Системы водоподготовки для загородного дома

Загородный дом расположен вне магистрали центрального водоснабжения, поэтому основным источником воды для него являются скважина или колодец. После того как насос поднял воду из скважины или колодца и подал в дом, воду необходимо подготовить для использования. Ведь для комфортного проживания необходимо открыть кран и сразу же пользоваться водой, а не ждать 1–3 минуты, пока насос поднимет и подаст ее к крану. За нормальное снабжение дома водой отвечают системы водоподготовки. В статье о водоснабжении каркасного дома мы рассказали, какое место водоподготовка занимает в процессе водоснабжения дома. Из статьи вы узнаете о принципах работы таких систем, их схемах, достоинствах и недостатках, а также о стоимости отдельных компонентов.

Системы водоподготовки

Общий принцип водоподготовки

Водоподготовка производится в несколько этапов:

  • создание запаса воды;
  • создание давления и потока в водопроводной сети;
  • фильтрация воды;
  • подогрев воды.

Создание запаса воды

Насос колодезный AQUARIO

Погружной или внешний насос, подающий воду из скважины или колодца, рассчитан на долгосрочную работу, а функционирование в режиме старт-стоп негативно влияет на его мотор. Во время пуска проходящий через обмотку ток в 5–15 раз превышает рабочий, поэтому включения с промежутком меньше трех минут нагревают обмотку до опасной температуры. Установка бака емкостью 100–1000 литров снимает эту проблему, ведь емкости бака достаточно для долговременного снабжения жильцов дома водой. Поэтому чем больше людей живет в доме, тем больше должен быть объем бака. Для хранения воды чаще всего используют пластиковые баки, потому что они, по сравнению с металлическими баками:

  • легче;
  • дешевле;
  • устойчивей к щелочам и кислотам в воде;
  • проще в монтаже.

Стоимость баков зависит от формы и размера. Канистра, оборудованная вентиляционным клапаном и штуцерами для подачи и слива воды, емкостью 300 литров обойдется в 3900 рублей.

Такую канистру изготавливают в форме бочки, чтобы снизить занимаемую площадь. Также выпускают горизонтальные баки, с опорой на 2–4 широкие и толстые ножки. Стоимость такого бака емкостью 3 тысячи литров – 31 тысяча рублей. При этом бак-бочка такой же емкости обойдется в 25 тысяч рублей.

Если возможно, то бак поднимают максимально высоко, чтобы создать давление в водопроводе и необходимый поток воды. Разница высоты в 1 метр создает давление в 0,1 атмосферы. Для работы многих бытовых приборов, таких как:

  • стиральные машины;
  • посудомоечные машины;
  • душевые кабины;
  • проточные водонагреватели,

Станция водоснабжения

Необходимо давление не менее 0,5–0,7 атмосферы. Поэтому бак приходится поднимать на 5–7 метров. Если конструкция и материалы дома выдерживают такую нагрузку, а чердак расположен достаточно высоко и на нем хватает места, то бак поднимают наверх. Такой способ установки водяного бака подразумевает его утепление, чтобы бак не замерз во время морозов. Если же такой возможности нет, то его ставят в подполе или подвале. В этом случае движение воды самотеком невозможно, поэтому необходимы устройства, создающие давление и поток воды (гидрофоры).

Создание давления и потока воды

Гидрофор также называют насосной станцией, потому что он состоит из:

  • датчика давления;
  • насоса;
  • гидроаккумулятора (расширительного бака).

Датчик отслеживает давление воды и включает/выключает насос при достижении установленных уровней (верхней и нижней границы). Значения верхнего и нижнего давления регулируют с помощью специального винта. Включенный насос перекачивает воду в гидроаккумулятор до тех пор, пока давление воды в гидрофоре не достигнет верхнего значения. После этого насос отключается. Гидроаккумулятор (ГА) – это бак, способный запасать воду под давлением. Гидроаккумуляторы делят на два вида – мембранные и безмембранные. В первых стальной бак разделен на две части резиновой мембраной. В одной части такого бака закачан воздух, а в другую часть накачивают воду. Второй тип устроен иначе – внутри стального бака установлен резиновый мешок. Пространство между мешком и стенками бака заполнено воздухом.

Повышение давления воды

По мере накачивания воды в мешок, давление воздуха возрастает, из-за чего увеличивается и давление воды на выходе гидрофора. Емкость штатного ГА гидрофора 5–10 литров, поэтому объем воды, при котором сохраняется нормальное давление, не превышает 2–3 литра. Выбрав это количество воды, пользователь понижает давление в системе водоснабжения, после чего датчик включает насос. Во время включения насоса пусковой ток превышает рабочий в 5–15 раз, из-за чего обмотка насоса нагревается.

