Водяная скважина – это гидротехническое сооружение, предназначенное для автономного снабжения водой. Для частного домовладения наличие собственного источника воды позволяет обустроить на участке все блага цивилизации. От канализации и душа, до полива садово-огородных насаждений. На сегодня существует несколько типов скважин, различающихся своей глубиной и технологией бурения.
Устройство скважины для воды
От традиционных, шахтных колодцев, трубные отличаются своим диаметром и способом устройства. Если простые колодцы выкапываются при помощи ручного труда или землеройной техники, то водоносные скважины делаются методом бурения.
- Абиссинский колодец. Глубина не более 30м. Скважина с тонкой обсадной трубой, заглубляемой в землю ударным методом. Абиссинские колодцы устраиваются на грунтах с низкой плотностью. Пробить скальную породу или каменистую прослойку при помощи такой технологии будет невозможно.
- Песчаная, пробуренная вручную. Глубина достигает 40м. Устраиваются в мягких грунтах при помощи ручных буровых устройств.
- Пробуренная машинным способом. Глубина до 80м. Бурятся механическими установками в породах любой плотности, в том числе, и в скальных.
- Артезианская. Глубинная скважина, заглублённая ниже, чем на 100м. Бурится для получения чистой питьевой воды.
Конструктивные особенности
Конструктивно водяная скважина состоит из ствола, представляющего обсадную трубу, заглублённую до водоносных слоёв грунта. Снизу в стенках трубы проделываются отверстия для проникновения воды внутрь скважины. Снаружи отверстия затягиваются фильтрами во избежание попадания с током воды песка и иных механических загрязнителей.
Для извлечения воды на поверхность применяются различные водоподъёмные приспособления:
- Ручные насосы.
- Электрические погружные насосы.
- Электрические поверхностные насосы.
- Автоматизированные насосные станции.
Основные компоненты
Обустройство скважины после бурения подразумевает обсадку её трубами, с установленными сетчатыми фильтрами. После обсадки скважину следует прокачать, и после этого она считается введённой в эксплуатацию.
Общие особенности конструкции всех скважин приблизительно одинаковы. Схема скважины на воду выглядит так:
- Отверстие, пробуренное в грунте.
- Стенки отверстия укрепляются обсадными трубами. Одновременно они служат для предотвращения попадания в ствол скважины загрязнённой воды из верхних слоёв почвы – так называемой верховодки. Порой скважины, пробуренные в скальных породах, обходятся без обсадных труб.
- Забой, нижняя проперфорированная часть трубы, должен располагаться в толще водоносного горизонта. Это основной принцип работы скважины. Если забой не достигнет водоносного пласта, либо проскочит его, она не будет функционировать.
- В неглубоких скважинах, где велика вероятность попадания внутрь скважины песка, обязательно следует устанавливать фильтрующие приспособления. Обойтись без фильтра можно только при заборе воды из глубинных артезианских скважин. Фильтры бывают внешними, прикреплёнными снаружи обсадной трубы, либо внутренними, крепящимися непосредственно к водозаборному шлангу насоса.
- На верхнюю оконечность обсадных труб устанавливается защитный оголовок. Он предотвращает попадание в скважину осадков, а также грязи и пыли через верхнюю горловину.
Обсадная труба
Обсадные трубы изготавливают из стали или полимеров. При неглубоком расположении водоносного слоя в обустройстве скважины применяют одну трубу. Но, если длины одной трубы не хватает, чтобы достать до воды, приходится стыковать друг с другом несколько труб. Для этого на краях труб нарезают резьбу, и соединяют их с помощью муфт. Другой вариант соединения – при посредстве электросварки.
Если диаметр бура, используемого для пробивки скважины, не превышает диаметр обсадных труб, то использовать для стыковки муфты не рекомендуется. Выступая за габариты трубы, муфта будет создавать препятствия для её погружения.
По этой же причине не следует делать чрезмерно толстые швы при сварочном соединении. Оба варианта труб – полимерные и стальные, — имеют свои преимущества и свои недостатки. Так, пластик более устойчив к воздействию коррозии, а металл – более стоек к механическим нагрузкам.
Фильтрация
адыша, вставляется пластиковая. Снизу первая погружаемая труба перфорируется.
Для этого, начиная с нижнего торца, на протяжении полутора-двух метров, в ней делают небольшие отверстия. Диаметр их не должен превышать сантиметра, а расстояние между ними 2-3см. Сквозь данную перфорацию вода проникает внутрь трубы, откуда перекачивается наверх с помощью насоса.
Защитный фильтр надевается на перфорированную часть обсадной трубы. Он исполняет защитную роль, предотвращая попадание песка внутрь скважины вместе с водой. Изготавливается фильтр из мелкоячеистой сетки, натягиваемой на трубу.
При необходимости сетка наматывается в несколько слоёв. Также, вместо сетки можно использовать проволоку из не окисляющихся материалов. Её наматывают поверх перфорации плотными мотками. В некоторых случаях для очистки воды используются погружной фильтр, являющийся отдельным приспособлением, надеваемым на шланг водяного насоса.
Источник: zen.yandex.ru
Понятие конструкции и основные элементы скважины
Конструкция для скважины – это набор элементов почвенной выработки с диаметром в поперечнике, значительно меньшим их длины, обеспечивающим долговечное и надежное создание канала между поверхностью земли и вскрытым глубинным пластовым флюидом. Основное назначение скважинного канала – геологоразведка и оценка подземных ресурсов, исследование структуры разреза, поддержание давления рабочего пласта, контроль эксплуатации месторождений, добыча природных ресурсов.
Скважины делят на следующие составные части:
- Ствол скважины – почвенная выработка, в которой расположены обсадные и фильтрующие трубы.
