Обустройство скважин

Усиленная двухтрубная конструкция из стали и пластика * - наиболее эффективный выбор в условиях Складчатого Урала.
Скважина должна состоять из двух колонн – стального кондуктора (внешней) и эксплуатационной (внутренней) колонны, вставленных по принципу телескопа одна в другую.

Самый простой способ – это минимальная обвязка скважины на воду (иногда называют летней обвязкой), без установки автоматики. Ее плюсы – всесезонность, быстрый монтаж и экономичность.

Такой вариант целесообразен там, где не требуется постоянное давление в системе. Например, необходимо временное водоснабжение участка (пока строится дом) или резервный источник воды (при основном централизованном водоснабжении).

При минимальной обвязке скважину можно оборудовать как временным, так и постоянным насосом центробежного типа. Тогда по окончании строительства дома, коттеджа не нужно будет его менять.

В дальнейшем скважина легко переоборудуется под систему автоматики.

Это первый этап обустройства любой скважины. Оптимальное решение, когда для водозаборного узла (ВЗУ) возводится утепленный наземный павильон. На практике, как правило, из экономии, могут использоваться другие варианты. Перечислим их недостатки и преимущества.

Устройство дешевое и легко монтируется. Состоит из двух частей: одна ставится на внутреннюю колонну скважины, ко второй прикрепляется насос и вставляется в первую часть. Устанавливают адаптер ниже точки промерзания, часто с целью экономии на обогреве водовода.

Перечислим минусы. Главный – нарушение герметичности эксплуатационной колонны, обсадных труб. Следовательно, рано или поздно в скважину попадет микробиология.

Устройство при обслуживание нужно, раскапывать и извлекать из земли (плюс дополнительные расходы). При видимой простоте монтажа, необходимо учесть ряд деталей, иначе герметичность будет нарушена изначально.

Таким образом, использовать для скважин хозяйственно-бытового назначения не рекомендуем.

Вариант возможный, но крайне рискованный. СНиП строго регламентирует расстояние от скважины до фундамента – минимум 3 метра.

Чтобы избежать рисков, мы рекомендуем следовать регламенту ГОСТов и СНиПов, и не делать скважину под домом, баней. Единожды сэкономив на коммуникациях, в дальнейшем при эксплуатации вы потратите гораздо больше.

После обвязки скважины водозаборный узел необходимо обустроить и привести в эстетичный вид. Для этого сооружают либо наземный, либо подземный павильон.Заглубленный кессон делают, чтобы спрятать скважину и не заморозить водовод. Но в вырытую для него яму по весне попадает вода. А вместе с талыми водами в скважину часто проникает патогенная микробиология.

При сооружении подземного павильона нужно учесть множество факторов: от колебаний уровня грунтовых вод в течение года – до особенностей грунта в верхнем пласте геологического разреза.

Категорически нельзя внутри заглубленного ВЗУ размещать автоматику и гидроаккумулятор – это неминуемо приведет к аварии (система автоматики от влаги замыкает и выходит из строя, насосы сгорают и пр.). Так что единственный плюс – экономию на обогреве - с лихвой перекрывают многочисленные минусы.

Чтобы не рисковать, мы рекомендуем монтировать наземный павильон на участке, особенно если он расположен в низине, под горой, в болотистой местности.

Подходит для участков с различным рельефом, может быть любого размера, формы и дизайна. Исключает угрозу подтопления скважины паводковыми водами, предотвращая микробиологическое заражение. Не нужно проверять уровень грунтовых вод. В помещении наземного ВЗУ уместно монтировать автоматику и систему водоподготовки. При неисправностях все узлы легко доступны, что не затрудняет ремонт.

Единственный минус – затраты в холодное время года на обогрев и утепление павильона. Но и их можно минимизировать, используя, к примеру, обогревающий кабель. Однозначно рекомендуем к установке на участках с любым рельефом.

