Шаг 2. Системы водоснабжения участка
При выборе источника хозяйствен но-питьевого водоснабжения дачного или усадебного дома следует принимать во внимание местные условия, которые определяют выбор той или иной системы водозабора. При этом требуется расчет норм расхода воды, которые зависят не только от уровня благоустройства дома, но и от наличия огорода, сада, подсобного хозяйства. Необходимо учитывать значительный расход воды на хозяйственные нужды.
Очень часто вода в централизованный водопровод подается по определенному графику. Поэтому рекомендуется иметь на участке ее гарантированный запас. В большинстве случаев при организации системы водоснабжения отдается предпочтение подземным источникам.
Для поливочного водоснабжения иногда устраивают специальный водопровод с подачей воды по наземным трубам или специальным водотокам.
Сад и огород хорошо поливать дождевой водой, которую следует собирать и хранить в открытых резервуарах, устанавливаемых в местах стока ее с крыш.
Садоводческие товарищества, как правило, снабжают подведомственные участки подземной водой, не требующей очистки, ключевой или артезианской.
И все же каждый владелец участка стремится организовать водоснабжение своего участка самостоятельно. В местах с неглубоким залеганием грунтовых вод устраивают мелкотрубные колодцы для одного или нескольких примыкающих друг к другу участков.
Прокладка дворового водопровода
Дачный и сельский дом даже при наличии централизованного водопровода оборудуют еще и летним поливочным водопроводом. Трубы для него укладывают на глубине 50–60 см с уклоном 0,003 в сторону ввода, чтобы поздней осенью можно было полностью сливать воду из системы. Нитку летнего водопровода обычно соединяют с водонапорным баком, оборудуя соединение пятью перекрывными вентилями и сливным патрубком с краном (рис. 6).
Лучшее время для прокладки водопроводных труб в траншеи – это конец лета – начало осени. При производстве данных работ часто возникает вопрос о сохранении плодово-ягодных кустарников и деревьев, оград и дорожек. Можно воспользоваться методом ручной копки с проколами. Этот способ заключается в том, что на определенном расстоянии друг от друга (3–4 м) по трассе водопровода копают колодцы размером 1,2 × 1,2 м и соединяют их проколами на заданной глубине. Чтобы точно совместить отверстия, берут длинный деревянный брусок, устанавливают его между колодцами строго в горизонтальном направлении и закрепляют на концах бруска отвесы на шнурах. Затем на каждом откосе отмеряют расстояние, равное глубине закладки водопровода, и получают центры проколов. Для получения проколов применяют специальную лопату с профилем рабочей части в виде полуокружности и удлиненной рукоятью. Очень производительно делать проколы с помощью шнекового ледобура, которым обычно пользуются рыболовы-любители. Только его необходимо удлинить, сделав вставку между рабочей частью (шнеком) и коленом с рукоятью. Для этих целей можно взять и садовый бур (ямокопатель).
В песчаных грунтах проколы легко делать обрезком стальной трубы большого диаметра, расклепав рабочий конец в виде конуса и заточив режущие кромки.
Перед укладкой труб в траншею с проколами их гидроизолируют на всю длину, оставляя чистыми только концы с резьбой, которые закрывают заглушками или заматывают пленкой. Трубы последовательно протаскивают через проколы и соединяют в колодцах муфтами, тщательно изолируя места стыков. При сплошной траншее всю нитку дворового трубопровода собирают на поверхности, а затем аккуратно опускают на дно траншеи с заранее устроенным определенным уклоном. Уклон обеспечивают с помощью строительного уровня, брусков и колышков.
Рис. 6. Прокладка дворового водопровода: а – методом проколов; б – профиль траншеи с распорками; в – создание уклона дна траншеи; г – устройство трубчатого водораспределительного колодца; 1 – строительный уровень; 2 – планка; 3 – отвес; 4 – совковая лопата с удлиненной рукоятью; 5 – прокол; 6 – шнековый (садовый) бур; 7 – колодец; 8 – песчаная отметка; 9 – боковые доски; 10 – распорки; 11 – подкос; 12 – труба; 13 – нулевой колышек; 14 – рабочий колышек; 15 – контрольный колышек; 16 – контрольная риска; 17 – вороток; 18 – газовый чугунный люк; 19 – отмостка с подготовкой; 20 – асбоцементная труба; 21 – гидроизоляция; 22 – кирпичная кладка; 23 – глиняный замок; 24 – вентиль; 25 – заземление
Вынимая каждый раз контрольный колышек, операцию повторяют снова и снова. Засыпав дно траншеи точно по торцам вкопанных колышков, получают гарантированный уклон дна траншеи. Ширина дна рассчитывается по формуле Д + 300 мм, где Д – диаметр трубопровода. Дно траншеи должно быть ровным, чтобы трубы не прогибались. Для этого дно лучше всего засыпать песком и смочить его. После прокладки трубопровод закрывают слоем земли 25–30 см, оставляя открытыми стыки. Затем проверяют водопровод при подаче воды под напором и окончательно засыпают его грунтом, уплотняя последний. В течение 2–3 лет в местах прокладки трубопровода не рекомендуется делать дорожки, цокольные заборы и другие подобные сооружения.
Источники местного водоснабжения
Для хозяйственно-питьевого водоснабжения дачных и приусадебных участков могут применяться поверхностные или подземные водоисточники. В некоторых случаях использование местных подземных источников даже более предпочтительно, чем подключение к централизованному водопроводу. Это целесообразно и экономически выгодно, особенно в районах, богатых подземными водами. Так, имея на приусадебном участке шахтный колодец с насосом, можно обеспечивать дом и хозяйство водой даже в экстремальных условиях.
Кроме того, подземные воды с санитарно-гигиенической точки зрения считаются надежным источником питьевой воды. Однако, прежде чем приступить к использованию подземных вод в данном качестве, необходимо подвергнуть их анализу в санитарно-эпиде миологической станции.
Подземные воды бывают трех видов: почвенные (верховодка), грунтовые и межпластовые. Верховодка образуется на глубине 0,5–2,5 м за счет просачивания в почву атмосферных осадков, особенно в период весеннего паводка или обильных дождей. Со временем часть почвенных вод проходит в нижележащие горизонты, часть испаряется, и потому верховодка не может служить надежным источником водоснабжения. Грунтовые воды располагаются в первом от поверхности водоносном горизонте, под которым залегает водонепроницаемый слой. Они образуются за счет фильтрации атмосферных осадков через почву по всей площади, так называемой зоны питания (рис. 7).
Межпластовые воды залегают между двумя водонепроницаемыми пластами, верхний из которых называют кровлей, а нижний – ложем. Питание межпластового водоносного горизонта происходит лишь в местах выхода его на поверхность. При наклонном положении межпластовые горизонты становятся напорными. Иногда напорный уровень может оказаться выше поверхности земли, и тогда вода из скважины будет фонтанировать. Такие межпластовые напорные воды называют артезианскими. Они обладают хорошим вкусом, прозрачностью и надежны в санитарном отношении.
Рис. 7. Схема залегания подземных вод: 1 – водоносный горизонт межпластовых напорных (артезианских) вод; 2 – водоносный горизонт межпластовых вод; 3 – водоносный горизонт грунтовых вод; 4 – зона питания грунтовых вод; 5 – колодец, питающийся грунтовой водой; 6 – колодец, питающийся межпластовой безнапорной водой; 7 – артезианский колодец (напорный); 8 – родник (ключ); 9 – зона питания межпластовых вод; 10 – водоупорные слои
В низменных частях рельефа местности, чаще всего на склонах оврагов или возвышенностей, водоносный слой иногда выходит на поверхность земли, образуя родники, или ключи. Родники могут появляться в местах прорыва водонепроницаемой кровли напорных межпластовых горизонтов. Такой родник называется восходящим и является надежным источником питьевой воды.
Родники, ключи могут быть использованы для местного водоснабжения при правильном их оборудовании (каптаже) и достаточном количестве поступающей воды (дебит источника).
При выборе места для устройства водозабора лучше всего привлекать специалистов-гидрогеологов и представителей санэпидемиологической станции.
Участок, отведенный под рытье колодца или бурение скважины, должен располагаться на возвышенности и быть не менее чем на 50 м удален от канализации, выгребной ямы и скотного двора. Вблизи водозабора не допускается водопой животных и стирка белья.
Чтобы как можно более точно установить место для будущего колодца, необходимо определить, где наибольшее скопление подземных вод. Для этого владельцу участка потребуется «волшебная палочка» – лоза из ветки ясеня, клена, кизила или вяза (рис. 8). Лоза представляет собой стрелку примитивного прибора, коим является сам человек. Для изготовления лозы необходимо выбрать ветку с развилкой, где угол составляет 30–50°. Длина каждой ветки в развилке должна быть около 50 см. Там, где ветки сходятся, длина лозы составляет 6–8 см.
Рис. 8. Определение наибольшей глубины залегания под земных вод с по мощью лозы
Чтобы найти место концентрации подземных вод, надо взять лозу за расходящиеся концы, согнув в локтях руки под прямым углом. Лозу надо держать крепко, строго в горизонтальном положении. Слегка сближая ветки, можно почувствовать пружинистую силу лозы. Там, где залегают подземные воды, конец лозы слегка приподнимется.
Вместо веток деревьев иногда применяют два стебля камыша длиной 60 и толщиной 0,5 см, связав их, но с расстоянием 6–8 см. Только в этом случае пружина будет работать не при сжатии, а при разведении стеблей в стороны.
Индикатор определения подземных вод можно также изготовить в виде металлической рамки, согнув проволоку буквой Г. Обычно такой прибор держат в одной руке прямо перед собой (рис. 9).
Место, где подземные воды залегают на небольшой глубине, можно определить и по внешним признакам. Например, над таким местом к вечеру может появиться плотный туман, среди растений преобладают влаголюбивые камыш и осока, в воздухе здесь роем вьются комары и мошки, на фоне увядшей травы под палящими лучами солнца долго сохраняется свежая зеленая растительность.
И все же необходимо проконсультироваться со специалистами, прежде чем начинать работы. Самым надежным (но и наиболее дорогостоящим) способом поиска подземных вод является разведочное бурение. Информацию о наличии и глубине расположения водоносного слоя можно получить из выкопировки геодезического плана участка, который имеется в отделе главного архитектора района. Если такого плана нет, чтобы определить возможную глубину будущего колодца, необходимо обследовать все действующие колодцы в округе, изучить окрестные овраги, балки, выяснить места выхода ключей и родников.
В соответствии с требованиями санитарных норм вода должна иметь прозрачность не менее 30 см; цветность – не более 30°; не обладать никакими запахами и привкусами, не содержать нитратов. Показатель присутствия кишечной палочки в 1 л не должен превышать 10. Но все это касается питьевой воды, а качество воды для полива никак не регламентируется, и для этой цели могут быть использованы воды верховодки, близлежащего пруда или озера.
Рис. 9. Металлические рамки для поиска воды: а – обычная рамка из проволоки; б – усовершенствованная рамка
Итак, атмосферная вода проникает в почву на разную глубину, достигая водонепроницаемого слоя грунта, состоящего из плотных глинистых отложений. Вода может накапливаться в больших и малых объемах, образуя водоносные горизонты с примесью земли, песка и глины. Водоносных горизонтов в одном месте может быть несколько, что зависит от строения почвенного грунта. Водоносные горизонты находятся на разной глубине залегания, и в зависимости от этого различают верховодку – на глубине до 4 м; почвенные воды – на глубине до 10 м; грунтовые – на глубине до 40 м; артезианские – более 40 м. Колодцы оборудуют как раз для того, чтобы добыть воду из водоносных горизонтов. Даже если на участке имеется водопровод с хорошей питьевой водой, колодец никогда не будет лишним.
Во все времена колодец являлся важным сооружением на дачном и приусадебном участке. Дворовый колодец всегда выручит в случае прекращения подачи воды или ее слабого напора в водопроводе, поможет обеспечить полив сада и огорода в самые засушливые летние дни. Да и по вкусу прохладная колодезная вода не идет ни в какое сравнение с водопроводной.
Колодцы могут быть шахтными или трубчатыми. При небольшой глубине залегания водоносного слоя (8–10 м) предпочтительнее сооружение шахтного колодца.
Устройство шахтного колодца
Преимущества шахтного колодца заключаются в том, что его можно строить из подручных материалов, используя обычные инструменты.
Кроме того, он обеспечивает гарантированный объем чистой воды, а извлекать ее можно с помощью различных насосов и механических подъемных устройств. Шахтный колодец более практичен, чем трубчатый, так как позволяет даже при отсутствии электричества обеспечивать хозяйство водой, поднимая ее бадьей или ведром.
Оголовок колодца можно снабдить технической камерой для размещения в ней инженерного оборудования – насосной установки, гидропневматического бака или ручного насоса (рис. 10). Учитывая, что высота бытовых насосов некоторых типов не превышает 6 м, сооружение технической камеры позволяет обеспечить оптимальные условия их работы, кроме того, является утепленным помещением для использования колодца в зимних условиях.
Техническую камеру делают из тех же материалов, что и сам колодец. Диаметр колодца выбирают в зависимости от того оборудования, которое хотят установить для подъема воды, но не более 1,5 м. Чуть ниже уровня промерзания на оголовок колодца кладут бетонную плиту с отверстием для доступа к воде. На это перекрытие устанавливают расширенный оголовок с ходовыми ступенями. Сверху колодец закрывают откидывающимся люком или крышкой. Снаружи камеру покрывают гидроизоляционным слоем глины толщиной 30–50 см и оборудуют вентиляционный стояк диаметром 10 см. Вокруг оголовка устраивают отмостку или утепленный короб, если в этом есть необходимость.
