Jak ogrzać studnię na zimę: przegląd najlepszych sposobów + wybór materiału

Studnia wodna jest najczęściej wykorzystywana jako źródło wody do autonomicznego zaopatrzenia w wodę. Jego działalność odbywa się sezonowo lub przez cały rok. Jeśli planujesz wziąć wodę zimą, musisz pomyśleć o tym, jak zaizolować studnię na zimę i uniknąć problemów z przerwą w wodzie, awarią sprzętu i pęknięciem rury.

Opiszemy, w jaki sposób wykonana jest izolacja termiczna niezależnego źródła wody, eliminując tworzenie się zatyczek lodowych w systemie. Tutaj dowiesz się, jak zaizolować wał roboczy i wystające z niego przewody wodne. Nasze wskazówki pomogą określić najlepszą metodę i materiał do izolacji.

Artykuł dokładnie przeanalizował podstawowe zasady i subtelności organizacji systemu ochrony niezależnego zaopatrzenia w wodę przed zamarzaniem. Dla jasnego zrozumienia tematu dołączone diagramy, ilustracje fotograficzne, przewodniki wideo.

Cechy ochrony przed zimnem

Niepiśmienny układ poboru wody często stwarza przeszkody dla normalnej pracy źródła. Błędy i niedociągnięcia są szczególnie dotkliwe zimą.

Działanie studni, która nie jest chroniona przed zamarzaniem przez niezawodną izolację termiczną, w mrozach utrudnia tworzenie lodu na lustrze wody i tworzenie się zatyczek lodowych w rurociągu.

W rezultacie sprzęt pompujący i cały system pracują ze zwiększonym obciążeniem. Duży korek może odkształcać lub nawet łamać rury HDPE, z których najczęściej budowane są zewnętrzne odgałęzienia rur wodnych.

Korki i skorupa lodowa pojawiają się w studni, jeśli ujęcie wody nie działa z pełną wydajnością. Tj. jeżeli występują przerwy w działaniu wystarczające do krystalizacji wody. Nawet jeśli właściciele autonomicznego zaopatrzenia w wodę nie liczą na takie przerwy w działaniu, należy zastosować środki ich zapobiegania w postaci urządzenia systemu ogrzewania.

Działania dla izolacja systemu wodnego przeprowadzane od punktu wejścia do domu na głębokość 20-30 cm poniżej poziomu sezonowego zamarzania gleby. Wartość tę można znaleźć w zbiorach dotyczących budownictwa klimatycznego wspólnego przedsięwzięcia pod numerem 131.13330.2012 oraz w SNiP pod numerem 23-02-99.

Głębokość zamarzania określa się zgodnie z warunkami regionu i rodzajem gleby objętej strefą zamarzania. Jego znaczenie uzyskuje się empirycznie na podstawie obserwacji długoterminowych.

Prawidłowe ułożenie studni pozwoli zaoszczędzić od tworzenia się lodu i zatyczek lodowych w zaopatrzeniu w wodę (+)

Jeśli dopływ wody zostanie wprowadzony do domu przez piwnicę izolowanej piwnicy, konieczne jest również zaizolowanie gałęzi przed wejściem do ogrzewanego pomieszczenia. Zastosowanie materiałów do ocieplania obiektów znajdujących się w ziemi ma swoją specyfikę.

Izolatory powinny mieć następujące właściwości:

• Nie chłoną wody ani nie mają ochronnej wodoodpornej osłony. Jeśli woda zostanie wchłonięta do izolacji, a następnie zamarznie, to z dużym prawdopodobieństwem ze względu na wzrost objętości wody po przejściu na lód warstwa izolacji zostanie zniszczona.
• Nie trać swoich właściwości pod presją gleby. Nacisk masy ziemi z góry lub jej ruch może zmiażdżyć izolację i zwiększyć jej przewodność cieplną.
• Nie interesuj się ani nie ulegaj owadom i gryzoniom.

Ostatni punkt jest bardzo ważny, ponieważ latem myszy mogą ciągnąć izolację wzdłuż gniazd, a zimą kopać w niej dziury, aby dostać się do ciepłych rur. Wszystko to doprowadzi do bezpośredniego dostępu do elementów doprowadzających zimną wodę.