Если промежуток между включениями 3 минуты или меньше, то обмотка не успевает остыть, что приводит к перегреву насоса и короткому замыканию обмотки. Чтобы избежать такого исхода, устанавливают дополнительный ГА емкостью 200–500 литров. Это увеличивает запас воды с нормальным давлением до 70–150 литров. Даже при интенсивной трате воды промежуток между включениями насоса оказывается достаточным для охлаждения обмотки и срок службы насоса увеличивается.

При выборе гидрофора учитывайте максимальное водопотребление – производительность насоса должна быть больше как минимум на 10 %. В этом вам поможет СНиП 2.04.01-85 (приложение 3 – нормы водопотребления). Прочитать документ вы сможете по ссылке http://tehtab.ru/Guide/GuideTechnologyDrawings/WaterSupplyWasteWater/WterSupplyNorms/. Не забывайте переводить единицы измерения – литры в секунду или минуту и кубометры в час. 1 литр в секунду (1 л/с) составляет 60 литров в минуту (л/м) или 3,6 кубометра в час (м³/ч) или 3600 литров в час (л/ч). Стоимость гидрофора зависит от:

  • бренда;
  • производительности насоса;
  • емкости расширительного бака.

Гидрофор QUATTRO ELEMENTI Automatico 601

Гидрофор QUATTRO ELEMENTI Automatico 601 производительностью 2,8 м³/ч, максимальным давлением 3 атмосферы и объемом ГА 20 литров, обойдется в 5400 рублей. Более мощный агрегат Grundfos JPA 8-62 PT-V производительностью 8 м³/ч, максимальным давлением 5 атмосфер и объемом ГА 25 литров обойдется в 28400 рублей. Дополнительный ГА Reflex HW 50 емкостью 50 литров обойдется в 5900 рублей. При этом менее брендовый UNIPUMP 100V объемом 100 литров вы сможете купить за 6400 рублей.

Фильтрация воды

 Для очистки воды применяют как отдельные фильтры, так и фильтрующие или очистные станции. Если необходима неглубокая очистка, то достаточно установить магистральный фильтр со сменным картриджем. Это устройство улавливает загрязнения размером свыше 5–25 микрометров (мкм), в зависимости от размера пор картриджа. Такой фильтр очистит воду от крупных загрязнений, таких как:

  • песчаная и глиняная (земляная) пыль;
  • мелкий песок;
  • растворенные кусочки земли или глины;
  • амеб и других крупных паразитов.

Магистральный фильтр не удаляет из воды вещества, меняющие ее цвет и запах. Кроме того, магистральный фильтр ограничивает поток воды на уровне 0,1–0,6 м³/ч. Вместо магистрального картриджного фильтра устанавливают песчаные или угольные фильтры, но зависимость между качеством очистки и пропускной способностью сохраняется. Поэтому чем выше пропускная способность фильтра, тем более крупные загрязнения он пропускает. Производительность фильтров тонкой очистки, удаляющих из воды запахи и опасные вещества 2–5 л/ч, поэтому их применяют только для кранов с питьевой водой.

Для бытовой техники достаточно фильтра с размером ячеек 100–200 мкм. Для стирки белья, мытья посуды (при условии, что вода не содержит опасных и ядовитых веществ) и купания достаточно фильтра с размером ячеек 20–40 мкм. Для приготовления еды устанавливают фильтр с размером ячеек 5–10 мкм.

Стоимость магистрального фильтра 500–5000 рублей, в зависимости от размера, модели и бренда. Последовательное соединение фильтров с разными картриджами (100–200 мкм, 40–60 мкм и 5–10 мкм) улучшает эффективность очистки и увеличивает срок службы каждого из картриджей, а значит, их реже придется менять. Кассеты, в которых установлены 2–4 проточных фильтра стоят 3–9 тысяч рублей. Картриджи для них стоят 50–300 рублей, в зависимости от типа, размера пор и бренда.

Существуют также устройства, которые помимо фильтрации, регулируют жесткость воды. Их называют умягчителями воды. Регулирует жесткость воды катионообменная смола, которую добавляют в фильтр во время каждого обслуживания. Кроме того, применяют различные озонаторы и устройства, обрабатывающие воду ультрафиолетом или ультразвуком. Однако их эффективность сомнительна, а цена составляет десятки, а то и сотни тысяч рублей.

Подогрев воды

Для подогрева воды используют проточные водонагреватели (колонки) и бойлеры следующих типов:

  • газовые;
  • электрические;
  • солнечные;
  • работающие от системы отопления.

