Бурение скважин на воду – первый этап реализации автономного водоснабжения Вашего дома. Завершив этот этап, возникает вопрос: как доставить воду в дом? Вторым, не менее важным, этапом является обустройство скважин или, как это еще называют, обвязка скважин. Что же входит в термин «обустройство скважины»? Это комплекс инженерных и строительных работ, призванный обеспечить Вам комфортное проживание в загородном доме. Обустройство скважины можно выполнять как сразу после бурения, так и потом – в любое удобное время.
Без специальных устройств, у Вас вряд ли получится достать воду из пробуренной скважины. Процесс обустройства скважины – и есть установка этих специальных устройств. Их не так много, но установку должны выполнять профессионалы, потому что любая ошибка может вывести из строя дорогостоящее оборудование, а если “постараться” то испортить и саму скважину.
После того как обустройство скважины будет полностью завершено, Вы можете подключить внутреннюю систему водопровода дома к источнику воды находящейся под постоянным, стабильным давлением.
Некоторые фирмы предлагают типовые варианты водоснабжения, но разрез грунта, глубина скважины, удалённость от ввода в дом, водопотребление, близость воды к поверхности и т.д. индивидуальны для каждого заказчика, поэтому специалисты компании предложат проект, оптимальный по конструкции и цене именно для вашего объекта.
По окончании бурения скважины для целей водоснабжения Вы получаете скважину, т.е. трубу, торчащую на поверхности, как правило, на длину 0,5 м. Так же месте со скважиной Вы получаете паспорт с указанными в нём техническими характеристиками и приложенными к нему актом выполненных работ и актом передачи скважины. В паспорте на скважину бытового назначения должны находиться параметры скважины, нужные для дальнейших работ по водоснабжению:
Глубина скважины.
Инструментом какого диаметра пройдена скважина.
Чертёж или схема скважины.
Указание глубины, на которой находятся водоактивные интервалы.
Также нужно провести опытно-фильтрационные работы (далее ОФР) В результатах ОФР должны находиться параметры скважины, необходимые для работы:
Точное указание глубины, на которой находятся водоактивные интервалы.
Статический уровень воды.
Динамический уровень воды.
Сезонный статический уровень воды.
Сезонный динамический уровень воды.
Удельный дебит скважины.
Средний дебит скважины.
Кроме того, проведение ОФР влечёт за собой обязательную опытную откачку скважины. Проведение откачки обязательно перед использованием скважины и отбором проб на анализ. Обязательно потому, что в стоимость буровых работ входит только строительная прокачка при помощи компрессора, с целью удаления шлама (отхода породы), который остался в скважине после бурения. Прокачка компрессором не удаляет весь шлам из скважины, только основную часть: мелкие частички породы под давлением, создаваемым компрессором забиваются в водоносные разломы, которые обеспечивают приток воды. Если труба перфорированная – шлам забивает перфорацию. Закупориваются мелкие водоносные разломы. Во время откачки остатки шлама вымываются из разломов. Этим объясняется «раскачка» скважин. Кроме того, если проводится дезинфекция скважины с помощью хлорной извести, с целью дальнейшего взятия БАК анализа, откачка обязательна. Многие насосы не работают в воде с примесями – их засоряет тот же шлам. Подытожим: перед использованием скважины обязательно нужна прокачка, будут это опытно-фильтрационные работы или прокачка своими силами.
Для правильного подбора насосного оборудования нужно иметь вышеуказанные паспорт, результат ОФР и примерно знать предполагаемый расход воды. Обычно расчёт можно вести исходя из количества людей, которые будут проживать в доме и информации о точках разбора воды (их мощности и местонахождении).
Вода должна поступать по трубам не только в требуемом количестве, но и с определенным напором. Поскольку она поднимается из-под земли, а расходуется на участке и на всех этажах коттеджа, нужно такое давление в трубах, чтобы из крана на самом верхнем этаже вытекала не тоненькая ниточка, а струя с достаточным для пользования напором. Минимальную высоту, на которую необходимо поднять воду над уровнем земли при ее движении к точке водоразбора (с учетом преодоления сопротивления труб), называют свободным напором.
Чтобы создать необходимый напор из крана, давление должно быть не менее 1 атм., для посудомоечной машины и газового нагревателя – 0,75 атм., для стиральной машины - 1 атм., для системы полива – 1,5-2 атм., а для гидромассажных приборов (душа или ванны джакузи) - целых 2 атм. Одновременно могут включаться несколько потребителей, в том числе значительно удаленные от источника (в гараже, в бане, в системе полива), а напор воды для каждого из них должен иметь вышеприведенное значение. Поэтому давление, создаваемое в водопроводе, призвано поддерживать все показатели напора для отдельных потребителей.
Дебит скважины иногда может быть ниже фактического суточного расхода воды. Это приводит к периодическому понижению уровня воды в скважине в течение суток. В таком случае производительность насоса и периодичность его включения необходимо согласовывать как с расходом воды, так и с дебитом скважины. Однако расход воды в течение суток - показатель случайный, зависящий не только от присутствующих в доме людей и их намерений, но и от времени года: летом он всегда выше. При выборе производительности насоса и давления в трубах учитывают дебит скважины и необходимый напор воды, а также предполагаемый суточный ее расход в самый напряженный летний период.
Важно определить два наиболее критичных режима работы водопровода: поддержание необходимого напора воды при ее максимальном расходе и ограничение напора при отсутствии расхода. Они и влияют на выбор производительности насоса, максимальное и минимальное давление в трубах, на материал и диаметр труб, на необходимость в дополнительных емкостях и их размер, на возможность усложнения водопровода в дальнейшем (увеличение протяженности труб и числа потребителей). Приобретение насоса с запасом по мощности, хоть и потребует дополнительных затрат при сборке водопровода, но в итоге обойдется в 5-7 раз дешевле, чем замена насоса из-за недостаточной мощности при расширении сети.
Итак, имея на руках все вышеуказанные данные, можно приступить расчёту нужного оборудования.
Замеряем величины.
Величина L1 – глубина погружения насоса от поверхности + высота до самой верхней точки разбора от земли.