Следующий важный этап обустройства скважины - грамотный выбор водоподъемного оборудования. Напоминаем, что подбор технических характеристик насоса проводится, в первую очередь, на основании данных Паспорта на скважину. В нем должны быть подробно прописаны такие параметры, как мощность, напорность, глубина загрузки насоса и пр. Без этой информации грамотно подобрать оборудование невозможно.

Разберемся, какие виды насосов можно использовать в скважине. Насосный агрегат может быть погружным или в некоторых случаях поверхностным. Состоит он из основных отсеков: инжектора, гидравлической (именно по ней называется большинство насосов) и движительной части. Также есть корпус и, в зависимости от модели, дополнительные устройства, повышающие безопасность и улучшающие работу насоса.

Применяют для перекачивания воды из водоемов, наземных резервуаров. Могут быть использованы для колодцев, а также в неглубоких скважинах при условии, что статический уровень воды («зеркало») не опускается ниже 8-9 м.

Из-за конструктивных особенностей абсолютно не подходят для откачки воды из глубоких скважин. Не предназначены для круглогодичного использования

Корпус поверхностного насоса обычно негерметичен, поэтому важное условие безаварийной эксплуатации – установка на ровной поверхности в сухом теплом помещении (не ниже +5 градусов).

Насосы этого типа полностью погружаются в воду. Могут работать почти на любой глубине. Различаются конструктивом и принципом действия гидравлической части.

Вибрационные насосы категорически НЕЛЬЗЯ использовать в скважинах на воду. Они предназначены для откачки воды из открытых водоемов, колодцев, емкостей. Со временем вибрационник может разрушить даже правильно сделанную скважину и стать причиной аварии. А гарантия со стороны буровой компании при его использовании будет аннулирована.

При работе насос вибрирует и резонирует со скальником, создавая выбоины в стволе скважины. Осыпаясь вниз, порода закрывает водоносные интервалы. Вместе с насосом вибрирует вся колонна. Под «башмаком» появляются полости, открывая путь для верховых вод.

Особенности крепления на страховочный трос и резиновый шланг часто провоцируют самопроизвольное заклинивание вибрационных насосов. Но их по-прежнему применяют в скважинах по ошибке и незнанию, либо по рекомендациям безграмотных бракоделов, продолжая «убивать» скважины.

Основным преимуществом данных скважинных насосов является возможность откачки воды с содержанием песка, крупных механических частиц, а также других абразивных примесей.

Однако по сравнению с центробежными погружными насосами, они имеют низкую производительность и напорность. Не предназначены такие насосы и для режима эксплуатации, предполагающего частые включения и выключения. Надежность и ресурс крайне невелики.

Оптимальный вариант для использования в скважине на воду по критериям мощности, ресурса, производительности. Обратите внимание, что центробежные насосы чувствительны к наличию в воде механических примесей.

Центробежные насосы представлены на рынке наиболее широким ценовым диапазоном и ассортиментом: от бюджетных – до высокотехнологичных моделей известных брендов. Выбор зависит от режима эксплуатации и характеристик скважины, а также финансовых возможностей.

Насосы с минимальным необходимым функционалом выполнены из недорогих материалов. Их отличает нерациональный расход энергетических ресурсов и малый жизненный цикл – 3-5 лет.

Высокотехнологичные насосы энергоэффективны, обладают широким набором функций при длительном сроке эксплуатации – 10-15 лет. Они имеют различные защиты, возможность управления с помощью смартфона. Такое насосное оборудование стоит недешево, но полностью окупается за годы работы.

Система автоматики монтируется тогда, когда необходимо обеспечить в доме всесезонное бесперебойное холодное водоснабжение под постоянным давлением, подключить бытовые приборы и/или установить систему водоподготовки. Вся автоматика обязательно размещается в сухом, отапливаемом и закрывающемся помещении (наземный павильон, сухой подвал дома и т.д.).