Газовые водонагреватели

Газовые колонки обеспечивают экономичный нагрев воды в тех домах, где подключен магистральный газ. Их можно подключать к баллонам со сжиженным газом, однако в этом случае стоимость нагрева воды возрастет в 10–15 раз и окажется дороже использования электрической колонки или бойлера. Газовые водонагреватели работают только в проточном режиме. Колонка автоматически переходит в рабочий режим и регулирует количество газа и температуру горения. Для этого в колонке встроены датчики давления и движения воды. Когда открыт кран, вода проходит через датчик, который определяет скорость движения воды. После этого электронная начинка водонагревателя определяет количество газа, необходимое для нагрева воды до заданной температуры.

Закрытый кран прекращает движение воды, датчик реагирует на возросшее давление в водопроводе и отключает газ. Для работы водонагревателя необходим дымоход, отводящий продукты сгорания газа, а также приток свежего воздуха. Стоимость газовых колонок начинается от 5 тысяч рублей. Наиболее эффективны двухконтурные водонагреватели – один контур нагревает воду для системы отопления, второй для горячего водоснабжения. Такие водонагреватели зимой экономят до 10 % потребляемого газа. Стоимость двухконтурных водонагревателей от 25 тысяч рублей. Если котел подключают к магистральному газопроводу, то необходимо согласовывать подключение с газоснабжающей организацией.

Электрические водонагреватели

Электрические водонагреватели

Электрические (тэновые, от ТЭН – трубчатый электронагреватель) водонагреватели известны еще с XIX века. Электрический ток нагревает нихромовую спираль, которая через керамический изолятор и металлический корпус (трубку) нагревает воду. Мощность тэновых нагревателей накопительного типа 1–3 киловатта (квт), они нагревают воду до температуры 45–50 градусов в течение 10–60 минут. Емкость таких устройств – 40–60 литров. Нагрев воду до установленной температуры, они переходят в ждущий режим. Когда открыт кран, холодная вода входит в нагреватель, смешивается с горячей и вытесняет горячую воду. Когда температура достигает нижней границы, датчик температуры подает напряжение на ТЭН. Установив температуру на 60 градусов, вы получите 200–250 литров воды температурой 45 градусов в течение часа. После этого придется подождать, пока ТЭН нагреет воду. Стоимость устройств этого типа от 4 тысяч рублей.

Проточные водонагреватели состоят из керамической трубки, на которую намотана нихромовая проволока. Вода проходит внутри раскаленной керамической трубки и нагревается от нее. Мощность проточных тэновых нагревателей 15–20 квт, поэтому их устанавливают лишь в домах с подключением к трехфазной сети. Устройства этого типа реагируют на водяной поток, а дорогие модели еще и отслеживают скорость движения воды и регулируют подаваемый на ТЭН ток. Производительность таких устройств 3–10 литров в минуту при нагреве до температуры 50 градусов. Цена таких устройств от 2,5 тысяч рублей.

Солнечные водонагреватели

Устройства этого типа состоят из:

  • солнечного коллектора;
  • теплоаккумулятора (ТА);
  • циркуляционного насоса.

Коллектор устанавливают на крыше с солнечной стороны. По действием солнечного излучения вода в коллекторе нагревается до температуры 40–70 градусов (зависит от погоды). По мере нагрева циркуляционный насос перекачивает горячую воду в теплоаккумулятор. Используют два типа ТА – расширительные бачки, такие же как в гидрофоре, только рассчитанные на горячую воду и бойлеры с теплоообменным контуром. Первый вариант дешевле, но в пасмурную погоду вода из горячего крана идет с перерывами. Второй вариант дороже, но температура воды в горячем кране напрямую зависит от погоды. Стоимость системы горячего водоснабжения, включая монтаж панелей коллектора на крыше, начинается от 90 тысяч рублей.

Горячее водоснабжение от системы отопления

Зимой это наиболее экономичный способ получения горячей воды. Вот принцип такого водоснабжения – теплогенератор (котел или регистр) нагревает воду для системы отопления. Горячая вода по пути к батареям или теплому полу, проходит через теплоизолированный бойлер, в который врезан змеевик. Температура воды в бойлере постоянна и равна температуре воды, выходящей из котла. Когда открывают кран горячей воды, холодная вода проходит через теплообменник и нагревается до температуры, немногим меньшей температуры воды в системе отопления.

Благодаря большой мощности котла, даже долговременный (2–3 часа подряд) слив горячей воды снижает температуру батарей радиатора на 1–2 градуса, что субъективно даже не заметно. Современные котлы с регулировкой температуры теплоносителя подстраиваются под работу такой системы водоснабжения и при долгом сливе горячей воды увеличивают температуру теплоносителя, благодаря чему полностью устраняется влияние горячего водоснабжения на отопление. Стоимость такого бойлера начинается от 25 тысяч рублей, а подключать его должен специалист, хорошо разбирающийся в работе и настройке систем водяного отопления

Рубрикатор: