Обустройство скважины — используемое оборудование, методы и варианты

Водозабор из скважинных источников является наиболее популярным вариантом обеспечения водой индивидуальных загородных домов коттеджного типа и дач. Один из важных этапов его реализации — обустройство скважины, насчитывающее несколько вариантов исполнений.

Перед любым собственником частного дома или дачи после проведения буровых работ встает задача обвязки скважинного источника. Для ее правильного и оптимального решения следует иметь информацию обо всех общепринятых вариантах устройства, защиты и утепления скважин, знать методы монтажа инженерных сооружений и соответствующего оборудования.

Рис. 1 Схема подключения погружного скважинного насоса из кессонного колодца

Особенности скважинного водообеспечения

Существует несколько видов скважин для обеспечения индивидуальных домов питьевой и для хозяйственно-бытовых нужд водой. Их основные разновидности:

Абиссинская. Предназначена для забора воды из водных бассейнов, расположенных на небольшой глубине до 30 м под землей (верховодки).

Их шахту обычно обсаживают колонной из резьбовых поливинилхлоридных труб (НПВХ) или непрерывным трубопроводом небольшого диаметра (до 50 мм) из полиэтилена низкого давления (ПНД). Из-за малого давления пластов земли на водоносный горизонт, дебит абиссинок (объем водозабора, обеспечивающий непрерывное функционирование источника без снижения водного уровня) не слишком высок и более подходит для обеспечения водой одного человека.

Всасывание воды из абиссинских скважин осуществляют посредством поверхностных электронасосов или насосных станций, довольно популярны варианты их обустройства металлической обсадкой с забором воды поршневыми насосами.

Песчаная. Скважины на песке помогают забирать воду из глубинных водоносных слоев, число которых может быть достаточно велико. Обычно глубина их залегания находится в диапазоне от 30 до 100 м. Песчаные скважины обсаживают пластиковыми или стальными трубами, для водозабора в основном используют погружные электронасосы центробежного принципа действия.

Дебит скважин на песке позволяет непрерывно обеспечивать водой дома со средним числом проживающих около 3 человек.

Артезианские. Это глубинные скважины с шахтой до 200 м, которая опирается на породы известняка. Обсадку скважин обычно делают из металлических труб, нередко внутрь помещают вторую колонну из полимеров. Артезианские скважины обладают самым высоким дебитом и способны обеспечивать водой не только отдельные частные дома, но и небольшие поселки.

Для водозабора из артезианок обычно используют мощные погружные электронасосы, способные обеспечивать высокие напор и объемы прокачки жидкостей.

Рис. 2 Основные варианты обвязки скважин

Оборудование для скважинного водозабора

Существуют следующие варианты забора воды, при которых используются различные виды оборудования:

Ручной механический. Способ хорошо подходит для дачных участков с сезонным весенне-летним постоянным или периодическим проживанием. Для его реализации бурят неглубокую абиссинскую скважину с металлической обсадной колонной из труб, соединяемых сваркой или резьбой. Поверх обсадки приваривают площадку, на которой размещают ручной поршневой насос. Данный тип насосного оборудования способен поднимать воду на уровне не более 9 м от поверхности земли.

Поршневые насосы в основном используют для полива растений и забора воды для хозяйственно-бытовых нужд, питья, если ее характеристики соответствуют нормам санитарии.

Особенностями ручных насосов является сезонность использования, невысокая стоимость, отсутствие острой необходимости беречь оборудование от кражи или вандалов.

Рис. 3 Примеры применения ручных поршневых насосов

При помощи поверхностных электронасосов. При глубине водного зеркала не более 9 м для забора воды практично использовать поверхностные электронасосы. Водовсасывающие агрегаты могут использоваться самостоятельно, однако в этом случае необходимо ручное управление их функционированием, что весьма непрактично. Поэтому большинство потребителей приобретают насосные станции, в которых на едином каркасе размещен сам электронасос и приборы для его автоматического включения и отключения. К последним относят реле давления и гидравлический бак (аккумулятор), для контроля напорных характеристик каждую станцию оснащают манометром.

