Текст книги "Водоснабжение и электроснабжение на дачном участке"

Какой бы чистой ни была вода в колодце изначально, со временем она застаивается, в колодец проникают атмосферные осадки, могут попасть насекомые, развиться патогенные микроорганизмы.

Поэтому колодцы, если вода не проходит в дальнейшем дополнительной очистки с помощью современных фильтров, нужно периодически дезинфицировать хлорированием.

Для дезинфекции используется 3%-ный раствор хлорной извести, который готовится в 2 этапа. На первом этапе готовится 30%-ный раствор, для получения которого 300 г извести растворяют в 1 л холодной воды, тщательно перемешивают деревянной палкой, затем накрывают крышкой и оставляют до полного гашения извести.

Полученный 30%-ный раствор оставляют для отстаивания. Спустя некоторое время, когда осадок выпадет на дно, светлую часть раствора переливают в чистую емкость, разводят водой в пропорции 1 : 10 (на 1 л 30%-ного раствора берут 10 л воды. Полученный раствор используют для дезинфекции. 10 л готового 3%-ного раствора хватит, чтобы полностью продезинфицировать 1 м³ воды. Если емкость колодца больше, то нужно пропорционально увеличить количество приготавливаемого раствора.

Для дезинфекции воду из колодца предварительно откачивают, после чего обрабатывают стены и дно, если оно есть, раствором при помощи пульверизатора. Далее колодец вновь наполняют водой и вливают в нее необходимое количество раствора, тщательно перемешивают длинной палкой, чтобы хлорная известь перемешалась со всем объемом воды. Если колодец слишком глубокий, то перемещать воду можно простым колодезным ведром, для этого достаточно несколько раз зачерпнуть и вылить воду в колодец.

После проведенной процедуры колодец оставляют на 24 ч открытым для выветривания хлора, на следующий день стенки промывают чистой водой, после чего всю воду из колодца вычерпывают и выливают в сливную яму до тех пор, пока полностью не исчезнет характерный запах. После этого около недели воду из колодца нужно либо подвергать кипячению, либо дополнительно фильтровать.

На участке, который пока еще не оборудован колодцем или скважиной, основным источником водоснабжения становится дождевая вода. А значит, для регулярного полива обеспечить максимальный сбор и сохранение дождевой влаги, чтобы каждая капля дождя, пролившегося над вашим участком, пошла впрок овощам и ягодам. Водосбор можно осуществлять при помощи обычных бочек, для этого достаточно расставить их по участку или вывести в бочку водослив с крыши домика. Однако дождь в весенние дни может идти несколько дней, и тогда бочка быстро наполнится водой, а остатки дождевой влаги уйдут в почву, где пополнят уровень недоступных вам грунтовых вод.

Чтобы увеличить дождевой водосбор, можно на своем участке сделать простейший линейный водонакопитель. Для этого достаточно выставить все бочки в одну линию, соединить их, после чего расположить металлический желоб с отверстиями над каждой бочкой, а сверху на желоб вывести шланг или еще один желоб от водостока с дома.

Дождевая вода оставалась одним из главных источников водоснабжения всех древнейших цивилизаций. Древние египтяне использовали для ее сбора каменные колодцы, римляне выводили крышу с водостоком в имплувий – римский вариант небольшого домашнего бассейна посередине двора.

Однако такой водонакопитель требует достаточно больших площадей, а на небольших современных дачах каждый сэкономленный метр дает дополнительный урожай. В этом случае может помочь пирамидальная водонакопительная башня. К тому же такая конструкция водосбора поможет оборудовать на участке автоматический полив подогретой водой, особенно благоприятной для растений. Проще всего сделать водонапорную башню из пластиковых бочек, поскольку этот материал дешевый, легкий и отличается повышенной устойчивостью к холоду и зною, не подвержен коррозии и легок в содержании. Однако такую водонакопительную башню можно сделать и из обычных железных бочек (рис. 4).

