Автоматика для водоснабжения частного дома

Использование автоматики в системах водоснабжения, позволит минимизировать или полностью освободить потребителя, от участия в техническом процессе, позволит полностью контролировать любой параметр системы водоснабжения. Использование автоматики приведет к значительному уменьшению энергетических затрат системы и к меньшему износу оборудования.

Автоматика систем водоснабжения обеспечит контроль потока воды доставляемого в жилые постройки и промышленные помещения различного назначения.

Накопительный резервуар решает проблему водоснабжения дома. В него прибывает вода из различных источников: колодец, пробуренная скважина или система водоснабжения города по установленному графику.

Непосредственное наполнение резервуара, происходит за счет насосов отличающихся по величине максимального давления, типу материала, эффективности очищения воды. Современные насосы расположены, на поверхности вблизи источника, перекачка воды, в подобной системе, будет производиться с использованием шланга или трубопровода. Если же, скважина слишком глубока, поверхностный насос заменяют погружным, который часто также называемый глубинным.

Работа автоматизации водоснабжения построена на применении специализированной схемы управления, в состав которой входят сигнализаторы уровня, реле, пускатели и кнопки управления.
Непременный элемент схемы — контрольный датчик, установленный на специальном контрольном электроде. Это важное обязаетельное устройство контролирующее уровень наполнения накопительной емкости с водой. Присоединение в схему осуществляется к пускателю, управляющему насосом или к электромагнитному клапану.

Рекомендация: применение механических поплавковых устройств с микропереключателями использовать нежелательно из-за их невысокой степени надежности.

Основная базовая схема управления

Основные составляющие элементы в щите управления – это: приборы, сигнализирующие о состоянии уровня воды, датчики контроля состояния и сигнализаторы давления, реле электромагнитного типа.

Схемы с использованием постоянного тока небольшой величины, помимо простой конструкции, обладают одним значимым недостатком – это то, что контрольные электроды окисляются из-за постоянного процесса электролиза (поляризации), чтобы они полноценно функционировали необходимо очищать их поверхность от непроводящей корки.

Для предупреждения этого процесса, схема управления должна работать и обеспечивать питание электродов переменным током с исключением постоянной составляющей.
Для этого решения хорошо использовать надежно заземленную металлическую емкость, при этом доступ к контрольным электродам лучше всего герметично закрыть. Используется управляющее реле переменного тока, которое запитано от сети переменного напряжения 220В.

Рис. №1 Схема подключения управляющего реле, питающего контрольные электроды.

Нюансы электрической схемы автоматического управления

Релейная катушка присоединяется к фазе сети.

Если данная схема будет работать исключительно с клапаном, то водопроводная магистраль должна быть оборудована датчиком давления, он присоединяется с клапаном последовательно, так можно избежать перегрева устройства и выхода его из строя, когда в емкости будет малый уровень воды.

Замыкая контакт S1, включается насос, который закачивает воду из колодца или скважины в емкость. При достижении уровня воды BV, включается реле К1, оно своими контактами заблокирует нижний уровень НУ. Насос отключится при размыкании контактов К1.1, К1.2.

Рис.№2. Схема управления насосом.
Схема достаточно проста и отличается надежными элементами и безотказностью, но недостаток ее в том, что она может работать исключительно с маломощным оборудованием. Если вы добавите в состав схемы электрический пускатель, увеличится выходная мощность устройства. Кнопка «пуск» и «стоп» даст возможность управлять схемой вручную, не дожидаясь автоматического прекращения работы. Схема простая, но может быть опасна, ведь на электрод подается переменное напряжение 220В.

Схема с полуавтоматическим режимом работы

Для снижения опасности от поражения электрическим током придумана схема, работающая от переменного напряжения, но значение, которого не превышает 5В.

Рис. №3. Схема с полуавтоматическим режимом работы
Для этой схемы характерно использование кнопочного поста. Нажатие кнопки «пуск» подается команда на включение электродвигателя насоса, «стоп» — команда на остановку насоса. Схема отличается безопасностью и надежностью и подходит для центробежных насосов, которые могут заливаться водой.
Пуск происходит вручную.
ред запуском всасывающая труба должна быть заполнена водой, насос должен быть подготовлен. Выключение происходит в автоматическом режиме, по м ере заполнения емкости водой и срабатывания датчиков. Вместо насоса можно использовать электромагнитный клапан, в этом случае, схему можно применить для заполнения емкости водой из водопроводной сети.
Поняв, что в водопроводе есть вода, вы нажимаете кнопку «пуск», после наполнения бака водой, происходит отключение питающего клапана, а схема обесточивается.

Схема автоматизированного процесса наполнения

Если понадобилось процесс наполнения полностью автоматизировать, и если насос самовсасывающий или вибрационного типа, схема дополняется добавочными элементами.

Рис.№4.Дополненная схема для насоса вибрационного или самовсасывающего типа.

Напряжение должно подаваться на схему постоянно, иначе автоматизировать процесс будет невозможно. Для этой схемы актуально использовать добавочные кнопки «пуск» и «стоп». Они присоединяются между контрольным датчиком и общим (магистральным) проводником (нормально разомкнутым контактом кнопки «стоп»). Также это действие выполняется последовательно с нормально замкнутые контактами кнопки «пуск» с датчиком на нижнем уровне.

Устройства с сигнализатором уровня

Схема контроля уровня служит неотъемлемой частью устройства, которое состоит из сигнализатора уровня и добавочной схемы управления.

Рис.№5. Схема с сигнализатором уровня.
В конструкции присутствуют кнопки управления. Для предотвращения внештатных ситуаций используется серийный трехканальный сигнализатор СУ2-3
Схема используется для откачки воды их дренажного приямка. Реле К1 и К2 при повышении уровня включают рабочий насос. Реле времени начинает отчет времени, в течение которого уровень понижается.

Рис.№6.Описание схемы с пояснением всех элементов цепи.
Если в течение 5 минут уровень не понизился, ниже верхней отметки и насос не откачивается – включается звуковая и световая сигнализация. В нормальном режиме, через 1 мин после включения запускается контроль давления воды на выкидке насоса. Если давления недостаточно или оно отсутствует — включается резервный насос. Если давление в норме, а уровень доходит до аварийной отметки, реле К4 запускает оба насоса, повышая производительность насосной станции. После ликвидации последствий аварий схема возвращается в исходное положение.

Все описания схем должны показать сложность случаемых ситуаций. В домашних условиях проще предотвратить подобные случаи.

Рис. №7 Примерная схема монтажа водоснабжения дома.

Необходимые нюансы по проведению монтажа узлов автоматической системы

Монтаж узла автоматического управления насоса осуществляется по стандартной схеме.

• С горизонтальным баком используется монтаж с помощью выводных штуцеров, всего их 5.Это позволяет удобно отодвигать реле давления.
• В случае вертикального бака автоматика устанавливается рядом на стену.

Шаровый кран лучше устанавливать на сам бак, это делается для того чтобы можно было легко перекрыть поступление воды в аварийной ситуации.

Реле давления важный элемент цепи автоматики

Присоединение проводов осуществляется согласно инструкции в техническом описании.

Рис. №8. Регулировка реле давления.
Регулировка нижнего давления производится с помощью фиксирующей пружину, регулировочной гайки
Для увеличения значения уровня нижнего предела давления, закручиваем гайку (2) по часовой стрелке, уменьшение давления достигается вращением гайки против часовой стрелки, ослабляя пружину.
Гайка (1) служит для регулировки дельты между нижним и верхним пределами давления.
Пример регулировки: Для увеличения давления до 3,5 атм., для отключения давления включения (1,4атм.), выполняем следующее действие. Вращаем гайку 1 по часовой стрелке, поднимаем давление отключения насоса до необходимого значения, на эту же величину поднимется давление включения насоса. Затем вращаем гайку (2) по часовой стрелке, добиваемся давления включения насоса до уровня 1,4 атм.

Пишите комментарии,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

elektronchic.ru

Из чего состоит автоматический блок?

Автоматика для скважины состоит из следующих элементов:

1. Распределяющее коллекторное устройство. С помощью него удаётся добиться подачи воды в нужные точки водозабора в доме и на участке.
2. Реле, регулирующее работу запуска и остановки насосного оборудования. Оно позволяет оптимизировать давление в системе. Как правило, реле продаются с настройками производителя, но при необходимости их можно перенастроить под параметры насоса и системы.
3. Манометр для измерения рабочего давления.
4. Датчик сухого хода.

Автоматика для насосной станции должна быть дополнена следующими узлами:

1. Блок для регулировки мощности насосного оборудования. С его помощью можно поддерживать оптимальные условия работы.
2. Защитная система, состоящая из трёх узлов – датчика работы «на сухую», защиты от перегрева и датчика разрыва напорной магистрали.

Преимущества и недостатки автоматики

Среди плюсов блоков автоматического управления насосным оборудованием можно перечислить следующее:

• Такие устройства рассчитаны на работу с определёнными типами насосного оборудования, поэтому вам не составит труда подобрать нужное изделие, совместимое с вашим насосом.
• Поскольку агрегат полностью готов к работе, вам не нужно самостоятельно подыскивать нужные узлы, комплектовать их в один блок и координировать работу.
• Благодаря автоматике обеспечивается плавный и безопасный запуск насоса, его мощность настраивается под работу в установленном режиме. Вы можете не наблюдать за работой системы, за вас всё выполнит автоматика.

Однако у таких устройств есть и свои минусы, среди которых стоит отметить следующие:

• Цена готового блока довольно высока. Если подбирать и приобретать все узлы самостоятельно, то вся система обойдётся дешевле.
• При покупке по отдельности вы можете подобрать оптимальное оборудование для конкретной насосной станции или насоса.
• Блок автоматики обычно используется в комплексе с гидроаккумулятором, которой вам придётся купить отдельно.
• При использовании в скважине вибрационного насоса требуется соблюдать определённое входное давление (0,3 атм.), а автоматика рассчитана на другие показатели. Всё дело в том, что вибрационное насосное оборудование не предназначено для работы в условиях большой разницы давлений.

Схемы автоматики

Как правило, используются две схемы автоматического контроля:

• Первая схема позволяет выполнять контроль по уровню . Этот вариант подходит в том случае, если вода качается в ёмкость или водонапорную башню. Для транспортировки жидкости к точкам водопотребления используются насосные агрегаты второго подъёма. Автоматизированная система запускает реле, которое контролирует уровень. Когда жидкость опускается до установленного нижнего предела уровня, насосное оборудование запускается. В тот момент, когда вода достигает верхнего установленного уровня, насос отключается. Для контроля используются поплавковые выключатели. Для защиты от перелива применяется устройство аварийного слива. По такой схеме можно подключить к системе водоснабжения многоквартирные дома или посёлки. Это надёжная и безопасная система, гарантирующая стабильную работу всего оборудования. Но её использование для водоснабжения одного частного дома нецелесообразно.


• Вторая схема основана на контроле по давлению . Главный элемент в этом варианте – реле давления. Для осуществления контроля на агрегате устанавливаются параметры предельного верхнего и нижнего давления для запуска и остановки насосного оборудования. Такая схема подходит для систем водоснабжения, которые работают с использованием гидроаккумулятора. Эти мембранные баки позволяют поддерживать оптимальное давление в системе водоснабжения и компенсируют гидроудары.

Вторая схема подходит для обустройства автономной подачи воды в частный дом с гидроаккумулятором. Как правило, предельные показатели давления на реле устанавливаются в диапазоне базовых рабочих характеристик насосного оборудования. Для регулировки используют гайки на большой и малой пружине, которые находятся под крышкой на реле. Как производить настройку этого агрегата, мы рассматривали в наших других статьях.

Выбор реле

Если для водоснабжения своего дома вы выбрали схему контроля давления, то с особой тщательностью стоит подойти к выбору реле. Они делятся на промышленные и бытовые. Их классификация основана на технических характеристиках прибора, его сложности и точности.

Если для блока автоматики вы решили выбрать промышленное реле, то вам могут подойти модели марки Condor модификация FF4 или модель марки Danfoss  модификация KPI. Это более дорогие и точные агрегаты со значительным рабочим ресурсом. Они подключаются через внешний пускатель. В сравнении с бытовыми моделями это более надёжные механизмы.

При выборе для блока автоматики бытовых реле вам стоит обратить внимание на модели марки R Condor модификация MDR или прибор марки Telemecanique модель XMP. Эти изделия не отличаются такой высокой точностью, как промышленные, но стоят гораздо дешевле.

Автоматика защиты от работы «на сухую»

Иногда возникает ситуация, когда насосное оборудование вместо воды втягивает воздух. Такая работа называется сухим ходом. Она может привести к поломке прибора из-за выхода из строя электродвигателя. Ситуация с работой «на сухую» может возникнуть в таких случаях:

• Если при монтаже погружных насосов динамический уровень воды в скважине или колодце определён неверно.
• В случае засорения входного патрубка на приборе вода не может всасываться в нужном объёме.
• Когда в системе используется поверхностный насосный агрегат, может нарушиться герметичность подающего трубопровода.
• При использовании глубинного насоса такая ситуация может возникнуть из-за значительного уменьшения количества воды или её отсутствия.

Важно: причиной работы «на сухую» в любом случае является нехватка воды. Для решения проблемы нужно правильно выбрать модель погружных и поверхностных насосов, исходя из их производительности. Кроме этого необходимо использовать защитный блок автоматики.

В качестве предохранителей в таком защитном блоке могут использоваться следующие изделия:

• поплавковый механизм;
• реле давления, дополненное защитой от работы «на сухую»;
• пресс-контроль.

Разновидности поплавковых механизмов

Поплавковый выключатель – это наиболее простой механизм защиты от работы «на сухую». Эти устройства используют, если подача жидкости осуществляется из накопительных баков или колодцев. Существуют разные поплавковые блоки защиты, но не все они подходят для насосного оборудования. Для данных агрегатов не подходят поплавковые механизмы, которые рассчитаны на защиту от перелива. Поэтому при выборе стоит учитывать назначение той или иной модели.

Поплавковый защитный блок имеет контакты, которые размыкаются при понижении уровня воды. Агрегат монтируют таким образом, чтобы при срабатывании механизма и отключении насосного оборудования в колодце или накопительном резервуаре ещё оставалось какое-то количество воды. Это позволит предотвратить перегрев электромотора насосного агрегата.

Реле давления с защитой от работы «на сухую»

Эта автоматика для скважинных насосов очень напоминает обычное реле давления, но только дополненное защитной функцией, которая позволяет размыкать контакты при снижении давления ниже установленных показателей. Обычно такое реле продаётся с заводскими настройками, которые нельзя изменить. Как правило, автоматическое отключение насосного оборудования происходит в тот момент, когда давление воды достигает отметки 0,4-0,6 атм. Обычно при таком давлении воды в насосном оборудовании уже не будет.

Стоит отметить, что такой блок автоматики не работает на включение насосной станции, так что запуск агрегата после появления воды владельцу придётся выполнять вручную. Причём система сможет снова функционировать только в том случае, если причина работы «на сухую» устранена. Обычно такие защитные устройства приобретаются для погружных насосов, но они могут работать и с поверхностными агрегатами.

Пресс-контроль

Второе название этого оборудования – реле потока. Это автоматическая система, которая позволяет регулировать работу электронасоса. Такой блок автоматики позволяет выполнять запуск насосного оборудования в момент открывания крана в доме. Как только кран закрывают, реле потока отключает насосный агрегат. Отключение происходит не сразу, а после 15-ти секундной паузы. Это позволяет сократить частоту срабатывания агрегата.

Помимо этого пресс-контроль отключает насос при понижении давления в системе до 1,5-2,5 атм. (показатели могут быть и другими в зависимости от настроек). Данная автоматика больше подходит для поверхностного насосного оборудования, но если погружной насос запускается редко, то такой блок подойдёт и для него.

vodakanazer.ru

Цели применения

Какие функции выполняет автоматизация водоснабжения в частных домах?

Их, собственно, всего две:

• Подача воды из ее автономного источника (накопительной емкости, колодца, скважины или открытого водоема);

• Поддержание стабильного давления воды в водопроводе.

Обратите внимание: вода, как и большинство жидкостей, практически несжимаема, поэтому даже при минимальном ее расходе падение давления будет весьма значительным. Для стабилизации давления служит гидроаккумулятор — бак, разделенный эластичной мембраной на воздушный и водяной отсеки.

Реле давления

Как устроено автоматизированное водоснабжение дома из скважины или глубокого колодца?

• За подачу воды в водопровод отвечает погружной насос (мембранный, вихревой или многоступенчатый). Его задача — не только поднять воду с глубины, но и компенсировать гидравлические потери на вводе водоснабжения, запорно-регулирующей арматуре и в водопроводе, а также создать необходимое для нормальной работы санитарной техники избыточное давление;

Справка: согласно СП 30.13330.2012, в отсутствие другой информации от производителей сантехники за минимум давления во внутреннем водопроводе принимается значение 2 кгс/см2 (2 атмосферы). На практике абсолютное большинство бытовой техники (посудомоечных и стиральных машин, водонагревателей и т.д.), смесителей и комплектов арматуры сливных бачков нормально выполняет свои функции при давлении от 0,3 кгс/см2.

• Гидроаккумулятор позволяет сделать запуски насоса более редкими, компенсируя падение напора при небольшом расходе воды. Кроме того, он сглаживает скачки давления при пусках насоса;

• На выходе насоса стоит обратный клапан (как правило, пружинный — с латунным или пластиковым затвором и нержавеющей пружиной обратного хода). Он запирает воду в водопроводе и гидроаккумуляторе при отключении насоса, не позволяя ей слиться обратно в скважину или колодец под действием собственной тяжести;

• Обслуживающая водоснабжение дома автоматика (реле давления) запускает насос при критическом падении давления и отключает его в тот момент, когда напор воды достигает верхней заданной отметки.

Как это работает

Наиболее распространенная разновидность реле — электромеханические.

Они устроены предельно просто: замыкание и размыкание микропереключателей питающей насос цепи обеспечивается движением подпружиненного поршня при колебаниях давления воды.

При падении напора цепь замыкается, при достижении верхней заданной производителем или владельцем планки — размыкается. Регулировка верхней и нижней границ срабатывания выполняется гайками, меняющими усилие сжатия пружины.

Особый случай

Электронные реле встречаются в продаже несколько реже электромеханических. Причина очевидна: при той же функциональности их цена заметно выше. Если недорогое электромеханическое реле обойдется покупателю в 250-500 рублей, то стоимость электронных приборов начинается от 2500 р.

Основа электронного реле — пьезорезистивный датчик давления. При механической деформации пьезоэлемента слабый ток на его контактах обрабатывается управляющей электроникой, после чего та включает или выключает питание насоса.

Имеет ли автоматическая система водоснабжения дома с электронным реле какие-либо убедительные преимущества?

Мы позволим себе привести перечень достоинств прибора «Акваконтроль РДЭ» с сайта одного из продавцов:

• Регулировка параметров реле (давления запуска и выключения насоса) без вскрытия корпуса, через контрольную панель;
• Защита от частых включений насоса (например, при неисправности обратного клапана);
• Электронное реле позволяет защитить водопровод от разрыва избыточным давлением (если оно не падает до нижнего заданного порога);

Примечание автора: механическое реле тоже не включает и не выключает насос без достижения установленных пороговых значений давления, так что этот пункт выглядит довольно неубедительно

• Кроме того, оно предотвратит затопление дома при утечках: насос отключится, если давление в водопроводе долгое время не достигает верхнего порога;
• Наконец, реле предусматривает работу в режиме полива, без контроля за возможными разрывами труб или утечками.

Насосная станция

Отвечающая за водоснабжение частного дома автоматика нередко монтируется производителем на одной станине с поверхностным насосом и гидроаккумулятором. Получившаяся конструкция называется насосной станцией.

Принцип работы автоматики ничем не отличается от описанного выше: насос включается и выключается при достижении нижнего и верхнего пороговых давлений. Как правило, насосные станции комплектуются недорогими электромеханическими реле.

Современный рынок предлагает два типа насосных станций:

1. Без эжектора. Подъем воды обеспечивается создающимся во всасывающей трубе разрежением. Глубина всасывания в этом случае ограничивается атмосферным давлением на уровне 8-9 метров;
2. С внешним эжектором. В колодец или скважину опускается две трубы — всасывающая и напорная, подающая к эжектору воду с избыточным давлением. Благодаря эффекту Бернулли (падению гидростатического давления по мере роста скорости потока газа или жидкости) струя увлекает за собой окружающие эжектор массы воды.

Любопытно: использование внешнего эжектора позволяет поверхностному насосу поднимать воду с глубины до 35 метров. Глубина всасывания определяется мощностью электромотора и создаваемым в напорной трубе давлением.

Подключение насосной станции к внутреннему водопроводу своими руками имеет одну особенность: на конец всасывающей трубы нужно установить обратный клапан (желательно — с механическим фильтром). С чем связана инструкция, уже упоминалось выше: без клапана вода из гидроаккумулятора и водопровода выльется в скважину сразу после выключения насоса.

Редуктор

Еще один элемент системы для автоматического водоснабжения дома — регулятор давления, или редуктор.

Он ограничивает напор во внутреннем водопроводе заданным значением.

Это необходимо в двух случаях:

1. При наличии разных требований к давлению в разных участках контура водоснабжения;
2. При подключении дома к магистральному водопроводу с давлением, превышающим нормативное (согласно СП 30.13330.2012, 4,5 атмосферы). Отклонения от нормативных значений могут быть вызваны спецификой застройки (соседством частных и многоэтажных зданий) или рельефа (если ваш дом стоит внизу высокого застроенного склона).

Наиболее распространенные поршневые редукторы работают за счет разницы в площади поршня и клапана и, соответственно, воздействующего на них при неизменном давлении усилия. При росте напора поршень смещается, преодолевая сопротивление пружины, и закрывает клапан.

Регулировка

Как настраивается автоматизированное водоснабжение частного дома, и в каких случаях нужна настройка оборудования?

Начнем со второго вопроса.

Регулировка позволяет:

• Увеличить давление отключения насоса и, тем самым, максимальный напор в водопроводе;
• Поднять давление включения, уменьшив дельту напора. Постоянные изменения давления в широком диапазоне неудобны, если вы, к примеру, моете посуду под тонкой струей воды;
• Уменьшить давление отключения и, вслед за ним, частоту включений насоса. Именно количество запусков определяет ресурс прибора: стартовые токи и значительные механические нагрузки в момент включения значительно сокращают срок службы любого оборудования;
• Изменить давление накачки гидроаккумулятора (давление в воздушном отсеке при пустом водопроводе), тем самым уменьшив или увеличив его вместимость;

• Отрегулировать постоянное давление в водопроводе или на его отдельном участке (скажем, перед стиральной и посудомоечной машинами) с помощью редуктора.

Перейдем к способам настройки.

Реле

Если электронные реле настраиваются через панель управления, то в случае электромеханического устройства нам потребуется вскрыть его корпус.

Капитан Очевидность подсказывает: из соображений безопасности реле или насосную станцию нужно предварительно отключить от питания.

Под крышкой вы увидите две пружины с гайками разного размера.

Большая отвечает за давление выключения (вращение по часовой стрелке увеличивает его, против — уменьшает). Маленькая гайка при затягивании увеличивает дельту давлений между точками выключения и включения.

Подсказка: как правило, заводские установки реле — 3/1,5 кгс/см2. Они безопасны для любых труб (включая полимерные) и обеспечивают нормальную работу бытовой и санитарной техники.

Гидроаккумулятор

Для регулировки давления накачки нам понадобится найти на корпусе мембранного бачка ниппель. Обычно он скрывается под металлическим или пластиковым колпаком. Устройство и размер ниппеля ничем не отличаются от автомобильного или велосипедного золотника.

Чтобы стравить воздух из мембранного бака, достаточно нажать отверткой или любым другим подходящим по размеру предметом на короткий стержень в центре ниппеля. Накачать его можно насосом или компрессором (желательно — с встроенным манометром).

Внимание: давление накачки бака должно быть ниже, чем давление выключения насоса. Обычно эти значения различаются на 0,2-0,3 кгс/см2. В противном случае вы получите кратковременное прекращение подачи воды в момент опустошения водяного отсека гидроаккумулятора.

Редуктор

Регулировочный винт обычно скрывается под пластиковой крышкой на одном из торцов редуктора давления. Регулировка выполняется широкой плоской отверткой: поворот по часовой стрелке увеличивает напор воды во внутреннем водопроводе.

Заключение

Надеемся, что нам удалось удовлетворить любознательность читателя. Видео в этой статье поможет вам больше узнать о том, как устроена автоматизированная система водоснабжения частного дома. Успехов!

moikolodets.ru

Принцип работы автономной системы водоснабжения

Система водоснабжения — один из самых главных элементов в благоустройстве дома. Суть ее работы заключается в автоматизированной поставке требующегося объема воды, для чего пользователю сейчас необходимо лишь запустить оборудование, а затем просто периодически контролировать.

Независимая от центрального водоснабжения автономная сеть должна быть грамотно спроектирована и рассчитана, для того чтобы дом был полноценно обеспечен водой согласно потребностям владельцев. Организовать систему надо так, чтобы вода беспрепятственно поступала во все водозаборные точки.

Для нормального функционирования система поставки воды оснащается приспособлениями и техническими устройствами, обеспечивающими автоматический или частично автоматический режим эксплуатации.

Для автоматизации процесса используют гидроаккумулятор. Он применяется как буферная емкость для запаса воды и как устройство для поддержания стабильного напора.

В мембранном баке есть два отсека — для воздуха и воды, их разделяет резиновая мембрана. При наполнении емкости водой все сильнее сжимается воздушная камера, из-за чего возрастает давление.

