Особенности монтажа систем водоснабжения частных домов

Как известно, в последние несколько лет в окрестностях крупных городов наблюдается настоящий бум индивидуального жилищного строительства. Возведение частных домов высокой комфортности (а именно они наиболее востребованы на рынке недвижимости) подразумевает наличие всего комплекса городских удобств. В силу объективных причин, создание централизованных сетей водоснабжения, канализации и отопления даже для больших коттеджных поселков, не всегда возможно. Поэтому при строительстве приходится проектировать индивидуальные схемы необходимых бытовых сетей.
 Основной проблемой для вновь строящихся домов является водоснабжение. Дело в том, что, несмотря на обеспеченность России пресной водой, ее качество и удобство добычи не всегда соответствуют современным требованиям. Поэтому перед застройщиками нередко встает проблема – как с наименьшими затратами добыть и подать в дом качественную питьевую воду.


Источники водоснабжения и требования к качеству питьевой воды
 Для того чтобы определиться со способом добычи воды, следует знать, что по степени пригодности (в порядке убывания) все источники можно классифицировать следующим образом:
- артезианские воды (они наиболее надежно защищены от внешнего загрязнения);
- межпластовые безнапорные воды (ключевые колодцы, родники);
- грунтовые воды;
- открытые водоемы.
 Следует сразу оговориться, что для нормального водоснабжения полностью подходят только первые два источника, так как и грунтовые воды, и воды открытых водоемов обычно сильно загрязнены и, зачастую, их объем весьма нестабилен.
 Для того, чтобы знать, пригодна ли добытая вода к использованию в бытовых целях, следует ориентироваться на ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством». Вкратце, требования к питьевой воде заключаются в следующем: она должна соответствовать бактериологическим и органолептическим показателям (не содержать микроорганизмов выше пороговых значений и не иметь выраженного вкуса и запаха), и концентрации токсичных химических веществ не должны превышать предельно допустимых. Анализ на соответствие воды ГОСТу производится во всех местных отделах СЭС и многими частными фирмами.
 Для правильного расчета индивидуальной сети водоснабжения, придется определить требуемый расход воды на предполагаемые хозяйственно-бытовые нужды. Стоит заметить, что потребность в воде в индивидуальном загородном доме не постоянна, а носит сезонный характер. По некоторым данным, летом водопотребление может возрастать в 4-5 раз по сравнению с другими сезонами. Точные данные можно получить, опираясь на СНиП, но для вполне корректной оценки, стоит воспользоваться следующими данными: на одного человека в приходится до 150 л воды в сутки (в среднем 120 л в сутки), на обслуживание сада и газона рекомендуется принимать цифру в 4 л/сут. на 1 м2, при суточной продолжительности полива 6 часов (по 3 часа утром и вечером). При этом стоит иметь в виду, что полив обычно не совпадает с максимумом водопотребления на прочие бытовые нужды. Стоит принять во внимание, что, если приезжают гости, расход воды, соответственно, возрастает.


