Для организации автономного водоснабжения в большинстве случаев выбирают водозаборную скважину. Ее использование может осуществляться как в зимний, так и в летний период. Если вы планируете забор воды зимой, крайне важно предусмотреть способы утепления скважины, чтобы избежать проблем с подачей воды, поломками оборудования и повреждением труб.
В данной статье мы подробно рассмотрим методы теплоизоляции независимого источника воды, которые помогают предотвратить образование ледяных пробок в системе. Мы поделимся с вами тем, как осуществляют утепление ствола скважины и трубопроводов, отходящих от нее. Наши рекомендации помогут вам выбрать наиболее подходящие варианты и материалы для утепления.
В статье детально освещены ключевые моменты и нюансы создания надежной защиты от замерзания для системы независимого водоснабжения. Чтобы сделать материал более наглядным, мы добавили схемы, фотографии и видео-рекомендации.
Краткое содержание статьи
Особенности защиты скважины от холодов
Неправильная организация водозаборной скважины зачастую создает трудности в ее функционировании. Особенно это заметно в зимний период.
Эксплуатация скважины, которая не защищена от морозов качественной теплоизоляцией, в условиях низких температур становится проблематичной из-за образования льда на поверхности воды и образованию ледяных пробок в трубах.
Это приводит к тому, что насосы и вся система работают с увеличенной нагрузкой. Крупные ледяные пробки могут вызвать деформацию или разрыв труб из ПНД, которые чаще всего используются для создания наружных водопроводных веток.
Галерея изображений
Если планируется круглогодичное использование водозаборной скважины, часть ее, находящаяся над уровнем сезонного промерзания, должна быть утеплена.
Обязательно теплоизолируется кессон, где расположен оголовок скважины, а также гидробак и автоматика для водоснабжения.
Если оголовок не находится в кессоне, его желательно защитить утепленным боксом, например, в виде домика для колодца.
Наружные участки трубопровода зимой прокладывают ниже уровня промерзания почвы, что исключает необходимость в утеплении.
Чтобы предотвратить образование ледяных пробок в месте ввода труб в дом, участок от уровня промерзания до точки ввода в отапливаемое помещение следует утеплить.
Для теплоизоляции подземной части трубопровода не рекомендуется использовать гигроскопичные материалы, такие как ватные или рыхлые вспененные изделия. В случае их применения трубы необходимо тщательно обернуть гидроизоляцией.
Наилучшим вариантом для утепления ствола скважины и подземных труб является пенополиуретановая оболочка с битумной защитной оболочкой.
Работы по утеплению скважины лучше проводить в процессе ее обустройства. В случае, если теплоизоляция не была проведена сразу после бурения, лучше всего делать это летом.
Цель утепления скважины на зиму
Расположение оборудования в кессоне
Форма оголовка в виде домика
Особенности прокладки водопровода
Утепление наружной части трубопровода
Гидроизоляция утеплителей
Пенополиуретановая скорлупа для труб
Оптимальное время для утепления
Ледяные пробки и наледь возникают в скважине, если она не работает на полную мощность, то есть при перерывах, достаточных для кристаллизации воды. Даже если владельцы автономного водоснабжения не планируют такие паузы, средства для их предотвращения, как система утепления, должны быть предусмотрены.
Утеплительные работы выполняются от точки ввода в дом до глубины, превышающей на 20-30 см уровень сезонного промерзания грунта. Эти данные можно найти в строительных климатологических сводках, таких как СП 131.13330.2012 и СНиП 23-02-99.
Глубина промерзания зависит от климатических условий региона и типа грунта, попадающего в зону промерзания. Это значение получают путем эмпирических исследований на основании многолетних наблюдений.
Правильное обустройство водозаборной скважины избавляет от накопления наледи и ледяных пробок в системе водоснабжения (+)
Если водопровод вводится в дом через неутепленный подвал, то ветку до точки входа в отапливаемое помещение тоже необходимо утеплять. Использование материалов для теплоизоляции подземных объектов имеет свои особенности.