Самое популярное решение. Реле давления управляет работой насоса, регулируя включения и выключения, чем обеспечивает контроль давления в системе водоподачи. Прибор доступен по цене, легко монтируется, имеет простейший механизм.

Главный рабочий элемент - две пружины. Когда давление в системе падает, одна пружина распрямляется, замыкая контакт. На насос подается электричество, он включается, закачивает воду в мембранный бак, и вода уходит на точки разбора, а уровень давления восстанавливается. При нагнетании давления вторая пружина распрямляется – цепь размыкается, насос в скважине выключается.

Обязательно наличие в системе гидроаккумулятора (мембранного бака). Он гасит гидроудары, защищает оборудование от преждевременного износа.

Будьте внимательны при покупке: слишком дешевые реле давления, как правило, изготовлены из некачественных материалов, а значит, их срок службы невелик. Обращайте внимание на наличие инструкции по эксплуатации с рекомендациями производителя.

Минусы использования реле давления:

• Повышенный расход электроэнергии;
• Отсутствие защиты от перегрузок: если в системе между реле и насосом где-то произошел затор или перемерзла труба, насос продолжит работать, пока не сгорит;
• Отсутствие плавного пуска: насос запускается сразу и на полную мощность, что ведет к быстрой выработке ресурса насоса;
• Резкие скачки температуры воды в кране при падении давления в системе холодного водоснабжения, например, из-за одновременного включения нескольких точек водоразбора;
• При постоянном включении/отключении насоса велика вероятность мощного гидроудара. Его последствия самые неприятные: протечки и разрывы в трубах, затопления.

Таким образом, управление работой насоса простым реле давления не решает две важных проблемы: дискомфорт от частых перепадов давления, а также отсутствие защиты от гидроударов, возникающих при резких изменениях скорости потока воды в трубах. При этом сохраняются основные плюсы – просто и дешево.

Если в конструкции насоса не предусмотрено реле сухого хода, его устанавливают в систему дополнительно. Прибор выполняет важную функцию - аварийно отключает насос при работе вхолостую, предотвращая его перегрев и поломки. Когда вода в скважине заканчивается, реле сухого хода фиксирует нулевое давление и отключает электропитание, подаваемое на насос. Запускается система после аварийного отключения нажатием кнопки на реле.

Более надежный и эффективный вариант – система водоснабжения дома, в которой используется частотный преобразователь. Как он работает? Частотник плавно регулирует частоту сети в зависимости от потребления воды. То есть, чем больше ее требуется, тем быстрее крутится двигатель насоса, и наоборот – при снижении объема частота сети снижается, а двигатель замедляется.

Здесь не нужен большой гидроаккумулятор – даже при производительности насоса в 4 куб.м/час достаточно мембранного бака на 8 л. В данном случае он не служит в качестве накопителя, а только гасит гидроудары. Экономится пространство, экономятся деньги.

Риск гидроударов снижен до минимума, поскольку частотный преобразователь запускает двигатель плавно. В момент старта он подает частоту – насос медленно начинает работу, постепенно наращивая обороты, если точек водоразбора становится больше. То есть вы можете спокойно принимать душ, не опасаясь скачков напора и температуры, независимо от того, что кто-либо в доме, в этот же момент решил помыть посуду или включить стиральную машину – удобно и комфортно. Как только краны закрываются, частота вращения замедляется, при неизменном давлении в 3 атмосферы. Затем двигатель плавно останавливается.

Какие плюсы дает применение частотного преобразователя?

• Плавный запуск насоса без гидроударов и скачков электротока;
• Постоянное давление в системе независимо от объема потребления;
• Безопасность. Частотный преобразователь надежно защищает дорогостоящий насос от выхода из строя при нештатных ситуациях. Если в системе закончится вода или агрегат заклинит, последует немедленное отключение. Насос не запустится при слишком высоком или низком напряжении;
• Обнаружив протечку в системе, частотник встанет в аварийный режим, прекращая подачу воды, тем самым предотвращая потоп;
• Экономия электроэнергии. Немаловажно, учитывая, что насосы, как правило, имеют мощность в 1,5-2 кВт.

