В качестве источника воды для автономного водоснабжения чаще всего используют водозаборную скважину. Работает сезонно или круглый год. Если вы планируете брать воду зимой, нужно подумать, как утеплить скважину на зиму и избежать проблем с перебоем воды, поломкой оборудования и разрывом труб.
Мы расскажем, как осуществляется теплоизоляция от автономного источника воды, исключающая образование ледяных пробок в системе. Здесь вы узнаете, как изолировать ствол шахты и отходящие от него водоводы. Наши советы помогут вам определиться с оптимальным методом и материалом для утепления.
В статье подробно рассмотрены основные правила и тонкости организации самостоятельной системы защиты водоснабжения от замерзания. Для визуального восприятия темы прилагаются схемы, фотоиллюстрации, видео-гайды.
Особенности колодезной защиты от холода
Неграмотное устройство разработки водозабора часто создает препятствия для нормальной работы источника. Баги и недочеты 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 трубе.
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 строят наружные ответвления водопровода.
Галерея изображенийФото от Если предполагается круглогодичная эксплуатация водяного колодца, его часть, расположенную выше уровня сезонного промерзания грунта, необходимо утеплить, лучше защитить утепленным коробом, например, выполненным в виде колодца . Наружная часть трубы водопровода, работающего в зимний период, прокладывается ниже глубины промерзания слоев грунта. В этом случае ее утепление не требуется.Во избежание образования ледяных пробок на вводе трубы в дом участок от уровня промерзания до входа в отапливаемое помещение необходимо утеплить подземной части изолируемого участка нельзя использовать гигроскопичную вату и рыхлый пенопласт. Если они используются, трубу необходимо хорошо обмотать гидроизоляцией. Оптимальным вариантом утепления колодца и подземной части водопровода является пенополиуретановая оболочка с битумированной внешней оболочкой. Работы по утеплению колодца необходимо проводить при его строительстве. Если теплоизоляция не была нанесена сразу после сверления
Ледяные пробки и корки появляются в колодце, если водозабор не работает «на полную мощность». Те, если есть перерывы в работе, достаточные для кристаллизации воды. Даже если владельцы автономной системы водоснабжения не рассчитывают на такие перерывы в функциональности, следует провести средства для их предотвращения в виде системы теплоизоляции.
Мероприятия по прогреву водопровода осуществляются от точки ввода в дом на глубину 20-30 см ниже уровня сезонного промерзания грунта. Это значение можно найти в сборниках по климатологии зданий СП под номером 131.13330.2012 и в СНиП под номером 23-02-99.
Глубина промерзания определяется в зависимости от условий района и типа грунта, покрываемого зоной промерзания. Его значение получено опытным путем на основе многолетних наблюдений.
Правильная планировка скважины на воду исключит образование наледи и ледяных пробок в водопроводе (+)
Если водопровод заходит в дом через неутепленный цокольный фундамент, ответвление также необходимо утеплить перед вводом в отапливаемое помещение. Использование материалов для утепления объектов, расположенных на земле, имеет свою специфику.
Утеплители должны обладать следующими свойствами:
- Не впитывайте воду и не имейте водонепроницаемый защитный чехол. 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.
- Они не теряют своих свойств под давлением почвы. Давление земляной массы сверху или ее подвижки могут раздавить утеплитель и повысить его теплопроводность.
- Не интересуйтесь и не подвергайтесь воздействию насекомых и грызунов.
Последний пункт очень важен, так как летом мыши могут затащить утеплитель в гнезда, а зимой прорыть ходы, 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 грунтового водопровода. Вода, подаваемая в систему из глубины, имеет положительную температуру (обычно от 7 до 13 градусов Цельсия).
Если есть риск замерзания воды, то необходимо установить режим работы системы таким образом, чтобы вода подавалась небольшими порциями, но как можно чаще. Непрерывная циркуляция грунтовых вод, температура которых по определению выше 0ºC, предотвратит образование льда.
Утеплить оголовок и трубы в не очень холодные зимы в южных регионах России или при глубоком водопроводе можно без излишеств опилками или соломой. 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 дольше или если предложенные методы не гарантируют положительный результат, необходим другой подход к решению проблемы.
Восстановить водоснабжение зимой сложнее и дороже, чем провести грамотное утепление с учетом конструктивных особенностей системы и климатических условий
Защита устья скважины от замерзания
Карьерный кессон представляет собой зарытую в землю залежь, расположенную над устьем шахты. Необходим для удобного доступа к основным элементам водозаборной системы для ремонта и регулярного обслуживания.
Внутри изолированного бокса монтируют гидроаккумулятор, насосное оборудование и фильтры для их вывода из дома и устранения шума. Если оборудование размещается в отапливаемом помещении, то выдвижной ящик не устраивается, а устанавливается переходник.
Как колодец с кессоном, так и без него необходимо утеплять так, чтобы исключить непосредственный контакт элементов водопровода с мерзлыми породами по всей толще мерзлых грунтов.
