Как утеплить скважину на зиму своими руками — разбираем разные методы
Скважина является основным источником индивидуального водоснабжения частных домов, при ее эксплуатации приходится принимать специальные меры для удобства использования и ремонта насосного оборудования, защиты его и скважинного устья от внешней среды. Особенно актуальным является вопрос, как утеплить скважину на зиму своими руками, для его решения применяют различные методы.
При этом следует учитывать, что при обустройстве скважин используют различные технологии — помимо традиционных кессонных ям появился современный экономичный метод подключения электронасосов с помощью специального устройства (адаптера), закрепленного на верхней части обсадной колонны ниже глубины промерзания. Еще одной широко используемой в быту технологией является самодельное бурение неглубокой и узкой абиссинской скважины — в данном случае также требуется утепление, отличное от других вариантов.
Рис. 1 Обустройство скважины – варианты
Нужно ли утеплять скважину от холодов
Утепление скважины на зиму производят по следующим причинам:
Рис. 2 Схема конструкции кессона и утепления скважины
Рис. 3 Подключение электронасоса через скважинный адаптер
Чем утеплить скважину — рассматриваем материалы
Утеплить скважину можно несколькими методами, основными из которых являются:
Использование утеплителей. В строительной отрасли применяют большое количество утеплительных материалов, которые успешно используют при защите скважин от холода. Большинство из них сделано на основе синтетических пористых компонентов, имеющих низкую теплопроводность благодаря наличию воздушных ячеек в структуре, другие имеют в своем составе волокна, прилегающие друг к другу через воздушные промежутки.
Нагревательные элементы. В основном скважины утепляют электрическим нагревательным кабелем, отличающимся друг от друга принципом действия и мощностью на погонный метр. Преимуществом такого метода является регулировка температуры нагрева его оболочки, а в современных саморегулирующихся модификациях — различие температур нагрева отдельных участков его поверхности на всем протяжении в зависимости от состояния окружающей среды.
Кессоны. Кессонные камеры делают из строительных материалов и выпускают заводским способом из различных компонентов. Одной из готовых популярных моделей являются пластиковые кессоны, которые имеют низкую теплопроводность благодаря физическим свойствам своей полимерной оболочки.
Рис. 4 Нагревательный кабель для скважины на воду
Теплоизоляционные материалы
В одиночку теплоизоляционные материалы используют в регионе с мягким климатом и при постоянном использовании скважины — ведь они лишь увеличивают время промерзания воды в скважинном источнике. Один из распространенных вариантов — применение их в качестве дополнительного утепления совместно с электрическим кабелем при решении вопроса: как утеплить водопровод земле.
При использовании в качестве защиты от холода чаще всего применяют следующие материалы:
Рис. 5 Утепление скважины – основные теплоизоляторы
Рис. 6 Пример использования утепляющие водопровод ППУ
Использование греющего кабеля
Преимуществом греющего кабеля является его способность подогревать воду, которая подается в линию — это позволяет избежать ее замерзания при очень сильных морозах или больших временных интервалах в водопотреблении, если ее слив из системы затруднен. Существует два основных способа размещения греющего кабеля — внутри трубопровода и снаружи, в последнем случае обязательно использование дополнительной изоляции в виде скорлупы.
Для водозабора из скважины обычно используют ПНД трубы, которые обладают низкой теплопроводностью — это приводит к тому, что электрокабель на их поверхности при работе будет менее эффективен, чем внутри труб. Также существуют две основные разновидности электрических кабелей — резистивные и саморегулирующиеся, последние обладают более высоким КПД вследствие нагрева своей оболочки в зависимости от температуры окружающей их воды.
Учитывая, что стоимость саморегулирующихся устройств не намного выше резистивных, обычно используется короткий участок в несколько метров, а экономия электроэнергии может быть ощутимой, саморегулируемые модификации при выборе нагревателей являются оптимальным вариантом.
Обычно электрокабели поставляются в комплекте определенной длины с терморегулятором, во многих моделях имеется специальные трехвходовые фитинги для подключения к ПНД трубопроводу.
Рис. 7 Греющий кабель — особенности применения
Как утеплить скважину на зиму своими руками на этапе монтажа
При устройстве различного вида скважин их защиту от промерзания следует продумывать на этапе монтажа, используя различные методы. Проще всего защищать от холода источники с пластиковыми обсадными колоннами и черным трубопроводом из ПНД, которые в отличие от металлических, обладают намного меньшей теплопроводностью, имеют высокие технические характеристики и широко используются в быту.
