Cách cách nhiệt giếng cho mùa đông: xem xét các phương pháp tốt nhất + lựa chọn vật liệu

Giếng nước thường được sử dụng làm nguồn nước để cung cấp nước tự trị.Nó có thể được sử dụng theo mùa hoặc quanh năm. Nếu bạn định lấy nước vào mùa đông, bạn cần nghĩ đến cách cách nhiệt giếng cho mùa đông và tránh các vấn đề về gián đoạn nước, hỏng thiết bị và vỡ đường ống.

Chúng tôi sẽ cho bạn biết cách cách nhiệt một nguồn nước độc lập, loại bỏ sự hình thành các cục băng trong hệ thống. Tại đây bạn sẽ học cách cách nhiệt hầm mỏ và các đường dẫn nước kéo dài từ đó. Lời khuyên của chúng tôi sẽ giúp bạn quyết định phương pháp và vật liệu cách nhiệt tốt nhất.

Bài viết xem xét kỹ lưỡng các quy tắc cơ bản và sự tinh tế của việc tổ chức hệ thống bảo vệ nguồn cung cấp nước độc lập khỏi bị đóng băng. Để hiểu trực quan về chủ đề, sơ đồ, hình ảnh minh họa và video hướng dẫn được đính kèm.

Tính năng bảo vệ tốt khỏi thời tiết lạnh

Việc bố trí nguồn nước không hợp lý thường tạo ra trở ngại cho hoạt động bình thường của nguồn. Những sai sót, thiếu sót đặc biệt nghiêm trọng trong thời kỳ mùa đông.

Việc vận hành giếng không được bảo vệ khỏi đóng băng bằng vật liệu cách nhiệt đáng tin cậy trong điều kiện băng giá khiến băng khó hình thành trên mặt nước và khó hình thành các nút băng trong đường ống.

Kết quả là thiết bị bơm và toàn bộ hệ thống hoạt động dưới tải trọng tăng lên. Một phích cắm lớn có thể làm biến dạng hoặc thậm chí làm vỡ các ống HDPE, loại ống thường được xây dựng từ các nhánh cấp nước bên ngoài.

Các nút chặn và lớp băng trong giếng xuất hiện nếu lượng nước lấy vào không hoạt động hết công suất. Những thứ kia. nếu có sự gián đoạn trong hoạt động đủ để nước kết tinh. Ngay cả khi chủ sở hữu hệ thống cấp nước tự trị không tính đến việc tạm dừng chức năng như vậy thì vẫn phải thực hiện các biện pháp ngăn chặn chúng bằng hình thức lắp đặt hệ thống cách nhiệt.

Sự kiện cho cách nhiệt của hệ thống cấp nước được thực hiện từ điểm vào nhà đến độ sâu thấp hơn 20-30 cm so với mức đóng băng của đất theo mùa. Giá trị này có thể được tìm thấy trong các bộ sưu tập về khí hậu xây dựng SP theo số 131.13330.2012 và trong SNiP theo số 23-02-99.

Độ sâu đóng băng được xác định phù hợp với điều kiện của khu vực và loại đất được bao phủ bởi vùng đóng băng. Giá trị của nó có được bằng thực nghiệm dựa trên những quan sát dài hạn.

Việc bố trí giếng nước hợp lý sẽ loại bỏ sự hình thành băng và tắc nghẽn nguồn nước (+)

Nếu nguồn cấp nước được đưa vào nhà thông qua nền của tầng hầm không được cách nhiệt thì nhánh trước khi vào phòng có sưởi cũng phải được cách nhiệt. Việc sử dụng vật liệu cách nhiệt cho các vật thể nằm trong lòng đất có những đặc điểm riêng.

