Urządzenie studni wodnej własnymi rękami: jak prawidłowo urządzić źródło wody

Aby chronić studnię i urządzenia przed zanieczyszczeniami zewnętrznymi, zjawiskami atmosferycznymi i wandalami, należy ją odpowiednio urządzić. Proszę przyznać, komfort korzystania z ujęcia wody, obsługi techniki i rurociągu jest tak samo ważny jak jego bezpieczeństwo. Jak chronić, zapewniając wygodę eksploatacji?

Chcącym samodzielnie przeprowadzić urządzenie studni wodnej opowiemy, jak to zrobić prawidłowo. Podpowiemy, który wariant najlepiej wybrać dla Państwa źródła. U nas dowiedzą się Państwo, jak samodzielnie zbudować keson dla głowicy studni, jak zamontować adapter, a także gdzie umieścić hydroakumulator.

Szczegółowy opis metod i technologii wyposażenia własnej budowli hydrotechnicznej opiera się na dokumentacji normatywnej i doświadczeniu właścicieli studni. Przedstawione do zapoznania informacje uzupełniają przejrzyste schematy, zestawy zdjęć, poradniki wideo.

Po co należy urządzać studnię?

Po wywierceniu studni, a przed podłączeniem od niej wodociągu w domu, przeprowadza się urządzenie źródła, dobór i montaż urządzeń wodociągowych.

Jakie zadania rozwiązuje urządzenie studni ujęciowej:

• Zapewnienie czystości źródła. Nie można dopuścić do przedostania się do studni zanieczyszczeń z powierzchni: pyłu, wód deszczowych lub roztopowych.
• Ochrona źródła zaopatrzenia w wodę, urządzeń i rurociągu przed zamarzaniem.
• Stworzenie warunków do podłączenia i obsługi urządzeń.

Urządzenia wodociągowe (oprócz pompy głębinowej) mogą być zainstalowane zarówno w domu, jak i obok studni. W tym ostatnim przypadku należy mieć przy wylocie studni pomieszczenie techniczne o wystarczającej powierzchni, w którym ten sprzęt zostanie zamontowany.

Ale nawet przy instalacji w domu posiadanie małego pomieszczenia przy wyjściu rurociągu ze studni jest bardzo wygodne, znacznie ułatwia montaż pompy i jej obsługę. Wprowadzenie do studni rury wodociągowej, a także doprowadzenie zasilania elektrycznego dla pompy głębinowej, również odbywa się na etapie urządzenia.

Wyposażenie studni ma na celu ochronę źródła zaopatrzenia w wodę przed wpływami atmosferycznymi, zapewnienie doprowadzenia przyłączy, wygodnego montażu i serwisowania urządzeń.

Dobór i montaż urządzeń do dostarczania wody

Urządzenia do indywidualnego zaopatrzenia w wodę składają się z następujących elementów:

• Pompy, która może być zatapialna lub umieszczona na powierzchni.
• Automatyki, sterującej pracą pompy i zabezpieczającej ją przed przeciążeniami.
• Hydroakumulatora, otwartego lub zamkniętego (zbiornika membranowego). Ten ostatni jest korzystniejszy, zapewnia stabilne ciśnienie w instalacji wodociągowej.

Otwarty zbiornik wody trzeba instalować w najwyższym punkcie instalacji wodociągowej, na strychu lub pod sufitem górnego piętra. Zamknięty zbiornik nie ma ograniczeń co do miejsca instalacji.

Podstawowe elementy urządzeń zaopatrzenia w wodę domu jednorodzinnego ze studni: pompa, hydroakumulator, automatyka

Charakter wyposażenia studni w dużej mierze zależy od rodzaju i miejsca instalacji urządzeń wodociągowych. Rozważmy podstawowe warianty wyposażenia źródła w urządzenia.

Pompa powierzchniowa do płytkiej studni

Pompa powierzchniowa jest znacznie tańsza, łatwiejsza w montażu i serwisowaniu niż pompa zatapialna. Najbardziej racjonalną i ekonomicznie uzasadnioną opcją jest kompletna stacja pomp „trzy w jednym”, w skład której wchodzi pompa powierzchniowa, stosunkowo niewielki (20-60 l) zbiornik membranowy oraz cała niezbędna automatyka.

Do studni opuszcza się tylko wąż ssący. W ten sposób upraszcza się wyposażenie studni oraz serwis pompy. Ponadto wąż ma małą średnicę, co pozwala na jego stosowanie w tak zwanych „studniach Nortonowskich” (studniach abisyńskich), do których pompa zatapialna po prostu się nie zmieści.