Рис. 10. Шахтный колодец с технической камерой для гидропневматического бака: а – общий вид (в разрезе); б – устройство ножа (разрез); 1 – вибрационный насос; 2 – нож; 3 – бетонное кольцо; 4 – гидропневматический бак; 5 – плита перекрытия; 6 – подающий трубопровод; 7 – крышка; 8 – ходовые скобы; 9 – от мостка; 10 – глиняный замок; 11 – вентиляционный стояк; 12 – гидроизоляция; 13 – деревянная обойма
Основная часть каптажа шахтного колодца – стенки шахты, укрепленные с помощью бетонных колец, природного камня, кирпичной кладки или деревянного сруба. Шахту для колодца заглубляют в водоносный горизонт на 1,5–2 м, чтобы обеспечить объем чистой, отстоявшейся воды на глубину не менее 1 м. Для нижней части сруба колодца, которая постоянно находится в воде, используют крепкую древесину, не влияющую на вкус воды (дуб, вяз, лиственница, ольха, береза). Часто весь сруб выполняют из сосновой древесины, которая сохраняется в течение 20 лет (рис. 11). Срок службы соснового сруба можно увеличить, пропитав предварительно древесину антисептиком, например крепким раствором марганца. Вяжущий привкус от дуба и смолистый от сосны постепенно исчезает.
Диаметр поперечного сечения сруба выбирают в зависимости от глубины колодца. Обычно это 1 × 1 м или 1,5 × 1, 5 м. Венцы рубят из бревен диаметром 12–18 см или деревянного бруса с сечением 10 × 13 см. При этом отдельные венцы сруба подгоняют заранее, обтесывая внутреннюю стенку колодца на плоскость. Венцы вбивают по горизонтали в пазы, по углам соединяют в «косую лапу», а по вертикали крепят дубовыми шпонками.
Строительство колодца начинают с того, что готовят сруб высотой 1,7–2 м. Затем размечают место для шахты и глиняного замка и начинают копать. Когда грунт будет вынут на глубину 1–1,5 м, в яму опускают собранный заранее деревянный сруб. Затем делают водоупорный замок со всех сторон из утрамбованной глины глубиной и шириной около 1 м.
Копку шахты продолжают, выбирая грунт на толщину венца равномерно со всех сторон, и подводят бревна следующих венцов, соединяя их между собой временными скобами. Чтобы избежать перекоса и разрыва стенок колодца, через каждые 4–5 венцов два нижних параллельных бревна делают длиннее рядовых на 20–25 см и закладывают эти удлиненные концы в специальные гнезда, выкопанные для них в стенах шахты. Иногда плывун (обильный водоносный слой) не позволяет подвести нижнюю часть сруба шахтного колодца. В этом случае в него заранее опускают коробку, собранную из толстых досок, и продолжают вынимать грунт, стремясь вкопать ее как можно глубже.
Рис. 11. Устройство шахтного колодца с деревянным срубом: 1 – ворот; 2 – свайка крепления ворота; 3 – водоотводная канавка; 4 – сруб из деревянных пластин; 5 – гравий; 6 – глиняный замок; 7– крышка колодца; 8 – дощатая обшивка
Затем на дно насыпают слой крупнозернистого песка, а сверху мелкий щебень или гальку толщиной 20–25 см, чтобы при эксплуатации колодца со дна не поднималась муть (рис. 12).
Некоторые специалисты во избежание заиливания дна рекомендуют выкладывать его толстыми досками с отверстиями. Это также облегчает чистку колодца.
Самыми практичными, долговечными и простыми в строительстве считаются шахтные колодцы из стандартных железобетонных колец высотой 0,6–0,9 м и диаметром 1, 1,25 и 1,5 м. Иногда для строительства колодцев используют бетонные трубы диаметром 50–80 см и длиной 3–4 м, но применяют их лишь для устройства колодцев глубиной не более 6 м, так как для выемки грунта надо делать шахту диаметром не менее 1 м с креплением стенок посредством распорок.
Устройство колодца из бетонных колец
Кольца для такого колодца также можно изготовить своими силами. Для этого нужно провести определенную подготовительную работу Сколачивают из толстых досок щит такой площади, чтобы диаметр бетонируемого на нем кольца был меньше на 35–40 см. Затем из четырех листов кровельного железа необходимо изготовить опалубку высотой 25 см (рис. 13).
Рис. 12. Устройство шахтных колодцев: а – колодец с деревянным срубом и вибрационным насосом; б – колодец из природного камня, кирпича или бетона с ручным насосом; 1 – шланг; 2 – вибрационный насос; 3 – песок; 4 – щебень; 5 – коробка; 6 – деревянный сруб; 7 – глиняный замок; 8 – отмостка; 9 – будка; 10 – вентиляционный стояк; 11 – ввод электросети; 12 – застекленное окно; 13 – излив с краном; 14 – крышка; 15 – запорный вентиль; 16 – подземный трубопровод; 17 – дренажное (сливное) отверстие диаметром 2–4 мм; 18 – тяж; 19 – рычаг; 20 – вороток; 21 – насос БКФ; 22 – бетон или кирпичная кладка; 23 – водозаборный фильтр
Листы железа следует скрепить так, чтобы образовалось 2 пояса. Диаметр внутреннего пояса – 80 см, внешнего – 94 см. Листы железа соединяют болтами. При этом гайки должны располагаться снаружи. Железные пояса вставляют один в другой. Зазор между ними и будет соответствовать толщине стенки будущего бетонного кольца.
Опалубку закрепляют на деревянном щите с помощью деревянных распорок, вставляя между поясами 4 вкладыша из дерева длиной 7 см каждый. Бетонный раствор готовят из цемента, песка и щебня в пропорции 1: 3: 4. Цемент и песок хорошо перемешивают вилами в специальной емкости для раствора. Затем порциями вливают в смесь чистую питьевую воду и тщательно размешивают. Только после этого добавляют в раствор щебень и еще раз перемешивают.
Подготовленную опалубку заполняют раствором, постепенно утрамбовывая ее деревянным бруском подходящего размера. При изготовлении бетонных колец удобнее всего работать вдвоем – один укладывает раствор в опалубку, а второй трамбует его. Как только опалубка будет заполнена на четверть высоты, на раствор укладывают арматурное кольцо. Второе кольцо кладут при заполнении опалубки раствором на три четверти.
Когда опалубка будет заполнена доверху, удаляют деревянные вкладыши. Кольцо оставляют в опалубке на 10 дней. Затем осторожно развинчивают болты и снимают железные детали опалубки.
Рис. 13. Щит и опалубка для изготовления бетонных колец: 1 – арматура из проволоки; 2 – наружные распорки; 3 – внутренние распорки; 4 – опалубка; 5 – деревянный щит; 6 – деревянные вкладыши
Бетонное кольцо ставят на ребро и перекатывают его на отведенное место, чтобы за будущие 2 недели бетон окончательно затвердел.
Последующие кольца следует изготовить таким же образом. Число колец будет зависеть от глубины залегания водоносного слоя. Обычно требуется от 10 до 15 колец. Перед тем как устанавливать кольца, выкапывают яму диаметром 1,3–1,5 м, глубиной 50 см.
Чтобы избежать обвалов грунта, шахтные колодцы из бетонных колец строят, опуская кольца вниз и наращивая сверху следующие. Этот способ достаточно прост и удобен, однако требует ускоренной работы в течение 2–3 дней при сухой погоде, так как при затягивании сроков может произойти обвал грунта, заклинивание уже опущенных на глубину колец и сведение результатов труда к нулю.
При проходке шахтных колодцев в слабом грунте принято использовать специальное приспособление – нож, представляющий собой деревянную обойму с закрепленным на ней болтами Г-образным стальным профилем. На деревянную обойму устанавливают бетонное кольцо, и часть с ножом, выступающая на 50 см, обеспечивает равномерный кольцевой зазор при дальнейшей проходке шахты. Нож можно сделать из стального уголка 5 × 5 см, высверлив в углу полок отверстия 6–7 мм с шагом 4 см (рис. 14).
С помощью ножовки вырезают треугольные пазы и сгибают уголок в кольцо нужного диаметра.
Равномерно подрывая грунт по периметру ножа, кольцо равномерно опускают на всю его высоту, сверху наносят цементный раствор, заводят и устанавливают следующее кольцо.
Затем продолжают выемку грунта. Кольца опускаются под собственной тяжестью, срезая ножом мелкие неровности на стенках шахты. При строительстве колодца таким способом целесообразно использовать простой прием, который позволяет эффективно контролировать равномерность опускания кольца.
Для этого следует взять 4 одинаковые опоры в виде деревянных брусков или кирпичей, выкопать с диаметрально противоположных сторон 4 углубления под кольцом, вставить туда опоры. После этого равномерно удаляют грунт между опорами до тех пор, пока кольцо не встанет на опоры. Затем осторожно вынимают грунт из-под опор, и кольцо равномерно опустится на грунт. Эту операцию повторяют многократно. Грунт из шахты поднимают бадьей с помощью лебедки или простой треноги.
При сооружении шахтного колодца необходимо соблюдать определенные правила техники безопасности. Так, работающий в шахте должен обязательно иметь на голове каску или защитный шлем, а на ногах – резиновые сапоги с теплыми носками. Механизм для подъема грунта, веревку и бадью необходимо надежно закрепить.
Оголовок шахтного колодца следует вывести на 0,7–0,8 м выше поверхности земли и оборудовать отмосткой. Для этого уровень грунта поднимают на 25 см, делают уклон от колодца и мостят с радиусом 2 м кирпичом или булыжником по утрамбованному песку. Можно забетонировать отмостку или выложить фигурной бетонной плиткой. Для отвода талой и дождевой воды по всему периметру отмостки делают водоотводные канавки, также мощенные бетоном.
Рис. 14. Нож, изготовленный из стального уголка
Сруб колодца накрывают крышкой или устраивают над ним навес. Если в колодце предусмотрен насос для круглогодичной эксплуатации, на уровне поверхности земли внутри шахты делают еще одну крышку, чтобы насос не замерзал в зимнее время.
Шахтный колодец, предназначенный для местного водопровода или полива, оборудуют насосом. Насосы бывают различных типов. Например, электромагнитные насосы могут использоваться круглогодично. Притом что они постоянно опущены в воду, такие модели надежны, экономичны и отличаются хорошими техническими показателями. Электромагнитный насос подвешивают в колодце с помощью прочного капронового шнура на высоте 20–30 см ото дна.
Насос соединяют с трубопроводом посредством резинового шланга длиной не менее 2 м. Дворовый трубопровод вводят в колодец через гильзу и для удобства выполняют в виде колена, в верхней точке которого врезают излив с краном для водоразбора, а на самом колене устанавливают запорный вентиль. При круглогодичной эксплуатации колодец обязательно должен быть оборудован вентиляционным стояком, чтобы вода не приобретала затхлый запах.
Насос обычно подключают к автоматике, работающей по сигналу датчика уровня в водонапорном баке. Кроме того, необходимо предусмотреть использование обыкновенного выключателя, чтобы для полива или в случае пожара насос можно было отключить от водопровода.
В простейшем варианте системы водоснабжения подавать воду в водонапорный бак можно с помощью ручного насоса типа БКФ–4. Для этого его устанавливают на специальную подставку возле самой воды и соединяют с верхним рычагом с помощью двух тяг и двуплечей качалки. К дворовому водопроводу насос подключают через запорный вентиль, перед которым врезают излив с краном. При этом запорным вентилем управляют с помощью удлиненного воротка. В нижней части колена нагнетающей трубы необходимо просверлить отверстие диаметром 2–3 мм, чтобы полностью сливать из трубопровода воду во избежание ее замерзания в зимнее время.
Устройство трубчатого колодца
Трубчатый колодец еще называют водоразборной скважиной и сооружают на самом высоком месте участка, обеспечив отведение талых и дождевых вод. Кроме того, колодец размещают на участке с учетом удобного доступа. При выборе места для колодца необходимо учитывать геологические условия, с тем чтобы при наименьшей глубине колодец отдавал как можно больше воды. В зависимости от грунта определяют вид работ по устройству колодца. Можно производить ручное и механическое бурение с помощью буровой установки (рис. 15). Конечно, пробурить скважину намного легче, чем вырыть колодец, особенно если это делать вручную.
Определение притока воды к колодцу производят по формуле:
Q = 1,36 k (H2 – h2)
Lg (R/r),
где Q – приток воды;
k – коэффициент фильтрации грунта;
H – глубина водоносного слоя;
h – глубина воды в колодце;
r – радиус колодца;
R – радиус влияния.
Для мелкозернистых грунтов R = 100–200 м; для среднезернистых – 250–500 м; для крупнозернистых – 700–1000 м. Выбор r обусловлен размером бетонных обсадных колец. Стандартные кольца заводского изготовления имеют высоту 0,6–0,9 м, толщину стенок 5–9 см при диаметре 0,75–1 м. С увеличением r возрастает расход Q. При одних и тех же условиях эксплуатации колодец с большим r имеет большую вместимость, то есть противопожарный запас, а отдача воды колодцем некоторое время многократно превышает отдачу воды скважиной.
В песчаных, глинистых, суглинистых грунтах с небольшим содержанием галечника и валунов используют самодельную буровую установку. Бур выполняют из трубы диаметром 1 дюйм, с наружной винтовой резьбой на одном конце и шнековой винтовой поверхностью диаметром 200 мм (1–2 витка) на другом. На торец шнековой поверхности приваривают два стальных ножа.
При установке бура вертикально ножи наклонены к горизонтали и при вращении ввинчиваются в грунт, как штопор, разрыхляют и откладывают его в пазухи винтовой поверхности. После трех оборотов бур вынимают, грунт удаляют и повторяют все сначала.
Бур ввинчивается с помощью воротка – куска трубы длиной 1,5 м, соединенного с однодюймовым тройником с внутренней винтовой поверхностью. Тройник навинчивают на разборную штангу из труб длиной 1,5 м. Так пробуривают скважину глубиной до 1 м. Далее с помощью муфты присоединяют следующую трубу штанги и продолжают процесс бурения. Наращивание штанги позволяет бурить на глубину до 8 м. Если попадается водоносный слой, бурение прекращают и в скважину опускают обсадные кольца диаметром меньше диаметра скважины, чтобы избежать обвала стенок и засыпания ее грунтом.