Vật liệu cách nhiệt phải có các đặc tính sau:

• Không thấm nước hoặc có vỏ chống thấm bảo vệ. Nếu nước thấm vào lớp cách nhiệt rồi đóng băng thì khả năng cao là do thể tích nước tăng lên khi biến thành băng nên lớp cách nhiệt sẽ bị phá hủy.
• Đừng mất tài sản của họ dưới áp lực đất. Áp lực của khối đất từ ​​phía trên hoặc chuyển động của nó có thể nghiền nát lớp cách nhiệt và làm tăng độ dẫn nhiệt của nó.
• Không quan tâm hoặc dễ bị côn trùng và động vật gặm nhấm.

Điểm cuối cùng rất quan trọng, vì vào mùa hè chuột có thể lấy vật liệu cách nhiệt vào tổ, còn vào mùa đông, chúng có thể đào đường đi trong đó để đến những đường ống ấm áp. Tất cả điều này sẽ dẫn đến việc chất lạnh tiếp cận trực tiếp với các bộ phận cấp nước.

Bảo vệ lớp cách nhiệt khỏi chuột và côn trùng là một trong những vấn đề chính khi cách nhiệt các đồ vật đặt ngoài trời dưới lòng đất

Đôi khi, để bảo vệ giếng và hệ thống cấp nước khỏi bị lạnh, việc thực hiện các quy trình không đòi hỏi kiến ​​thức đặc biệt về nguyên lý cách nhiệt của hệ thống cấp nước ngầm là đủ. Nước cung cấp cho hệ thống từ độ sâu có nhiệt độ dương (thường từ 7 đến 13 độ C).

Nếu có nguy cơ đóng băng nước thì cần điều chỉnh chế độ vận hành của hệ thống sao cho nước được cung cấp theo từng phần nhỏ nhưng thường xuyên nhất có thể. Sự lưu thông liên tục của nước ngầm, nhiệt độ theo định nghĩa là trên 0° C, sẽ ngăn chặn sự đóng băng.

Việc cách nhiệt đầu và đường ống trong mùa đông không quá lạnh ở các khu vực phía nam nước Nga hoặc khi nguồn nước sâu có thể được thực hiện mà không cần bất kỳ kiểu cách đặc biệt nào bằng cách sử dụng mùn cưa hoặc rơm rạ. Để làm điều này, bạn cần đào một cái hố gần đầu và một con mương dọc theo đường ống cấp nước, phủ mùn cưa hoặc rơm khô lên rồi chôn lại hố.

Thủ tục này phải được thực hiện hàng năm vào mùa thu, để mùn cưa và rơm rạ không có thời gian thối rữa vào mùa đông. Để loại bỏ tình trạng đóng băng trong thời gian dài hơn hoặc nếu các phương pháp được đề xuất không đảm bảo kết quả khả quan thì cần có một cách tiếp cận khác để giải quyết vấn đề.

Việc khôi phục nguồn cung cấp nước vào mùa đông khó khăn và tốn kém hơn so với việc thực hiện cách nhiệt thích hợp, có tính đến các đặc điểm thiết kế của hệ thống và điều kiện khí hậu

Bảo vệ đầu giếng khỏi bị đóng băng

Caisson cho giếng là một bể chứa được chôn trong lòng đất nằm phía trên miệng mỏ. Cần có sự tiếp cận thuận tiện tới các bộ phận chính của hệ thống lấy nước nhằm mục đích sửa chữa và bảo trì thường xuyên.

Được gắn bên trong caisson cách nhiệt ắc quy thủy lực, thiết bị bơm và bộ lọc để loại bỏ chúng khỏi nhà và loại bỏ tiếng ồn. Nếu thiết bị được đặt trong phòng có hệ thống sưởi, caisson không được lắp đặt mà chỉ lắp đặt bộ chuyển đổi.

Cả giếng có và không có caisson phải được cách nhiệt để loại trừ sự tiếp xúc trực tiếp của các bộ phận của hệ thống cấp nước với đá đóng băng trong toàn bộ độ dày của đất đóng băng.

