Схема обвязки скважины с глубинным насосом

Обвязка скважины — это монтаж и подключение оборудования, при помощи которого обеспечивается подача воды в дом. Существует сезонная и постоянная. Выбор типа зависит от местоположения колодца. На даче обычно используется первый вариант, так как пользование водой происходит только на протяжении нескольких месяцев. Для этого необходимо установить поверхностный насос и шланг.

Описание обвязки

Для летнего варианта можно оставлять верхний вывод на поверхности. Он будет использоваться только в тёплый период года при помощи подсоединения временного водопровода. Если вода нужна на протяжении всего года, то система должна быть постоянной. Для этого трубопровод необходимо укладывать ниже уровня промерзания. В среднем глубина должна составлять от 1 метра (зависит от региона). Кроме промерзания, стоит позаботиться и о том, чтобы внутрь системы не попадал мусор.

Также следует подумать о свободном доступе. Необходимо периодически выполнять ревизию системы и оборудования. Чаще всего схема обвязки скважины на воду включает в себя такие работы (если это не промышленная скважина):

1. Изготовление приямка, установка адаптера или кессона.
2. Создание проекта и прокладывание трубопровода.
3. Монтаж гидроаккумулятора, глубинного насоса и фильтрационной системы.

От качества выполнения работ и самого оборудования будет зависеть эксплуатация колодца. На этом этапе необходимо учесть все нюансы потребления воды.

Типы подключения

Обвязать устьевую скважину можно при помощи нескольких способов. Перед принятием решения учитываются затраты на оборудование и работы, параметры колодца, климатические условия и тип насоса.

Открытый вариант является наиболее дешёвым способом обвязки скважинного насоса. Он подходит в тех случаях, когда использование водоразборной точки будет происходить только в тёплый период. Во время обустройства проводятся такие работы:

1. Обрезается верхняя часть обсадной трубы так, чтобы над землёй остался только небольшой участок.
2. На устье закрепляется оголовок. Именно на нём будет подвешиваться электрический насос, напорная труба и кабель питания.
3. С помощью специальных переходников подключается водопровод, а также подаётся кабель питания. Трубы и провод размещаются на поверхности.

В таком типе подключения есть большое количество недостатков, среди которых плохая защищённость от промерзания, риск кражи оборудования, прокладка трубопровода по поверхности земли. При использовании глубинного насоса большую часть оборудования придётся размещать в отдельной постройке или же в доме, а это дополнительные неудобства.

При помощи приямка можно добиться более высокой защиты, а также обеспечить лучшую обвязку по сравнению с летним вариантом. Обустройство включает в себя такие этапы:

1. Выкапывание ямы требуемой глубины, которая обеспечит защиту системы от зимнего промерзания.
2. Сооружение стен из кирпича, газосиликата, керамзита или бетона (с применением опалубки).
3. Обустройство внешней гидроизоляции из гравия.
4. Установка крышки из бетонной плиты или листового металла. Лучше использовать первый вариант.

Также желательно сделать пол из слоя песка или щебня. В некоторых случаях заливается стяжка. Во время сооружения приямка следует учитывать уровень грунтовых вод. Если гидроизоляция плохо сделана или вовсе отсутствует, то при высоком залегании водоносного пласта колодец всегда будет затоплен. Из-за этого не желательно устанавливать электронасос в приямке.

Подключение насосного оборудования происходит при помощи обычного скважинного оголовка. Трубопровод в этом варианте обустройства проходит под землёй.

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.

Для исправной работы системы необходима правильная комплектация. С этой целью выполняются расчёты для подбора оборудования.

Насос и фильтровальная система

Производительность — это основной показатель, на который следует опираться во время выбора насосного оборудования. Это количество воды, которую устройство может перекачать за час работы. Также есть дополнительные условия:

1. Максимальная производительность электронасоса должна равняться дебиту скважины.
2. Мощности должно хватать для нормальной подачи воды по системе в достаточном количестве.

Насосную станцию можно монтировать в кессоне. Эффективным методом подачи воды является установка глубинного насоса, который погружается в обсадную трубу. При выборе насосной станции необходим монтаж гидроаккумулятора и фильтрационной системы.

Достоинством является то, что всё оборудование находится за пределами жилого дома, но в случае необходимости обслуживания никаких проблем с доступом не возникает. Требуется регулярная ревизия накопительного бака, насоса и фильтра. Рядом устанавливается обратный клапан.

