Правила и особенности оборудования скважины под воду

Миф 1. Гидроаккумулятор предназначен для поддержания постоянного давления в системе водоснабжения.

Такую фразу можно достаточно часто найти в описаниях гидроаккумуляторов. Вариации – гидроаккумулятор создает постоянное давление и т.п.

Начнем с того что мембрана (резиновая груша) в металлическом корпусе никакое давление, ни постоянное, ни “переменное” создать просто не в состоянии. Давление создается только насосом. Какое давление обеспечивает насос, такое же давление будет в гидроаккумуляторе. Единственное, о чем можно говорить, так это о том, что гидроаккумулятор, в отсутствие расхода воды, поддерживает созданное в нем давление и способствует его плавному снижению с началом водоразбора и плавному повышению после закрытия всех кранов. Т.е. без него давление изменялось бы мгновенно, а с ним изменяется плавно, за счет изменения гидравлического объема путем растяжения-сжатия мембраны. В этом и есть основный смысл его использования. Для корректного функционирования системы с вездесущим реле давления требуется именно плавное изменение давления, что и обеспечивается с помощью гидроаккумулятора.

Говорить о постоянном давлении в стандартной системе с реле давления и гидроаккумулятором вообще не приходится. Весь смысл функционирования такой системы сводится к тому, что давление постоянно изменяется, за счет чего и автоматизируется работа насоса с помощью реле давления. Постоянное давление может быть только при неизменном расходе, но как только расход воды изменяется (открыли или закрыли дополнительный кран) давление мгновенно изменяется. Все что может сделать гидроаккумулятор — это задать системе инерционность, что от него собственно и требуется. Постоянного давления в системах с переменным расходом возможно достичь только при использовании преобразователя частоты, когда скорость вращения насоса изменяется в зависимости от расхода воды.

Как подобрать оборудование для подачи воды

Автономное водоснабжение комплектуется следующим набором оборудования:

1. Насос. Для подачи воды из скважины применяются погружные или поверхностные модели.
2. Автоматика. Предназначена для управления помпой, что обеспечивает защиту двигателя от перегрузок.
3. Гидроаккумулятор. Бывает открытым или закрытым. Более удобными считаются закрытые мембранные баки, благодаря которым рабочее давление сохраняется на одном уровне. Для установки емкости открытого типа выбирают самый высокий участок водопровода. Чаще всего это – чердак или потолок последнего этажа. Закрытые накопители не имеют ограничений по месту монтажа.

На процедуру, как оборудовать скважину для воды своими руками, напрямую влияет особенности места размещения оборудования, и конкретные модули, которые будут для этого использоваться.

Правила эксплуатации

При обустройстве артезианской скважины следует принять во внимание следующие правила эксплуатации:

• В зависимости от потребностей воды выбирать мощность насоса и другие параметры системы. Избыточного давления быть недолжно.
• Погружное оборудование с защитой от коррозии предотвратит попадание ржавчины, а запас прочности обеспечит безопасный подъем.
• Прокачку на песчаные отложения следует проводить до двух раз в месяц и обязательно в зимний период.
• Оголовок источника для предотвращения попадания засоров необходимо герметично и надежно фиксировать.
• Не допускать длительное бездействие скважинного источника, потому как это плохо сказывается на его производительности.
• Максимальные границы давления в системе 2,5 – 6,5 атмосфер. Обязателен контроль с помощью манометра.
• Профилактические работы проводятся раз в шесть месяцев для насоса, а для всей остальной системы раз в год.
• В случае консервации скважины на срок более 3 месяцев запуск проводиться поэтапно: плавное включение, прокачка на максимальных оборотах на протяжении 2-4 часов.

Важно, чтобы во время эксплуатации насосное оборудование выполняло равномерную работу. Такой подход исключит попадание ила в шахту и не допустит отложения на фильтровых частях системы, что в свою очередь гарантирует стабильный дебет воды

Ревизию, монтаж и ремонт шахты необходимо доверять только работникам с высокой квалификацией.