Nguyên lý cơ bản của cách nhiệt caisson

Ngay cả khi đầu giếng nằm dưới độ sâu đóng băng của đất, phần chính của giếng nằm phía trên mốc này. Nếu các bức tường của nó có độ dẫn nhiệt đáng kể thì nhiệt độ âm có thể giảm xuống trên cùng và nước trong hệ thống sẽ đóng băng thấp hơn nhiều so với mức mà Khí hậu Xây dựng chỉ ra.

Theo hình học caisson cho giếng có thể là hình trụ hoặc hình chữ nhật, điều này không ảnh hưởng đến phương pháp cách nhiệt. Về chi phí cách nhiệt, các vật thể hình trụ có lợi hơn và từ quan điểm dễ lắp đặt vật liệu được cung cấp ở dạng tấm cứng, việc cách nhiệt các vật thể hình chữ nhật sẽ dễ dàng hơn.

Theo vật liệu, caissons có thể là bê tông, kim loại và nhựa, mặc dù kết cấu bê tông hiện nay hiếm khi được sử dụng do sự phức tạp trong lắp đặt và tính dễ vỡ của bê tông khi tiếp xúc với độ ẩm.

Các caisson bằng kim loại và nhựa không thấm nước, vì vậy khi cách nhiệt bên trong, bạn có thể bỏ qua khả năng chống nước của vật liệu

Việc cách nhiệt caisson từ bên trong là rất quan trọng nếu thân của nó được bịt kín do đặc tính của vật liệu hoặc khả năng chống thấm đáng tin cậy. Trong trường hợp này, không cần phải bảo vệ lớp cách nhiệt khỏi độ ẩm.

Ngoài ra, chuyển động của đất hoặc các tác động bên ngoài khác sẽ không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của lớp cách nhiệt. Theo quy định, để cách nhiệt bên trong, các sản phẩm làm từ bọt polystyrene hoặc polystyrene giãn nở được sử dụng.

Việc cách nhiệt của caisson từ bên ngoài được thực hiện để bảo toàn không gian bên trong hoặc nếu sử dụng vật liệu rời. Nên cách nhiệt các cấu trúc nhựa từ bên ngoài, bảo vệ chúng khỏi sương giá nghiêm trọng, trong đó nhựa trở nên giòn.

Cách nhiệt bên ngoài được thực hiện bằng cách sử dụng bất kỳ vật liệu nào, nhưng cần phải tính đến khả năng di chuyển của đất, tiếp xúc với nước và nguy cơ làm hỏng lớp cách nhiệt do côn trùng và động vật gặm nhấm.

Khi sử dụng vật liệu cách nhiệt bên ngoài cần bảo vệ vật liệu khỏi nước, côn trùng và chuột, nếu không theo thời gian sẽ phải làm lại công việc

Vì sự mất nhiệt vẫn sẽ xảy ra với bất kỳ lớp cách nhiệt nào của giếng, nên cần phải bù lại lượng nhiệt truyền vào. Dù sao thì điều này cũng sẽ xảy ra do nhiệt độ dương của nước trong đường ống đi qua caisson và nhiệt do các thiết bị vận hành tạo ra.

Nếu có khả năng lớp cách nhiệt có thể không đủ, thì bạn có thể lắp đặt một bộ phận làm nóng cơ bản hoàn chỉnh với cảm biến nhiệt độ.

Vì không gian bên trong của caisson nhỏ, cách nhiệt bình thường nên chỉ cần sử dụng đèn sợi đốt thông thường có công suất 40-60 watt hoặc dây đốt nóng dài 3-5 mét làm bộ phận làm nóng là đủ.

Lắp đặt ống vỏ cho nắp

Nếu caisson không được cung cấp khi thiết kế nguồn cấp nước và đầu nằm trên mức đóng băng của đất, thì nó có thể được cách nhiệt bằng cách sử dụng một ống vỏ bổ sung, Ø của nó lớn hơn Ø của vỏ cố định hai lần độ dày của vật liệu cách nhiệt.