Величина L2 – длина водовода до дома + длина водопровода в доме по горизонтали.
Величина Р – давление в системе в атмосферах.
Величина H – напор.
Расчётная формула:
Н=L1+0.1*L2+10*P
Глубина погружения насоса от поверхности – это динамический уровень в скважине, плюс минимум 5 метров, В пять метров, закладываются сезонные колебания уровня воды. Динамический уровень известен по результатам ОФР. Внимание, динамический уровень всегда разный для разных насосов. Дальше проще: 10 метров по горизонтали – один метр по вертикали, давление одна атмосфера – 10 метров по вертикали.
Количество требуемой воды – это пиковое количество отбираемой воды всеми точками разбора в единицу времени. (Унитаз, рукомойник, стиральная машина, душевая кабина и прочее). Как рассчитать количество потребляемой воды в единицу времени? Приведённая далее методика расчёта поможет Вам сделать это.
Методика расчета предназначена для индивидуальных домов, оснащенных канализацией (септиком), с ваннами и другим оборудованием, потребляющим значительное количество воды.
1. Определите суммарный коэффициент потребления воды Y. Для этого составьте перечень точек разбора в Вашем доме и укажите количество каждого вида оборудования.
2. Заполните таблицу 1, ее вторая колонка представляет собой таблицу коэффициентов частоты использования каждого вида оборудования X. В третьей колонке укажите количество устройств каждого вида оборудования в Вашем доме (n). В правой колонке таблицы умножьте значение X на n. Просуммировав значения этой колонки, Вы получите суммарный коэффициент потребления воды Вашего дома.
Таблица 1. Определение суммарного коэффициента потребления Y
Вид оборудования
Коэффициент использования X
Количество каждого вида n
Произведение X*n=Y
Туалет
3
Душ
2
Ванная
2
Кран в раковине
6
Биде
1
Кран в кухне
2
Стиральная машина
2
Машина для мытья посуды
2
Кран для полива
2
3. В зависимости от полученного значения суммарного коэффициента Су определите значение максимального расхода воды, необходимого для Вашего дома. Эти значения представлены в таблице 2.
Например, если у Вас в доме туалет, душ, кран в раковине, кран на кухне (каждого устройства по одному), то Ваш коэффициент потребления равен Y= 3+2+6+2=13. Ближайшее значение Y в таблице равно 12, следовательно, Вам для нормального функционирования системы водоснабжения дома необходимо обеспечить максимальный расход около 36 литров в минуту. Это 2,15784 м3/ч.
Насосы характеризуются двумя параметрами напором и мощностью.
Напор это величина Н, количество воды Вы можете посчитать сами.
Приведём примеры расчёта.
Пример 1:
По паспорту
Глубина скважины
60 м
Обсадная труба
30 м
Внутренний диаметр трубы
114 мм
По результатам ОФР
Дебит скважины
2,2 л/с
Динамический уровень
12 м
Глубина загрузки насоса
19 м
По предварительным расчетам
Длина водовода до дома
20 м
Длина водопровода в доме по горизонтали
15 м
Высшая точка разбора от земли
6,5 м
Давление в системе
3 атмосферы
Требуется воды
2,1 м3/час
Российские насосы самые дешевые, но, к сожалению, и самые недолговечные.
Далее по рейтингу идут насосы итальянских фирм, таких как «Nocchi», «Ebara», «Speroni», «Lowara», «Sumoto» и т.д. Они дороже российских, но немного дешевле немецких насосов. То же можно сказать и об их качестве.
Самые надёжные (на наш взгляд), но и наиболее дорогие насосы предлагают дилеры немецких компаний «Grundfos», «Wilo», «KSB» и др. Наиболее качественными себя зарекомендовали насосы мирового лидера в производстве насосов компании «Grundfos». Этот концерн производит насосное оборудование на территориях многих стран, в том числе Германии, Дании, Испании, России. Компания «Grundfos» обеспечивает наиболее современную систему технической поддержки на весь спектр своей продукции.
Наиболее приспособленными для наших условий зарекомендовали скважинные насосы фирмы «Grundfos» серии SQ. Они прекрасно адаптированы к Российским электросетям (работают при напряжении от 155В до 280В). Насосы скважинные серии SQ предназначены как для длительного режима эксплуатации, так и для работы в режиме повторно-кратковременных включений в совершенно различных областях. Очень хорошо зарекомендовали себя для водоснабжения жилых домов.
Для примера приведём 3 насоса (при желании можно провести подборку по остальным производителям, для этого Вам следует обратиться к специалисту компании)
Итак, рассчитаем насос по вышеуказанной схеме:
Н=19+6,5+3*10+20*0,1+15*0,1=59,0
Минимальный напор 59м, производительность 2 м3/час или 0,58 л/с
Отечественный производитель:
1. Погружной насос "Водолей" БЦПЭУ 0.5-40 У
Цена: от 6800 до 8900 руб (на 25.01.2010)
Мощность: 720 Вт
Производительность: 60 л/мин.
Диаметр: 95 мм
Напор: 60м.
2. Погружной насос «Водомет» 60/72
Цена: От 7000 до 10600 руб. (на 25.01.2010)
Мощность: 880 Вт
Производительность: 60 л/мин
Напор: 72 м
3. GRUNDFOS SQ 2-55
Цена: от 18600 руб. до 24414 руб. (на 25.01.2010)
Напор, м: 30-70
Подача, м3/час: 0,8-3
Входная мощность, Вт: 650
Диаметр, мм: 74
Длина, мм: 774
Напряжение, В: 220
Подключение, дюйм: 1 1/4
Ток, А: 5,3
Так же можно поставить не очень мощный насос, и добавить в систему циркуляционный насос, но при такой системе возможны осложнения (она монтируется в особых случаях, поэтому рассматриваться в данном примере не будет).
