Устройство водоснабжения частного дома: источники, оборудование, разводка

Коттедж с автономным водоснабжением и водоотведением

Сегодня нам с уважаемым читателем предстоит разобраться, как устроить водоснабжение частного дома. Мы познакомимся с возможными источниками воды, с применяющимся в каждом конкретном случае набором оборудования и выясним, какие схемы разводки воды, размеры труб и материалы могут использоваться внутри дома.

Где взять воду

Самый очевидный источник водоснабжения — магистральный водопровод. Для подключения к нему предстоит оформить договор с местным «Водоканалом». Однако полноценное круглогодичное водоснабжение есть далеко не везде.

Есть ли ему альтернативы?

• Дачные (летние) водопроводы прокладываются с небольшим заглублением в грунт или прямо по поверхности и используются для полива садовых участков. В теплых областях страны (в частности, в Крыму, где живет автор этой статьи) они функционируют круглый год. Вода подается по графику (2-3 раза в неделю);

Летний водопровод: вода для полива подается два раза в неделю

Капитан Очевидность подсказывает: при наличии такого водопровода на границе вашего участка задача сводится к созданию запаса воды в резервном баке с ее последующей подачей в водопровод.

• Колодцы небольшой глубины считаются источником воды со сравнительно низким качеством, поскольку в них часто попадают талые и дождевые воды с поверхности. Для использования в хозяйственно-питьевых целях воде необходима фильтрация.

Однако это справедливо далеко не всегда: например, в районе Камышовой бухты Севастополя подземный источник на глубине 7-10 метров снабжает садовый кооператив Рыбак-7 чистейшей водой. СК не подключен к магистральному водопроводу в принципе: владельцам участков проще и выгоднее выкопать колодец или пробурить 10-метровую скважину;

Колодец из колец КС

• Артезианские источники воды (скважины и, реже, колодцы) получают ее из водоносного пласта, запертого между водоупорными слоями на глубине от 20 до 100 и более метров. Как правило, артезианская вода может похвастать высоким качеством, и зачастую пригодна для питья даже без фильтрации;

Структура водоносных пластов

• Наконец, при большой глубине водоносных пластов и на скальных грунтах бурение скважины просто-напросто невыгодно. В качестве последнего средства остается водоснабжение из емкости. Она наполняется привозной или дождевой водой (в последнем случае, разумеется, с обязательной фильтрацией).

Оборудование и схемы

Теперь давайте разберем устройство водоснабжения дома в каждом из перечисленных случаев.

Централизованное водоснабжение

Ввод водоснабжения подключается к ближайшей точке магистрального водопровода. Водомерный узел может быть размещен в колодце (при условии, что производитель водосчетчика гарантирует его работу при затоплении водой) или внутри дома.

Водомер включает:

Описание и фото	Функции
Кран или вентиль	Отключение воды для демонтажа счетчика или на время ремонтных работ.
Механический фильтр	Очистка воды от крупных взвесей, способных нарушить работу счетчика и сантехнического оборудования в доме.
Счетчик	Учет расхода холодной воды для взаиморасчетов с ее поставщиком. Согласно СП 30.13330.2016, при расходе воды в 10 кубометров в сутки и менее водомерный узел должен комплектоваться прибором диаметром 15 мм.
Опционально — дополнительный кран или обратный клапан	Отключение водомера для снятия счетчика без сброса воды из внутреннего водопровода

Ввод прокладывается в грунте ниже глубины его промерзания. Для прокладки мы настоятельно советуем использовать трубы, сохраняющие эластичность при низких температурах (ПНД и PPR). Они без разрушения переносят подвижки грунта (в том числе морозное пучение в экстремальные заморозки) и даже разморозку.

Ввод проложен трубой ПНД на компрессионных соединениях

Кроме того: там, где глубинная прокладка ввода невозможна, или нежелательна (пример  — уже упоминавшееся скальное основание участка), ввод утепляется (пенопластовой или пенополиуретановой скорлупой, рулонными утеплителями и т.д.) и в обязательном порядке снабжается кабельным обогревом.

Утепленная труба с греющим кабелем

На некоторых участках водосети (например, у основания высокого застроенного склона) давление воды в магистрали водоснабжения может заметно превышать нормативное (согласно СП 30.13330.2016, не более 4,5 кгс/см2).