При помощи насосных станций обычно поднимают воду из неглубоких абиссинок, подключая их непосредственно к напорному трубопроводу из ПНД, одновременно выполняющего роль обсадки.

Также любая абиссинская скважина с металлической обсадкой и ручным насосом может быть обустроена так, чтобы подключать к ней через дополнительный боковой отвод поверхностный электронасос или станцию.

Рис. 4 Поверхностные электронасосы и насосные станции в действии

Посредством погружных скважинных насосов. Водозабор погружными электронасосами — основной вариант постоянного обеспечения водой индивидуальных жилых домов с семьями из трех — пяти человек. По сравнению с поверхностными, погружные агрегаты имеют более высокую мощность и соответственно могут прокачивать значительные объемы водных ресурсов и подавать их на большие расстояния во внутридомовые трубопроводы.

При погружении электронасоса в скважинный источник вся автоматика управления им, а именно реле давления и холостого хода, гидроаккумулятор с манометром, обычно размещаются в доме или рядом с оголовком скважины. При последнем варианте вокруг обрезанной обсадной колонны сооружают герметичный колодец, в котором и размещают все оборудование, а также трубный наружный отвод, предназначенный для полива огородов.

К погружным насосам относят и их вибрационные разновидности. Агрегаты данного типа действия, не рассчитанные на большие напоры и объемы водозабора, могут использоваться в скважинных источниках под ручным или поплавковым управлением. С их помощью поливают огороды, наполняют цистерны емкостей для хранения водных ресурсов как снаружи, так и внутри домов. Стоит отметить, что некоторые производители для автоматизации функционирования оснащают вибрационные электронасосы приборами автоматики в виде реле давления, холостого хода, гидроаккумулятора.

Помимо обязательных приборов для организации автоматической работы электронасосов любая система автономного водоснабжения включает в себя фильтры грубой очистки от песка или иных загрязнений, которые устанавливают перед оборудованием.

Рис. 5 Погружные и вибрационные насосы в работе

Обустройство скважины — варианты и их особенности

Решая задачу, как правильно обустроить пробуренную скважину, хозяин участка обязан проанализировать множество факторов. Прежде всего он должен учитывать свои финансовые возможности, вид используемого насосного оборудования, физические характеристики источника, назначение и сферы применения поднятой на поверхность воды, периодичность нахождения жильцов в доме, климатические условия.

Чтобы выбрать оптимальный вариант, может понадобиться не только получение и изучение соответствующий информации, но и консультативная помощь разбирающихся в данной сфере специалистов.

Кессонный колодец

Один из наиболее популярных способов, как обустроить скважину на воду после бурения — применение кессонного колодца.

Основные варианты его сооружения — это готовые изделия из металлов (листовая сталь толщиной 3 — 4 мм), пластиков (полиэтилен низкого давления ПНД, полипропилен ПП, стекловолокно), бетонные кольца.

Высоту стандартного кессона делают под рост человека (около 2 м), диаметр может быть любым со средним значением около 1 м.

Сверху кессонный колодец обычно накрывают герметичной крышкой из современных полимерных материалов.

Внутри кессона могут располагаться насосная станция или автоматическое оборудование, обеспечивающее функционирование погружного насоса — реле давления и сухого хода, гидроаккумулятор. Воду в дом из кессонного колодца подают по бесшовному ПНД-трубопроводу наружным диаметром 25 или 32 мм, проложенному под землей обычно ниже глубины промерзания грунта.

Для опускания электронасоса и стыковки напорной и водопроводной труб используют типовой скважинный оголовок. Глубинный насос подвешивают на трос, который цепляют за нижний карабин оголовка. Также через оголовок проходит питающий кабель электронасоса и напорный трубопровод, который соединяют с основной водопроводной магистралью при помощи угловых компрессионных ПНД-фитингов. Для полива огорода из кессона выводят наружный трубопровод, которой выполняют из отрезка металлической или полимерной (полиэтилен низкого давления ПНД, полипропилен ПП) трубы.