Насос должен включаться при открывании любого крана водопровода. Так что пользование водой несколькими членами семьи может привести к слишком частым его пускам и остановкам, а это сократит срок его службы. Чтобы снизить количество пусков-остановок и поддерживать постоянное давление в сети, устанавливают гидроаккумуляторный бак. Он играет роль промежуточной буферной емкости и служит малоразмерным аналогом водонапорной башни - при открывании любого крана вода начнет поступать к пользователю под довольно большим, заранее настроенным давлением. И лишь после частичного опорожнения бака, когда давление в нем упадет до определенной величины, реле давления включит насос. После закрывания крана насос некоторое время продолжит качать воду из скважины, заполняя бак и повышая давление в нем до первоначального значения.
Автоматика подбирается исходя из целей использования системы и комплектации насоса. Например, если в «Grundfos» обратный клапан и реле сухого хода (защита системы от холостого хода) встроен, то при использовании насосов «Водолей», его нужно покупать и устанавливать отдельно. Альтернативой является система определения уровня воды в скважине.
Реле сухого хода
Реле сухого хода (с гидроизоляцией)
Датчики сухого хода и пульты
Для систем с постоянным давлением нужен обратный клапан, реле давления, автомат, пускозащитное устройство и гидроаккумулятор, пусть с минимальным объёмом.
Обратный клапан
Реле давления
Реле давления (корпус реле давления похож корпус на реле сухого хода, не путайте их).
Пускозащитные устройства
Эти устройства при правильной установке составляют автоматику для насосного оборудования. Существует ещё множество подобных систем от различных производителей все перечислять мы здесь не будем, выбирайте по балансу цена-качество в соответствии со своим оборудованием и предпочтениями. По поводу качества всегда можете проконсультироваться у нас.
Рекомендации по назначению порогов срабатывания реле давления систем водоснабжения индивидуального дома.
Разница порогов срабатывания Р max – Р min определяет величину объема воды, выдаваемого гидроаккумулятором системы водоснабжения. Чем больше эта разница, тем эффективней работа гидроаккумулятора, но мембрана в этом случае нагружается сильнее и может разорваться.
Значение Р min (давление включения насоса) определяется исходя из значения гидростатического давления (высоты воды) в системе водоснабжения Вашего дома. Например, если максимальная высота труб в Вашей системе 10 метров, то тогда давление водного столба будет эквивалентно давлению 10 метров воды, что равно в среднем 0,5 атм.
Каким должно быть минимальное значение давления Р min? Давление воздуха в камере противодавления гидроаккумулятора должно быть равно гидростатическому, то есть в нашем случае 0,5 атм. Нижний порог срабатывания Р min в таком случае должен быть несколько больше (на 0,05 атм.) давления воздуха в гидроаккумуляторе.
Однако, необходимо чтобы система работала устойчиво. Наиболее критичной, с точки зрения стабильности работы, является самая высокая точка разбора (например, кран или душ на верхнем этаже). Кран работает нормально, если перепад давления в нем не менее 0,25 атм.
Следовательно, давление должно быть 0,25 атм. плюс значение гидростатического давления этой точки. Таким образом, минимальное значение давления газа в гидроаккумуляторе равно 0,25 атм. плюс значение приведенного гидростатического давления в точке расположения гидроаккумулятора (расстояние по высоте между верхней точкой разбора и точкой расположения гидроаккумулятора). В нашем случае, если гидроаккумулятор расположен в низшей точке системы водоснабжения, то минимальное значение в нем следует назначить 0,5 атм. + 0,25 атм. = 0,75 атм., а порог срабатывания (включения) насоса Р min = 0,75 атм. + 0,05 атм. = 0,8 атм. Если гидроаккумулятор расположен в верхней, а датчик давления в нижней точке системы, то давление газа в гидроаккумуляторе следует назначить 0,25 атм., а порог включения насоса Р min = 0,8 атм.
При назначении верхнего порога срабатывания системы автоматического водоснабжения необходимо учитывать несколько моментов: в первую очередь напорную характеристику насоса. Значение напора, создаваемого насосом в метрах водяного столба, разделенное на 10, покажет максимальное значение давления. Однако необходимо учитывать:
в характеристиках насоса указаны максимальные параметры без учета гидравлических сопротивлений трубопроводов.
напряжение в электрической сети часто не соответствует номинальному 220 В.
при максимальных значениях напора, расход насоса минимален и Ваша система будет заполняться очень долго.
при длительной эксплуатации характеристики насоса уменьшаются.
Учитывая вышесказанное, мы рекомендуем назначать величину верхнего порога срабатывания на 30% ниже, чем максимальное значение напора Вашего насоса.
Однако, первоначальным моментом при определении верхнего порога срабатывания является высота Вашего дома, вернее, высота системы водоснабжения. Чтобы определить величину верхнего порога срабатывания, прибавьте к высоте Вашей системы водоснабжения 20 метров и разделите на 20. Вы получите давление верхнего порога срабатывания, выраженное в атмосферах.
В случае, если нужно единовременно отобрать сравнительно небольшое количество воды (соизмеримое с объёмом воды в скважине), можно в качестве накопительной ёмкости использовать саму скважину. Скважина в этом случае может быть очень низкодебитной.
Гидроаккумуляторы представляют собой важную часть в системе водоснабжения или отопления. Применять их как отдельные автономные устройства невозможно. Они являются лишь частью целой инженерной конструкции.
Как уже говорилось ранее, насос должен включаться при открывании любого крана водопровода. Так что пользование водой несколькими членами семьи может привести к слишком частым его пускам и остановкам, а это сократит срок его службы. Чтобы снизить количество пусков-остановок и поддерживать постоянное давление в сети, устанавливают гидроаккумуляторный бак. Он играет роль промежуточной буферной емкости и служит малоразмерным аналогом водонапорной башни. Теперь при открывании любого крана вода начнет поступать к пользователю под довольно большим, заранее настроенным давлением. И лишь после частичного опорожнения бака, когда давление в нем упадет до определенной величины, реле давления включит насос. После закрывания крана насос некоторое время продолжит качать воду из скважины, заполняя бак и повышая давление в нем до первоначального значения. Строительно-монтажная организация подберет объем бака и величину давления в соответствии с производительностью насоса и планируемым пиковым расходом воды. Выставленные при настройке водопровода верхнее и нижнее значения давления фиксируются. Настроечные винты пломбируются для исключения возможности их самопроизвольного смещения, способного привести к аварии. Самовольное нарушение пломб лишает пользователя гарантии фирмы на работоспособность сети.
a) Основное назначение:
1. Поддержание на одном определенном уровне давления
2. Ослабление силы гидравлических водных ударов,
3. Гидроаккумулятор поддерживает необходимое давление в системе водоподачи в то время, когда насос отключен.
4. Предохранения насоса от частого включения, что способствует увеличению ресурса насоса. (Установлено, что чем больше масса вращающихся частей насоса, тем большее на его долговечность отрицательно влияет режим «пуск-остановка».)
b) Устройство и принцип действия
Гидроаккумулятор состоит из:
стального сварного окрашенного порошковой краской с последующим оплавлением сосуда с контрфланцем, а так же приваренными ножками;
стального оцинкованного фланца, с резьбовым штуцером с наружной резьбой, крепящегося к контрфланцу сосуда шестью болтами;
сменной мембраны изготовленной из бутилкаучука;
воздушного клапана с колпачком и крышкой из пластмассы;
для горизонтальной компоновки – площадкой для крепления насоса.
В исходном состоянии в гидроаккумулятор со стороны воздушного клапана закачан воздух до давления 2 атм. По сути, это большая емкость для воды, в которой встроена эластичная мембрана. Одна половина этой емкости заполнена водой, а другая – сжатым воздухом.
В рабочем состоянии со стороны штуцера фланца в мембрану гидроаккумулятора под давлением поступает вода, сжимая воздух, который в свою очередь выталкивает воду из мембраны при выключенном насосе и открытом водоразборном кране.
c) Как правильно выбрать гидроаккумулятор?
Если не стоит задача накапливания воды под давлением, то минимально необходимый объем гидроаккумулятора выбирается из условия ограничения количества включений насоса - поэтому это условие является определяющим.
Для погружных насосов рекомендованы гидроаккумуляторы как горизонтальной, так и вертикальной (В) компоновки. Гидроаккумуляторы емкостью 24 литра предпочтительны для насосов мощностью до 500 Вт, гидроаккумуляторы емкостью 50 литров – для насосов мощностью до 1 кВт, а гидроаккумуляторы емкостью 100 литров – для насосов мощностью до 1,5 кВт.
Если такая задача поставлена, при выборе необходимого объема гидроаккумулятора нужно точно знать следующие показатели: предельно возможное количество потребляемой воды, параметры давления при включении и выключении насоса.
Для расчета этих величин используются специальные формулы. Как рассчитать количество требуемой воды в единицу времени говорилось ранее в разделе о выборе насосного оборудования. А вот так выглядит методика расчёта объёма гидроаккумулятора:
Для определения объема гидроаккумулятора надо решить, сколько раз в час (а) допускается включение гидроаккумулятора при максимальной интенсивности потребления. Нормальным считается 10-15 раз в час. Требуется также назначить пороги срабатывания реле давления станции водоснабжения (Р min и Р max). Нижний порог Р min для двухэтажных домов обычно равен 0,75 атм., а верхний порог Р max – 1,5 атм..
Тогда, для определения объема гидроаккумулятора надо воспользоваться следующей формулой:
где V - полный объем гидроаккумулятора (литр),
Q max - максимальное значение потребного расхода воды (литр/мин),
а - количество пусков системы в час,
P min - нижний порог давления при включении насоса,
P max - верхний порог давления при выключении насоса,
Po - начальное давление газа в гидроаккумуляторе.
Расчет давления воздуха в гидроаккумуляторе.
Какое первоначальное давление воздуха должно быть в гидроаккумуляторе? Если Вы установили гидроаккумулятор в подвале, то его минимальное значение легко подсчитать. Надо взять высоту в метрах от подвала до верхней точки Вашей системы водоснабжения. Например, для двухэтажного дома это 6-7 метров, трехэтажного - около 10 метров, потом прибавить к этому значению 6 и разделить на 10. Вы получите необходимое значение в атмосферах. Например, для двухэтажного дома 7 + 6 = 13 / 10 = 1,3 атмосферы. Это минимальное значение давления воздуха в гидроаккумуляторе. В противном случае, вода из него не будет поступать на второй этаж Вашего дома. Однако завышать эти значения не следует, иначе в гидроаккумуляторе просто не будет воды. Обычно завод-изготовитель сам устанавливает давление воздуха в размере 1,5 атм., но может случиться так, что давление воздуха в купленном Вами гидроаккумуляторе будет другое. Следует первоначально проверить его обыкновенным манометром, подсоединив его к ниппелю гидроаккумулятора и, при необходимости, увеличить его с помощью автомобильного насоса.
Работоспособность и долговечность гидроаккумулятора зависят именно от выбранного объема устройства и его настроек при установке.
d) Виды гидроаккумуляторов
Существуют вертикальные и горизонтальные гидроаккумуляторы. Каждое название говорит само за себя. Бывает так, что гидроаккумулятор выбирается в зависимости от размеров помещения, тогда вопросов у покупателя не возникает. А вот если есть возможность установить и тот, и другой, то выбор затрудняется. В таких случаях наши специалисты посоветуют Вам выбрать гидроаккумулятор, исходя из способа удаления воздуха в резиновой мембране. В водопроводах вода содержит растворенный воздух. Этот воздух постепенно отделяется от воды и собирается в разных местах. Так образуются воздушные пробки в системе. Полость гидроаккумулятора – не исключение. Чтобы удалить этот воздух и пробки, которые могут появляться даже после монтажа или ремонта системы в гидроаккумуляторных конструкциях устанавливают дополнительный элемент – фитинг. На него монтируется клапан, который периодически удаляет накопившийся воздух. Следовательно, если используется гидроаккумулятор вертикального типа объемом более 100 литров, воздух собирается в верхней его части. Тогда удалить ненужные воздушные пробки можно именно с помощью этого специального клапана. Такая конструкция может использоваться только в гидроаккумуляторах большого объема, маленькие не оснащаются такими деталями. Устранить воздушные пробки возможно только при помощи полного слива системы.
