Установка автономного водоснабжения на даче или в частном доме не гарантирует, что получаемая вода будет пригодна для комфортного использования, а сантехнические приборы будут работать без сбоев.
Важно также обеспечить наличие оптимального давления в системе водоснабжения, чтобы удовлетворять потребности в воде для различных нужд. В данной статье расскажем, как это сделать.
Краткое содержание статьи
Характерные особенности автономных водопроводов
Ключевым параметром водопроводной системы является давление воды. Оно напрямую влияет не только на комфортное использование кранов для обычных гигиенических процедур, но и на работоспособность всех устройств и техники, использующих воду.
Стоит учесть, что автономная водопроводная система отличается от централизованного водоснабжения многоквартирных домов.
Прежде всего, независимый водопровод представляет собой целый ряд специфических мероприятий; отсутствие даже одного из них может привести к тому, что система окажется неработоспособной или будет работать некорректно.
Также существуют особые требования к поддержанию стабильного и оптимального давления воды, полученной из автономного источника.
В систему автономного водоснабжения загородного дома входят взаимосвязанные компоненты:
- Трубопроводы, фитинги, манометры.
- Погружной или поверхностный насос для подъема воды из источника.
- Насосы для повышения давления, которых может быть несколько, или насосная станция с гидроаккумулятором для хранения резервной воды для обеспечения ее бесперебойного использования.
- Реле для включения и отключения насоса по мере необходимости.
В отличие от жильцов многоквартирных домов, собственнику частного дома необходимо самостоятельно разбираться в вопросах, связанных с правильным и эффективным взаимодействием всех этих компонентов.
Особенность #1 — подъем воды из скважины
Забор и транспортировка воды осуществляется непосредственно из источника водоснабжения.
Здесь могут быть разные варианты, и выбор зависит, в основном, от сложности и стоимости работ по подъему воды на поверхность. Наиболее дорогими являются артезианская скважина и колодец.
Обычно для подачи воды в частное домовладение или дачу выбирают более доступные источники — это может быть скважина или обычный шахтный колодец.
Скважина требует глубинного бурения с использованием специального оборудования, а колодец может быть построен вручную.
Скважина-игла, или абиссинская, является наиболее простым вариантом для самостоятельного создания и менее затратным по оборудованию.
Каждый из вариантов имеет свои преимущества и недостатки, а выбор зависит не только от ценового аспекта и сложности работ, но и от геологических условий местности.
Особенность #2 — дебит водозабора
Эффективность работы системы водоснабжения и использование насосного оборудования зависят от дебита источника воды.
Корректный расчет дебита позволяет максимально эффективно использовать источник и правильно подобрать насос.
Чем выше соотношение объема воды, который можно добыть из скважины или колодца за единицу времени, к времени, необходимому для исчерпания источника, тем выше считается дебит водозабора, и, следовательно, мощность насоса должна быть соответствующей.
Для определения дебита используются два показателя уровня воды:
- Статический — расстояние от уровня земли до поверхности воды в состоянии покоя.
- Динамический — расстояние от земли до установленного уровня зеркала воды при работе насоса.
Если объем откачиваемой воды соответствует уровню ее пополнения, это свидетельствует о том, что производительность водозабора соответствует мощности насоса. При хорошем дебите источника разница между статическим и динамическим уровнями не должна превышать 1 метра.
Дебит источника рассчитывается как отношение производительности насоса — Vл, к разнице динамического и статического уровней, умноженной на высоту L — от фильтра до уровня воды в состоянии покоя источника.
Производительность насоса не должна превышать дебит источника, иначе он может продолжать работать «на сухую» и выйти из строя.
Насос лучше всего устанавливать на расстоянии от фильтра так, чтобы уровень воды над ним всегда был не менее 1 метра.
Особенность #3 — транспортировка воды к потребителям
Работа автономного источника подразумевает необходимость установки насосного оборудования не только для подъема воды из источника, но и для создания давления, достаточного для ее транспортировки по трубопроводам и дальнейшего распределения по дому на разных уровнях.
