Как да изолираме кладенец за зимата: преглед на най-добрите методи + избор на материали

Като източник на вода за автономно водоснабдяване най-често се използва водовземен кладенец. Експлоатацията му се извършва сезонно или целогодишно. Ако се предвижда водочерпене през зимата, е необходимо да се помисли за това как да изолираме кладенеца за зимата и да избегнем проблеми с прекъсване на водоснабдяването, повреда на оборудването и скъсване на тръби.

Ние ще разкажем как се извършва топлоизолация на независим източник на вода, която изключва образуването на ледени тапи в системата. При нас ще научите как се изолират стволът на изработката и отклоняващите се от него водопроводни линии. Нашите съвети ще ви помогнат да определите най-добрия метод и материал за изолация.

В статията са изчерпателно разгледани основните правила и тънкости на организацията на система за защита на независимото водоснабдяване от замръзване. За визуално възприемане на темата са приложени схеми, илюстрации, видео-ръководства.

Особености на защитата на кладенеца от студове

Неграмотното обустройство на водовземната изработка често създава пречки за нормалната работа на източника. Особено остро грешките и недостатъците се проявяват през зимния период.

Експлоатацията на кладенеца, незащитен от замръзване с надеждна топлоизолация, в мразове затруднява образуването на заледяване по водното огледало и образуването на ледени тапи в тръбопровода.

В резултат помпеното оборудване и системата като цяло работят с повишено натоварване. Голяма тапа може да деформира или дори да скъса тръбите от ПНД, от които най-често се изграждат външните клонове на водопровода.

Тапи и ледена кора в сондажа се появяват, ако водовземането работи “не с пълна сила”. Т.е. ако в експлоатацията има прекъсвания, достатъчни за кристализация на водата. Дори ако собствениците на автономния водопровод не разчитат на подобни паузи в функционалността, средствата за тяхната профилактика под формата на устройство на система за изолация трябва да бъдат извършени.

Мероприятията по изолация на водопроводната система се извършват от точката на влизане в къщата до дълбочина, която е с 20-30 см под нивото на сезонното замръзване на почвата. Тази стойност може да се намери в сборниците по строителна климатология СП номер 131.13330.2012 и в СНиП номер 23-02-99.

Дълбочината на замръзване се определя в съответствие с условията на региона и вида на почвата, обхваната от зоната на замръзване. Нейната стойност се получава емпирично на основание на многогодишни наблюдения.

Грамотното обустройване на водния сондаж ще избави от образуването на заледявания и ледени тапи във водопровода (+).

Ако водопроводът се ввожда в къщата през фундамента на неизолиран сутерен, участъкът до входа в отопляемото помещение също трябва да се изолира. Използването на материали за изолация на обекти, разположени в земята, има своя специфика.

Изолационните материали трябва да притежават следните свойства:

• Да не попиват вода или да имат защитна водоустойчива обвивка. Ако водата се попие в изолационния материал, а след това замръзне, то с голяма вероятност поради увеличение на обема на водата при преминаване в лед, слоят на изолацията ще бъде разрушен.
• Под налягане на почвата да не губят своите свойства. Налягането на земната маса отгоре или нейните измествания могат да смачкат изолатора и да увеличат неговата топлопроводност.
• Да не представляват интерес или да не бъдат подложени на въздействието на насекоми и гризачи.

Последната точка е много важна, защото летем мишките могат да разнесат изолационния материал из гнездата, а зимата да прокарат в него проходи, за да се доберат до топлите тръби. Всичко това ще доведе до пряк достъп на студа до елементите на водопровода.

Защитата на изолацията от мишки и насекоми е един от основните проблеми при изолиране на обекти, разположени на открито под земята.

Понякога за защита на сондажа и системата за подаване на вода от студ е достатъчно изпълнението на процедури, които не изискват специални познания за принципите на изолиране на подземната водоснабдителна система. Водата, която се подава в системата от дълбочина, има положителна температура (обикновено от 7 до 13 градуса по Целзий).

Ако има риск от замръзване на водата, е необходимо да се настрои режимът на работа на системата така, че подаването на вода да става на малки порции, но възможно най-често. Постоянната циркулация на подземната вода, чиято температура по определение е над 0º C, ще предотврати заледяването.

Да се изолира главата на сондажа и тръбите при не много студени зими в южните региони на Русия или при дълбоко разположение на водопровода може да стане без особени тънкости с помощта на дървени стърготини или слама. За целта е необходимо да се изкопае яма близо до главата на сондажа и канавка по протежение на тръбата на водопровода, да се запълнят със сухи дървени стърготини или слама и отново да се зарови ямата.