Stacje pomp mają tylko jedną, ale bardzo istotną wadę. Pompa powierzchniowa nie jest w stanie podnieść wody z dużej głębokości, dla większości modeli limit wynosi 8-10 m. To ogranicza zakres stosowania stacji pomp do studni i płytkich otworów wiertniczych.

Ze względu na małą wysokość podnoszenia, przepompownie z górnym umiejscowieniem pompy często trzeba instalować jak najbliżej ujścia studni. W przeciwnym razie konieczne będzie dodatkowe pokonywanie oporu hydraulicznego od źródła wody do miejsca w domu, gdzie zainstalowana jest pompa.

Schemat ideowy zaopatrzenia w wodę oparty na kompletnej przepompowni z pompą powierzchniową. Stosowany do płytkich studni ze względu na niewielką wysokość podnoszenia wody.

Pompa głębinowa do głębokiej studni

Do podnoszenia wody ze studni o głębokości ponad 10 m należy stosować pompy głębinowe. Prawidłowy wybór pompy i określenie jej wysokości zawieszenia w rurze okładzinowej to odrębne i dość skomplikowane zagadnienie.

W ramach tematu artykułu musimy jedynie zrozumieć, w jakie dodatkowe wyposażenie jest wyposażona pompa, jak jest montowana i podłączana.

Jak już wspomnieliśmy, obowiązkowymi elementami wyposażenia wodociągowego domu jednorodzinnego są hydroakumulator i automatyka sterująca. W przypadku pompy głębinowej, której wysokość podnoszenia jest wielokrotnie większa niż pompy powierzchniowej, nie ma żadnych ograniczeń co do miejsca instalacji zamkniętego hydroakumulatora.

Zbiornik membranowy i sterowanie można umieszczać dość daleko od ujścia studni, odległość od źródła nieznacznie wpływa na działanie systemu. Doskonałym miejscem do umieszczenia sprzętu jest suche i czyste pomieszczenie techniczne w domu, w piwnicy lub na parterze.

Schemat autonomicznego zaopatrzenia w wodę oparty na pompie głębinowej. Zbiornik membranowy można umieszczać w dość dużej odległości od studni.

Ochrona studni przed wpływem warunków atmosferycznych

Aby chronić źródło i sprzęt przed wpływem warunków atmosferycznych i opadów, wokół ujścia studni wznosi się osłonięte pomieszczenie, umieszczając je nad poziomem gruntu lub poniżej powierzchni ziemi:

Wariant #1 — naziemny «domek»-pawilon

Na pierwszy rzut oka najprościej jest postawić nad konstrukcją ujęcia wody mały „domek”-pawilon. Można go nieco zagłębić, podobnie do wejścia do wolnostojącej piwnicy, obsypać po bokach ziemią, tworząc swego rodzaju przykop. Zmniejszy to straty ciepła.

Podobne pawilony buduje się nad przemysłowymi odwiertami. Jednak na prywatnej posesji widuje się je rzadko. „Domek” zajmuje miejsce na działce, zagraca ją, co jest wątpliwe również z estetycznego punktu widzenia. Ponadto, naziemny pawilon nie jest łatwo skutecznie ocieplić.

Standardowy gotowy pawilon typu kontenerowego, specjalnie przeznaczony do montażu nad studniami. Taki domek można wykonać i dobrze ocieplić również własnymi siłami.

Wariant #2 — umieszczenie źródła wewnątrz budynku

Rzadko stosowane, ale całkiem racjonalne rozwiązanie techniczne urządzenia studni ujęciowej — umieszczenie źródła wody w piwnicy budynku mieszkalnego lub wewnątrz ocieplonego budynku gospodarczego, zimowej oranżerii, szklarni. Nota bene, bardzo popularny w dawnych czasach sposób przy budowie kamiennych budynków.

Studnia i urządzenia pod dachem są niezawodnie chronione przed wszystkimi wpływami atmosferycznymi, złodziejami i wandalami. Montaż i prace serwisowe są maksymalnie uproszczone. Urządzenia nie generują wibracji, a z hałasów — ciche kliknięcia przy zadziałaniu przekaźnika. Jednak są one praktycznie niesłyszalne poza pomieszczeniem technicznym przy zamkniętych drzwiach.

Jednak umieszczenie studni w domu lub ocieplonym budynku gospodarczym spotyka się rzadko. Tłumaczy się to tym, że aby zrealizować taki wariant, najpierw trzeba nawiercić studnię, a dopiero nad nią zbudować dom. U nas zaś zdecydowana większość inwestorów postępuje odwrotnie.