Ochrona izolacji przed myszami i owadami jest jednym z głównych problemów podczas ocieplania obiektów znajdujących się na ulicy pod ziemią

Czasami, aby chronić studnię i system zaopatrzenia w wodę przed zimnem, wystarczy wykonać procedury, które nie wymagają specjalnej wiedzy na temat zasad ogrzewania podziemnego systemu zaopatrzenia w wodę. Woda podawana do systemu z głębokości ma dodatnią temperaturę (zwykle między 7 a 13 stopni Celsjusza).

Jeśli istnieje ryzyko zamarznięcia wody, konieczne jest dostosowanie trybu działania systemu, aby woda była dostarczana w małych porcjach, ale tak często, jak to możliwe.Stały obieg wód gruntowych, których temperatura z definicji przekracza 0 ° C, zapobiegnie oblodzeniu.

Aby zaizolować głowę i rury podczas niezbyt zimnych zim w południowych regionach Rosji lub gdy zapasy wody są głębokie, można to zrobić bez zbędnych dodatków z trocin lub słomy. Aby to zrobić, należy wykopać otwór w pobliżu głowy i rów wzdłuż rury wodnej, przykryć je suchymi trocinami lub słomą i ponownie zakopać otwór.

Tę procedurę należy wykonywać co roku jesienią, aby trociny i słoma nie miały czasu zgnić w zimie. Aby wyeliminować zamrażanie przez dłuższy czas lub jeśli proponowane metody nie gwarantują pozytywnego wyniku, potrzebne jest inne podejście do rozwiązania problemu.

Przywrócenie zaopatrzenia w wodę zimą jest trudniejsze i droższe niż przeprowadzenie właściwego ocieplenia, biorąc pod uwagę cechy konstrukcyjne systemu i warunki klimatyczne

Ochrona przed zamarzaniem

Keson dla studni to zbiornik zakopany w ziemi nad głowicą studni. Konieczny jest wygodny dostęp do głównych elementów układu poboru wody w celu naprawy i regularnej konserwacji.

Wewnątrz izolowany keson zamontowany akumulatorpompowanie sprzętu i filtrów, aby usunąć je z domu i usunąć hałas. Jeśli sprzęt zostanie umieszczony w ogrzewanym pomieszczeniu, keson nie jest spełniony, ale zainstalowany jest adapter.

Zarówno studnia z kesonem, jak i bez, musi być zaizolowana, aby bezpośredni kontakt elementów systemu zaopatrzenia w wodę z zamarzniętymi skałami był wykluczony na całej grubości zamarzniętych gleb.

Podstawowe zasady kesonu izolacyjnego

Nawet jeśli głowa studni znajduje się poniżej głębokości zamarzania gleby, większość kesonu znajduje się powyżej tego znaku. Jeśli jego ściany mają znaczną przewodność cieplną, ujemne temperatury mogą spaść na szczyt, a woda w systemie zamarznie znacznie niżej, jak wskazuje Klimatologia budowlana.

W geometrii kesony do studni może być cylindryczny lub prostokątny, nie wpływa to na metodę izolacji. Z punktu widzenia kosztów izolacji obiekty o kształcie cylindrycznym są bardziej korzystne, a z uwagi na łatwość montażu materiału dostarczanego w postaci sztywnych płyt łatwiej jest izolować przedmioty o kształcie prostokątnym.

W zależności od materiału, kesony mogą być betonowe, metalowe i plastikowe, chociaż konstrukcje betonowe są obecnie rzadko stosowane ze względu na złożoność ich instalacji i kruchość betonu pod wpływem wilgoci.

Metalowe i plastikowe kesony są wodoodporne, dlatego przy wewnętrznej izolacji nie można zwracać uwagi na odporność materiału na wodę

Izolacja wnętrza kesonu jest istotna, jeśli jego korpus jest szczelny ze względu na właściwości materiału lub wdrożenie niezawodnej hydroizolacji. W takim przypadku nie ma potrzeby ochrony izolacji przed wilgocią.

Ponadto przesunięcia gruntu lub inne wpływy zewnętrzne nie wpłyną na integralność warstwy izolacyjnej. Z reguły przy izolacji wewnętrznej stosuje się produkty na bazie pianki polistyrenowej lub pianki polistyrenowej.

Keson jest izolowany od zewnątrz, aby zachować przestrzeń wewnętrzną lub w przypadku stosowania materiałów sypkich. Na zewnątrz pożądane jest izolowanie struktur z tworzywa sztucznego, chroniąc je przed silnymi mrozami, w których plastik staje się kruchy.

Zewnętrzna izolacja jest wykonywana za pomocą dowolnych materiałów, jednak należy wziąć pod uwagę możliwy ruch gleby, wpływ wody i ryzyko uszkodzenia warstwy izolacyjnej przez owady i gryzonie.

Podczas stosowania izolacji zewnętrznej należy chronić materiał przed wodą, owadami i myszami, w przeciwnym razie z czasem konieczne będzie przeprowadzenie pracy

Ponieważ nadal będą występować straty ciepła podczas jakiejkolwiek izolacji odwiertu, ich kompensacja jest konieczna z powodu napływu ciepła.Stanie się tak i tak z powodu dodatniej temperatury wody w rurach przechodzących przez keson i generowania ciepła przez pracujące urządzenia.

Jeśli istnieje szansa, że ​​izolacja może być niewystarczająca, można zainstalować element grzejny elementarny wraz z czujnikiem temperatury.

Ponieważ wewnętrzna przestrzeń kesonu jest niewielka, z normalną izolacją, wystarczy użyć zwykłej żarówki o mocy 40-60 watów lub drutu grzejnego o długości 3-5 metrów jako elementu grzejnego.

Montaż obudowy głowicy

Jeśli podczas projektowania zaopatrzenia w wodę nie zapewniono kesonu, a głowa znajduje się powyżej poziomu zamarzania gleby, można go zaizolować za pomocą dodatkowej rury osłonowej, której średnica jest większa niż średnica stacjonarnej obudowy o dwie grubości izolacji.

Aby ustawić dodatkową długość rura osłonowa konieczne jest wykopanie dziury wokół głowy na głębokość zamarzania gleby plus 0,3 m i zaizolowanie głowy. Na górze należy zainstalować dodatkową rurę, a przestrzeń między obudową należy wypełnić wełną szklaną lub wełną mineralną.

Niepożądane jest wypełnienie luki między dwiema rurami osłonowymi opryskiwanymi opcjami izolacji termicznej ze względu na niemożność kontrolowania jednorodności nakładania warstwy izolacyjnej.

Ochrona końcówki przed mrozem poprzez zainstalowanie obudowy wymaga mniej materiału i jest łatwiejsza niż izolacja kesonu

Rura powinna być metalowa, ponieważ na zimno plastik staje się bardziej kruchy, a ruchy gleby mogą go uszkodzić.

Konieczne jest również upewnienie się, że nie ma wody w przestrzeni między obudową a końcówką. Wełna mineralna po wchłonięciu traci swoje właściwości izolacyjne, a skorupa polistyrenowa może ulec deformacji, gdy tworzy się lód.

Aby zapobiec zamoczeniu przed ułożeniem izolacji w szczelinie między obudową, konieczne jest zainstalowanie uszczelki olejowej. Zewnętrzny rozmiar dławnicy powinien być równy średnicy dodatkowej rury osłonowej, a wewnętrzny - średnicy głównej obudowy.

Izolacja podziemnych rur

Ocieplenie gałęzi zaopatrzenia w wodę prowadzącej do domu może nie być konieczne, jeśli zostanie umieszczone poniżej poziomu zamarzania gleby. Jednak im głębiej znajduje się system zaopatrzenia w wodę, tym bardziej skomplikowany jest jego montaż i naprawa.

W takim przypadku izolacja rur może być tańsza materiał termoizolacyjny i być łatwiejszym pod względem wymaganego poziomu pracy.

Przy niższym kredce do oczu potrzebne są mniejsze koszty izolacji, ale wymaga to bardziej złożonej pracy zarówno podczas instalacji, jak i naprawy

Zastosowanie nowoczesnych materiałów termoizolacyjnych

Najstarszą i najbardziej sprawdzoną metodą izolacji rur jest wypełnienie wykopu ekspandowaną gliną. Wełna mineralna bez wodoodpornej powłoki zewnętrznej nie jest używana do podziemnych mediów.

