Водоснабжение частного дома: различные варианты, их плюсы и минусы

Водоснабжение частного дома может быть организовано различными способами. Хотя самостоятельно разобраться во всех тонкостях и нюансах работы водопровода неподготовленному человеку достаточно сложно, знать основы будет полезно, хотя бы для грамотного контроля работы монтажников. Чтобы грамотно подобрать для своего дома наиболее оптимальный вариант водоснабжения, надо разбираться в основных его видах.

Виды и способы водоснабжения частного дома

Водоснабжение в частном доме разделяют на две основные разновидности:

1. Автономное. Подача воды осуществляется из собственной скважины.
2. Централизованное. Вода подается из водопроводной магистрали, которая в свою очередь запитана из водонапорной башни или насосной станции.

Каждый из этих вариантов имеет свои плюсы и минусы, а также особенности проведения монтажных работ, что в итоге сказывается на окончательной стоимости организации водоснабжения частного дома.

Централизованное водоснабжение: преимущества и недостатки

Основными критериями при выборе системы водоснабжения для частного дома обычно служат:

• Наличие в конкретной местности водонапорной магистрали – банально, но на этот вопрос иногда обращают внимание в последнюю очередь;
• Качество подаваемой воды (в некоторых дачных поселках есть только техническая вода);
• Надежность и бесперебойность работы;
• Зависимость от внешних факторов (некоторые линии отключают на зиму);
• Стоимость (иногда дешевле сделать автономное водоснабжение, чем врезаться в магистраль).

Видео описание

Основные моменты по требуемым документам и разрешениям, а также как проводится предварительная подготовка – на видео

К достоинствам централизованной системы водоснабжения относятся следующие факторы:

• Автоматическое поддержание необходимого давления в системе;
• Вода изначально проходит очистку – деминерализация, удаление различных примесей и механических частиц, обеззараживание;
• Низкая стоимость подключения и всех монтажных работ.

К минусам такого варианта можно отнести:

• Зависимость от внешних факторов;
• Необходимость получения разрешений;
• Ежемесячная оплата;
• Давление в системе может сильно изменяться;
• Качество воды зачастую оставляет желать лучшего – из-за сильной концентрации хлора и других химических элементов.

Автономное водоснабжение: плюсы и минусы

Организация автономного водоснабжения частного дома требует больших финансовых и трудозатрат на этапе строительства. Это объясняется необходимостью вырыть колодец, или пробурить скважину, правильно составить план, а затем подобрать и приобрести все необходимое оборудование. Далее все необходимо смонтировать и подключить.

Несмотря на высокие затраты по организации автономного водоснабжения частного дома, такой способ имеет ряд преимуществ:

• Независимость от внешних условий;
• Возможность провести водоснабжение в местах, где отсутствует водопроводная магистраль;
• Нет необходимости ежемесячно оплачивать услуги водоснабжения;
• Качество воды, как правило, гораздо выше, плюс возможность самостоятельно устанавливать необходимые фильтры, в зависимости от конкретных условий.

Особенности водоснабжения из скважины

Чаще всего, при реализации автономного водоснабжения частного дома используют вариант с подачей воды из скважины. Обусловлено это следующими факторами:

1. Качество воды из скважины обычно гораздо лучше, чем из колодца.
2. Объем воды стабильный на протяжении всего года, сезонные колебания незначительные.
3. Долговечность (кроме неглубоких скважин «на песок») и отсутствие необходимости в проведении периодических ремонтных работ.

Минусами скважины является более дорогое бурение, по сравнению с рытьем колодца, а также необходимость применения более дорогих скважинных насосов.

Видео описание

Сравнение скважин и колодцев на видео:

Виды скважин

Есть два основных способа организовать водоснабжение частного дома из скважины – схема может предусматривать использование артезианской скважины (глубиной до 150 м) или так называемой «на песок» (15-50 м). Различаются они не только по глубине, но еще и по сроку службы. Первые могут использоваться до 50 лет, а срок службы вторых обычно 8-20 лет.

Бурение артезианских скважин производится с использованием специального оборудования. Каждая такая скважина регистрируется и на нее оформляется паспорт. Как итог – эту работу получится доверить только профессионалам.

Бурение скважин «на песок» можно выполнять и вручную, используя шнековый бур и удлиняя его рукоятки подходящими по диаметру трубами.

Выбор насосного оборудования

Для подачи воды к точкам потребления от источника применяется насосное оборудование. Это могут быть отдельные насосы различных типов (чаще всего погружные – центробежные или роторные) или насосные станции. При выборе такого оборудования необходимо учитывать следующие параметры и технические характеристики:

• Расход воды;
• Минимальный столб подачи воды;
• Наивысшую точку водопотребления;
• Глубину скважины;
• Номинальный напор (указывается в паспорте);
• Производительность (м³/час).

