Расчет отопления: как рассчитать систему отопления, учет тепловых потерь, расчет гидравлики и количества радиаторов

Расчет отопления частного дома

Для климата средней полосы тепло в доме является насущной потребностью. Вопрос отопления в квартирах решается районными котельными, ТЭЦ или тепловыми станциями. А как же быть владельцу частного жилого помещения? Ответ один — установка отопительной техники, необходимой для комфортного проживания в доме, она же — автономная система отопления. Чтобы не получить в результате установки жизненно необходимой автономной станции груду металлолома, к проектированию и монтажу следует отнестись скрупулёзно и с большой ответственностью.

Расчет тепловых потерь

Первый этап расчета заключается в расчете тепловых потерь комнаты. Потолок, пол, количество окон, материал из которых изготовлены стены, наличие межкомнатной или входной двери — все это источники теплопотерь.

Рассмотрим на примере угловой комнаты объемом 24,3 куб. м.:

площадь комнаты — 18 кв. м. (6 м х 3 м)
1 этаж
потолок высотой 2,75 м,
наружные стены — 2 шт. из бруса (толщина18 см), обшитые изнутри гипроком и оклеенные обоями,
окно — 2 шт., 1,6 м х 1,1 м каждое
пол — деревянный утепленный, снизу — подпол.

Расчеты площадей поверхностей:

наружных стен за минусом окон: S1 = (6+3) х 2,7 — 2×1,1×1,6 = 20,78 кв. м.
окон: S2 = 2×1,1×1,6=3,52 кв. м.
пола: S3 = 6×3=18 кв. м.
потолка: S4 = 6×3= 18 кв. м.

Теперь, имея все расчеты теплоотдающих площадей, оценим теплопотери каждой:

Q1 = S1 х 62 = 20,78×62 = 1289 Вт
Q2= S2 x 135 = 3×135 = 405 Вт
Q3=S3 x 35 = 18×35 = 630 Вт
Q4 = S4 x 27 = 18×27 = 486 Вт
Q5=Q+ Q2+Q3+Q4=2810 Bт

Итого: суммарные теплопотери комнаты в самые холодные дни равны 2,81 кВт. Это число записывается со знаком минус и теперь известно сколько тепла необходимо подать в комнату для комфортной температуры в ней.

Расчет гидравлики

Переходим к наиболее сложному и важному гидравлическому расчету — гарантии эффективной и надежной работы ОС.

Единицами расчета гидравлической системы являются:

диаметр трубопровода на участках отопительной системы;
величины давлений сети в разных точках;
потери давления теплоносителя;
гидравлическая увязка всех точек системы.

Перед расчетом нужно предварительно выбрать конфигурацию системы, тип трубопровода и регулирующей/запорной арматуры. Затем определиться с видом приборов отопления и их расположением в доме. Составить чертеж индивидуальной системы отопления с указанием номеров, длины расчетных участков и тепловых нагрузок. В заключении выявить основное кольцо циркуляции, включающее поочередные отрезки трубопровода, направленные к стояку (при однотрубной системе) или к самому уделенному прибору отопления (при двухтрубной системе) и обратно к источнику тепла.

При любом режиме эксплуатации СО необходимо обеспечить бесшумность работы. В случае отсутствия неподвижных опор и компенсаторов на магистралях и стояках возникает механический шум из-за температурного удлинения. Использование медных или стальных труб способствует распространению шума по всей системе отопления.

Из-за значительной турбулизации потока, который возникает при увеличенном движении теплоносителя в трубопроводе и усиленном дросселировании потока воды регулирующим клапаном, возникает гидравлический шум. Поэтому, учитывая возможность возникновения шума, необходимо на всех этапах гидравлического расчета и конструирования — подбор насосов и теплообменников, балансовых и регулирующих клапанов, анализ температурных удлинений трубопровода — выбирать соответствующие для заданных исходных условий оптимальное оборудование и арматуру.

Изготовить отопление в частном доме возможно и самостоятельно. Возможные варианты представлены в данной статье: https://teplo.guru/sistemy/varianty-otopleniya-doma-svoimi-rukami.html

Перепады давления в СО

Гидравлический расчет включает имеющиеся перепады давления на вводе отопительной системы:

диаметры участков СО
регулирующие клапаны, которые устанавливаются на ветках, стояках и подводках приборов отопления;
разделительные, перепускные и смесительные клапаны;
балансовые клапаны и величины их гидравлической настройки.

При пуске отопительной системы балансовые клапаны настраиваются на схемные параметры настройки.

На схеме отопления обозначается расчетная тепловая нагрузка каждого из отопительных приборов, которая равна тепловой расчетной нагрузке помещения, Q4. В случае наличия более одного прибора необходимо разделить величину нагрузки между ними.

Далее необходимо определить основное циркуляционное кольцо. В однотрубной системе количество колец равно числу стояков, а в двухтрубной — количеству приборов отопления. Клапаны баланса предусматривают для каждого кольца циркуляции, поэтому количество клапанов в однотрубной системе равно числу вертикальных стояков, а в двухтрубной — количеству приборов отопления. В двухтрубной СО балансовые вентили располагают на обратной подводке прибора отопления.

Санитарные нормы и правила, касающиеся отопления в частном доме, представлены здесь: https://teplo.guru/normy/snipy-po-otopleniyu.html

Расчет циркуляционного кольца включает:

систему с попутным движением воды. В однотрубных системах кольцо располагается в самом нагруженном стояке, в двухтрубных — в нижнем приборе отопления более нагруженного стояка;
систему с тупиковым движением теплоносителя. В однотрубных системах кольцо располагается в самом нагруженном и удаленном стояке, в двухтрубных — в нижнем приборе отопления нагруженного удаленного стояка;
горизонтальную систему, где кольцо располагается в более нагруженной ветви 1-го этажа.

Необходимо из двух направлений расчета гидравлики основного кольца циркуляции выбрать одно.

При первом направлении расчета, диаметр трубопровода и потери давления в кольце циркуляции определяются по задаваемой скорости движения воды на каждом участке основного кольца с последующим подбором насоса циркуляции. Напор насоса Pн, Па определяется в зависимости от вида отопительной системы:

для вертикальных бифилярных и однотрубных систем: Рн = Pс. о. — Ре
для горизонтальных бифилярных и однотрубных, двухтрубных систем:Рн = Pс. о. — 0,4Ре

Pс.о — потери давления в основном кольце циркуляции, Па;
Ре — естественное циркуляционное давление, которое возникает вследствие понижения температуры теплоносителя в трубах кольца и приборах отопления, Па.

В горизонтальных трубах скорость теплоносителя принимают от 0,25 м/с, для возможности удаления воздуха из них. Оптимальная расчетная движения теплоносителя в трубах из стали до 0,5 м/с, полимерных и медных — до 0,7 м/с.

После расчета основного кольца циркуляции производят расчет остальных колец путем определения известного давления в них и подбора диаметров по примерной величине удельных потерь Rср.

Применяется направление в системах с местным теплогенератором, в СО при зависимом (при недостаточном давлении на вводе тепловой системы) или независимом присоединении к тепловым СО.

Второе направление расчета заключается в подборе диаметра трубы на расчетных участках и определении потерь давления в кольце циркуляции. Рассчитывается по изначально заданной величине циркуляционного давления. Диаметры участков трубопровода подбирают по примерной величине удельных потерь давления Rср. Этот принцип применяется в расчетах отопительных систем с зависимым присоединением к тепловым сетям, с естественной циркуляцией.

Для исходного параметра расчета нужно определить величину имеющегося циркуляционного перепада давления PP, где PP в системе с естественной циркуляцией равно Pe, а в насосных системах — от вида отопительной системы:

в вертикальных однотрубных и бифилярных системах: PР = Рн + Ре
в горизонтальных однотрубных, двухтрубных и бифилярных системах: PР = Рн + 0,4.Ре

Расчет трубопроводов СО

Следующей задачей расчета гидравлики является определение диаметра трубопровода. Расчет производится с учетом циркуляционного давления, установленном для данной СО, и тепловой нагрузки. Следует отметить, что в двухтрубных СО с водяным теплоносителем главное циркуляционное кольцо располагается в нижнем приборе отопления, более нагруженного и удаленного от центра стояка.

По формуле Rср = β*?рр/∑L; Па/м определяем среднее значение на 1 метр трубы удельной потери давления от трения Rср, Па/м, где:

β — коэффициент, учитывающий часть потери давления на местные сопротивления от общей суммы расчётного циркуляционного давления (для СО с искусственной циркуляцией β=0,65);
рр — имеющееся давление в принятой СО, Па;
∑L — сумма всей длины расчётного кольца циркуляции, м.

Расчет количества радиаторов при водяном отоплении

Формула расчета

В создании уютной атмосферы в доме при водяной системе отопления необходимым элементом являются радиаторы. При расчете учитываются общий объем дома, конструкция здания, материал стен, вид батарей и другие факторы.

Например: один кубометр кирпичного дома с качественными стеклопакетами потребует 0,034 кВт; из панели — 0,041 кВт; возведенные согласно всех современных требований — 0,020 кВт.

Расчет производим следующим образом:

определяем тип помещения и выбираем вид радиаторов;
умножаем площадь дома на указанный тепловой поток;
делим полученное число на показатель теплового потока одного элемента (секции) радиатора и округляем результат в большую сторону.

Например: комната 6x4x2,5 м панельного дома (тепловой поток дома 0,041 кВт), объем комнаты V = 6x4x2,5 = 60 куб. м. оптимальный объем теплоэнергии Q = 60×0, 041 = 2,46 кВт3, количество секций N = 2,46 / 0,16 = 15,375 = 16 секций.

Характеристики радиаторов

Тип радиатора

Тип радиатора	Мощность секции	Коррозийное воздействие кислорода	Ограничения по Ph	Коррозийное воздействие блуждающих токов	Давление рабочее/ испытательное	Гарантийный срок службы (лет)
Чугунный	110	—	6.5 — 9.0	—	6−9 /12−15	10
Алюминиевый	175−199	—	7— 8	+	10−20 / 15−30	3−10
Трубчатый Стальной	85	+	6.5 — 9.0	+	6−12 / 9−18.27	1
Биметаллический	199	+	6.5 — 9.0	+	35 / 57	3−10

Правильно проведя расчет и монтаж из высококачественных комплектующих, вы обеспечите ваш дом надежной, эффективной и долговечной индивидуальной системой отопления.

Расчет системы отопления частного дома: формулы, справочные данные, примеры

Какие параметры нуждаются в расчете при проектировании автономной системы отопления? Как выполняется расчет системы отопления частного дома в каждом конкретном случае? В статье мы предоставим в распоряжение читателя все необходимые формулы, справочные данные и сопроводим расчеты примерами.

Нам предстоит узнать, насколько это сложно – рассчитать параметры автономного отопления.

Что считаем

Из каких этапов состоит расчет системы отопления для частного дома?

Что именно нам предстоит считать?

Суммарную потребность в тепле и соответствующую ей мощность отопительного котла.
Потребность в тепловой энергии отдельного помещения и, соответственно, мощность отопительного прибора в нем.

Заметьте: нам предстоит затронуть и методы определения тепловой мощности для разных отопительных приборов.

Объем расширительного бака.
Параметры циркуляционного насоса.

В этом порядке и двинемся дальше.

Тепловая мощность

Грубо оценить потребность дома в тепле можно двумя способами:

По площади.
По объему.

Расчет по площади

Эта методика предельно проста и основана на СНиП полувековой давности: на 10 квадратных метров площади берется один киловатт тепловой мощности. Таким образом, дом общей площадью 100 м2 можно обогреть 10-киловаттным котлом.

Схема хороша тем, что не требует лезть в дебри и высчитывать тепловое сопротивление ограждающих конструкций. Но, как любая упрощенная схема расчетов, она дает весьма приблизительный результат.

Быстро, просто и… неточно.

Котел прогревает весь объем воздуха в помещении, который зависит не только от площади дома, но и от высоты потолков. А этот параметр в частном домостроении может варьироваться в широчайших пределах.
Окна и двери теряют гораздо больше тепла на единицу площади, чем стены. Хотя бы потому, что куда более прозрачны для инфракрасного излучения.
Климатическая зона тоже очень сильно влияет на потери тепла через ограждающие конструкции. Увеличение дельты температур между помещением и улицей вдвое потянет за собой двукратное увеличение затрат на отопление.

Расчет по объему с региональными коэффициентами

Именно в силу перечисленных причин лучше использовать ненамного более сложную, но дающую куда более точный результат схему расчетов.

За базовое значение принимаются 60 ватт тепла на кубометр объема отапливаемого помещения.
На каждое окно в наружной стене к расчетной тепловой мощности добавляется 100 ватт, на каждую дверь – 200.
Полученный результат умножается на региональный коэффициент:

Климатическая зона	Коэффициент
Краснодарский край, Крым	0,7 – 0,9
Московская, Ленинградская области	1,2 – 1,3
Иркутский, Хабаровский край	1,5 – 1,6
Якутия, Чукотка	2,0

Крым, Ялта, декабрь. Расходы на отопление здесь невелики.

Давайте в качестве примера возьмем тот самый дом площадью в 100 квадратных метров.

Однако в этот раз мы оговорим ряд дополнительных условий:

Высота его потолков – 3,5 метра.
Дом имеет 10 окон и 2 двери в наружных стенах.
Он расположен в городе Верхоянске (средняя температура января 45,4 С, абсолютный минимум – 67,6 С).

Итак, выполним расчет отопления частного дома для этих условий.

Внутренний объем отапливаемого помещения равен 100*3,5=350 м3.
Базовое значение тепловой мощности будет равным 350*60=21000 Вт.
Окна и двери усугубляют ситуацию: 21000+(100*10)+(200*2)=22400 ватт.
Наконец, освежающий климат Верхоянска заставит нас увеличить и без того большую тепловую мощность отопления еще вдвое: 22400*2=44800 ватт.

Зима в Верхоянске.

Как несложно заметить, разница с результатом, полученным по первой методике – больше четырехкратной.

Отопительные приборы

Как рассчитать отопление в частном доме для отдельных помещений и подобрать соответствующие этой мощности отопительные приборы?

Сама методика расчета потребности в тепле для отдельной комнаты полностью идентична приведенной выше.

К примеру, для комнаты площадью 12 м2с двумя окнами в описанном нами доме расчет будет иметь такой вид:

Объем комнаты равен 12*3,5=42 м3.
Базовая тепловая мощность будет равной 42*60=2520 ватт.
Два окна добавят к ней еще 200. 2520+200=2720.
Региональный коэффициент увеличит потребность в тепле вдвое. 2720*2=5440 ватт.

Как пересчитать полученное значение в количество секций радиатора? Как подобрать количество и тип отопительных конвекторов?

Производители всегда указывают тепловую мощность для конвекторов, пластинчатых радиаторов и т.д. в сопроводительной документации.

Таблица мощности для конвекторов VarmannMiniKon.

Для секционных радиаторов необходимую информацию обычно можно найти на сайтах дилеров и производителей. Там же нередко можно обнаружить калькулятор для пересчета киловатт в секции.
Наконец, если вы используете секционные радиаторы неизвестного происхождения, при их стандартном размере в 500 миллиметров по осям ниппелей можно ориентироваться на следующие усредненные значения:

Тип секции	Тепловая мощность на одну секцию, ватты
Чугунная с внутренним оребрением	160
Чугунная без внутреннего оребрения	140
Биметаллическая	180
Алюминиевая	200

В автономной отопительной системе с ее умеренными и предсказуемыми параметрами теплоносителя чаще всего используются алюминиевые радиаторы. Их разумная цена очень приятным образом сочетается с пристойным внешним видом и высокой теплоотдачей.

В нашем случае алюминиевых секций мощностью 200 ватт потребуется 5440/200=27 (с округлением).

Разместить в одной комнате столько секций – нетривиальная задача.

Как всегда, есть пара тонкостей.

При боковом подключении многосекционного радиатора температура последних секций куда ниже, чем первых; соответственно, падает тепловой поток от отопительного прибора. Решить проблему поможет простая инструкция: подключайте радиаторы по схеме “снизу вниз”.
Производители указывают тепловую мощность для дельты температур между теплоносителем и помещением в 70 градусов (например, 90/20С). При ее снижении тепловой поток будет падать.

Особый случай

Нередко в качестве отопительных приборов в частных домах используются самодельные стальные регистры.

Обратите внимание: они привлекают не только низкой себестоимостью, но и исключительной прочностью на разрыв, что очень кстати при подключении дома к теплотрассе.
В автономной системе отопления их привлекательность сводится на нет непритязательным внешним видом и невысокой теплоотдачей на единицу объема отопительного прибора.

Прямо скажем – не верх эстетики.

Тем не менее: как оценить тепловую мощность регистра известного размера?

Для одиночной горизонтальной круглой трубы она вычисляется по формуле вида Q = Pi*Dн *L * k * Dt, в которой:

Q – тепловой поток;
Pi – число “пи”, принимаемое равным 3,1415;
Dн – наружный диаметр трубы в метрах;
L – ее длина (тоже в метрах);
k – коэффициент теплопроводности, который берется равным 11,63 Вт/м2*С;
Dt – дельта температур, разница между теплоносителем и воздухом в комнате.

В многосекционном горизонтальном регистре теплоотдача всех секций, кроме первой, умножается на 0,9, поскольку они отдают тепло восходящему потоку нагретого первой секцией воздуха.

В многосекционном регистре нижняя секция отдает больше всего тепла.

Давайте вычислим теплоотдачу четырехсекционного регистра с диаметром секции 159 мм и длиной 2,5 метра при температуре теплоносителя 80 С и температуре воздуха в комнате 18 С.

Теплоотдача первой секции равна 3,1415*0,159*2,5*11,63*(80-18)=900 ватт.
Теплоотдача каждой из остальных трех секций равна 900*0,9=810 ватт.
Суммарная тепловая мощность отопительного прибора – 900+(810*3)=3330 ватт.

Расширительный бак

И в этом случае есть две методики расчета – простая и точная.

Простая схема

Простой расчет прост донельзя: объем расширительного бака берется равным 1/10 объема теплоносителя в контуре.

Откуда взять значение объема теплоносителя?

Вот пара простейших решений:

Заполните контур водой, стравите воздух, а потом слейте всю воду через сбросник в любую мерную посуду.
Кроме того, грубо объем сбалансированной системы можно вычислить из расчета 15 литров теплоносителя на киловатт мощности котла. Так, в случае котла мощностью 45 КВт в системе будет примерно 45*15=675 литров теплоносителя.

Стало быть, в этом случае разумным минимумом будет расширительный бак для системы отопления в 80 литров (с округлением в большую сторону до стандартного значения).

Стандартные объемы расширительных бачков.

Точная схема

Более точно можно своими руками рассчитать объем расширительного бака по формуле V = (Vt х E)/D, в которой:

V – искомое значение в литрах.
Vt – полный объем теплоносителя.
E – коэффициент расширения теплоносителя.
D – коэффициент эффективности расширительного бака.

Очевидно, последние два параметра нуждаются в комментариях.

Коэффициент расширения воды и бедных водно-гликолевых смесей можно взять по следующей таблице (при нагреве с исходной температуры в +10 С):

Нагрев, С	Расширение, %
30	0,75
40	1,18
50	1,68
60	2,25
70	2,89
80	3,58
90	4,34
100	5,16

А вот коэффициенты для теплоносителей с большим содержанием гликоля.

Коэффициент эффективности бачка можно рассчитать по формуле D = (Pv – Ps) / (Pv + 1), в которой:

Pv – максимальное давление в контуре (давление срабатывания предохранительного клапана).

Подсказка: обычно оно берется равным 2,5 кгс/см2.

Ps- статическое давление контура (оно же – давление зарядки бака). Оно рассчитывается как 1/10 часть перепада в метрах между уровнем расположения бака и верхней точкой контура (избыточное давление в 1 кгс/см2 поднимает водяной столб на 10 метров). Давление, равное Ps, создается в воздушной камере бака перед заполнением системы.

Давайте в качестве примера подсчитаем требования к бачку для следующих условий:

Перепад высоты между баком и верхней точкой контура равен 5 метрам.
Мощность отопительного котла в доме равна 36 КВт.
Максимальный нагрев воды равен 80 градусам (с 10 до 90С).

Коэффициент эффективности бака будет равным (2,5-0,5)/(2,5+1)=0,57.

Вместо расчета коэффициент можно взять из таблицы.

Объем теплоносителя из расчета 15 литров на киловатт равен 15*36=540 литров.
Коэффициент расширения воды при нагреве на 80 градусов равен 3,58%, или 0,0358.
Таким образом, минимальный объем бака равен (540*0,0358)/0,57=34 литра.

Циркуляционный насос

Для нас важны два параметра: создаваемый насосом напор и его производительность.

На фото – насос в отопительном контуре.

С напором все не просто, а очень просто: контур любой разумной для частного дома протяженности потребует напора не более минимальных для бюджетных устройств 2 метров.

Справка: перепад в 2 метра заставляет циркулировать систему отопления 40-квартирного дома.

Простейший способ подобрать производительность – умножить объем теплоносителя в системе на 3: контур должен оборачиваться трижды за час. Так, в системе объемом 540 литров достаточно насоса производительностью 1,5 м3/час (с округлением).

Более точный расчет выполняется по формуле G=Q/(1,163*Dt), в которой:

G – производительность в кубометрах в час.
Q – мощность котла или участка контура, где предстоит обеспечить циркуляцию, в киловаттах.
1,163 – коэффициент, привязанный к средней теплоемкости воды.
Dt – дельта температур между подачей и обраткой контура.

Подсказка: для автономной системы стандартные параметры – 70/50 С.

При пресловутой тепловой мощности котла в 36 КВт и дельте температур в 20 С производительность насоса должна составлять 36/(1,163*20)=1,55 м3/ч.

Иногда производительность указывается в литрах в минуту. Пересчитать несложно.

Заключение

Надеемся, что предоставили в распоряжение читателя все необходимые материалы. Дополнительную информацию о том, как выполняется расчет отопления в частном доме, можно найти в прикрепленном видео. Успехов!

Оставить комментарий

Оставляя комментарий, Вы принимаете пользовательское соглашение

Расчет отопления частного дома

При покупке или строительстве дома, а также при замене старого котла на новый возникает вопрос о расчет отопления частного дома. Современные универсальные котлы отопления, не только на дровах и угле, но и на пеллетах или газу, дают возможность не зависеть от коммунальных служб, регулировать температуру в доме по своему усмотрению, экономично обогревать помещения. Но чтобы отопительная система служила долго и исправно, нужно не только приобретать качественное оборудование, но и верно произвести расчет отопления частного дома.

Если в расчете будут неточности или даже грубые ошибки, это приведет не только к неравномерному прогреву дома, но и к преждевременному выходу оборудования из строя, а то и вовсе поломке элементов системы. Кроме того, точный расчет позволит использовать отопительную систему максимально эффективно и существенно сократить расходы на обогрев помещений.

Типы отопительных котлов — преимущества и недостатки

Прежде чем приступать к математическим вычислениям, нужно определиться, какой тип котла будет установлен в доме. Как правило, при выборе оборудования ориентируются на стоимость топлива, которое планируют использовать для его работы.

Если в месте расположения дома проведен газ, то газовый котел будет удачным решением.
Для тех, кому доступен дешевый уголь, подойдет угольный.
Если вам выгодно приобретать пеллеты, то используйте пеллетный котел.
Явное преимущество электрических котлов – возможность автоматической работы без вмешательства человека.

Если сложно определиться, можно взять котел, работающий на разных видах топлива, чтобы быть готовым к любому развитию событий.

На рынке представлены следующие виды отопительного оборудования:

котлы, работающие на электричестве. Это самый дорогой вид топлива, а значит, сэкономить не выйдет. Но такие котлы автономны и безопасны. Можно оставить его работать, уехав из дома на несколько дней, если в вашем месте жительства редко отключают электричество. Для бесперебойной работы электрокотел нуждается в стабильном источнике энергии;
газовый котел – самый экономичный вариант, ведь этот вид топлива довольно дешевый. Но использовать его могут лишь те, у кого к дому подведен газопровод. Газовые котлы отличаются высокой производительностью при небольших размерах;
котлы, работающие на дизеле или отработанном масле, так же весьма недороги в силу доступности топлива. Основное неудобство – потребуется продумать, где будет находиться бак с топливом, который занимает немало места;
твердотопливные котлы с автоматическим и ручным способом загрузки топливных материалов. Агрегаты, поддерживающие автоматическую подачу горючего — пеллет или топливных брикетов, могут довольно долго работать автономно, но стоят дороже.

Обратите внимание, установлен ли в котле ТЭН, благодаря ему котел будет поддерживать установленную температуру еще какое-то время после протопки.

Использование котла, который может работать сразу на нескольких видах топлива, обеспечит возможность переключаться с одного режима на другой в зависимости от обстоятельств, добиваясь тем самым оптимального прогрева помещения и экономичного расхода топлива.

Если при выборе оборудования и последующем расчете характеристик котла отопления для частного дома, у вас возникли трудности, всегда можно обратиться к консультантам «Теплодар», которые помогут подобрать оптимальное решение для вашего дома.

Расчет рабочих параметров системы отопления

После того, как был выбран тип котла, можно приступать к расчету системы отопления частного дома. Для обустройства системы отопления необходимо вычислить требуемую мощность котла и другие важные параметры. Расчет отопления для частного дома не вызовет трудностей даже у человека, который далек от вопросов теплоснабжения, поскольку выполняется он по довольно простой формуле. Нужно лишь умножить площадь отапливаемой комнаты на мощность агрегата, а произведение этих двух чисел разделить на десять.

По этой формуле можно рассчитать требуемую мощность котла, исходя из информации о площади комнат.

Важно: при определении суммарной площади комнат для расчета необходимо учитывать не только те помещения, где будут установлены радиаторы, но все помещения, которые имеют хотя бы одну внешнюю стену, соприкасающуюся с внешней средой.

То есть, чтобы просчитать систему обогрева, нужно сложить площади комнат с внешними стенами и добавить небольшой запас мощности к полученному результату. Второй параметр, нужный для расчетов, – это поправка на особенности климата. Ее высчитывают, исходя из того, в каком регионе и, соответственно, климатической зоне находится отапливаемый дом. Так, для центральных регионов с довольно мягкими зимами коэффициент климатической мощности составит 1,3 – 1,6 кВт, для южных и того меньше – 0,8 – 0,95 кВт, а вот для северных – 1,6 – 2,2 кВт.

Зная площадь всех комнат с внешними стенами и коэффициент климатической мощности, можно выполнить расчет. Допустим, общая площадь комнат в нашем доме составляет 100 м 2 , а расположен он в зоне с умеренным климатом:

Значит, нам потребуется котел мощностью в 15-16 кВт. Небольшой запас мощности закладывают на случай увеличения площади дома за счет пристроек или для особенно «суровой» зимы.

Если вы сомневаетесь в точности расчетов, то всегда можете подобрать котел, обратившись к менеджерам компании «Теплодар». Достаточно лишь назвать площадь помещения, вид топлива и дополнительные функции, и специалист подберет для вас варианты, подходящие под эти требования. Также можно ограничить подборку по цене.

Как определить, сколько секций должно быть у радиаторов отопления?

Помимо определения мощности котла, расчет отопительной системы включает также вычисление оптимального количества секций у батарей отопления. Без этой информации можно ошибиться с покупкой, и тогда даже самый мощный котел не справится со своими задачами.

Но не стоит пугаться: посчитать, сколько секций необходимо, еще проще, чем вычислить мощность котла. Нужно лишь взять площадь комнаты, где планируется установить батарею, умножить эту цифру на сто. А потом разделить на мощность одной батареи отопления.

Поскольку, как правило, одна батарея отапливает только одну комнату, складывать площадь всех жилых помещений не потребуется. Исключением может стать ситуация, когда комната, где будет установлена батарея, соседствует с другой неотапливаемой комнатой. Тогда для вычисления количества секций нужно использовать их суммарную площадь.

Почему площадь нужно делить на сто? Это число появилось в формуле благодаря требованиям СНиПов, где указано, что на каждый квадратный метр площади жилого помещения необходимо 100 Вт мощности.

Мощность секции радиатора — параметр индивидуальный. Он зависит от того, из какого материала выполнен конкретный радиатор. Если информации о радиаторе нет, либо владелец дома пока не определился с выбором, можно использовать для расчета значение в 200 Вт, это среднестатистическая мощность, которой обладает одна секция большинства современных радиаторов отопления.

Имея все перечисленные выше данные, можно приступать к подбору батарей. Допустим, нам необходимо рассчитать радиатор для гостиной площадью в 25 м 2 , а мощность секции приглянувшегося радиатора — 180 Вт. Считаем:

То есть нам понадобится радиатор с четырнадцатью секциями. Если в продаже отсутствуют подобные модели, то можно выбрать батарею с максимально близким числом секций, но в большую сторону. Большее количество секций необходимо для запаса мощности.

Важно: если комната, где будет размещен радиатор, угловая, либо расположена в торце здания, в расчете необходимо использовать коэффициент 1,2. На него нужно умножить получившееся число. То есть в нашем случае для угловой комнаты следует выбирать батарею с семнадцатью секциями.

Радиаторы из какого материала лучше выбрать?

От материалов, применяемых при изготовлении батареи отопления, зависит не только стоимость обустройства отопительного контура дома, но и конструктивные характеристики системы отопления.

Самый доступный вариант – это батареи из стали. Они дешевы, но имеют небольшую мощность, поэтому плохо справляются с прогревом просторных помещений.
Чугунные батареи долговечны и надежны в эксплуатации. Кроме того, они служат украшениям интерьера, благодаря своему эстетичному внешнему виду. Батареи из чугуна – отличный выбор, если у вашего дома кирпичные стены. А вот стены деревянного или шлакоблочного строения могут не справиться с нагрузкой: такие радиаторы очень тяжелые.
Также в продаже можно встретить алюминиевые и биметаллические радиаторы. Батареи из алюминия – не лучший вариант в многоквартирных домах, так как они подвержены преждевременному износу из-за низкого качества теплоносителя в системе. Но в загородном доме такие радиаторы будут служить долго. Главное – использовать только чистую воду.
При покупке радиатора стоит обратить внимание на анодированные модели, которые имеют повышенную защиту от коррозии, такие радиаторы стоят дороже, но имеют более долгий срок службы. Срок эксплуатации может достигать 30-ти лет, а значит, не придется тратиться на новые батареи и ремонтные работы в ближайшем будущем.

Широкий выбор радиаторов самых разных моделей позволит не только купить батарею с нужным количеством секций, но и подобрать прибор отопления, который максимально впишется в интерьер комнаты.

Подводя итоги

Для того чтобы в доме всегда царила атмосфера уюта и тепла, не стоит пренебрегать тщательным расчетом параметров системы отопления и экономить на котле или радиаторах. Приобретая качественное оборудование, вы сможете сэкономить на отоплении, что окупит изначальные вложения с лихвой. При выборе отопительного котла следует руководствоваться тем, какой вид топлива доступен в населенном пункте, где находится дом. Чтобы быть готовым к любым непредвиденным ситуациям, лучше выбрать котел, который можно переоборудовать для работы на другом виде топлива. Так, твердотопливные котлы «Теплодар» можно без дополнительных слесарных работ оснастить газовой или пеллетной горелкой.

Используя полученные из статьи знания, вы можете легко и быстро выполнить расчет отопительного контура и на основании полученных данных выбрать радиатор и батареи отопления. Эта простая формула для расчетов подойдет как для жилых помещений, так и для гаражей, придомовых построек и даже технических помещений и магазинов.

Абиссинская скважина своими руками: полезные лайфхаки

Абиссинская скважина, или, как её ещё называют, «игла» — один из популярных и сравнительно недорогих способов обеспечить загородный участок водой. Наш портал уже подробно рассказывал о том, что такое абиссинская скважина, и чем она лучше или хуже обычного колодца. В этой статье мы поможем найти выход из непростых ситуаций, возникших при строительстве абиссинки.

Содержание статьи:

Для какого грунта подходит абиссинская скважина.
Как пробурить абиссинку, если обваливаются стенки скважины.
Почему абиссинскую скважину лучше бурить, чем забивать.

Критерии выбора абиссинской скважины

Любой загородный житель прежде, чем приступить к строительству абиссинской скважины, должен выяснить, подходит ли она ему. Ведь абиссинка — это скважина неглубокого заложения (примерно до 10 м), и она ставится в обводнённый песок крупной и средней фракции. Если водонесущий слой находится ниже, например, на глубине 12-15 м, то нужно хорошо подумать, стоит ли делать «иглу». Причина — самовсасывающая насосная станция не поднимет воду по трубе, если расстояние от верхней точки скважины до зеркала воды превышает 8-9 м.

Одним из вариантов решения проблемы более глубокого залегания водоносного слоя может стать строительство абиссинки и установка насосной станции в подполе, подвале или в колодце.

У меня на участке выкопан колодец на 15 колец, но воды немного. Фактически уровень держится только на последнем кольце. Это около 500 литров, что совершенно недостаточно для нормального снабжения большой семьи. Углублять колодец ремонтными кольцами не хочу. Думаю, забить абиссинку прямо в колодце. Вопрос — рабочая идея или нет?

В подобной ситуации, чтобы не выкинуть деньги на ветер, нужно действовать по следующему алгоритму:

Узнаём дебит и глубину соседских скважин.
Выясняем, скважины пробурены на песок или на известняк.

Если на песок и до водонесущего песчаного слоя остаётся около 5-7 м, то можно пробовать забить «иглу». Если песок находится ниже 10 м, то насос не сможет поднять воду с такой глубины.

Помимо этого, надо учесть, что, если ставить насос в колодце над зеркалом воды, то в случае сезонного колебания уровня станцию может затопить. Второе — при необходимости обслуживания насоса и «иглы», например, завоздушивания абиссинки, придётся лезть в колодец для ликвидации проблемы.

Поэтому, если в колодце недостаточно воды, но за ночь набирается хотя бы одно кольцо, есть смысл углубить источник ещё на 1-2 м. Например, использовав вместо ремонтных колец пластиковую ПНД трубу с толщиной стенок 6-8 мм, нужного диаметра и с ребрами жесткости. Также не имеет смысла устанавливать абиссинку в глину или в твердые слои грунта, «игла» просто не будет работать.

Узнать о структуре грунта и глубине залегания водоносного пласта можно, расспросив соседей, у которых есть колодцы: на какой глубине от поверхности стоит вода, и были ли проблемы при копке. Например, рабочие уперлись в толстый слой глины или натыкались на плывун. Подсказкой может стать широкое распространение действующих абиссинок в поселке или деревне.

Второй способ – проведение разведочного бурения, например, чтобы выяснить тип грунта и выбрать конструкцию фундамента. Результаты могут многое сказать о возможности обустройства абиссинской скважины.

Хочу сделать на участке абиссинскую скважину. Вопрос, подойдёт ли она мне, если грунт на участке следующий.

Как видно из паспорта буровой скважины, на глубине десяти метров залегает водонасыщенный песок средней крупности. Т.е. оптимальный вариант для «иглы», но на глубине 4.5 м находится мелкий песок, насыщенный водой с включениями гравия. А гравий и камни являются серьёзным препятствием для забивания абиссинской скважины, т.к. может сломаться наконечник «иглы», ободраться сетка фильтра, погнуться трубы или лопнуть фитинги. Выход — бурить «иглу».

Бурение абиссинской скважины с использованием обсадной трубы

Мне нужно добыть воду на участке для технических нужд — для полива и строительства дома. По словам соседей, водоносный слой залегает на глубине 7-8 метров. Следующий водонос на глубине 15. Решил сделать абиссинскую скважину, но не забивать «иглу», а пробурить скважину и только потом добить в неё абиссинку. Причины следующие:

Изучить водонесущий слой и убедиться, что в нём нет грязных вод от соседских септиков и выгребных ям.
Изучить состав грунта на участке для выбора типа фундамента перед началом строительства коттеджа.
Добиться более высокого качества установки «иглы», т.к. при бурении меньше вероятность попасть в камень или порвать фильтр, чем при забивании абиссинки.

По словам пользователя, у него уже есть опыт забивания кувалдой металлического уголка для обустройства контура заземления на 3 м. Хотя уголок был заострен, пришлось попотеть и как следует физически поработать.

Мне лично не нравится вариант с забивкой абиссинской скважины, т.к. результат непредсказуем, а работа ведётся вслепую. Можно попасть в камень и сломать «иглу», а достать её в этом случае сложно.

Идея Klopus с предварительным забуриванием правильная. Верхний слой грунта сухой и уплотненный, и в него тяжело забивать «иглу», но как только доходишь до обводненных слоев, установка идет, как по маслу. Когда бьешь абиссинку, то не видишь разрез и структуру почвы. Гидробурение тоже даёт намного более полную информацию о составе почвы.

Итак, для установки абиссинской скважины Klopus купил:

Качественный шнековый бур диаметром 77 мм.

Полный комплект для абиссинки — «иглу» с фильтром из нержавейки.

Оцинкованные трубы: 3 шт. по 2 м, одну на 1.5 м и ещё одну метровую, муфты и подбабок.

Насосную станцию, мощностью 900 Вт.

Работа по монтажу абиссинской скважины состояла из нескольких последовательных операций:

1. Выбор места для скважины и копка приямка глубиной 50 см.

2. Начало бурения. Сначала пошел суглинок. Через два метра от поверхности пошел влажный желтый песок и, чем глубже бурил Klopus, тем он жиже становился. В результате работа остановилась — жижа из песка стекла обратно в скважину, а поднять её буром невозможно.

Я поехал на рынок и купил обычную серую канализационную трубу на 110 мм. Расширил скважину обычным садовым буром и далее стал бурить в обсадной. Т.е. труба вдавливается в песок одновременно с бурением шнековым буром, который спокойно в ней помещается. Жижу вычерпывал обрезанной пластиковой бутылкой, закреплённой на проводе.

Бурение скважины на воду своими руками – технология устройства и пошаговое руководство

Обустроенная скважина на воду – это автономный и надежный источник водоснабжения дачи или частного дома.

Организация индивидуального водообеспечения не всегда вызвано отсутствием централизованной подачи воды, причиной может быть низкое качество воды в магистрали, перебои с подачей, изношенность сети водоканала, высокая стоимость воды, ее нехватка, и прочие факторы.

Автономный источник воды имеют почти все владельцы дач или загородных коттеджей. Другое дело, что их выбор может отличаться. Кто-то отдает предпочтение колодцу, кому-то по душе скважина.

Кстати, будет полезно ознакомиться со сравнительными характеристиками – что лучше, скважина или колодец для водоснабжения частного дома.

Эта статья для тех, кто остановил свой выбор на скважине.

Следует отметить, что скважины делят на два типа в зависимости от глубины бурения.

Виды скважин на воду

Скважина на песок. Большее распространение этот вид получил благодаря низкой стоимости работ и возможности выполнения работ вручную. С точки зрения конструкции, песчаная скважина представляет собой одну колонну с донным фильтром (см. схему). Дебет скважины составляет от 5 до100 м.куб. в сутки. Глубина бурения ограничивается 10-ю метрами (при машинном бурении 30 м). Для выкачивания воды используется ручной насос (ручная колонка для скважины) или насосный аппарат. Срок службы составляет 10-15 лет.

Скважина на известняк или артезианская скважина.

Поскольку предполагается бурение своими руками, рассмотрим более подробно устройство скважин на песок, как наиболее доступных в плане самостоятельной реализации.

Бурение скважины на воду – пошаговая инструкция

1. Определение глубины

неглубокая (до 3-х м) скважина пробивается в том случае, если водоносная жила находится близко к поверхности грунта, а воду предполагается использовать только для технических нужд или полива. Для бурения такой скважины достаточно бура, обсадной трубы и ручного насоса;

среднеглубокая (до 7 м) скважина даст возможность получить воду пригодную для употребления человеком. Чтобы самостоятельно пробурить скважину помимо бура понадобится лопата и время на устройство шурфа. Шурф (яма) с размерами 1,5х1,5х1,5 предназначена для облегчения бурения на большую глубину. Для удобства работы его можно укрепить фанерой или досками. После окончания работ шурф засыпается. Подача воды осуществляется с помощью насоса;

глубокая (более 7 м) скважина, позволит полностью закрыть потребность в воде всех жителей частного дома или коттеджа. При этом, воды будет достаточно не только для индивидуального потребления, но и для технических нужд, санитарных требований, полива, содержания бассейна или пруда (водоема).

В целом, выбор типа водозабора определяется после геологического исследования места организации скважины. Предлагаем рассмотреть последний вариант – устройство глубокой скважины своими руками, как наиболее сложного из представленных.

2. Способы бурения скважины

Перечисленные виды скважин (к артезианским или скважинам «на известь» это не относится) можно пробурить с применением следующих методов (технологий):

Шнековое бурение скважины на воду Шнековое бурение с использованием шнекового бура.

На фото показана малогабаритная буровая установка МГБ50П-02С с подвижным гидравлическим вращателем, производства фирмы Горизонталь.

3. Проект на бурение скважин на воду

В том случае, если точно известна глубина залегания водоносной жилы можно бурить непосредственно с размером бура под обсадную трубу. Если же нет, потребуется сначала выяснить, на какой глубине залегает водоносный слой.

Таким образом, любая скважина – это индивидуальный проект, на который влияют такие параметры:

геологическое строение грунта;

выбранный способ бурения;

требования, которые выдвигаются к количеству и качеству воды;

требование выдерживать необходимые расстояния до мест загрязнений (обустройство «санитарной зоны»);

глубина нахождения водоносной жилы. Причем, имеется в виду не первая жила к которой добрался бур, а той, которая будет отвечать условиям использования с точки зрения обеспечения дебета скважины.

4. Инструменты для бурения скважин на воду

Поскольку описывается ударно-канатный метод ручного бурения, то нужно отметить его преимущества:

сохранение большей части полезного слоя почвы в исходном состоянии. Т.е. тяжелая техника не повредит насаждения на участке;

отсутствие ограничений на место бурения. Ручным буром можно бурить практически в любой части участка;

простота оборудования и минимальные требования к квалификации бурильщика.

Для работы потребуются:

лопата;

бур с усиленной режущей частью. Совет: усилить бур можно путем наваривания на винт резцов, роль которых могут играть элементы напильника или металлическая шинка. Кроме того, резцы можно заточить, применяя болгарку;

тележка для вывоза вынутого грунта;

насос типа «малыш» со шлангом;

емкость с водой.

Для обустройства пригодятся:

щебенка или гравий для подушки;
стальная проволока для фильтра;
трубы;
проволока для обустройства донного фильтра.

5. Выбор места и устройство шурфа

С помощью нанятых специалистов или народными методами (лозоходство, барометрический метод, с использованием силикогеля, по количеству россы, разведочным бурением и т.п.) определяем место, где водоносная жила находится ближе всего к поверхности.

Рытье шурфа под скважину на воду Далее выкапываем шурф. Это выработка грунта определенной глубины, назначение которой облегчить процесс бурения скважины.

Обустройство шурфа важный этап по двум причинам.

Во-первых, сокращается глубина бурения буром.

Во-вторых, исключается возможность обвала грунта вокруг скважины.

Размеры шурфа определяются бурильщиком, но обычно составляют 1,5х1,5 и 1,5-2,5м. в глубину. Чтобы грунт не обсыпался, шурф укрепляют фанерой, досками или металлом.

6. Первый способ: тренога – установка для бурения

Установка для бурения скважин на воду Тренога – ударно-канатный механизм для бурения скважин на воду. Опорная конструкция понадобится для того, чтобы облегчить процесс бурения благодаря применению бурового стакана.

Такая буровая установка компактна, и имеет значительный запас прочности. Принцип работы установки прост: стакан падая в грунт вбирает в себя грунт. В зависимости от состава грунта за один удар можно выбрать от 20 см. до 1 м. грунта. Облегчить работу можно заливая место бурения водой. Время от времени буровой стакан нужно очищать от набитого в него грунта.

Обсадную трубу можно устанавливать одновременно с продвижением на глубину или после выполнения всех работ.

7. Второй метод – обсадная труба и бур

В процессе бурения можно сразу устанавливать обсадную трубу. Тогда ее диаметр должен быть больше диаметра бура, чтобы бур мог свободно двигаться в трубе.

Выполняя работу нужно постоянно следить за влажностью вынимаемого грунта, чтобы не пропустить водоносный слой (в противном случае его можно закрыть трубой). Основные признаки ниже.

Материал подготовлен для сайта moydomik.net

Если после выкачки 2-3 ведер мутной воды, чистая все еще не появилась следует продолжить бурения до более емкого слоя.

8. Обсадка скважины

Для обсадки могут применяться стальные или пластиковые трубы (срок эксплуатации до 50 лет). А вот применение оцинкованных труб не рекомендуется, ввиду риска загрязнения воды примесями цинка.

Значение обсадки заключается в следующем:

предотвращение осыпания стенок скважины;

упреждение заиливания скважины;

устранение возможности для попадания в скважину верховодки (вода верхних слоев, талая или дождевая вода);

исключение риска засорения скважины.

Установка обсадной трубы выполняется сразу же после окончания работ или непосредственно в процессе бурения.

9. Промывка скважины на воду после бурения

Установкой обсадной трубы дело не заканчивается. Теперь нужно промыть скважину. Для этого в нее опускается труба, через которую под давлением подается вода. Благодаря напору воды из скважины вымоется слой глины и песка, которую нужно откачать. После появления чистой воды ее нужно сдать на анализ. Требования к качеству воды из скважины регламентируются нормами СанПиН 2.1.4.1074-01 (Россия) или ДСанПіН 2.2.4-171-10 (Украина). При удовлетворительном качестве воды можно продолжать работу.

10. Донный фильтр для скважины на песок

Назначение фильтра – уберечь трубу от заиливания.

Фильтр для скважины – насечки Как сделать фильтр для скважины?

Своими руками можно изготовить щелевой фильтр, для этого нужно сделать насечки (пропилы) болгаркой на конце трубы.

Совет: для насечек нужно использовать тонкий диск (0,8мм). Обратить внимание – много насечек ослабит трубу.

Самым простым вариантом будет приобретение готового фильтра.

Важно: без фильтра скважина работать будет не долго. Его отсутствие оправдано только в глубоководных скважинах (более 40 м)

11. Дебет скважины на воду

Чтобы получить полное представление о емкости скважины на песок нужно выждать сутки, а затем проверить уровень поступившей воды. Если поступившей воды достаточно для нужд пользователей можно засыпать расстояние между почвой и обсадной трубой. Шурф также закапывается.

12. Раскачка скважины на воду после бурения

Это обязательный этап. Чтобы выполнить раскачку или попросту окончательную чистку скважины нужно установить центробежный насос большой мощности и периодически выкачивать воду в течении 1,5-2 недель.

13. Бурение скважины на воду своими руками – видео

Ручная технология с использованием ударно-канатного метода пробивания скважины.

14. Установка насоса для скважины на воду

Обратите внимание, насосы поверхностного типа не предназначены для установки в скважину. Ввиду ограничения по глубине в 8 м. Для этих целей подойдет только погружной насос – центробежный или вибрационный. Каждый из подвидов имеет свои достоинства, а окончательный выбор можно сделать, проанализировав влияние таких факторов как:

глубина скважины;
уровень воды в скважине;
диаметр обсадной трубы;
дебет скважины;
напор воды в скважине;
стоимость скважинного насоса.

15. Сдача скважины в эксплуатацию

Если бурение скважины под воду выполнялось не самостоятельно, а с привлечением сторонней организации, то прежде чем принимать работу нужно потребовать такие документы:

гидрогеологическое заключение о возможности реализации проекта скважины на воду;

паспорт скважины;

разрешение санэпидемстанции (проверяет качество воды и соответствие санитарной зоны требованиям);

акт выполненных работ.

Если же все работы будут выполняться самостоятельно, то главное не торопиться, а выдерживать технологию и соблюдать все ключевые моменты процесса бурение скважины на воду. При этом не забывайте, что только использование качественных материалов (в частности, труб и насоса) станет залогом длительного функционирования скважины.

Как пробурить скважину на участке своими руками: способы бурения, пошаговая инструкция

Наличие на даче воды – обязательное условие комфортного отдыха. Абсолютное большинство дач не имеет централизованного водоснабжения и в ближайшем будущем перспектива вряд ли изменится. Решить проблему можно с помощью скважины, и сейчас для этого есть доступные технологии.

Чем скважина лучше колодца

Раньше вопросы решались только одним способом – копался колодец, вода в дом носилась ведрами. В дальнейшем начали использовать простейшие погружные насосы, они опускались в колодцы и накачивали воду в большие емкости, а уже из них она самотеком подавалась в дом. Но такая технология имеет много недостатков.

Зимой емкости приходилось очень качественно утеплять, и даже такие мероприятия не гарантировали сохранность воды.
Незначительное давление не позволяло пользоваться стиральными автоматами и другой бытовой техникой, использующей воду под давлением.
В колодце находится вода с мелкозалегающих слоев. Она по многим параметрам не отвечает существующим требованиям СанПиН. Особенно сегодня, когда экологическая обстановка значительно ухудшилась.
Во время паводков, обильного таяния снега, сильных ливней грязная вода с поверхности земли попадала в колодец, что делало невозможным длительный период времени использовать ее не только для приготовления пищи, но и для бытовых нужд. Приходилось несколько раз полностью откачивать воду и делать дезинфекцию.
В колодец попадает грязь, он заиливается, его приходится периодически очищать. Это физически очень трудные работы, выполнять их могут только профессионалы.

Сегодня есть отличный способ решения всех проблем – пробурить скважину, и чем больше ее глубина – тем лучше качество воды.

Виды и способы бурения скважин

Мы не будем рассматривать виды бурения при помощи специальных механизмов и промышленного оборудования, в статье уделяется внимание только тем, которые можно сделать самостоятельно с использованием обыкновенных инструментов и приспособлений.

Таблица. Методики бурения скважин бытового потребления

Решение о выборе метода бурения должен принимать каждый владелец загородного участка отдельно, при этом всегда надо учитывать примерную глубину расположения водоносного слоя, физические свойства почвы, примерный расход воды, необходимое давление и свои технические возможности.

Важно. Пробурить скважину в одиночку очень сложно, намного целесообразнее работать с помощником.Такая организация труда не только уменьшает время бурения и облегчает физические усилия каждого человека, но и дает гарантию, что все технологические операции будут выполнены в полном соответствии с разработанными рекомендациями. А это значит, что дебит скважины будет максимальным, она не заилится и не осушится.

Для каждого метода надо подготовить приспособления для выемки земли, наконечники бура, винтовые лопасти, обсадные трубы, зажимы и т. д. Существует огромное количество различных вариантов, каждый мастер подбирает для себя оптимальный с учетом наличия материалов и профессионального умения.

Цены на различные виды ручных буров

Пошаговая инструкция по гидробурению скважины

Водоносные слои есть на всех участках, за исключением высокогорных районов. Они могут быть на различной глубине, но это зависит лишь от вашего везения. В абсолютном большинстве случаев водоносный слой располагается на глубине до 20 м, имеется в виду песчаный горизонт, а не артезианский. Последние могут быть на глубине ста и более метров, они используются для снабжения поселков и городов, имеют огромный дебит воды. Бурить скважину надо там, где удобнее всего ее размещать, вода будет везде. Водоносные песчаные слои расположены под всей поверхностью и имеют очень большую площадь, это не тонкие прожилки, которые надо искать с точностью до сантиметра. В нашем случае скважина делается в поле под будущие постройки.

Шаг 1. Подготовьте лунки в земле. Это специальная система, состоящая из нескольких лунок, соединенных между собой каналами.

Глубина остальных ям и каналов примерно 40 см.

Шаг 2. Подготовьте обсадные трубы и сделайте на них фильтр. В этих целях можно использовать пластиковые канализационные трубы Ø 110 мм. Фильтр готовится в несколько этапов.

По краям металлического фильтра намотайте изоленту, она не допустит попадания грязи во время опускания.

Шаг 3. Изготовьте для обсадной трубы острый наконечник. С ним намного легче ее опускать, исключается заедания, нет надобности прилагать большие усилия. Тем более что пластик не отличается высокими характеристиками прочности. Наконечник надо делать таким образом.

Такой наконечник можно делать и из других материалов. Главное условие – он должен прочно и герметично сидеть в обсадной трубе. Конус прикрепите к трубе заклепками.

Шаг 4. Наполните ведро для откачивания водой, она подается самотеком или насосом из бочки.

Цены на электрические водяные насосы

Шаг 5. Приступайте к бурению скважины. Делается это специальными приспособлением с острым металлическим наконечником. Диаметр наконечника должен примерно на сантиметр превышать размер обсадной трубы.

Приспособление для бурения изготовлено из полой трубы диаметром Ø25 мм. В верхней части прикручен шланг, через который насос подает воду. Надо постоянно нажимать на трубу и совершать вращательные движения. Работа физически довольно тяжелая и отнимает много времени. Точно предвидеть объем работ никто не может, для этого необходимо делать специальные контрольные бурения промышленными установками.

Вода вытекает из скважины, далее попадает в отстойник, где очищается от песка и глины и затем наливается в ведро. Оттуда ее забирает погружной насос и подает обратно в бур. По мере заглубления трубы надо наращивать при помощи соединительных металлических муфт.

Шаг 6. В лунке забора воды насосом делайте метки ее уровня, для этого можно пользоваться обыкновенными палочками. Вам надо поймать момент, когда уровень воды начнет понижаться. Это свидетельствует о том, что вода уходит в водоносный песок, через 1,5–2,0 метра можно прекращать бурение. Есть еще два вторичных признака достижения водоносного слоя:

приспособление опускается значительно легче;
выходящая из отверстия вода имеет только песок без глины.

Шаг 7. Достаньте бур и опустите в скважину обсадную трубу. Бур надо постепенно поднимать вверх, каждое соединение откручивать, изменять место расположения зажима и опять вытаскивать.

Практический совет. Если в каком-либо месте процесс пошел очень трудно, то можно немного включить подачу воды. Но не злоупотребляйте временем подключения воды, как только заедание ликвидировано, ее требуется немедленно отключить. Дело в том, что стенки скважины в песке очень непрочные. Под напором они могут осыпаться и значительно уменьшить глубину скважины. Обнаружится проблема лишь во время опускания обсадной, а это уже большая неприятность. Надо доставать обсадную трубу и повторять бурение, потребуется много времени и нервов.

Глубина скважины делается с запасом, за счет этого фильтр попадет точно в водоносный слой даже при том, что во время ее опускания отверстия может немного засориться. Обсадные трубы соединяйте меду собой заклепками. Рекомендуется вынимать резиновые уплотнители раструбных соединений, за счет этого намного облегчается процесс ее опускания. Не надо переживать, что в щели попадет грязь, через несколько недель пользования скважиной они герметично затянутся глиной.

Шаг 8. Вставьте водяной насос и начинайте прокачивать скважину. Для этого потребуется несколько часов. Не волнуйтесь, если через 1–2 часа уменьшается дебит, это нормальное явление. Со временем в песке промоются большие ходы, за счет этого существенно ускорится объем ее поступления в обсадную трубу. Для полной прокачки требуется несколько дней, насос ночью лучше отключать. Пока вы не убедитесь в достаточном количестве воды, надо контролировать работу оборудования лично.

Для раскачки дебита скважины рекомендуется пользоваться насосами, способными перекачивать грязную воду. Если у вас такого нет, то на обыкновенный надо сделать дополнительный фильтр и по мере засорения очищать его. Для этого насос вынимается из обсадной трубы. Пошла чистая – отлично, скважина готова к использованию.

Видео – Как пробурить скважину

Скважина на воду своими руками: правила обустройства + разбор 4-х популярных способов бурения

Обеспечение участка водой – первая задача его владельца. Чем грандиознее планы по благоустройству вашей территории, тем острее будет чувствоваться отсутствие водоснабжения. Вода необходима для выполнения строительных работ, для сада, который вы собираетесь разбить, и для собственных ежедневных потребностей.

Если сделана скважина на воду своими руками, мечта о водоснабжении не только воплотится, но и позволит ощутимо сэкономить. Мы расскажем, каким способом лучше произвести бурение и какой снаряд понадобится самостоятельным мастерам. С учетом наших советов вы без особых проблем обустроите собственный источник воды на участке.

Основные виды скважин на воду

Существует несколько реальных способов добыть живительную влагу, о которых мы вам расскажем. Есть несколько технологий, которые можно использовать для самостоятельной добычи воды на загородном участке.

Выбирать подходящий вариант вам придется самостоятельно, поскольку он зависит от ландшафта местности, а также от технического оснащения, финансов и навыков, которыми вы обладаете. Рассмотрим основные скважинные конструкции.

Трубчатый абиссинский колодец

Если на вашем участке есть родник, то обустройство колодца – отличный вариант добычи воды. Шахта этого сооружения будет играть роль накопителя жидкости. Если источник достаточно активен, до 2-х кубометров воды всегда будет находиться в вашем распоряжении.

Абиссинская скважина – это по сути, тот же колодец, но узкий и длинный. Благодаря тому, что его протяженность может составлять примерно 8-12 метров, в воду, которая его заполняет, не попадают загрязнения с поверхности почвы.

С технологией пробивки и обустройства скважины-иглы, иначе именуемого абиссинским колодцем, познакомит следующий видео-ролик:

Скважина на песок (фильтровая)

Заглубление этой конструкции на 15-30 метров осуществляется любым способом: шнековым, ударно-канатным, колонковым. Стенки скважины формируют с помощью трубы диаметром в среднем 100 – 180 мм.

Заглубленный конец скважинного ствола оснащен фильтром. В качестве фильтра используют сетку из нержавеющей стали, которую приваривают или припаивают к первому звену колонны труб перед погружением его в крупный песок с примесью гальки.

Такая конструкция способна удовлетворить потребность в воде небольшого загородного дома с двумя водоразборными точками. Если эксплуатация сооружения носит сезонный характер, оно прослужит примерно лет пять. При постоянном использовании можно рассчитывать на 15 лет водоснабжения.

Когда же скважина все-таки заилится, её можно будет попытаться промыть. Если же реанимационные мероприятия не дадут желаемого эффекта, придется бурить новый ствол. Располагают его рядом с предыдущим.

Артезианская скважина без фильтра

Это сооружение не нуждается в фильтре. Такая скважина может достигать глубины 100 и более метров. Вода, добываемая с помощью такого сооружения, содержится в трещинах известняка. Скопившаяся в них за счет конденсации жидкость может быть не только кристально чистой, но и минерализованной.

Небольшая минерализация приемлема для повседневного использования. Если же добываемая вода по своему составу относится к числу минеральных вод, то использовать её в бытовых целях нельзя.

Сложно заранее определить глубину скважины, которую придется пробивать в поисках воды. Можно только приблизительно сориентироваться, пообщавшись с соседями по участку и узнав у них, какие параметры имеют аналогичные сооружения на их территориях.

Грунтовые слои залегают неравномерно, поэтому полученные сведения всё равно нельзя считать точными для своего участка. По этой причине обсадные трубы приобретают с учетом корректировки полученных данных.

Как устроена типичная скважина?

Если не заострять внимание на нюансах, суть устройства скважины на воду для загородного дома одна: это длинная узкая вертикальная шахта, достигающая глубины залегания воды. Стены выработки укреплены обсадными трубами. Скважины отличаются друг от друга шириной, глубиной и дополнительными устройствами, повышающими их производительность и надежность.

Кроме обсадной трубы скважины оборудуют техникой для принудительного подъёма жидкости и её распределения. Чтобы правильно выбрать насосное оборудование и накопительную емкость, нужно знать характеристики скважины, важнейшей из которых является её глубина и дебит.

Дебит скважины – это показатель её производительности: максимальный объём жидкости, получаемый за единицу времени. Исчисляется он в кубометрах или литрах за час или сутки.

Функции обсадных труб

Обсадные трубы являются основным элементом скважины. Обсадка выполняется с помощью отдельных отрезков, спаянных, сваренных или свинченных между собой. Особое внимание следует уделить их равному диаметру: вся конструкция должна создавать прямую ровную колонну.

Если у обсадных труб внешняя резьба, звенья соединяют муфтами, из-за которых диаметр проходки увеличивается.

Обсадные трубы нужны, чтобы:

при бурении скважины не произошло осыпание шахты;
ствол не засорился в процессе её эксплуатации;
верхние водоносные слои не проникали в сооружение.

Широко используются обсадные трубы, изготовленные из стальных сплавов и полимеров (ПВХ, НПВХ, ПНД). Реже применяют чугунные и морально устаревшие асбестоцементные изделия. Пространство между трубой и землей вокруг устья заливают бетоном, если выработка бурилась в рыхлых грунтах или водоносный пласт залегает на значительной глубине.

Только после выполнения этой работы устанавливают всё прочее оборудование. Иногда в процессе эксплуатации скважины может произойти незначительное «выдавливание» трубы на поверхность. Это естественный процесс, не требующий принятия каких-либо дополнительных мер.

Внутренняя труба с фильтром

В ствол скважины, выполненной по схеме двойной обсадки, опускается труба с фильтром. Через ее перфорированное первое звено отфильтрованная вода будет поступать внутрь обзадки, а затем извлекаться насосом на поверхность.

После того, как труба установлена на нужную глубину, устье её желательно закрепить. Для этой цели используют хомут, который не допустить самопроизвольного проседания трубы.

Устройство оголовка для скважины

Верхняя часть обсадной трубы оснащается оголовком. Базовая конструкция этого устройства одинакова для оголовков любого вида. В её состав входят фланец, крышка и резиновое кольцо.

Разные виды оголовков отличаются друг от друга видом материала, из которого они изготавливаются, и дополнительными опциями.

За счет низкого давления, создаваемого с помощью оголовка в трубах, увеличивается приток воды и, как результат, дебит скважины.

Кессон, адаптер, пакер

Чтобы повышенная влажность не повлияла на работу приборов, связанных со скважиной, для них предусматривают специальный резервуар – кессон. Его изготавливают либо из металла, либо из пластика.

Металлические кессоны, в отличие от пластиковых, можно ремонтировать, они лучше приспособлены к климату со значительными температурными перепадами. Кроме того, изделие из металла можно самостоятельно собрать из деталей, которые продаются отдельно. Но пластиковые модели дешевле, и они не ржавеют.

Желающие устроить кессон для скважины собственноручно на нашем сайте найдут подробную инструкцию по его сооружению.

Чтобы герметично соединить наземный водопровод и скважину, понадобится скважинный адаптер. Это устройство обычно размещают в том месте, где собрано всё оборудование, нуждающееся в защите от воды. Чаще всего это техническое помещение. Одну часть адаптера присоединяют к обсадной колонке, а к другой части прикручивают шланг от насоса.

Иногда возникает потребность в выделении локального участка глубокой артезианской скважины, на котором, например, будут выполняться ремонтные работы. Для этой цели и используют пакеры – уплотнители для скважин.

Перечисленные элементы входят в состав устройства скважины, оказывая на её функциональность большое влияние.

Четыре вида бурения

Пробурить скважину под воду своими руками можно разными способами, для реализации которых используются как исключительно мышечные усилия, так и технические средства.

Рассмотрим наиболее популярные виды бурения:

шнековый;
роторный;
колонковый;
ударно-канатный.

Между собой эти технологии отличаются способами разрушения породы при сооружении скважины и методами извлечения грунта из ствола сооружения на поверхность. Для проходки выработок с применением различных буровых методов применяется оборудование разных видов, что отражается на себестоимости и качестве готовой конструкции.

Способ #1 – бурение вручную

Для ручного бурения, выполняемого по шнековой, ударно-канатной или комбинированной технологии, понадобятся следующие механизмы и материалы:

бур;
лебедка;
бурильная вышка;
штанги;
обсадные трубы.

Если скважина, которую предполагается соорудить, будет достаточно глубокой, понадобится бурильная вышка. С помощью этой конструкции происходит погружение бура со штангами и его последующий подъём.

Если же скважина неглубока, можно обойтись и без вышки. В этом случае работа с буром выполняется в ручном режиме.

Функцию бурильных штанг могут выполнить узкие трубы, которые соединяются между собой при помощи резьбы или специальных шпонок. Буровой инструмент в процессе сбора конструкции должен присоединяться к самой нижней штанге.

Целостность грунтов нарушают режущие насадки бура. Их выполняют из прочной трехмиллиметровой стали. Кромки насадок необходимо заточить с учетом того, что бур будет вращаться по часовой стрелке и разрушать грунты в результате вращательно-поступательного движения.

Сначала выбираем место для бурения. В почве делаем углубление примерно на два штыка лопаты. Так выкапывается направляющий ориентир для бура. Над обозначенным нами местом вхождения бура нужно установить вышку.

Высота вышки должна соответствовать длине бурильной штанги: она должна быть чуть выше этой длины. Только в этом случае штангу можно будет легко и просто вытащить после окончания работ.

Начало работы не покажется вам сложным. Первые витки бура довольно легко входят в почву. С этой задачей под силу справится и одному работнику. Но при дальнейшем погружении в землю с каждым витком бур идёт всё тяжелее и медленнее.

На этой стадии работ без помощника уже не обойтись. Если бур стало трудно поднять на поверхность, его следует повернуть против движения часовой стрелки, а затем повторить попытку.

Когда последующее заглубление бура встречает значительное сопротивление, может возникнуть опасность поломки оборудования. Поэтому нужно попытаться размягчить грунт, используя для этой цели воду.

Читайте также:

Ремонт деревянного пола своими руками

Работа идёт, бур продвигается вниз, но не стоит забывать, что через каждые полметра его продвижения необходимо освобождать инструмент от грунта, а для этого следует поднимать его на поверхность. Когда инструмент полностью погружается в почву по рукоятку, его нужно нарастить следующей штангой.

Весь процесс бурения занимает много времени, большую часть которого приходится тратить на подъём бура на поверхность и очистку его от грунта. Поэтому стоит как можно эффективнее использовать каждый цикл, стараясь извлечь наружу как можно больше почвы.

Если слои, которые проходит инструмент, отличаются повышенной сыпучестью, то возникает опасность обрушения шахты скважины в самый неподходящий момент. Чтобы этого не произошло, следует использовать обсадные трубы, которые предотвратят осыпание стенок шахты.

Но вот состояние земли, которая выходит на поверхность, изменилось: бур достиг водоносного слоя. Осталось совсем немного. За водоносным слоем должен быть водоупорный. Бур нужно погрузить до водоупорного слоя, чтобы в скважину поступало максимальное количество воды. Максимальная глубина, которая достигается методом ручного бурения, составляет от 10 до 20 метров. Именно на этой глубине, чаще всего, и располагается первый водоносный слой.

Первой на поверхность поднимается грязная вода, которую откачивают ручным или погружным насосом. Для промывки скважины достаточно извлечь всего несколько ведер грязи. Если же чистая вода не торопиться сменить грязную, следует пробурить ещё метр или два.

Как и любую другую работу, ручное бурение можно модернизировать, применяя гидропомпу и электродрель. Выполнять такую работу можно даже без помощников. Весь процесс бурения можно увидеть в этом видеоролике.

Способ #2 – бюджетное шнековое бурение

Считается, что именно шнековое, а не роторное бурение является самым простым и финансово-доступным вариантом устройства скважины под воду. Именно применение шнекового метода заложено в большинстве современных малогабаритных буровых установок.

Шнек – это известный всем Архимедов винт. Те, кто хоть раз видели, как рыбаки бурят лунку для подледного лова, представляют, о чем идёт речь. Аналогичным способом создаётся и неглубокая, до 10 метров, скважина. В процессе работы не применяется ни буровой раствор, ни вода, с помощью которой в других случаях промывают инструмент.

Если вы обратитесь за помощью в специализированную организацию, то, скорее всего, они будут использовать в своей работе оборудование для шнекового бурения, которое легко транспортируется и широко применяется.

Особенностью этого вида работы является то, что выполнять её можно не на всех видах грунта. С помощью шнека нельзя пройти скальные породы или плывуны, зато на сухих и мягких осадочных грунтах этот способ отлично себя зарекомендовал. При выполнении этой работы следует уделить внимание защите шахты от загрязненной воды с поверхности почвы.

Способ #3 – роторное бурение (для скальных пород)

Если выработку предстоит устраивать в скальных грунтах, то для её создания используется роторный способ бурения. В его основе заложено применение специальной бурильной трубы, которая напоминает перевернутый вверх дном тонкий стакан с дробящим грунты шарошечным долотом по нижнему краю.

Через полость трубы проходят коммуникации, применяемые в бурении. Гидравлическая установка создаёт нагрузку на долото, пробивающее себе дорогу в породе. Дополняет нагрузку масса колонны труб.

Грунт из скважины вымывается с помощью бурильного раствора, подающегося в трубу одним из двух возможных методов:

Прямая промывка. Раствор закачивается в трубу с помощью насоса, после чего вытекает через затрубное пространство вместе с породой.
Обратная промывка. Раствор попадает в трубу самотеком, а из затрубного пространства его вместе с породой откачивают насосом.

Считается, что обратная промывка эффективнее прямой: с её помощью достигается больший дебит скважины за счет наиболее качественного вскрытия водоносного горизонта. Но для осуществления этого метода промывки необходимо применить дорогостоящее оборудование, что сказывается на росте стоимости работ. Прямая промывка обойдется дешевле обратной.

Способ #4 – ударно-канатное бурение

Если вы хотите получить скважину, которая прослужит вам до 50 лет, и располагаете для реализации задуманного достаточным запасом времени, сил и нервов, то выбирайте ударно-канатный метод бурения. Работать придется долго. Вы будете медленно, но верно пробиваться к заветной цели.

В основе процесса лежит применение специфического бурового снаряда – желонки. Это отрезок толстостенной трубы длиной от 1 до 2 м с клапаном шариковым или лепестковым клапаном внизу. В верхней части трубы вырезают “окошко” для извлечения грунта, вершину оснащают проушиной под торс.

Привязанную к тросу, перекинутому через блок, желонку свободно кидают на забой. Падая вниз она разрыхляет грунт и захватывает его клапаном. Процесс повторяют несколько раз перед извлечением из ствола желонки. Извлеченную из скважины желонку освобождают от грунта: переворачивают и вытряхивают его через отверстие.

Этот способ пробивания шахты считается очень трудозатратным, но эффективным. К тому же насыщенные водой пески и рыхлые осадочные породы извлечь из скважины можно только ударно-канатным способом. При желонировании не используется бурильный раствор, благодаря чему с ним нельзя перепутать появившуюся в скважине грунтовую воду.

Благодаря высокой трудоёмкости этот метод превосходит по цене роторный. Кроме того, если целью является прохождение дальше первого водоносного горизонта, придется понести затраты на изоляцию шахты от водоносов, которые расположены выше.

Для этого применяют дополнительные обсадные трубы. Кроме увеличения расхода материалов, растет и объём работ, которые выполняют специалисты. Поэтому такое сооружение обойдется недешево.

Еще информацию о том, как пробурить водозаборную скважину без оборудования, вы сможете получить, ознакомившись с представленной нами статьей.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик наглядно представит процесс бурения скважины вручную с установкой обсадки и фильтра в обсадную трубу:

Каждый вид скважины на воду имеет свои преимущества и собственные недостатки.

Теперь, когда вы получили представление о виде скважин, их устройстве и методах сооружения, вам будет проще сделать выбор в пользу той или иной конструкции, исходя из особенностей вашего участка и из собственных финансовых возможностей.

Если вам доводилось бурить скважину собственными руками, расскажите нам о том, насколько сложен или прост был процесс в исполнении. Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке. Задавайте вопросы, делитесь впечатлениями, размещайте снимки по теме статьи.