e) Монтаж гидроаккумуляторов
Специфика работы гидроаккумуляторов несколько отлична от подобных ему систем. Работают гидроаккумуляторы постоянно, имеют динамический режим наполнения. В связи с этим монтаж их должен производиться с учетом следующих требований. Закреплять гидроаккумулятор необходимо со значительным запасом прочности. Чтобы снизить уровень вибрации или шума, крепить следует через резиновые прокладки для уплотнения. Вибрационные потоки могут передаваться по трубопроводу, поэтому подсоединять гидроаккумулятор нужно с помощью гибких, например, резиновых, элементов. Важно, чтобы их диаметр не сужал сечение на входе системы подвода воды. Нужно иметь в виду такую особенность. При первом использовании гидроаккумулятора, который очень долго хранился до эксплуатации, нужно осторожно наполнять его водой. Дело в том, что под высоким давлением воздуха, который закачали еще на заводе-изготовителе, мембрана имеет свойство слипаться. Чтобы не допустить этого, воду нужно подавать медленно. Иногда нужно удалить воздух внутри мембраны перед пуском гидроаккумулятора. Монтировать гидроаккумуляторы следует таким образом, чтобы к ним имелся свободный доступ в процессе эксплуатации или ремонта. Иногда причиной поломки может стать даже мелочь, например, неправильно подобранный диаметр труб, слишком низкое напряжение, неотрегулированное давление в реле. Не стоит рисковать и экспериментировать, лучше обратиться к профессионалам и в дальнейшем не задумываться о возможных неполадках.
Наливные баки различаются в первую очередь по материалам изготовления.
В данный момент существуют:
бетонные с внутренним покрытием
стальные (нержавейка или черный металл)
пластиковые (эластичные и не эластичные)
Также они различаются по объёму, назначению и наличию обогрева. Рассмотрим самые распространенные:
Нержавейка
При изготовлении используются пищевые нержавеющие стали титано- и никеле содержащие от 0,8 до 4 мм российского и импортного производства. Разработанные типоразмеры удовлетворяют большинству требований клиентов как к объему, так и к расположению емкостей (навесные, горизонтальные и вертикальные). Значительная часть емкостей комплектуется для установки ТЭН (теплоэлектро-нагреватели с терморегуляторам).
Пластик
Пластиковые баки могут быть эластичными и не эластичными. Эластичные используются в основном для нефтепродуктов и на Урале спросом практически не пользуются, поэтому остановимся на не эластичных.
1. Свет и цвет
Материал изделий должен обладать светозащитными свойствами, что позволяет предохранять находящиеся в баках жидкости (например, питьевую воду) от зацветания. Синий цвет баков идеально подходит для использования под питьевую воду и имеет презентабельный внешний вид. Черный цвет баков позволяет быстро и эффективно нагреть хранящуюся воду при помощи солнечных лучей, при этом сохраняя высокую устойчивость изделий к ультрафиолетовому излучению.
2. Форма
Баки прямоугольной формы, обеспечивающие удобство транспортировки и монтажа благодаря размерам, соответствующим стандартам входных проемов.
Баки цилиндрической горизонтальной формы обычно имеют большой литраж, обладают привлекательным дизайном. Конструкция баков обеспечивает надежную устойчивость, как при стационарном использовании, так и при транспортировке.
3. Конструкция
В верхней части емкости бак должен иметь завинчивающуюся инспекционную крышку большого диаметра. В инспекционную крышку баков монтируется дыхательный клапан, работающий при наполнении и опорожнении изделий. Жесткость баков обеспечивается за счет особой формы исполнения и толщины стенок.
4. Обогрев
Как правило, для обогрева баки снабжаются ТЭН-ами. По схеме, аналогичной, приведённой выше.
Так же наливные баки можно использовать в конструкциях систем водоснабжения с постоянным давлением, смонтировав схему, похожую на используемую, в наполнении сливного бачка унитаза.
Водонапорная башня — сооружение в системе водоснабжения для регулирования напора и расхода воды в водопроводной сети, создания её запаса и выравнивания графика работы насосных станций.
Водонапорная башня, по сути это просто резервуар поднятый над землёй, более того его не обязательно ставить на опоры. Если есть горка можно поставить просто на горке. Каждые 10 метров высоты будут давать плюс одну атмосферу в системе.
Общие сведения
Водонапорная башня состоит из бака (резервуара) для воды, обычно цилиндрической формы, и опорной конструкции (ствола). Регулирующая роль водонапорной башни заключается в том, что в часы уменьшения водопотребления избыток воды, подаваемой насосной станцией, накапливается в водонапорной башне и расходуется из нее в часы увеличенного водопотребления. Высота водонапорной башни (расстояние от поверхности земли до низа бака) обычно не превышает 25 м, в редких случаях — 30 м; ёмкость бака — от нескольких десятков м³ (для малых водопроводов) до нескольких тысяч м³ (в больших городских и промышленных водопроводах). Опорные конструкции выполняются в основном из стали, железобетона, иногда из кирпича, баки — преимущественно из железобетона и стали. Водонапорные башни оборудуют трубами для подачи и отвода воды, переливными устройствами для предотвращения переполнения бака, а также системой замера уровня воды с телепередачей сигналов в диспетчерский пункт.
Унифицированные стальные водонапорные башни системы Рожновского изготавливаются по ТП 901-5-29 с емкостью баков 15,25,50 мЗ и цилиндрическими опорами высотой 9,12,15,18 м. заполняемыми дополнительными запасами воды.
Назначение и область применения
1. Унифицированные водонапорные башни предназначены для применения в системах сельского, хозяйственного водоснабжения, а также для водопроводов небольших предприятий и населенных пунктов.
2. Башни предназначены для регулирования неравномерного водопотребления, хранения ограниченного резервного и противопожарного запасов воды,
3. Выбор объема башни и высоты ствола обосновывается технологическим расчетом при проектировании систем водопровода.
4. Башни рассчитаны для строительства в районах со следующими характеристиками:
расчетная зимняя температура наружного воздуха не ниже - 40°С;
вес снегового покрова до 100 кг/кв. м;
скоростной напор ветра до 45 кг/м;
сейсмичность - не выше 6 баллов.