Для чего нужен преобразователь частоты?
С частотным преобразователем фактически получается водоснабжение частного дома с удобствами городской квартиры: давление и температура постоянны, эксплуатация безопасна, риски гидроударов и протечек системы минимизированы. Разумеется, все это при условии грамотного и профессионального монтажа.

Высокая стоимость относительно системы автоматики релейного типа и недостаточная информированность потребителей пока не делают устройство широко популярным. Но суммируем реальную выгоду. Во-первых, замена насоса вследствие износа или аварии – это всегда расходы на покупку нового агрегата + демонтаж/монтаж. Во-вторых, нельзя забывать, что ликвидация потопа при гидроударе повлечёт более серьезные затраты. Также при определенной нагрузке и режиме работы частотник будет экономить электроэнергию, ежедневно сохраняя бюджет.

При правильном подборе и проектировании бытовая система водообеспечения с частотным преобразователем оказывается более надежной, защищенной, экономичной и долговечной. Но и у нее есть альтернативный вариант.

Еще один способ поддержать постоянное давление в системе водоснабжения – использование реле протока. Это устройство пока встречается редко в частном домовладении, однако, в некоторых ситуациях применение вполне оправдано.

Его устанавливают там, где предусмотрен постоянный водорасход и имеется необогреваемая накопительная емкость. Реле протока регулирует мощность потока в системе, управляя частотой вращения двигателя насоса в зависимости от увеличения или уменьшения расхода воды.

Одним из показательных примеров можно назвать применения реле протока в башне Рожновского. Принцип основан на уникальном свойстве воды - находясь в движении, даже при низких температурах, она не замерзает. Останавливаясь, вода мгновенно превращается в лед.

При выборе важно учитывать потенциал стабильной производительности скважины - дебит (объем воды, который выдается и восполняется в течение часа).

Почти половина пробуренных скважин обеспечивает пиковый водоразбор на все точки без падения давления в системе (к примеру, в доме можно одновременно мыть посуду, принимать душ, запускать стиральную машину, а во дворе мыть машину и поливать огород, и вы нигде не ощутите нехватки воды). На таких скважинах можно ставить любой тип автоматики – реле электромеханические, электронные, реле протока, частотные преобразователи. Это же правило относится и к высокодебитным скважинам.

Существуют скважины ниже среднего и низкодебитные, когда при единовременном включении не обеспечивается даже несколько точек водоразбора. Они требуют регулировки, с ними можно использовать электронные, электромеханические и реле протока, но не частотные преобразователи. При низком дебите в системе устанавливают большие гидроаккумуляторы.

Если скважина имеет совсем низкий дебит, выбирают электромеханическое реле. Здесь опять же использовать частотные преобразователи строго не рекомендуется, что связано с алгоритмом их работы. Частотник снимает параметры давления в трубопроводе системы, не учитывая состояние самой скважины (положение динамического уровня воды), а это неминуемо приводит к авариям.

Стоимость услуги по обвязке скважины зависит от ряда факторов. Каждая скважина уникальна, и требуется грамотный подбор оборудования, с учетом индивидуальных особенностей вашего объекта, а также квалифицированный монтаж. Какой бы вариант обвязки скважины вы не выбрали, доверяйте работы профессионалам. Ведь все элементы системы важно не только правильно установить, но и настроить, а при необходимости обеспечить сервисное обслуживание.

Только профессиональный комплексный подход, в конечном подсчете, даст Вам реальную экономию. К Вашим услугам – многолетний опыт и знания специалистов Компании «Урал-Гидро». Наша работа – находить оперативные и оптимальные решения для любых вопросов водоснабжения.