Để cài đặt một chiều dài bổ sung ống vỏ xung quanh đầu phải đào hố đến độ sâu đất đóng băng cộng thêm 0,3 m và cách nhiệt cho đầu. Phía trên phải lắp thêm một đường ống và khoảng trống giữa các vỏ phải được lấp đầy bằng bông thủy tinh hoặc bông khoáng.

Việc lấp đầy khoảng trống giữa hai ống vỏ bằng các phương án phun cách nhiệt là điều không mong muốn do không thể kiểm soát tính đồng nhất của việc áp dụng lớp cách nhiệt.

Bảo vệ đầu khỏi sương giá bằng cách lắp đặt ống vỏ đòi hỏi ít vật liệu hơn và đơn giản hơn so với cách nhiệt một caisson

Ống phải bằng kim loại, vì khi trời lạnh, nhựa trở nên dễ vỡ hơn và chuyển động của đất có thể làm hỏng nó.

Cũng cần phải đảm bảo rằng không có nước ở khoảng trống giữa ống vỏ và đầu. Len khoáng sản mất đặc tính cách nhiệt khi hấp thụ độ ẩm và lớp vỏ xốp polystyrene có thể bị biến dạng khi băng hình thành.

Để tránh bị ướt, trước khi dán lớp cách nhiệt vào khe hở giữa các vỏ, cần lắp phớt dầu. Kích thước bên ngoài của tuyến phải bằng đường kính của vỏ bổ sung và kích thước bên trong phải bằng đường kính của vỏ chính.

Cách nhiệt hệ thống đường ống ngầm

Việc cách nhiệt của nhánh cấp nước dẫn vào nhà có thể không cần thiết nếu nó nằm dưới mức đóng băng của đất. Tuy nhiên, hệ thống cấp nước càng nằm sâu thì việc lắp đặt và sửa chữa càng phức tạp.

Trong trường hợp này, cách nhiệt đường ống có thể rẻ hơn về chi phí. vật liệu cách nhiệt và đơn giản hơn về mức độ công việc được yêu cầu.

Điểm mấu chốt là cần ít chi phí cách nhiệt hơn nhưng đòi hỏi công việc phức tạp hơn cả trong quá trình lắp đặt và trong trường hợp sửa chữa

Ứng dụng vật liệu cách nhiệt hiện đại

Phương pháp cách nhiệt lâu đời nhất và đã được chứng minh nhất là lấp đầy rãnh bằng đất sét trương nở. Len khoáng sản không có lớp vỏ ngoài chống thấm không được sử dụng cho thông tin liên lạc dưới lòng đất.

Hiện nay, số lượng các loại vật liệu cách nhiệt khác nhau được rao bán cho phép chúng tôi giải quyết vấn đề này trong mọi điều kiện nhiệt độ. Để lắp đặt đường dây ngầm ở những khu vực trên mức đóng băng, một “vỏ” bằng bọt polyurethane và polystyrene giãn nở với lớp vỏ chống thấm bằng giấy bạc được sản xuất.

Để cách nhiệt đường cấp nước ngầm, vật liệu cách nhiệt được làm từ PPS và bọt polyurethane có lớp vỏ chống thấm. Là một giải pháp thay thế, ống HDPE có lớp cách nhiệt đã được gắn vào chúng được sử dụng

Chúng ta hãy xem xét các loại vật liệu chính thường được sử dụng nhất khi cách nhiệt đường ống nước ngầm:

• bông khoáng hoặc bông thủy tinh được nén dưới sức nặng của trái đất, vì vậy nếu nó được sử dụng, cần phải có công việc bổ sung dưới dạng tạo ra một lớp vỏ bền;
• sợi bazan phủ lá nhôm để chống thấm là một vật liệu khá đắt tiền nhưng dễ gia công;
• bọt polystyrene và bọt polystyrene dễ cắt, giữ nhiệt tốt, nhưng cần bảo vệ khỏi loài gặm nhấm;
• Bọt polyurethane giữ nhiệt tốt và chống ẩm.