Подъем воды. Какими должны быть насосы?
 Если рассматривать стандартный вариант индивидуального водоснабжения, то все системы состоят из ряда одинаковых элементов: это, прежде всего, водоподъемная установка (насос), желательно – накопительный бак и фильтрационная станция и, конечно, трубопроводы и смесительная, запорная и регулирующая арматура. Принцип действия такой системы прост: когда открывается кран в системе, естественно, падает напор. Встроенная в насос автоматика включает его при падении давления в системе ниже обусловленного характеристиками агрегата…
 Главная часть системы, ее «сердце» - это водоподъемное устройство. Без него вода в дом, естественно, не попадет. Следовательно, к подбору насоса необходимо отнестись со всей пристрастностью.
 Основной критерий при подборе насоса – соответствие его проектным условиям. Для того чтобы правильно определиться с типом насоса, нужно знать, с какой глубины будет подниматься вода, поскольку именно этот параметр позволяет определить вид механизма, который придется установить. В общем, по своим возможностям и областям применения все насосы делятся на две большие группы – погружные (с глубиной подъема воды свыше 8 м) и поверхностные (глубина подъема воды до 8 м).
 Погружные насосы используются, в основном, в артезианских скважинах, хотя могут применяться и в глубоких колодцах. В силу специфики (насосы размещаются на большой глубине - до 200 м, и поднимать их довольно сложно) к этим устройствам применяются очень строгие требования по надежности. Ремонт такого насоса сопоставим по стоимости с приобретением нового. Поскольку вода часто содержит взвеси песка, обладающего сильными абразивными свойствами, погружной скважинный насос обязан быть выполненным из высококачественной нержавеющей стали и современных композитных материалов, Кроме того, следует обратить внимание, что скважинные насосы бывают разных размеров (подбор осуществляется по диаметру обсадных труб скважины), обычно, 3- и 4-х дюймовые. Большее распространение получили 3-х дюймовые насосы, в связи с тем, что бурение более «узких» скважин дешевле. В принципе, существуют универсальные трехдюймовые погружные насосы, которые подходят и для скважин большего диаметра.
 Основной проблемой при эксплуатации погружных насосов является их относительная чувствительность к перепадам напряжения, довольно частым в загородных электросетях. Максимальное отклонение от нормы для большинства таких механизмов не должно превышать 5% порога. Современные насосы имеют встроенные стабилизаторы, что избавляет владельца от монтажа недешевых сетевых фильтров.
Еще одной проблемой является так называемый «сухой ход» - ситуация, когда вода, по какой-то причине не поступает в насос. Это чревато серьезной поломкой – при отсутствии воды могут выйти из строя трущиеся без смазки детали ротора насоса. Во избежание этого, ведущие производители насосов делают многократную защиту, которая спасает агрегат от поломок и последующего дорогостоящего ремонта. К примеру, скважинные насосы GRUNDFOS типа SQ снабжены защитой от сухого хода, перегрева, обратным клапаном, встроенным стабилизатором напряжения, и, дополнительно, оборудованы системой плавного пуска, исключающей скачёк тока в момент пуска, не допуская тем самым перегрева мотора.
 Если, по ряду причин, предпочтение было отдано колодцу, имеет смысл воспользоваться поверхностным насосом или насосной станцией. Как ясно из названия, такие насосы устанавливаются на поверхности (в доме) и соединяются с источником воды трубопроводом (заметим, что длина трубопровода не должна превышать 200 – 300 м, из-за потерь напора по длине). Они могут доставить воду из источника глубиной не более 8 м. Причём следует иметь в виду, что чем длиннее всасывающий трубопровод, тем меньше возможная глубина всасывания.
Как и в случае с погружными насосами, от такого оборудования требуется устойчивость к воздействию песка и прочих взвесей, а значит, корпус и крыльчатка насоса должны быть выполненными из соответствующих материалов. Вообще, все детали подобных механизмов обычно изготовлены из коррозионностойких материалов, так как перекачиваемая вода зачастую содержит агрессивные химические вещества.
 В отличие от своих погружных собратьев, поверхностный насос должен регулярно обслуживаться, причем, как правило, не специалистом, а самим пользователем. Это означает, что все узлы и детали, нуждающиеся в ТО, должны быть легко доступны, и их обслуживание может производиться минимальным набором обычного инструмента.
 Для удобства водоснабжения ведущие производители выпускают уже готовые водоподъемные станции на базе самовсасывающих насосов. В комплекте обычно находятся собственно насос, мембранный напорный бак (обычно от 24 до 50 л), реле управления и встроенные системы защиты от сухого хода и перегрева. Реле давления срабатывает в случае падения давления в сети и включает насос, напорный бак позволяет исключить частые включения-выключения (перегрузку) электродвигателя и предохраняет систему от гидроударов, которые, во-первых, вызывают шум в трубах, а, во-вторых, в некоторых случаях способны даже повредить элементы системы.
 При всей простоте и достоинствах, поверхностные насосы обладают одним явным недостатком – они довольно шумны. Поэтому, подобные станции стоит размещать в специально оборудованных технических или подсобных помещениях, избегая их замерзания. Надо сказать, что существуют и малошумные установки, снабженные водяным охлаждением электродвигателя, например, GRUNDFOS типа MQ, которые можно устанавливать прямо на кухне.
 Все подобные насосы должны обязательно снабжаться обратным клапаном на линии всасывания, во избежание гидроударов.


Как подобрать необходимый насос
Итак, с видом насоса мы определились. Для того, чтобы точно подобрать нужное оборудование, придется сделать ряд несложных расчетов и учесть несколько необходимых условий. Прежде всего, стоит выбрать материал, из которого будут монтироваться трубопроводы. При не слишком больших объемах водопотребления, можно предпочесть трубы из ПВХ или металлопластика, так как они долговечны, легко монтируются и способны существенно уменьшить потери на трение, по сравнению с традиционными металлическими водопроводами. Наиболее употребимое сечение труб – от ¾ ″ до 1″. Такое сечение позволяет снизить расходы на прокладку трубопроводов и сохранить оптимальную скорость потока (не выше 4 м/с). Заметим, что если скорость потока выше, он турбулизуется, что может вызывать повышенный шум в трубах и создает опасность гидроудара.
 Определившись с трубопроводами, можно подсчитать параметры насосной установки. Для этого надо знать несколько базовых данных: расход (производительность) насоса (Q) и его напор (Н).
 Производительность рассчитывается по водопотреблению, которое существенно зависит от количества человек в доме. В качестве базовых, можно взять следующие эмпирические значения:
- расход на умывальник, мойку – Qi = 0,48 м3/час ;
- расход на душ, ванну - Qi = 0,72 м3/час.
 Общий расход определяется как сумма отдельных расходов источников водоразбора:
Q = Σ Qi ;
 
 Еще один необходимый для подбора насоса параметр – это напор. Его расчет несколько сложнее.
Н = ррасч x 10.2 + Hгео + Hтр ;

Где ррасч – расчетное (требуемое) давление в точке водоразбора, не менее 2 бар,
Hгеод – геодезическая высота точки водоразбора относительно минимального уровня воды в источнике водозабора,
Hтр- потери трения в трубопроводе (см.табл.1); Hтр = Hтр.таб х L, где L – длина трубопровода.