Тази процедура трябва да се извършва всяка година през есента, за да не успеят стърготините и сламата да изгният до зимата. За премахване на замръзването за по-дълъг период или ако предложените начини не гарантират положителен резултат, е необходим друг подход за решаване на проблема.

Да се възстанови водоснабдяването през зимата е по-трудно и по-скъпо, отколкото да се извърши грамотна изолация, като се вземат предвид конструктивните особености на системата и климатичните условия.

Защита на оглавника на кладенеца от замръзване

Кесонът за сондаж е вдълбан в почвата резервоар, разположен над устието на изработката. Той е необходим за удобен достъп до основните елементи на водозахранната система с цел извършване на ремонт и редовна поддръжка.

Вътре в изолирания кесон се монтират хидроакумулатор, помпено оборудване и филтри, за да се изнесат от къщата и да се премахне шумът. Ако оборудването се разполага в отопляемо помещение, кесон не се устройва, а се монтира адаптер.

Както сондажа с кесон, така и без него, е необходимо да се изолира така, че по цялата дебелина на замръзващите почви да бъде изключен пряк контакт на елементите на водоснабдителната система със замръзналите скали.

Основни принципи на изолиране на кесона

Дори ако главата на сондажа е разположена под дълбочината на замръзване на почвата, основната част на кесона се намира над тази отметка. Ако стените му притежават значителна топлопроводимост, то отрицателните температури могат да слязат до главата и водата в системата ще замръзне значително по-надолу, отколкото посочва Строителната Климатология.

По геометрия кесоните за сондажи могат да бъдат цилиндрични или правоъгълни, това не влияе на начина на изолиране. От гледна точка на разходите за изолация по-изгодни са обектите с цилиндрична форма, а от гледна точка на простотата на монтаж на материала, доставян във формат на твърди плочи, по-лесно е да се изолират обекти с правоъгълна форма.

В зависимост от материала, кесоните могат да бъдат бетонни, метални и пластмасови, въпреки че бетонните конструкции сега се използват рядко поради сложността на монтажа им и нетрайността на бетона при въздействие на влага.

Металните и пластмасовите кесони са водоустойчиви, затова при вътрешна изолация не е необходимо да се обръща внимание на устойчивостта на материала към вода.

Вътрешната изолация на кесона е актуална, ако корпусът му е херметичен благодарение на свойствата на материала или на изпълнена надеждна хидроизолация. В този случай няма нужда да се защитава изолацията от въздействието на влага.

Освен това, движенията на почвата или други външни въздействия няма да повлияят на целостта на изолационния слой. Обикновено при вътрешната изолация се използват изделия на основата на стиропор или пенополистирол.

Външната изолация на кесона се извършва за запазване на вътрешното пространство или ако се използват насипни материали. Отвън е желателно да се изолират пластмасовите конструкции, като се предпазват от силни студове, при които пластмасата става чуплива.

Външната изолация се извършва с всякакви материали, но е необходимо да се вземе предвид възможното движение на почвата, въздействието на водата и опасността от увреждане на изолационния слой от насекоми и гризачи.

При използване на външна изолация е необходимо да се защити материалът от вода, насекоми и мишки, в противен случай с времето ще се наложи да се извършват работите отново.

Тъй като топлинните загуби при всяка изолация на кладенеца все пак ще има, е необходима тяхната компенсация чрез приток на топлина. Тя така или иначе ще се осъществява поради положителната температура на водата в тръбите, преминаващи през кесона, и отделянето на топлина от работещите устройства.

Ако има вероятност изолацията да не е достатъчна, може да се инсталира елементарен нагревателен елемент в комплект с температурен датчик.

Тъй като вътрешното пространство на кесона е малко, при нормална изолация като нагревателен елемент е достатъчно да се използва обикновена лампа с нажежаема жичка с мощност 40-60 вата или нагревателен кабел с дължина 3-5 метра.

Монтаж на обсадна тръба за оглавника

Ако при проектирането на водоснабдяването не е бил предвиден кесон, а оглавникът се намира над нивото на замръзване на почвата, то той може да се изолира с помощта на допълнителна обсадна тръба, чийто Ø е по-голям от Ø на стационарната обсадна тръба с две дебелини на изолацията.

За монтажа на допълнителен участък обсадна тръба е необходимо да се изкопае яма около оглавника на дълбочина на замръзване на почвата плюс 0,3 m и да се изолира оглавникът. Отгоре трябва да се монтира допълнителна тръба, а пространството между обсадните тръби да се запълни със стъклена вата или минерална вата.

Не е желателно да се запълва празнината между две обсадни тръби с пръскани варианти на топлоизолация поради невъзможността да се контролира равномерността на нанасяне на изолационния слой.

Защитата на оглавника от замръзване чрез инсталиране на обсадна тръба изисква по-малко материал и е по-лесна от изолирането на кесона.

Тръбата трябва да бъде метална, тъй като на студ пластмасата става по-крехка и движенията на почвата могат да я повредят.

Необходимо е също така да се осигури липсата на вода в пространството между обсадната тръба и оглавника. Минералната вата губи топлоизолационните си свойства при попиване на влага, а пенополистироловата обвивка може да бъде деформирана при образуване на лед.

За да се избегне намокряне преди полагането на топлоизолацията в празнината между обсадните тръби, е необходимо да се монтира салник. Външният размер на салника трябва да бъде равен на диаметъра на допълнителната обсадна тръба, а вътрешният – на диаметъра на основната обсадка.

Изолация на подземната тръбна система

Изолиране на клона на водопровода, водещ към къщата, може да не е необходимо при условие, че е разположен под нивото на замръзване на почвата. Колкото по-дълбоко е разположена водоснабдителната система, толкова по-сложни са нейният монтаж и ремонт.

В този случай изолирането на тръбите може да излезе по-евтино по отношение на цената на топлоизолационния материал и да бъде по-лесно по отношение на нивото на необходимите работи.

При долно подвеждане са необходими по-малко разходи за изолация, но то изисква по-сложни работи както при монтажа, така и при ремонт.

Прилагане на съвременни топлоизолационни материали

Най-старият и изпитан начин за изолиране на тръби е запълване на изкопа с керамзит. Минералната вата без хидроизолираща външна обвивка не се прилага при устройство на подземни комуникации.

Сега количеството на предлаганите за продажба различни видове топлоизолация позволява да се реши тази задача за всякакви температурни условия. За устройство на подземни линии на участъци над нивото на замръзване се произвежда “обвивка” от пенополиуретан и пенополистирол с фолирана хидроизолационна обвивка.

За изолиране на подземни клонове на водопровода се произвеждат изолации от ППС и ППУ с хидроизолационна обвивка. Като алтернативно решение се използват тръби от ПНД с вече закрепена върху тях изолация.

Нека разгледаме основните видове материал, които най-често се използват при изолиране на подземен водопровод:

• минералната вата или стъклената вата се свива под тежестта на земята, поради което при нейното приложение са необходими допълнителни работи под формата на създаване на здрав кожух;
• Базалтовото влакно, покрито с алуминиево фолио за хидроизолация, е доста скъп материал, но с него се работи лесно;
• Пенопластът и пенополистиролът се режат лесно, запазват добре топлината, но е необходима защита от гризачи;
• Пенополиуретанът задържа добре топлината и е устойчив на влага.

За възли и завои има специални профилирани обвивки, което е удобно за монтаж на изолацията. Те позволяват без особени проблеми да се извърши монтаж на топлоизолация на участъци от тръбопровода с всякаква степен на сложност.

Бързо и надеждно може да се изолира водопроводната линия с помощта на пръскан пенополиуретан. В такива случаи тръбата трябва да се постави върху възглавница от керамзит, тъй като долната част на тръбопровода може да остане непокрита с топлоизолационен материал.

Пръсканият пенополиуретан има много ниска топлопроводимост, не пропуска вода, не се счупва под тежестта на земята и не го гризат мишки и мравки

За труднодостъпни места, където прилагането на обемни материали е проблематично, може да се използва термобоя – съвременен универсален течен топлоизолатор. Такава боя може да се нанася както с обикновена четка или валяк, така и чрез пръскане. Освен основната функция, тя добре защитава металните тръби от корозия.

Използване на нагревателен кабел

Принципът на действие на топлоизолационните материали се свежда до така наречената “пасивна защита”. Благодарение на неговото съседство водата в тръбите няма да се охлажда, докато тече до отопляемото помещение.

Трябва да се разбере, че в затворена система без външен източник на топлина, системата за изолация не предотвратява замръзването, а само увеличава периода до момента на кристализация на водата под въздействие на отрицателни температури.

В случай на рядко използване на вода от кладенеца такава зимна изолация може да се окаже недостатъчна. При прекъсвания в работата повече от денонощие е необходимо да се подгреят тръбите, с източената от тях вода, с помощта на специален електрически кабел.

