Účinnost autonomního zásobování vodou soukromého domu závisí na typu studny a schématu zásobování vodou. Produktivita, zdroje, výběr zařízení, optimální provozní režimy, kvalita vody – to vše je propojeno. Tento článek se zaměří na typické schéma zásobování vodou pro dům ze studny a možné možnosti jeho výstavby.
Typické schéma zásobování vodou ze studny
Typický systém zásobování vodou ze studny se skládá z následujících prvků:
- Studna je potrubní systém, který plní několik funkcí. Vnější plášťová trubka zabraňuje zřícení stěn a chrání před vniknutím posazené vody. Ve vodonosné vrstvě má plášťová trubka perforaci opletenou galonovou kovovou sítí. Tato část slouží k nasávání vody a filtraci velkých suspendovaných částic. Vnitřní potrubí z potravinářského plastu je určeno k dopravě vody z vodonosné vrstvy.
- Čerpadlo je zodpovědné za dodávku vody do hlavy studny a plnění akumulační nádrže. Podle typu a hloubky studny může být čerpadlo ponorné nebo povrchové. Ponorné čerpadlo je ve vodě a je upevněno kabelem k hlavě studny. Povrchové čerpadlo je instalováno v kesonu.
- Keson je speciální konstrukce zakopaná v zemi takovým způsobem, že hlava studny je pod úrovní mrazu půdy. Sem je přivedeno i potrubí vnější části vodovodu a napájecí kabel čerpadla. Dále zde mohou být umístěny uzavírací armatury, prvky ochrany a automatizace, akumulační nádrž.
- Zásobní nádrž (nebo hydraulický akumulátor) slouží k vytvoření „provozní“ zásoby vody a optimalizaci chodu čerpadla.
- Čerpací stanice vytváří stabilní tlak ve vnitřním zásobování vodou.
- Systém úpravy vody je zodpovědný za filtrování vody. V závislosti na účelu může být stupeň čištění pro každý bod připojení jiný.
- Vnitřní vodovodní systém plní funkci dodávky vody do každého odběrného místa.
Typy studní a výběr čerpadla
Pro autonomní zásobování vodou se používají dva typy studní: „pro písek“ a „pro vápno“. V prvním případě se vrtání provádí do vodonosné vrstvy hrubého písku, ve druhém případě do vodonosných porézních vápencových útvarů. Každá lokalita má své vlastní charakteristiky z hlediska výskytu takových vrstev, ale společné je, že hloubka vrtu v písku je mnohem menší a obvykle se pohybuje v rozmezí 15–35 m.
1. Studna na vápenec. 2. Studna na písku. 3. Habešská studna
Je snazší vrtat pískové studny, ale mají nízkou produktivitu a během dlouhých přestávek v práci (například sezónní pobyt) hrozí zanesení galonového filtru.
Vápenné studny mají vysokou vydatnost – jsou tam vrstvy, které dokážou zajistit vodu celé vesnici. Hloubka vrtání však může dosáhnout 200 m, což s sebou nese zvýšení nákladů na samotnou práci a náklady na zařízení.
“Srdcem” každého autonomního systému zásobování vodou je čerpadlo. Písková i vápenná studna pracují s ponornými čerpadly. Čerpadlo se vybírá v závislosti na hloubce studny a požadovaném výkonu systému a to přímo ovlivňuje jeho cenu.
Vyrábí se mnoho různých modelů čerpadel do vrtů a mezi nimi je nutné vybrat nejlepší možnost z hlediska technických vlastností a rozměrů.
Existuje další typ studny – habešská studna. Rozdíl je v tom, že studna se nevrtá, ale proráží. „Pracovní“ spodní část potrubí má špičatý hrot, který doslova proráží půdu do zvodnělé vrstvy. Stejně jako u pískové studny má tato trubková část perforaci uzavřenou galonovým sítovým filtrem, a aby filtr držel na místě během propíchnutí, je průměr na špičce větší než průměr trubky. Samotné potrubí plní dvě funkce současně – obalování a přepravu vody.
Zpočátku byla habešská studna koncipována pro práci s ruční pumpou. Nyní se pro zásobování vodou soukromých domů z habešské studny používají povrchová čerpadla, která s ohledem na hloubku kesonu mohou pracovat se studnami až do 10 metrů (a dokonce za předpokladu, že průměr potrubí není více než 1,5 palce). Mezi výhody tohoto typu studny patří:
- snadnost výroby (za předpokladu, že na místě není žádný skalní výchoz);
- možnost uspořádání hlavy ne v kesonu, ale v suterénu (pod domem, garáží, přístavbou);
- nízkonákladová čerpadla.
- krátká životnost;
- nízká produktivita;
- nevyhovující kvalita vody v regionech se špatnou ekologií.
K čemu je keson?
Kromě ochrany hlavy studny před zamrznutím v zimě musí mít keson spolehlivou hydroizolaci stěn a podlahy a také zakrýt zařízení před srážkami.
1. Lukáš. 2. Místo vstupu potrubí vedoucího ke spotřebiteli. 3. Vlnité stěny dělají keson pevnější. 4. Žebřík vám umožní snadno sestoupit do kesonu. 5. Na dně kesonu je připravená roura pro zhlaví studny
Kesony lze vyrobit sami z cihel nebo betonu (jako páskový monolitický základ). Existuje však dostatek nabídek na prodej hotových forem vyrobených z kovu nebo plastu, s hermeticky uzavřeným víkem, žebříkem, otvory pro hlavu studny a zásobováním inženýrských komunikací.