Подключение гидроаккумулятора, автоматики

Чтобы полностью обустроить скважину для воды, необходимо установить в подготовленную кессонную яму насос, оборудование и автоматику, к которым относятся гидравлический аккумулятор, реле и манометр. Если используют станцию, все необходимые для забора воды узлы собраны в одном модуле, остается только присоединить ее вход к напорной трубе через компрессионный фитинг и аналогичным способом подключить к водопроводу, поступающему в жилое здание.

При подключении насосной станции помощь специалиста и применение специального инструмента необязательны — трубопровод из ПНД соединяют прямыми или угловыми резьбовыми компрессионными фитингами вручную, или используя гаечный ключ на металлических деталях.

При размещении в кессоне погружного электронасоса, на поверхности в камере монтируют элементы автоматики — реле давления и защиты от сухого хода, устанавливают гидравлический аккумулятор и манометр. Данные детали сложно соединять между собой отрезками пластиковых труб ПНД и фитингами, не предусмотренными для этих целей, для проведения работ часто вызывают специалиста. Обычно соединения внутри производят на полипропиленовые трубы методом пайки при помощи специального утюга, для подключения к ПНД-трубопроводу и подведения к металлической резьбе пожарного гидранта вверху, применяемого для полива огорода, используют переходные фитинги с полипропилена на ПНД или металл.

Устройство насосной станции

Тестирование системы

Проверить работу системы водоснабжения нужно в обязательном порядке перед непосредственным подключением насосной станции к источнику воды. Чтобы избежать неожиданных неприятных моментов на этом этапе, необходимо соблюдать несколько правил.

Полноценная работа оборудования возможна только после полного окончания монтажа наружного водопровода и установки внутренней разводки. Проверку системы можно проверять магистралью для полива, предварительно отключив кран внутренней части.

Подготовка оборудования выполняется в следующем порядке:

• Откручивают крышку гидроаккумулятора и с помощью воронки наполняют емкость водой. Чтобы заполнить водой насос и прилегающие трубы, потребуется около 15 литров воды.
• Крышку горловины плотно закрывают.
• Выполняют проверку параметров давления в гидроаккумуляторе, при недостаточных значениях давление нагнетают компрессором.
• Открывают запорную арматуру на подающих трубах и пускают воду в систему.
• Подключают оборудование к электрической сети. С началом работы мотора вода постепенно заполнит все участки водопроводной системы. После полного удаления воздуха из системы кран можно закрыть.

При достижении определенных параметров давления (чаще всего производитель выставляет 3 атмосферы) в правильно установленной системе срабатывает реле давления, которое должно отключить подачу воды.

После успешного тестирования системы водоснабжения выполняют завершающие мероприятия, включая окончательное закрепление труб внутри дома и обратную засыпку внешней части водопровода.

Установка кессона

Кессонная яма является одним из методов обвязки. Предполагается, что оборудование и оголовок будут спрятаны. В грунте копается приямок, где размещается верхняя часть обсадной трубы.

Схема реализуется несколькими способами:

1. Кессон из металла. Сталь сейчас является довольно дорогим материалом, но она позволяет добиться хорошей герметичности. Снаружи необходимо нанести состав от коррозии. Сборку можно выполнить самостоятельно без привлечения спецтехники. Потребуется только сварочный аппарат.
2. Железобетонные кольца. Монтаж осуществляется довольно быстро. Но такое обустройство не позволяет добиться хорошей гидроизоляции. Нужно всего одно или два кольца, которые затем накрываются бетонной крышкой с люком. На дно стелется каркас из арматуры и заливается бетоном.
3. Кессон из пластика. Это лёгкий и долговечный материал, который может разрушиться только от механического воздействия. Конструкция полностью герметична.

Как правильно выбрать гидробак

Гидробак – ёмкость, основным рабочим органом которой является мембрана. От её качества зависит, сколько времени прослужит устройство от момента подключения до первого ремонта.

