Насосы для водопровода из колодца: организуем автономное водоснабжение на даче

Опубликовано Июл 18, 2021

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.

Наша задача – организовать постоянное водоснабжение дома.

Схема

Содержание статьи:

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.

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.

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.

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.

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)

Сейчас читают:

Ванны из искусственного камня: стиль,…

Ванны из искусственного камня: практичность и…

Ремонт джакузи в Москве

Оцинкованные трубы в системе отопления

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.

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.

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.

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.

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!

Оставить комментарий

ОБЯЗАТЕЛЬНО приложите ФОТО проблемы — так ответ эксперта будет гораздо точней

Оставляя комментарий, Вы принимаете пользовательское соглашение

Ваше имя:
Ваш e-mail: