Добавить в закладки
Статьи

Вода в дом из скважины своими руками: создание напора, транспортировка и использование для кондиционирования

X

Тема этой статьи — подача воды в дом из скважины. Мы выясним, какой напор должен создавать насос; какие насосы предпочтительны для работе в скважине и как они соединяются с системой водоснабжения дома. Кроме того, нами будет затронута очень любопытная концепция — система кондиционирования, использующая воду из скважины для охлаждения помещения.

На бурении скважины хлопоты не заканчиваются. Воду нужно завести в дом.

На бурении скважины хлопоты не заканчиваются. Воду нужно завести в дом.

Напор

Очевидно, что вода в дом из скважины должна подаваться с избыточным напором.



Для этого как минимум две причины.

  1. Воде приходится преодолевать гидравлическое сопротивление труб и фитингов, что связано с неизбежным падением напора.

Кстати: пластиковые и металлопластиковые трубы всех типов обладают куда меньшим гидравлическим сопротивлением, чем стальные (включая оцинковку). В случае черной стали характеристики труб заметно уменьшаются в ходе эксплуатации за счет коррозии и накопления в водопроводе известковых отложений.

Известь и ржавчина со временем снижают просвет трубы.

Известь и ржавчина со временем снижают просвет трубы.

  1. Избыточное давление необходимо для нормальной работы смесителей и арматуры бачков унитазов. Если вода будет поступать к заливному клапану современного бачка самотеком, он просто-напросто не откроется. Впрочем, старые отечественные бачки способны работать без избыточного давления.

Итак, какой напор должен создавать насос?

Расчет

Порядок расчета довольно прост.

  • За основу берется глубина скважины. Если в силу каких-то причин документация на нее отсутствует, замер несложно выполнить с помощью груза на веревке. Учтите: насос обычно подвешивается на расстоянии не меньше метра от дна, что защищает его от попадания в крыльчатку ила и песка.
  • К глубине скважины в метрах добавляется 30 метров избыточного напора. Тем самым мы гарантированно обеспечим необходимое давление на всех сантехнических приборах.
  • Полученный результат дополнительно увеличивается на 10 процентов, чтобы компенсировать неучтенные потери на фитингах, поворотах водопровода и т.д.
Слагаемые результирующего напора.

Слагаемые результирующего напора.

Давайте выясним, каким должен быть напор насоса для 70-метровой скважины: (70+30)х1,1=110 метров.

Превышать расчетное значение не стоит по двум причинам.

  1. Это вызовет бесполезный перерасход электроэнергии.
  2. Избыточное давление подвергнет риску целостность водопровода, в первую очередь — гибких подводок к смесителям и бачкам.

Выбор насоса

Каким насосом должна транспортироваться вода в дом со скважины? Каковы критерии выбора?

Современный рынок предлагает несколько конструктивных исполнений скважинных насосов.

Перечислим их с указанием ключевых эксплуатационных особенностей.

  • Устройства наружной (надземной) установки легкодоступны для ремонта и обслуживания, в отличие от всех погружных; их беда в том, что эти изделия способны работать лишь при расстоянии от поверхности до зеркала воды, не превышающем 10 метров.
Насос для установки на поверхности.

Насос для установки на поверхности.

  • Вихревые насосы сравнительно дешевы; однако ввиду минимального (в доли миллиметра) зазора между крыльчаткой и корпусом они крайне чувствительны к примесям. При содержании взвесей больше 30 граммов на кубометр лучше предпочесть другие решения.
  • Винтовые — напротив, способны транспортировать пульпу с содержанием песка до 50 %. Цена этой неприхотливости — низкая производительность и КПД, не превышающий у лучших моделей 70%.
  • Мембранные насосы предельно дешевы и способны создавать относительно приличный напор. Их основной недостаток — в том, что мембраны механически изнашиваются в процессе работы: ресурс устройства между ремонтами не превышает 2 лет.
  • Наконец, центробежный насос — это дальнейшее развитие идеи вихревого. Напор создается ступенчато, несколькими рабочими колесами. Благодаря большому зазору между ними и корпусом допустимы взвеси в количестве до 150 г/м3 с размером частицы до 2 мм; устройства этого типа способны создавать напор до 250 метров и выше.
Центробежный скважинный насос.