При применении современной технологии с погружением глубинного насоса при помощи скважинного адаптера, размещаемого на боковой стенке обсадной трубы ниже глубины, которая вызывает промерзание, защита всей водопроводной системы значительно упрощается.
Если используют поверхностный насос в кессонном колодце, лучше всего утеплять его снаружи жесткими материалами (пенопласт, Пеноплекс) — такой метод экономит больше тепла, чем внутренняя изоляция. При необходимости можно использовать совместное утепление снаружи и внутри колодца, в последнем случае допускается применение мягкого самоклеющегося Пенофола.
Когда устанавливается кессон из бетонных колец или прочной листовой стали, его можно обсыпать керамзитом для дополнительной изоляции, а каналы с водопроводом заложить сверху жесткими листами любого вида, создав тем самым изолирующую воздушную подушку или засыпать тем же керамзитом.
Известным методом борьбы с замерзанием является эффект использования воды в движении, при котором ее кристаллическая решетка не успевает выстроиться — благодаря этому можно применять небольшой водный поток, вытекающий из крана, для борьбы с угрозой промерзаний.
Следует отметить, что известный из интернета метод для борьбы с замерзанием труб повышением давления является неэффективным — для снижения температуры кристаллизации в 1 градус придется нагнетать в магистраль 130 атмосфер, что нереально для бытового водопровода.
Рис. 8 Конструкция пластикового кессона, устанавливаемого на скважины
Варианты и способы утепления различных скважин
Как отмечалось выше, основные проблемы возникают при утеплении скважин, расположенных в кессонных колодцах — в них должны быть размещены внешний трубопровод и оборудование, часто находится поверхностная насосная станция.
Если используют погружной насос, подключаемый через скважинный адаптер, находящийся под землей на уровне глубины промерзания, для дополнительной защиты можно просто герметично накрыть устье любым видом термоизолятора.
Если конструктивно адаптер находится близко к поверхности, применение небольшого отрезка нагревательного электрокабеля, опущенного в патрубок тройника для его подсоединения, является самым простым и эффективным вариантом. В этом случае вода будет подогреваться в напорной трубе и поступать в водопроводную магистраль с высокой температурой.
Одним из вариантов бытовых скважин являются самодельные абиссинские виды для неглубоких водных пластов. Их отличительная особенность — малая глубина залегания до 30 м и диаметр обсадной колонны не более 2 дюймов, которую заменяет отрезок ПНД трубы. Для водозабора используются поверхностные электронасосы, установленные в теплом помещении, водопровод обычно проходит по поверхности, динамический уровень зеркала воды не опускается ниже 9 м. Для их обогрева оптимально использовать нагревательный электрокабель, пропущенный внутри утепленного скорлупой водозаборного рукава — в одиночку обычные утеплители на поверхности неэффективны и в любом случае потребуется дополнительный источник тепла.
Рис. 9 Вот как утеплить скважину на зиму своими руками можно установив утепленный короб на поверхности скважины или колодца
Установка утеплителя
Оптимальным вариантом для установки утеплителя являются жесткие скорлупы различного размера из пенопласта ПС, экструдированного пенополистирола и пенополиуретана ППУ. Их можно изготовить на заказ, изделия состоят из сегментов в разном количестве, при монтаже вставляются друг в друга для избежания мостиков холода.
С помощью скорлупы утепляют водопроводные системы труб, колодезные кольца, используемые для устройства кессонных камер, все виды готовых кессонов круглого сечения из металла и пластика. На трубы сегменты устанавливается со сдвигом, их фиксация производится с помощью липкой ленты, стяжками или на клей.
Преимуществом скорлуп является возможность их разборки без повреждения поверхности с повторным использованием. Срок службы вспененных утеплителей составляет от 30 до 50 лет, все их виды боятся прямого солнечного излучения, устойчивы к грызунам, биологическому и химическому воздействию большинства агрессивных веществ, обладают низкой гигроскопичностью и водопоглощением.
Рис. 10 Утепление кессона для скважины — примеры
Утепление скважины с кессоном
Кессоны выполняют из довольно большого количества строительных материалов, основными из которых являются кирпич, заливка бетонной опалубки, колодезные кольца, готовые заводские изделия из пластика и листовой стали толщиной 3 — 6 мм. Иногда при их установке используют более редкие строительные конструкции в виде квадратных или прямоугольных бетонных колодцев, различного вида плит, блоков из пенобетона, шлакобетона, полимерных труб большого сечения.