Наиболее востребованными и распространенными считаются погружные насосы, напор которых равен 60-80 м, а производительность достигает 4-х м³ в час.

Схема подачи воды в частный дом, проектирование водоснабжения

Организация водоснабжения частного дома начинается с составления проекта. На данном этапе необходимо учитывать, какой вид будет выбран, периодичность использования, а также источник воды, количество точек водоотдачи и применяемое оборудование.

Схема водоснабжения будет принципиально отличаться, в зависимости от того, какое насосное оборудование выбрано для использования. Например, это может быть погружной насос, который погружается в воду и оснащен специальной автоматикой. Второй вариант – насосная станция или поверхностный насос. Чаще всего устанавливается в доме, подсобном помещении или кессоне. Третий вариант – использование гидроаккумуляторов.

Последний вариант считается наиболее предпочтительным, так как позволяет значительно уменьшить количество включений-выключений насосного оборудования, не допускать гидроударов, тем самым существенно продлевая срок службы.

Какие факторы надо учитывать при проектировании

Немаловажную роль играют способы очистки и фильтрации воды, которые планируется применять. Это может быть простое обустройство фильтровального слоя на дне скважины и использование простых фильтров, а может установка фильтровальных систем.

Еще одним важным фактором, который обязательно следует учитывать при составлении схемы водоснабжения частного дома – каким образом будет осуществляться подача горячей воды.

Кроме этого обязательно учитывают глубину залегания труб водопровода, что зависит от глубины промерзания грунта в конкретном регионе.

Менее затратным вариантом реализации автономного водоснабжения в частный дом является подача воды из колодца. Обусловлено это меньшей стоимостью работ по рытью колодца, продолжительным сроком его службы. Возможностью использования менее дорогостоящего насосного оборудования.

Схемы подключения

Наиболее распространенная схема водоснабжения – с последовательным подключением. Особенно актуально для помещений с небольшим количеством приборов и оборудования, которое работает от системы водоснабжения. Основными плюсами такого варианта являются простота проведения монтажных работ, относительно небольшой расход труб и фитингов. Минусами является уменьшение давления в трубопроводе, в конечных точках, сложность определить место протечки, нельзя отключать отдельную трубу.

Альтернативой последовательной схеме является коллекторное подключение. Главным достоинствами является эстетичность (скрытая прокладка), высокая надежность, что обусловлено минимальным количеством соединений, плюс простой и легкий доступ к ним. Кроме этого, такая система монтажа дает возможность регулировки отдельно каждого элемента системы и сантехнического прибора. Недостатки – более дорогая стоимость работ и необходимость использования большего количества труб и комплектующих.

Особенности горячего водоснабжения частного дома

Для того, чтобы организовать горячее водоснабжение частного дома используют электрические бойлеры, газовые колонки, и котлы на твердом или жидком топливе. Каждый из этих вариантов имеет свои особенности, плюсы и минусы. В последнее время все более популярными становятся твердотопливные котлы на пеллетах, шелухе, опилках и прочих отходах деревообрабатывающего или бумажного производства.

Котлы позволяют организовать отопление частного дома и горячее водоснабжение – одновременно с этим лучше справляются двухконтурные модели. Они отличаются высоким КПД, простотой обслуживания, экономичностью, недорогим топливом и долговечностью. Одним из наиболее оптимальных вариантов организации горячего водоснабжения является применение буферных емкостей (теплоаккумуляторов).

Видео описание

Наглядно про применение теплоаккумулятора в этом видео:

Подбор насоса для водоснабжения частного дома и гидротехнический расчет с примерами

Организовать включение в систему централизованного водоснабжения частного дома, дачи или коттеджа удается нечасто. Обычно их владельцам приходится решать вопрос об автономной системе водообеспечения своего жилища.

Но, даже если есть возможность подключения к проходящему рядом с домом городскому или поселковому водопроводу, иметь при этом на участке независимый источник воды — не самая плохая идея как с точки зрения экономической, например, используя его для полива, так и в качестве гарантии от внезапных отключений центральной системы.

Общая информация

Система автономного водоснабжения частного дома состоит из нескольких компонентов:

Водный источник:
Колодец— искусственная выработка‑шахта, выкопанная для сбора подземных грунтовых вод в поверхностном водоносном слое до глубины 10

15 м и укрепленная от осыпания.

Скважины. Выполняются методом бурения и бывают нескольких типов:

• Безнапорные: «на песок» — до 50 м, «на известняк» — до 150 м.
• Артезианские — свыше 150 м.
• Абиссинские и др.