- Устье – начало скважинного ствола из отрезка трубы, закрепленного на поверхности земли.
- Забой – нижняя часть скважинного канала, дно.
- Цементирующее кольцо – цементно-песчаная смесь, накачанная в пространство между стенками ствола и обсадной трубы, выполняет функции герметизации и упрочнения скважинного канала.
Рис. 2 Схема скважины
- Фильтр – нижний участок скважинных обсадных труб, погруженный в пласт с добываемым ресурсом. В качестве фильтра используют часть ствола без обсадных труб, на дно которого помещает мелкозернистый гравий или специальное фильтрующее устройство.
- Обсадная колонна – соединенные вместе и погруженные в ствол обсадные трубы, нужна для изоляции скважинного канала от земляной породы ствола. Обеспечивает эффективную и надежную эксплуатацию скважины, предотвращая попадание в канал почвы и защищая его от внешнего давления.
В нефтегазодобывающей промышленности используют промежуточные обсадные колонны, служащие для разделения несовместимых геологических зон, требующих различных режимов бурения скважинного канала. В буровой отрасли применяют следующие промежуточные скважинные колонны:
- Сплошные. Полностью перекрывают весь ствол независимо от расположения основного интервала.
- Хвостовики. Колонны, предназначенные для крепления только необсаженного интервала скважины с частичным перекрытием основного.
- Летучки. Специальные промежуточные обсадные колонны, служащие только для закрытия дефектных промежутков основной колонны без учета следующих обсадных колонн.
Рис. 3 Разрез скважины
Принцип работы скважины на воду
Скважину монтируют для забора воды из подземных водных источников, при этом проводят следующие операции:
- Производят бурение почвы, используя различное оборудование и инструменты в зависимости от глубины, вида водозаборного источника и особенностей строительства скважин в данном районе.
- В полученный канал до водоносного горизонта опускают обсадные трубы с фильтром на конце, соединенные между собой в монолитную колонну посредством резьбового соединения.
- Производят подъем воды с использованием ручных или электрических насосов для скважины поверхностного и погружного типа, подключенных к водопроводной линии при помощи труб.
- Поступающую в дом воду накапливают в водозаборной емкости большого объема, расположенной на верхних этажах или организуют автоматическую систему подачи воды при помощи приборов.
Конструкция скважины на воду – основные элементы
При бурении скважин принимают меры для защиты канала от осыпания, для этого в устройство добывающих воду скважин включают несколько основных элементов.
Рис. 4 Внешний вид обсадных труб
Обсадные трубы
Обсадные трубы используют для укрепления и герметизации скважинного ствола, основными материалами их изготовления является металл, пластик и асбестоцемент. Металлические трубы выпускают из обычной или нержавеющей стали, также бывают оцинкованные и эмалированные виды.
Помимо резьбы, трубы соединяют между собой посредством сварки или при помощи муфт.
В последнее время особой популярностью пользуются трубы из полиэтилена низкого давления ПНД, широко применяемые в распространенных скважинах на песок. Пластиковая эксплуатационная колонна может составляться из труб, имеющих длину 3 или 6 метров, а их наружный диаметр, рассчитанный на установку глубинных погружных электронасосов, обычно равен 90, 113, или 125 мм.
Донный фильтр
В устройство добывающих воду скважин на песке обязательно входит фильтр, который располагается в забое обсадной колонны и погружен в водоносный горизонт. Существует несколько разновидностей скважинных фильтров, отличающихся конструкцией и принципом работы.
Гравийный
Самый простой вид, создается путем подсыпки в забой скважины гравия с мелким зерном. Гравийная подушка препятствует забору грязевого раствора в скважине из песка и ила со дна, снижая таким образом нагрузку на фильтрующие поверхности обсадных труб и электронасоса.
Рис. 5 Скважинные фильтры – особенности конструкций
Щелевой
Простое устройство со стенкой обсадной трубы, имеющей поперечную или продольную перфорацию в виде тонких надрезов. Через узкие щели хорошо проходит вода, а мелкие частицы песка отсеиваются. Такая конструкция в основном используется в трубах из ПНД.
Сетчатый
Представляет собой мелкую сетку из коррозионно-устойчивых материалов (пищевая нержавейка или стеклоткань), обладающую высокой стойкостью к истиранию. Основной недостаток конструкции заключается в ее повышенном сопротивлении водному потоку (на 20 – 40 %), в некоторых случаях при малом дебите это может привести к недостатку воды в источнике.
Дырчатый
Конструкция используется в условиях, где требуется высокая прочность, представляет собой трубу с большим количеством просветленных круглых отверстий. Перфорированный фильтр применяют в источниках с малым объемом подачи и низким напором.
Проволочный
Выполнен из нержавеющей проволоки треугольного сечения, намотанной плотными рядами на перфорированную обсадную трубу. Отличается высокой прочностью и долговечностью, напрямую связанными с сечением используемой в нем проволоки.
- Возможно будет интересно: Как прокачать скважину после бурения
Основные методы и оборудование для обустройства скважин
Для забора воды из скважин используют погружные и наружные электронасосы, насосные станции, поверхностное насосное оборудование может располагаться рядом со скважинным устьем или на некотором расстоянии от него. Для подключения электронасосов к скважинному источнику используются различные методы и оборудование, рассчитанные на разные типы электронасосов.
Оголовок
Если необходимо решить вопрос крепления погружного электронасоса и защиты скважинного канала от проникновения грязи и осадков, применяют оголовок, который устанавливают поверх обсадной трубы. Устройство рассчитано на стандартный диаметр, может быть выполнено из пластика, стали или чугуна, способно выдержать вес подвешиваемого насосного оборудования до 250 кг. в пластиковом исполнении и до 500 кг. при использовании металла. В типовой конструкции предусмотрено размещение карабина для подвешивания электронасоса и выходное отверстие, через которое пропускает напорную трубу при подключении к линии.
Конструктивно оголовок выполнен из двух частей, которые соединяют после погружения электронасоса в скважину. Для этого на обсадную трубу надевают фланец, прижимая его к поверхности земли, устанавливают резиновое кольцо и сверху ставят второй фланец с подвешенным электронасосом, неподвижно фиксируя его с помощью болтов.
Рис. 7 Оголовки
Адаптер
Адаптер позволяет подключать поверхностный центробежный электронасос или насосную станцию к скважине через трубопровод, если они расположены на некотором удалении. Трубы при этом располагаются под землей, что исключает их промерзание в зимнее время, второе преимущество данного подключения – увеличение глубины погружения напорного трубопровода в скважину за счет опускания ниже уровня земли, которая в поверхностных насосах не превышает 9 метров.
Адаптер выполняется в виде двух частей, одна из которых с подключенным напорным трубопроводом располагается в скважинном канале, а вторая с подсоединенной к ней водопроводной магистралью находится снаружи. Обе части соединяются через стенки обсадной трубы с помощью резьбы и изолирующей резиновой прокладки.
Рис. 8 Адаптер – конструктивное устройство
- Возможно будет интересно узнать про охранную зону водопровода и канализации
Кессонная яма
Кессонную яму используют в тех случаях, когда электронасос и насосное оборудование для автоматизации его работы расположены рядом со скважинным устьем. Обычно яма выполняется в виде бетонного кольца, углубленного в землю, иногда используется пластик или сварные металлические конструкции, покрытые битумной гидроизоляцией. Во избежание проникновения в забой грунтовых вод вдоль скважинного ствола, дно ямы покрывают цементно-песчаной стяжкой.
Обычно в кессонных колодцах размещают насосную станцию или автоматику управления глубинным электронасосом: гидроаккумулятор, реле давления и холостого хода, манометр. Помимо изоляции от грунтовых вод, кессон обеспечивает защиту от промерзания не только устья скважины, но и всей водопроводной магистрали, которая при его использовании располагается под землей.
Рис. 10 Кессонный колодец
Скважинные насосные агрегаты и автоматика
Для забора воды из скважин в основном используются поверхностные и погружные электронасосы центробежного принципа действия. Преимуществом данной конструкции является возможность создания высокого напора в линии, благодаря применению агрегатов с большим количеством рабочих колес, позволяющих повышать давление в каждой последующей ступени.
Бытовые погружные электронасосы могут поднимать воду с очень больших глубин (около 200 метров), в то время как поверхностные виды используют в источниках с зеркалом воды на глубине до 9 метров от поверхности земли. Для увеличения глубины забора поверхностных моделей иногда используют встроенные или погружные эжекторы, правда при этом их КПД значительно падает.
Рис. 11 Центробежный электронасос
Источник: montagtrub.ru
Виды трубчатых водозаборных колодцев
Скважина представляет собой выработку круглого сечения, пробуренную без доступа человека к забою. Диаметр такой выработки всегда намного меньше, чем ее глубина. Для осуществления водозабора используется два типа скважин.
Фильтровые или «скважины на песок»
Глубина таких выработок не превышает 35 м. Фильтровые скважины бурят на близко лежащий водоносный горизонт, который располагается в песчаных грунтах.
Такая скважина представляет собой обсадную колонну, собранную из труб диаметром от 127 до 133 мм. Она обычно оснащается сетчатым фильтром галунного плетения, но могут быть и другие варианты. Фильтровые скважины отличаются небольшим дебетом, чаще всего он не превышает одного кубометра воды в час.
Преимуществом таких конструкций считается быстрота и относительная дешевизна их бурения. Специалисты справятся с работой буквально за день-два. Основной недостаток – тенденция к заиливанию.
Поэтому очень важно пользоваться такой скважиной регулярно, от этого зависит срок эксплуатации сооружения. В зависимости от мощности водоносного пласта и интенсивности использования скважины она сможет прослужить до 15 лет, в некоторых случаях и дольше.
Артезианские или «скважины на известняк»
Глубокие сооружения, которые бурятся до водоносной области, распространенной в трещиноватом известняке. Это порядка 20-130 м в глубину. В отличие от скважин на песок артезианские имеют более высокий дебет. Он может доходить до 100 кубометров воды в час.
Бурение скважин на известняк достаточно сложно, а обсадная колонна отличается значительной длиной. Процедура бурения длится четыре или более дней.
Соответственно, стоимость работ и материалов существенно выше. Достоинством артезианских скважин считается их длительный срок эксплуатации. Они не нуждаются в фильтре, поскольку вмещающая порода не содержит мелких глинистых и песчаных частиц.
Таким образом заиливания скважины не происходит, потому она может прослужить значительно дольше, чем фильтровая, пять десятков или даже более лет.
Выбор насоса для откачки воды
Насос – это своеобразное «сердце» системы. От правильности его подбора зависит бесперебойная работа будущего водопровода. В продаже можно найти несколько типов насосов погружной и поверхностной категории.
Глубинные и поверхностные агрегаты
Последние называются так, потому что собственно насос удален от перекачиваемой жидкости. Корпус агрегата располагается на суше, а забор воды производится через спущенный в скважину шланг.
Поверхностные насосы могут извлекать воду с глубины в среднем 8 – 10 метров, поэтому для скважин используются довольно редко. Чаще всего для подачи воды монтируют погружные приборы. Их главное отличие от поверхностных – полное погружение в воду. Их конструкция специально разработана для больших глубин, на которых они используются максимально рационально.
Погружные скважинные насосы делятся на два типа. В корпусе центробежных приборов монтируется вал, на котором закреплены гребные колеса с лопастями.
Когда вал начинает вращение, движение лопастей создает центробежную силу, которая перекачивает жидкость, заполняющую внутреннее пространство устройства. Таки насосы отличаются надежностью и универсальностью в использовании.
Кроме того, центробежные механизмы отличаются оптимальным соотношением цена/качество. Вихревые насосы считаются наиболее практичным вариантом. Помимо невысокой стоимости они привлекают предельной простотой конструкции и неприхотливостью в эксплуатации и обслуживании. Основа устройства – мембрана, по одну сторону которой находится жидкость, по другую – вибратор.
После включения последний приходит в движение и заставляет деформироваться мембрану, тем самым создавая разность давлений. Что, в свою очередь, запускает процесс перекачивания жидкости.
Механизм лишен вращающихся элементов и подшипников, которые особенно уязвимы и требуют постоянного контроля и смазки. Отсутствие вращающихся элементов существенно уменьшает нагрев устройства и продлевает срок его эксплуатации.
Для артезианских скважин лучшим выбором станет высокопроизводительный глубинный насос. Они специально предназначены для работы на больших глубинах, где не смогут функционировать поверхностные насосы, даже оснащенные эжектором.
Установка в скважину глубинного прибора достаточно сложна, так же, впрочем, как и его извлечение. Грамотно выбранное и установленное качественное устройство будет работать десятки лет.
Более дешевый фальсификат с такой нагрузкой вряд ли справится и потребует ремонта. Однако надо понимать, что в случае с глубинным насосом стоимость только его демонтажа может быть вполне сопоставима со стоимостью прибора. Поэтому надо приобретать только качественное устройство.
Специалисты выделяют несколько критериев, которые должны быть обязательно учтены при выборе механизма.
Общая глубина выработки и уровень воды в ней
Ключевые характеристики при выборе насоса. В технической документации обязательно указывается оптимальная глубина, для работы на которой предназначено устройство.
При несоблюдении этого требования прибор будет работать неэффективно и может быстро выйти из строя. В паспорте скважины должны быть указаны и ее глубина и уровень воды. Их остается только сравнить с характеристиками насоса.
Если таких данных нет, можно воспользоваться очень простым способом для измерения глубины сооружения. Берем длинную сухую веревку, привязываем на ее конец грузик и опускаем в скважину. Спускаем веревку вниз, пока грузик не коснется дна. Извлекаем тросик. Замеряем сухую часть – это будет расстояние от верхней части до уровня воды. Мокрая часть – высота водного столба.
Примерный дебет водозаборного источника
Так называется масса воды, которую можно получить из скважины за определенный промежуток времени. В паспорте бурильщики указывают эту величину, но если нет, проводим примерные подсчеты.
Полностью выкачиваем воду из скважины и замеряем время, за которое мы это сделали. Затем измеряем время, за которое скважина наполнится водой. Делим второй результат на первый и получаем приблизительный дебет, которого будет достаточно для выбора насоса.
Как определить дебет скважины и выбрать насос, продемонстрирует видео:
Расчетная потребность в воде
Разные насосы могут подавать воду со скоростью от 20 и до 200 л в минуту. Чтобы не переплачивать за более мощную модель, важно правильно рассчитать собственную потребность в воде.
В среднем считается, что одному человеку требуется порядка 200 литров воды в сутки, таким образом, для семьи из трех-четырех человек нужен насос производительностью от 30 до 50 литров в минуту.
Некоторые предпочитают взять устройство с «запасом» мощности, что неизбежно отразится на его стоимости. Если планируется, что насос будет работать не только на обслуживание домашних нужд, но и на полив, следует рассчитать прибавку к его мощности.
Она будет зависеть от размеров участка, но в среднем должно хватить около 2000 литров в день. Таким образом необходимо увеличить потребность в воде на 40-50 л/мин.
Необходимый для работы приборов напор
В паспорте насоса обязательно указывается напор. Чтобы рассчитать необходимый напор, прибавляем к выраженной в метрах глубине своей скважины еще 30. Так мы получим высоту водного столба.
Полученный результат увеличиваем еще на 10% и получаем искомую величину. Сравнивая ее с данными насоса, выбираем модель. Если точного совпадения нет, «двигаемся» в сторону увеличения.
Диаметр пробуренной скважины
Еще одна важная величина, определяющая мощность насоса. Как и другие, ее можно взять в паспорте скважины или замерить самостоятельно. При этом нужно учесть, что диаметр скважины нужно выразить в дюймах, где дюйм равен 2,54 см.
Подавляющее большинство насосов предназначены для работы в 4-дюймовых скважинах. Для 3-дюймовых, скорее всего, придется заказывать насос в каталоге.
Оборудование для автономного водоснабжения
Для обустройства водопровода из скважины помимо насоса нам потребуется другое специальное оборудование, необходимое для нормального функционирования сооружения.
Герметичная емкость для защиты оголовка
Важный конструктивный элемент для обустройства скважины – кессон. Это герметичная камера, в которой располагается оголовок скважины. Она защищает сооружение от промерзания в холодное время года и от проникновения грунтовых вод.
Кроме того, внутри емкости располагается все необходимое для функционирования скважины оборудование. Поэтому размеры кессона должны быть достаточными для того, чтобы внутри поместились приборы и спустившийся для обслуживания или ремонта человек.
Герметичная камера может быть выполнена из разных материалов: пластика, бетона, металла, кирпича или полимерпеска. Каждый из вариантов имеет свои достоинства и недостатки.
Форма емкости может быть любой, но чаще всего она имеет круглое или четырехугольное сечение. Кессон можно купить в готовом виде или изготовить самостоятельно. В любом случае емкость должна быть оборудована люком с плотно прилегающей крышкой.