Основными формами являются прямоугольная (квадратная) и круглая, практичнее делать наружное утепление не только с точки зрения эффективности, но экономии места внутри камеры — в этом случае на ее изготовление потребуется меньше материала, а внутри при необходимости всегда можно сделать дополнительную термоизоляцию.
При утеплении важно обеспечить вентиляцию и герметизировать входной люк, для этого обычно используют легкие пластиковые крышки, а верхнюю часть колодца отделывают одним из перечисленных выше термоизолирующих материалов.
Следует отметить, что кессон в основном используется для установки поверхностного оборудования в виде насосных станций, для погружных насосов правильно и намного дешевле использовать скважинный адаптер, устанавливаемый на стенку верхней части скважины (обсадной трубы, для прочности она должна быть сделана из металла).
Рис. 11 Как утеплить скважину на зиму своими руками без кессона
Утепление скважины без кессона
Довольно редко возникают ситуации, когда обсадная труба находится на одном уровне с грунтом или чуть выше без кессона и скважинного адаптера, а для водозабора используется поверхностный или погружной электронасосы. В этом случае водопроводная труба идет к дому, в котором насосное оборудование размещается, по земле, и проще всего ее не утеплять, а опустить в напорный трубопровод электрической нагревательный кабель и повышать температуру воды на входе в водопроводную магистраль. Так как движущаяся жидкость практически не поддается замерзанию, кабеля с мощностью 10 ватт на погонный метр вполне достаточно для защиты от холода.
Известно, что в глубоких артезианских источниках при большом давлении слоев земли на водный бассейн вода часто поднимается на значительное расстояние вверх, и может понадобиться дополнительное утепление обсадной трубы, которая часто делается из металла.
В этом случае можно сделать углубление в земле на уровне промерзания или чуть ниже вокруг обсадной колонны, соорудить вокруг нее каркас из куска трубы большого диаметра или деревянного ящика, а затем заполнить его стекловатой (приняв меры защиты от попадания влаги), керамзитом или пеноматериалами (также можно использовать их крошку). Поверх утеплителя укладывают защищающие его деревянные доски или щиты из прочных материалов.
Еще один из вариантов защиты от холода — использование поверхностного термозащитного короба с открывающейся крышкой в районах с умеренным или теплым климатом. Его делают из любых строительных материалов (хорошо подойдет дерево с невысокой теплопроводностью), обложив изнутри или снаружи теплоизолятором. Внутри конструкции можно поместить насосную станцию или автоматику для управления погружным электронасосом.
Как утеплить скважину на улице своими руками
При использовании водозаборной скважины в зимнее время ее нужно утеплять или законсервировать, используя различные технологии в зависимости от климатических условий и конструктивных особенностей ее размещения. При проведении работ обычно используют материалы с низкой теплопроводностью или электрический саморегулирующийся кабель, помещенный внутри или снаружи участка водопроводной линии.
Рис. 12 Теплоизоляция бетонного кессона своими руками
Утепление кессона или приямка
Решая, как утеплить кессон для скважины, учитывают, что стандартная кессонная камера обычно имеет прямоугольную или цилиндрическую форму. После ее монтажа проводят наружное утепление жесткими теплоизолирующими материалами, помещенными снаружи, для защиты от замерзания практичнее использовать листовой пенопласт или Пеноплекс.
Если кессон имеет прямоугольную форму, особых проблем с теплоизоляцией не возникает — листы прикладывают к внешним стенкам и скрепляют между собой по углам при помощи монтажной пены, клея или липкой ленты. Более сложным является процесс теплоизоляции цилиндрических камер, при проведении работ используют следующую технологию:
Рис. 13 Утепление обсадной трубы для оголовка — примеры
Утепление обсадной трубы и оголовка
Устье обсадной трубы и оголовок скважины располагаются на поверхности земли или в кессонной камере, в обоих случаях они при необходимости или консервации утепляются в холодное время года. Для защиты оголовка и устья обсадной трубы от промерзания используют следующую технологию:
Рис. 14 Как утеплить водопровод в земле с помощью канализационных труб
Как утеплить трубу из скважины в дом
Если трубопровод под землей находится выше глубины промерзания грунта (такое размещение устраивают на участках с высоким уровнем грунтовых вод), для его утепления используются два основных метода — обогрев воды электрическим кабелем и применение скорлупы из обычного или экструдированного пенополистирола, жесткого пенополиуретана.
Можно утеплить водопроводную магистраль по всей длине — для этого необходимо поместить внутрь трубы нагревательный саморегулирующийся электрический кабель, длина которого может достигать 100 и более метров, но такой способ является экономически затратным.
Один из лучших вариантов — использовать сочетание двух методов, при этом короткий отрезок нагревающего электрического кабеля помещают в устье источника внутри напорной трубы, а изоляционные сегменты скорлупы монтируют на всем протяжении водопроводных труб до дома. В этом случае подогретая кабелем вода при длительных перерывах или отсутствии водозабора в ночное время не будет быстро охлаждаться в трубах благодаря теплоизоляционным свойствам скорлупы.
Многие домовладельцы вместо скорлупы используют технологию труба в трубе, помещая водопроводные трубы в канализационные большего диаметра, при этом термоизоляция происходит за счет воздушной прослойки.
Решая, как утеплить трубу от скважины, чаще выбирают комбинированное утепление, монтаж которого состоит из следующих этапов:
Рис. 15 Термоизоляция подводки водопровода в частном доме
Утепление подводки к дому
Так как электрический нагревательный кабель обычно погружают в скважинное устье, то по водопроводу в дом поступает подогретая вода и подводка не нуждается в отдельном подогреве электрокабелем. Обычно ее утепляют вместе с водопроводом термоизоляционной скорлупой, если она выходит на поверхность, слой утеплителя увеличивают, оборачивая скорлупу сверху стекловатой или используя готовую трубку с прорезью из вспененного полиэтилена (Пенофол), внутренний диаметр которой равен наружному скорлупы.
Один из самых эффективных способов как утеплить скважину на зиму своими руками – применение короткого отрезка саморегулирующегося нагревательного кабеля внутри напорной трубы. В этом случае при использовании внутри кессона поверхностной насосной станции по ней будет циркулировать подогретая вода и она не подвернется промерзанию.
При отсутствии водозабора кабель при понижении температуры также будет подогревать воду, а его близкое расположение от насосного оборудования предотвратит его выход из строя из-за замерзания воды. Также при отсутствии потребления подогретая вода в трубах предотвратит их промерзание, а если они расположены выше глубины кристаллизации, их остыванию будет препятствовать установленная своими руками термоизолирующая скорлупа.
Утепление скважины и оголовка в зимний период
У граждан, имеющих частные дома и земельные участки, возникают проблемы по расположению и утеплению скважины. Зима – время холодов и сильных морозов, когда такая конструкция нуждается в применение специальных средств от замерзания. Применяется несколько способов, как утеплить скважину на зиму своими руками на улице, а также под домом. Здесь не обойтись без пенопласта, пенополистирола, греющего кабеля.
Защита скважины от холодов
Утепление скважины на зиму имеет огромное значение. Оно предотвращает скапливание наледи на трубах и образование замерших пробок. При наступлении сильных холодов может в несколько раз увеличиться нагрузка на водопровод, что в конечном итоге приведет к его разрыву. Утепление скважины производится в зависимости от определенных условий грунта, которые определяют глубину залегания утепляющего материала.
Зимой утеплить колодец возможно, используя зимнюю скважину на даче с кессоном или без кессона. Схемы и правила по установке содержатся в специально разработанных СНИПах (нормативы, установленные государством).
Используемые в качестве утеплителя материалы должны соответствовать следующим критериям:
Зимой утепляется и оголовок трубопровода. Необходимо обращать внимание на воду, её температура в системе будет в пределах 7–13 градусов по Цельсию.
Защита оголовка скважины от замерзания
Утеплять скважину зимой (время года имеет огромное значение для устройства системы) рекомендуется для изолирования трубопровода от промерзших слоев почвы. Система может состоять из обсадной трубы и оголовка, кессона (или без него). Особое внимание здесь рекомендуется уделять температуре окружающей среды. Это определяет необходимость в дополнительном утеплении.
Основные принципы утепления кессона
Кессоном называют специальное приспособление для водозаборной системы. Это резервуар, монтируемый в грунт, цилиндрической или прямоугольной формы из металла либо пластмассы. Также создать конструкцию можно при помощи заливки бетоном. Его монтируют вместе с фильтрами, аккумулятором и насосом. Утепление кессона для скважины происходит с внутренней стороны. Для помещения с хорошим отоплением кессоны не применяют.
Зимой гидроизоляцию рекомендуется проводить надежно и качественно для ее герметичности. Применяемый в качестве утеплителя материал должен иметь устойчивость к зимним морозам, грызунам и насекомым. Обычно используют гравий или обыкновенный песок. В некоторых случаях устанавливают нагревательный прибор, содержащий датчик с возможностью указания температуры, или используют обыкновенную лампу накаливания совместно с греющим кабелем.
