Для автономного водоснабжения чаще всего используют водозаборную скважину, эксплуатация которой может быть сезонной или круглогодичной. Если забор воды планируется зимой, важно предусмотреть утепление скважины, чтобы избежать проблем с перебоями воды, поломкой оборудования и разрывом труб.
В этом тексте рассказывается о теплоизоляции независимого источника воды, которая препятствует образованию ледяных пробок в системе. Здесь представлено описание процесса утепления ствола выработки и водопроводных линий, отходящих от него. Советов поможет выбрать оптимальный способ и материал для утепления.
Статья подробно освещает правила и нюансы организации защиты автономной системы водоснабжения от замерзания. В качестве иллюстративного материала предоставлены схемы, фотографии, видеоинструкции.
Особенности защиты скважины от холодов
Неправильное устройство водозаборной выработки часто мешает нормальной работе источника, что особенно заметно зимой.
В морозную погоду эксплуатация незащищённой от промерзания скважины затрудняется из-за образования наледи на поверхности воды и льда в трубах.
Перегрузка насосного оборудования и всей системы приводит к повышению нагрузки. Большая пробка может деформировать или разрушить трубы ПНД, используемые для внешних сетей водоснабжения.
Образование пробок и ледяной корки в скважине случается при неполноценной работе водозабора. Это значит, что если эксплуатация имеет перерывы, достаточные для замерзания воды, то могут возникнуть подобные проблемы. Даже если владельцы автономного водопровода не планируют таких пауз в его функционировании, необходимо предусмотреть профилактические меры в виде утепления системы.
Мероприятия по утеплению водопроводной системыПрокладываются от точки входа в дом до уровня, который на 20-30 см находится ниже сезонного промерзания грунта. Данное значение указано в сборниках по строительной климатологии СП за номером 131.13330.2012 и в СНиПе за номером 23-02-99.
Глубину промерзания определяют, исходя из особенностей региона и типа грунта, входящего в зону промерзания. Её величина вычисляется экспериментально на основе длительных наблюдений.
При прокладке водопровода в дом через неизолированный подвал ветку перед отапливаемым помещением нужно утеплить. Утепление объектов, находящихся под землей, имеет свои особенности.
Необходимые характеристики утеплителей:
- Лучше избегать материалов, которые впитывают воду или использовать защитную водонепроницаемую оболочку. При впитывании воды и последующем замерзании утеплителя объем увеличивается, что может привести к разрушению слоя утепления.
- Под действием давления грунта сохранять свои свойства.
- Не быть привлекательным для насекомых и грызунов.
Последний пункт важен, потому что летом мыши могут перемещать утеплитель по гнездам, а зимой рыть в нём ходы для доступа к тёплым трубам. Это приведёт к попаданию холода на элементы водопровода.
Для сохранности скважины и системы подачи воды от холода иногда достаточно простых процедур, не требующих специальных знаний о утеплении подземных водопроводных систем. Вода из глубины имеет положительную температуру (обычно от 7 до 13 градусов Цельсия).
При риске замерзания воды необходимо настроить систему подачи в малых дозах, но часто. Постоянная циркуляция грунтовых вод (температура которых всегда выше 0°C) предотвратит обледенение.
В южных районах России или при глубоком расположении труб можно утеплить головку и трубы без особых усилий с помощью опилок или соломы. Для этого нужно выкопать яму возле оголовка и канаву вдоль водопровода, засыпать их сухими опилками или соломой, а затем закрыть яму.
Ежегодное проведение процедуры осенью позволяет предотвратить загнивание опилок и соломы до зимы. При необходимости продлить защиту от промерзания или если перечисленные способы не дают гарантий успешного результата, требуется иной подход к решению задачи.
Защита оголовка скважины от замерзания
Заглублённый в землю резервуар, находящийся над началом работы добычи воды, служит для упрощения доступа к главным частям системы водозабора, позволяя проводить ремонт и осмотр.
Внутри утепленного кессона монтируют гидроаккумуляторДля за пределами жилья перенести насосное оборудование и фильтры, уменьшив шум. При расположении оборудования в отапливаемом помещении кессона не используют, а устанавливают переходник.
Независимо от наличия кессона, скважину нужно утеплить так, чтобы предотвратить прямой контакт элементов системы водоснабжения с замерзшими скалами на всю глубину промерзания почвы.
Основные принципы утепления кессона
Даже при расположении оголовка скважины ниже глубины промерзания грунта, основная часть кессона располагается выше этой отметки. При высокой теплопроводности стенок кессона отрицательные температуры могут достичь оголовка, а вода в системе замерзнет глубже, чем указано Строительной Климатологией.
