Водяная скважина чаще всего используется в качестве источника воды для автономного водоснабжения. Эксплуатируется сезонно или круглогодично. Если вы планируете брать воду зимой, нужно подумать, как можно утеплить скважину на зиму и избежать проблем с перебоями с водой, поломками оборудования и прорывами труб.
Мы расскажем, как осуществляется теплоизоляция автономного источника воды, исключающая образование ледяных пробок в системе. Здесь вы узнаете, как изолировать ствол шахты и отходящие от него водопроводы. Наши советы помогут вам определиться с оптимальным методом и материалом для утепления.
В статье подробно разобраны основные правила и тонкости организации автономной системы защиты водопровода от замерзания. Для визуального восприятия темы прилагаются схемы, фотоиллюстрации, видео-гайды.
Свойства для хорошей защиты от холода
Неграмотное обустройство водозабора часто создает препятствия для нормальной работы источника. Ошибки и недостатки особенно остро проявляются зимой.
Эксплуатация скважины, не защищенной от замерзания надежной теплоизоляцией, в холодную погоду затруднена образованием льда на поверхности воды и образованием ледяных пробок в трубопроводе.
В результате насосное оборудование и система в целом работают с повышенной нагрузкой. Крупная пробка может деформировать или даже сломать трубы ПНД, из которых чаще всего сооружают наружные ответвления водопровода.
Галерея изображений Фото от Если предполагается круглогодичная эксплуатация водозаборной скважины, ее часть выше уровня сезонного промерзания грунта необходимо утеплить. Ее лучше защитить утепленным коробом, например, выполненным в виде колодезного домика Наружная часть трубопровода водопровода, работающего в зимний период, прокладывается ниже глубины промерзания слоев грунта. В этом случае их утепление не требуется.Для предотвращения образования ледяных пробок на вводе трубопровода в дом участок от уровня промерзания до входа в отапливаемое помещение необходимо утеплить. Для теплоизоляции подземной части вариантов утепляемой площадки нельзя использовать гигроскопичную вату и рыхлый пенопласт. Если они используются, трубопровод необходимо плотно обмотать гидроизоляцией. Оптимальным выбором для утепления ствола скважины и подземной части водопровода является пенополиуретановая оболочка с внешней битумированной оболочкой. Работы по утеплению колодца следует проводить при его строительстве. Если теплоизоляцию не наносили сразу после бурения, то сделать это лучше летом Назначение утепления скважины на зиму Размещение оборудования в кессоне Проектирование оголовка в виде домика
Пробки и ледяные корки в колодце появляются, если водозабор работает не «на полную мощность». Те, если есть перерыв в работе, достаточный для кристаллизации воды. Даже если владельцы автономной системы водоснабжения не рассчитывают на такие перерывы в функциональности, средства для их предотвращения в виде системы теплоизоляции должны быть реализованы.
Мероприятия по прогреву водопровода проводятся от точки ввода в дом на глубину, которая на 20-30 см ниже уровня сезонного промерзания грунта. Это значение можно найти в сборниках по строительной климатологии СП под номером 131.13330.2012 и в СНиП под номером 23-02-99.
Глубина промерзания определяется в соответствии с условиями района и типом грунта, охватываемого зоной промерзания. Значение получено эмпирическим путем на основе многолетних наблюдений.
Правильное обустройство скважины на воду исключит образование наледи и ледяных пробок в водопроводе (+)
Если водопровод подается в дом через фундамент неутепленного подвала, то ответвление также необходимо утеплить до входа в отапливаемое помещение. Применение материалов для утепления залегающих в земле объектов имеет свои особенности.
Утеплители должны обладать следующими свойствами:
- Не впитывайте воду и не носите защитную водонепроницаемую куртку. Если вода впитается в изоляцию, а затем замерзнет, то весьма вероятно, что из-за увеличения объема воды при переходе в лед слой изоляции будет разрушен.
- Не теряют своих свойств под давлением грунта. Давление земляной массы сверху или ее подвижки могут раздавить утеплитель и повысить его теплопроводность.
- Не представлять интереса и не подвергаться воздействию насекомых и грызунов.
Последний пункт очень важен, так как летом мыши могут затянуть утеплитель в гнездо, а зимой прокопать в нем дырки, чтобы добраться до горячих труб. Все это приведет к прямому доступу холода к элементам водопровода.
Защита утеплителя от мышей и насекомых – одна из основных проблем при утеплении объектов, расположенных на улице под землей
Иногда для защиты колодца и водопровода от холода достаточно провести процедуры, не требующие специальных знаний о принципах обогрева подземного водопровода. Вода, подаваемая в систему из недр, имеет положительную температуру (обычно от 7 до 13 градусов Цельсия).