Утеплители должны обладать следующими характеристиками:
- Не поглощать воду или иметь защитное водонепроницаемое покрытие. Если утеплитель впитает влагу, а затем замерзнет, то увеличивающийся объем льда может повредить теплоизоляционный слой.
- Сохранять свои свойства под давлением грунта. Давление земли или ее перемещения могут привести к сжатию утеплителя и увеличению его теплопроводности.
- Не привлекать внимание и не подвергаться воздействию насекомых и грызунов.
Последний пункт имеет особую важность, так как летом мыши могут разбросать утеплитель для создания гнезд, а зимой прорыть пути к теплым трубам. Это приведет к непосредственному поступлению холода к элементам водопровода.
Защита утеплителя от вредителей – одна из важнейших задач при утеплении объектов, находящихся под землей на улице.
Иногда для защиты скважины и системы водоснабжения от холода достаточно предпринять меры, не требующие специализированных знаний о принципах утепления подземных водоснабжающих систем. Вода, поступающая из под земли, имеет положительную температуру (обычно от 7 до 13 градусов Цельсия).
Если есть вероятность замерзания, важно задать правила работы системы так, чтобы вода подавалась небольшими порциями, но с частотой. Постоянное движение подземной воды, температура которой всегда выше 0°C, исключит обледенение.
Утепление оголовка и труб в южных регионах России, где зимы не слишком холодные, или при глубоком залегании водопровода можно провести просто с помощью опилок или соломы. Для этого нужно выкопать яму возле оголовка и канаву вдоль трубы, засыпать их сухими опилками или соломой и снова засыпать.
Эту процедуру нужно выполнять каждый год осенью, чтобы к зиме опилки и солома не успели сгнить. В случае необходимости обеспечить защиту от замерзания на более длительный срок или если описанные методы не дают нужного результата, нужно применять другие подходы.
Восстановление водоснабжения зимой оказывается более трудоемким и дорогостоящим, чем правильное утепление, учитывающее конструктивные особенности систем и климатические условия.
Защита оголовка скважины от замерзания
Кессон для скважины представляет собой резервуар, погруженный в землю, расположенный над устьем водозаборной скважины. Он нужен для удобного доступа к ключевым элементам системы водоснабжения для проведения планового ремонта и регулярного обслуживания.
Внутри утепленного кессона устанавливаются гидроаккумуляторы, насосное и фильтровое оборудование, что позволяет уменьшить шум в доме. Если оборудование размещается в отапливаемом помещении, то кессон не устанавливается, а монтируется адаптер.
Как скважину с кессоном, так и без него необходимо утеплять так, чтобы элементы водоснабжения не контактировали с замерзшей землей на всей глубине промерзания.
Основные принципы утепления кессона
Даже если оголовок скважины расположен ниже уровня промерзания, большая часть кессона оказывается выше этой отметки. Если стены кессона плохо удерживают тепло, то морозные температуры могут оказать влияние на оголовок, что приведет к замерзанию воды в системе на уровне, значительно превышающем уровни, указанные в строительной климатологии.
По своей форме кессоны могут быть цилиндрическими или прямоугольными, однако это не влияет на методы утепления. В плане экономии на утеплителе более выгодно использовать цилиндрические формы, а в плане простоты монтажа — прямоугольные, поскольку для них проще применять жесткие плиты.
Материалы для кессонов могут быть бетонными, металлическими или пластиковыми. В последние годы бетонные конструкции стали реже использоваться из-за сложности монтажа и недолговечности бетона при воздействии влаги.
Металлические и пластиковые кессоны обладают водонепроницаемостью, поэтому при внутреннем утеплении не требуется учитывать устойчивость материала к влаге.