Важно учитывать необходимость работы систем полива и пожаротушения, для которых также требуется соответствующее давление.
При выборе насосных установок необходимо учитывать, что гидравлическое сопротивление труб снижает давление, влияя на скорость водного потока. И чем длиннее трубопровод от источника до потребителей, тем выше это сопротивление.
Дополнительными факторами, препятствующими нормальному потоку воды и снижением давления в системе, являются изгибы труб, фитинги, фильтры и запорная арматура.
Поэтому для автономного водоснабжения необходимо учитывать не только рабочее, но и расчетное максимальное давление в системе.
На основе расчетного давления подбираются трубы с соответствующими диаметрами и толщиной стенок, что влияет на надежность и долговечность системы водоснабжения.
Основные стандарты по напору воды
Нормативные значения давления в системе водоснабжения, как для холодной, так и для горячей воды, регулируются определенными сводами правил и СНиПам. Отдельные стандарты, специфичные для частных домов, по давлению воды на вводе в дом или в точках разбора отсутствуют.
Согласно общим требованиям, минимальной границей давления для первого этажа считается 1 атмосфера или 1 бар, что соответствует напору в 10 метров.
Для многоэтажных зданий дополнительно к этому значению рассчитывается 4 метра водяного столба или 0,4 атмосферы на каждый этаж.
Например, для двухэтажного коттеджа минимальное давление на вводе составит 10 м + 4 м на второй этаж = 14 м или 1,4 атмосферы.
Важно знать, что различная техника и сантехнические приборы имеют свои стандарты, определяющие минимальное давление для нормальной работы:
- 0,2 атм — умывальник, унитаз;
- 0,3 атм — ванна, душевая кабина, биде;
- 0,4 атм — джакузи и гидромассажные устройства.
- 1,5 атм — посудомоечная машина;
- 2 атм — стиральная машина.
- 1,5 атм — система пожаротушения;
- 2 атм — отопительный котел, с учетом требований системы отопления;
- 3,5 атм — системы для полива.
Чтобы оборудование работало с максимальной эффективностью и без сбоев, к паспортным характеристикам следует добавлять еще 0,5 атм.
Для контроля давления в системе водоснабжения используются манометры. Эти устройства устанавливаются на вводе воды в дом и на насосных станциях, о которых мы поговорим далее.
Отслеживать давление воды в своем доме можно по данным манометров, которыми обязательно должна быть оснащена система водоснабжения.
Методы увеличения давления
Процесс сооружения водопровода, как и любое другое строительство, начинается с разработки проектной документации. Поэтому вопрос оснащения системы необходимыми насосами и другим оборудованием для поддержания оптимального давления следует тщательно продумать и рассчитать уже на этапе проектирования.
Если же снижение давления в системе было зафиксировано в процессе эксплуатации, в первую очередь необходимо установить возможные причины неисправности.
Для этого проводится ревизия всех элементов водоснабжения на предмет выявления дефектов или ошибок в расчете.
К таким причинам могут относиться:
- неправильный подбор насосного оборудования по производительности;
- конструктивные ошибки во время монтажа системы;
- протечки в трубопроводах или в местах соединений;
- уменьшение диаметра труб из-за отложений;
- загрязнение фильтров;
- неисправности запорной арматуры.
Существует несколько методов для увеличения давления воды в системе частного водопровода, как в новых системах, так и в существующих.
Метод #1 — применение циркуляционного насоса
Этот метод позволит повысить давление на 1-2 атм. Для его реализации потребуется дополнительно купить циркуляционный насос.
Работа такого устройства основана на создании перепадов давления в камере помпы благодаря центробежной силе, что позволяет воде выходить из насоса уже с повышенным давлением. Процесс продолжается циклично.
Для организации системы водоснабжения используются стандартные циркуляционные насосы. Их можно установить как на входе в дом или на общем стояке, так и непосредственно перед теми местами, где требуется вода.