Лучшими считаются изделия из пищевой (изобутированной) резины. Металл корпуса изделия важен только для расширительных баков. Там же, где вода содержится в груше, характеристики металла не имеют решающего значения.

Если не обратить особого внимания на толщину фланца вашего приобретения, то уже через год-полтора, а не через 10-15 лет, как вы планируете, придется покупать совершенно новое устройство или, в лучшем случае, менять сам фланец

При этом гарантия на бак составляет всего-то год при заявленном сроке эксплуатации в 10-15 лет. Так что дыра появится как раз после истечения гарантийного срока. И запаять или заварить тонкий металл будет невозможно. Можно, конечно, попытаться отыскать новый фланец, но, скорее всего, понадобится новый бак.

Чтобы избежать подобных напастей, следует искать бак, фланец которого сделан из нержавейки или из толстой оцинковки.

Расчет параметров гидробака

В большинстве случаев включений, гидробаки для водоснабжения устанавливают по принципу: чем больше объем, тем лучше. Но слишком большой объем не всегда оправдан: гидробак займет много полезного места, вода в нем будет застаиваться, и если перебои с электроэнергией бывают очень редко, в нем просто нет необходимости. Слишком маленький гидробак также неэффективен – если используется мощный насос, то он будет часто включаться и выключаться и быстро выйдет из строя. Если возникает ситуация, когда пространство для монтажа ограничено или финансовые средства не позволяют приобрести накопительный бак большой емкости – можно рассчитать его минимальный объем по приведенной ниже формуле.

Как правильно в системе водоснабжения рассчитать объем гидробака

В последнее время на рынке появились современные высокотехнологичные электронасосы с плавным пуском и остановкой, частотным регулированием скорости вращения рабочих колес в зависимости от водопотребления. В этом случае необходимость в гидравлическом баке с большим объемом отпадает – плавный пуск и регулировка не вызывают гидроударов, как в системах с обычными электронасосами. Автоматические блоки управления высокотехнологичных устройств с частотным управлением имеют встроенный гидробак очень маленького объема, рассчитанный на свою насосную группу.

Таблица рассчитанных значений давления и объема гидробака в зависимости от режимов работы поставляющей воду линии

Рекомендации по выбору насоса для скважины

Среди различных видов насосного оборудования, используемого для откачивания воды из скважины или колодца, наибольшей популярностью пользуются именно погружные устройства. Объясняется такая популярность целым рядом достоинств погружных насосов, к числу которых следует отнести:

1. отсутствие шума при работе;
2. возможность обеспечения бесперебойной подачи воды из обслуживаемой скважины;
3. легкость монтажа;
4. возможность обеспечить подачу воды из скважин значительной глубины;
5. компактные габариты;
6. отсутствие необходимости в дополнительном охлаждении приводного двигателя;
7. антикоррозионные свойства материалов, из которых изготавливается корпус.

Выбирая такое устройство, следует обращать внимание на такие параметры, как:

• суммарная потребность точек водозабора в воде, которую должен обеспечить подбираемый насос;
• характеристики скважины, из которой предстоит откачивать воду (диаметр и глубина);
• геологические данные участка, на котором выполнено бурение скважины (глубина, на которой располагаются подземные воды, тип почвы и др.);
• наличие на участке, на котором планируется установить насосное оборудование, источника электропитания.

К основным техническим характеристикам, по которым осуществляется выбор насосного оборудования, являются:

• производительность устройства, которая характеризует, какое количество жидкости оно способно перекачать за единицу времени;
• напор (данный параметр, измеряемый в метрах водяного столба, указывает на то, на какую высоту и на какое расстояние насос способен транспортировать жидкость по трубопроводной системе).

Такой подход при выборе насосного оборудования даст вам возможность в дальнейшем модернизировать свою насосную станцию, если в этом возникнет необходимость.

Установка насосов глубинного типа, как правило, не вызывает особых сложностей, выполнить ее можно, даже не имея опыта осуществления подобных процедур. При эксплуатации погружных насосов, как и насосного оборудования любого другого типа, следует не забывать об их регулярном техническом обслуживании, которое значительно продлит срок их безаварийного использования.