Có những vỏ có hình dạng đặc biệt để thắt nút và xoay, thuận tiện cho việc lắp đặt lớp cách nhiệt. Chúng cho phép bạn lắp đặt vật liệu cách nhiệt trên các đoạn đường ống ở bất kỳ mức độ phức tạp nào mà không gặp vấn đề gì.

Bạn có thể cách nhiệt đường nước một cách nhanh chóng và đáng tin cậy bằng cách sử dụng bọt polyurethane phun. Trong những trường hợp như vậy, đường ống phải được đặt trên một tấm đệm đất sét trương nở, vì đáy đường ống có thể không được phủ vật liệu cách nhiệt.

Bọt polyurethane phun có độ dẫn nhiệt rất thấp, không bị ướt, không bị vỡ dưới sức nặng của trái đất và không bị chuột, kiến ​​nhai.

Đối với những nơi khó tiếp cận, nơi việc sử dụng vật liệu rời có vấn đề, bạn có thể sử dụng sơn cách nhiệt - một chất cách nhiệt lỏng phổ biến hiện đại. Loại sơn này có thể được thi công bằng cọ hoặc con lăn thông thường hoặc bằng cách phun. Ngoài chức năng chính là nó còn bảo vệ tốt các ống kim loại khỏi bị ăn mòn.

Sử dụng cáp sưởi ấm

Nguyên lý hoạt động của vật liệu cách nhiệt được gọi là “bảo vệ thụ động”. Nhờ ở gần, nước trong đường ống sẽ không nguội khi chảy vào phòng được sưởi ấm.

Cần phải hiểu rằng trong một hệ thống khép kín không có nguồn nhiệt bên ngoài, hệ thống cách nhiệt không ngăn được tình trạng đóng băng mà chỉ tăng thời gian cho đến khi nước kết tinh dưới tác động của nhiệt độ âm.

Nếu nước từ giếng được sử dụng không thường xuyên, cách nhiệt như vậy cho mùa đông có thể không đủ.Trong trường hợp công việc bị gián đoạn hơn một ngày, cần phải làm nóng các đường ống bằng cách xả nước ra khỏi chúng bằng cách sử dụng cáp điện đặc biệt.

Có hai cách để đặt cáp sưởi: bên trong đường ống được sưởi ấm và bên ngoài.

Để đi vào cáp sưởi bên trong, một hệ thống khớp nối chữ T và đầu cuối đặc biệt được cung cấp, giúp thực hiện quy trình này dễ dàng

Để lắp đặt trong nhà, các loại cáp đặc biệt được sử dụng. Chúng không độc hại và đáp ứng các yêu cầu bảo vệ điện ngày càng cao (mặc dù các chuyên gia khuyến nghị kết nối qua RCD) và được bán kèm theo khớp nối đầu bịt kín. Việc lắp đặt cáp như vậy rất đơn giản và được thực hiện thông qua một tee thông thường.

Ưu điểm chính của phương án lắp đặt trong nhà là hiệu suất cao của hệ thống sưởi và do đó giảm chi phí năng lượng. Nhược điểm chính là khó khăn khi chạy cáp qua các đoạn cong của nguồn cấp nước.

Khi lắp đặt cáp bên ngoài, trước hết, cần đảm bảo cáp vừa khít trên bề mặt được làm sạch tốt. Cáp được gắn vào đường ống bằng băng nhôm, sau đó băng này được dán lên toàn bộ cáp để nó không tiếp xúc với vật liệu cách nhiệt.

Ống nhựa được phủ sẵn giấy bạc để đảm bảo phân bổ nhiệt đồng đều.

Để tăng khả năng truyền nhiệt, bạn có thể cố định nhiều dây cáp theo đường thẳng hoặc theo hình xoắn ốc. Trong trường hợp bước xoắn ốc là 5 cm, chiều dài của dây dẫn sẽ tăng gấp 1,7 lần so với chiều dài của ống nước được che phủ.

Việc lắp đặt bộ điều chỉnh nhiệt cho phép bạn tiết kiệm đáng kể năng lượng vì hệ thống sưởi chỉ được bật khi đạt đến nhiệt độ cài đặt. Nhiệt độ chuyển mạch tối ưu được coi là từ 3 đến 5 độ C.