Teraz liczba różnych rodzajów izolacji termicznej oferowanych do sprzedaży pozwala nam rozwiązać ten problem w każdych warunkach temperaturowych. Do budowy linii podziemnych w obszarach powyżej poziomu zamarzania wytwarzana jest „skorupa” z pianki poliuretanowej i styropianu z membraną wodoodporną pokrytą folią.

Aby ogrzać podziemne gałęzie zaopatrzenia w wodę, grzejniki są produkowane z PPS i PPU z osłoną hydroizolacyjną. Jako alternatywne rozwiązanie stosuje się rury HDPE z już zamocowanym grzejnikiem

Rozważ główne rodzaje materiałów, które są najczęściej używane do ocieplenia podziemnego źródła wody:

• wełna mineralna lub wełna szklana jest ściskana pod ciężarem ziemi, więc jeśli jest używana, konieczne są dodatkowe prace w postaci stworzenia trwałej obudowy;
• włókno bazaltowe pokryte folią aluminiową do impregnacji wodoodpornej jest dość drogim materiałem, ale jest łatwe w obróbce;
• styropian i styropian można łatwo ciąć, dobrze zatrzymuje ciepło, jednak konieczna jest ochrona przed gryzoniami;
• pianka poliuretanowa dobrze trzyma ciepło i jest odporna na wilgoć.

Na sęki i zwoje są specjalne kształty, które są wygodne do instalowania izolacji. Pozwalają bez problemu instalować izolację termiczną w odcinkach rurociągu o dowolnym stopniu złożoności.

Szybko i niezawodnie zaizoluj linię wodną za pomocą natryśniętej pianki poliuretanowej. W takich przypadkach rurę należy położyć na poduszce z gliny ekspandowanej, ponieważ spód rurociągu może okazać się gołym materiałem termoizolacyjnym.

Natryskowa pianka poliuretanowa ma bardzo niskie przewodnictwo cieplne, nie zamoknie, nie pęka pod ciężarem ziemi i nie jest gryziony przez myszy i mrówki

W trudno dostępnych miejscach, w których stosowanie materiałów sypkich jest problematyczne, można zastosować farbę termiczną - nowoczesny uniwersalny izolator cieplny na ciecz. Taką farbę można nakładać zwykłym pędzlem lub wałkiem lub natryskując. Oprócz swojej głównej funkcji dobrze chroni rury metalowe przed korozją.

Za pomocą kabla grzejnego

Zasada działania materiałów termoizolacyjnych sprowadza się do tak zwanej „ochrony pasywnej”. Dzięki bliskości woda w rurach nie będzie chłodzona, dopóki nie przepłynie do ogrzewanego pomieszczenia.

Należy rozumieć, że w systemie zamkniętym bez zewnętrznego źródła ciepła system izolacyjny nie zapobiega zamarzaniu, a jedynie wydłuża okres do krystalizacji wody pod wpływem ujemnych temperatur.

W przypadku rzadkiego zużycia wody ze studni taka izolacja na zimę może nie wystarczyć. W przypadku przerw w pracy na dłużej niż jeden dzień, konieczne jest ogrzewanie rur, z których woda zostanie spuszczona, za pomocą specjalny kabel elektryczny.

Istnieją dwa sposoby umieszczenia kabla grzejnego: wewnątrz ogrzewanej rury i na zewnątrz.

Aby wejść do wewnętrznego przewodu grzejnego, zapewniono specjalny system trójnika i tulei zaciskowej, co ułatwia przeprowadzenie tej procedury

Do instalacji wewnętrznej stosuje się specjalne kable. Są nietoksyczne, spełniają podwyższone wymagania ochrony elektrycznej (chociaż eksperci zalecają połączenie przez RCD) i są sprzedawane w komplecie z zaplombowanym złączem końcowym. Instalacja takiego kabla jest prosta i odbywa się za pomocą zwykłego trójnika.

Główną zaletą opcji instalacji wewnętrznej jest wysoka wydajność systemu grzewczego, a co za tym idzie redukcja kosztów energii. Główną wadą jest trudność prowadzenia kabla przez zakrzywione odcinki sieci wodociągowej.