Не допускается применение башен в районах с особыми условиями строительства (вечная мерзлота, карстовые явления, высокая сейсмичность и т. д.).
5. Башни предназначены для эксплуатации при температуре поступающей воды не менее 6° С преимущественно из буровых скважин. Для эксплуатации башен в районах с расчетной зимней температурой ниже минус 20°С необходимо обеспечивать как минимум двукратный водообмен в сутки.
Технические данные, конструктивные решения
1. Водонапорные башни состоят из бака объемом 15, 25, 50 м3 и цилиндрической опоры, изготавливаемой из отдельных частей длиной 3, б, 9 м (в зависимости от условий транспортировки по согласованию с потребителем) и собираемых в единую конструкцию на месте установки.
2. Баки различной емкости имеют один унифицированный диаметр, объем бака изменяется в зависимости от его высоты.
3. Опора бака состоит из одного или нескольких элементов, изготавливаемых из стали.
4. Сборка купола и отдельных частей опоры в единую конструкцию осуществляется непосредственно на месте установки башни монтажной организацией.
5. Водонапорные башни устанавливаются на сборные или монолитные бетонные фундаменты и крепятся посредством приваривания днища опоры к складным деталям, расположенных на фундаменте.
6. Нижняя часть опоры башни обсыпается местным грунтом на высоту 2,45 м над поверхностью земли.
7. Для обслуживания башни комплектуются отдельными крупными элементами наружной лестницы, а при высоте опоры более 12 м дополнительной площадкой с отдельными элементами их крепления на монтажной площадке и элементами ограждения крыши бака.
8. Обвязка водонапорных башен (врезка подающих и сливных патрубков и трубопроводов, установка переливной трубы) осуществляется монтажной организацией.
9. Башни поставляются грунтованные или окрашенные с наружной стороны.
Каждые 3-4 года и период эксплуатации необходимо возобновлять покрытие, внутренние поверхности башен окрашиваются покрытием из железного сурика на олифе, рекомендуемым Санэпиднадзором России для питьевого водоснабжения.
Ближе к суровому, уральскому дачнику.
Почему именно водонапорная башня, а не насосная станция? Во-первых, дачнику не нужно постоянное давление 2-4 атмосферы в системе. Высокое давление требует серьезных соединений, а маленькое позволяет обходиться, в общем-то, простыми шланговыми соединениями «штуцер-хомут». Во-вторых, запас воды в тонну-полторы позволяет не мучить насос частыми включениями. Ставить большой гидроаккумулятор-ресивер - все равно, что ставить большой бак. В третьих, вода в баке нагревается (а часто используется не только для хозяйственных нужд, но и для полива). Для полива нужна теплая вода, насыщенная кислородом. Поливать газонную траву так еще можно, в пищу она слабо пригодна, а вот клубнику, помидоры или огурцы в середине июля ледяной водой из скважины поливать не рекомендуется (температура воды в скважине 6-7 градусов, вне зависимости от сезона).
Поэтому дачники предпочитают, что бы был запас воды в тонну – полторы, уличной температуры, 15-20 градусов. Хочешь для хозяйства, кухни, или полива. И желательно – независимой от наличия электроэнергии. Накачал на неделю за час - пользуйся. Нечего насос каждые 5 минут дергать. Да и в случае отключения электричества проблем нет. Отсутствие оного не будет означать, что и воды тоже нет.
Проект водонапорной башни
Поскольку водяные баки должны быть подняты на достаточно большую высоту (3,5-4 метра), пространство под ними можно задействовать под уличный туалет типа «люфт-клозет» (т.е. с выгребной ямой). Можно бы (и логично) устроить там же душевую кабину.
Водонапорная башня представляет собой довольно высокое сооружение, высотой около 4 метров. В верхней части его находится достаточно емкий бак для холодной воды (ок. 800 литров). Этого объема воды хватает на несколько дней потребления группой 4-6 человек. Бак наполняется водой из скважины с помощью насоса
И наконец, под водонапорной башней будет располагаться туалет типа люфт-клозет. Если места расположения скважин и колодцев достаточно удалены (более 100 метров), можно устроить дренаж туалета непосредственно в грунт.
Рядом с водонапорной башней устраивается небольшая хозяйственная мойка с раковиной (мытье рук после работы на огороде и после туалета, хозяйственные нужды и т.д.).
При групповом водоснабжении альтернативой водонапорной башни является система с заглубленным резервуаром. (Значительно дешевле построить заглубленный резервуар, чем водонапорную башню)
Преимуществ данной системы по сравнению с обычным способом выкачки воды масса. Главнейшее из них - экономия электроэнергии. За счет чего достигается экономия электроэнергии? Выгода определяется возможностью регулирования скорости вращения глубинного насоса.
При использовании системы с заглубленным резервуаром вода выкачивается из скважины, затем поступает сначала в резервуар, а потом в систему водоснабжения.
В данном случае система управления работает с двумя насосами – глубинным и насосом подкачки. Задача сводится к поддержанию нужного уровня воды в резервуаре и поддержании стабильного давления в системе водоснабжения. Использование резервуара дает ряд преимуществ, а именно: позволяет подбирать менее мощный, следовательно, более дешевый глубинный насос, создает определенный запас воды, делает систему выкачивания воды более гибкой. Недостатком применения резервуара является усложнение системы. Возможность регулирования скорости насоса частотным преобразователем позволяет сэкономить электроэнергию за счет очень точного поддержания давления и уровня
Система управления обладает всеми необходимыми видами защит, такими как: защита от сухого хода насоса, от порыва трубопровода, обрыва фаз, проседания напряжения и др. Так же система управления обладает целым рядом преимуществ. Сигнализация дает знать о неисправности. Все аварийные, а так же и не аварийные события записываются в журнал событий преобразователя частоты. Возможно переключение с одного режима работы на другой, в зависимости от потребностей. Например, режим поддержание постоянного уровня воды в резервуаре или режим полой откачки воды с резервуара. В спящем режиме при отсутствии потребления воды преобразователь переходит в спящий режим и останавливает глубинный насос.