Основные принципы утепления кессона
Даже если устье скважины находится ниже глубины промерзания грунта, основная часть кессона находится выше этой отметки. Если ваши стены имеют значительную теплопроводность, то отрицательные температуры могут опускаться до острия, и вода в системе будет замерзать намного ниже, чем указывает Строительная климатология.
В зависимости от геометрии кессоны для колодцев могут быть цилиндрическими или прямоугольными, на способ утепления это не влияет. С точки зрения стоимости утепления выгоднее цилиндрические объекты, а с точки зрения простоты монтажа материала, поставляемого в формате жестких плит, утеплять прямоугольные объекты проще.
В зависимости от материала кессоны могут быть бетонными, металлическими и пластиковыми, хотя бетонные конструкции сегодня используются редко из-за сложности их монтажа и хрупкости бетона по отношению к влаге.
Металлопластиковые ящики водонепроницаемы, поэтому с внутренней изоляцией на водостойкость материала можно не обращать внимания
Утепление кессона изнутри актуально, если его корпус герметичен за счет свойств материала или выполнения надежной гидроизоляции. В этом случае нет необходимости защищать утеплитель от влаги.
Также на целостность изоляционного слоя не повлияют подвижки грунта или другие внешние воздействия. Как правило, для внутреннего утепления используют изделия на основе пенополистирола или пенополистирола.
Утепление ящика снаружи делается для сохранения внутреннего пространства или при использовании сыпучих материалов. Снаружи желательно утеплить пластиковые конструкции, защитив их от сильных морозов, при которых пластик становится ломким.
Наружное утепление выполняется любым материалом, однако необходимо учитывать возможное подвижение грунта, воздействие воды, риск повреждения слоя утеплителя насекомыми и грызунами.
При использовании наружного утепления необходимо защитить материал от воды, насекомых и мышей; иначе со временем придется переделывать работу
Так как при любом нагреве скважины тепловые потери все равно будут происходить, необходима их компенсация за счет теплоподвода. Произойдет это в любом случае за счет положительной температуры воды в трубах, проходящих через кессон, и выделения тепла работающими устройствами.
Если есть вероятность, что изоляции недостаточно, можно установить элементный ТЭН в комплекте с датчиком температуры.
Так как внутренность ящика небольшая, с нормальной изоляцией, то в качестве нагревательного элемента достаточно использовать обычную лампу накаливания мощностью 40-60 Вт или греющий кабель длиной 3-5 метров.
Установка обсадной трубы для головы
Если при проектировании водопровода кессон не был предусмотрен, а напор находится выше уровня промерзания грунта, то его можно утеплить с помощью дополнительной обсадной трубы, Ø которой больше Ø стационарной обсадной трубы на две толщины изоляции.
Для установки дополнительной секции кожуха необходимо выкопать яму вокруг оголовка на глубину промерзания грунта плюс 0,3м и утеплить оголовок. Сверху необходимо установить дополнительную трубу, а пространство между оболочками заполнить стекловатой или минеральной ватой.
Заполнение пространства между двумя корпусами напыляемыми теплоизоляционными вариантами нежелательно из-за невозможности контроля равномерности нанесения изоляционного слоя.
Защита капитала от мороза путем установки футеровки требует меньше материала и проще, чем утепление короба
Трубка должна быть металлической, так как на морозе пластик становится более ломким и подвижки земли могут его повредить.
Также необходимо следить за тем, чтобы в зазоре между скорлупой и головкой не было воды. Минеральная вата теряет свои теплоизоляционные свойства при впитывании влаги, а покрытие из пенополистирола может деформироваться при образовании льда.
Для предотвращения намокания перед укладкой теплоизоляции в пространство между обечайками необходимо установить сальник. Внешний размер сальника должен быть равен диаметру дополнительного корпуса, а внутренний размер равен диаметру основного корпуса.
Изоляция подземных трубопроводных систем
Возможно, нет необходимости утеплять ответвление водопровода, ведущее к дому, если оно находится ниже уровня промерзания грунта. Однако чем глубже расположен водопровод, тем сложнее его монтаж и ремонт.
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, однако 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 наружного гидроизоляционного слоя не применяется для подземных коммуникаций.
Сейчас количество различных видов теплоизоляции, предлагаемых в продаже, позволяет решить эту задачу для любых температурных режимов. Для монтажа подземных коммуникаций в районах выше точки промерзания выпускается «оболочка» из пенополиуретана и пенополистирола с гидроизоляционным листом.
Для изоляции подземных ответвлений водопровода выпускаются утеплители ППС и ППУ с водонепроницаемым кожухом. В качестве альтернативного решения используются трубы ПНД с уже прикрепленной изоляцией
Рассмотрим основные виды материалов, которые чаще всего используются при утеплении подземных водопроводов:
- минеральная вата или стекловата сжимаются под тяжестью земли, поэтому в случае ее применения необходимы дополнительные работы по созданию 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.
Есть кожухи со специальными формами для узлов и поворотов, что удобно для монтажа изоляции. Они позволяют без проблем осуществить монтаж теплоизоляции на участках трубопровода любой степени сложности.