По геометрии кессоны для скважинФорма — цилиндрическая или прямоугольная — не влияет на способ утепления. Объекты цилиндрической формы более экономичны с точки зрения расхода утеплителя, а прямоугольные проще утеплить за счёт монтажа плит.
Кессоны изготавливают из бетона, металла и пластика. Бетонные конструкции встречаются реже из-за трудности монтажа и быстрого разрушения бетона под действием влаги.
Утепление внутреннего пространства кессона возможно, когда его корпус герметичен из-за свойств материала или качественной гидроизоляции.
Помимо прочего, колебания почвы или другие факторы окружающей среды не повлияют на герметичность теплоизоляционного слоя. Внутреннее утепление обычно выполняется материалами из вспененного полистирола или экструдированного пенополистирола.
Утепляют кессон снаружи для сохранения тепла внутри или при использовании сыпучих материалов.
Пластиковые конструкции лучше утеплить снаружи, защитив от сильных морозов, которые могут сделать пластик хрупким.
Для наружного утепления используют любые материалы, но важно учитывать потенциальное перемещение грунта, влияние воды и риск повреждения утеплителя насекомыми и грызунами.
Из-за неизбежных теплопотерь при утеплении скважины важно компенсировать их за счет притока тепла. Такой приток будет происходить естественным образом из-за положительной температуры воды в трубах, проходящих через кессон, и выделяемого тепла работающими устройствами.
Если недостаточно утеплителя, возможно, установите простой нагревательный прибор с датчиком температуры.
Из-за ограниченного объема кессона обычному утеплению достаточно обычной лампы накаливания (40-60 Вт) или нагревательного провода (3-5 м).
Установка обсадной трубы для оголовка
При проектировании водоснабжения кессон отсутствует, а оголовок находится выше уровня промерзания грунта, то утепление возможно с помощью дополнительной обсадной трубы, диаметр которой превышает диаметр стационарной обсады на две толщины утеплителя.
Для установки дополнительного отрезка обсадной трубыРаскопайте землю вокруг оголовка на глубину промерзания почвы plus 0,3 метра, а затем утеплите оголовок. Наверх установите дополнительную трубу, а пустое пространство между обсадными трубами заполните стекловатой или минеральной ватой.
Нанесение теплоизоляции в зазор между обсадными трубами не рекомендуется из-за отсутствия возможности контролировать толщину изоляционного слоя.
Металлическая труба необходима, поскольку пластик при низких температурах становится хрупким, а колебания почвы могут его повредить.
Чтобы сохранять теплоизоляционные качества, важно исключить попадание воды между обсадной трубой и оголовком. Минеральная вата теряет свои свойства при намокании, а пенополистирол может деформироваться из-за образования льда.
Чтобы избежать промокания при укладывании утеплителя в пространство между обсадными трубами, нужно установить сальник. Внешний диаметр сальника должен соответствовать диаметру дополнительной обсадной трубы, а внутренний — диаметру основной обсадки.
Утепление подземной системы труб
Утепление ветки водопровода, идущей к дому, возможно, не потребуется, если её разместят ниже глубины промерзания почвы. Глубоко расположенная система водоснабжения требует более сложного монтажа и ремонта.
В данном варианте теплоизоляция труб может быть более экономичной. теплоизоляционного материалаТребуемые работы могут быть более простыми.
Применение современных теплоизоляционных материалов
Наиболее традиционный метод теплоизоляции трубопроводов — засыпание траншеи керамзитом. Применение минеральной ваты без защитного наружного слоя недопустимо при обустройстве подземных инженерных сетей.
Разнообразие теплоизоляционных материалов позволяет решать задачи утепления под любые условия температурного режима. Для строительных работ по прокладке линий в зонах, где грунт не замерзает, используют «скорлупу» из пенополиуретана и пенополистирола с гидроизоляционной фольгированной оболочкой.
Основные материалы для утепления подземных трубопроводов.
- Минеральная вата и стекловата подвергаются усадке из-за давления грунта, поэтому при их использовании требуются усиленные меры предосторожности в виде надежного защитного слоя.
- Базальтовое волокно с алюминиевой фольгой для гидроизоляции — материал дорогой, но простой в работе.
- Пенопласт и пенополистирол отличаются простотой резки и хорошей теплоизоляцией, но требуют защиты от грызунов.
- Пенополиуретан теплоизолирующий и устойчив к влаге.
Для узлов и поворотов предусмотрены специальные фасонные скорлупы, что упрощает установку утеплителя. С их помощью можно легко выполнить монтаж теплоизоляции на любых участках трубопроводов.