Реагируя на повышение давления, электрореле отключает насос. Как только кто-либо из хозяев откроет кран, давление в системе начинает падать. На понижение напора опять реагирует реле и включает насосный агрегат для пополнения израсходованной воды.

Использование гидроаккумулятора в схеме организации водоснабжения позволяет не только автоматизировать процесс забора воды и обеспечить ее запас. Ощутимо продлевается ресурс насосного оборудования благодаря сокращению циклов вкл./выкл.

Чтобы правильно подобрать параметры системы, необходимо:

• Сформулировать требования к интенсивности и регулярности водоснабжения. Возможно, что в маленьком дачном домике можно обойтись системой с обычным накопительным баком и минимумом сантехнических приборов.
• Определить возможные источники, целесообразность и стоимость их сооружения, качество воды.
• Выбрать оборудование и рассчитать варианты прокладки инженерных сетей.

Хорошо спроектированная система требует профессионального выполнения монтажа, использования качественных комплектующих.

Выбор источников и устройство водозабора

Для организации водопроводной системы дома чаще всего используют подземные воды, отдавая предпочтение защищенным водонепроницаемыми породами водоносным горизонтам.

Точки их забора и месторасположение на загородном участке необязательно согласовывать с органами СЭС, если эксплуатироваться будет не артезианская скважина. Для использования поверхностных источников необходимы специальные обоснования.

Выбор вида водозаборного сооружения в основном зависит от особенностей геологической обстановки местности, глубины расположения водоносных горизонтов, количества потребляемой воды.

Чаще всего используют скважины и колодцы, реже — каптажи родников и др. От конструкции сооружения зависит выбор определенного водоподъемного оборудования.

Сооружения для забора воды технической категории размещают не ближе 20 метров от очистных систем, компостных ям, уличных туалетов канализационных трубопроводов, а также других потенциальных источников загрязнений.

Участок для их устройства выбирают не подтапливаемый, исключающий затопление и возможное заражение источника паводковыми водами.

Водозаборное сооружение должно быть окружено отмосткой шириной около 2 м, а затем глиняным замком шириной 50 см и глубиной 100 см. Его наземная часть должна возвышаться на 80 см и иметь защищающую от осадков и пыли крышку.

При заборе, транспортировке и хранении воды необходимо использовать безопасные материалы, которые не будут ухудшать ее качество.

Использование скважины для организации водоснабжения

Выбор в пользу скважины чаще всего осуществляют, если вода залегает на двадцатиметровой глубине.

Скважины бывают двух типов:

• Артезианские. Могут быть глубиной от 100 м и больше. Изредка бывают фонтанирующими, если устроены в распадке. Недостатком является высокая стоимость работ. Кроме того, вода может оказаться сильно минерализованной, что негативно скажется на работе насоса и сантехнических приборов.
• Скважины неглубокого заглубления (в т. ч. абиссинские). Их установка стоит значительно меньше, но недостатком является то, что со временем они могут заиливаться, особенно если не используются постоянно. Для подъема воды требуется установка специального насосного оборудования.

Скважины — это наиболее часто встречающиеся водозаборные сооружения.

Их конструкция может отличаться, но общий принцип устройства скважин сохраняется.

Они состоят из таких частей:

• Устья и надземной части. По правилам, устье обустраивается в подземной камере — кессоне. Если кессон не используется, чтобы предотвратить просачивание дождевой воды в скважину, сооружают герметичный оголовок.
• Ствола, стенки которого укрепляют обсадными трубами из стального сплава, пластмассы. Изредка для обустройства артезианских скважин на больших глубинах применяются асбестоцементные трубы.
• Водоприемной части, которая имеет отстойник и фильтр. В скальных породах можно и не использовать приспособления для фильтрации.

Вокруг сооружения рекомендовано сделать отмостку. Для скважин, которые заиливаются, желательно оборудовать специальное место для отвода воды, чтобы не допустить размывание грунта во время промывки выработки.

Если место не получается организовать, для вывоза воды от промывки надо будет арендовать машину ассенизаторов.

Применение колодцев в качестве источника воды

Колодец сооружают преимущественно из бетонных колец, каменной кладки, иногда их стенки выполняют из древесины. Он состоит из надземной части с выведенной вентиляционной трубой, ствола, водоприемной и водовмещающей частей.

Вода внутрь колодца может поступать через дно или стенки, или одновременно из того и другого. Если поступление идет через дно, заглубленное в песок, то его снабжают гравийным донным фильтром.

При поступлении воды через стенку устраивают специальные «окна» из пористого бетона, которые засыпают гравием в качестве дополнительного фильтра.

Детальная информация об организации водоснабжения из колодца представлена в статье.

Устройство каптажных камер при использовании родника

Устройство защитного сооружения над родником мало отличается от конструкции колодца. В них вода также может поступать через дно или стенки, которые оборудуют фильтрами. В скальных породах фильтрация не требуется.

Если в воде присутствуют взвешенные частицы, то камеру разделяют пополам перегородкой, один отсек служит для отстаивания и очистки от осадка, другой — для забора воды.

Для выхода лишней воды при наибольшем дебете источника, в стене камеры предусматривают переливную трубу. На ее конце устанавливают клапан, который пропускает воду, но предотвращает попадание в родник мусора и проникновения грызунов.