При опасности замерзания воды необходимо установить режим работы системы таким образом, чтобы вода подавалась небольшими порциями, но как можно чаще. Постоянная циркуляция грунтовых вод, температура которых по определению выше 0ºC, предотвратит обледенение.
Утеплить оголовок и трубы в не очень холодные зимы в южных районах России или при глубоком водоснабжении можно без излишеств с помощью опилок или соломы. Для этого необходимо выкопать яму возле оголовка и траншею вдоль водопровода, засыпать их сухими опилками или соломой и снова закопать яму.
Эту процедуру нужно проводить каждый год осенью, чтобы зимой опилки и солома не успели сгнить. Для устранения зависания на более длительное время или если предложенные методы не гарантируют положительный результат, необходим другой подход к решению проблемы.
восстановить водоснабжение зимой сложнее и дороже, чем выполнить грамотное утепление с учетом конструктивных особенностей системы и климатических условий
Защита оголовка скважины от замерзания
Кессон для колодца представляет собой зарытый в землю резервуар, размещаемый над устьем шахты. Необходим для удобного доступа к основным элементам водозаборной системы для проведения ремонта и регулярного обслуживания.
Внутри утепленного кессона монтируют гидроаккумулятор, насосное оборудование и фильтры для вывода их из дома и удаления шума. Если оборудование размещается в отапливаемом помещении, кессон не устраивается, а устанавливается переходник.
Как колодец с кессоном, так и без него необходимо утеплять так, чтобы исключался непосредственный контакт элементов водопровода с мерзлыми породами на всю толщу мерзлого грунта.
Основные принципы утепления кессона
Хотя устье скважины находится ниже глубины промерзания грунта, основная часть кессона находится выше этой отметки. Если стены имеют значительную теплопроводность, отрицательные температуры могут опускаться до кончика и вода в системе будет замерзать намного ниже, чем указывает строительная климатология.
По геометрии кессоны для колодцев могут быть цилиндрическими или прямоугольными, на способ утепления это не влияет. По стоимости утепления более выгодны объекты цилиндрической формы, а с точки зрения простоты монтажа материала, поставляемого в формате жестких плит, утеплять объекты прямоугольной формы проще.
По материалу кессоны могут быть бетонными, металлическими и пластиковыми, хотя бетонные конструкции в настоящее время используются редко из-за сложности монтажа и хрупкости бетона при воздействии влаги.
Металлические и пластиковые кессоны водонепроницаемы, поэтому при внутреннем утеплении можно не обращать внимания на водостойкость материала
Утепление кессона изнутри актуально, если корпус герметичен за счет свойств материала или выполнения надежной гидроизоляции. В этом случае нет необходимости защищать утеплитель от влаги.
Кроме того, подвижки грунта или другие внешние воздействия не повлияют на целостность изоляционного слоя. Как правило, для внутреннего утепления используют изделия на основе пенополистирола или пенополистирола.
Утепление кессона снаружи проводится для сохранения внутреннего пространства или в случае применения сыпучих материалов. Снаружи пластиковые конструкции желательно утеплить, защитить от сильных морозов, где пластик становится хрупким.
Наружное утепление выполняется всеми материалами, но необходимо учитывать возможные подвижки грунта, воздействие воды и риск повреждения слоя утеплителя насекомыми и грызунами.
При использовании наружного утепления необходимо защитить материал от воды, насекомых и мышей, иначе через время придется проводить работы заново
Так как при любом прогреве скважины тепловые потери все равно будут происходить, необходима их компенсация за счет притока тепла. Произойдет это в любом случае за счет положительной температуры воды в трубах, проходящих через кессон, и выделения тепла от работающих агрегатов.
Если есть вероятность, что изоляции может не хватить, можно установить элементный ТЭН в комплекте с датчиком температуры.
Так как внутренность кессона небольшая, с нормальной изоляцией, то в качестве нагревательного элемента достаточно использовать обычную лампу накаливания мощностью 40-60 Вт или греющий провод длиной 3-5 метров.
Установка обсадной трубы для оголовка
Если в конструкции водопровода кессон не был предусмотрен, а напор находится выше уровня промерзания грунта, его можно утеплить с помощью дополнительного кожуха, Ø которого больше Ø напора стационарный кожух двумя толщинами изоляции.