Рекомендации и монтажные инструкции

Закрыть водопровод теплоизоляцией не так сложно, как подключить греющие кабели, поэтому рассмотрим технические нюансы монтажа, касающиеся именно электрооборудования.

Наружный монтаж греющего кабеля

Крепление вдоль наружной поверхности трубы часто практикуется, когда нужно обогреть открытые участки водопровода, расположенные в цоколе, подвале, кессоне.

Зафиксировать провод на трубе можно двумя способами:

• протянуть вдоль поверхности по всей длине;
• обмотать спиралью.

Первый вариант более экономичный и практичный, если мощности кабеля хватит для обогрева трубы. На особо холодных участках можно применить второй способ, но расход провода увеличится.

Крепление происходит в следующем порядке:

Это наиболее простой в монтаже способ крепления греющего кабеля.

Рекомендации по устройству:

1. Чтобы обогреть полипропиленовую трубу водопровода диаметром до 32 мм, достаточно закрепить кабель вдоль одной стороны – какой именно, не имеет значения. Однако если потребуется утеплить канализацию, провод фиксируется исключительно снизу.
2. Если существует выбор утеплителя, то нужно взять более толстый. Перегрев саморегулирующемуся кабелю не грозит, зато теплопотери значительно снизятся. Чем толще «шубка», тем меньше самрег будет трать электричества, тем больше экономия.
3. Алюминиевая самоклейка – лучший материал для крепления к трубе. Акриловый клей не разрушается под воздействием тепла, которое равномерно распределяется по всей обогреваемой поверхности.
4. Солнечные лучи разрушают некоторые виды утеплителя и креплений, поэтому для открытых участков лучше подбирать черные хомуты и скотч, не реагирующий на у/ф излучение.

Если кабель крепить не по прямой, а спиралью, то утепление будет происходить по тому же принципу – надевание «шубки» и закрепление хомутами. Без утеплителя часть энергии потратится впустую, на обогрев воздуха.

Нюансы подключения саморегулирующегося кабеля

Тянуть провода к трубе от щитка нецелесообразно, поэтому самрег подключают к кабелю питания, который, в свою очередь, просто при необходимости включают в розетку. Для работы потребуется строительный фен, нож, комплект термоусадочных трубок для обжима и гильз для соединения контактов.

Следует помнить, что электрическое оборудование во влажной среде становится более опасным, поэтому герметичности нужно уделить особое внимание. Фотоинструкция по подключению:. Фотоинструкция по подключению:

Фотоинструкция по подключению:

Как видите, сложностей при внутренней установке кабеля нет, просто все манипуляции надо выполнять очень аккуратно и последовательно.

При выборе кабеля питания необходимо учитывать расположение розетки. Если она находится рядом с трубой, можно купить самое короткое изделие, но чаще приходится приобретать 4-5-метровый шнур.

Осталось обжать конец самрега:

С герметично обработанным концом кабель полностью готов к эксплуатации. Чтобы водопроводная труба не замерзала, остается закрепить самрег по всей длине магистрали, утеплить его и вставить вилку в розетку.

В некоторых случаях установка наружного кабеля считается неудачной, например, если он проходит через плиты перекрытия или бетонные блоки скважины. Тогда применяют внутренний монтаж.

Если для наружного обогрева лучше использовать изделие плоского типа, то для внутреннего подходит специальный кабель с круглым сечением и особо надежной гидроизоляцией.

Внутренний монтаж греющего кабеля требует особой осторожности и соблюдения некоторых правил. Например, нельзя проводить шнур через узлы, где с внутренней стороны выступают резьбовые соединения – острые края могут повредить защитную оболочку

Обеспечение герметичности обсадной трубы

Обсадную трубу требуется защитить от проникновения внутрь пыли и талой воды, являющихся источниками микроорганизмов. Для герметизации служит специальное устройство – оголовок, сделанный из чугуна или пластика, способный выдержать нагрузку 200 кг. Устройство состоит из:

• фланца;
• крышки;
• карабина;
• манжет;
• крепежных элементов.