Оборудование для автоматической подачи воды

Выбор способа обустройства и монтажа системы водоснабжения загородного дома начинается с оценки типа водозаборного сооружения, его глубины и других характеристик.

Автоматизированная система включает:

• насос или готовую насосную станцию;
• систему фильтрации для очистки воды;
• накопительную и регулирующую емкость;
• наружный и внутренний трубопровод;
• приборы для автоматического регулирования.

При установке емкостей и насосов необходимо четко выполнять требования изготовителей оборудования.

Регулирующие и накопительные баки для воды

Емкости для запаса воды различают по принципу эксплуатации:

• Безнапорный негерметичный бак. Изготавливается преимущественно из полимерных материалов. Помогает создавать напор благодаря размещению в наивысшей точке системы. Чем выше установлен накопительный бак, тем больший напор воды будет в системе. Поднятие емкости на каждый метр увеличивает напор на 0,1 атмосферу.
• Гидропневматический бак. Внутри он разделен на два отсека мембраной. Создает напор благодаря сжатому воздуху в одном отсеке, который через резиновую мембрану оказывает давление на воду в соседнем отсеке.

Безнапорный бак устанавливают в освещенном вентилируемом помещении, температура которого не опускается до отрицательных значений. Под емкостью устанавливают поддоны для защиты от небольших протечек. Бак снабжают съемной крышкой и оборудуют запорной арматурой.

Одной из характеристик работы насосного оборудования является частота включения системы за единицу времени. Этот показатель является основополагающим в выборе гидроаккумулятора. У погружных насосов допустимый интервал между включениями больше, чем у поверхностных. Включаться им положено реже, значит, гидробак должен быть больше.

Для работы в тандеме с поверхностными насосами чаще всего покупают мембранные баки вместительностью от 12 до 24 л. Если в населенном пункте наблюдаются перебои с электричеством, то рекомендуется установить гидроаккумулятор на 250 и более литров, чтобы можно было закачивать и какое-то время хранить резервный запас воды.

Гидроаккумуляторы размещают в камерах под землей, в подвальных помещениях, подсобках, в которых температура не опускает ниже нуля.

Очистка водопроводной воды от примесей

Способ очистки водопроводной воды выбирают по результатам ее анализа. Проанализировав их и определив наиболее острые проблемы, отдают предпочтение тому или иному устройству.

Например, если необходима очистка от ржавчины, то для этого применяют фильтрацию через специальные сменные картриджи для фильтров. Обезжелезователи также удаляют запах сероводорода и марганец.

С удалением фтора из воды поможет справиться фильтр реверсивно-осмотического действия, который используется для приготовления на кухне питьевой воды.

Для более тщательного очищения может применяться специальная станция для водоподготовки. Если необходимо уменьшить жесткость, используют фильтры умягчители. При использовании колодезной воды рекомендуют применять ультрафиолетовый обеззараживатель.

Типы насосного оборудования и особенности выбора

Для автономного водоснабжения можно применять насосы разных типов: погружные, вихревые, консольные, консольные моноблочные, а также укомплектованные насосные станции.

При выборе водоподъемного оборудования учитывают:

• Дебит источника. Он должен превышать потребление воды в доме.
• Тип водозаборного сооружения и глубину водоносного горизонта. Для откачивания из источников глубиной до 8 м, применяют поверхностные центробежные насосы. Их размещают в подвальных или отдельных помещениях частных домов, в подземных камерах или шахтных колодцах. Откачка воды с больших глубин осуществляется посредством мощных погружных насосов.
• Требуемый напор в системе. Напор насосной установки определяют, суммируя величины (в метрах): высоту подъема от уровня (динамического) воды в колодце до наиболее высоко расположенного сантехнического прибора, потери напора при достижении наивысшей точки, необходимый напор в этой точке.
• Предполагаемый расход воды. Рассчитывают, исходя из количества сантехнических точек и числа проживающих. Этот показатель оказывает влияние на выбор производительности оборудования.

Предусмотрены модели погружных насосов для установки как в глубоких, так и мелких колодцах и скважинах. Они бывают разной мощности и диаметра. Поверхностные насосы характеризуются меньшим напором, поэтому их используют для неглубоких источников — колодцев и родников.

Такие устройства производитель часто комплектует напорными баками и автоматикой, затем реализует как готовые насосные станции.

Желательно, чтобы любое насосное оборудование было оснащено защитой от работы без воды — это предупредит его перегрев и поломку в случае уменьшения уровня в источнике или повреждении трубопровода.

Отдельно следует сказать про эжектор — прибор, который облегчает работу насоса при заборе воды с большой глубины и/или увеличивает напор. Он устанавливается внутри или снаружи насоса, позволяет увеличить его мощность и затрачивать меньше энергии на откачивание воды.

Устройства для контроля и регулировки

Манометр используют для контроля давления воды. Он должен быть точным, ведь даже небольшое расхождение показателей приведет к неправильной настройке оборудования. Можно использовать приборы, предназначенные для установки в автомобиле.

За отключение и запуск устройства отвечает реле давления. Кроме того, оно эффективно защищает систему от образования лишнего давления, регулирует частоту срабатывания насоса и увеличивает срок его службы.