Внутреннее утепление кессона актуально, если его оболочка герметична благодаря свойствам материала или качественной гидроизоляции. В таком случае нет необходимости защищать утеплитель от влаги.
Кроме того, перемещения грунта или другие внешние воздействия не могут повредить теплоизоляционный слой. Обычно для внутреннего утепления применяют изделия на основе полистирола или пенопласта.
Наружное утепление кессона выполняется для сохранения внутреннего пространства или в случае использования сыпучих материалов. Особенно рекомендуется утеплять пластиковые конструкции снаружи, чтобы избежать их хрупкости при низких температурах.
Снаружи можно утеплять любыми материалами, однако следует учитывать возможные движения грунта, воздействие влаги и угроза повреждения слоя утеплителя насекомыми и грызунами.
При наружном утеплении необходимо защитить материал от влаги, вредителей и грызунов, иначе в дальнейшем может потребоваться проведение повторных работ.
Так как теплопотери даже при должном утеплении кессона всё равно имеют место, их необходимо компенсировать за счет поступления тепла. Это будет происходить благодаря положительной температуре воды в трубах, проходящих через кессон, а также выделению тепла от работающих устройств.
Если есть вероятность, что утепление может оказаться недостаточным, рекомендуется установить дополнительный обогреватель с датчиком температуры.
Поскольку пространство в кессоне ограничено, при надлежащем теплоизоляционном оснащении можно использовать для обогрева обычную лампу накаливания мощностью от 40 до 60 Ватт или же греющий провод длиной 3-5 метров.
Монтаж обсадной трубы для оголовка
Если в проекте водоснабжения не был учтен кессон, а оголовок располагается выше уровня, где идет промерзание почвы, то можно утеплить его с помощью дополнительной обсадной трубы, диаметр которой будет превышать диаметр основной на величину равную толщине утеплителя в два раза.
Для установки такой трубы необходимо выкопать яму вокруг оголовка до глубины, соответствующей уровню промерзания почвы плюс 0,3 метра и произвести утепление оголовка. Затем устанавливают дополнительную трубу, а промежуток между двумя обсадными трубами заполняют стекловатой или минеральной ватой.
Не рекомендуется заполнять пространство между двумя обсадными трубами с помощью напыляемых теплоизоляционных материалов из-за невозможности контроля равномерности их нанесения.
Использование обсадной трубы для утепления оголовка менее затратное и более простое, чем утепление самого кессона.
Должна быть выбрана металлическая труба, так как под воздействием низких температур пластик становится хрупким, что увеличивает риск его повреждения в результате движения грунта.
Также следует предотвратить поступление воды в пространство между обсадной трубой и оголовком, поскольку минеральная вата теряет свои изоляционные свойства, если намокнет, а пенополистирол может деформироваться при замерзании воды.
Чтобы избежать намокания, перед укладкой теплоизоляции в промежуток между обсадными трубами следует установить сальник, где внешний диаметр сальника равен диаметру дополнительной обсадной трубы, а внутренний – диаметру основной трубы.
Утепление подземной системы труб
Утепление водопроводной ветки, соединяющей дом с источником, может оказаться ненужным, если трубы располагаются ниже уровня промерзания почвы. Однако, чем глубже находится система, тем более сложным становится её монтаж и возможный ремонт.
В такой ситуации утепление труб может быть более экономичным как по стоимости изоляционного материала, так и по требуемым работам.
Прокладывая трубы ниже уровня промерзания, вы тратите меньше на теплоизоляцию, но это требует более сложного монтажа и в дальнейшем при ремонте.
Использование современных теплоизоляционных материалов
Использование керамзита для заполнения траншеи – это один из старейших и надежных методов утепления труб. Минеральная вата без гидроизолирующей оболочки не подходит для подземного применения.
На сегодняшний день на рынке представлено множество видов теплоизоляционных материалов, что позволяет решить задачу утепления в любых температурных условиях. Для подземных линий, находящихся выше уровня промерзания, производятся «скорлупы» из пенополиуретана и пенополистирола с фольгированной гидроизоляцией.
