака должно быть чуть выше нижнего порога срабатывания реле давления;

• Автоматическое реле давления. Оно управляет работой насоса.

Реле с датчиком давления

Схема 3: емкость с самотечным водопроводом

Это еще одна предельно простая схема: автономное водоснабжение обеспечивается разницей в высоте между накопительным баком и точками водоразбора. Бак устанавливается на чердаке или под потолком жилого этажа и автоматически наполняется при подаче воды в дачный водопровод.

Как выглядит подключение автономного водоснабжения к накопительной емкости своими руками? Внешний водопровод подключается к установленному под крышкой бака заливному поплавковому клапану (такому же, как в бачке унитаза).

Поплавковый клапан на фото отвечает за автоматическое наполнение емкости

Внутренний водопровод дома отсекается от бака только шаровым краном, позволяющим сбросить его для ремонта сантехники без потери воды.

Вода подается из накопительной емкости самотеком

Как рассчитать требуемый объем емкости? Инструкция очень проста: минимальный объем равен произведению максимального промежутка между подачами воды по графику и ее суточного расхода (в среднем 200 литров на человека в день). Скажем, для двух жильцов при подаче воды два раза в неделю достаточно бака в 200х2х4=1600 литров.

Преимущество решения очевидно: водоснабжение из бака полностью энергонезависимо. Если у вас часто отключают свет, на подаче воды это не отразится.

Увы, такая схема автономного водоснабжения частного дома имеет и несколько довольно неприятных недостатков:

• Запас воды ограничен прочностью перекрытий;

Деревянное перекрытие ограничивает вес бака

• Для эксплуатации зимой бак должен быть установлен в отапливаемом помещении, что в случае чердака означает лишние расходы;
• Решение не подходит для одноэтажного дома с плоской крышей или гаража: в них емкость просто-напросто негде разместить;
• Напор в самотечном водопроводе ограничен разницей в высоте между уровнем воды в накопительной емкости и точкой водоразбора.

Между тем: для нормальной работы использующей воду бытовой техники (проточных нагревателей, стиральных машин и т.д.) необходим напор как минимум в 3 метра.

Схема 4: емкость с насосной станцией

Этих недостатков лишена последняя схема — с подачей воды из емкости уже знакомой нам насосной станцией. Бак устанавливается в цокольном или подвальном этаже, что дает возможность не заботиться о его обогреве.

Емкость может наполняться:

• Из дачного водопровода;
• Привозной водой;
• Дождевой водой, прошедшей фильтрацию.

Схема подачи воды

Насосная станция поднимает воду из установленного в цокольном этаже бака

Внутренний водопровод

Какими трубами выполнить монтаж автономного водоснабжения внутри дома?

Полипропиленовыми трубами. Они сочетают дешевизну с долговечностью и простотой монтажа. Их единственный недостаток — ограниченная стойкость к перегреву и гидроударам — нивелируется стабильностью параметров водоснабжения в автономной системе.

Полипропиленовые водопровод и канализация

Заключение

Как видите, все предложенные схемы просты в реализации и при наличии источника воды не требуют значительных расходов. Успехов!

Как сделать автономное водоснабжение частного дома своими руками

Обеспечить себя и свою семью водой – задача каждого домовладельца. Это тот самый минимальный комфорт, который необходим современному человеку. Причем речь идет не только о горячей, но и о холодной воде. Источником для автономного водоснабжения частного дома или дачи может быть колодец либо скважина.

Как создать собственный водопровод для частного дома

Все зависит от того, откуда берется вода. Если это колодец, то автономное водоснабжение предполагает использование глубинного насоса. Качество такой воды не всегда соответствует нормам пригодности для питья. Потребуются фильтры. Для полива это отличный способ аэрации, если вода прибывает с достаточной быстротой.

Для системы автономного водоснабжения из артезианской скважины характерно высокое качество питьевой воды. Применяются специальные насосы. Бурение стоит дороже, но если речь идет о здоровье, оно того стоит. Если загородный дом подключен к централизованной системе, но требуется организовать полив, можно установить емкость большого объема, и выкачивать насосом воду из нее.