При подключении реле в первый раз, его, скорее всего, регулировать не придется, в нем уже установлены заводские настройки. Но при малейших отклонениях в работе оборудования, реле нужно проверять и настраивать одним из первых.

Очередность и схема монтажа водопроводной сети

Как и все работы с инженерными системами, устройство водоснабжения частного дома необходимо выполнять в определенной последовательности.

Оборудовав в первую очередь источник воды, проводят монтаж:

• наружного и внутреннего трубопровода;
• насосного и дополнительного оборудования;
• фильтров очистки воды;
• распределительного коллектора;
• водогрейного устройства.

Заключительным этапом является подключение сантехнических приборов.

Шаг 1. Установка насосного оборудования

Метод монтажа систем водоснабжения с погружным и поверхностным насосом немного отличается. Поверхностные центробежные насосы (насосные станции) размещают в утепленном наружном филиале или в подвальном помещении дома, приямке и т. д.

Погружной насос подсоединяют к шлангу и кабелю электропитания, опускают в воду и подвешивают на капроновом тросе, обычно входящим в комплектацию агрегата .

Установку погружного насоса выполняют в такой очередности:

1. Перед тем как опускать насос, отмеряют шланг и кабель. Между собой их соединяют пластиковыми хомутами каждые 4 м и подсоединяют к насосу.
2. Держа за трос (нельзя удерживать насос на шланге или кабеле), опускают насос на определенную заранее глубину, надежно фиксируют. Допустимое расстояние до дна указывает производитель модели.
3. Поверх обсадной трубы крепят оголовок. Шланг и электрический кабель выводят через центральное отверстие, привязывают трос. В заключение затягивают болты, герметизируя конструкцию.

Следующий шаг — прокладка и монтаж подводящей трубы.

Шаг 2. Монтаж наружного трубопровода

Для прокладки наружной водопроводной сети чаще всего используют полиэтиленовые — ПЭ (или ПНД), металлопластиковые трубы. Последняя более крепкая, но хуже гнется. Гораздо реже применяют стальные без цинкового покрытия или оцинкованные, с антикоррозийной обработкой.

Трубопровод нужно закладывать на полметра ниже, чем уровень промерзания. При менее глубокой укладке используют утеплитель. Соединяют трубы цанговыми фитингами без фум-ленты и прочих уплотнителей.

Установку трубы проводят следующим образом:

1. Роют не широкую траншею на глубину промерзания и плюс полметра;
2. На дне устраивают подушку из утрамбованного карьерного или речного песка;
3. Выравнивают дно с уклоном 2-3 см на каждый метр;
4. Утепляют участок водопровода, проложенный выше глубины сезонного промерзания до входа в фундамент дома;
5. Укладывают трубу и засыпают чистым песком без глинистых включений.

При прокладке труб лучше избегать соединений и не использовать фитинги, иначе ухудшается ремонтопригодность всего трубопровода. Если все же необходимо сделать ответвление под землей, то лучше применять фитинги для сварки. В итоге получается паяное монолитное соединение без резьбы.

Допускается также устройство летнего водопровода для полива, обеспечения помещений, предназначенных для летнего использования. Такой трубопровод иногда прокладывают поверх земли.

Если летнюю систему поставки воды заглубляют, то предусматривают возможность слива для консервации на холодный период года. Для этого устраивается стандартный уклон в сторону источника забора воды.

Некоторые виды труб необходимо прятать от солнечных лучей и воздействия отрицательных температур. Поэтому даже для временной летней эксплуатации выполненных из них водопровод лучше проложить под землей.

Шаг 3. Установка внутреннего участка водопровода

Схема и монтаж внутренней сети водопровода для разных жилищ может сильно отличаться. Исходя из индивидуальной планировки и зонирования дома, его этажности и количества сантехники, составляется индивидуальная схема для водоснабжения частного дома.

В целом, очередность действий можно описать следующим образом:

1. По заранее нанесенной разметке закрепляют кронштейны для фиксации труб. Если предполагается скрытый монтаж, то предварительно штробят стены, а затем уже устанавливают крепеж.
2. На входе трубы в здание устанавливают шаровой кран.
3. Монтируют коллектор, к нему подключают трубы, разделяя их на несколько контуров.
4. Металлопластиковые трубы соединяют пресс фитингами, полиэтиленовые и полипропиленовые — методом сварки.

Прежде чем заделывать штробы, проверяют дееспособность системы. Осматривают качество соединения труб, оценивают работу насоса и регулирующей автоматики.

Выводы и полезное видео по теме

Важные нюансы по устройству водоснабжения в доме. Советы эксперта:

Поэтапная технология прокладки наружного трубопровода на отрезке от фундамента дома к скважине:

Обзор элементов системы автономного водоснабжения, типы насосов и схемы подключения:

Проектируя систему водоснабжения, нужно учитывать, что чем она сложнее, тем комфортнее в использовании. Зато простая система более надежна, реже выходит из строя, доступна для собственноручного ремонта.

Поэтому составляя схему, важно не переоценить свои силы и определить самые важные функции, которые должна выполнять система водоснабжения.

У вас есть практические навыки организации водоснабжения своего дома? Пожалуйста, делитесь накопленными знаниями или задавайте вопросы по теме публикации в комментариях. Форма для связи расположена ниже.

sovet-ingenera.com