Для утепления подземных водопроводов предлагаются утеплительные материалы из ППС и ППУ с гидроизоляционной оболочкой. Также в качестве альтернативы можно использовать трубы ПНД с заранее зафиксированным на них утеплителем.
Рассмотрим основные виды материалов, которые наиболее часто используются для утепления подземных водопроводов:
- минеральная вата или стекловата, которая сжимается под давлением земли и для ее применения нужны дополнительные работы для создания прочного кожуха;
- базальтовое волокно с алюминиевой фольгой для гидроизоляции – хотя и материал дорогой, с ним достаточно легко работать;
- пенопласт и пенополистирол легко обрезаются, хорошо удерживают тепло, но требуют защиты от грызунов;
- пенополиуретан отлично сохраняет тепло и обладает влагостойкостью.
Для узлов и поворотов труб существуют специальные фасонные скорлупы, что упрощает процесс монтажа теплоизоляции на сложных участках трубопровода.
Скорый и эффективный способ утепления водопроводных линий – использование напыляемого пенополиуретана. В таких случаях трубы следует укладывать на керамзитовую подушку, так как их нижняя часть может остаться без теплоизоляции.
Напыляемый пенополиуретан характеризуется очень низкой теплопроводностью, он не теряет своих свойств под давлением земли и не повреждается грызунами или муравьями.
Для труднодоступных участков, где применение крупных материалов становится проблематичным, возможно использование термокраски – современного универсального жидкого теплоизолирующего средства. Такой состав легко наносится как обычной кистью, так и методом напыления, и помимо главной функции защищает металлические трубы от коррозии.
Применение греющего кабеля
Принцип действия теплоизоляционных материалов заключается в «пассивной защите». Благодаря этому, вода в трубах не перегревается, пока она движется к отапливаемому помещению.
Важно понимать, что в замкнутых системах без источник тепла, система утепления не предотвращает замерзание, а лишь продлевает период до начала кристаллизации воды при отрицательных температурах.
Если воду из скважины используют нерегулярно, то зимнего утепления может не хватить. При перерывах в работе более суток требуется подогрев труб, из которых была слита вода, с помощью специального электрического кабеля.
Существует два метода установки греющего кабеля: внутри трубы и снаружи.
Для внутренней установки предусмотрена специальная система с тройником и оконечной муфтой, что упрощает процесс.
Используются специальные кабели для внутренней прокладки. Они не токсичны, соответствуют высокими требованиями безопасности (хотя рекомендовано подключение через УЗО) и поставляются с герметичной оконечной муфтой. Монтаж таких кабелей прост и осуществляется через стандартные тройники.
Главным преимуществом внутренней установки является высокий коэффициент полезного действия системы обогрева, что в свою очередь снижает затраты на электроэнергию. Однако, существует недостаток: сложность в прокладке кабеля через изогнутые участки трубопровода.
Установка греющего кабеля поможет избежать образования ледяных пробок в водопроводе, тем самым предотвращая аварийные ситуации.
При глубоком залегании трубопровода ниже уровня промерзания грунтов нет нужды укладывать греющий кабель вдоль всей ветки.
Если трубопровод проложен выше обозначенной глубины, то греющий кабель следует установить по всей линии.
Система обогрева труб должна крепиться на всем протяжении внешней части, проходящей по строительным конструкциям.
Кабельный обогрев может осуществляться двумя методами: наматыванием с внешней стороны трубы и прокладыванием внутри.
После ввода водоснабжения в дом трубы также требуют обогрева в помещениях, где нет постоянного отопления.
Греющий кабель устанавливается не только на трубопроводах, но и на всех видах запорной и соединительной арматуры.
Чтобы сократить теплопотери во время работы системы обогрева кабелями, трубы обворачивают теплоизоляцией, в случае необходимости также закрывают гидроизоляцией.