С обустройством кессона для автономного источника воды ознакомит ролик:
Гидроаккумулятор для формирования напора
Устройство представляет собой емкость, разделенную эластичной мембраной. Один из получившихся отсеков заполнен воздухом, второй – водой. Поступающая в бак вода растягивает мембрану, уменьшая тем самым объем первого отсека.
Чем больше воды, тем выше давление в первой камере. После того, как потребитель открывает кран, количество воды уменьшается, и давление в воздушном отсеке снижается.
Гидроаккумулятор дополняется датчиком, который следит за давлением в камерах. Когда оно опускается ниже заданной отметки, прибор подает сигнал на включение насоса и вода из скважины поступает в систему.
Как только давление поднимется до определенного уровня, насос выключается. Гидроаккумулятор используется для создания в водопроводе давления, достаточного для работы бытовых приборов.
Некоторые из них, например, проточные водонагреватели, посудомоечные и стиральные машины нуждаются в давлении не ниже 0,5-0,7 атмосфер.
Кроме того, устройство защищает насос от преждевременного износа. Без гидроаккумулятора оборудование будет включаться слишком часто. А это для него крайне нежелательно, ведь включение насоса чаще, чем 10 раз в минуту увеличивает его износ на 40%.
Система фильтров для очистки воды
Фильтры необходимы для скважин любого типа. Даже глубокие артезианские «выдают» воду с высоким содержанием железа, тяжелых металлов и других не полезных микроэлементов. Поэтому очистка такой воды необходима.
Подобрать нужный тип фильтра можно только после проведения анализа воды. Полноценная система очистки в максимальной комплектации будет выглядеть следующим образом:
- Сетчатый фильтр грубой очистки. Ставится перед насосом и перед гидроаккумулятором.
- Фильтр механической очистки. Устройство задерживает включения размером 80-100 мкм. Представляет собой колбу со сменным волокнистым наполнителем.
- Блок аэрации. Насыщает кислородом проходящую через него воду.
- Комплект специальных фильтров. Каждый из них устраняет излишки определенного элемента: железа, калия, натрия, солей и т.п.
- Блок биологической защиты. Представляет собой угольный фильтр или ультрафиолетовый излучатель, которые устраняют из воды микроорганизмы.
- Фильтр тонкой очистки. Останавливает включения размером до 5 мкм, что полностью избавляет жидкость от осадков и посторонних примесей.
В качестве дополнения может быть установлен фильтр с обратным осмосом, что позволяет получить питьевую воду высочайшего качества.
Технология сооружения водопроводной системы
После того, как все нужное оборудование закуплено и скважина пробурена, можно приступать к обустройству водопровода.
Этап #1: прокладка труб от дома до скважины
Определяем участок, на котором будет располагаться трубопровод, и приступаем к копке траншеи. Ее глубина должна быть больше, чем уровень промерзания грунта в этой местности на 20 – 30 см. Это очень важное требование. Его неисполнение грозит заморозкой и разрушением системы в холодное время года.
На дно выкопанной траншеи укладываем песчаную подушку, на нее 32-мм водопроводную трубу, выполненную из сшитого полиэтилена или металлопластика.
Как вариант можно проложить ПДН трубу, но она разрушается при заморозке, исключить которую невозможно. Некоторые «специалисты» вместо трубопровода укладывают в траншею шланг для подачи воды.
Если не хочется получить проблемы с эксплуатацией водопровода, делать это не стоит. Особое внимание уделяем участку подъема трубопровода к дому. Обязательно утепляем фундамент и оборачиваем трубу специальным материалом.
Можно использовать для утепления саморегулирующийся греющий кабель, который укладывается вдоль трубы на участке подъема. Этот же метод применяется и в том случае, когда по какой-либо причине невозможно провести земельные работы на участке.
Тогда выкапывают неглубокую траншею под трубы и укладывают их вместе с греющим кабелем. Оборачивают элементы теплоизоляционным материалом и помещают в трубу большего диаметра.
Кроме того, в получившуюся систему можно добавить еще и накопительную емкость для полива. Поскольку теплая вода благотворно влияет на растения.
При укладке водопроводной трубы не забываем уложить и кабель, подводящий электричество к насосу. Он должен быть четырехжильным и иметь сечение не меньше 2,5. Коробку ПЗУ помещаем в специально отведенном месте в отапливаемом помещении.
Этап #2: правила монтажа кессона
Монтаж кессона зависит от того, из какого материала изготовлена емкость. Проще всего монтировать пластмассовые и полимерпесчаные емкости. В любом случае сначала готовим котлован, который должен быть больше, чем сама камера.
В некоторых случаях на дно ямы монтируем бетонную площадку. Затем устанавливаем кессон на место и выравниваем по уровню. В случае с пластмассовой емкостью еще и закрепляем ее.
Самодельные камеры из бетона собираются из колец или заливаются в собранную на месте опалубку. Кирпичные емкости выкладываются прямо в котловане. По окончании работ в кессон заводим водопроводные трубы и кабель, участки ввода надежно герметизируем. Опускаем и устанавливаем на место оборудование для скважины. При необходимости проводим обратную засыпку установленного кессона.
Этап #3: монтаж и подключение насоса
Перед началом установки механизма обязательно нужно ознакомиться с рекомендациями производителя. Начинаем с очистки скважины. Откачиваем из нее воду до тех пор, пока не перестанет выходить песок и другие частицы загрязнений.
Для закрепления насоса в скважине используем 4-мм стальной тросик нужной длины или 5-мм капроновый шнур. Надежно крепим его на корпусе. Кроме того, соединяем насос с водопроводной трубой.
Все операции выполняем очень аккуратно, чтобы впоследствии не произошло заклинивания насоса в обсаде. Для нормального функционирования системы необходим обратный клапан для насоса, который не позволит воде из трубопровода вернуться в скважину.
Некоторые модели уже оснащаются таким устройством, если нет, устанавливаем узел. Надеваем нижнюю часть оголовка с уплотнителем на скважинную трубу.
Теперь можно аккуратно опускать насос в скважину. Делаем это осторожно, без рывков и не забываем через каждые метр-полтора закреплять электрокабель, питающий насос, к водопроводной трубе.
Провод должен лежать свободно, без натяжения. После того, как насос коснется дна, поднимаем его на высоту от одного до трех метров и закрепляем. Теперь устанавливаем на место верхнюю часть оголовка.
Подключаем к водопроводу и электрическому кабелю все оборудование, находящееся в кессоне: систему очистки воды, запорную арматуру, автоматику и т.п. В ходе работ точно выполняем все рекомендации производителя приборов. После подключения еще раз проверяем надежность и герметичность соединений подающего воду трубопровода и электробезопасность вновь собранной системы.
Этап #4: установка и подключение гидроаккумулятора
Объем гидроаккумулятора может быть самым разным: от 10 и до 200 л. В зависимости от него выбирается место, где будет установлено оборудование. Это может быть как кессон, так и подвал дома.
Выбирая место установки необходимо учесть, что необходимо обеспечить свободный доступ к прибору для последующего обслуживания, ремонта или возможной замены вышедшей из строя емкости.
В ходе монтажа гидроаккумулятора обязательно устанавливается обратный клапан, предотвращающий ток воды из водопроводной системы в бак. Он ставится по ходу движения жидкости. Монтируется и дренажный кран, предназначенный для аварийного слива воды из емкости. Для снижения уровня вибрации от работающего устройства, монтируем его с использованием специального резинового уплотнителя.
Подключаем к гидроаккумулятору трубу подачи воды. Собираем пускатель, который будет питать электроэнергией насосное оборудование. Подключаем к гидроаккумулятору датчик, который будет осуществлять контроль над давлением в отсеках емкости, и через него запитываем пускатель. Подключаем гидроаккумулятор к внутренней системе водоснабжения, напрямую или через коллектор.
Этап #5: выполнение пробного пуска системы
После того, как были проведены монтаж и подключение всех элементов системы, можно приступать к ее пробному запуску. Сначала активируем насос и при необходимости проводим отладку его работы.
Затем наполняем водой накопительный бак и проверяем точность работы систем автоматического запуска и отключения насоса. После чего внимательно осматриваем весь трубопровод.
Нам нужно выявить возможные негерметичные участки. Если таковые присутствуют, проводим ремонтные работы. Кроме того, проверяем работу всех сантехнических приборов, подключенных к водопроводу.
Обращаем внимание и на производительность системы: напор воды должен быть нормальным даже при всех открытых кранах. Если пробный пуск прошел удачно и система работает без сбоев, закапываем траншею, подводящую водопровод от скважины к дому.
Выводы и полезное видео по теме
Проверенные на практике варианты сооружения автономного водоснабжения представлены в видео:
Самостоятельно собрать водопровод из скважины – задача достаточно сложная. Важно правильно подобрать оборудование, соответствующее типу скважины, грамотно установить его и подключить.
При отсутствии опыта подобных работ, стоит доверить их специалистам, которые быстро и правильно обустроят систему. Владельцу останется только наслаждаться комфортом в своем доме, оборудованном автономной системой водообеспечения.
Ждем ваших рассказов о собственноручном устройстве водопровода на дачном участке. Оставить их или комментарии вы можете в расположенном ниже блоке. Комментируйте, пожалуйста, задавайте вопросы, делитесь сведениями и знаниями.
Источник: sovet-ingenera.com
Схема и принцип работы
Я уже писал о преимуществах и недостатках скважин и даже составил таблицу для сравнительного анализа. Предлагаю рассмотреть схемы и принцип работы самых популярных из них.
Скважина на песок
Скважина «на песок» самый простой вариант добычи воды после колодца и открытого водоёма. Она представляет собой тонкую трубу (d −100 мм), погруженную в грунт на глубину 15-30 м. На конце трубы находится сетка из нержавеющей стали, выполняющая роль фильтра.
Свое название скважина получила от основного требования — водоносный слой должен находиться в песке или в песчаных смесях. Это условие не столько технологии, сколько возможностей. Сквозь рыхлый субстрат воды будет проходить легко, поэтому можно обойтись простым насосом.
Скважина игла
Этот вариант скважины получил ещё название абиссинского колодца. Скважина игла проще, чем скважина на песок, но во многом с ней похожа. Кроме простоты и дешевизны абиссинский колодец выгодно отличается тем, что с его помощью можно качать очень чистую воду. Игла берёт воду, пропущенную через песок, в то время как скважина «на песок» качает воду из горизонта суглинка.
Колодцем эта скважина называется потому, что глубина забора воды у неё как и у обычного колодца. Получается, что это колодец шириной в одну трубу.
Скважину называют иглой потому, что это фактически вбитая в землю труба. Как будто в грунт ввели иглу. Несомненным достоинством такой иглы является дешевизна, быстрая установка и долгий срок службы — до 30 лет. На поверхности земли она занимает мало места, поэтому можно разместиться в подвальном помещении дома. Достают воду в такой скважине с помощью помпы или насоса.
Недостатки
- малая производительность;
- вероятность снижения запасов воды зимой или в засушливый период;
- возможность установки только на рыхлых грунтах;
- невозможность использования нескольких точек забора воды без ущерба для напора;
- вероятность заиливания при перерывах в использовании;
- отсутствие возможности подключить несколько водоразборных точек без снижения напора.
Существуют два метода устройства иглы: забивной и бурением. Забивание — просто и дёшево, но есть вероятность проскочить водоносные пласты или попасть в камень, после чего придётся начинать всё сначала. По мере продавливания трубы вниз, в неё всё время подливается вода. Когда вода начнёт уходить в грунт, можно начинать установку насоса.