Rozměry kesonů mohou být různé: od trubky relativně malého průměru (aby se člověk vešel při údržbě zařízení), až po plnohodnotný „sklep“, ve kterém je dost místa i pro zásobní nádrž.
Ocelový keson je mnohem pevnější než plastový keson, ale je také těžší, je obtížné jej nainstalovat na místo
Akumulační nádrž – účel a možnosti umístění
Kromě nákladů na samotnou studnu je čerpadlo nejdražším prvkem autonomního systému zásobování vodou. Ve skutečnosti se jedná o elektromotor a pro něj je „nejextrémnějším“ režimem spuštění. Časté zastávky a starty vedou ke snížení zdrojů.
Aby se snížil počet operací a nezapínalo se čerpadlo při každém otevření kohoutku, používá se akumulační nádrž. Akumuluje „provozní“ zásobu vody a automatika zapne čerpadlo, když hladina klesne na značku minima, a vypne ho, když je dosaženo maxima. K tomu potřebujete plovákový spínač (konfigurovaný pro dvě úrovně) nebo tlakový senzor, který bude řídit start čerpadla. Řízení lze navíc postavit na principu frekvenčně řízeného elektropohonu s plynulým rozběhem a zastavením asynchronního elektromotoru.
Existují dvě možnosti umístění hydraulického akumulátoru: na stejné úrovni jako hlava studny a v podkroví nebo podkroví domu (pokud jsou izolované a vytápěné).
Schéma umístění akumulační nádrže na stejné úrovni s hlavou studny. 1. Keson. 2. No. 3. Skladovací kapacita. 4. Externí vodovodní potrubí, položené pod úrovní mrazu. 5. Čerpací stanice. 6. Vnitřní vodovodní potrubí
Schéma umístění akumulační nádrže v podkroví. 1. Keson. 2. No. 3. Vnitřní vodovodní potrubí. 4. Skladovací kapacita. 5. Vnitřní vodovodní potrubí
V prvním případě potřebují spotřebitelé k zásobování vodou další čerpadlo, nebo spíše čerpací stanici, která se zapne, když se otevře kohoutek a tlak v potrubí se sníží (v řídicím okruhu je zpětný ventil a tlakový spínač ). Tlak v takovém systému je trvale vysoký, ale provoz vnitřního zásobování vodou bude záviset na síti.
Ve druhém případě jde přívod vody do bodů “gravitací”, ale voda z hlavy bude muset být zvednuta ještě o pár metrů, a to je další zatížení ponorného čerpadla. Kromě toho bude tlak v systému nízký a bude záviset na hladině vody v nádrži.
Systém úpravy vody
Voda ze studny je potřeba vyčistit. Začíná již ve fázi příjmu vody, protože pevné suspendované částice mají špatný vliv na provoz čerpadla. Aby se kvalita vody v budoucnu dostala na požadovanou úroveň, je zapotřebí celý systém úpravy vody.
Komplex na úpravu vody. 1. Hrubý filtr. 2. Provzdušňovač. 3. Odstraňovač železa filtru. 4. Změkčovací filtr. 5. Regenerační nádrž s koncentrátem soli. 6. Jemný filtr. 7. Ultrafialový dezinfekční prostředek. 8. Kompresor. 9. Bypass faucetové linky
První hrubý filtr je umístěn před akumulační nádrží. Snižuje zatížení čerpací stanice. Ale po ní lze vodu použít pouze k zavlažování. A pro provoz kotle, topného systému, myčky a pro osobní hygienu musí mít voda stejnou kvalitu jako pitná voda – malé suspendované částice a soli vedou k sedimentaci ve formě srážek a vodního kamene, což povede k tomu, že zařízení selhání.
Konkrétní konfiguraci čistícího systému lze postavit pouze na základě laboratorního rozboru vody. Mezi nejčastější součásti úpravy vody patří:
- jemný filtr od mechanických nečistot;
- změkčovač vody (snižuje uhličitanovou a nekarbonátovou tvrdost);
- čištění od iontů železa;
- chlorace nebo ultrafialová sterilizace, další jemný filtr (uhelný nebo na bázi jemného písku);
- snížení kyselosti.
Jako samostatnou možnost lze do systému úpravy vody nainstalovat filtr reverzní osmózy pro získání pitné vody nejvyšší kvality. Právě po ní se k vaření a pití nejlépe hodí voda.
Domácí instalatérství soukromého domu
Vnitřní rozvody vodovodu v soukromém domě se v zásadě neliší od standardů městského bytu.
Instalatérské schéma v soukromém domě se studnou. 1. No. 2. Skladovací kapacita. 3. Čerpací stanice. 4. Úprava vody. 5. Okruh TUV. 6. Vnitřní rozvody s elektroinstalací kolektorů. 7. Jednotka pro úpravu reverzní osmózy
Pokud je zásobník nahoře, použijte horní kabeláž bez čerpání vody.
Při umístění hydraulického akumulátoru do kesonu nebo sklepa použijte spodní rozvody s čerpáním vody.
Hlavní výhodou soukromého domu je možnost používat kolektor spíše než sériové zapojení. V tomto případě je ke každému spotřebiteli vedeno samostatné potrubí a odbočka není vyrobena ze společného potrubí pomocí T-kusu. A pak tlak (tlak) vody v místě spotřeby nebude až do tohoto bodu závislý na využití vody ostatními spotřebiteli – ovlivní pouze vzdálenost od čerpací stanice a rozdíl hladiny.