Рис. 6 Кессонные колодцы из полимеров и варианты размещения в них насосного оборудования

Отличительные особенности кессона для скважины:

• Обеспечивает удобство опускания и извлечения погружного электронасоса для ремонта и обслуживания.
• Позволяет размещать внутри насосное оборудование: станцию или приборы автоматики.
• Препятствует замерзанию воды в источнике в зимнее время.
• При сооружении требует вложения некоторых финансовых средств на закупку самой кессонной камеры, проведение земляных и внутренних монтажных работ.
• Кессон не защищает насос и оборудование от хищений и вандалов.

Адаптерное подключение

Устройство кессона — это довольно затратная процедура с точки зрения приобретения готового резервуара или материалов для его сооружения, проведения монтажа (требуется большой объем земляных работ).

Поэтому многие хозяева практикуют обустройство скважины на воду без кессона, используя для этих целей специальную разновидность арматуры, носящую название адаптер.

Конструктивно адаптер состоит из двух стыкуемых на соединение ласточкин хвост деталей, имеющих резиновые уплотнители. Одна из деталей выводится под землей наружу сквозь стенку обсадной колонны, а вторая вместе с напорным трубопроводом подсоединяется к ней в процессе монтажа при опускании электронасоса.

При адаптерном подключении обрезанную верхнюю часть обсадной колонны закрывают специальной герметичной крышкой, к которой подвешивают за трос электронасос и вводят через нее шнур его питания. Герметичность крышки позволяет закапывать ее под землю вместе с электронасосом, делая невозможным определение точного места расположения скважинного источника не только вандалами и похитителями, но и самими хозяевами, если отсутствуют какие-либо метки или план.

Рис. 7 Скважинный адаптер и схема его подключения

Особенности адаптерного подключения:

• Экономичность. Адаптерное обустройство скважины без кессона потребует финансовых затрат лишь на приобретение самого узла и его монтаж.
• Высокая степень защиты от вандалов и хищений.
• Не всегда корректная работа при высоком давлении в системе. Безрезьбовое стык в стык на резиновых прокладках уплотнение ласточкин хвост может стравливать воду при напоре в системе, превышающем стандартные показатели.
• Хотя для скважины с адаптером не требуется кессонной колодец и за счет этого происходит экономия финансовых средств, не стоит забывать о том, что насосное оборудование в этом случае придется размещать в доме. Если водозабор производят при помощи насосной станции, для нее потребуется обогреваемое место и звуковая изоляция помещения. Некоторую свободную площадь в доме отнимет и оборудование для подключения погружного скважинного электронасоса — гидроаккумулятор, реле автоматики и манометр.
• Но нельзя не отметить, что обслуживать и отслеживать работу насосного оборудования в отапливаемом здании, особенно в зимнее время, намного удобнее, чем в кессонном колодце.

Рис. 8 Варианты исполнения защитно-декоративных домиков

Защитно-декоративные домики и крышки

Основное отличие дачных участков от индивидуальных домов коттеджного типа — сезонность нахождения на них собственников.

Поэтому обустройство скважины на даче актуально только в теплое время года весной или летом и не предусматривает зимние варианты.

Так как на дачах используют летний водопровод, его обычно не зарывают глубоко под землю, поэтому соответственно отпадает необходимость в использовании кессонных колодцев или адаптерного подключения.  Часто водозабор производят при помощи недорогого вибрационного насоса, отправляя водные ресурсы в разного объема накопительные емкости для воды на даче.

Решая задачу, как обустроить скважину без кессона, применяют различные варианты ее выполнения.  Если для забора воды используют насосную станцию, ее размещают в доме или делают наружное укрытие для защиты оборудования от атмосферных осадков.