Рисунок 4. Водонакопительная башня

Первый ряд бочек устанавливается на забетонированную площадку, для уменьшения теплопотерь бетон сверху желательно покрыть деревянными досками. Расстояние между бочками для устойчивости последующих рядов должно быть примерно в половину диаметра емкости. На первый ряд выставляется второй ряд, на него – третий и так далее, пока не будут поставлены все бочки.

В самую верхнюю бочку выводится желоб с водостока. Однако, для того чтобы от единого водостока наполнялась не только верхняя емкость, но и все нижние ярусы, все емкости должны быть выставлены в ровные горизонтальные ряды и соединены между собой трубами. Для соединения вертикальных рядов только трубы или шланга недостаточно, потребуется также водозапорный клапан, который используется в сливном бачке для унитаза.

Принцип действия такого клапана заключается в том, чтобы по мере достижения водой определенного уровня перекрыть доступ воды в емкость, а, когда уровень воды упадет, тот же клапан позволит емкости вновь наполниться водой. Такой поплавок устанавливается в одной из бочек каждого горизонтального яруса, но так как все бочки соединены в единую систему по принципу сообщающихся сосудов, поплавок закроет наполнение яруса только тогда, когда все бочки будут одинаково заполнены.

Система в готовом виде функционирует следующим образом: дождевая вода, собранная с крыши или при помощи специальных воронок-улавливателей в единый желоб, поступает по нему в верхнюю бочку. Так как все клапаны в этот момент между ярусами открыты, то из верхней бочки вода попадает через все ярусы сразу в нижние и наполняет их, пока не срабатывает поплавок нижнего горизонтального яруса. После того как доступ для воды в нижний ярус перекрыт, вода начинает наполнять бочки второго снизу яруса, пока и они не будут заполнены до определенного уровня, после чего этот ярус также перекрывается для воды и она начинает наполнять следующий ярус. Так продолжается до тех пор, пока все бочки не будут заполнены либо не закончится вода. Излишек воды будет переливаться через самую верхнюю бочку, если дождевой воды окажется слишком много. В этом случае можно нарастить водонапорную башню, добавив бочек в каждый ряд.

Шланг к поливной системе присоединен к бочке нижнего яруса. Для того чтобы вода шла самотеком, при бетонировании нужно приподнять бочки над уровнем остального участка либо осуществлять полив при помощи насоса. По мере расходования воды в бочках нижнего яруса клапаны откроют доступ воде следующих ярусов, и она начнет поступать вниз для полива. В нижней бочке можно установить перекрывающий кран или сделать полностью автоматический капельный полив, однако в засушливое лето такой способ будет неэкономным расходованием драгоценной воды, если альтернативных источников полива у вас пока еще нет.

Насосы

Если рассматривать все наиболее распространенные на сегодняшний день насосы, их можно разделить на три большие группы: водоподъемные, циркуляционные и дренажные.

Эта группа насосов предназначена для поднятия воды на поверхность из скважин и колодцев. По месторасположению насоса в процессе работы водоподъемные насосы делят на поверхностные и погружные.

Поверхностные насосы относятся к числу наиболее распространенных и недорогих моделей и чаще остальных используются на небольших участках и дачах, где требуется взять воду для полива из поверхностных водоемов (пруда, речки, родника или неглубокого (до 8–9 м) колодца).

В поверхностных моделях сам насос в момент подъема воды находится на поверхности, а в воду опускается шланг. Главные преимущества данного типа насосов заключаются в относительно невысокой стоимости, простоте эксплуатации и транспортировки, однако его можно применять только на участках с близким расположением грунтовых вод, так как чаще всего такие насосы могут поднять воду с глубины до 8 м.

Этот тип насоса хорошо подойдет для полива сада или огорода, особенно если приходится брать воду из ближайшей реки или родника, а также для перегонки воды из емкости в емкость. Для полноценного водоснабжения дачи такие моторы используют только в комплексе с накопительным баком, так как в противном случае частое включение-выключение насоса приведет к быстрому износу дорогостоящего мотора.

В таком проекте водоснабжения, вода изначально подается в бак-накопитель, откуда затем расходуется для мытья посуды или принятия душа. Для удобства в систему монтируют индивидуальный контроллер, который автоматически отключает насос при достижении водой определенного уровня в емкости и включает, когда уровень воды в емкости падает (рис. 5).

Рисунок 5. Схема водоснабжения с использованием поверхностного насоса, гидробака и индивидуального контроллера

Система, несмотря на простоту и относительно невысокую цену, имеет один серьезный недостаток – вода распределяется по домашнему водопроводу из накопительной емкости практически без давления, при этом мотор приходится оборудовать специальным контроллером, который будет следить за наполнением бака, отключать мотор при накоплении емкости и включать мотор по мере опустошения гидробака.

Гораздо более удобна насосная станция, которая представляет собой все тот же поверхностный насос, но соединенный не с накопительным, а с мембранным баком и реле давления. В такой системе вода из шланга насоса попадает в двухсекционную герметичную металлическую емкость, разделенную мембраной. В первой секции мембранного бака находится сжатый воздух, во вторую поступает закачанная вода, которая благодаря сжатому воздуху перемещается в водопровод уже под давлением. Автоматическое реле контролирует давление воздуха, и, как только оно достигает определенного уровня, автоматика отключает мотор и не запускает его до тех пор, пока давление воздуха в трубах из-за расходования воды не упадет ниже установленного предела, после чего пойдет новая закачка воды. При этом шланг насоса снабжен обратным клапаном, который не позволяет воде при выключенном моторе снова вылиться в колодец.

При незначительном расходовании воды ее недостаток восполняется непосредственно из бака, а не из скважины, что позволяет сберегать ресурсы мотора насосного агрегата. Данная система дает возможность создать давление в водопроводе, позволяющее пользоваться бойлерами, стиральными машинами и другими благами цивилизации. При этом сами насосные станции, в отличие от инжекторных насосов, достаточно бесшумны и мобильны, так как весят в пределах 30–40 кг (рис. 6).

Рисунок 6. Схема водоснабжения на основе насосной станции

При покупке станции основным критерием выбора является ее мощность, от которой зависит, сколько воды может пропустить через себя система в час. В среднем стандартная станция при подъеме воды с глубины около 50 м способна обеспечивать от 3 до 8 м³/ч, однако более дорогие модели могут значительно превосходить стандартные по мощности.

Для включения насосной станции шланг опускают в колодец либо скважину, насос подключают к электропитанию, а напорный патрубок – к домашнему водопроводу, после чего система готова к работе. Однако насосная станция, как и обычный поверхностный насос в случае круглогодичного использования, требуют проведения целого комплекса теплоизолирующих мероприятий. Прежде всего сам насос и станция должны устанавливаться в отапливаемом помещении либо в подвале дачи; труба, соединяющая колодец со станцией, и насосный шланг также должны быть утеплены. Как это правильно сделать, рассказано в одной из следующих глав.

Погружные насосы используются для поднятия воды из глубоких водоемов для полива и водоснабжения дома. В отличие от поверхностных, погружные насосы сами находятся в воде, откуда за счет создаваемого давления и подают воду через трубы на поверхность. По своей сути погружные насосы представляют собой вариант насосной системы, работающей не на поверхности, а в воде (рис. 7).

Рисунок 7. Схема водоснабжения с погружным насосом

По своим конструктивным особенностям они делятся на два вида: колодезные и скважинные.

Колодезные насосы отличаются относительно большим диаметром, что, с одной стороны, позволяет поставить мотор большего размера, а значит, обеспечить высокий напор воды, а с другой – поместить внутрь корпуса внутреннюю рубашку охлаждения двигателя, в результате чего такой насос может работать в колодцах, значительно превосходящих его по диаметру. Недостаток насоса колодезного типа заключается в том, что он работает только в чистой воде, без примеси песка, поэтому его используют, когда до дна колодца не менее 1,5–2 м.

Однако некоторые современные модели снабжены специальными фильтрами и нижним заборным отверстием, благодаря чему могут определенное время работать даже при частичном погружении в воду. При перегреве или отсутствии нужного уровня воды мотор насоса автоматически отключается, поэтому можно не опасаться выхода оборудования из строя.

Для готовой скважины скважинный мотор подбирают в зависимости от ее диаметра, так как в силу конструктивных особенностей охлаждения мотора за столь поднимаемой во время работы воды небольшие скважинные насосы не могут работать в колодцах, значительно превосходящих их по диаметру. Если же вы только планируете бурить скважину, то выбор насоса осуществляют по планируемому расчету воды и мощности подаваемого напора. Именно от этих показателей и зависит непосредственно цена насоса, поэтому важно подобрать наиболее оптимальный вариант.

На современном рынке есть как маломощные насосы, которые качают 1–2 м³/ч, так и мощные агрегаты, способные подавать до 200 л воды в ту же единицу времени, поэтому каждый может подобрать насос по своим потребностям. Мощность напора рассчитывается путем сложения расстояния от поверхности скважины до зеркала воды (при этом следует учесть, что уровень воды при работе насоса может понизиться до 8 м), расстояния от земли до требующейся высоты подъема, давления, необходимого для напора воды. Затем полученное число умножается на коэффициент сопротивления, который обычно берется равным 1,2 (или 20 %). Объем подаваемой воды обычно указывается вместе с мощностью напора в технических характеристиках насоса. При маломощном насосе для создания давления в водопроводе можно установить дополнительно насосную станцию, о которой уже говорилось выше.

Конструктивные особенности скважинного мотора позволяют использовать его не только при вертикальном, но и при горизонтальном монтаже водопроводной системы. Последний способ используется в тех случаях, когда требуется подавать воду из далеко расположенной реки или другого водоема. В этом случае скважинный мотор обеспечивает достаточный уровень напора в поливальной системе, а для того чтобы мотор не перегревался, его закрепляют внутри охлаждающего кожуха так, чтобы сам насос не касался стенок кожуха.

При покупке также обратите внимание, насколько чувствительна данная модель к перепадам напряжения, которые нередки для отечественных электросетей, и есть ли защита от холостого хода, так как в противном случае вам придется эту систему монтировать самим.

Все рассмотренные выше насосы электрические, однако на первом этапе после покупки участка электричество может еще быть не подведено. Поэтому стоит рассмотреть вариант ручного насоса. Стоит он на порядок ниже, и даже после электрификации вам лучше оставить его на случай внезапного отключения электричества.

Ручные насосы в зависимости от своей конструкции делятся на поршневые, которые могут качать воду с глубины до 7 м, и штанговые, которые используют, если уровень зеркала воды находится на глубине ниже 7 м.

Поршневой насос относится к категории самых недорогих конструкций из существующих на сегодняшний день, однако они, как правило, из-за использования силы только одной пары рук имеют достаточно ограниченную производительность – до 40 л/мин. Конечно, этого с лихвой хватит для полива огорода или наполнения емкости в 1000 л (для чего вам понадобится 25–30 мин тяжелого физического труда), однако для обеспечения потребностей целого дачного домика силы рук будет явно недостаточно.

Штанговые насосы имеют ту же производительность, но в отличие от первой группы могут качать воду с глубины до 30 м.

Циркуляционные насосы в основном применяются в системе автономного отопления либо для принудительной циркуляции горячей воды в большом доме, которая обеспечивает быструю подачу горячей воды в любую точку дома вне зависимости от того, как далеко от мойки на кухне или душевой кабины находится бойлер. Для работы циркуляционного насоса необходима рециркуляция воды, т. е. неизрасходованная горячая вода должна снова подаваться на обогрев. Это возможно при создании замкнутого контура горячего водоснабжения, однако циркуляционный насос можно использовать и в системах без рециркулирующей линии, которую в этом случае выполняет холодный водопровод, т. е. неизрасходованная горячая вода через циркуляционный насос попадает в систему холодного водоснабжения, по которой и возвращается к водонагревателю для следующего цикла нагревания. Это позволяет в домах, оборудованных таймером, тепловым датчиком и бойлером с автоматикой, всегда иметь горячую воду.

Дренажные погружные насосы используются для откачки загрязненной или чистой воды при ремонте колодцев, очистке погребов и подвалов от паводковой воды после обильного весеннего снеготаяния или проливных дождей. Для откачки небольшого количества воды подойдут недорогие модели весом от 4 кг, которые, несмотря на достаточно экономное потребление электричества (всего около 0,3–0,4 кВт/ч), тем не менее способны откачать до 5 м³ воды за то же время. Но насоса такой мощности вполне хватит для того, чтобы полностью выкачать воду из колодца перед его дезинфекцией или ремонтом, а также чтобы справиться с любым затоплением подземных помещений.

Более дорогие немецкие модели дренажных насосов позволят не только откачать воду, но и устранить ил на дне колодца, который размывается водяной струей, отделяется ото дна и удаляется вместе с грязной водой.

Все современные модели дренажных насосов снабжены защитой от холостого хода, поэтому, как только вода будет полностью откачана, насос сам остановится.

Горячее водоснабжение

Обойтись на даче без горячей воды достаточно трудно, а каждый раз нагревать бак или таз на электрической плитке неэкономно, долго и утомительно. К тому же тазика хватит только на то, чтобы вымыть ноги и руки, а после плодотворного дачного дня большинству людей хочется принять полноценный душ. Проблему с горячим водоснабжением на даче можно решить несколькими способами.

Если поблизости с вашим участком проходит газопровод, то самый лучший вариант – газифицировать участок и установить газовую колонку. Это один из самых легких и в конечном итоге дешевых способов обеспечения горячей водой дачного домика. Однако такое решение возможно только в том случае, если газ проведен в дачный массив или если ваш дом находится в непосредственной близости от газифицированной деревни. Во всех остальных случаях приходится искать альтернативные решения проблемы горячего водоснабжения.

Выбор оптимального решения зависит от нескольких факторов. Во-первых, какое количество горячей воды вам требуется в день. Во-вторых, проведено ли на участок электричество. В-третьих, находится ли ваша дача в тени или есть солнечные участки, подходящие для установки солнечного коллектора.

Если вы только приобрели участок, на котором нет не только газа, но и электричества, первое горячее водоснабжение можно устроить за счет использования солнечного тепла или тепла, выделяемого в процессе гниения травы и мусора. В первом случае вы получите солнечный водонагреватель, во втором – каталитический.

Простейшую конструкцию солнечного водонагревателя может спроектировать практически любой человек. Для этого достаточно установить на крыше домика или летней душевой кабинки емкость с водой – металлическую бочку (или полиэтиленовую емкость), окрашенную в темный цвет. С одной стороны в такую емкость проводится шланг с холодной водой, с другой – шланг, из которого будет поступать уже нагретая солнцем вода. Однако у такого водонагревателя есть один существенный недостаток: в прохладные дни, когда солнце скрыто за тучами и выходит на короткие промежутки времени, вода в бочке нагревается только до температуры воздуха или чуть выше, для нагрева нужен целый день и при этом теплой воды может хватить только на одного члена семьи. Более эффективным типом солнечного водонагревателя является солнечный коллектор, состоящий из нескольких блоков в зависимости от требующегося количества горячей воды и соединенный с накопителем нагретой воды и аванкамерой (рис. 8).

Коллектор в данном водонагревателе представляет собой радиатор из окрашенных в черный цвет труб, который помещается в деревянный короб со стеклянной крышкой. Дно короба закрывается окрашенным изнутри в черный цвет металлическим листом.