Это вынужденная мера: при более низком давлении, дома, находящиеся выше по склону, останутся без воды. В этом случае ввод дополнительно комплектуется редуктором.

Редуктор с регулировкой давления на выходе

Вода по графику

Как обеспечить непрерывную подачу воды в дом, если на участок она подается по графику?

Резервный бак подключается к дачному водопроводу и снабжается заливным клапаном. Это может быть поплавковый клапан для сливного бачка или имеющая увеличенную пропускную способность специализированная  арматура диаметром 20-25 мм.

Дюймовый (ДУ25)  клапан для наполнения емкости

Подача воды из бака во внутренний водопровод с напором, обеспечивающим работу сантехнических приборов, стиральной машины, водонагревателя и т.д., может быть реализована двумя способами:

1. Самотеком. В этом случае бак стоит на чердаке. Его выходной патрубок должен возвышаться над кранами верхнего этажа как минимум на 3 метра: именно такой минимальный напор необходим для функционирования бытовой техники, арматуры бачков и смесителей;

Обратите внимание: прочность перекрытий накладывает ограничения на размер бака. Кроме того, он нуждается в утеплении и кабельном обогреве в зимние заморозки.

Утепленный бак установлен в помещении холодного чердака

2. Насосной станцией. В этом случае емкость можно разместить в подвале, подполе или на цокольном этаже. Там благодаря близости грунта температура не опускается ниже нуля даже в сильные холода, а прочность основания позволяет использовать бак любого объема.

Справка: насосная станция — комплект из собственно насоса, мембранного бачка (гидроаккумулятора) и реле давления. Реле включает насос при падении напора и выключает  при достижении его верхней границы. Гидроаккумулятор стабилизирует давление и позволяет реже включать насос, тем самым увеличивая его ресурс.

Компоненты насосной станции

Как подобрать размеры бака? Все очень просто: минимальный объем равен произведению суточного расхода воды на максимальную продолжительность перебоев в ее подаче. Для грубой оценки суточного расхода можно использовать санитарные нормы (200 литров на одного члена семьи в сутки).

Например, семье из трех человек при подаче воды два раза в неделю требуется бак с минимальным объемом 200х3х4=2400 литров, или 2,4 м3.

Как подключить бак к самотечному водопроводу?

Из арматуры нужен только кран на выходном патрубке бака. Без него для пустякового ремонта кранбуксы смесителя вам придется сливать в канализацию весь запас воды.

После выходного патрубка емкости стоит шаровый кран

При подаче воды насосом схема системы водоснабжения дома заметно сложнее.

Резервное водоснабжение с насосом

Несколько комментариев к схеме:

• На входе насосной станции нужен обратный клапан. Если его не будет, давление воздуха вытеснит воду из мембранного бака в накопительную емкость в момент выключения насоса;
• Еще один клапан необходим между врезками в ввод питающей заливной клапан и напорной (после насоса) труб;
• Если вместо второго клапана установить кран или вообще не подключать внутренний водопровод к вводу, вода в баке будет непрерывно обновляться, что предотвратит ее цветение на свету;
• Труба между баком и насосом не должна стать узким местом системы водоснабжения: ее диаметр не может уступать размеру входного патрубка насосной станции.

Труба между баком и насосом должна иметь как минимум такое же сечение, как входной патрубок станции

Обратите внимание: эти же две схемы (самотечная и с насосом) используются в том случае, если дом снабжается привозной водой.

Верховодка

Подача воды из колодца глубиной до 30 метров может быть обеспечена насосной станцией.

Важный момент: большинство недорогих станций всасывают воду только за счет создаваемого во всасывающей трубе разрежения воздуха. Глубина, с которой станция может поднять воду, ограничена атмосферным давлением, вытесняющим воду в трубу, и не превышает 8-9 метров.

Большую глубину всасывания (до 35 метров) имеют поверхностные насосы с внешним эжектором. Они используют инерцию потока воды, подающейся к погруженному в колодец эжектору по напорной трубе,  чтобы увлечь во всасывающую трубу ее дополнительный объем.