Виды гидроаккумуляторов

Гидроаккумулятор необходим для поддержания постоянного давления в системе водоснабжения. Он позволяет добиться необходимого напора.

Перечень решаемых задач следующий:

1. Экономия эксплуатационного ресурса электронасоса благодаря периодическим отключениям.
2. Предотвращение гидроударов, из-за которых могут выйти из строя отдельные элементы системы.
3. Создание запасы воды на случай отключения электроэнергии или поломки оборудования.
4. Поддержание постоянного давления в трубах.

Во время выбора опираются на производительность и потребности семьи в воде. Обычно используются мембранные и баллонные гидронакопители. Отличаются эти два вида своим внутренним устройством. Мембранный бак имеет два отсека. В первом находится воздух, а во второй подаётся жидкость.

У баллонного накопителя установлена груша, а не мембрана. Достоинства такого вида:

1. Жидкость не касается стенок накопительного бака. Это значит, что нет риска возникновения коррозии.
2. Груша легко заменяется.

Также гидроаккумуляторы различают по их расположению. Бывают вертикальные и горизонтальные устройства. Важной характеристикой является вместительность накопителя. Необходимо понимать, что он не будет полностью заполняться. Примерно половину объёма будет занимать воздух.

Выбор и монтаж всего оборудования должен выполняться комплексно. Необходимо сделать точные расчёты потребления воды. Правильная обвязка будет определять качество работы системы.

Скважинный адаптер

С этим устройством можно не устанавливать дорогостоящий кессон, но насосное и другое оборудование придётся разместить в отдельном сарае или же в доме. Кроме дешевизны, преимуществом применения адаптера является то, что обсадную трубу можно полностью спрятать под землёй.

Монтаж выполняется следующим образом:

1. Обсадная труба обрезается по уровню земли и обкапывается вглубь примерно на полтора метра.
2. При помощи коронки вырезается отверстие в трубе для монтажа адаптера.
3. Адаптер устанавливается снаружи, а глубинный насос опускается в колодец при помощи напорной трубы, на которой он закреплён.
4. Лишняя часть опорной трубы обрезается, и на это место устанавливается ласточкин хвост (так называется второй элемент адаптера).
5. На металлической трубке адаптер опускается в скважину.
6. Вырытая яма засыпается землёй.

Монтаж можно произвести самостоятельно. Необязательно прибегать к услугам специалистов. Если используется кессон, то лучше сделать его закрытым. Вся конструкция должна быть максимально герметичной.

Подключение глубинного насоса к системе водоснабжения: основные узлы и их назначение

Использование скважин и колодцев для забора воды, при отсутствии центрального водоснабжения на загородных участках, является единственным решением проблемы обеспечения питьевой водой. Не всегда вода в источнике расположена близко к поверхности — для забора приходится устанавливать погружное насосное оборудование и производить подключение глубинного насоса к системе водоснабжения.

Электронасос не может работать постоянно, подавая воду в магистраль, для автоматизации режима его работы и снижения нагрузки на водопроводную линию при циклах включения и отключения, устанавливают автоматическое оборудование, состоящее из нескольких приборов.

Рис. 1 Опускание глубинного электронасоса в скважину

Автоматика: основные узлы и их назначение

Перед тем, как подключить погружной насос для скважины или колодца, монтируют водопроводную магистраль с необходимой автоматикой. Автоматические системы управления одинаковы для любого вида электронасосов, отличие состоит только в настройках управляющих приборов и объеме гидроаккумулятора. Основных узлов всего несколько, при подключении они размещаются в одном месте и выполняют следующие функции.

Реле давления

Основной прибор, осуществляющий автоматическое управление работой электронасоса. Внешне устройство имеет вид небольшой коробочки со штуцером для подключения к водопроводной линии. Принцип работы реле давления довольно прост: если напор в системе превышает допустимое значение, вода давит на клапан, размещенный внутри корпуса за штуцером, и связанная с клапанной диафрагмой металлическая пластина с толкателем размыкает контакты внутри прибора.

Кабель питания электронасоса при работе проходит через реле давления, одновременно происходит разрыв питающей цепи и насосное оборудование отключается. Предусмотрена настройка реле давления в определенном диапазоне двумя регулировочными винтами — один устанавливает верхний порог срабатывания, второй винт регулирует разницу между запускающим и отключающим прибор давлением.

Рис. 2 Автоматика для глубинного насоса

Гидроаккумулятор и преимущества его использования

При включении и отключении электронасоса вода в водопроводной системе резко останавливается или моментально приходит в движение — это вызывает гидроудары, при которых трубопровод и оборудование испытывают повышенные нагрузки.

При потреблении воды, если не существует некоторого запаса, насос будет включаться и отключаться через незначительные интервалы времени — это приведет к повышенным нагрузкам на систему и оборудование и ускорит износ электронасоса.

Для устранения вышеприведенных негативных факторов в водопроводную систему устанавливают гидравлический аккумулятор. Устройство представляет собой цилиндрический металлический бак, внутри которого размещена резиновая мембрана. При закрытых кранах резиновая колба бака наполняется водой, при этом давление в гидроаккумуляторе должно быть равным или чуть ниже давления в системе. При пользовании водой она поступает в трубы из аккумулятора, увеличивая время нахождения электронасоса в отключенном состоянии.

Понятно, что чем больше объем гидробака на один насос, тем больший запас воды в системе и более длительное время оборудование будет находиться в состоянии покоя между запуском и остановкой, следовательно, увеличится ресурс его работы.

Любой мембранный бак имеет в стенке ниппель для закачки и спуска воздуха в камере — это позволяет уравнять давление в системе и воздушной прослойке за резиновой грушей гидроаккумулятора. Если бы такого давления в гидроаккумуляторе не было, резиновая мембрана от напора воды распласталась бы по стенкам бака и не могла выполнять свои функции.

Стандартное минимальное значение объема гидробака не меньше 10 литров, верхняя граница может доходить и до 100 литров.

Рис .3 Схема подключения насоса для скважины к автоматике

Манометр

Для настройки порога срабатывания реле и контроля давления в линии любая водопроводная система включает в себя стрелочный или индикаторный измеритель давления. Стандартный манометр имеет штуцер для подключения и две шкалы в разных единицах измерения для снятия показаний.

Реле сухого хода

Во многих схемах установки электронасосов в колодец или скважину и подключения к автоматике не указан такой важный элемент, как реле сухого хода.

Что произойдет в случае, если в водозаборном источнике закончится вода? Погружной насос будет работать без необходимого водного охлаждения, пока не выйдет из строя — напор в системе будет низким, реле давления не отключит насосное оборудование.

Реле сухого хода конструктивно напоминает устройство реле давления и работает точно по такому же принципу, но наоборот — при низком давлении в системе оно размыкает цепь питания электронасоса, а при высоком замыкает.

Многие модели глубинных электронасосов оснащены встроенным термореле, прерывающим цепь питания при перегреве обмотки, которое происходит в работающих без воды погружных агрегатах.

Некоторые пользователи полагают, что данная защита может успешно заменить такой элемент автоматики, как реле сухого хода. Это мнение ошибочно в связи с тем, что перегрев обмотки является аварийной ситуацией, приводящий к нагреву изоляции и потери ей своих физических параметров. Многократный нагрев через некоторое время приведет к затвердеванию и отслаиванию изолирующего лака и в конечном итоге к межвитковому замыканию и выходу электронасоса из строя.

Рис. 4 Схема индивидуального подключения глубинного насоса в частном доме

Поплавковые датчики. Если схема подсоединения насосов для скважины обязательно должна иметь в своем составе реле сухого хода, которое работает в паре с реле давления в автоматическом режиме, то для глубоких колодцев его присутствие не обязательно. Дело в том, водозабор из колодцев производится с использованием конструкций, имеющих встроенный поплавковый выключатель. Устройство является аналогом реле сухого хода и отключает агрегат при падении уровня воды ниже определенной отметки.

Поплавковый выключатель работает следующим образом: при падении уровня жидкости в источнике его плавающая головка опускается и установленный внутри шарик размыкает контакты, которые встроены в цепь питания электронасоса.

Сенсорные датчики. Основным недостатком поплавковых выключателей является необходимость в свободном пространстве для работы, появившиеся на рынке колодезные электронасосы с сенсорными датчиками, не имеют подобных проблем.