Оголовок подбирают по диаметру обсадной трубы и после насаживания на нее фиксируют фланцем. Во входной крышке имеются отверстия для ввода питающего электрокабеля и водопроводной трубы. Все места соединений с трубами и кабелем надежно герметизируются резиновыми уплотнителями. Под крышку перед фиксацией болтами устанавливают прокладку.

Оборудование для скважины

Чтобы добывать воду из-под земли понадобится ряд обязательных элементов:

• обсадная труба;
• перфорированная труба или заборный фильтр;
• насос;
• оголовок.

Кроме того обустройство скважины на даче может включать кессон либо утепление трубы, скважинный адаптер или гидроаккумулятор.

Утепление скважин для круглогодичной подачи воды

Утепляющее оборудование для скважины необходимо для бесперебойной подачи воды при отрицательной температуре воздуха. Для этого обустраивают кессон, заглубленный в землю ниже уровня промерзания грунта.

Форма и объем кессона подбирается исходя из габаритов размещенного в нем оборудования. Обычно в кессон помещают:

• гидроаккумулятор;
• втягивающий насос (при глубине залегания водоносного слоя не ниже 8 м от уровня насоса);
• системы автоматики.

Второй распространенный вариант – использование скважинного адаптера и прокладка водопроводной трубы к дому ниже уровня промерзания.

В каких случаях необходим гидроаккумулятор

Основное назначение гидроаккумулятора – сглаживание гидравлических ударных нагрузок при включении насоса и облегчение режима его включения. В настоящее время существуют гидроаккумуляторы повышенной емкости, которые могут частично исполнять роль водяного накопителя.

Тем не менее полное опустошение такого адаптера приводит к неправильной работе автоматики, аварийному режиму запуска насоса. Поэтому в местах с частым отключением электроэнергии нужно использовать дополнительную накопительную емкость, размещенную на несколько метров выше места установки водяных кранов.

Выбираем оборудование для скважины на воду

Чтобы подобрать все необходимое для нормальной подачи воды из скважины необходимо провести расчеты, учитывая следующие факторы:

• среднесуточный и максимальный расход воды учитывая полив, бытовые расходы, дополнительные затраты;
• глубину залегания водоносного слоя;
• собственное давление в артезианской скважине, если планируется глубокое бурение;
• диаметр обсадной трубы;
• характер водоносной породы.

Для облегчения выбора оборудования можно руководствоваться информацией о среднесуточных нормах потребления воды. Средние расходные характеристики некоторых бытовых точек водозабора: туалет – 1,3 л/ мин; душ – 8-10 л/мин; кухонная мойка – 8,5 л/мин.

Стандартное давление в водопроводной трубе составляет 4 атмосферы, хотя для бытового пользования достаточно и 2 атм. (1 атм. равно давлению водяного столба высотой 10,19 м).

• Максимальная глубина всасывания для втягивающего насоса составляет не более 8-8,5 м.
• Емкость накопительного бака подбирается исходя из среднесуточного потребления.
• Производительность насоса не должна превышать максимального дебета в скважине.

Погружной насос выбирают по нужной высоте подъема воды, включая высоту расположения накопительного бака над уровнем земли. Высота подъема и рабочая производительность насосов указывается в каталогах производителей и в паспорте самого изделия.

Бизнес-план бурения скважин на воду

Чтобы оценить капиталоемкость проекта, понадобится бизнес-план бурения скважин. Поскольку сырье, материалы, офис и производственное помещение на начальном этапе не нужны, расходы предпринимателя ограничатся в основном покупкой оборудования и размещением рекламных объявлений:

Инвестиции в бурение скважин

Кроме того, владельцу предприятия каждый месяц придется выплачивать рабочим зарплату, заботиться о привлечении клиентов и оплачивать стоянку для спецтехники, если свободной охраняемой площадки у него в наличии нет. В перечень ежемесячных издержек входят и менее существенные статьи расходов:

Текущие расходы буровой фирмы

Основные требования монтажа гидроаккумулятора

Выбор места под монтаж гидроаккумулятора не такой простой, как может показаться изначально, так как эта установка должна:

• располагаться на ровной поверхности;
• находиться в помещении или кессоне, где гарантируется положительная температура в течение всего года;
• расстояние от водозабора и до раздаточного коллектора должно быть минимальным: в первом случае это гарантирует лучшую производительность насосного оборудования, а во втором – позволяет снизить потери давления в системе.