Рисунок 8. Система горячего водоснабжения на основе солнечного радиатора

Для того чтобы увеличить поглощающую способность металла, черная краска должна быть матовой, без блеска. Сам радиатор выполняется из труб с полудюймовым сечением, для подвода холодной и отводы горячей воды используются стандартные трубы в 3/4 дм. Все трубы меньшего диаметра соединяются при помощи муфт, тройников, уголков в радиаторную решетку, которая затем закрепляется в коробе стальными хомутами.

Короб для радиатора лучше сделать из трехмиллиметровых досок, так как дерево отличается хорошими теплоизолирующими свойствами. Для повышения теплоизоляции короба на его дно под металлический лист дополнительно прокладывается лист пенополистирола либо другого теплоизолирующего материала. Снаружи короб для понижения потери тепла за счет теплоизлучения покрывается серебряной краской, швы, соединяющие стекло с крышкой короба, после закрепления радиатора тщательно промазывают герметиком.

В качестве накопителя для нагретой воды выбирается емкость от 100 до 300 л в зависимости от ежедневной потребности в теплой воде. Если нет емкости подходящего объема, можно соединить в единую систему несколько бочек меньшего объема. К тому же распределение веса в нескольких бочках поможет решить проблему размещения накопителя на потолке, так как в этом случае давление массы воды на перекрытия можно более эффективно перераспределить по всему чердаку.

Во избежание потери тепла в накопителях они также тщательно теплоизолируются специальными материалами, а также покрываются изнутри и снаружи серебряной краской. Однако для максимально эффективного сохранения тепла лучше изготовить своего рода термос для накопителя в виде дощатого ящика с двойными стенками, между которыми проложен слой теплоизолирующего материала. Это могут быть и пенопласт, и опилки, и высушенная трава. Дополнительную теплоизоляцию осуществляют, окрасив короб снаружи и изнутри серебряной краской.

Энергия солнца сегодня широко используется по всему миру: в Европе, Азии и Америке построены десятки солнечных электростанций. В Европе солнечные коллекторы используются на промышленных предприятиях для горячего водоснабжения, а также для опреснения воды.

Аванкамера, которую выполняют из любого подходящего сосуда емкостью в 30–40 л, играет роль расширителя и служит для создания в системе горячего водопровода постоянного давления.

Для автоматизации подачи холодной воды в систему в аванкамере устанавливается подпитывающее устройство на основе поплавкового клапана, который можно купить в любом сантехническом отделе. По мере расходования нагретой воды уровень жидкости в аванкамере падает, клапан открывается, и новая порция воды поступает в систему.

Устанавливать такой солнечный водонагреватель начинают с размещения на потолке системы накопителя и аванкамеры. При этом уровень воды в ней должен быть всегда на 1 м выше уровня воды в накопителях.

Остальная часть концентрирующего коллектора формируется следующим образом: из напорного бака в коллектор подается холодная вода. На втором конце коллектора монтируется клапанный термостат, который открывает выходную трубу, когда вода достигает определенной температуры. Когда горячая вода полностью сольется в термос, ее место занимает новая порция холодной воды, из-за понижения температуры клапан-термостат снова закрывается, и вода нагревается в коллекторе до заданной температуры.

Позади зеркальной стены ящика (или в любом другом месте, где будет удобно) установлены два бака-термоса, которые со всех сторон закрываются специальным теплоизоляционным материалом, точно так же укрывают и ведущие к ним трубы с горячей водой. Коллектор размещают перед параболическим зеркалом в фокусе отражающихся солнечных лучей (так можно в несколько раз увеличить количество солнечной энергии, попадающей на трубу и преобразующейся в тепловую энергию, греющую воду). Так как солнце не стоит на месте, а постепенно переходит с востока на запад, то весь водонагреватель придется вручную передвигать вслед за солнцем либо делать более плоскую параболу, но и в этом случае раз в день установку придется передвигать. Самым эффективным решением данной проблемы станет установка автоматического устройства, которое всегда будет ориентировать зеркало точно на солнце.