W przypadku zewnętrznego montażu kabla należy przede wszystkim zapewnić jego szczelne dopasowanie do dobrze oczyszczonej powierzchni. Kabel jest przymocowany do rury za pomocą taśmy aluminiowej, a następnie taśma jest utrzymywana na całym kablu, aby nie zetknął się z materiałem izolacyjnym.

Rury z tworzywa sztucznego są wstępnie przyklejone folią, aby równomiernie rozprowadzić ciepło.

Aby zwiększyć wymianę ciepła, kilka kabli można zamocować liniowo lub spiralnie. W przypadku spiralnego rastra 5 cm długość przewodu wzrośnie 1,7 razy w stosunku do długości zakrytej rury wodnej.

Zainstalowanie termostatu może znacznie zaoszczędzić energię elektryczną, ponieważ ogrzewanie włącza się dopiero po osiągnięciu ustawionej temperatury. Uważa się, że optymalne wartości temperatury włączenia wynoszą od 3 do 5 stopni Celsjusza.

Kabel grzejny jest zawsze instalowany w komplecie z izolacją termiczną, w przeciwnym razie ogrzewanie środowiska wyjdzie bardzo drogie.

Dodatkowa ochrona podczas instalacji

Dla wariantu studni za pomocą pompa głębinowa przed długim przestojem system jest konserwowany. Aby to zrobić, rurociągi są układane z odchyleniem w kierunku źródła wody, a zawór zwrotny jest zainstalowany na wylocie rury zasilającej z beczki.

Po wyłączeniu pompy wraz z rurami zasilającymi jest usuwana z zabudowy, a woda grawitacyjnie przepływa do studni. Korzystając z tej metody, pożądane jest, aby nie mieć „kieszeni”, w których mogłaby pozostać woda. Wadą tej metody przy stosowaniu rur metalowych jest wzrost szybkości korozji metalu.

Jedną z rzadko stosowanych metod jest stworzenie systemu „rura w rurze”, gdy rura o większej średnicy jest umieszczana na dopływie wody, która jest izolowana od zewnątrz. Tak utworzona szczelina powietrzna służy jako dodatkowa ochrona przed zimnem.

Jeśli wprowadzisz zewnętrzną rurę do piwnicy domu, zapewniając cyrkulację powietrza między warstwą a piwnicą, możesz uzyskać dodatkowe ogrzewanie podziemnego zaopatrzenia w wodę.

Ogrzewanie szczeliny powietrznej ze względu na temperaturę w pomieszczeniu technicznym jest jednym z najprostszych sposobów zapewnienia ciepła w bezpośrednim sąsiedztwie wody

Inną opcją jest wymuszony obieg wody. Aby to zrobić, konieczne jest zainstalowanie drugiej rury prowadzącej z piwnicy do studni i systemu dźwigowego, aby przełączyć dopływ wody do domu lub do tej rury.

Włączając pompę zgodnie z harmonogramem, ciepłą wodę gruntową można pompować do systemu, a zimną wodę można pompować do studni z systemu. Ta opcja jest wygodna w przypadku długiej nieobecności właścicieli domów, gdy nie ma zużycia wody.

Istnieje powszechna opinia, w tym w Internecie, że można zapobiec zamarzaniu wody poprzez wytworzenie nadmiernego ciśnienia w systemie. Jednak temperatura przejścia wody w lód spada tylko o 1 stopień na każde 130 atmosfer ciśnienia statycznego. Budowanie wodociągu, który wytrzyma takie ciśnienie, jest nierealne.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Wideo nr 1. Elementarna izolacja ścian i pokrywy kesonu z pianką od wewnątrz:

Wideo nr 2. Układ studni za pomocą kesonu, wraz z ujawnieniem tematu ocieplenia:

Zamrożenie studni i systemu zaopatrzenia w wodę jest obarczone nie tylko przerwą w zaopatrzeniu w wodę, ale także uszkodzeniem sprzętu i elementów systemu, których naprawa będzie wymagała pieniędzy i znacznych wysiłków. Lepiej raz wykonać izolację termiczną i uzyskać stały dostęp do wody przez wiele lat.

Proszę pisać komentarze w bloku poniżej. Czekamy na Wasze historie o naszych własnych doświadczeniach z ogrzewaniem autonomicznego źródła wody. Być może masz pytania lub ciekawe informacje, które chętnie podzielisz się z nami i użytkownikami witryny.