Центробежный скважинный насос.

На что еще стоит обратить внимание, выбирая устройство, которое обеспечит ввод воды в дом из скважины?

Производительность в идеале должна превышать пиковое потребление семьи, но быть меньше дебита скважины. Второе требование связано с тем, что сухой ход (работа в отсутствие воды) — главный враг механики насоса: вода обеспечивает охлаждение мотора.

Справка: для семьи из 3-4 человек обычно берется насос производительностью 30-50 литров в минуту. Если вода из скважины используется для полива, расчетная производительность увеличивается вдвое.

Диаметр насоса должен соответствовать диаметру скважины. Избыточно большой зазор между корпусом и стенками обсадной трубы ухудшит охлаждение электромотора; отсутствие зазора создаст проблемы при опускании и подъеме устройства для ремонта или замены. В большинстве случаев используется насос диаметром 4 дюйма (дюйм равен 2,54 см) и обсадная труба диаметром 125 мм.

Лучше уделить внимание именитым производителям (Wilo, Grundfos, Pedrolo и иже с ними). Инструкция связана с более высокой отказоустойчивостью брендового оборудования и с характерными для них развитыми сетями сервисных центров.

Ввод

Как выглядит собственно подводка воды в дом из скважины?

В этом качестве используется обыкновенная полиэтиленовая напорная трубы. Если быть точным, ее материал — ПНД (полиэтилен низкого давления заметно прочнее, чем более дешевый ПВД). Диаметр соответствует диаметру патрубка насоса; способ крепления к патрубку — компрессионный фитинг.

Основное, на что стоит обратить внимание при прокладке ввода своими руками: подвод воды к дому от скважины выполняется ниже уровня промерзания грунта. В этом случае мы гарантированно не дадим трубе перемерзнуть в пик холодов.

На схеме, помимо глубины прокладки ввода, можно увидеть дополнительное оборудование, монтирующееся после насоса.

На схеме, помимо глубины прокладки ввода, можно увидеть дополнительное оборудование, монтирующееся после насоса.

Что делать, если выкопать траншею нужной глубины невозможно (скальный грунт, вечная мерзлота и т.д.)?

  • Ввод теплоизолируется. Для этой цели можно использовать скорлупу из пенопласта или полиуретана, завернуть трубу во вспененный полиэтилен или собрать короб, засыпанный керамзитом: выбор типа утепления — на ваше усмотрение.
  • Внутри теплоизоляции прокладывается саморегулирующийся греющий кабель, который не даст воде замерзнуть даже в отсутствие водоразбора. Кабель крепится к трубе скотчем, изолентой или хомутами.
Греющий кабель не даст трубе замерзнуть в пик холодов.

Греющий кабель не даст трубе замерзнуть в пик холодов.

Особый случай

Имеет ли какие-то преимущества в плане эксплуатационных качеств скважина на воду в доме?

Можно привести доводы и за такое решение, и против него.

  • Вероятность замерзания ввода стремится к нулю. В подвале утепленного строения температура не опускается ниже нуля даже в самые лютые морозы. Больше того, она остается стабильной даже в том случае, если дом не отапливается: грунт, как мы помним, имеет стабильно положительную температуру, от холодного воздуха же он в нашем случае теплоизолирован стенами.
  • Про рытье траншеи можно забыть.
  • Мало того: при одном и том же уровне водоносного горизонта ствол скважины, пробуренной из котлована, окажется несколько короче, что сэкономит вам некоторую сумму на буровых работах.

Одни плюсы, не так ли?

Увы, не так. Подвох — в том, что при деформации ствола скважины, падении насоса или повреждении обсадной трубы ремонтные работы часто сводятся к повторной проходке буром. Как вы понимаете, в подвале жилого дома это делается невозможным.