Один из основных вариантов укрытий — сооружение на даче своими руками небольшого домика со скатной крышей из подручных материалов, размещенного над обсадной колонной скважины. В качестве стен дачной постройки могут использоваться обрезки бревен, доски, кладка из газосиликатных блоков или кирпича. Крышу проще всего сделать из обрезков металлопрофиля (используется в качестве ограждения в заборах) или иного вида подручных материалов — плотно подогнанных досок, рубероида, остатков гибкой или жесткой черепицы.

Если для водозабора используют погружной насос, подключенный к скважинному оголовку, его также можно спрятать для защиты от осадков под декоративным домиком.

Один из простых и дешевых вариантов, как облагородить скважину на даче и защитить ее от осадков —  использование пластиковых конструкций, применяемых для маскировки люков на участке. Обычно это имитаторы валунов, клумб, пеньков, цветочных вазонов, иногда элементы маскировки украшают фигурки животных (черепахи, улитки).

Рис. 9 Декоративные полимерные крышки и примеры их использования

Скважина под воду в доме

Некоторые собственники предпочитают оборудование скважины на воду в доме или отапливаемых хозяйственных постройках.

Обычно в домах размещают неглубокие абиссинские источники, бурение которых можно проводить даже после постройки зданий.

Если используют глубокие артезианские или скважины на песке, то вначале производят их бурение, а затем на этом месте возводят дом или хозяйственную постройку. Плюсы и минусы водяной скважины в доме:

• Хозяева экономят значительные финансовые средства и время — не надо сооружать кессонный колодец, рыть траншеи, прокладывать длинную подземную водопроводную магистраль.
• В теплом доме намного удобнее проверять работоспособность электронасоса и приборов, производить их ремонт и обслуживание.
• Естественно, что сама скважина, трубопроводы и насосное оборудование не нуждаются в утеплении.
• Также поверхностные насосы, насосные станции и все приборы автоматики в доме не подвержены вредному влиянию влажного атмосферного воздуха окружающей среды.

Рис. 10 Примеры размещения скважин с поверхностными электронасосами и насосными станциями в доме

• К существенным недостаткам внутридомового размещения скважин следует отнести большие проблемы при их прочистке в случае заиливания. Хозяину придется решать, каким способом и куда отправлять извлеченную на поверхность грязь.
• Также придется принимать меры по шумоизоляции помещений с размещенным в них насосным оборудованием.
• Если для водозабора применяют тяжелые погружные электронасосы большой мощности, имеющие высокий вес, для их извлечения на поверхность может потребоваться ручная или автоматическая лебедка, которую проблематично установить в доме.
• И наконец при использовании погружных электронасосов с большой длиной напорного рукава в помещении может просто не хватить свободного места после извлечения агрегата наружу.

Как итог, внутридомовую скважину для воды практичнее монтировать и обустраивать при ее небольшой глубине и использовании для водозабора поверхностных насосной станции или электронасоса.

Рис. 11 Скважины с погружными насосами и оборудованием их обвязки в доме

Методы утепления скважинного источника

В зимнее время одна из проблем, с которой приходится сталкиваться собственникам домов со скважинами на участке — возможность замерзания воды в источнике или водопроводе.

Так как при адаптерном подключении водопроводную магистраль от обсадной колонны прокладывают ниже глубины промерзания грунта, то эта проблема для данного метода монтажа не актуальна.

Внутри самого кессона расположены короткие фрагменты полимерных труб из полиэтилена низкого давления или полипропилена с водой, именно они в наивысшей степени подвержены промерзанию.

Обычно приходится утеплять скважины с кессоном, выполненным из отличных от полимеров материалов, а именно металлических резервуаров или бетонных колец. Пластиковые конструкции намного меньше пропускают холод внутрь благодаря низкой теплопроводности полимеров, а при приобретении специального морозостойкого кессона с толстыми стенками возможность промерзания воды внутри практически сводится к нулю.