Электролитический датчик уровня жидкости в таких моделях располагается сбоку и передвигается в вертикальном направлении, устанавливая порог срабатывания. Два его контакта работают в замкнутой цепи при наличии жидкости, как только ее уровень падает, цепь разрывается и электронная схема отключает питание электронасоса.

Рис. 5 Электронасосы с поплавковым и электролитическим датчиком

Подключение глубинного насоса к системе водоснабжения

При устройстве индивидуальной системы водоснабжения еще на стадии проведения буровых работ следует знать диаметр и материал изготовления трубопровода, глубину залегания водопроводной линии, рабочее давление в системе, на которое рассчитано оборудование. При монтаже и включении водопровода руководствуются следующими рекомендациями:

• При использовании водопроводной системы в зимнее время придется принимать меры по ее защите от холода. Обычно трубы прокладывают под землей и выходить они должны из оголовка скважины, поэтому понадобится устройство кессонной ямы для установки и обслуживания оборудования. Чтобы сделать ее более удобной и снизить глубину, водопроводную линию утепляют и обогревают электрическим кабелем.

Рис. 6 Подключение глубинного насоса к системе водоснабжения, сборка насосной станции своими руками — основные этапы

• При определении глубины погружения электронасоса, устанавливают динамический уровень при включенном оборудовании и подвешивают агрегат на 2 метра ниже установленной отметки, минимальное расстояние до дна у глубинных моделей 1 метр.
• При использовании песчаных скважин обязательна установка в водопроводную линию фильтров для песка или грубой очистки перед оборудованием.
• Электронасосы меняют свою эффективность откачки при изменении питающего напряжения, поэтому для стабильной работы лучше приобрести стабилизатор напряжения и подключить к нему оборудование.
• Для удобства работы и обслуживания часто проводится сборка насосной станции своими руками. На гидроаккумулятор монтируются манометр и реле давления с использованием стандартного пятивходового штуцера, но так как там отсутствует патрубок для крепления реле сухого хода, его придется устанавливать на дополнительный тройник.
• Часто электронасосы имеют короткий кабель питания, с недостаточной длиной для подключения к питающей сети. Его удлиняют путем припаивания аналогичного с дальнейшей изоляцией точки соединения термоусадочной муфтой.
• Обязательно присутствие в водопроводной системе фильтров грубой и тонкой очистки. Они должны размещаться до автоматики системы управления, в противном случае попадание песка и грязи приведет к их некорректной работе и поломкам.

Рис. 7 Размещение автоматического оборудования в кессонной яме

Монтаж погружного электронасоса для установки в скважину

Для установки погружного электронасоса в скважину выполняют работы в следующем порядке:

• Вкручивает в выходное отверстие агрегата пластиковую переходную муфту для подключения напорного трубопровода. При отсутствии встроенного обратного клапана устанавливают свой, монтируя его первым на выходе электронасоса, затем прикручивают фитинг для подсоединения труб ПНД.
• Приставляют к насосу трубу и фиксируют ее пластиковой манжетой, продевают в ушки корпуса трос и соединяют его концы на выходе при помощи двух специальных зажимов, свободный конец прикручивают к основному тросу изолентой.
• Соединяет вместе кабель питания, трос и напорный шланг с помощью изоленты или стяжек с шагом 1 метр., при этом следят, чтобы питающий шнур был закреплен без натяжения.
• Опускают электронасос в скважину на заранее установленную глубину. Для этого измеряют и обрезают напорную трубу нужной длины, вставляют ее в оголовок, к которому привязывают трос.
• После погружения можно сразу проверить работу электронасоса без подключения к трубопроводу, если подача жидкости соответствует паспортным данным, подключают всю водопроводную линию и затем контролируют и регулируют работу оборудования автоматическими приборами.

Рис. 8 Подготовка скважинного электронасоса к погружению

Для подключения скважинного насоса к системе водоснабжения используют приборы, которые автоматизируют его работу, препятствуют частому запуску и снижают нагрузку на линию. Их можно самостоятельно смонтировать в одном модуле, установить в жилом помещении или оставить в кессонной яме со скважинным оголовком.

Для дальнейшего монтажа и подключения водопровода потребуются услуги квалифицированных специалистов. Они произведут пайку пластиковых труб, установку и монтаж необходимых фитингов, кранов, переходных муфт.