Cáp sưởi luôn được lắp đặt hoàn chỉnh với vật liệu cách nhiệt, nếu không việc sưởi ấm môi trường sẽ rất tốn kém.

Bảo vệ bổ sung trong quá trình cài đặt

Đối với tùy chọn giếng sử dụng bơm chìm Trước khi ngừng hoạt động lâu dài, hệ thống được bảo tồn.Để làm điều này, các đường ống được đặt có độ dốc về phía nguồn nước và một van một chiều được lắp đặt ở đầu ra của đường ống cấp từ trục.

Sau khi tắt máy bơm, nó cùng với các đường ống cấp nước được đưa ra khỏi hố đào và nước được thoát xuống giếng bằng trọng lực. Khi sử dụng phương pháp này, điều mong muốn là không có “túi” nào có thể đọng nước. Nhược điểm của phương pháp này khi sử dụng ống kim loại là tốc độ ăn mòn kim loại tăng lên.

Một trong những phương pháp hiếm khi được sử dụng là tạo ra hệ thống “ống trong ống”, khi một ống có đường kính lớn hơn được đặt trên hệ thống cấp nước, được cách nhiệt với bên ngoài. Khe hở không khí được hình thành theo cách này đóng vai trò bảo vệ bổ sung khỏi cái lạnh.

Nếu bạn lắp một đường ống bên ngoài vào tầng hầm của ngôi nhà, đảm bảo lưu thông không khí giữa lớp và tầng hầm, bạn có thể có được hệ thống sưởi bổ sung cho nguồn cung cấp nước ngầm.

Làm nóng khe hở không khí bằng nhiệt độ của phòng kỹ thuật là một trong những cách đơn giản nhất để cung cấp nhiệt ở gần nước

Một lựa chọn khác là tuần hoàn nước cưỡng bức. Để làm được điều này, cần lắp đặt đường ống thứ hai dẫn từ tầng hầm xuống giếng và hệ thống vòi để chuyển nguồn nước vào nhà hoặc sang đường ống này.

Bằng cách bật máy bơm theo lịch trình, bạn có thể bơm nước ngầm ấm vào hệ thống và bơm nước lạnh từ hệ thống vào giếng. Tùy chọn này thuận tiện khi chủ sở hữu vắng nhà trong thời gian dài và không tiêu thụ nước.

Có một ý kiến ​​​​rộng rãi, bao gồm cả trên Internet, rằng bạn có thể ngăn nước đóng băng bằng cách tạo ra áp suất dư thừa trong hệ thống.Tuy nhiên, nhiệt độ tại đó nước biến thành băng chỉ giảm 1 độ cho mỗi 130 atm áp suất tĩnh. Việc xây dựng một hệ thống cấp nước có thể chịu được áp lực như vậy là không thực tế.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video số 1. Cách nhiệt cơ bản của tường và vỏ caisson bằng nhựa xốp từ bên trong:

Video số 2. Xây dựng giếng sử dụng caisson, bao gồm chủ đề cách nhiệt:

Việc đóng băng giếng và hệ thống cấp nước không chỉ gây ra sự gián đoạn cấp nước mà còn gây hư hỏng cho các thiết bị và thành phần hệ thống, việc sửa chữa sẽ đòi hỏi tiền bạc và công sức đáng kể. Tốt hơn là bạn nên thực hiện công việc cách nhiệt chất lượng cao một lần và được tiếp cận với nước liên tục trong nhiều năm.

Vui lòng viết bình luận vào khối bên dưới. Chúng tôi đang chờ đợi những câu chuyện của bạn về trải nghiệm của chính bạn trong việc cách nhiệt nguồn nước tự trị. Có lẽ bạn có thắc mắc hoặc có thông tin thú vị mà bạn sẵn sàng chia sẻ với chúng tôi và khách truy cập trang web.