Дебит воды в абиссинском колодце примерно такой же, как и в обычном (от 0,5 до 3 м3/час).
Нужно учесть
- Использовать следует металлические или пластиковые трубы на 1 или 1,5 дюйма, которые режутся на 1-2 метровые отрезки. После погружения одного отрезка производится наращивание трубы с помощью резьбовых соединений с другим отрезком.
- В качестве уплотнителя лучше используется силикон, краска, муфты.
- Диаметр наконечника трубы должен превышать диаметр самой трубы. В конце трубы должен находиться специальный фильтр. При этом наконечник и труба должны быть сделаны из одного материала.
Артезианская скважина
Артезианская скважина — это самый трудоёмкий, дорогой и в тоже время надёжный способ поднятия воды на поверхность. При этом вода достаётся из слоёв, где залегает известняк. На такую глубину обычно загрязняющие вещества не проникают. Такая скважина часто имеет несколько обсадных труб и распределяюще-запирающие устройства типа оголовка, кессона и адаптера.
Недостатки
Недостатком артезианской скважины скважины является не только цена бурения на большую глубину и необходимость оформлять разрешение, но и непредсказуемость минерального состава воды. Чаще всего вода имеет низкий уровень минерализации.
Но всегда есть вероятность добуриться до залежей с «минералкой», обладающей кислой или щелочной реакцией.
Сложность скважины зависит от того, на какую глубину бурить. На глубине 50-100 метров необходимо установить обсадную трубу диаметром 133 мм. Внизу, от известкового слоя вверх, должна располагаться вторая труба с меньшим диаметром (125 мм), в которой находится насосное оборудование. На глубину от 100 метров необходимо уже устанавливать телескопические колонны. Они составляются из труб с постоянно уменьшающимся диаметром в интервале от 133 до 125 мм.
В артезианской скважине вода поднимается под собственным напором до середины или 2/3 конструкции, поэтому на данной глубине и нужно устанавливать насосы.
Скважины делятся на однотрубные и имеющие дополнительные трубы. В последнем случае внутри металлической трубы, забитой до известкового слоя, помещается более тонкая труба пластиковая. Именно эта труба и входит в грунтовые воды. При неустойчивом грунте скважину нужно оснастить кондуктором. Это дополнительная труба, которая существенно шире обсадной трубы. Она устанавливается сверху в целях защиты обсадной трубы от чрезмерного давления. Когда артезианская скважина будет полностью готова к работе, необходимо установить кессон и оголовок.
Источник: otlad.ru
Общие сведения
Особенности подготовки
К ним относят:
1.насосное оборудование.
2.гидроаккумулятор.
3.устройство кессона.
4.сооружение оголовка.
Справка! Кессон представляет собой верхнюю защитную камеру для скважины.
Для сооружения скважины понадобится установка необязательных элементов, но очень важных для исправной работы источника. Выделяют такие комплектующие, как:
-манометр,
-реле для регулировки давления,
-клапан обратного хода.
Выбор насоса
Насос для нагнетания воды в скважине может быть поверхностного типа, либо погружного типа, либо глубинного типа. На выбор влияют параметры источника. Если скважина имеет глубину до 9 метров, то применяют поверхностные насосы. Для усиления его мощности устанавливают выносной эжектор, с ним можно добывать жидкость на глубине до восемнадцати метров. Если скважина оснащается погружным оборудованием, то шланг для забора воды с фильтром на входе следует опустить в скважину.
Внимание! Если источник имеет глубину свыше двадцати метров, то подойдет глубинный тип устройства. Они выглядят, как узкая колба, которую устанавливают в обсаде источника.
Все насосные устройства для источника с обсадной трубой имеют параметры, по которым их классифицируют. Выделяют такие технические характеристики, как:
1.мощность насоса должна быть не менее 600 ватт.
2.производительность должна быть не менее 1.5 кубометра в час.
3.уровень напора не менее 8 метров.
4.погружная глубина должна быть равна не менее 8 метров.
5.известный производитель.
Как правило, в скважинах устанавливают насосы центробежного типа. Их относят к универсальным моделям. Применения вибрационных не рекомендуется, потому что они способны разрушить обсаду, взбаламучивая песок у основания.
Выбор накопительного бака
Накопительным баком называется гидроаккумулятор, он способствует поддержанию постоянного давления в системе. В случае ЧС у потребителей будет иметься запас жидкости на какое-то время.
Корпус гидроаккумулятора выполняют из прочного материала. Чаще всего это нержавеющая сталь. Внутри устройство разделяется на отсеки с помощью прорезиненной мембраны. Посредством данного элемента регулируется режим выключения и включения оборудования, когда давление в емкости изменяется.
Существуют разновидности баков. Гидроаккумуляторы классифицируют на виды по следующим критериям:
1.по размеру емкости, от 24-х л и выше.
2.по материалу корпуса.
3.по марке.
Внимание! Если в доме проживает два-три человека, то достаточно установить бак в 50 л, который подводят к насосному устройству.
Обустройство кессона
Кессон представляет собой защитную камеру, которая способна оберегать скважину сверху от замерзания в холода. Также внутри кессона можно расположить все рабочие детали оборудования для перекачки воды. Кессон защитит все элементы от дождей, снега, мусора, механических повреждений.
Кессон можно соорудить своими руками, применяя бетон, кольца из железобетона, кирпича, металла. Можно приобрести заводской вариант устройства, сделанный из пластикового материала. Пластик имеет преимущества: он легкий, герметичный, оснащен ребрами жесткости. Установить такой кессон можно самостоятельно, что значительно экономит бюджет.