При выборе такого устройства необходимо учитывать несколько ключевых характеристик:
- напор воды на выходе;
- режимы работы — автоматический и ручной;
- уровень шума;
- тип ротора.
В зависимости от конструкции роторов насосы делятся на мокрые и сухие.
В случае мокрого насоса перемещение воды осуществляется благодаря вращению лопастей, которые находятся на валу ротора. Холодильник и система смазки работают естественным образом за счет потока воды.
Это свойство придаёт устройству значительные преимущества по сравнению с другими типами насосов.
Тихая работа мокрого насоса позволяет устанавливать его в ванных комнатах и кухнях, не создавая неудобства из-за шума, который может появиться во время его работы.
Хотя КПД мокрых насосов составляет около 45%, для домашнего использования это вполне приемлемый вариант.
Для более мощной работы может быть установлен сухой насос на общей магистрали.
В этом случае двигатель располагается вне трубопровода и не контактирует с водой, охлаждая воздухом. Эти насосы могут различаться по типу соединения с двигателем и местом расположения.
КПД сухих насосов значительно выше и составляет около 70%, что делает их более эффективными, если требуется обеспечить высокое давление или повысить производительность системы по сравнению с проточным насосом.
Выбирая насос сухого типа, следует учитывать, что он будет больше по размеру и может работать с более высоким уровнем шума. Поэтому для их установки рекомендуется отводить отдельное, изолированное от жилых зон, помещение.
В итоге, для незначительного увеличения давления воды, например, у отдельного бытового прибора или сантехнического оборудования, целесообразно пользоваться менее мощными проточными насосами.
Монтаж циркуляционных насосов в систему водоснабжения не вызывает особых затруднений. Важно правильно установить насос, следуя указанному на нем направлению работы крыльчатки — в сторону потока воды.
На современном рынке популярностью пользуются насосы марок Wilo, Grundfos, Oasis и Джилекс. Широкий выбор позволяет выбрать изделие, соответствующее требуемым характеристикам по давлению, производительности, размеру, уровню шума и другим параметрам по приемлемой цене.
Все устройства имеют унифицированные патрубки для установки в российских водопроводных системах.
Метод #2 — установка водонапорной станции
Оборудование для домашней насосной станции более дорогое, однако современное и эффективно решает задачу обеспечения загородного дома водой с необходимым давлением.
Такая станция может поднимать воду из автономного источника и постоянно обеспечивать её подачу ко всем точкам водоразбора, а также регулировать давление в системе до оптимальных показателей.
Водонапорная станция состоит из пяти основных компонентов:
- Электродвигатель;
- Самовсасывающий насос;
- Накопительный резервуар;
- Реле давления;
- Обратный клапан.
Для накопления воды в системе можно использовать обычный бак или заводской гидроаккумулятор мембранного типа.
Станция с баком — этот вариант считается устаревшим и менее удобным, так как требует наличия большого объема ёмкости. Напор воды при забирании её самотёком зависит от высоты расположения резервуара.
Это создаёт проблему выбора места для резервуара — он должен находиться либо на чердаке, либо на другом этаже, более высоком, чем точки потребления воды. Это не только усложняет монтаж, но и увеличивает вероятность затопления нижележащих помещений в случае неисправности.
Несмотря на названные недостатки, эта система повышения давления по-прежнему используется в частных домах и часто применяется при строительстве новых водопроводов.
Схема установки станции с обычным баком проста: резервуар размещается на максимальной высоте и подключается к водопроводу через насос.
Реле контролирует уровень воды в ёмкости. Оно автоматически запускает насос, если уровень падает и давление снижается ниже заданного уровня. После заполнения водой резервуара, когда достигается необходимое давление, насос отключается. Этот цикл повторяется.
Станция с гидроаккумулятором — это более современное и эффективное оборудование для автономного водоснабжения. В комплекте обязательно присутствует гидроаккумулятор, который также называют мембранным баком.