Расположить скважину внутри дома - довольно неоднозначное решение.

Расположить скважину внутри дома — довольно неоднозначное решение.

Кстати: обычно рекомендуется бурить не ближе трех метров от стен дома. Ограничение связано с вероятностью просадки фундамента при выборке грунта рядом с ним.

Кондиционирование

Можно ли организовать охлаждение дома водой из скважины?

Приведем несколько решений различной сложности и эффективности с их краткой оценкой.

Тепловой насос

Схема использует тепловой насос «вода — воздух». Его теплообменник отдает избыточную энергию воде, которая отбирается из одной скважины и сливается в другую. Благодаря стабильной температуре грунтовых вод в течение года тепловой насос может использоваться как для летнего кондиционирования помещения, так и в качестве зимнего отопительного прибора.

Решение весьма практично и универсально, однако в его недостатки стоит записать:

  • Высокую стоимость. Тепловой насос обойдется в 150-200 тысяч рублей; вторая скважина тоже не порадует владельца дешевизной.
  • Высокие требования к дебиту скважины. Для того, чтобы отвести 14 КВт-ч тепла, нужно нагреть на три градуса 4 кубометра воды. Столько за час отдаст далеко не всякий подземный водоносный горизонт.
Схема бурения для теплового насоса. Минимальное расстояние между заборной и дренажной скважинами  - 10 метров. Ток грунтовых вод - от забора к дренажу.

Схема бурения для теплового насоса. Минимальное расстояние между заборной и дренажной скважинами  — 10 метров. Ток грунтовых вод — от забора к дренажу.

Фанкойл в системе водоснабжения

Несравненно более дешевое решение — разомкнуть систему холодного водоснабжения фанкойлом (теплообменником с принудительным обдувом). Почему именно им? Обдув позволяет увеличить теплообмен при фиксированной площади радиатора.

Подсказка: в роли фанкойла часто используется старый внутренний блок кондиционера. Среди прочего, при его применении в этом качестве упростится отвод конденсата: все необходимые трубки и отверстия в корпусе уже присутствуют.

Почему такая схема, несмотря на простоту, не пользуется большой популярностью? Из-за смехотворной эффективности. При разумном расходе холодной воды количество тепла, которое будет отобрано у воздуха помещения, составит около киловатт-часа в сутки.

На фото - самодельный фанкойл из вентилятора и медной трубки.

На фото — самодельный фанкойл из вентилятора и медной трубки.

Циркуляционная схема

Куда более разумное решение — сделать схему с фанкойлом циркуляционной.

  • В скважину выше насоса помещается теплообменник. Желательно — медный, с частым оребрением: таким образом, мы обеспечим максимум эффективности при минимальном размере. Однако часто он представляет собой просто U-образную полиэтиленовую трубу.
  • Теплообменник соединяется с фанкойлом парой магистралей (как правило, из той же полиэтиленовой трубы).
  • Магистрали разрываются сборкой из циркуляционного насоса, группы безопасности (манометр, расширительный бачок и предохранительный клапан) и вентиля для заполнения контура.

Эффективность охлаждения для 40-метровой скважины может составить 1,5-2,5 киловатта. При этом расход электроэнергии будет меньше, чем у самого экономичного кондиционера — 60-75 ватт.

Заключение

Как всегда, в видео в этой статье читатель найдет дополнительные материалы. Успехов!

загрузка...
Добавить в избранное Версия для печати
Поделитесь:
Опубликовано: 18.10.2014


Остались вопросы? Задайте их в нашей группе вконтакте




Please leave this field empty.

Задайте вопрос эксперту

Обязательно приложите ФОТОГРАФИЮ проблемы! Чем яснее проблема - тем проще ответить эксперту









Удалить

Удалить

Удалить

Удалить

Добавить файл

Ответ эксперта придет вам на почту. Обычно время ответа от 30 минут до 2 суток