Один из способов утепления кессона на зиму:
Установка обсадной трубы для оголовка
Зимой сильно промерзает поверхность земли, соответственно, и находящиеся в ней металлические трубы, установки слива, бетонные кольца. Влияние морозного воздуха сказывается на материале как внутри напорной трубы, так и с ее внешней стороны. Если насос располагается неглубоко, применяются способы утепления.
Для защиты от наледи оголовка используют обсадную трубу. Это отличное средство утепления до 0,5 метра. Ее диаметр должен быть больше оголовка для возможности укладки стекловаты или ваты с минеральными волокнами.
Оставшиеся после процедуры зазоры не рекомендуется покрывать распыляемыми средствами. Это вредит утепляющему слою.
Такая установка требует небольших денежных и временных затрат. Обсадную трубу лучше ставить из металла или бетона, так она прослужит дольше. Пластик же может потрескаться и расколоться от движения грунта.
Весь материал рекомендуется устанавливать максимально плотно друг к другу, нельзя оставлять прорези и расселины (зимой через них будет проникать влага и замерзать, впоследствии наледь испортит конструкцию и произойдет деформация).
Попадание влаги можно предотвратить при монтаже с помощью сальника. Сальник – это резиновый разжимной наполнитель (пеньковая сальниковая набивка или манжет), помогающий закрыть зазор между обсадными и дополнительными трубами более 100 миллиметров. Сальник изготавливают из резиновых отходов производства, он выдерживает перепады температур, давление грунта, эффективен против грызунов и насекомых. Резиновые сальники можно заменять свинцовыми.
Утепление подземной системы труб
Не обязательно зимой использовать гидроизолирующие и теплоизолирующие материалы, так как утеплить скважину на улице можно при помощи слоев грунта. Такие слои не промерзают и не давят на водопровод. Сложность монтажных работ зависит именно от глубины залегания магистрали.
Имеет значение и вид подводки: верхняя, нижняя. При верхней подводке зимой потребуются дополнительные средства для сохранения тепла. При нижней подводке количество утеплителя снижается, так как имеется слой почвы.
Рекомендуется применять обычный песок, так как утеплить кессон для скважины возможно сыпучими материалами. Зимой эффективными средствами будут керамзит, вата со стекловолокном, пенопласт.
Применение современных теплоизоляционных материалов
На зиму оголовок скважины и трубы утепляют различными средствами.
В качестве теплоизоляции и гидроизоляции используют пеноплекс, керамзит, минеральную вату, пенополиуретан, пенополистирол со специальной оболочкой.
Такие товары разделяют на группы:
Иногда возникают сложности при утеплении труднодоступных мест. Для такой цели используют водостойкую краску с термическими свойствами (выдерживает перепады температуры). Среди ее главных функций также защита металла от коррозии.
Наружное утепление скважины с использованием пенопласта:
Использование греющего кабеля
В морозный период рекомендуется применять специальный греющий кабель. Его достоинствами являются:
Возможно приобрести один из видов греющего кабеля, устанавливаемого внутри трубы или снаружи. В качестве креплений используют муфту и тройник. Изогнутые участки магистрали могут стать препятствием для установки данного кабеля. Его крепление заключается в обмотке системы с помощью алюминиевой фольги.
Рекомендуется не допускать соприкосновения греющего шнура с теплоизолирующим материалом (является обязательным к установке для сохранения тепла и экономии электроэнергии).
Процесс можно проводить линейно или по спирали, с одним или несколькими кабелями. При опускании температуры воздуха до 3–5 градусов по Цельсию будет автоматически включена система обогрева.
Правильное использование греющего кабеля для утепления труб и скважины на зиму:
Дополнительная защита на этапе монтажа
На этапе монтажа дополнительную защиту проводят при всех видах использования скважины: сезонном, переменном, постоянном. Важным критерием здесь является монтаж труб (вид) с применением того или иного утеплителя. Показатели же грунта учитываются для подбора толщины используемого греющего материала.
Зимой можно использовать несколько техник:
Рекомендуется определиться, какой из способов будет основным, а какой дополнительным. Дополнительный метод часто используется как защита скважины от резких перепадов температуры. Это гарантирует циркуляцию воды при любых внешних условиях. Также от замерзания всей системы используют избыточное давление. Но здесь существуют огромные риски разрыва водопровода.