Вышеперечисленное значительно облегчает эксплуатацию и обслуживание системы водоснабжения для персонала насосной станции, что опять же не позволяет тратить Ваши деньги впустую.
Некоторые фирмы предлагают типовые варианты водоснабжения. Но по нашему мнению это неверно. Разрез грунта, глубина скважины, удалённость от ввода в дом, водопотребление, близость воды к поверхности и т.д. индивидуальны для каждого заказчика, поэтому мы предложим проект необходимый именно Вам.
Вариант № 1 (антикризисный - вариант)
Система без постоянного давления. Такая система монтируется дачниками, в случае, когда система водоснабжения требуется на не постоянной основе. Включил, наполнил бак или канистры, поработал на приусадебном участке и вечером уехал домой. Такая система в случае если уровень воды ниже промерзания – вода стоит ниже 3-х метров, не будет перемерзать в зимний период (при отсутствии обратного клапана, когда насос не работает, вода убегает обратно в скважину, а не замерзает в водоводе). Как правило, система дополняется антивандальными и запорными устройствами с целью предотвращения возможного урона наносимого хулиганами и «экспроприаторами». Альтернатива – маскировка скважины, например, старой бочкой.
Вариант № 2
Если вы нуждаетесь в системе водоснабжения загородного дома, в котором планируете проживать, то вам нужна система постоянного давления для эксплуатации бытовых приборов (стиральная машина, посудомоечная машина, водонагревательные приборы и т.п.)
Для этого нужно обеспечить постоянную плюсовую температуру водовода. Решается данная проблема двумя способами: постоянным обогревом водовода либо заглублением водовода ниже точки промерзания. На Урале глубина промерзания составляет 1,8 метра. Безусловно, промерзание на такую глубину происходит не каждый год, но для страховки рекомендуется не обогреваемый водовод заглублять не менее чем 1,8 метра. В случае возникновения аварийной ситуации - образования ледяной пробки в водоводе, насос проработает полчаса и выйдет из строя, не говоря уже о возможном разрыве самого водовода. Промерзание может произойти как в водоподъёмной трубе внутри скважины, так и в самом водоводе по пути от скважины до дома. Поэтому водозаборный узел должен быть тёплым в любое время года.
Водозаборные узлы делятся на 2 вида: наземные и заглубленные.
Конструкция водозаборного узла должна быть выбрана исходя из местных условий.
А) Наземный павильон.
В случае, если вода находится близко к поверхности целесообразно строительство наземного павильона, иначе водозаборный узел будет подтапливать, а зимой без обогрева узел превратится в сплошную глыбу льда, которая работать как водозаборный узел не будет. В этом случае строится наземный обогреваемый павильон.
При этом над скважиной строится отапливаемое помещение, водоподъёмная труба и участки водовода находящиеся выше уровня промерзания оборудуются обогревающим кабелем, снабженным термореле. Сам водовод идёт ниже уровня промерзания.
Б) Подземный павильон (приямок).
В случае, если грунтовые воды не залегают близко к поверхности, строится заглубленный павильон. Вокруг скважины откапывается яма, глубиной 2,2 м и 2 м шириной. Отсыпается гравиевая подушка 20-40 см. Гравиевая подушка служит фильтром при весеннем повышении уровня грунтовых вод – в скважину не намывается глина. Благодаря гравиевой подушке, зимой сохраняется плюсовая температура в приямке. На гравиевую подушку ставятся два ж/б кольца диаметром 1 м либо 1,5 м. Скрепляются цементом. Сверху монтируется ж/б крышка. Отверстие в крышке должно находиться строго над скважиной, на случай проведения ремонтных работ со скважиной. Далее идёт кирпичная кладка 40 см, и люк. Люк идет либо пластиковый, либо чугунный (подробнее о люках в разделе «Выбор расходных материалов при обвязке скважины»). С внешней стороны кольца обрабатываются битумом или другим гидроизоляционным материалом.
Монтируется: насос, водоподъёмная труба, оголовок, герметизирующий устье скважины для защиты от грунтовых вод во время весеннего колебания их уровня, страховочный тросик, обратный клапан, хомуты муфты и т.п.
Такая система работает с постоянным давлением бесперебойно круглый год. И является оптимальным решением для загородного дома.
При прокладке водовода от скважины до дома, нужно предотвратить возможность перемерзания. Существуют два способа избежать аварии.
Способ 1:
Водовод прокладывается ниже уровня промерзания. Глубина закладки составляет 2м, т.к. глубина промерзания на Урале составляет 1,8м. При этом обогрев не требуется. Водовод не промерзнет никогда. Такой способ наиболее оптимален с точки зрения экономии в долгосрочной перспективе.
Способ 2:
В случае, когда прокладка водовода затруднительна либо нерентабельна, прокладывают водовод выше точки промерзания. При этом водовод должен обогреваться. Потребность в обогреве возникает в случае, если отрыть траншею для прокладки водовода не представляется возможным (коренные породы высокой плотности выходят прямо с поверхности). Актуально для районов Большого Седельниково, Аяти, Таватуя и др. Грунтовые воды находятся близко к поверхности (Чусовской тракт от 6-ого по 12-ый километр). Водовод проходит под отрытой, регулярно очищаемой поверхностью (автостоянка или водовод пересекает дорожка к дому), дело в том, что глубина промерзания резко возрастает, если на участке, под которым проходит водовод, не лежит снежный покров.
Итак, вариант с обогревом.
Из-за больших сезонных колебаний температур наружного воздуха, трубопроводы требуют применения теплоизоляционных материалов и подогрева.
Системы защиты устанавливают на объектах, где необходимо предотвратить замерзание водопроводных или канализационных труб, а также поддерживать определенную температуру в трубопроводах с горячей водой или другими жидкостями.
Системы можно монтировать внутри водопроводной трубы или на наружной поверхности. Используют такие системы для труб различного назначения, для внутренних и наружных сетей и для трубопроводов, находящихся как над землей так и под землей.