Съществуват два начина за разполагане на нагревателния кабел: вътре в отопляемата тръба и отвън.

За въвеждане на вътрешния нагревателен кабел е предвидена специална система от тройник и крайна муфа, което позволява лесно извършване на тази процедура

За вътрешен монтаж се използват специални кабели. Те не са токсични, отговарят на повишени изисквания за електрическа защита (въпреки че специалистите препоръчват да се извърши свързване чрез дефектнотокова защита) и се продават в комплект с херметична крайна муфа. Монтажът на такъв кабел не е сложен и се извършва чрез обикновен тройник.

Основното предимство на варианта за вътрешен монтаж е високият КПД на отоплителната система и, като следствие, намаляване на разходите за електроенергия. Основният недостатък е сложността при прокарване на кабела през извити участъци на водопровода.

При външен монтаж на кабела е необходимо преди всичко да се осигури плътното му прилепване към добре почистена повърхност. Кабелът се закрепва към тръбата с помощта на алуминиева лента, след което лентата се прокарва над целия кабел, за да няма допир с материала на топлоизолацията.

Пластмасовите тръби предварително се облепват с фолио за равномерно разпределение на топлината.

За увеличаване на топлоотдаването могат да се закрепят няколко кабела линейно или спираловидно. При стъпка на спиралата от 5 см дължината на проводника ще се увеличи 1,7 пъти спрямо дължината на обхванатата водопроводна тръба.

Инсталирането на терморегулатор позволява значителни икономии на електроенергия, защото включването на отоплението става само при достигане на зададената температура. Оптималните стойности на температурата на включване са от 3 до 5 градуса по Целзий.

Отоплителният кабел винаги се инсталира в комплект с топлоизолация, в противен случай отоплението на околната среда ще излезе много скъпо.

Допълнителна защита на етапа на монтажа

За варианта на кладенец с използване на потопяема помпа преди дълъг престой се извършва консервация на системата. За целта тръбопроводите се полагат с наклон към водоизточника, а възвратният клапан се монтира на изхода на захранващата тръба от шахтата.

След изключване на помпата, тя заедно с подвеждащите тръби се изважда от изкопа, а водата гравитачно се излива в сондажа. При използване на този метод е желателно отсъствието на “джобове”, където водата би могла да остане. Недостатък на този метод при използване на метални тръби е увеличаването на скоростта на корозия на метала.

Един от рядко прилаганите способи – създаване на система “тръба в тръба”, когато на водопровода се поставя тръба с по-голям диаметър, която се изолира отвън. Образуваният по този начин въздушен слой служи като допълнителна защита от студ.

Ако се вкара външната тръба в мазето на къщата, като се осигури циркулация на въздуха между слоя и мазето, то може да се получи допълнително отопление на подземния водопровод.

Отоплението на въздушния слой за сметка на температурата на техническото помещение – един от най-простите начини да се осигури топлина в непосредствена близост до водата.

Още един вариант – принудителна циркулация на водата. За целта е необходимо да се монтира втора тръба, водеща от мазето до сондажа, и система от кранове за превключване на подаването на вода в къщата или в тази тръба.

Като се включва помпата по разписание, може да се изпомпва в системата топла подземна вода, а в сондажа да се изпомпва студена вода от системата. Този вариант е удобен при продължително отсъствие на собствениците на къщата, когато няма потребление на вода.

Има широко разпространено мнение, включително и в интернет, че предотвратяването на замръзването на водата може да се постигне чрез създаване на излишно налягане в системата. Но температурата на преминаване на водата в състояние на лед се понижава само с 1 градус на всеки 130 атмосфери статично налягане. Да се построи водопровод, който да издържа такова налягане, е нереалистично.

Изводи и полезно видео по темата

Видео #1. Елементарна изолация на стените и капака на кесона с пенопласт отвътре:

Видео #2. Оборудване на сондажа с помощта на кесон, с разкриване на темата за изолацията:

Замръзването на сондажа и водопровода крие риск не само от спиране на водоподаването, но и от повреда на оборудването и елементите на системата, за чийто ремонт ще са необходими пари и немалко усилия. По-добре е веднъж качествено да се извършат работите по изолация и да се получи постоянен достъп до вода за дълги години.

Моля, пишете коментари в блока, разположен по-долу. Очакваме вашите разкази за личен опит в изолацията на автономен водоизточник. Може би имате въпроси или интересна информация, която сте готови да споделите с нас и посетителите на сайта.