Эжектор увеличивает глубину всасывания до 30 и более метров

Станция может размещаться в утепленном домике над колодцем, в кессоне скважины или непосредственно в доме. В последнем случае глубина всасывания несколько уменьшиться за счет гидравлических потерь на горизонтальном участке ввода.

Станция стоит непосредственно над колодцем

Из дополнительного оборудования нужен обратный клапан с сетчатым фильтром. Он монтируется на конце всасывающей трубы. Сетка очищает воду от песка, а клапан не позволяет воде сливаться из внутреннего водопровода после отключения насоса.

Клапан с штуцером и фильтром

Артезианские источники

Глубина артезианских скважин нередко превышает возможности насосных станций (в том числе с внешним эжектором). Для подъема воды с глубины свыше 30 метров используются только погружные насосы — вихревые и многоступенчатые.

Первые создают напор за счет минимального зазора между единственным рабочим колесом и стенками камеры. Достаточно простая  конструкция  снижает стоимость насоса до вполне демократичных 8-15 тысяч рублей, но делает его чувствительным к количеству и размеру твердых частиц в воде, а также ограничивает максимальный напор значениями в 100-120 метров (чего, впрочем, в большинстве случаев достаточно).

Элементы конструкции вихревого насоса

В многоступенчатых насосах напор создает группа рабочих колес в последовательно соединенных камерах: первая крыльчатка поднимает напор на 50 метров, вторая — еще на 50 и так далее.

Устройство многоступенчатого  Pedrollo MK

Насосы этого типа  способны поднимать воду с глубины в сотни метров, но их цена может не понравиться экономному домовладельцу.

Многоступенчатый насос Grundfos SP 5A-33: напор — 200 метров, стоимость — 87000 рублей

Какая дополнительная арматура понадобится для монтажа системы водоснабжения с погружным насосом своими руками?

• Обратный клапан. Он устанавливается на выходе насоса;
• Уже знакомый нам гидроаккумулятор;
• Реле питания с датчиком давления. Оно будет управлять насосом, включая его при критическом падении давления в водопроводе и мембранном баке.

Комплект оборудования для водоснабжения из артезианской скважины

ГВС

Какое оборудование может применяться для организации горячего водоснабжения?

Вот наиболее практичные и популярные решения:

Водонагреватель	Особенности
Газовый котел с контуром ГВС	Двухконтурный котел может обеспечить дом теплом и горячей водой. Для приготовления последней он оснащается дополнительным теплообменником (как правило, проточным). Решение сочетает компактность с минимальной стоимостью тепловой энергии.
Колонка (проточный газовый водонагреватель)	В отличие от котла, работает только на нужды ГВС. Достоинство — дешевая тепловая энергия. Недостаток энергонезависимых колонок с механическим термостатом — низкая точность терморегулятора: при незначительном изменении положения крана вода меняет температуру в диапазоне от ледяной до обжигающей.
Бойлер косвенный	Накопительный водонагреватель косвенного нагрева — это бак с теплоизолированным корпусом и внутренним теплообменником, через который циркулирует вода или другой теплоноситель, используемый системой отопления. Работает с котлом любого типа.
Бойлер электрический	Теплоизолированный бак, оснащенный ТЭНом и термостатом. Плюс — точная регулировка температуры. Минус — высокая стоимость тепла.
Водонагреватель электрический проточный	Несколько более экономичен по сравнению с бойлером за счет отсутствия утечек тепла через корпус при простое. Минусы — значительная нагрузка на проводку (мощность — от 3,5 до 24 кВт), и посредственная реализация регулировки температуры у маломощных моделей (ступенчатым отключением ТЭНов и настройкой напора).
Коллектор солнечный	Несложный прибор, использующий для нагрева воды солнечную радиацию. Коллекторы выпускаются, среди прочего, с накопительными баками и ТЭНами для поддержания температуры воды ночью. Бывают плоскими и трубчатыми (с вакуумными трубками-термосами). Плюс — бесплатное тепло (с поправкой на работу циркуляционного насоса). Минус — нестабильный уровень тепловой мощности с суточными и сезонными колебаниями.

Разводка воды

Продолжаем обустройство частного дома: водоснабжение функционирует, но пока не разведено по точкам водоразбора. Как это правильно сделать?