Если водоносный слой залегает на большой глубине, бурение продолжают с использованием деревянной или металлической вышки-треноги высотой 3–6 м и более. В верхней ее части для выхода штанги устраивают отверстие. Для подъема штанги треногу оборудуют лебедкой. При прохождении твердых, сухих пород в скважину периодически подливают воду.
Рис. 15. Буровая установка: 1 – бур; 2 – вороток; 3 – тройник; 4 – разборная штанга; 5 – муфта; 6 – вышка-тренога; 7 – отверстие для штанги; 8 – лебедка
Предположим, что бурение проводится на глубине 15 м, вороток штанги возвышается на 1 м от земли, бур набрал грунт и его надо извлечь на поверхность. Лебедкой поднимают всю штангу на высоту 8 м, при этом ее верхний конец проходит в отверстие треноги. У поверхности земли треногу разъединяют, крючком лебедки подцепляют за нижнюю часть и поднимают. Затем, перехватив еще раз бур крючком лебедки, поднимают и чистят. Снова в скважину бур опускают в обратной последовательности.
Достигнув водоносного слоя, бурение прекращают и приступают к монтажу обсадных труб, которые могут быть металлическими, керамическими или бетонными, но непременно меньшего диаметра, чем диаметр скважины. Трубы монтируют секциями на высоту вышки, соединяют и опускают в скважину.
Торец нижней обсадной трубы наглухо заделывают и перфорируют на высоту до 2 м, просверливая в шахматном порядке множество отверстий диаметром 10–12 см, превращая конец трубы в фильтр. Снаружи трубу обертывают стеклотканью или сеткой из меди или латуни, чтобы избежать засорения отверстий грунтом.
По окончании монтажа конец верхней обсадной трубы должен возвышаться над поверхностью не менее чем на 0,8 м. Над ней следует соорудить шатер из досок, вырыть вокруг скважины отводную канаву или устроить глиняный замок толщиной 0,3 м, радиусом не менее 1 м (рис. 16).
При бурении скважины может встретиться плывун – влажный слой мелкого песка. Если толщина плывуна менее 1 м, обсадные трубы опускают на всю высоту верхней части скважины, включая высоту плывуна, и бурят скважину буром меньшего диаметра. Если слой плывуна более 1 м, его толщину сначала измеряют арматурным прутом.
Тогда из жести изготавливают отрезок трубы диаметром, равным диаметру скважины, и высотой на 15 см больше толщины плывуна. Подогнув торцевые стенки трубы в сторону от полости скважины, ее опускают внутрь и перекрывают плывун.
Дальнейшее бурение выполняется буром диаметром 1 дюйм. В первое время, пока не сформируется естественный песчаный обратный фильтр, необходима периодическая откачка воды из скважины, так как из водоносного слоя через фильтр будет просачиваться мелкий песок.
Если при бурении скважины встречаются известняки, песчаники или скальные породы, приходится работать долотом, стараясь при каждом ударе поворачивать штангу на небольшой угол (15–20°), чтобы обкалывание породы шло равномерно. Но все же, если на пути скважины попадутся валун или скальная порода, лучше отказаться от дальнейшего бурения в этом месте.
Иногда садоводы применяют бурение с помощью насоса. Таким способом скважину до 10 м глубиной можно пробурить за 3 часа. Кроме насоса, понадобится труба диаметром 120 мм, на нижнем конце которой выпиливают острые зубья, а на верхнем устанавливают фланец диаметром 180 мм. В центре фланца на резьбе крепится проходной штуцер со шлангом для подачи воды от насоса.
Сначала следует выкопать яму диаметром 50–60 см и глубиной 1 м. В яму строго вертикально устанавливают трубу. Вода подается из емкости не менее 500 л. Под давлением поступающей воды почва размывается, и труба постепенно погружается. Для лучшего и более равномерного погружения трубу медленно поворачивают. Зубья разрушают землю, а вода выносит ее на поверхность.
Рис. 16. Устройство скважины: а – нижняя, подземная, часть; б – верхняя, надземная, часть; 1 – труба; 2 – сухой грунт; 3 – водонасыщенный грунт; 4 – сетка; 5 – перфорированная труба; 6 – забивной наконечник; 7 – шатер; 8 – отводная канава; 9 – насос; 20 – отмостка; 11 – глиняный замок
При бурении скважины буровой установкой промышленного производства можно достигать глубины более 30 м.
Устройство абиссинского трубчатого забивного колодца
Абиссинский колодец целесообразно строить в том случае, когда глубина залегания подземных вод не более 7 м. Абиссинский колодец состоит из наконечника-трубы и газовой перфорированной трубы-фильтра с расширенным наконечником, который пробивает ствол диаметром больше наружного диаметра трубы-фильтра. Кроме того, обязательной деталью абиссинского колодца является труба с клапаном внутри в виде шарика.
Вода поднимается за счет вакуума, образующегося под действием ручного насоса типа 5 КФ4, КР–3, КР–4, НР–3, НК–10, «Поток», «Урал» и других. Технология устройства абиссинского колодца очень проста и заключается в следующем.
Вначале копают шахту размером 0,8 × 0,8 × 1 м. Трубу-фильтр жестко соединяют с трубой, на которую надевают свободно перемещаемый груз (бабу) весом до 30 кг. На расстоянии 1 м от фильтра крепят стальной хомут – подбабок. На 1–1,5 м выше подбабка устанавливают второй хомут с двумя блоками. Трубу с фильтром, клапаном и наконечником устанавливают точно по центру выкопанной шахты и засыпают грунтом до верха шахты. Грунт вокруг трубы утрамбовывают, обеспечивая ее устойчивое положение. Чтобы труба была более устойчива, на дне шахты можно пробурить ствол глубиной 1 м и вставить в него конец трубы. Забивают трубу в грунт ударами бабы по подбабку до тех пор, пока последний не станет вровень с поверхностью земли. Затем подбабок вновь перемещают на 1 м в высоту и продолжают забивать трубу. И так до тех пор, пока в трубе не появится вода.
Но трубу забивают и дальше, чтобы фильтр погрузился в водоносный слой и уровень воды превысил верхний край фильтра на 0,5–1 м. Воду откачивают до полного осветления в течение 15–30 минут. Чтобы проверить наличие воды в трубе, в нее опускают маленькую трубку на шнуре, которая при соприкосновении с водой издает характерный хлопок. Абиссинский трубчатый колодец обеспечивает расход воды, равный 10–15 л/мин.
Каптаж ключей и родников
Совершенно справедливо будет утверждать, что владельцу участка очень повезло, если на его территории обнаружен природный родник. Если же таковой имеется неподалеку, организовать на его основе водоснабжение можно совместно с соседями. При использовании родника в данном качестве необходимо устроить каптажную камеру (рис. 17), в которой будет собираться запас воды. Камера должна быть со всех сторон закрыта, чтобы избежать замерзания и попадания в воду частиц грунта. Для восходящих родников обычно устанавливают бетонное кольцо прямо над выходом родника из-под земли. Перед каптажем родник следует расчистить от ила и наносов до самой основной породы, по которой проходит главная жила ключа.
При песчаной породе дно каптажной камеры покрывают слоем гранитного щебня или гальки, что будет служить обратным фильтром. Силу напора восходящего ключа определить очень сложно, и может получиться так, что сооружение каптажной камеры приведет к уменьшению притока ключевой воды. Чтобы избежать этого, лучше всего обеспечить родниковой воде свободный ток в водосборную камеру.
Рис. 17. Устройство каптажных камер для родников: а – восходящий родник; б – нисходящий родник; 1 – плита перекрытия; 2 – гидроизоляция; 3 – ходовые скобы; 4 – кирпичная кладка; 5 – вентиляционный стояк; 6 – переливная труба; 7 – водозаборная труба; 8 – вентиль; 9 – фильтр; 10 – обратный гравийный фильтр; 11 – бетонное кольцо; 12 – глиняный замок; 13 – сливная воронка с пробкой на цепи; 14 – гравийный фильтр; 15 – водоносный слой; 16 – дренажная стенка; 17 – нагорная водоотводная канава; 18 – открылки
Каптажную камеру нисходящего родника сооружают из природного камня или кирпича на цементном растворе, покрывают сводом и засыпают землей. Свод непременно оборудуют вентиляционной трубой с колпаком. Вода поступает в камеру через дренажные отверстия в стенке со стороны водоносной породы. Чтобы не допустить примешивания к родниковой воде дождевой и талой, необходимо соорудить вокруг каптажа «нагорные» отводные канавки, хорошо заизолировать стенки и кровлю, обустроить замок из жирной глины и отмостку.
Каптажную камеру следует оборудовать входным люком, водозаборной трубой, а также сливным патрубком и переливной трубой, объединенными в общий сток. Иногда устраивают каптаж и более сложной конструкции, где вода сначала попадает в отстойную камеру, затем процеживается в водосборную камеру, из которой и поступает в водопровод. При широком выходе водоносного слоя каптажную камеру делают с барражными стенками (открылками), чтобы обеспечить более полный сбор родниковой воды.
Извлечение воды из скважин и колодцев
Извлекать воду из скважин и колодцев можно двумя способами. Самый простой – ведром или специальной бадьей (рис. 18). Если внутренний диаметр скважины не превышает 200 мм, бадья должна быть меньшего диаметра, а ее высота – в 3–4 раза больше диаметра. Бадья представляет собой вертикальный стакан из тонкой стали диаметром 100 и высотой 600 мм. В дне стакана просверливают отверстие, прикрываемое изнутри обратным клапаном-«язычком». При опускании бадьи в скважину и соприкосновении ее с водой «язычок» приподнимается, и вода заполняет стакан. При поднятии бадьи «язычок» прижимается ко дну, и вода не выливается. При этом бадья не опрокидывается, и за 1 раз в нее входит не менее ведра воды. Для подъема бадьи используют крепкую капроновую веревку.
Из шахтного колодца также осуществляют порционное извлечение воды с помощью ведра или бадьи. Для этого над устьем колодца устанавливают деревянный или металлический горизонтальный барабан, к которому крепят цепь или веревку с бадьей, устье колодца закрывают крышкой-шатром. Иногда для подъема воды используют устройство типа журавля. В этом случае устье колодца оставляют открытым.
Для непрерывного извлечения воды из скважины и колодца используют насосы поршневые с ручным или механическим приводом, а также с электрическим (центробежные насосы, диафрагменные, шестеренные и вибрационные).
При извлечении воды из скважин лучше всего пользоваться погружными насосами типа «Малыш». Наружный их диаметр составляет 97—150 мм. Насос обеспечивает подачу Q = 1,5 м3/час при напоре до 45 м. В рабочем положении насос всегда должен находиться в воде, поэтому у него нет всасывающей трубы, иначе он быстро выходит из строя. К насосу подводят электрический кабель, шланг или трубу диаметром 0,5 дюйма, по которой подается вода (рис. 19). Насос иногда может перекачивать вместе с водой и мелкие частицы грунта. Масса погружного насоса не более 6 кг, его КПД невелик, он потребляет много электроэнергии и нуждается в интенсивной теплоотдаче.
Рис. 18. Бадья для извлечения воды из трубчатого колодца: 1 – стальной стакан; 2 – отверстие в дне стакана; 3 – клапан-«язычок»; 4 – вентиляционный стояк
Если глубина скважины до воды не более 7 м, откачку воды производят как погружными насосами, так и центробежными. Центробежный насос устанавливают вне шахты на поверхности земли.
Максимальная высота всасывания воды при нулевой температуре – до 10 м, а практически не более 7 м. Запуск центробежного насоса выполняется после предварительного заполнения водой самого насоса и его всасывающей трубы.
Для повторного запуска необходимо эту воду удержать в системе применением на конце всасывающей трубы обратного клапана (рис. 20). При этом требуется обеспечить герметичность между седлом обратного клапана и его подвижной частью. Если эти детали металлические, при попадании между ними твердой частицы образуется щель, и вода стекает в скважину. Повторный запуск при этом без заполнения насоса водой невозможен.
Обратный клапан с высокой степенью надежности можно изготовить самим. Одна из его контактирующих поверхностей должна быть эластичной, поэтому ее корпус выполняют из пластмассы.
Боковые стенки клапана представляют собой цилиндр, а дно и крышка – пластмассовые пластины. По бокам цилиндра имеются две уплотнительные прокладки, верхний патрубок, пластмассовая трубочка и язычок клапана из эластичной резины. Стяжные болты изготовлены из нержавеющей стали. Основание язычка обратного клапана следует прикрепить к нижней пластине со всасывающим отверстием с помощью пластины-накладки и маленького винта из нержавеющего металла.
Рис. 19. Работа погружного насоса: 1 – насос; 2 – скважина; 3 – обсадная труба с фильтром; 4 – электрический кабель; 5 – шланг или труба
Откачка воды из колодца механическим способом может производиться с помощью центробежного насоса, смонтированного на поплавке. В этом случае он работает при переменном уровне воды в колодце. Поплавок с насосом и электродвигателем должен свободно передвигаться по вертикали, и напорная труба или шланг не должны ему мешать, иначе поплавок опрокинется, и система выйдет из строя. На рис. 21 показан разрез колодца с поплавком из листа пенопласта на поверхности воды. На поплавке установлен центробежный насос с электродвигателем постоянного или переменного тока, к которому подведен электрический кабель, а от насоса выведена напорная труба. Рабочее колесо данного центробежного насоса закрытого типа, внешний диаметр насоса – 700 мм, подача воды – до 1,5 м3/час, напор до 20 м, частота вращения рабочего колеса до 15 об/сек.
Рис. 20. Обратный клапан для всасывающей трубы: 1 – пластмассовый цилиндр; 2 и З – пластмассовые пластины; 4 – уплотнительные прокладки; 5 – верхний патрубок; 6 – стяжные болты; 7 – язычок клапана; 8 – всасывающее отверстие; 9 – пластина-накладка; 10 – винт
Рис. 21. Схема откачки воды насосом, расположенным на поплавке: 1 – поплавок; 2 – насос; 3 – электрический кабель; 4 – напорная труба; 5 – цементный шов
Бытовые насосные установки
Насосы являются основными агрегатами системы водоснабжения садовых и приусадебных участков. Привод насоса может осуществляться от двигателя внутреннего сгорания, электромотора, электромагнита или же быть ручным.
Насосы всех типов предназначены для подъема воды из колодцев, скважин, бассейнов, прудов и других источников для снабжения ею участка. Предпочтение рекомендуется отдавать электромагнитным насосам, которые по своим экономическим, техническим и эксплуатационным показателям несколько превосходят насосы других типов.
Бытовой насос АН–2 К-9 приводится в действие двигателем внутреннего сгорания 2 СД-М1 мощностью 2 л. с. при максимальном расходе бензина 0,9 л/час.
Кроме двигателя, агрегат имеет бензобак, сам насос, всасывающий трубопровод и раму. Расчетная подача воды – 20 м3/час, расчетный напор – 18 м. Длина агрегата составляет 600 мм, ширина – 392 мм, высота – 602 мм, а весит он более 39 кг без учета веса всасывающей трубы.
Центробежный бензомоторный насос ЦБН-2 состоит из двигателя «Дружба-4» мощностью 4 л. с., центробежного насоса и приемного клапана. Производительность насоса 10 м3/час при расходе топлива 550 г/час и весе 9,5 к г.
Центробежный насос «Поток» при общем напоре 20 м имеет производительность 4,5 м3/час. Насос питается от сети переменного тока 220 В. Диаметр насоса – 200 мм, высота – 308 мм, вес – 5,3 кг.
Электронасос «Агидель» менее экономичен, чем предыдущий насос. При высоте 340 мм, диаметре 215 мм и массе 11 кг его производительность всего 1,5 м 3/час, а напор – 18 м.
Погружной электромагнитный насос НЭБ 1/20 питается от сети переменного тока 220 В. Масса насоса всего 7 кг. Он предназначен для извлечения воды из колодцев и скважин диаметром более 200 мм с любой глубины до 20 м. Объемная подача воды с глубины 20 м не менее 1000 л/час.
Насос должен работать погруженным в воду и не соприкасаясь со стенками и дном колодца (не менее 20 см до дна). Непрерывное время работы насоса не должно превышать 2 часа с последующим перерывом 15–20 минут. В сутки можно эксплуатировать насос не более 12 часов. Малогабаритный бытовой вибрационный электронасос «Родничок» питается от сети переменного тока 220 В, обладает производительностью 0,5 м3/час при длине 264 мм, диаметре 76 см и массе 2,4 кг.
Малогабаритные электромагнитные насосы «Малыш» и «Струмок» имеют одинаковые технические показатели. Объем подачи воды зависит от высоты подъема и при величине 1 м составляет 1500 л/час, а при 40 м – 370 л/час. Оба насоса водонепроницаемы и могут находиться постоянно погруженными в емкость или колодец.
Каждый владелец участка, использующий электронасос, должен помнить о правилах личной безопасности. Нельзя касаться включенного в сеть насоса, перемещать или поднимать работающий насос в водоеме, колодце или скважине. Отключать насос от сети следует с помощью реле, разъединяющего сразу оба провода. Ручной поршневой насос БКФ-4 приводят в действие рукояткой, закрепленной на валу. За двойной ход поршня перекачивается 1,3 л воды. Наибольшее число двойных ходов поршня при качании – 40 в минуту, наибольший напор – 30 м при высоте всасывания 4,5 м. Работу насоса обеспечивает механическая система из двух коромысел и удлинительных тяг.
Поршневой насос НР-3 с ручным приводом используют в трубчатом колодце в комплекте с обсадной трубой с фильтром. Внутри обсадной трубы размещают всасывающую трубу с обратным клапаном, подсоединенную к поршневой группе насоса. Производительность насоса за двойной ход – 1,1 л. Максимальная высота всасывания – 6 м при массе насоса 20 кг вместе с колонкой.
Для извлечения воды из озера, пруда или других водоемов лучше всего использовать электромагнитный насос, установленный на автомобильной камере. Камеру накачивают, перетягивают двумя параллельными бандажами из мягкой проволоки так, чтобы между ними вошло основание насоса. На проволоку кладут две деревянные планки сечением 3 × 4 см, к которым и прикрепляют насос с помощью шурупов. Во всасывающее отверстие насоса вворачивают отрезок трубы с резьбой на обоих концах и на нижний наворачивают фильтр так, чтобы он был выше нижней кромки резиновой камеры, иначе насос может быстро забиться грязью со дна водоема. В выходное отверстие насоса вворачивают вторую трубку и надевают на нее поливочный шланг.
Недостатком промышленных насосов является то, что они хорошо работают лишь с расходом влаги более 1,5 м3/час. На небольших водоемах можно использовать шестеренчатый или масляный насос от списанного грузового автомобиля типа ГАЗ-51. Для этого следует изготовить фланец, просверлив в нем 2 отверстия диаметром 1,9 см против масляных каналов, и приварить к каждому патрубок. При соединении насоса и фланца между ними помещают прокладку. Фланец закрепляют на рамке-основании с помощью специального кронштейна из уголковой стали. К тому же основанию присоединяют электродвигатель мощностью 0,4–0,6 кВт, обеспечивающий 1400 об/мин, что позволяет перекачивать 0,4–0,7 м3/час воды. Валы электродвигателя и насоса следует отцентрировать и сжать резиновой муфтой. Насос погружают в водоем вертикально и включают в сеть.
Самодельные насосные установки
Некоторые садоводы рекомендуют самодельные насосы для извлечения воды из небольших водоемов, колодцев и скважин. Например, устанавливают на треногу железную бочку. В стенку бочки вваривают выпускной кран. Сверху вставляют пробку с отверстием диаметром 30–40 мм и резьбой, чтобы можно было ввинтить в пробку штуцер. На штуцер надевают шланг диаметром 40 мм, другой конец которого опущен в водоем. Выпускной кран закрывают, вливают в бочку 300 мл воды и подогревают ее, включив подо дном примус или паяльную лампу. Вода быстро закипает, пар гонит воздух из бочки в водоем. Затем резко прекращают подогревать бочку, давление пара в ней падает, и вода устремляется в обратном направлении. Такой импровизированный насос накачивает 200 л воды за считаные минуты. Чтобы дело пошло еще быстрее, бочку утепляют, обертывают плотной тканью или мешковиной в несколько слоев.
Эффективно будет работать и насос, собранный следующим способом. Недалеко от берега озера или пруда в дно втыкают кол и привязывают к нему бревно весом 60–80 кг. Перпендикулярно к нему устанавливают небольшую латунную гофрированную трубку диаметром 0,8 см. Внутрь трубки вставляют 2 резиновых клапана и от ее верхнего конца протягивают к грядкам тонкий шланг. При ветре, дующем со скоростью 2–3 м/сек, волны будут мерно раскачивать бревно, гофрированная трубка станет сжиматься и расправляться, засасывая при этом 25–100 м3 воды в сутки.
Добывать воду из колодца можно с помощью длинной стальной трубы. Ее нижний край опускают под воду на 1,2–1,5 м. При глубине колодца до 10 м диаметр трубы должен быть от 60 до 100 мм, при глубине от 20 до 40 м – от 25 до 40 мм. Перед тем как окунуть трубу в колодец, необходимо пропустить через нее шнур с закрепленными на нем многочисленными одинаковыми шайбами из толстого каучука (можно вырезать из старых приводных ремней), диаметр которых равен внутреннему диаметру трубы. Место соединения каждой шайбы со шнуром заливают гудроном. Концы шнура связывают между собой. Этот бесконечный трос надевают на ворот колодца, где выдолблены пазы для шайб и прибиты упорные планки, которые цепляют шайбы на шнуре при вращении вала. Когда начинают крутить ворот, шайбы ползут вверх, захватывая и протаскивая по трубе порции воды. Этот самодельный водоподъемник в 20 раз производительнее обычного ручного способа извлечения воды из колодца.
В системах местного водоснабжения целесообразно автоматизировать включение и выключение насоса по уровню воды в водонапорных баках с помощью поплавковых или контактных датчиков.
Простейший поплавковый датчик состоит из поплавка, переключателя, блока, троса с упорами и груза противовеса. Он рассчитан на перепад до 150 мм между верхним и нижним уровнями воды. По мере расходования воды поплавок, опускаясь, поворачивает коромысло, которое замыкает контакты переключателя и с помощью магнитного пускателя включает насос. Выключение происходит в обратном порядке.
Поплавковый датчик надежной конструкции можно сделать самим из двух клавишных выключателей. Они рассчитаны на ток в 6 А, что вполне достаточно для запуска электромагнитных насосов.
Параллельное включение двух клавиш обеспечивает разрыв обоих проводов питания насоса, что отвечает требованиям техники безопасности. На рис. 22 приведены схемы самодельных автоматических устройств управления насосами, где НУВ – нижний уровень воды, ВУВ – верхний уровень воды, МП – магнитный пускатель, ПР – пусковое реле, Тр – трансформатор пускового реле, УВ – уровень воды, КВУ – контакт верхнего уровня, КНУ – контакт нижнего уровня, I–II – контакты включения магнитного пускателя, III–IV – контакты пускового реле.
На рисунке показаны варианты поплавковых датчиков. В первом варианте для открытых баков большой емкости поплавок соединен с противовесом с помощью тросика, перекинутого через блок. На тросике закреплен шарик, который по мере подъема или опускания поплавка, перемещаясь, включает или выключает клавиши двух параллельно закрепленных выключателей. Противовес уравновешивается регулировочным грузиком, закрепленным около поплавка.
При необходимости измерения уровня в колодцах, водосборных камерах и других глубоких резервуарах датчик делают в виде поплавка со штангой, которая, перемещаясь в направляющих с помощью ролика, обеспечивает срабатывание обоих параллельно закрепленных выключателей.
Для закрытых водонапорных баков применяются поплавковые рычажные датчики, которые можно оборудовать дополнительным клавишным выключателем аварийной сигнализации, срабатывающей при переполнении бака.
Рис. 22. Самодельные автоматические устройства управления насосами: а – электросхема с поплавковым датчиком; б – схема датчика с визуальным указателем; в – общий вид самодельного клавишного датчика; г – электросхема контактного датчика; д – схема рычажного датчика; 1 – бак; 2 – поплавок; 3 – блок; 4 – трос; 5 – упор; 6 – коромысло переключателя; 7 – противовес; 8 – насос; 9 – регулировочный груз; 10 – клавишные выключатели; 11 – шарик; 12 – клавишный выключатель аварийной сигнализации; 13 – корпус с клавишного датчика; ВУВ – верхний уровень воды; НУВ – нижний уровень воды; МП – магнитный пускатель; ПР – пусковое реле; Тр – трансформатор пускового реле; I–II – контакты включения магнитного пускателя; III – TV – контакты пускового реле
Контактный датчик можно выполнить из стальной трубы с двумя закрепленными на ней стальными пластинами, которые представляют собой контакты верхнего и нижнего уровня воды. Когда вода заполнит бак и достигнет верхнего контакта, электрическая цепь разомкнется, насос выключится. При расходовании воды и достижении ею уровня нижнего контакта насос включится.
В настоящее время в продаже имеется автомат управления и защиты, который легко используется в комплекте с любым насосом, включая и вибрационные типа «Малыш» (рис. 23), «Ручеек», «Оазис» и другие. С помощью этого устройства вода легко и быстро подается из любого резервуара – бака, колодца, скважины. Кроме того, в нем предусмотрена защита насосов от «сухого хода» и перепадов напряжения в сети. Если обзавестись дополнительным количеством армированного шланга, хомутов, кранов, несколькими тройниками, резьбовыми штуцерами и двусторонними сгонами, можно провести летний поливочный водопровод на участке более 10 соток. Следует знать, что это миниатюрное устройство не меняет давления в водопроводе – оно остается таким, какое создает работающий насос.
Для создания движения воды в искусственных водоемах также используют электронасосы. Самым простым устройством для приведения воды в движение является погружной водяной насос. Обычно такие насосы заключены в пластмассовый водонепроницаемый кожух, имеют небольшую мощность, потребляют мало энергии и вполне пригодны для сооружения фонтанов на дачных и приусадебных участках. При этом насос опускают в водоем так, чтобы он находился на высоте 10 см от поверхности дна. Обычно его устанавливают на кирпичи или опускают в черное пластмассовое ведро, которое ставят прямо на дно водоема. Можно заключить насос в керамический кожух, сделанный в виде природного камня. Насос подсоединяют к электросети с помощью тщательно заизолированного кабеля (рис. 24).
Рис. 23. Использование электронасоса «Малыш»: а – в шахтном колодце; б – в трубчатом колодце (скважине); 1 – насос; 2 – соединение провода со шлангом; 3 – капроновый шнур; 4 – резиновая пружинящая подвеска; 5 – провод; 6 – шланг; 7 – перекладина; 8 – вилка; 9 – кольцо; 10 – обсадная труба скважины
Технические характеристики насоса должны соответствовать фонтану. Так, при высоте струи до 1,2 м подойдет низковольтный погружной насос; при высоте струи до 2 м – погружной насос, работающий от электросети; при высоте струи более 2 м требуется применение надводного электронасоса.
Поршневой насос НР-3 работает с приводом от качелей. При этом вместо ручки насоса используют качели, соединяя шток поршня насоса с кривошипом, жестко закрепленным на шарнирной перекладине качелей (рис. 25).
Перед монтажом следующей насосной установки после бурения скважины копают яму глубиной 2,5 м, стенки и дно которой цементируют. Основанием насосной установки (рис. 26) служит оцинкованная труба, на верхнем конце которой монтируют насос, например «Кама-3», и заливное устройство, а на нижнем – фильтр с заборным клапаном. Фильтр изготавливают из отрезка трубы диаметром 2 дюйма и длиной 2 м. В ней просверливают как можно больше отверстий диаметром 8–10 мм. После этого трубу обертывают мелкой нержавеющей сеткой, продольный стык которой пропаивают, а концы припаивают к трубе. В верхнюю часть корпуса фильтра вставляют и закрепляют болтами переходную втулку с резьбовым внутренним отверстием. В нее сверху ввинчивают заборную трубу, а снизу – отрезок трубы того же диаметра и длиной около 190 см. На нижний конец этого отрезка трубы навинчивают корпус заборного клапана. Его располагают внутри фильтра в нижней его части.
Рис. 24. Принципиальные схемы технического решения по сооружению фонтана в водоеме: а – для пруда с фонтаном и погружным насосом; б – для водоема с фильтром и наружным насосом; 1 – розетка; 2 и 4 – трансформатор для понижения напряжений; 3 – защита – прерыватель питания по току утечки; 5 – подоконник; 6 – кабель; 7– форсунка; 8 – погружной насос; 9 – выключатель для сада; 10 – кабель; 11 – рубильник; 12 – пластмассовая труба; 13 – водонепроницаемый разъем; 14 – кожух насоса; 15 – фильтр; 16 – водонепроницаемый разъем
Рис. 25. Поршневой насос с приводом от качелей: 1 – качели; 2 – ручка; 3 – всасывающая труба; 4 – обсадная труба; 5 – обратный клапан; 6 – шток поршня; 7 – кривошип
Рис. 26. Насосная установка: 1 – нагнетательный патрубок; 2 – насос; З и 4– детали заливного устройства; 5 – бетонированная яма; 6 и 9 – заборные труба и клапан; 7 – переходная втулка; 8 – фильтр; 10 – наконечник; 11 – корпус клапана; 12 – прижимная пластина; 13 – винт; 14 и 17 – шайбы; 15 – эластичный язычок; 16 – входное отверстие; 18 – болт; 19 – регулировочное отверстие
Заборный клапан состоит из цилиндрического корпуса длиной 60 мм, наружным диаметром 40–45 мм. Корпус выполняют из нержавеющей стали или бронзы. В верхней части корпуса делают отверстие с винтовой резьбой под трубу диаметром 1 дюйм, а в дне – входное отверстие диаметром 20 мм. Внутри корпуса закрепляют язычок из резины, сверху и снизу которого для жесткости накладывают шайбы диаметром 25 и 15 мм. Язычок и шайбу в центре скрепляют болтом с гайкой 3–5 мм. Собранный язычок с помощью прижимной пластины и винта крепят основанием к стенке корпуса. В основании язычка делают регулировочное продолговатое отверстие.
В нижней части корпуса фильтра закрепляют на винтовой резьбе или двумя болтами стальную заглушку в виде конуса, что облегчает запрессовку насосной установки в пробуренную скважину После сборки установку заглубляют в скважину так, чтобы весь фильтр вошел в водоносный слой. На верхнем конце трубы монтируют заливное устройство, присоединяют шлангом насос и подключают его к электросети. Скважина готова к эксплуатации.
Рис. 27. Устройство для подъема воды: 1, 5 и 7 – трубопроводы; 2 – эжектор; 3 – обсадная труба; 4 – вентиль; 6 – насос; 8 – бак; 9 – выпускной трубопровод
При узкой скважине и глубине залегания воды 7–8 м можно использовать следующее самодельное подъемное устройство (рис. 27).
Для него понадобится насос типа «Кама-3». Напорный патрубок насоса через трубопровод соединяют с вентилем и напорным патрубком эжектора. Эжектор всасывающим патрубком соединяют с обсадной трубой скважины, а его диффузор через трубопровод – с установленным выше насоса баком емкостью 10 л.
Трубопровод связывает бак с всасывающим патрубком насоса. Бак также снабжают выпускным трубопроводом для подачи воды потребителю. Все соединения проверяют на герметичность.
Бак заполняют водой и открывают вентиль. Включают насос, из бака через него проходит вода, которая затем под давлением поступает через напорный патрубок эжектора в камеру смещения, и диффузор возвращается в бак. Благодаря такой циркуляции в камере смещения эжектора создается разрежение, и из скважины всасывается вода. Она поступает по трубопроводу в бак. Уровень воды в баке постепенно повышается, и она вытекает через выпускной трубопровод. Перед отключением насоса закрывают вентиль. Производительность насосной установки – 650 л/час.
Для подъема воды из скважины и колодца можно использовать силу ветра. Над устьем колодца устанавливают опору, на которой закрепляют подставку с водосборником. В нем размещают поплавок со смонтированной на нем крыльчаткой от ветрового двигателя. На оси крыльчатки крепят барабан с пористой резиновой лентой шириной 25 см и толщиной 3 см. Такую же ленту надевают на другой вращающийся барабан и опускают его в колодец. Сбоку барабана крыльчатки вдоль его оси монтируют отжимной вал, под которым размещают водоприемный лоток. Водосборник соединяют с резервуаром с помощью трубы. В нижней части резервуара устанавливают выливную трубу, в верхней – контрольную трубку, сообщающуюся с колодцем.
При вращении крыльчатки перемещается лента, пропитанная водой. Отжимной вал выжимает из нее воду, которая по лотку поступает в резервуар. С помощью такого устройства из колодца можно поднимать до 130 м 3 воды в сутки.
Самодельные приспособления и системы полива
Водонапорные емкости
При отсутствии централизованного водопровода дачный домик, садовый участок или сельскую усадьбу можно обеспечивать водой из местных источников с использованием водонапорного бака, который устанавливают на чердаке дома или специальной подставке на земле. Бак неплохо бы оборудовать датчиками уровня – автоматическими устройствами управления насосом.
Рабочий объем водонапорного бака выбирают в зависимости от предполагаемого суточного потребления (расхода воды). Если использовать бак для питьевой воды, его лучше сделать из нержавеющей стали или строительной стали с антикоррозийным покрытием. В самом крайнем случае для емкости можно использовать большую деревянную бочку.
Форму бака выбирают в зависимости от требуемого объема: небольшой бак делают квадратным или прямоугольным, а при значительном объеме – круглым. Водонапорный бак оборудуют подающей трубой диаметром 12–19 мм, а также отводящей, сигнальной переливной и спускной трубами (рис. 28). Если вода из местного источника содержит большое количество осадков, отводящую трубу подсоединяют немного выше дна бака, а спускную трубу объединяют с переливной, чтобы периодически сливать грязь. Для поддержания нормального водообмена в баке подающую и отводящую трубы устанавливают на диаметрально противоположных стенках, а в крышке предусматривают вентиляционные отверстия, прикрытые сетками, с целью предотвращения появления затхлого запаха воды.
Если водонапорный бак находится на чердаке дома или бани, деревянные балки следует предохранять от попадания на них влаги. Под бак необходимо установить поддон для сбора конденсата в виде деревянного настила, покрытого листовой оцинкованной сталью. Поддон надо устанавливать с небольшим уклоном к отверстию для слива конденсата. Внутри бака переливную и спускную трубы оборудуют воронками для обеспечения интенсивного слива.
Рис. 28. Устройство водонапорного бака: 1 – корпус бака; 2 – крышка; 3 – вырезы (вентиляционные с сеткой для установки датчиков уровня); 4 – подающая труба централизованного водопровода с вентилем и запорным поплавковым клапаном; 5 – сигнальная труба; 6 – переливная труба с воронкой; 7 – поддон; 8 – сливное отверстие поддона; 9 – общая труба (шланг) водослива; 10 – сифон с водоприемной воронкой; 11 – сливная труба с воронкой и вентилем; 12 – настил поддона; 13 – балка – подставка бака; 14 – балка перекрытия с подшивкой потолка; 15 – отводящая труба
Сад, огород, газоны и цветники на каждом садовом и приусадебном участках нуждаются в регулярном поливе теплой водой, поэтому обычно емкости для хранения и подогрева воды оборудуют на освещенном солнцем месте. Очень удобна в эксплуатации водонапорная емкость, которую устанавливают на высоте 3–4 м над землей (рис. 29).
Стойку для нее обычно делают из старых водопроводных труб или деревянных брусков. Для этого 4 опоры жестко скрепляют между собой, сверху устраивают настил из толстых досок и устанавливают там емкость, которую красят в черный или темно-коричневый цвет, чтобы вода быстрее нагревалась на солнце.
Емкость наполняют водой из централизованного водопровода с помощью шланга либо насоса из колодца или скважины, расположенной на участке.
Рис. 29. Водонапорная емкость для полива
Водоразбор осуществляется самотеком через поливочный шланг с насадками для разбрызгивания воды.
Традиционная система орошения на дачном и приусадебном участке состоит из водопроводных труб, проложенных поверх почвы на всей площади (рис. 30). Трубы снабжены кранами и насадками для разбрызгивания воды.
Водонапорная емкость спасает и в том случае, когда на садовом или приусадебном участке еще не провели электричество. Проще всего подыскать бочку емкостью 200–300 л, которую устанавливают на четырех столбах высотой 2,5–3 м. Верхнюю площадку укрепляют толстыми досками, а сами опоры усиливают стальным уголком. Воду в бочку подают ручным насосом из колодца или скважины. Бочку соединяют с летним душем и поливочным водопроводом. В ней всегда должна быть вода, и за этим надо следить. Чтобы она успевала прогреваться на солнце, необходимо после очередного заполнения бочки выдерживать паузу. Для контроля уровня воды в бочке можно сделать самодельный водомер. Он представляет собой двойной блочок, установленный на верхнем обрезе бочки. Через блочок перекидывают капроновый шнур, к одному концу (внутри бочки) которого привязывают массивный поплавок, а к наружному прикрепляют ярко окрашенный грузик. В нижней части бочки делают отметку, показывающую, когда емкость полная (рис. 31).
Рис. 30. Традиционная система поливочного водопровода: а – общий вид; б – монтажная схема; 1 – тройник; 2 – патрубок; 3 – стойка; 4 – кран; 5 – шланг с хомутом
Если на участке есть электричество, водоснабжение можно автоматизировать. В этом случае понадобятся 2 бочки по 200–300 л. Одну устанавливают на крыше душа, другую – возле колодца. Бочки ставят на одном уровне и соединяют между собой трубой. Кроме того, делают отводку к поливочному водопроводу. Подача воды из колодца в бочку А осуществляется с помощью вибрационного погружного насоса.
Устройство для автоматизации полива очень простое. На верхнем обрезе бочки А устанавливают поплавковый выключатель типа микровыключателя от холодильника, стиральной машины или какого-либо другого бытового прибора, но рассчитанный на ток 3 А (рис. 32). Как только уровень воды в бочке А снизится до определенной отметки, поплавок своим коромыслом замкнет сеть насоса, и он начнет подавать воду в бочку В верхнем положении поплавок разомкнет сеть, и насос остановится.
Рис. 31. Индикатор наполнения бочки
Рис. 32. Поплавковый выключатель
В большинстве случаев садоводы пользуются водой для полива из централизованного водопровода, и, казалось бы, нет надобности в создании резервных запасов воды. Но, во-первых, могут возникнуть непредвиденные поломки на водопроводе, во-вторых, в резервуаре вода хорошо прогревается, а в-третьих, сбор дождевой воды, свободной от кальция, обеспечит полив растений, которым вредна вода, богатая известью. Стекающую с крыши дома, бани, теплицы воду по сточной трубе направляют в большую пластиковую бочку емкостью 200–300 л. Бочку снабжают краном, располагая его на высоте 7–10 см ото дна. Поднимают саму бочку на небольшую высоту – так, чтобы под кран можно было свободно поставить ведро или лейку. Для слива излишков воды под верхним ободком бочки устанавливают отводную трубку, конец которой опускают в другую бочку или дренажный колодец. Чтобы в бочку не попадали листья и другой мусор, ее накрывают крышкой или сеткой. Один-два раза за сезон бочку для хранения и сбора дождевой воды рекомендуется мыть.
Гидропневматическая установка
По сравнению с водонапорным баком гидропневматический имеет определенные преимущества, позволяя несколько упростить монтаж водопровода и облегчить эксплуатацию, ремонт и контроль за его работой. Один из вариантов гидропневматической установки для отдельного дачного или приусадебного участка состоит из бака и компрессора, соединенных между собой воздушной трубкой. Воздух с помощью компрессора накачивают в гидропневматический бак под определенным минимальным давлением, при котором срабатывает реле на включение насоса. Таким образом, в баке постоянно поддерживается определенное давление, создающее необходимый напор воды. По мере растворения воздуха в воде вновь требуется включение компрессора. При полной герметичности воздушной части установки компрессор включают 1–2 раза в неделю.
Существуют гидропневматические установки без компрессора. Они состоят из 2 баков – воздушного и гидропневматического – или одного большого гидропневматического; все баки рассчитаны на работу под давлением до 5 кгс/см2. Баки соединяют между собой воздушной трубкой, на которой смонтированы реле давления, предохранительный клапан и зарядный штуцер системы. На напорном трубопроводе установлен обратный клапан, исключающий перетекание воды при отключенном насосе.
Перед началом работы установки через зарядный штуцер с помощью компрессора (можно использовать насосы от опрыскивателей, ножные, ручные автонасосы и т. д.) в систему накачивают воздух под давлением, величину которого подбирают опытным путем, так как это зависит от объема, занимаемого водой в гидропневматическом баке, и необходимого напора. Затем включают насос, питающий водой гидропневматический бак. При этом вода вытесняет воздух в воздушный бак, создавая определенное давление. При достижении необходимой отметки реле давления отключит насос. Вода, которая находится в напорном трубопроводе до обратного клапана, стекает через клапан насоса или дренажное отверстие, а освободившаяся часть трубы заполняется воздухом.
При следующем включении насоса эта порция воздуха поступает в воздушную полость гидропневматической установки и поддерживает в ней постоянное давление. При этом излишки воздуха стравливаются через предохранительный клапан. Таким образом, гидропневматическая установка работает в автоматическом режиме, обеспечивая самоподпитку воздушной части системы.