Минимальные размеры камеры могут быть 0.8 на 0.8 метров. Верхняя часть, оснащенная люком, должна возвышаться над землей на двадцать сантиметров. Это предотвратит попадание вод после дождей и таяния снега в кессон.
Внимание! Если скважина располагается в подвальном помещении, и кессон отсутствует, то можно соорудить сверху обсады оголовок. Устройство состоит из полимерной крышки с отверстиями, чтобы вывести водозаборный шланг с кабелем для электричества. Оголовок снизу имеет карабин, чтобы прикреплять трос для страховки насоса.
Условия выбора оборудования
Определенные параметры влияют на выбор оборудования для скважины. Оно должно подходить для конкретного источника. На выбор кессона влияют габариты источника, объем устройства, толщина его стенок, материал изготовления. На выбор насоса влияют такие параметры, как:
1.его мощность.
2.компания производитель, популярными считаются Малыш, Джилекс, Ручеек, Грандфос.
3.производительность насоса не должны быть выше дебита скважины, в противном случае она будет быстро осушаться.
4.глубина погружения насоса.
5.сила напора.
6.тип оборудования: центробежный или вибрационный.
Внимание! Главным критерием для выбора накопительного бака считается его объем.
Монтаж оборудования: поэтапно
Проводя монтажные работы оборудования, следует выполнять действия поэтапно. После установки обсадной колонны, полной раскачки источника выполняют монтаж кессона.
Около скважины надо выкопать котлован глубиной до двух метров, чтобы дно находилось ниже, чем слой промерзания почвы. Если камера выполнена из бетона, то надо сделать основание. Периметр котлована заливают бетоном, армируя его с помощью сетки. Для полимерного кессона подойдет песчаная подушка, усыпанная слоем до 15 сантиметров. Ее надо плотно утрамбовать.
Надо выложить стены камеры из цементной смеси, с помощью кирпича, либо колец. Установка железобетонных деталей требует точности стыковки элементов, их герметизации. Кессон из полимера устанавливают в следующие этапы:
1.Снизу камеры надо сделать отверстие, которое равно диаметру обсады. Трубу просовывают через кессон, и его опускают вниз. Участок соединения камеры с трубой надо загерметизировать с помощью мастики из битума.
2.По бокам кессона надо сделать входы и выходы для трубопровода. Стыки надо также герметизировать.
3.Затем засыпают камеру, плотно трамбуя грунт.
Установка насоса
Устанавливая поверхностный насос, надо придерживаться определенной схемы. Она включает такие этапы:
1.на дне кессона устанавливают насос около источника. Опоры крепят к полу для исключения усиленной вибрации.
2.К трубе входа прикрепляют шланг для водозабора, применяя штуцеры. Снизу шланга ставят фильтры, чтобы обеспечить грубую очистку. Шланг по длине подбирают с учетом того, чтобы его длина не доставала до основания скважины метр-полтора.
3.В источник спускают рукав с грузиком, чтобы он не ходил в воде при работе.
Погружное устройство устанавливают по своим правилам. Надо соблюдать этапы работы:
1.Параллельно на земле укладывают электрокабель, трубу водозабора, также трос для страховки. У них должна быть одинаковая длина.
2.К выходной трубе насосного оборудования подводят шланг водозабора, применяя штуцеры. Отступая метр от него, устанавливают клапан обратного хода.
3.К страховочному тросу прикрепляют трос для страховки.
Внимание! Для страховки лучшим вариантом будет трос из нейлона, так как он очень прочный. Трос из стали чувствителен к влаге, поэтому выйдет из строя по истечению времени.
4.Трос, кабель и труба не должны спутаться в обсадной трубе, поэтому их перетягивают с помощью хомутов, придерживаясь шага в один метр, не допуская натягивания.
5.Трос крепят другим концом к верхней раме, либо на карабин, установленный в оголовке. Насос спускают аккуратно в источник на необходимую глубину.
Установка бака
Гидробак должен находиться недалеко от насоса, либо внутри кессона. От насоса погружного типа отводят шланг к баку. Если насос поверхностного типа, то ко входу в устройство нужно прикрепить патрубок, который подводят затем к баку. От гидробака проводят водопровод до дома.
На этом этапе устанавливают реле для контроля за давлением, манометр. В гидробак пускают воду через специальное отверстие, потому что включать агрегат всухую нельзя. Посредством реле и манометра происходит регулировка оптимальных параметров для оборудования. Минимальным значением давления в баке считается 1.5 атмосфер, максимальным – 3 атмосферы. Регулируют показатели специальными ручками, с помощью стрелок показано, куда надо вращать.
Если станция перекачки воды функционирует исправно, согласно заданным показателям основных параметров, жидкости в системе достаточно, это говорит о том, что оборудование подключены правильно. После гидробака рекомендована установка второго обратного клапана, направлено в сторону течения жидкости. Сразу после клапана следует установить краны, чтобы перекрыть систему или слить воду при аварии.
Кессон можно оснастить фильтрами очистки, если вода из источника содержит много минеральных примесей. Фильтрующие устройства надо подобрать согласно составу воды, которую отдают на проверку в лабораторию.
Цена на оборудования
На закупку оборудования понадобится немало денег. Цена на комплектующие варьируются в таких пределах:
1.на поверхностные насосные агрегаты минимум 25000 рублей.
2.агрегаты погружного глубинного типа минимум 5 тыс. рублей.
3.кессон из пластика заводского производства «Аквалюкс» минимум 20 тыс. рублей.
4.бак из нержавейки минимум 3.5 тыс. рублей.
5.оголовок минимум 1600 рублей.
Средняя цена обустройства скважины считается 50-60 тыс. рублей, сюда не входит работа специалистов, если понадобится. При устройстве абиссинского колодца затраты намного меньше.
Источник: iseptick.ru