Схемы

Существует два способа подключения сантехнического оборудования:

1. При последовательной схеме смесители, сливные бачки, посудомоечные машины и т.д. подключаются к единственной подводке тройниковыми соединениями. Именно такая разводка присутствует во всех без исключения домах советской постройки.

Ее преимущества — невысокая материалоемкость, дешевизна, простота обслуживания, ремонта и подключения дополнительного оборудования (новой стиральной машины или дополнительного умывальника). Главный недостаток тройниковой разводки состоит в том, что если открыть один кран в доме — напор воды упадет на всех других кранах;

Последовательное подключение смесителей

2. Коллекторная схема лишена этого недостатка и позволяет отключать любой сантехнический прибор из коллекторного шкафа. Точки водоразбора соединяются с коллектором индивидуальными подводками.

Оборотная сторона удобства — в том, что развести воду можно лишь пока вы ведете капремонт или строительство дома: водоснабжение разводится от коллектора скрыто. Согласитесь, что трубы в несколько рядов едва ли станут украшением ваших стен.

Коллекторы ГВС (снизу) и ХВС (сверху)

Циркуляция ГВС

Если разводка холодной воды всегда тупиковая, то система ГВС нередко функционирует с принудительной циркуляцией, которую обеспечивает компактный маломощный насос.

Насос для ГВС и отопления циркуляционный

Зачем нужна рециркуляция горячей воды?

• Она гарантирует нормативную температуру воды (60-65°С) даже при большом расстоянии между краном и водонагревателем;
• С циркуляционной системой ГВС вам не нужна подолгу ждать слива остывшей в трубах воды после открытия крана;
• Наконец, циркуляция обеспечивает работу полотенцесушителей.

Для непрерывной работы сушилки для полотенец необходима циркуляция воды в ней

Кроме того: циркуляция между бойлером косвенного нагрева и солнечными коллекторами предупреждает разморозку последних при низкой ночной температуре.

Для подключения циркуляционного контура используется дополнительный вывод бойлера.

Циркуляция ГВС в системе с бойлером, имеющий дополнительный выход

В его отсутствие, контур подключается к водонагревателю и к трубе подпитки через трехпроходной термостатический клапан.

Диаметры

Как мы помним, диаметр водосчетчика при расходе менее 10 кубов в сутки равен 15 миллиметрам. Этот же внутренний (подчеркиваем, внутренний!) диаметр труб используется для разводки воды по дому.

Увеличение сечения труб сверх этого значения несколько снизит потерю напора в длинном водопроводе, зато увеличит расходы на закупку труб и заставит вас дольше ждать слива остывшей воды в тупиковой системе ГВС.

Внимание: для полимерных и металлопластиковых труб размер увеличивается на шаг — до 20 мм. Инструкция связана с тем, что они маркируются наружным диаметром, который отличается от внутреннего на две толщины стенки.

Камрад! Не путай наружный диаметр с внутренним!

Материалы

И температура, и давление воды в коттедже с автономным водоснабжением (или с централизованным водоснабжением и приготовлением горячей воды в водонагревателе любого типа) полностью подконтрольны владельцу. Какой-либо форс-мажор исключается. Раз это так, трубам не нужен большой запас прочности, а вот долговечность и низкое гидравлическое сопротивление будут несомненными плюсами.

Именно поэтому на автономном водоснабжении принято использовать полимерные и композитные трубы:

• Полипропиленовые (в том числе армированные);

Полипропиленовый водопровод

• Из термостойкого и сшитого полиэтилена;

Обратите внимание: эти трубы не могут похвастаться жесткостью, поэтому смонтировать ими водопровод строго по уровню довольно проблематично. PEX и PERT обычно используются для скрытой разводки воды (прежде всего коллекторной) в стяжке, фальшстенах и штробах.

Коллекторная разводка трубой PEX

• Металлопластиковые (с алюминиевым сердечником, склеенным с оболочками из PERT или PEX).

Разводка воды металлопластиком на пресс-фитингах

Заключение

Как всегда, более детально изучить устройство системы водоснабжения дома и ее основные элементы вам поможет видео в этой статье. Успехов!