Автономная система водоснабжения: 4 популярные схемы

Источники воды для автономного водоснабжения

Сегодня нам предстоит разобрать некоторые схемы автономного водоснабжения в доме без централизованной подачи холодной воды. Мы изучим основные элементы этих схем, их ключевые особенности и принцип работы. Итак, в путь.

Источники воды

Система автономного водоснабжения нуждается в источнике воды.

Им может быть:

• Колодец;
• Скважина;
• Дачный водопровод, вода в котором подается по графику (обычно два раза в неделю). Это решение типично для садовых товариществ, но несколько неудобно для бытового применения, поэтому мы ставим себе задачу организовать круглосуточное водоснабжение дачного дома из накопительного бака;

Подключение к дачному водопроводу

• Наконец, вода может быть привозной. И в этом случае нам предстоит обеспечить автономное водоснабжение частного дома из емкости.

Реализация водоснабжения

Теперь перейдем к собственно схемам подачи воды. Узнать больше о том, как выполняется проектирование систем автономного водоснабжения, читателю поможет видео в этой статье.

Схема 1: колодец или скважина глубиной до 8 метров

Этот сценарий — самый простой: работа сводится к подключению ввода ХВС к выходному патрубку установки для автономного водоснабжения (насосной станции). Она представляет собой комплект из поверхностного насоса, мембранного бака и автоматического реле для управления питанием насоса в зависимости от давления.

Насосная станция для подачи воды

Подсказка: мембранный гидроаккумулятор увеличивает время простоя насоса при незначительном водоразборе и сглаживает скачки напора при его включениях и выключениях. Реле давления срабатывает при достижении заданных производителем или владельцем граничных параметров (обычно насос включается при 1,5 кгс/см2 и отключается при 4,5).

Как выбрать насосную станцию? Очень просто: ее производительность должна быть равной пиковому расходу воды в вашем доме или превышать его. В этом случае даже при одновременном пользовании несколькими сантехническими приборами напор в водопроводе не будет падать.

Расход воды сантехническими приборами

Почему нельзя использовать установки водоснабжения автономные на глубоких колодцах и скважинах? Просто-напросто потому, что перепад давлений в 1 кгс/см2 (то есть абсолютное разрежение во всасывающем патрубке насоса при атмосферном давлении снаружи) может поднять водяной столб всего на 10,3 метра.

Расчет максимальной  высоты водяного столба при атмосферном давлении

Поскольку фактический перепад в силу конструкции насоса несколько меньше одной атмосферы, меньше и максимально возможная глубина всасывания воды: у типичной насосной станции она составляет 8-9 метров.

Схема 2: колодец или скважина глубиной больше 8 метров

Как выполнить монтаж системы автономного водоснабжения при значительной глубине источника воды?

Очевидно, что нам придется использовать насос другого типа — погружной (см. Как правильно выбрать погружной насос) .

В зависимости от глубины скважины и бюджета проекта можно выбрать устройство одной из трех разновидностей:

Изображение	Описание
Цикл работы вибрационного насоса	Мембранный (вибрационный): механика прибора приводит в движение упругую мембрану, заставляя воду двигаться через систему обратных клапанов. Достоинство — дешевизна. Недостатки — небольшой межремонтный ресурс из-за износа мембраны, загрязнение воды песком и илом из-за вибрации.
Устройство вихревого насоса	Вихревой: напор создается за счет минимального зазора между единственным рабочим колесом и стенками камеры. Преимущества: компактность, умеренная цена, значительный на фоне вибрационных насосов ресурс. Недостаток: работа только с чистой водой.
Многоступенчатый скважинный насос	Многоступенчатый насос: напор обеспечивают последовательно соединенные каналами для воды рабочие камеры с крыльчатками на общем валу. Преимущества: практически неограниченный напор (он определяется количеством рабочих камер); способность к перекачке загрязненной воды за счет увеличения зазора между крыльчатками и стенками камер; долговечность и отказоустойчивость. Недостаток — дороговизна.