Промышленность выпускает гидропневматические баки емкостью 400 л для создания местной системы водоснабжения в сельской местности и на дачных участках. Бак рассчитан на максимальное рабочее давление 5 кгс/см2. Его высота 192 см, а диаметр 61 см. Бак комплектуется предохранительным клапаном, указателем уровня воды, контактным манометром и арматурой для установки.
Гидропневматическую установку (рис. 33) несложно собрать в условиях домашней мастерской. Возможны два варианта. В качестве водяного и воздушного баков используют 2 бытовых газовых баллона емкостью 50–80 л. В первом варианте в качестве воздушного бака применяется ресивер бытового компрессора, а также его предохранительный клапан.
У гидропневматического бака перед тройником устанавливают обратный клапан подъемного типа для запирания воды в установке при выключенном насосе. Самодельный обратный клапан можно собрать из подручных материалов: трубопроводной арматуры (тройника, шарика, пружины, регулировочной пробки). Тот бытовой газовый баллон, который будет использоваться как воздушный бак, не требует никаких переделок. А к баллону, предназначенному для гидропневматического бака, необходимо приварить 2 фланца с резьбой: снизу в днище для патрубка напорной трубы, а сверху – для электродного реле верхнего уровня воды.
Рис. 33. Виды гидропневматических установок: а – установка с двумя баками; б – установка с компрессором; в – электрическая схема; 1 – газовый баллон емкостью 50–80 л; 2 – запорный вентиль; 3 – предохранительный клапан; 4 – зарядный штуцер; 5 – реле давления; 6 – электродный сигнализатор уровня; 7 – питающий трубопровод; 8 – обратный клапан; 9 – напорный трубопровод (от насоса); 10 – колпачок; 11 – ниппель; 12 – штуцер от автокамеры; 13 – корпус бака; 14 – сварка; 15 – плюсовой контакт; 16 – минусовой контакт; 17 – фланец с резьбой; 18– электрод; 19 – изолятор; 20 – патрубок; 21 – прокладка; 22 – регулировочная пробка; 23 – пружина; 24 – шарик; 25 – тройник; 26 – деревянный настил; 27 – резиновый коврик; 28 – ресивер компрессора; 29 – манометр; 30 – воздушная трубка; 31 – насос; ВУВ – верхний уровень воды; НУВ – нижний уровень воды; МП – магнитный пускатель; ПР – пусковое реле; Тр – трансформатор пускового реле; I–II – контакты включения магнитного пускателя; III–IV – контакты пускового реле
Электродное реле отключения насоса необходимо для предотвращения перелива в случае нарушения герметичности воздушной полости установки, и одновременно оно может служить датчиком аварийной сигнализации. Электродное реле представляет собой изолированный стержень, включенный в цепь промежуточного реле. Другой конец от промежуточного реле соединен на массу с корпусом баллона. При подъеме уровня вода замыкает электрод реле с корпусом баллона. Образовавшийся при этом сигнал поступает на промежуточное реле, которое прерывает контакты 1–2-й цепи магнитного пускателя. Электродное реле вполне доступно для изготовления своими силами, в чем может помочь рис. 33.
Длину и монтажный диаметр электрода выбирают в зависимости от расчетного уровня воды в баке. Главное, на что надо обратить внимание, – надежная изоляция стержня электрода от корпуса бака (баллона), который, в свою очередь, должен быть хорошо заземлен.
При выборе конструкции следует учитывать, что вариант с компрессором больше подходит для механизации полива на участке, поскольку позволяет использовать установку с большим по объему баком, вода в котором в течение дня нагревается на солнце, а включенный компрессор дает возможность производить полив под давлением, в том числе и разбрызгивателями на дождевальных установках.
Второй вариант с двумя баками более экономичен и удобен в эксплуатации при системе водоснабжения от шахтного или трубчатого колодца. Для подачи воды в гидропневматическую установку рекомендуется использовать электромагнитные вибрационные насосы типа «Малыш», «Струмок» и т. п.
Так как подпитка установки воздухом происходит в результате опорожнения напорного трубопровода, следует учитывать, что при напоре до 5 м вода вытекает самотеком через зазор в клапане насоса, а при более сильном клапан закрывается обратным давлением. В этом случае для обеспечения самослива раскаленным шилом проплавляют дренажное отверстие диаметром 2–3 мм у выхода из насоса.
Дворовую сеть водопровода делают с уклоном 0,02–0,03 в сторону колодца, чтобы обеспечить надежное опорожнение напорного трубопровода. Баки соединяют между собой медной воздушной трубкой, на которой припаяны штуцеры для реле давления, предохранительного клапана и зарядки воздушной полости установки.
В качестве штуцера зарядки обычно используют ниппель от автокамеры, который припаивают к трубке в удобном месте. Предохранительный воздушный клапан регулируют по максимальной величине давления в установке, стараясь, чтобы оно было как можно меньше. Это значительно уменьшит время рабочего цикла нагнетания насоса, то есть даст ощутимую экономию электроэнергии и моторесурса. Как правило, для поливочного водопровода с учетом глубины колодца это давление выбирают в пределах от 0,1 до 0,2 кгс/см2.
Реле давления (электроконтактный манометр) выдает управляющий сигнал на магнитный пускатель, через контакты которого включается и выключается насос. К этой электросхеме в случае необходимости может дополнительно подсоединяться звуковая или световая сигнализация.
Баки гидропневматической установки монтируют как вертикально, так и горизонтально, но при условии, что расстояние между ними должно быть не менее 0,6 м. Такое же расстояние предусматривается от баков до стен и перекрытий.
Дождевальные установки
Следующее устройство для полива – дождевальная установка консольного типа (рис. 34). Опорой установки служит труба диаметром 70 мм, забетонированная в основании. На нее шарнирно устанавливают стрелу длиной 8 м из трубы диаметром 45 мм. На стрелу натягивают проволоку с кольцами, с помощью которых по ней перемещается резиновый шланг. На шланг надевают разбрызгиватель от лейки и уравновешивают шланг противовесом. Нагретая за день вода из емкости по шлангу поступает к разбрызгивателю. Прекратить подачу воды можно, перегибая шланг возле разбрызгивателя или посредством крана, установленного на шланге.
Рис. 34. Дождевальная установка консольного типа: 1 – емкость; 2 – противовес; 3 – стрела; 4 – проволока; 5 – шланг; 6 – разбрызгиватель; 7 – опора
Следующее устройство для полива представляет собой систему вкопанных вертикально по всей площади участка коротких труб, к которым по земле проведен водопровод. При этом в трубы диаметром 2,54 см вставлены трубы диаметром 1,9 см. По мере надобности на тот или иной стояк навинчивают насадку таким образом, что внутренняя резьба заходит на внутреннюю трубу, а внешняя – на наружную.
Рис. 35. Дождевальная насадка из болта Мб
В верхней части насадки ввернут болт М6 (рис. 35). При подаче воды в систему она попадает в зазор между головкой болта и корпусом насадки и веером, распадающимся на капли, летит на землю. В зависимости от напора можно поливать растения в радиусе от 3 до 10 м при одинаково хорошем качестве распыления. Для его регулирования достаточно отверткой слегка повернуть болт. Как разбрызгиватель в самодельных опрыскивателях используют и обычную гайку.
Разбрызгиватель для орошения растений можно сделать и по-другому. На легкой переносной треноге, выполненной из уголковой стали или тонких труб, закрепляют вертикальную трубку диаметром 1,27 или 2,54 см. Снизу к ней подводят шланг от водопровода, а сверху вставляют переходник из отрезка более узкой трубки, на которую наворачивают гайку. Чтобы последняя сыграла роль разбрызгивателя, ее закрывают пластинкой с отверстием в центре для выброса струи. На небольшой рамке, приваренной к краям гайки, точно над отверстием на расстоянии, равном его диаметру, монтируют конус с углом 120–160°. Вырывающийся поток воды ударяется об эту преграду, разбивается и разбрызгивается дождем.
Переносную дождевальную установку можно сделать более производительной. Для этого легкую треногу высотой 80 см увенчивают кольцевой головкой с зажимным винтом. В захват вертикально вставляют трубку высотой от 10 до 51 см, диаметром 1,9 см, на нижний обрез которой надет шланг, идущий от водопровода. Сверху и под углом 90° к этой трубке приварена такая же трубка, только длиннее и запаянная с обеих сторон, в которую на расстоянии 55 см друг от друга врезаны 3 короткие трубки диаметром 1,27 см. На них насаживают распылители промышленного или собственного производства. Своими руками можно сделать щелевой распылитель из тонкостенной трубки внутренним диаметром 12 мм и длиной 70 см. С одного конца трубку плотно закрывают деревянной пробкой и запаивают. Отступив от обреза трубы 15 мм, с помощью напильника пропиливают сквозное отверстие размером 5 × 15 мм. Затем трубку аккуратно сгибают по дуге радиусом от 6 до 10 см и ее открытый конец вставляют в шланг (рис. 36).
Если под огород занята большая площадь, целесообразно сделать большую дождевальную установку, используя многоцелевую тележку на одном или двух колесах. Установка состоит из двух труб с рядом отверстий, которые крепятся к боковинам тележки. Через отверстия подведены шланги с тройником. Крепление шлангов осуществляется с помощью хомутов.
Рис. 36. Ручная дождевальная установка: 1 – трубы; 2 – боковины тележки; 3 – тройник; 4 – хомуты
Полив такой дождевальной установкой лучше проводить вдвоем, чтобы каждый катил свою боковину вдоль грядки. Если нет такой возможности, можно воспользоваться лебедкой, прикрепив трос от нее к краям передней поливальной трубы или боковинам.
Капельные системы орошения
Можно установить две металлические или пластмассовые бочки емкостью 200 л каждая на подставку высотой 40 см. Внутри бочки разделены на 4 части, в каждой из которых с помощью грузика утоплен конец полиэтиленовой трубки диаметром 4–5 мм. Каждый отрезок трубки должен быть не менее 15 м, чтобы с помощью этой системы можно было орошать самые отдаленные уголки сада. Чтобы осуществить эффективный полив деревьев, в 35–40 см от штамба каждого ставят консервную банку высотой 5–7 см с крышкой, свернутой в трубочку, куда и просовывают конец полиэтиленовой трубки. Вода из бочек поступает в трубки самотеком. Силу струи, вытекающей из каждой трубки, можно менять, сгибая ее под разными углами в 1–2 м от консервной банки и добиваясь, чтобы величина струйки колебалась в пределах 2–2,5 см. Тогда на землю через одинаковые интервалы попадают отдельные капли влаги, и почва без какого-либо вреда впитывает 8–9 л/час. Данная поливочная установка весьма эффективна и экономична. За сутки она позволяет полить 12 деревьев в возрасте около 20 лет. Каждое дерево получает в месяц 20 л воды. Испарение влаги при данном способе минимально при условии, что почва приствольных кругов закрыта скошенной травой.
Для устройства другой капельной системы орошения понадобится всего одна бочка емкостью 200 л. С одной стороны дно у нее следует вырезать, боковые стенки выкрасить в черный цвет, чтобы вода лучше прогревалась. Бочку устанавливают на помост высотой 1 м и соединяют шлангом с водопроводом. Для сохранения в бочке постоянного уровня воды у ее верхнего края врезают запорный клапан по типу сливного бачка унитаза, а с противоположной стороны на высоте 1 см ото дна – патрубок с перекрывающим вентилем. На патрубок надевают шланг и протягивают его в устройство, которое можно назвать каплерегулятором. Это прямоугольный деревянный ящик высотой 1,5 м, установленный прямо на земле. Под крышкой ящика горизонтально закрепляют отрезок стальной трубы диаметром 16 мм, а над ней подвешивают обычное оцинкованное ведро, в которое через стенку пропущен шланг из бочки. На шланге внутри ведра монтируют второй запорный клапан с укороченным рычагом поплавка. Днем ведро должно быть поднято на максимальную высоту, а ночью опущено до предела. В стенку ведра на высоте 5 см ото дна врезают трубку, наружный обрез которой сообщается с проложенным по участку трубопроводом, от которого во все стороны расходятся тонкие, диаметром 0,2–0,5 см трубочки со специальными капельницами.
Капельницы можно сделать из стержней для шариковых ручек. Из них извлекают металлические наконечники, швейной иглой удаляют шарики и промывают ацетоном.
В чистые наконечники со стороны большого отверстия набивают вату, чтобы она создавала дополнительное сопротивление напору воды и снижала частоту падения капель. Затем капельницы подсоединяют к трубочкам и располагают так, чтобы от каждой из них до корневой шейки растения было не менее 5–6 см. В результате такая система позволит полностью удовлетворить потребность овощных культур во влаге. При этом, делая междурядья около 60 см, а расстояние между растениями 40 см, устраняют препятствия для рыхления почвы.
Можно несколько усовершенствовать данную систему капельного орошения, закопав прорезиненные шланги, идущие к овощным культурам, на глубину до 30 см, а капельницы вмонтировав в шланги с интервалом 60 см.
Капельные системы орошения не должны работать круглосуточно, их необходимо периодически выключать. Некоторые садоводы автоматизируют систему полива, для чего из емкости с водой выводят 2 трубы, одна из которых (короткая) соединена с ведром через «медленную» капельницу. Ведро, в свою очередь, соединяют жестким коромыслом со вторым ведром. Под каждым из них закрепляют магнитную защелку. Вверху от центра коромысла устанавливают ось, крепко соединенную с рукояткой крана, перекрывающего вторую трубу, идущую к растениям. Вода медленно наполняет первое ведро, которое опускается под ее тяжестью.
В определенный момент масса ведра перевешивает силу магнитной защелки под вторым, пустым, ведром, и оно начинает подниматься. При этом вертикальная ось поворачивает кран, и вода поступает к растениям. Параллельно часть ее через «быструю» капельницу переходит и во второе ведро. Спустя какое-то время оно наполняется и перетягивает магнитную защелку под первым ведром. Коромысло идет в обратную сторону а вертикальная ось снова поворачивает и уже закрывает кран на основной трубе. Объем ведер подбирают, исходя из необходимых сроков полива. При создании данной системы капельного полива следует помнить, что кран должен иметь угол открывания от 70 до 90° (рис. 37).