Устройство мембранного бака представляет собой герметичный корпус, разделенный на две камеры эластичной мембраной из прочной резины бутила. В одной камере находится нагнетаемый воздух, а в другой аккумулируется вода из системы водоснабжения.
Материалы мембраны безопасны и соответствуют санитарным нормам для хранения питьевой воды. Принцип работы гидроаккумулятора заключается в том, что под давлением закачиваемой водой мембрана изменяет свой объем, увеличивая тем самым давление воздуха во второй камере.
При увеличении давления до заданного значения реле отключает насос. При разборе воды, если давление снижается, реле запускает насос снова.
Гидроаккумулятор оборудован воздушным клапаном, давление в котором должно быть в пределах 1,5-2 атм. Клапан выполнен как обычный автомобильный ниппель, что позволяет вручную регулировать давление в воздушном отсеке.
Преимущества насосной станции с гидроаккумулятором:
- возможность установки на любом уровне частного дома;
- увеличенный срок службы насоса;
- поддержание стабильного давления в водопроводе;
- накопление запаса жидкости на случай отключения электричества.
При установке насосной станции рекомендуется размещать гидроаккумулятор в доступном месте для осуществления профилактики и ремонта без необходимости слива воды из системы.
Подробности о том, как правильно выбрать насосную станцию для частного дома, можно узнать далее.
Стабилизация давления в водопроводе
Для обеспечения стабильного давления воды в системе водоснабжения загородного дома наличие только мембранного бака может оказаться недостаточным, и вероятность гидроударов остаётся высокой.
Гидроудар часто приводит к повреждению труб, насосов, обратных клапанов и другого дорогостоящего оборудования.
Также имеется необходимость в принудительной стабилизации давления из-за возможного его роста в разных точках системы при одновременной работе. Для этого идеально подойдёт частотный преобразователь.
Например, без равномерного давления, если один человек принимает душ, а другой поливает огород, напор воды будет делиться пополам.
Преимущества частотного преобразователя:
- поддержание стабильного напора воды на протяжении всего времени её потребления;
- работа насоса в плавных режимах запуска и остановки, что увеличивает его срок службы в 1,5 раза;
- защита от работы на сухую;
- режим ожидания экономит электроэнергию;
- уменьшение объёма мембранного бака до 90%.
Кроме экономии пространства, маленький бак избавляет от неприятных запахов, связанных со стоячей водой. Современные насосы и станции можно приобрести уже с интегрированным частотным преобразователем.
Для решения проблемы нестабильного давления, защиты труб и оборудования от гидроударов, а также предохранения от резких скачков напряжения при включении и выключении насоса, подходит современное оборудование — частотный преобразователь, который делает водоснабжение более умным.
Однако преобразователь, приобретённый отдельно, легко интегрируется в существующую систему водоснабжения. Главное — учесть его совместимость с характеристиками уже имеющегося оборудования, такими как мощность, напряжение и сила тока.
Выводы и полезное видео по теме
Видеоролик, в котором автор делится советами по повышению давления воды в частном доме с помощью самостоятельно собранной насосной станции с накопительным баком:
Видео, описывающее нюансы подключения гидроаккумулятора к системе водоснабжения и регулировки давления воздуха в этом баке:
Видеоролик, рассказывающий о достоинствах частотного преобразователя в системе водоснабжения, с инструкцией по его эксплуатации и описанием режимов работы:
Стабильное давление воды в автономной системе является важным условием для комфортной и надежной работы водопровода. Проживание в собственном доме или на даче подразумевает, что обычный человек должен быть специалистом во многих областях.
Знание основ теории давления воды в независимом водоснабжении и соблюдение предложенных рекомендаций по обеспечению его стабильности приведут к позитивным результатам. Это поможет избежать ошибок на этапе планирования и реализации автономного водопровода, а также с правильным выбором необходимого оборудования.
Если у вас есть вопросы относительно содержания статьи или вы обладаете важной информацией, которая может поспособствовать стабилизации водяного давления в системе, не стесняйтесь делиться своими мыслями в комментариях в разделе ниже.