Нагревательные кабели на трубах
Существуют несколько способов установки нагревательного кабеля на поверхность трубы:
1. Один или несколько кабелей укладывают по прямой линии вдоль трубы.
2. Кабель укладывают на трубе волнистой линией
3. Кабель спирально оборачивают вокруг трубы.
Трубопроводы обычно изолируют пенопластом, минеральной ватой или специально изготовленными для труб теплоизоляционными материалами, толщиной от 10 до 100 мм. Теплоизоляционный материал должен быть защищен от проникновения влаги. В противном случае это может привести к снижению теплоизоляционных свойств материала. Если установку над землей выполняют в специальном коробе, он должен быть прочным, безопасным и содержать предупреждающую надпись, например: - :"Внимание! нагревательный кабель 220 В"
Все траншеи, в которых установлен электрический нагревательный кабель, должны быть обозначены специальными знаками. Это можно сделать, например, уложив в грунт пластиковую ленту (красного, желтого или любого другого цвета) в области укладки кабеля или на внешней защитной оболочке, в которой он установлен. Лента должна иметь предупреждающую надпись, например:"Внимание! нагревательный кабель 220 В
Нагревательные кабели в трубах
Нагревательный кабель можно установить внутрь трубы.
Этот метод эффективен, поскольку кабель находиться в прямом контакте с обогреваемой средой.
Комбинируя различные методы обогрева, специалисты нашей компании неизменно добиваются бесперебойной работы водовода при минимальных затратах исходя из индивидуальных особенностей объекта водоснабжения.
Данная услуга состоит из ряда работ проходящих в следующем порядке.
1. Выезд инженера на участок с целью определения возможности проведения буровых работ
(бесплатно, вне зависимости от того, будет, заключен договор на выполнение работ или нет).
2. Проведение геофизических исследований с целью определения места и глубины залегания водоносных зон, проводится с целью уменьшения рисков при бурении
(гарантия наличия воды надлежащего качества в нужном объёме, определение стоимости буровых работ))
3. Заключение договора, внесение аванса в размере 30% от стоимости буровых работ по результатам геофизических исследований, определение даты проведения буровых работ.
4. Проведение буровых и обсадных работ.
(по окончании работ проводится строительная прокачка и подписание актов приёмки-передачи скважины)
5. Расчёт согласно актам.
(цена по результатам геофизических исследований может отличатся от реальной, т.к. результаты геофизических исследований имеют погрешность 2-3 м, и соответственно глубина скважины может отличаться на 2-3 м от ориентировочной как в плюс так и в минус )
6. Оформление документов.
(изготовление паспорта на скважину, где указаны технические характеристики: глубина, породы которые были пройдены, диаметры бурения, количество и виды обсадных труб, конструкция скважины, дебит скважины, полученный по результатам строительной прокачки, уровень воды и т.д.)
7. Проведение опытно фильтрационных работ.
(Целью ОФР является выяснение точных характеристик скважины: удельного дебита, уровня понижения, динамического уровня и прочие характеристики. Работа проводится для того, чтобы выяснить, сколько воды можно отобрать из скважины, в единицу времени, с определённой глубины.). По результатам строительной прокачки эту информацию можно получить тоже, но с очень большой погрешностью, что не приемлемо при подборе автоматики и насосного оборудования
8. Заключение договора на строительство водозаборного узла, монтажа водовода и автоматики.
(по результатам опытно фильтрационных работ и данным паспорта составляется смета на работы и оборудование)
8. Выемка грунта под подземный павильон водозаборного узла и канала под водовод
(откапывается на глубину 2-2,5м с целью дальнейшего монтажа водовода в дом ниже уровня промерзания)
9. Установка ж/б колец, плиты, люка, монтаж насоса, оголовка и водовода до дома.
(дом может быть не построен и находиться на стадии строительства, в этом случае возможен монтаж автоматики в приямке. Также монтаж автоматики может быть отложен до момента, когда в доме будет готово помещение, для установки автоматики)
10. Завод водовода в дом.
(Делается под фундаментом, если нет подвала, либо через фундамент, если есть подвал и он сильно заглублен)
11. Монтаж автоматики, гидроаккумулятора, пульта управления, нагнетателей, нагревателей и т.д.
(автоматика и прочие сопутствующие устройства монтируются на полипропилен, металопластик или ПНД по желанию)
12. Подключение к уже существующей разводке по дому либо прокладка разводки по всему дому.
13 Пуско-наладочные работы и тестирование всей системы.
14. Подписание актов приёмки работ.
15. Расчёт согласно актам и смете.
16. Оформление документации и гарантийных обязательств.
17. Сервисное обслуживание в течение срока по договору.
При строительстве водозаборных узлов в нашей компании предусмотрен следующий порядок оформления документов:
1. Выезд специалиста с целью осмотра объекта и оценки целесообразности ведения работ.
2. Заключение договора.
3. Составление сметы.
4. Согласование сметы.
5. Выплата аванса в размере стоимости расходных материалов
6. Транспортно-закупочные работы
7. Монтаж и пуско-наладочные работы
8. Подписание актов приёмки выполненных работ
9. Расчёт согласно договору.
10. Выдача документации по водозаборному узлу.
Гарантийные обязательства выдаются сроком от 1-го до 3-х лет на работы, на материалы согласно гарантии поставщика.
Например, во время гарантийного срока вышел из строя погружной насос. Вы связываетесь со специалистом компании, он выезжает на место и проводит осмотр. Если выход из строя произошёл не по Вашей вине и не по вине третьих лиц (пломбы на конструкции не нарушены, и не внесены изменения в конструкцию), а вследствие отказа техники либо вследствие ошибок при монтаже – проводится замена насоса за наш счёт. С поставщиками мы ведём переговоры уже без вашего участия. На время переговоров у Вас стоит наш рабочий насос. Если поломка произошла по Вашей вине, либо вине третьих лиц, Вы оплачиваете выезд специалиста и стоимость демонтажа насоса.
После всего комплекса выполненных работ, расчётов и надлежащего оформления документов, Вы получаете систему водоснабжения, на уровне открыл кран - потекла вода. (Надлежащего качества в надлежащем объёме).