Рис. 37. Автоматическое устройство для регулирования капельного полива: 1 – емкость; 2 – малая труба; 3 – кран; 4 – основная труба; 5 – «быстрая» капельница; 6 – вертикальная ось поворота ведер; 7 – второе ведро; 8 – магнитные защелки; 9 – коромысло; 10 – первое ведро; 11 – «медленная» капельница
Автоматическое устройство для капельного полива можно сделать и по другой схеме. К водонапорному баку сверху прикрепляют отводную трубку от водопровода с установленным на ней дозирующим краном. С внутренней стороны крышки бака приваривают вертикальный стержень, к нему подвешивают качающееся коромысло, одно плечо которого короче второго на 8–10 см. На коротком плече прямо под водопроводной трубой монтируют чашу с клапаном в дне, а к обрезу большего плеча присоединяют тягу с задвижкой на конце. Когда весь рычажный механизм уравновешен, отверстия в центре задвижки и в центре выпускного отверстия в нижней части стенки бака должны совпадать. Под клапаном чаши на перпендикулярную направляющую насаживают поплавок типа поплавка из сливного бачка унитаза. Как только дозирующий кран на водопроводной трубе будет открыт, вода начнет поступать в чашу.
Постепенно чаша перевешивает массу большего плеча коромысла и тяги с задвижкой, которая трогается с места и закрывает входное отверстие в бак. Но вода продолжит поступать в чашу и, заполнив ее доверху, будет переливаться внутрь бака, а вместе с ее уровнем начнет подниматься поплавок. Когда он упрется в клапан чаши и откроет его, вода за несколько секунд выльется в бак. В то же время большее плечо с тягой и задвижкой перевешивает, скользит вниз. При этом центры задвижки и выпускного отверстия совпадают, и содержимое бака выливается наружу. При такой автоматической системе орошения срок заполнения бака водой регулируется поворотом дозирующего крана на тот или иной угол. Причем на полный слив воды из бака должно уходить меньше времени, чем на его наполнение до краев, иначе система не будет работать.
Самодельное устройство для экономного капельного полива садово-огородных культур можно сделать и следующим образом. Отрезают поливные трубки по длине грядок. Каждую трубку укладывают на грядку и прокалывают в ней тонким шилом отверстия рядом с каждым растением. Свободные концы трубок закрывают заглушками. Распределитель вытачивают из пластмассы или легкого металла. Он состоит из двух частей – корпуса и крышки. В корпусе выполнены резьбовые отверстия под крепежные болты и выходные штуцеры, а в крышке предусмотрены отверстия под крепежные болты и резьбовое отверстие для входного штуцера. Перед сборкой между корпусом и крышкой ставят резиновую прокладку. Распределитель легко устанавливается на нужном месте участка с помощью стержня, свободно входящего в специальное гнездо в корпусе (рис. 38).
Затем шланг от водопровода или водонапорного бака подсоединяют к входному штуцеру распределителя, а выходные штуцеры заранее соединяют с поливными трубками, разложенными по грядкам.
Рис. 38. Распределитель воды: 1 – корпус; 2 – крышка; 3 – крепежные болты; 4 – выходные штуцеры; 5 – входной штуцер; 6 – стержень; 7 – гнездо для стержня
Универсальная садово-огородная система
Существуют универсальные садово-огородные установки, которые позволяют в автоматическом режиме орошать, подкармливать растения и опрыскивать их от вредителей (рис. 39).
От герметичного бака емкостью 60 л протягивают по участку трубы диаметром 20 мм. В определенных местах к трубам подсоединяют вентили с отрезками труб, на которые надевают шланги при поливе и закрепляют их накидными гайками. На конце каждого шланга ставят штуцер, на который надевают различные насадки в зависимости от вида работ – для дождевания, распрыскивания инсектицидного раствора или подпочвенной подкормки растений (гидробур). Бак заполняют водой из колодца или водопровода, включают электродвигатель мощностью 0,26 кВт, который приводит в действие компрессор, нагнетающий в бак воздух. Через несколько минут давление в баке достигает 3–4 атм. На разводящих трубах открывают необходимый вентиль и начинают полив (подкормку или опрыскивание) растений. Пристальный контроль за уровнем давления в емкости не нужен, так как при достижении его величины в 4 атм реле давления через магнитный пускатель автоматически выключает электродвигатель, и компрессор останавливается. Несмотря на это, жидкость продолжает поступать из бака, поскольку там остается избыточное давление. Но включать снова компрессор не надо: при понижении давления в баке до 2,5–3 атм реле давления через магнитный пускатель включает электродвигатель и запускает компрессор.
Водоподающая установка
Полив на участке можно частично или полностью механизировать. Обычно подачу воды из водоема или емкости осуществляют с помощью электрического или ручного насоса. Но насосы вполне допустимо заменить самодельными водоподающими устройствами. Одно из наиболее простых и экономичных – незаслуженно забытый винт Архимеда, подающий воду на значительную высоту и обеспечивающий капельное орошение растений (рис. 39). Для его изготовления понадобится жесткая пластмассовая или легкая металлическая труба либо шест из твердого дерева. Вокруг трубы наматывают шланг и закрепляют на ней оба его конца. Чтобы на базе винта Архимеда собрать водоподающую установку, к одному концу трубы крепят конусообразный наконечник, а на второй устанавливают шкив. Затем вкапывают в землю опоры из труб разной высоты. При этом к двум длинным приваривают упоры. Затем на эти упоры и на две короткие трубы устанавливают открытый бак с краном. Винт Архимеда нижним концом упирают в подпятник в водоеме, а верхний конец крепят в подшипнике на кронштейне, который поддерживается растяжкой. К кронштейну хомутом присоединяют электрическую дрель, вращение которой передается на винт при помощи шкивов и клиноременной передачи. Оптимальную скорость вращения винта обеспечивают путем подбора диаметров шкивов.
Рис. 39. Водоподающая установка с винтом Архимеда: 1 – труба или шест; 2 – шланг; 3 – конусообразный наконечник; 4 – шкив; 5 – короткие опоры; 6 – упоры; 7 – открытый бак с краном; 8 – кронштейн; 9 – растяжка; 10 – электродрель; 11 – шкив; 12 – клиноременная передача; 13 – металлические опоры; 14 – продольные трубы; 15 – поперечная труба; 16 – одножильный провод или бельевая веревка
Если на участке отсутствует электричество, в качестве привода винта можно применить ветряной двигатель.
Для оборудования системы капельного полива от водоподающей установки на грядках ставят металлические опоры, а на них крепят продольные трубы с отверстиями, просверленными по длине на расстоянии друг от друга, равном расстоянию между растениями. Трубы соединяют с поперечной трубой, имеющей входной и выходные штуцеры (по числу продольных труб). К продольным трубам возле каждого отверстия привязывают отрезок одножильного провода или обыкновенной бельевой веревки. При этом нижний конец провода не должен касаться земли. Входной патрубок системы с помощью шланга соединяют с баком. В открытые концы труб вставляют заглушки.
При включении привода винт начинает вращаться, набирает в шланг воду и, перекатывая ее по виткам, выливает в бак. Оттуда вода самотеком поступает в горизонтальные трубы и сквозь их отверстия по проводам – к корням растений.
Эта установка годится и для струйного полива низкорослых культур. В данном случае отверстия в продольных трубах необходимо сверлить не в один ряд, а в два под углом друг к другу, чтобы струйки были направлены в стороны. При использовании этого способа полива не надо будет ставить многочисленные колья для поддержки растений: их можно подвязывать к проводам или веревкам, по которым вода поступает к корням.
Гидробур и другие приспособления
Чтобы подавать воду в глубинные слои почвы под определенным давлением, используют гидробур (рис. 40) – трубу со срезанным на «ус» концом. К трубе подводят шланг для подачи воды. Гидробур вводят в почву на требуемую глубину и включают воду.
Чтобы струей из шланга не размывало почву, особенно сразу после посева семян, садоводы обычно используют лейку, но и она не совсем удобна, так как вода из ее воронки течет неравномерно. Некоторые садоводы заменяют воронку на запаянную короткую трубку с пробитыми в ней мелкими отверстиями. Другой вариант представляет собой обыкновенное ведро. Поверх его чуть выступающего носика наложена и закреплена изогнутая расширяющаяся пластинка, похожая на обувной рожок. К внешнему краю пластинки припаяна поперечная пластинка, о которую ударяется поток воды и рассеивается веером.
Рис. 40. Гидробур для глубинного полива почвы: 1 – шланг с хомутом; 2 – патрубок; 3 – тройник; 4 – патрубок-рукоятка; 5 – заглушка; 6 – вентиль; 7 – труба гидробура; 8 – отверстия диаметром 4 мм; 9 – наконечник
Для полива овощей можно использовать одноколесную тачку. При этом кузов снимают, а на каркасе устанавливают большой бак, в бока которого впаяны с обеих сторон трубки такой длины, чтобы каждая перекрывала грядку по ее ширине. В нижней части трубок пробивают ряд небольших отверстий. Передвижную дождевальную установку провозят по центру междурядья и поливают сразу две грядки по сторонам от тачки с баком.
Для орошения деревьев и ягодных кустарников можно сделать приспособления из эластичного поливочного шланга. В стенках шланга высверливают или прожигают отверстия диаметром 4–6 мм на расстоянии 15 см друг от друга. Шланг сворачивают вокруг дерева или кустарника кольцом радиусом 50 см, надев оба конца на тройник, подсоединенный к общему поливочному водопроводу. Достаточно лишь с помощью вентиля крана отрегулировать напор воды. Для полива небольших кустарников тройник можно не использовать. При этом один конец кольца из шланга затыкают деревянной пробкой, а другой надевают на водопроводную трубу. Вода при таком поливе равномерно распределяется вокруг растений, не заливая корневых шеек.
С такой же целью можно приспособить старую велосипедную шину, по окружности нижней части которой просверливают 8 отверстий диаметром 8 мм каждое. Внутрь шины вставляют разрезанный железный обруч от бочки. В верхней части шины прорезают еще одно отверстие, через которое вводят трубку или шланг от поливочного водопровода. Устройство следует закопать вокруг дерева на глубину 15–20 см, засыпать грунтом и производить полив с небольшим напором.
Следующее приспособление подойдет для полива овощных культур. Основой является бак на небольшой подставке – высотой 30–50 см. С помощью резиновой трубки и вентиля бак соединяется с цилиндром-коллектором, от которого отходят 4 патрубка. Через гибкие шланги они переходят в полиэтиленовые или дюралевые трубы диаметром 15–20 мм. Трубы, концы которых плотно закрыты заглушками, укладывают на земле вдоль ряда посадок на расстоянии 5–6 см от растений. По всей длине труб на расстоянии 40–60 см одно от другого просверливают отверстия диаметром 2–3 мм, сквозь которые нагретая в водонапорном баке вода медленно поступает к овощным культурам. Такую установку можно использовать и для корневых подкормок растений. При этом удобрения сначала растворяют в отдельной емкости, потом выливают в водонапорный бак.
Все перечисленные выше самодельные устройства для полива имеют один общий недостаток: вода расходуется непрерывно, что грозит размыванием почвы, гнилью растений и напрасной тратой драгоценной влаги. Поэтому в последнее время очень популярна капельная система орошения растений.
Эксплуатация и ремонт системы водоснабжения
Устройство трубопроводной арматуры
Для поливных систем используют обыкновенные черные стальные трубы, которые благодаря значительной длине требуют меньше проводной арматуры, легко режутся, поддаются гибке, сварке и нарезке резьбы. В поливных системах с давлением не более 1 кгс/см2 целесообразно использовать резиновые шланги и пластмассовые трубы, соединенные между собой пластмассовыми или стальными тройниками и втулками. Герметичность соединениям придают с помощью водостойкого клея, ленты ФУМ, резинового либо эпоксидного клея или холодной сварки. Кроме того, места соединения обжимают металлическими хомутами.
Стальные трубы спаивают сваркой, но неразъемные соединения затрудняют ремонт, а места сварки наиболее подвержены коррозии. Кроме того, сварочные швы на внутренней поверхности трубопровода заметно усиливают гидравлическое сопротивление, что весьма нежелательно, особенно если вода в системе продвигается самотеком.
При выполнении сварочных работ необходимо соблюдать элементарные правила техники безопасности: иметь под рукой 2 ведра воды, мокрую ткань, рукавицы и лист асбеста для предохранения строительных конструкций от возгорания. Наибольшее распространение в поливочном водопроводе получил способ разъемных соединений труб на резьбе с помощью муфт, а также безрезьбовых соединений с помощью фланцев и хомутов.
Муфтовые соединения надежны и просты, они позволяют выполнять все подготовительные и монтажные операции с помощью обыкновенных инструментов и материалов, без участия специалиста высокой квалификации.
Для изменения направления потока воды и для различных отводок труб используют фасонную трубопроводную арматуру (фитинги) в виде угольников, крестовин, тройников, переходников. Если обе соединяемые трубы не подвергаются вращению, применяют соединение муфтой на сгоне с одной или двумя контргайками (рис. 41).
Для герметизации резьбовых соединений подходит льняная прядь (пакля), пропитанная свинцовым суриком или белилами, смешанными с натуральной олифой. В настоящее время чаще всего используют фторопластовый уплотнительный материал (ФУМ) в виде тонкой ленты, который пригоден для всех видов резьбовых соединений и заметно повышает качество и производительность труда.
Фланцевые соединения предназначены для труб значительного диаметра от 40 до 60 мм. Чаще всего их используют для присоединения труб к котлам, водонагревателям, бойлерам и т. д. Трубы из разнородных материалов соединяют с помощью хомутов. Легкоразъемные соединения труб диаметром от 15 до 30 мм выполняют с помощью накидных гаек.