Оперативный способ обогрева труб
Обогреваемый участок водопровода.
Греющий кабель на подземной линии.
Утепление труб перед входом в дом.
Прокладка кабеля внутри трубы.
Обустройство водопровода в подвале.
Прокладка кабеля по арматуре.
Теплоизоляция поверх кабеля.
При установке греющего кабеля снаружи следует в первую очередь обеспечить его плотное прилегание на предварительно очищенной поверхности. Кабель фиксируется на трубе с помощью алюминиевой ленты, после чего лента накладывается сверху всего кабеля для предотвращения его контакта с теплоизоляционным материалом.
Пластиковые трубы рекомендуется предварительно обматывать фольгой для равномерного распределения тепла.
Чтобы увеличить теплоотдачу, можно использовать несколько кабелей, установленных линейно или по спирали. При спиральном шаге в 5 см длина проводника увеличится в 1,7 раза по сравнению с длиной охватываемой трубы.
Монтаж терморегулятора позволяет значительно экономить электроэнергию, так как отопление включается только по достижении заданной температуры. Рекомендуемые значения для включения – от 3 до 5 градусов Цельсия.
Греющий кабель всегда устанавливается с теплоизоляцией, иначе затраты на обогрев окружающего пространства будут чрезмерными.
Дополнительные меры предосторожности при монтаже
Для скважин с использованием погружного насоса перед длительным его простоем необходимо проводить консервацию системы. Для этого трубы укладываются с уклоном к водоисточнику, а на выходе подающей трубы устанавливается обратный клапан.
После выключения насоса его вместе с подводящими трубами извлекают, а вода сливается самотеком обратно в скважину. При этом методе желательно избегать образования «карманов», где могла бы остаться вода. Недостатком данного способа при использовании металлических труб является ускорение коррозии.
Также редко применяется метод «труба в трубе», когда на водопровод устанавливается труба большего диаметра, которую утепляют снаружи. Воздушный промежуток, образуемый при этом, служит дополнительной защитой от холода.
Ввод внешней трубы в подвал дома с воздухом, циркулирующим между прослойками и подвалом, может обеспечить дополнительное тепло для подземного водопровода.
Обогрев воздушной прослойки за счет температуры технического помещения – это один из самых простых способов обеспечить тепло вблизи водопровода.
Еще одним решением может стать установка второй трубы для принудительной циркуляции воды, которая будет вести от подвала к скважине, а также система кранов для переключения подачи воды в дом или в эту трубу.
Регулярно активируя насос, можно закачивать в систему теплую грунтовую воду, а холодную воду откачивать обратно в скважину. Это решение особенно удобно в тех случаях, когда дом долгое время остается без хозяев и отсутствует потребление воды.
Существует популярное мнение, в том числе распространенное в интернете, о том, что предотвратить замерзание воды можно за счет создания избыточного давления в системе. Однако на самом деле температура, при которой вода превращается в лед, понижается всего на 1 градус при увеличении давления на каждые 130 атмосфер. Создать водопровод, способный выдерживать такое давление, практически невозможно.
Выводы и полезное видео по теме
Видео #1. Простое утепление стен и крышки кессона с использованием пенопласта изнутри:
Видео #2. Устройство скважины с кессоном и детали утепления:
Проблемы с промерзанием скважины и трубопровода могут привести не только к остановке водоснабжения, но и к повреждению оборудования и частей системы, восстановление которых потребует значительных финансовых и временных затрат. Проще качественно утеплить систему один раз и наслаждаться постоянным доступом к воде на протяжении многих лет.
Пожалуйста, делитесь своими мыслями в комментариях ниже. Мы будем рады услышать ваши истории о собственном опыте утепления автономного водоснабжения. Возможно, у вас есть вопросы или интересные сведения, которыми вы готовы поделиться с нами и другими посетителями сайта.