Также при выборе места установки приходится считаться с тем, что работа установок водоснабжения в доме создает определенный шум разной степени интенсивности, но в любом случае его постоянное воздействие малопривлекательно для жильцов

Обязательно надо принимать во внимание и возможность постоянного доступа к гидроакумулятору для контроля и обслуживания

Каким должен быть хороший насос?

Сначала нужно выбрать и приобрести подходящий насос, а также ряд материалов, необходимых для его успешного монтажа. Насос обычно берут погружной, при этом очень желательно, чтобы он был центробежным.

В отличие от центробежных моделей, вибрационные насосы вызывают в скважине опасные колебания, которые могут привести к разрушению грунта и обсадной трубы. Особенно опасны такие модели для скважин “на песок”, которые менее устойчивы, чем артезианские аналоги.

Мощность насоса должна соответствовать производительности скважины. Кроме того, следует учесть глубину погружения, для которой рассчитан конкретный насос. Модель, предназначенная для работы на глубине 50 м, может подавать воду и с 60-метровой глубины, но насос вскоре сломается.

Погружной центробежный насос – оптимальный выбор для скважины. Следует соотнести его производительность, размеры и другие показатели с характеристиками собственного источника воды

Еще один фактор риска – уровень качества бурильных работ. Если бурила опытная бригада, скважина будет лучше переносить разрушающее воздействие. А для скважин, созданных своими руками или усилиями “шабашников”, рекомендуется использовать не просто центробежный насос, но специальные модели для скважин.

Такие устройства лучше переносят нагрузки, связанные с перекачиванием воды, обильно загрязненной песком, илом, частичками глины и т.п. Еще один важный момент – диаметр насоса. Он должен соответствовать размерам обсадной трубы

Важно учесть и особенности электропитания насоса. Для скважин используют как однофазные, так и трехфазные устройства

Для четырехдюймовых труб найти технику проще, чем для трехдюймовых. Хорошо, если этот момент учтен еще на этапе планирования скважины. Чем больше будет расстояние от стен трубы до корпуса насоса, тем лучше. Если насос проходит в трубу с трудом, а не свободно, нужно поискать модель меньшего диаметра.

Это интересно: Изготовление самодельного насоса для воды своими руками

Понятие о скважине

Скважиной называется горная выработка в земной коре, которая имеет малый диаметр по сравнению с ее длиной. Основание скважины (на поверхности) является устьем, дно скважины — забоем. Скважины делятся на две категории:

— разведочные (бурятся для подсчета запасов нефти на новом месторождении);

— эксплуатационные (для извлечения нефти из пласта).

Нефтяная скважина представляет собой капитальное сооружение, которое строится по заранее составленному тех. проекту. Основой проекта является конструкция скважины.

Под конструкцией скважины понимается то количество обсадных колонн, которые необходимо спускать в скважину для успешной проводки ее и последующей длительной эксплуатации. Понятие конструкции скважины также входят оптимальные высоты подъема цементного раствора в затрубном пространстве. Диаметр скважины должен быть минимальным, но вместе с тем достаточным для обеспечения спуска обсадных колонн на запроектированную глубину, а также для обеспечения надежной изоляции продуктивных пластов от водоносных горизонтов и от взаимного влияния пластов друг от друга. От выбранной конструкции скважины зависит скорость бурения, стоимость строительства скважины.

Конструкция скважины выбирается на основе факторов:

— геологических;

— технических и технологических;

— экономических.