Для установки дополнительной части кожуха необходимо выкопать яму вокруг оголовка на глубину промерзания грунта плюс 0,3 м и утеплить оголовок. Сверху необходимо установить дополнительную трубу, а пространство между обсадными трубами заполнить стекловатой или минеральной ватой.
Заполнять зазор между двумя кожухами напыляемыми вариантами теплоизоляции нежелательно из-за невозможности контроля ровности нанесения слоя утеплителя.
защита крышки от замерзания путем установки кожуха требует меньше материала и проще, чем утепление кессона
Труба должна быть металлической, так как на морозе пластик становится более хрупким и движения земли могут его повредить.
Также необходимо следить за тем, чтобы в пространстве между кожухом и головкой не было воды. Минеральная вата теряет свои теплоизоляционные свойства при впитывании влаги, а пенопластовая оболочка может деформироваться при образовании льда.
Для предотвращения намокания перед укладкой теплоизоляции в зазор между кожухами необходимо установить сальник. Внешний размер сальника должен быть равен диаметру дополнительного корпуса, а внутренний размер — диаметру основного корпуса.
Утепление подземной системы труб
Утепление ветки водопровода, ведущей к дому, может не понадобиться, если она расположена ниже уровня промерзания грунта. Но чем глубже расположен водопровод, тем сложнее его установить и отремонтировать.
В этом случае утепление труб может быть дешевле по стоимости теплоизоляционного материала и проще по объему требуемых работ.
При нижнем подключении нужно меньше затрат на утепление, но требует более сложных работ как при монтаже, так и при ремонте
Применение современных теплоизоляционных материалов
Самый старый и проверенный способ утепления труб – засыпка траншеи керамзитом. Минеральная вата без водонепроницаемой внешней оболочки не используется для подземных инструментов.
Сейчас количество различных видов теплоизоляции, предлагаемых в продаже, позволяет решить эту задачу для всех температурных режимов. Для прокладки линий метрополитена в районах выше точки промерзания изготавливают «оболочку» из пенополиуретана и пенополистирола с гидроизоляционной оболочкой из фольги.
Для утепления подземных ответвлений водопровода утеплители изготавливают из ППС и ППУ с гидроизоляционным кожухом. В качестве альтернативного решения используются трубы ПНД с уже прикрепленной к ним изоляцией
Рассмотрим основные виды материала, наиболее часто используемые при утеплении подземных водопроводов:
- минеральная вата или стекловата сжимаются под тяжестью земли, поэтому в случае ее применения требуется дополнительная работа в виде прочного кожуха;
- базальтовое волокно, покрытое алюминиевой фольгой для гидроизоляции, довольно дорогое, но простое в работе;
- пенопласт и пенопласт легко режут, хорошо сохраняют тепло, но необходима защита от грызунов;
- пенополиуретан хорошо сохраняет тепло и устойчив к влаге.
Для узлов и отводов есть раковины специальной формы, удобные для монтажа утеплителя. Они позволяют без проблем осуществить монтаж теплоизоляции на участках трубопровода любой степени сложности.
Быстро и надежно утеплить водопровод можно с помощью напыляемого пенополиуретана. В таких случаях трубу необходимо укладывать на подушку из керамзита, так как дно трубопровода может быть покрыто теплоизоляционным материалом.
Напыляемый пенополиуретан имеет очень низкую теплопроводность, не промокает, не ломается под тяжестью земли и не прогрызается мышами и муравьями
Для труднодоступных мест, где использование сыпучих материалов проблематично, можно использовать термокраску – современный универсальный жидкий теплоизолятор. Такую краску можно наносить как обычной кистью или валиком, так и распылением. Помимо своей основной функции, хорошо защищает металлические трубы от коррозии.
Использование греющего кабеля
Принцип действия теплоизоляционных материалов сводится к так называемой «пассивной защите». Из-за близкого расположения вода в трубах не будет охлаждаться по мере поступления в отапливаемое помещение.
Необходимо понимать, что в закрытой системе без внешнего источника тепла система утепления не предотвращает замерзание, а лишь увеличивает период до кристаллизации воды под воздействием отрицательных температур.
Если вода из колодца используется редко, такого утеплителя на зиму может не хватить. При перерывах в работе более суток необходимо прогревать трубы, сливая из них воду, с помощью специального электрического кабеля.
Существует два способа размещения нагревательного кабеля: внутри обогреваемой трубы и снаружи.
Для ввода внутреннего нагревательного кабеля предусмотрена специальная система с тройником и муфтой, что упрощает эту процедуру
Для внутренней установки используются специальные кабели. Они нетоксичны, соответствуют повышенным требованиям по электрозащите (хотя специалисты рекомендуют подключать через УЗО), продаются в комплекте с герметизированной концевой заделкой. Монтаж такого кабеля прост и осуществляется через обычный тройник.