Рис. 41. Трубопроводная и запорная арматура: а – соединения труб: 1 – сварное встык; 2 – муфта переходная; 3 – муфта с контргайкой; 4 – сгон; 5 – муфта резьбовая; 6 – угольник; 7 – фланцевое соединение; 8 – тройник; 9 – накидная гайка; 10 – крестовина; б – вентиль из серого чугуна: 1 – маховик; 2 – шпиндель; 3 – сальник; 4 – клапан; 5 – уплотнение резиновое; 6 – корпус; 7 – схема работы вентиля типа «Косва»; в – соединение неметаллических труб: 1 – тройник; 2 – хомут; 3 – шланг; г – пробочный сальниковый кран из латуни: 1 – хвостовик пробки; 2 – гайка сальника; 3 – сальник; 4 – корпус; 5 – отверстие в пробке
Запорная арматура – вентили, задвижки, пробочные краны – применяется для перекрытия потока воды, а также переключения или ремонта отдельных участков трубопровода или всей системы. В системе водоснабжения используют в основном запорную арматуру из ковкового или серого чугуна, реже из стали и латуни.
Вентиль состоит из корпуса, в котором имеется седло, перекрытое клапаном с резиновой прокладкой. Клапан открывается с помощью шпинделя, соединенного с маховичком. Вентили предназначены для пропуска потока воды только в одном направлении, которое указано стрелкой на его корпусе. Недостатком вентилей является значительное гидравлическое сопротивление. В некоторой степени этого недостатка лишены вентили с наклонным расположением клапана типа «Косва».
Пробочный кран состоит из корпуса, в гнезде которого установлена плотно притертая пробка с отверстием. Поворачивая пробку за хвостовик на 90°, можно закрыть или открыть подачу воды. При значительном давлении и расходе в сети быстрое закрытие пробочного крана может спровоцировать гидравлический удар, который разрушит соединения трубопровода. При эксплуатации пробочных кранов эту особенность необходимо учитывать.
Водоразборная арматура – краны различных конструкций, поплавковые клапаны, разбрызгиватели – является наиболее используемой. Поэтому для обеспечения долговечной эксплуатации и коррозийной стойкости эти агрегаты изготавливают из сплавов цветных металлов (латуни или бронзы) и покрывают хромоникелевым защитным слоем.
Ремонт трубопроводов и арматуры
Дворовый водопровод в процессе многолетней эксплуатации может разрушаться от коррозии, иногда происходит утечка воды. То есть становится необходим ремонт трубопровода. Для этого определяют место течи, перекрывают подачу воды и раскапывают трубы. Поврежденный участок очищают от гидроизоляции, определяют характер повреждения. Если это точечная коррозия, поврежденное место ремонтируют холодным способом или с помощью сварки и снова тщательно гидроизолируют. Если повреждение имеет большую площадь, то участок трубы вырезают и заменяют новым с помощью сварки. После чего также накладывают гидроизоляцию. Если стальная труба лопнула по шву, ее разогревают, поврежденное место рихтуют, заваривают и тщательно обертывают усиленной гидроизоляцией.
Если нет возможности применять обычную, горячую сварку, можно ремонтировать небольшие повреждения, используя холодную сварку или эпоксидный клей. Этот способ возможен только в теплое время года, при температуре не ниже 18 0С.
Поврежденный участок трубы зачищают до металла, обезжиривают и накладывают намазанную эпоксидным клеем заплату из однородного металла. С обоих концов пластинку-заплату приматывают к трубе медной проволокой. Затем весь ремонтируемый участок плотно закрывают изолентой на матерчатой основе в несколько слоев, промазывая при этом каждый слой эпоксидным клеем. После любого ремонта трубопровод проверяют на герметичность восстановленного участка.
Гибку труб в домашних условиях осуществляют двумя способами (рис. 42). В первом случае используют устройство, напоминающее шкив. Паз в шкиве должен точно соответствовать наружному диаметру трубы.
Второй способ заключается в том, что участок повреждения зажимают в тисках и изгибают по частям, смещая каждый раз на 2–3 см некое приспособление, представляющее собой отрезок трубы с приваренной к нему ручкой-рычагом. Из описанных двух способов первый дает более качественный результат. Резьбу на трубах нарезают плашками с воротками, которые можно приобрести в магазине. Бывает, что резьбу часто уводит в сторону, иногда даже с прорезанием стенки трубы насквозь. Особенно часто это случается на больших участках, подлежащих нарезке резьбы.
Чтобы избежать такого дефекта, вместе с плашкой и воротком рекомендуют использовать центрирующую насадку (рис. 43), которая представляет собой отрезок трубы с диаметром 1,75 дюйма, закрепленный в посадочном отверстии вкладыша тремя винтами. На конце трубы в отверстия с резьбой вставляют 4 фиксирующих болта с контргайками. Перед началом работы обрабатываемую трубу заправляют между фиксирующими болтами, которые не позволяют ей смещаться. Таким образом, резьба нарезается без перекоса.
Рис. 42. Изгиб водопроводной трубы: а – с помощью шкива; б – с помощью отрезка трубы: 1 – изгибаемая труба; 2 – отрезок трубы в приспособлении; 3 – ручка-рычаг
При нарезке резьбы в домашних условиях возникает еще одна трудность. Если нет специальных тисков для труб, обычными тисками зажать трубу крепко, чтобы она не поворачивалась при работе, практически невозможно. Поэтому, когда трубу зажимают в простых тисках, один ее конец прихватывают газовым (водопроводным) ключом, который, в свою очередь, фиксируют двумя деревянными брусками и большим загнутым гвоздем. С помощью этого нехитрого приспособления можно нарезать резьбу на трубах любых диаметров (рис. 44).
Рис. 43. Центрирующая насадка для нарезки резьбы: 1 – ручки; 2 – вороток; 3 – плашка; 4 – вкладыш; 5 – винт; 6 – отрезок трубы; 7 – болтик; 8 – контргайка
Трубы соединяют с помощью муфт, уголков, тройников и стонов. Если заменяют участок трубы, новый подсоединяют к старому с помощью муфты с одной стороны и сгона – с другой. Резьбовые соединения водопроводных труб герметизируют льняной паклей, пропитанной густотертой масляной краской, или лентой ФУМ. Прядь наматывают на 5–8 витков резьбы, а потом наворачивают муфту. Для лучшей сохранности водопроводных труб системы полива их обычно покрывают красками масляными или на основе асфальтов, битумов и т. д.
В системах местного водоснабжения часто происходит зарастание труб отложениями солей и илистым осадком, что постепенно может привести к полному прекращению подачи воды. Чтобы избежать этого, раз в сезон рекомендуется промывать трубы под очень сильным напором или подсоединив к водопроводу компрессор для подачи воздуха. Бурлящая смесь воздуха и воды прекрасно вымывает биологические отложения (осадки). Сильно заросшие трубы очищают с помощью крупнозернистой поваренной соли, которую вводят в начало промываемого участка и туда же подают сжатый воздух из баллона под давлением не менее 6 кгс/см2. При таких работах водоразборную арматуру рекомендуется снимать.
Шум в водопроводе может возникать при скорости движения воды больше расчетной, в случае утечек через водоразборные устройства, при уменьшении проходного сечения труб, из-за возникшей вибрации, вызванной плохим креплением труб. Но чаще всего шум в трубах появляется из-за изношенной прокладки или зазора между гнездом и штоком. Иногда даже после замены прокладки шум не пропадает, а лишь изменяет свою тональность. В этом случае рекомендуется снять фаску по внешнему контуру новой прокладки.
Рис. 44. Приспособление для крепления трубы в тисках при нарезке резьбы: 1 – тиски; 2 – газовый ключ; 3 – большой гвоздь; 4 – деревянные бруски; 5 – труба, на которой нарезают резьбу
В системах местного водоснабжения, оборудованных водонапорными баками, в процессе эксплуатации иногда возможны гидроудары, особенно при резком закрытии пробковых кранов. В этом случае краны надо закрывать медленно, а если и это не помогает, то для уменьшения силы гидравлического удара у таких кранов устанавливают пневмогаситель в виде патрубка с заглушкой, в котором всегда находится воздух.
Водоразборная арматура в процессе эксплуатации нуждается в постоянном ремонте из-за возникающих течей. Если из закрытого крана капает вода, это может означать изношенность прокладки под клапаном. Для ремонта необходимо отвернуть вентильную головку крана и заменить прокладку новой. Если под рукой нет прокладки промышленного производства, можно вырезать ее из толстой мягкой кожи для кранов холодной воды и из фибрового материала для кранов горячей воды.
При замене прокладки необходимо очистить седло клапана от отложений. Иногда возникает течь между шпинделем головки и гайкой сальника. Если подтяжка гайки не дает эффекта, ее надо отвернуть, предварительно сняв маховичок, и заменить набивку сальника, используя жгутик из длинноволокнистой пакли, пропитанной машинным маслом. На вентильных головках с резиновым сальником следует заменить резиновые кольца или смазать их водоупорной смазкой.
При течи из-под самой головки необходимо заменить резиновое уплотнительное кольцо или уплотнить резьбу головки специальной лентой ФУМ.
Если вода не поступает к водоразборным устройствам, стоит проверить давление в сети, открыть сливной кран на вводе. Если напора в нем нет, значит, надо снять и прочистить сетчатый фильтр.
Уменьшение напора или его отсутствие может свидетельствовать о том, что трубы внутри забиты отложениями. Чаще всего засоры бывают в трубопроводной арматуре – угольниках, тройниках, крестовинах. Их прочищают, удаляя мусор и промывая участки труб.
Колодцы, родники, бассейны и очистные сооружения нуждаются в периодической чистке, а иногда и дезинфекции. Неглубокие шахтные колодцы, особенно с деревянными срубами, требуют периодической чистки не реже одного раза в год. Глубокие колодцы с забором воды из межпластового водоносного слоя чистят гораздо реже, если оголовок шахты герметично закрыт. Колодец чистят вдвоем, соблюдая элементарные меры безопасности. Лучшее время для этого вида работ – начало июня.
Воду из колодца выкачивают. Один из рабочих спускается в колодец и очищает сначала стенки от илистых отложений, потом дно. Особое внимание требуется уделять очистке дна от ила, который является благоприятной средой для размножения болезнетворных бактерий. Поэтому вместе с илом рекомендуется снимать поверхностный слой гравия, заменив его новым. Вычищенный колодец обливают изнутри 3–5 %-ным раствором хлорной извести. После заполнения колодца водой в нее добавляют 1 %-ный раствор хлорной извести из расчета 1 ведро на 1 м 3 воды, хорошо перемешивают и оставляют на 10–12 часов. Затем воду откачивают до тех пор, пока не исчезнет запах хлора. Медленный фильтр-отстойник чистят следующим образом. Вначале закрывают задвижку водозаборной трубы в колодце, затем – заборный и сетевой вентили. Включают насос и с помощью гибкого шланга на всасывающем патрубке очищают поверхностный слой фильтра, а после придонный илосборник в водозаборном отсеке.
Очистив колодец, открывают задвижку водозаборной трубы, закрывают кран на всасывающем патрубке и открывают заборный вентиль. По мере наполнения колодца профильтрованной водой периодически включают насос на сброс в течение 2–3 дней, пока не образуется новая биологическая пленка, позволяющая производить качественную очистку воды.
После этого закрывают кран на сливном патрубке и открывают сетевой вентиль для подачи воды в водопровод. При использовании насосов других типов (электромагнитных, вибрационных) фильтр очищают вручную, снимая поверхностный слой песка толщиной 2–3 см.
Накопительные резервуары и водонапорные баки чистят механическим способом, а затем тщательно промывают водой под напором. Грязь удаляют через сливную трубу. Для дезинфекции заполняют резервуар раствором хлора концентрации 75–100 мг/л и оставляют на 5–6 часов. После этого раствор хлора сливают, а емкости промывают до удаления запаха хлора.
Вода из источников местного водоснабжения в период весеннего паводка приобретает неприятный привкус и теряет прозрачность. Чтобы такую воду можно было использовать для питья, водоразборный кран необходимо оборудовать очистительной установкой, фильтрующим материалом в которой является активированный уголь. Для корпуса фильтрующего патрона подойдет любой цилиндрический сосуд емкостью около 1 л, например отрезок тонкостенной трубы из нержавеющего металла с двумя резьбовыми крышками со штуцерами. Цилиндр заполняют крупными крошками активированного угля, закрывают с двух сторон металлическими сетчатыми фильтрами и завинчивают крышки.
Фильтрующий патрон устанавливают вертикально рядом с водоразборным краном, соединяют с ним с помощью резинового шланга нижний штуцер, чтобы вода, проходя снизу вверх, не захватывала частицы угля. К верхнему штуцеру патрона на хомутах подсоединяют выпускной шланг. Одной зарядки фильтрующего патрона достаточно для очистки питьевой воды в течение полугода (на семью из 4 человек). Можно приобрести готовый фильтр, работающий по такому же принципу.
При наличии на участке гидропневматической установки необходимо тщательно отрегулировать ее автоматику и предохранительные устройства. Опытным путем следует проверить давление в воздушной полости и добиться его минимального значения, при котором обеспечивается нормальный напор воды во всей водопроводной системе.
Отладку установки начинают с подбора оптимального рабочего давления. Для этого водопровод заполняют водой с проливкой через водоразборные устройства. Затем через зарядный штуцер накачивают установку воздухом до давления 1 кгс/см2. На эту же величину регулируют нижний предел реле давления. При этом в качестве контрольного используют ножной автонасос с манометром, регистрируя давление в установке на всех режимах работы. Вначале с помощью мыльного раствора проверяют герметичность всей установки, проводят дозаправку бака водой до максимального уровня и отмечают давление по контрольному манометру.
Затем, открывая водоразборный кран, удостоверяются, достаточен ли напор воды. Для повышения КПД установки следует добиваться максимального использования объема гидро пневматического бака за счет снижения уровня воды. В заключение проводят испытание всей установки. При этом давление с каждым циклом должно несколько повышаться. Стравливая воздух через зарядный штуцер, проверяют срабатывание электродного реле.