Studnia została nawiercona i wyposażona bezpośrednio w piwnicy prywatnego domu mieszkalnego

Wariant #3 — podziemny keson-studnia

Najpopularniejszy wariant pomieszczenia ochronnego nad prywatną studnią — keson. Prawidłowo będzie nazywać go kesonem, to adekwatny termin techniczny. Zamontowany w ziemi keson jest dobry tym, że nie zagraca działki, na powierzchni zobaczymy tylko niewielki właz, umieszczony na równi z ziemią.

Ocieplenie podziemnego pomieszczenia jest znacznie prostsze niż naziemnego, ponadto jego dolna część, znajdująca się poniżej głębokości przemarzania, zimą znajduje się w strefie dodatnich temperatur, otrzymując pewną ilość ciepła z gruntu. Problem stanowi jedynie hydroizolacja. Keson można nabyć gotowym do montażu lub zbudować samodzielnie.

Fabryczny keson jest całkowicie gotowy do montażu. Wymagane jest jedynie wykopanie wykopu i opuszczenie zbiornika na odpowiednią rzędną. W kesonie znajdują się już niezbędne otwory technologiczne, pozostaje tylko przez hermetyczne przepusty wprowadzić do nich media: rurę wodociągową i kabel elektryczny.

Przykład konstruktywnego rozwiązania fabrycznego kesonu. W gotowym wyrobie znajdują się już właz, drabina, niezbędne otwory technologiczne, wyposażone w uszczelki.

Gotowe kesony są wykonane ze stali lub materiałów polimerowych. Zbiorniki metalowe są trwalsze, nie boją się mrozowego wybrzuszenia, uderzeń, mogą być instalowane w problematycznych gruntach, podatnych na przemieszczenia.

Instalacja stalowego kesonu na betonowej podstawie. Konstrukcje metalowe przemarzają, należy je szczególnie starannie ocieplić.

Kesony plastikowe nie są podatne na korozję, prawie nie tworzą kondensatu na wewnętrznej powierzchni. Niestety, kesony fabryczne są drogie. Za to mogą być zamontowane w ciągu kilku godzin, a kwestie hydroizolacji są rozwiązywane w sposób niezawodny.

Niektórzy producenci, wyposażając swoje kesony studzienne w półki, proponują używać ich „na zgodność” do przechowywania przetworów. Jeśli w domu nie ma piwnicy lub komórki, jest to bardzo wygodne.

Keson można też zbudować samodzielnie. Prawdopodobnie będzie znacznie tańszy niż fabryczny. Może być trwalszy. Jednak czasu i sił trzeba będzie poświęcić sporo. Najprostszym wariantem jest zakopanie w ziemi pary żelbetowych pierścieni studziennych, przykrywając je od góry pokrywą i włazem z szyjką.

Dno trzeba będzie zabetonować. Dość trudno jest wykonać niezawodną hydroizolację żelbetowego kesonu. Jeśli robić ją od zewnątrz, lepiej użyć rolkowego materiału bitumicznego lub wysokiej jakości masy. Trzeba jednak będzie wykopać zbyt duży wykop, aby uzyskać dostęp do ścian studni.

Można wykonać izolację od wewnątrz, starannie uszczelniając spoiny i pokrywając wewnętrzne ściany, dno i „sufit” kesonu mieszanką polimerowo-cementową.

Betonowy keson-studnia z pierścieni o średnicy 1,5 m z już zainstalowanym wewnątrz wyposażeniem: zbiornikiem membranowym 100 l, filtrem, automatyką.

Keson można zbudować własnymi siłami nie tylko z fabrycznych pierścieni. Konstrukcja może być monolityczna, murowana (potrzebna jest dobrze wypalona czerwona cegła), można użyć małogabarytowych bloczków betonowych. Wycofana z produkcji stalowa beczka też się nada.

Wymiary ochronnego urządzenia studni

Jakie powinny być wymiary kesonu nad studnią? To zależy od tego, gdzie zostanie zainstalowane urządzenie. Jeśli w domu, wymiary 80x80 cm są wystarczające, aby monter mógł się obrócić, opuszczając pompę.

Wewnętrzne wymiary kesonu co najmniej powinny pozwalać monterowi na spokojną pracę.

Przy umieszczaniu stacji pomp lub osobnego zbiornika membranowego w kesonie zalecamy dodanie 50 cm z obu stron do wymiarów urządzenia (umownie z przodu i z boku). Oczywiście lepiej, jeśli jest więcej miejsca na obsługę.

Jeśli chodzi o studnie betonowe: średnica typowych pierścieni żelbetowych wynosi 90, 150 i 200 cm. 90 cm to minimalny możliwy rozmiar dla kesonu bez wyposażenia, 150 cm dla konstrukcji z wyposażeniem o umiarkowanych gabarytach.

W okrągłej dwumetrowej studni swobodnie zmieści się dość duża indywidualna stacja pomp lub hydroakumulator o pojemności 200 litrów. Wysokość kesonu to wzrost człowieka lub dwa typowe betonowe pierścienie.

Wśród fabrycznych kompletnych kesonów wybór wymiarów jest bardzo szeroki, można znaleźć wariant dla studni z wyposażeniem o różnych gabarytach

Wspomnijmy również, że w rejonach o ostrych zimach dno kesonu powinno znajdować się co najmniej 15 cm poniżej głębokości przemarzania gruntu. Jeszcze lepiej, jeśli cała jego dolna jedna trzecia będzie umieszczona w strefie niezamarzającej.

Izolacja cieplna górnej części jest konieczna, lepiej wykonać ją na zewnątrz, ale można także od wewnątrz. Odpowiedni będzie każdy materiał termoizolacyjny odporny na wilgoć, idealnie nadaje się ekstrudowany polistyren (XPS).

Zapewnienie szczelności rury osłonowej

Do rury osłonowej studni, która dostarcza wodę pitną do domu, nie powinien dostać się ani kurz, ani powstający w kesonie kondensat, a tym bardziej woda deszczowa i roztopowa. Jeśli tak się stanie, do czystego podziemnego źródła mogą przedostać się szkodliwe mikroorganizmy z powierzchni, a ich „usunięcie” będzie trudne i kosztowne.

Do uszczelnienia studni, zamocowania pompy głębinowej i przepustu komunikacji należy użyć fabrycznej głowicy: jest stosunkowo niedroga i znacznie ułatwia montaż urządzenia.

Do ochrony źródła służy głowica studzienna – specjalna stalowa pokrywa wyposażona w otwory technologiczne do przepustu komunikacji oraz solidny hak do zawieszenia pompy. Głowicę dobiera się według średnicy rury osłonowej, ma gumową tuleję zaciskową uszczelniającą rurę osłonową. Rura wodociągowa i kabel elektryczny są również wprowadzane przez szczelne przepusty.

Nie zalecamy przycinania rury osłonowej blisko podłogi kesonu. Lepiej zostawić nad powierzchnią betonu odcinek o wysokości 25–40 cm. Po pierwsze, montaż pompy z głowicą będzie wygodniejszy. Po drugie, w przypadku niewielkiego podtopienia kesonu woda nie przedostanie się do pnia studni.

Zastosowanie adaptera studziennego

Pawilon lub keson w najlepszy sposób zapewniają ochronę źródła zaopatrzenia w wodę. Jednak oba te rozwiązania wcale nie są tanie. Jeśli chodzi o solidny dom wiejski i rozległą działkę, zauważalne koszty finansowe związane z urządzeniem studni są niewątpliwie uzasadnione.

Ale co ma zrobić ten inwestor, który nie ma nieograniczonego budżetu, buduje skromny wiejski domek lub skromną działkę letniskową? Do urządzenia studni na działce istnieje ekonomiczne alternatywne rozwiązanie — adapter studzienny.

Za jego pomocą rurę wodociągową biegnącą z domu można wprowadzić bezpośrednio do rury osłonowej studni. Żaden keson nie jest potrzebny. Wprawdzie w razie potrzeby konserwacji adapter będzie trzeba odkopać, ponieważ znajduje się w gruncie. Ale potrzeba taka pojawia się rzadko.

Adapter studzienny to rozłączna złączka składająca się z dwóch części: zewnętrznej i wewnętrznej. Część zewnętrzna znajduje się na zewnątrz rury osłonowej i służy do połączenia z rurą wodociągową prowadzącą do domu.

Do odpowiadającej części wewnętrznej podłącza się rurę od pompy. Obie części adaptera łączące się na rurze osłonowej mają kształt promieniowy, odzwierciedlający średnicę kolumny. Elementy łączą się poprzez podwójne uszczelnienie.

Adapter w rurze osłonowej wkłada się w uprzednio wywiercony otwór. Podczas montażu należy dokładnie sprawdzić szczelność połączeń.