Водопроводную линию быстро и надежно утеплить можно с помощью напыляемого пенополиуретана. Трубу в таких случаях необходимо уложить на подушку из керамзита, так как низ трубопровода может остаться без теплоизоляции.
В труднодоступных местах, где применение объемных материалов затруднено, можно использовать термокраску – современный универсальный жидкий теплоизолятор. Ее можно нанести кистью, валиком или с помощью напыления. Помимо основной функции, термокраска хорошо защищает металлические трубы от коррозии.
Использование греющего кабеля
Теплоизоляционные материалы работают по принципу «пассивной защиты»: благодаря им вода в трубах сохраняет тепло и не остывает во время транспортировки до отапливаемого помещения.
В изолированной системе без дополнительного тепла теплоизоляция не останавливает замерзание, но только замедляет этот процесс до образования льда при низких температурах.
При редком использовании воды из скважины утепление на зиму окажется малоэффективным. При простоях длительностью более суток требуется подогрев труб с удаленной из них водой. специального электрического кабеля.
Есть два варианта укладки нагревательного кабеля: по внутренней поверхности трубы или по внешней.
Для внутренней установки используют специальные кабели. Они безопасны и соответствуют повышенным требованиям электрической защиты (несмотря на то, что специалисты советуют проводить… ) подключение через УЗОПродаётся кабель вместе с герметичной оконечной муфтой. Установка кабеля проста и выполняется через обычный тройник.
Внутренняя установка отличается высокой энергоэффективностью, что приводит к снижению расходов на электричество. Ее установке мешает сложность прокладки кабеля по изгибам водопровода.
При внешней установке кабеля важно обеспечить плотное прилегание к очищенной поверхности. Кабель крепят к трубе алюминиевым скотчем, а сверху проводят ещё один слой скотча для предотвращения контакта с теплоизоляцией.
Для равномерного распределения тепла пластиковые трубы покрывают фольгой заранее.
Чтобы улучшить отдачу тепла, провода можно установить линейно или по спирали. При шаге спирали в 5 сантиметров общая длина проводов возрастет на 1,7 раза по сравнению с длиной охватываемой трубы.
Установка терморегулятора способствует значительному снижению потребления электроэнергии, так как отопительные системы срабатывают лишь после достижения установленной температуры.
Для эффективного обогрева кабель применяют вместе с изоляцией, чтобы избежать чрезмерных затрат на нагрев воздуха.
Дополнительная защита на этапе монтажа
Для варианта скважины с применением погружного насосаПеред продолжительной остановкой систему консервируют. Для этого трубопроводы монтируют под наклоном к источнику воды, а на выходе трубки подачи из ствола размещают обратный клапан.
После отключения насоса вместе с подводящими трубами из шахты извлекают его, а вода самотеком стекает в скважину. При применении этого метода предпочтительно отсутствие «карманов», где вода могла бы застаиваться. Недостатком такого метода при использовании металлических труб является ускорение коррозии металла.
Редким способом утепления труб является создание системы «труба в трубе». В этом случае на водопровод надевается труба большей длины и изолируется снаружи. Воздушная полость, образующаяся при этом, выступает дополнительным барьером от холода.
Введение внешней трубы в подвал дома с обеспечением воздушной циркуляции между трубой и подвалом позволит дополнительно согреть подземный водопровод.
Другой способ — принудительная циркуляция воды. Установка второй трубы от подвала к скважине и системы кранов для переключения подачи воды в дом или в эту трубу обязательна.
Насос по расписанию подает в систему теплую грунтовую воду, а из нее выкачивает холодную воду в скважину.
В интернете и в общественных обсуждениях распространено мнение о возможности предотвращения замерзания воды с помощью высокого давления. Однако повышение температуры перехода воды в лёд при каждом 130 атмосфера статического давления всего на 1 градус. Строительство водопровода, способного выдержать подобное давление, невозможно.
Выводы и полезное видео по теме
Видео 1. Простейшее утепление стен и крышки кессона пенопластом с внутренней стороны.
Видео №2. Проектирование скважины с использованием кессонов и особенности теплоизоляции.
Замерзание скважины и водопровода грозит не только прекращением подачи воды, но и повреждением оборудования и элементов системы, восстановление которых потребует финансовых затрат и труда. Лучше один раз качественно утеплить систему и обеспечить постоянный доступ к воде на долгие годы.
Оставьте свои комментарии в блоке ниже. Поделитесь рассказами о личном опыте утепления автономного водоснабжения. Возможно, у вас появились вопросы или ценные сведения, которые можно предоставить нам и гостям сайта.