Искусственные водоемы. Емкости для сбора талых, дождевых вод. При имеющемся поблизости ключе или роднике можно организовать углубленный отвод его русла.

Естественные водоемы. Ручьи, реки, озера.

Потребители воды на участке и в доме: мойки, раковины, ванны, сауны‑бани, бассейны, полив.

Система подачи и распределения: насосы, накопительные емкости, трубопроводы.

При проектировании автономной системы первым встает вопрос о подборе насоса для водоснабжения частного дома, как одной из самых ответственных и, если уж говорить о качестве работы и долговечности, наиболее дорогостоящей части гидротехнического оснащения. И выбор его обусловлен, прежде всего, типом источника воды на участке, а затем — выбранной схемой водоснабжения.

Конструкционные различия

Гидронасосы бывают следующих конструктивных типов:

• Поршневые. Теперь уже практически не применяются для небольших насосных станций ввиду громоздкости, малого кпд, невысокого жизненного ресурса.
• Центробежные. Одни из самых популярных и востребованных благодаря простоте конструкции, экономичности и высокой надежности.
• Турбинные. Подобны центробежным, но не с боковым, а осевым расположением лопаток. Более мощные и производительные. Используются в основном на промышленных гидротехнических сооружениях.
• Роторные или так называемые винтовые насосы. Отличаются малыми габаритами по диаметру, потому наиболее пригодны для подъема воды из скважин.
• Вибрационные или мембранные. Дешевые, но малопроизводительные. Известны давно выпускающиеся для дачников модели «Ручеек», «Малыш».

Виды по типу размещения

По способу размещения водоснабжающие гидронасосы подразделяются на два класса:

1. Поверхностного типа. Располагаясь в стороне от источника воды, обеспечивают ее всасывание по опущенной в колодец или скважину трубе.
2. Погружные. Полностью опускаются в воду на некоторую глубину.

Иногда в отдельный класс выделяют насосные станции, которые по сути являются компактным самодостаточным водонапорным комплексом, состоящим из поверхностного насоса, накопительного мембранного бака‑гидроаккумулятора, реле давления воды и схемы управления.

Какой лучше выбрать?

Перед тем как выбрать водяной насос для дома, следует сравнить преимущества и недостатки двух их основных видов:

Поверхностные насосы	Погружные
Устанавливаются стационарно. Проще в обслуживании.	Для ремонтно‑профилактических работ требуют подъема из скважины или колодца на поверхность.
Нуждаются в двух трубопроводах: всасывающем и нагнетания.	Работают только на нагнетание.
Максимальная высота всасывания — 10 м. Реальная, с учетом потерь в трубопроводе и запаса на понижение уровня воды в колодце — не более 7 8 м.	Подъем с глубины ниже 10 м.
Нуждаются в заполнении жидкостью перед первым пуском или после ремонтных работ.	Готовы к работе сразу после погружения.
Существует опасность перегрева мотора при длительной работе.	Погруженный в воду насос охлаждается как наружной водой извне, так и прокачиваемой изнутри.
Необходимость консервации на зиму для летнего варианта водопровода.	На зиму достаточно слить воду из системы.
Работа сопровождается шумом.	Бесшумны.

Таким образом, для подъема воды из колодца проще использовать поверхностный насос или насосную станцию, а из скважины — погружной роторный либо центробежный.

Пример расчета

Основные необходимые данные для выбора подходящей модели поверхностного насоса для водоснабжения дома:

• Максимальное значение расхода жидкости в л/мин или м³/ч.
• Высота всасывания — разность уровней впускного патрубка насоса и поверхности воды в источнике.
• Высота нагнетания — разность уровней наивысшей точки трубопровода и выпускного патрубка насоса.
• Начальное давление, для безнапорной скважины или колодца равное атмосферному.
• Конечное — требуемое давление в домашней системе водопровода.
• Потери давления в трубопроводах зависят от расхода жидкости и качества поверхностей внутренних стенок трубопроводов, создающих трение ее движению.

Высота всасывания гидронасосов поверхностного типа не может превышать 10,33 м — высоты водяного столба, создающего равное атмосферному давление.

Для упрощения расчетов ее округляют до 10 м, а создаваемое давление приравнивают одной технической атмосфере, 1 ат = 1 кГс/см², или примерно 1 бару

Высота нагнетания, или напор, определяется техническими параметрами и мощностью агрегата.

Часто значение напора путают с давлением, называя одно другим. Эти величины эквивалентны, но в точности не равны друг другу. Давление на выходе насоса зависит только от его технических характеристик, а напор — от совокупности внешних условий: скорости потока и расхода жидкости, ее температуры, высоты над уровнем моря и пр.