Если вам только предстоит проектирование автономного водоснабжения, при подборе насоса обратите внимание на два его параметра:

1. Напор на выходном патрубке должен быть как минимум на 15 метров больше разницы в высоте между зеркалом воды и верхней точкой водоразбора. Избыточный напор компенсирует гидравлическое сопротивление труб и обеспечит нормальную работу сантехнических приборов;

Факторы, учитываемые при подборе насоса по напору

2. Производительность опять-таки не должна быть меньше пикового расхода воды.

Помимо насоса, схема водоснабжения должна включать:

• Проложенный в грунте ввод. Обычно он монтируется полиэтиленовой напорной трубой: полиэтилен благодаря своей эластичности без повреждений переносит подвижки грунта и даже замерзание воды внутри трубы;

Ввод воды из скважины

• Обратный клапан. Он стоит на выходном патрубке насоса и не позволяет воде сливаться в скважину или колодец при его отключении;

Обратный клапан на выходе скважинного насоса

• Гидроаккумулятор. Его функции мы уже обсуждали. Чем больше объем мембранного бака, тем реже будет включаться насос. Давление накачки мембранного бака должно быть чуть выше нижнего порога срабатывания реле давления;

Мембранный гидроаккумулятор

• Автоматическое реле давления. Оно управляет работой насоса.

Реле с датчиком давления

Схема 3: емкость с самотечным водопроводом

Это еще одна предельно простая схема: автономное водоснабжение обеспечивается разницей в высоте между накопительным баком и точками водоразбора. Бак устанавливается на чердаке или под потолком жилого этажа и автоматически наполняется при подаче воды в дачный водопровод.

Как выглядит подключение автономного водоснабжения к накопительной емкости своими руками? Внешний водопровод подключается к установленному под крышкой бака заливному поплавковому клапану (такому же, как в бачке унитаза).

Поплавковый клапан на фото отвечает за автоматическое наполнение емкости

Внутренний водопровод дома отсекается от бака только шаровым краном, позволяющим сбросить его для ремонта сантехники без потери воды.

Вода подается из накопительной емкости самотеком

Как рассчитать требуемый объем емкости? Инструкция очень проста: минимальный объем равен произведению максимального промежутка между подачами воды по графику и ее суточного расхода (в среднем 200 литров на человека в день). Скажем, для двух жильцов при подаче воды два раза в неделю достаточно бака в 200х2х4=1600 литров.

Преимущество решения очевидно: водоснабжение из бака полностью энергонезависимо. Если у вас часто отключают свет, на подаче воды это не отразится.

Увы, такая схема автономного водоснабжения частного дома имеет и несколько довольно неприятных недостатков:

• Запас воды ограничен прочностью перекрытий;

Деревянное перекрытие ограничивает вес бака

• Для эксплуатации зимой бак должен быть установлен в отапливаемом помещении, что в случае чердака означает лишние расходы;
• Решение не подходит для одноэтажного дома с плоской крышей или гаража: в них емкость просто-напросто негде разместить;
• Напор в самотечном водопроводе ограничен разницей в высоте между уровнем воды в накопительной емкости и точкой водоразбора.

Между тем: для нормальной работы использующей воду бытовой техники (проточных нагревателей, стиральных машин и т.д.) необходим напор как минимум в 3 метра.

Схема 4: емкость с насосной станцией

Этих недостатков лишена последняя схема — с подачей воды из емкости уже знакомой нам насосной станцией. Бак устанавливается в цокольном или подвальном этаже, что дает возможность не заботиться о его обогреве.

Емкость может наполняться:

• Из дачного водопровода;
• Привозной водой;
• Дождевой водой, прошедшей фильтрацию.

Схема подачи воды

Насосная станция поднимает воду из установленного в цокольном этаже бака

Внутренний водопровод

Какими трубами выполнить монтаж автономного водоснабжения внутри дома?

Полипропиленовыми трубами. Они сочетают дешевизну с долговечностью и простотой монтажа. Их единственный недостаток — ограниченная стойкость к перегреву и гидроударам — нивелируется стабильностью параметров водоснабжения в автономной системе.

Полипропиленовые водопровод и канализация

Заключение

Как видите, все предложенные схемы просты в реализации и при наличии источника воды не требуют значительных расходов. Успехов!