Статья по теме:

Как надежно утеплить насосную станцию на зиму – пошаговая инструкция с видео. Подробно об этом можно почитать в отдельной статье. Возможно, что будет интересно и познавательно.

Рис. 12 Варианты утепления кессонов

Обычно металлические резервуары или бетонные кольца утепляют снаружи, чтобы не отнимать изнутри свободное пространство.

Основным материалом для этих целей служат листы обычного или экструдированного пенополистирола (пенопласта). К стенкам металлических конструкций квадратной формы их просто прикладывают снаружи и присыпают землей. На круглые резервуары листы наклеивают, разрезая их на узкие продольные фрагменты. Иногда для уменьшения количества пенопластовых деталей и придания им овальной формы их некоторое время выдерживают под грузом, помещая его на середину приподнятых над землей плит. Для фиксации обычно используют строительный клей или пену, подаваемые под давлением из туб.

Еще один часто используемый вариант утепления бетонных кессонов – применение вспененного пенополиуретана. Материал обладает самым низким коэффициентом теплопроводности среди всех тепловых изоляторов, может наноситься на внутренние или наружные стенки бетонных колец, металлических емкостей.

Стоит отметить, ни один утеплитель или морозостойкий кессон не способны предотвратить замерзание воды во внутреннем трубопроводе при сильных и длительных морозах, сопровождающихся отсутствием водопотребления.

Поэтому многие собственники предпочитают производить обустройство скважины своими руками, не вкладывая финансовые средства и трудовые затраты в тепловую изоляцию колодцев. Они используют для этих целей специальной конструкции саморегулирующиеся нагревательные электрические кабели, которые вводят в трубопровод через герметичные муфты с сальниковым уплотнением. Подобные комплекты в широком ассортименте реализуют в торговой сети.

Рис. 13 Конструктивное устройство узла с нагревательным саморегулирующимся электрокабелем для скважин и пример его монтажа

Обустройство скважины на воду своими руками

Собственнику участка проще всего и с наименьшими затратами провести обустройство скважины на воду без кессона. Для этих целей обычно используют адаптер, монтаж которого состоит из следующих операций:

• Выкапывают снаружи около обсадной колонны приямок на уровне глубины промерзания грунта и шириной, удобной для размещения в нем одного работника. Обычно данные земляные работы сопровождаются рытьем траншеи для водопровода от скважины к дому.
• Адаптер помещают на обсадную колонну из пластика или металлов. Для прорезания отверстия нужного размера используют соответствующие коронки, которые вставляют в дрель, шуруповерт или перфоратор. После высверливания отверстия в боковой стенке трубы обсадки внутрь ее помещают одну из деталей адаптера. Ее опускают на монтажной штанге с резьбой на одном конце и вставляют в прорезанное отверстие, фиксируя снаружи прижимной гайкой через уплотнительное резиновое кольцо.
• Ко второй части адаптерного узла подключают напорный ПНД-трубопровод с насосом и электрокабелем, к которому заранее прикручен удерживающей трос. ПНД-трубу, кабель и трос соединяют между собой стяжками или изолентой. Деталь адаптера вместе электронасосом опускают в скважинный канал, стараясь попасть в соединение ласточкин хвост второго элемента.
• После соединения в замок адаптерных деталей заранее обрезанную обсадную колонну закрывают герметичной крышкой. На ней фиксируют удерживающий трос электронасоса и через распределительную коробку подключают его кабель питания к сети в доме.
• Обычно электрокабель от дома прокладывают под землей, крышку обсадной колонны оставляют на поверхности или закапывают.

Рис. 14 Инструкция по монтажу адаптерного отвода

Чтобы полноценно использовать глубинный источник воды, обычно производят обустройство скважины адаптером или помещают ее обсадную колонну с оголовком в кессон. Оба варианта имеют свои достоинства и недостатки, поэтому для оптимального выбора любого из них следует учитывать широкий ряд факторов.