Основным преимуществом внутреннего варианта установки является высокий КПД системы отопления и, как следствие, снижение затрат на электроэнергию. Основной недостаток – сложность прохождения кабеля через криволинейные участки водопровода.
Галерея изображений Фото от Монтаж греющего кабеля предотвратит образование ледяных пробок в водопроводе, предотвратит возникновение аварийных ситуаций При заглублении трубопровода ниже уровня сезонного промерзания грунта нет необходимости прокладывать греющий кабель по всей ответвление При прокладке трубопровода выше глубины сезонного промерзания грунта вся линия оборудуется греющим кабелем во всей наружной части, проходящей через строительные конструкции это внутри После ввода водопровода в дом трубы также требуют обогрева в помещениях без стабильного отопления и соединительной арматуры покрыты гидроизоляцией строящийся участок водопровода Греющий кабель на подземной линии Изоляция труб перед входом в дом Прокладка кабеля внутри трубы Устройство водопровода в подвале Повторная прокладка кабеля ном арматуры Теплоизоляция над кабелем
При наружной установке кабеля в первую очередь необходимо убедиться, что он плотно сидит на хорошо очищенной поверхности. Кабель крепится к трубе алюминиевой лентой, затем лента проходит по всему кабелю так, чтобы он не соприкасался с теплоизоляционным материалом.
Пластиковые трубы предварительно обклеиваются фольгой для равномерного распределения тепла.
Для увеличения отвода тепла несколько кабелей можно крепить линейно или по спирали. При подъеме спирали на 5 см длина проводника увеличится в 1,7 раза по отношению к длине закрываемого водопровода.
Установив термостат, можно значительно сэкономить электроэнергию, так как обогрев включается только при достижении заданной температуры. Оптимальными значениями температуры включения считаются от 3 до 5 градусов Цельсия.
Нагревательный кабель всегда устанавливается в комплекте с теплоизоляцией, иначе обогрев окружающей среды будет очень дорогим.
Дополнительная защита на этапе монтажа
Для скважинного варианта с применением погружного насоса система сохраняется до длительного простоя. Для этого трубопроводы прокладывают с уклоном в сторону источника воды, а на выходе подающей трубы из магистрали устанавливают обратный клапан.
После отключения насоса его вместе с подводящими трубами извлекают из шахты, а вода самотеком сливается в колодец. При использовании этого метода желательно, чтобы не было «карманов», где может оставаться вода. Недостатком этого способа при использовании металлических труб является увеличение скорости коррозии металла.
Одним из редко используемых способов является создание системы «труба в трубе», когда на водопровод надевается труба большего диаметра, которая изолируется снаружи. Образующаяся таким образом воздушная прослойка служит дополнительной защитой от холода.
Если ввести в цоколь дома наружную трубу, обеспечивающую циркуляцию воздуха между слоем и цоколем, можно получить дополнительный подогрев подземного водопровода.
Обогрев воздушного зазора за счет температуры в техническом помещении – один из самых простых способов обеспечения тепла в непосредственной близости от воды
Другой вариант – принудительная циркуляция воды. Для этого необходимо установить вторую трубу, ведущую из подвала в колодец, и систему кранов для переключения подачи воды в дом или на эту трубу.
Включив насос по расписанию, можно закачать в систему горячую грунтовую воду, а из системы в скважину откачать холодную. Этот вариант удобен при длительном отсутствии хозяев дома, когда нет потребления воды.
Распространено мнение, в том числе и в Интернете, что предотвратить замерзание воды можно, создав в системе избыточное давление. Однако температура перехода воды в состояние льда снижается всего на 1 градус на каждые 130 атмосфер статического давления. Нереально построить систему водоснабжения, выдерживающую такое давление.
Выводы и полезное видео по теме
Видео #1 Элементарное утепление стен и обшивка кессона пенопластом изнутри:
Видео №2 Устройство колодца с помощью кессона, с раскрытием темы утепления:
Замерзание колодца и водопровода чревато не только прекращением подачи воды, но и повреждением оборудования и элементов системы, ремонт которых потребует денежных средств и значительных усилий. Лучше один раз провести качественные работы по утеплению и иметь постоянный доступ к воде на долгие годы.
Напишите свои комментарии в поле ниже. Ждем ваших рассказов о собственном опыте изоляции автономного источника воды. Возможно, у вас есть вопросы или есть интересная информация, которой вы готовы поделиться с нами и посетителями сайта.