Схемы и оборудования для ХВС

Опять же все зависит от того, из какого источника берется вода. Это определяющий фактор для выбора оснащения и процесса монтажа. Еще один аспект, который нужно учитывать – где находится домовладение. От этого зависит глубина промерзания грунта, которая имеет значение при прокладке трубопровода.

Колодец

Существует два способа поднять воду на поверхность и передать ее по трубам в дом. Это можно сделать при помощи глубинного насоса или насосной станции. Если первый должен быть утоплен, и подвешивается на тросе, то станция устанавливается в колодезном домике, специальном здании, в доме. Последний вариант менее хорош, так как будучи включенной она шумит. Поэтому для устройства автономного водопровода используют другие варианты.

Скважина

Трубы прокладываются ниже глубины промерзания грунта. В скважину опускаются глубинный насос, прикрепленный к металлическому тросу и трубе через соединительный патрубок. Необходим обратный клапан, который не позволит жидкости стекать каждый раз при отключении автономной системы водоснабжения. Это значит, что как только провернется ручка крана, вода тут же потечет.

Емкость

Если нужды в автономном водоснабжении в частном доме нет, но имеется большой участок, требующий полива, можно собрать систему аэрации, в которую входит объемный бак. Задача – передать воду по горизонтальным трубам. Насосная станция монтируется на поверхности под навесом, и на зиму ее можно демонтировать. Это отличный вариант для дачи. А если бак устанавливается на чердаке или специальных стойках, элекронасос нужен только затем, чтобы его наполнить. Далее достаточно проложить трубы и шланги по приусадебному участку.

Схемы и оборудование для ГВС

Ошибкой будет считать, что отопление и автономное водоснабжение дома горячей водой – одно и то же. Конечно, можно установить одноконтурную систему, но это неудобно. Летом, когда отопление не нужно, и будет отключено, горячей воды также не будет. Но и в теплое время помимо летнего душа нужна система ГВС. Поэтому организация горячего водоснабжения выполняется с применением специального оборудования.

Электрический бойлер

Это бак с ТЭНами. Его объем рассчитывается, исходя из потребностей семьи и числа проживающих. Принцип действия следующий:

1. Бак наполняется.
2. ТЭНы подогревают ее до установленной температуры.
3. При расходовании запас автоматически восполняется из системы ХВС.
4. Как только температура падает, включается подогрев.

Современные модели имеют 2 нагревательных элемента. Один из них – основной, и отвечает за поддержание температурного режима. Второй – вспомогательный, который включается, когда нужно быстро нагреть весь объем.

Бойлер косвенного нагрева

Вместо Тэнов используется трубчатый теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель, разогретый отопительным котлом. Плюсом является экономичность. Никаких затрат на энергоносители нет. Минус – наличие горячего водоснабжения только зимой, когда отопление включено. В теплых регионах этот способ вряд ли подойдет, а там, где холода – нормальное явление круглый год, это отличный метод обеспечения горячей водой.

Газовая колонка, двухконтурный котел

Главное отличие в том, что колонка – нагреватель проточного типа. Разогрев выполняется при сжигании газа. Тепло проходит через камеру с теплообменником. Такая система подходит для дачи, квартиры, коттеджа. Альтернатива – двухконтурный котел. Это единая установка, работающая в двух режимах: отопление, ГВС.

Монтаж автономного водопровода своими руками

Если выбирать колодец или скважину глубиной более 20 метров, то первый вариант недорогой, но вода не всегда пригодна для питья. Потребуется устанавливать фильтры, которые нуждаются в периодическом обслуживании. Второй вариант лучше, хотя и дороже. Пробурив грунт до артезианской воды можно наслаждаться ее чистотой. Но сложность вызывает не принятие решения, а монтаж трубопровода.

Проектирование

Это первый этап, но самый важный. Помимо графической схемы автономного водоснабжения придется произвести расчеты. Учитывается потребность в холодной и горячей воде. От этого зависит диаметр труб. Оборудование выбирается, исходя из мощности (производительности). Это объем жидкости, перекачиваемой в час.