При расчете все величины давлений системы в паскалях, барах, атмосферах и других единицах приводят к эквивалентным значениям напора в метрах.

Приведем пример, приняв геодезический уровень размещения насосной станции за нулевой:

• Расход жидкости, обеспечиваемый гидронасосом — 40 м³/ч. Это вполне достаточное значение потребления для нужд домашнего хозяйства.
• Уровень воды в колодце ниже нулевого на 4 м.
• Верхняя точка подъема воды на 15 м выше его.
• Суммарные потери во впускном и выходном трубопроводах можно найти в таблицах для конкретного типа труб, но обычно их рассчитывают исходя из того, что на каждых 10 м трубопровода теряется 1 м напора, потому примем их равными (15 м + 4 м) / 10 = 1,9 м.
• Конечное давление в верхней точке примем равным 1 бару

9,87 м.

Суммарный напор гидронасоса будет равен:
4 м + 15 м + 1,9 + 9,87 = 30, 77 м.

Если водонасосная станция устанавливается не в расположенном рядом с колодцем кессоне, а в доме, следует также учесть потери напора на длине подводящего трубопровода.

Для каждого насоса существует эксплуатационная характеристика, показывающая падение напора в зависимости от расхода и имеющая примерно такой вид:

Выбирая конкретную модель насоса, следует сообразовывать расчетные величины параметров с паспортными значениями для выбранного экземпляра агрегата в требуемой рабочей точке.

Гидравлическую мощность насоса можно найти по эмпирической формуле:
Р (Вт) = 2,725 x Расход (м³/ч) x Напор (м).

Для нашего примера получим: 2,725 x 40 x 30,77 = 3,354 кВт.

Подробнее о расчете и подборе насоса для водоснабжения загородного дома смотрите в этом видео:

Включение в систему водоснабжения

Как говорилось выше, более других удобны в установке и эксплуатации готовые насосные станции, технические характеристики которых пригодны для водообеспечения небольшого дома на семью из 2

3 человек или дачи.

Подключение их сводится к нескольким простым шагам:

• Выбор места размещения.
• Подготовка надежного основания.
• Подведение необходимых трубопроводов.
• Всасывающую трубу, опускаемую в колодец, необходимо оборудовать сетчатым фильтром и обратным клапаном. Опустить ее следует на глубину не выше 1 м от поверхности воды.
• Подключение электрической сети и защитного заземления.

Внимание! Все водяные электронасосные агрегаты должны иметь защитное заземление или зануление, без которых их эксплуатация недопустима. Подключение их к силовому электрощиту необходимо производить через УЗО и автомат максимального тока.

Слабые места насосных станций и основные поломки

Выпускающиеся промышленностью насосные станции, или так называемые самовсасывающие насосы, привлекают:

• доступной ценой, меньшей, чем при отдельном приобретении всех комплектующих;
• компактными размерами;
• удобством установки и обслуживания;
• готовностью к эксплуатации сразу после приобретения.

Однако в их использовании имеются и недостатки:

8‑ю метрами высота всасывания. Ее можно увеличить на пару метров, расположив агрегат в заглубленном кессоне рядом с колодцем.

Необходимость оборудования специального утепленного звукоизолированного помещения.

Небольшая емкость гидроаккумулятора 20

Неисправности насосных станций могут быть вызваны следующими причинами:

• Внезапное отключение электроэнергии часто сопровождается гидроударом, способным нанести непоправимые повреждения.
• Загрязненность и низкое качество воды приводят к повышенному износу лопаток центробежного гидронасоса и заиливанию бака.
• Несоответствие условий эксплуатации техническим параметрам.

Например, одна из распространенных поломок связана с завышенным водопотреблением, когда частота включения/выключения станции значительно превышает паспортную. Это приводит к разрыву мембраны в баке‑гидроаккумуляторе.

Станция при этом не может создать требуемое давление в системе и частота включений еще больше увеличивается. Проверяется нажатием ниппеля на обратной стороне бака: если оттуда потекла вода — мембрана требует замены.

Еще одной распространенной неисправностью является поломка или неправильная регулировка реле давления, которая приводит к непрерывной работе станции без отключений.

Регулируется реле двумя пружинками разного размера. Большой устанавливают нижний порог, а маленькой — разницу между верхним и нижним.

Жители городских домов или квартир нечасто задумываются о том, что, подходя к крану на кухне либо в ванной и просто открывая его, они включают в работу отточенную для ее создания столетиями научных открытий, изобретений и инженерных решений огромную и сложную систему добычи водных ресурсов, их доставки и распределения.

Те же, кому приходится создавать для своего жилища такую систему в миниатюре, по‑настоящему дорожат ценностью этого поистине незаменимого источника жизни — воды.