Adapter powinien być umieszczony poniżej głębokości przemarzania gruntu, a montaż powinien być wykonany ze szczególną starannością. Rura osłonowa pozostaje na powierzchni ziemi, zostaje pozostawiona wystająca nieco nad poziom gruntu. Na górze montowana jest pokrywa, do której wprowadza się kabel elektryczny do zasilania pompy zatapialnej.

Podczas silnych mrozów chłód będzie przenikać do wnętrza studni przez rurę osłonową. Dlatego, jeśli temperatury zimowe spadają poniżej –20 °C, zalecamy przykryć studnię na zimę gałązkami świerkowymi, słomą lub ocieplić w inny sposób.

Jedyną, ale znaczącą zaletą adaptera w porównaniu z kesonem jest niska cena. Do wad należą: trudność w serwisowaniu urządzenia, słaba ochrona przed uszkodzeniami mechanicznymi kabla elektrycznego, mniej niezawodne zawieszenie pompy (trzyma się nie na linie, a jedynie na rurze wodociągowej).

Urządzenie za pomocą adaptera studziennego. Zarówno adapter, jak i rura wodociągowa muszą znajdować się poniżej głębokości zamarzania gruntu.

I tak, urządzenia do zaopatrzenia w wodę mogą być instalowane tylko w domu. Adapter można zamontować samodzielnie, ale będzie potrzebny specjalny klucz z długą nasadką, pewna wprawa techniczna i sporo cierpliwości.

Podsumowując, można powiedzieć, że „tani i skuteczny” adapter studzienny rzeczywiście jest tani. Jednak nie zawsze może być zastosowany i nie zapewnia tego samego poziomu ochrony źródła i trwałości co keson.

Porady dotyczące urządzenia studni

Mamy nadzieję, że z powyższego ogólnie wiadomo, jak można urządzić studnię własnymi rękami.

Pozwolimy sobie udzielić czytelnikom kilku przydatnych rad:

• Jeśli poziom wód gruntowych na działce jest wysoki i znajduje się powyżej głębokości zamarzania gruntu, lepiej umieścić pomieszczenie ochronne na powierzchni, a nie pod ziemią. Albo użyć adaptera.
• W domu zamieszkanym przez cały rok proszę starać się umieścić urządzenia do zaopatrzenia w wodę w głównym budynku: dużo miejsca, ciepło i sucho. Łatwo serwisować, sprzęt posłuży dłużej.
• Urządzenia do domu z sezonowym zamieszkaniem lepiej umieścić w podziemnym kesonie. Nieogrzewany dom zamarznie, a w kesonie utrzyma się dodatnia temperatura. Przy okazji, nie należy zapomnieć spuścić wodę na zimę w domu letniskowym, jeśli nikt nie będzie w nim mieszkał dłużej niż tydzień.
• W problematycznych gruntach (falujących, z ostrokrawędzistymi wtrąceniami żwiru, w kurzawkach) rurę wodociągową z domu do kesonu lub adaptera zaleca się prowadzić w osłonie ochronnej. Kabel elektryczny natomiast zawsze umieszczać w rurze ochronnej z HDPE.
• Podłączenie urządzeń hydraulicznych do systemu lepiej wykonać przez zawory odcinające z połączeniami rozłącznymi. W razie potrzeby będzie je łatwo serwisować lub wymienić.
• Nie zapomnij, że niezależnie od typu urządzenia, schemat podłączenia musi zawierać zawór zwrotny za pompą i filtr wstępny przed hydroforem.

Poza tym, podczas eksploatacji należy monitorować poziom ciśnienia w elemencie pneumatycznym zbiornika membranowego. Sprawdzać co miesiąc, w razie potrzeby należy dopompować.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Na koniec filmy wideo, które obrazowo pokazują proces urządzania źródła wody podziemnej.

Wideo #1. Proces samodzielnej budowy ocieplonego kesonu z kręgów betonowych i wprowadzenie wodociągu do domu:

Wideo #1. Ekonomiczne urządzenie studni — samodzielny montaż adaptera studziennego:

Prawidłowe urządzenie indywidualnego źródła wodociągowego gwarantuje doskonałą jakość wody i uchroni przed problemami z naprawą oraz okresową konserwacją urządzeń studni.

Osoby chcące podzielić się osobistym doświadczeniem w urządzaniu studni na działce podmiejskiej zapraszamy do pozostawienia komentarzy w bloku poniżej. Tutaj również możecie Państwo podzielić się przydatnymi informacjami na temat i zadać pytania.