Не нужно забывать, что воду необходимо поднять на поверхность, передать по трубопроводу и создать в системе давление, которое должно быть для работы газовой колонки. Обратный клапан в системе нужен для того, что она не опустошалась, когда насосное оборудование не функционирует. Потребуется кран для сброса давления и стравливания воды.

Где бы не находился частный дом, трасса прокладывается ниже уровня промерзания грунта. На дно траншеи укладывается щебень для дренажа. При этом должен быть выдержан наклон в сторону колодца или скважины на случай, если потребуется стравливать систему самотеком. Трубы могут быть:

1. Металлическими. Подвержены коррозии, обрастают внутри, но подходят для систем любого типа, включая отопительную.
2. Пластиковыми. Не подходят для передачи горячей воды. Стоят дешево, не ржавеют, служат долго.
3. Металлопластиковыми. Оптимальный вариант, подходящий для любых систем. Не поддаются коррозии, выдерживают температуру до 95 градусов по Цельсию.

Если речь идет о монтаже своими руками нужно учитывать, что для пластика и металлопластика потребуется специальное оборудование и переходники. Железную трассу можно смонтировать ручными приспособлениями. Правда, нужен будет сварочный аппарат, болгарка и инструмент для нарезания резьбы. Если сборка вызывает сложность, можно обратиться к специалистам.

Последовательность включения оборудования

Есть множество публикаций, которые описывают системы водоснабжения частного дома. Львиная доля посвящена характеристикам и эксплуатационным параметрам. Но как смонтировать автономный водопровод? Все элементы подключаются в определенной последовательности.

От источника до потребителя вода проходит следующие контрольные точки:

1. Забор воды в систему производится из колодца или скважины.
2. Сетчатый фильтр исключает попадание песта и грунта в систему.
3. Обратный клапан не дает возможности жидкости стекать в обратном направлении при отключении насоса.
4. Фильтр грубой очистки улавливает твердые взвешенные частицы и илистые загрязнения.
5. Насосная станция обеспечивает принудительную циркуляцию воды при необходимости.
6. Блок контрольно-измерительных приборов позволяет контролировать рабочие параметры водопровода.
7. Фильтр тонкой очистки абсорбирует оставшиеся примеси, оставляя воду чистой, пригодной для употребления.

Набор средств, с помощью которых реализована система автономного водоснабжения частного дома может отличаться, но эти отличия незначительны. Главная особенность – в первую очередь прокладываются трубы. А для этого нужен готовый проект трубопровода с расстановкой всех необходимых элементов.

Основные нюансы и ошибки

При самостоятельном монтаже оплошности могут быть допущены уже на стадии проектирования. Без специальных знаний сложно правильно рассчитать все параметры и подобрать электрооборудование. Монтаж трубопровода от источника к дому также имеет ряд особенностей, которые нужно учитывать.

Если трасса находится неглубоко (выше уровня промерзания грунта), ее нужно утеплить. Поверх утеплителя укладывается водонепроницаемая пленка и защитная скорлупа. В местах, где трубы поворачивают, устанавливают смотровые колодцы. Это на тот случай, если водопровод забьется, и придется его прочищать механическим способом.

Необходимо правильно подобрать диаметр и материал трубы. Допускается комбинирование, но в этом случае необходимо купить переходники. Пластиковые трубы нельзя использовать для передачи горячей воды. Стыки и соединения разгерметизируются. За железными нужно следить (красить). Металлопластик не требует ухода.

Вывод и полезное видео по теме

Решив самостоятельно смонтировать систему водоснабжения в частном доме, нужно дать себе отчет в том, что процесс достаточно сложен, и имеет ряд особенностей. Лучше, когда работы выполняют профессионалы. Вода из артезианской скважины по качественным характеристикам лучше, так как пригодна для питья. Но если она нужна для полива или технических нужд, можно не тратиться, и достаточно колодца.

При проектировании нужно учитывать материал труб, производительность насосной станции, глубину залегания грунтовых вод и прочие параметры. В остальном, имея строительные навыки и инструмент, сборку трубопровода можно выполнить собственными руками. Все решают потребности, возможности и пожелания домовладельца.