Вы можете быстро и надежно изолировать водопровод с помощью напыляемой полиуретановой пены. В таких случаях трубу необходимо укладывать на подушку из керамзита, так как дно трубы может быть оголено теплоизоляционным материалом.
Напыляемый пенополиуретан имеет очень низкую теплопроводность, не промокает, не ломается под тяжестью земли, его не грызут мыши и муравьи
Для труднодоступных мест, где использование сыпучих материалов проблематично, можно использовать термокраску – современный универсальный жидкий теплоизолятор. Такую краску можно наносить обычной кистью или валиком, либо распылением. Помимо основной функции, хорошо защищает металлические трубы от коррозии.
Использование нагревательного кабеля
Принцип действия теплоизоляционных материалов сводится к так называемой «пассивной защите». Благодаря близкому расположению вода в трубах не будет остывать при попадании в отапливаемое помещение.
Следует 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.
В случае нечастого использования воды из колодца такого утеплителя на зиму может не хватить. При перерывах в работе более суток необходимо прогреть трубы с отведенной из них водой с помощью специального электрического кабеля.
Существует два способа прокладки нагревательного кабеля: внутри обогреваемой трубы и снаружи.
Для ввода внутреннего нагревательного кабеля предусмотрена специальная система тройника и втулки, облегчающая эту процедуру
Для внутренней установки используются специальные кабели. Они нетоксичны, отвечают самым высоким требованиям по электрозащите (хотя специалисты рекомендуют подключать их 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 энергозатрат. Основной недостаток – сложность прохождения кабеля через криволинейные участки водопровода.
Галерея изображенийФото от Монтаж греющего кабеля исключит образование ледяных пробок в системе водоснабжения, предотвратит возникновение аварийных ситуаций. При заглублении трубы ниже уровня сезонного промерзания грунтов нет необходимости прокладывать нагревательный кабель по всей длине ответвления. При прокладке трубопровода выше глубины сезонного промерзания грунтов всю магистраль оборудуют греющим кабелем на всей наружной части, проходящей через строительные конструкции. Кабельный обогрев прокладывается двумя способами: наматыванием снаружи трубы и протягиванием внутрь. После ввода водопровода в доме трубы также требуют обогрева в помещениях без стабильного обогрева. Греющий кабель устанавливается не один в трубу,а также для всех видов запорной и соединительной арматуры Для снижения теплопотерь при эксплуатации системы нагревательного кабеля трубы оборачивают теплоизоляцией, при необходимости покрывают гидроизоляцией Способ эксплуатации нагревательных труб кабель на фурнитуреИзоляция на кабель
При монтаже кабеля снаружи необходимо, в первую очередь, убедиться, что он хорошо ложится на хорошо очищенную поверхность. Кабель крепится к трубе алюминиевой лентой, затем лента продевается вокруг кабеля так, чтобы он не соприкасался с теплоизоляционным материалом.
Пластиковые трубки предварительно оклеены алюминиевой фольгой для равномерного распределения тепла.
Для увеличения отвода тепла несколько кабелей можно закрепить линейно или спирально. При шаге спирали 5 см длина проводника увеличится в 1,7 раза по отношению к длине закрываемого водопровода.
Установка термостата позволяет значительно экономить электроэнергию, так как обогрев включается только при достижении заданной температуры. Оптимальными значениями температуры включения считаются от 3 до 5 градусов по Цельсию.
Нагревательный кабель всегда устанавливается в комплекте с теплоизоляцией, иначе обогрев помещения будет очень дорогим.
Дополнительная защита при установке
Для скважинного варианта с применением погружного насоса система сохраняется до длительного простоя. Для этого трубы прокладываются с уклоном к источнику воды, а на выходе подводящей трубы из магистрали устанавливается обратный клапан.
После выключения насоса его вынимают из шахты вместе с подводящими трубами, и вода самотеком сливается в котлован. При использовании этого метода желательно, чтобы не было «карманов», где может оставаться вода. Недостатком этого способа при использовании металлических труб является повышенная скорость коррозии металла.
Одним из редко используемых способов является создание системы «труба в трубе», когда в водопровод прокладывается труба большего диаметра, которая изолирована снаружи. Образовавшаяся таким образом воздушная прослойка служит дополнительной защитой от холода.
Если ввести наружную трубу в цоколь дома, обеспечив циркуляцию воздуха между слоем и цоколем, то можно получить дополнительный обогрев от подземного водоснабжения.
Обогрев воздушного пространства за счет температуры технического помещения – 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 закачивать в систему горячие грунтовые воды, а из системы в скважину — холодные. Этот вариант удобен при длительном отсутствии хозяев дома, когда нет потребления воды.
Даже в Интернете распространено мнение, что предотвратить замерзание воды можно, создав в системе избыточное давление. Однако температура перехода воды в ледяное состояние 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 Элементное утепление стен и покрытия кессона пенопластом изнутри:
Видео №2 Разводка колодца с помощью кессона, с раскрытием вопроса 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. Качественные работы по утеплению лучше сделать один раз и получить постоянный доступ к воде на долгие годы.
Пожалуйста, 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.
