Zriadenie studne s kesónom: etapová inštruktáž + rozbor technických nuansov

Zriadenie studne pri dome rieši problém s neprerušovaným zásobovaním vodou. Aby však tento zdroj fungoval správne, je potrebné kvalifikovane zorganizovať celý proces — od vŕtania studne až po jej vybavenie a uvedenie do prevádzky.

Pri trvalom bývaní v dome je najrozumnejšie riešenie — zriadenie studne s kesónom. Táto verzia má množstvo výhod, o ktorých sa dozviete z nášho článku. V ňom tiež pôjde reč o postupnej realizácii projektu.

Výhody studne s kesónom

Pri celoročnom používaní studne sa nezaobídeme bez inštalácie kesónu na jej ústí. Táto ochranná konštrukcia predstavuje vodotesnú komoru umiestnenú v vode nasýtenej pôde. Z hľadiska pohodlia údržby a prevádzky je studňa s kesónom najoptimálnejšia varianta.

Okrem kesónu sú neoddeliteľnými prvkami vodnej studne hydroakumulátor, čerpadlo povrchového alebo ponorného typu, rúry, uzatváracia a regulačná armatúra, a podľa želania majiteľov aj hlava studne.

V zime sa vnútri kesónu udržiava stabilná teplota. Zvyčajne neklesá pod 0 °C. V takýchto podmienkach možno čerpacie zariadenie prevádzkovať celý rok.

Takéto riešenie má rad výhod:

1. Všetky vodovodné zariadenie je umiestnené kompaktne v komore a nie je potrebné mu vyčleniť samostatné miesto v dome. Rovnako ako v prípade centrálneho vodovodu, do domu bude potrebné zaviesť len rúru a napájací kábel pre čerpadlo.
2. Ak je dom určený výlučne na letné bývanie, potom na odstránenie vody z vodovodu na zimu bude potrebné iba otvoriť vypúšťací kohútik, ktorý sa nachádza v kesóne.
3. Keď je potrebné priviesť vodu do viacerých miest na pozemku, túto myšlienku je veľmi jednoduché realizovať vyvedením potrebného počtu potrubí z kesónu. Regulácia procesu sa pritom uskutočňuje pomocou ventilov.
4. Navijak namontovaný v hornej časti komory zjednoduší proces vyťahovania čerpadla z hlbokej studne v prípade potreby jeho opravy alebo výmeny.
5. Komora ochráni vrtné zariadenie, ktoré sa v nej nachádza, pred zamrznutím. Ak je montáž kesónu vykonaná správne, nemusíte sa obávať o zachovanie jeho vnútorného vybavenia ani pri teplote -35 °C.

Takto sa pri prítomnosti kesónu nepriaznivé vonkajšie faktory nijako neodrazia na kvalite zásobovania domu vodou.

Základnou požiadavkou na kesón je tesnosť. Pri porušení tejto podmienky sa môže do vodonosnej vrstvy dostať špinavá voda z komory cez pažnicovú rúru. Znečistenie vodonosného horizontu je neprípustné, preto hlava studne a kesón musia vždy zostať suché.

Pre zásobovanie domu a priľahlého pozemku vodou je najlepšou voľbou plastový kesón. Zabezpečuje 100% tesnosť. Jeho nízka hmotnosť uľahčuje dopravu a montáž.

Pri výpočte výšky tejto konštrukcie treba vychádzať z hĺbky zamrznutia pôdy. Aby sa kesón zaručene nachádzal pod touto úrovňou, rozmer sa berie rovný dvom metrom. Pre pohodlie prác vo vnútri kesónu by mal byť priemer vnútorného priestoru v rozmedzí 1 – 1,5 m.

Komora sa vyrába z kovu, plastu, tehly alebo železobetónových skruží. V jej dne je miesto na upevnenie konštrukcie na pažnicovej kolóne. V stenách sú hrdlá na vyvedenie rúr a káblov. Na zabezpečenie pohodlného prístupu k zariadeniu je kesón často vybavený rebríkom. Komora je uzavretá tesným vekom.

Podrobná inštrukcia na zriadenie

Všetko začína výberom miesta pre vrt a výberom spôsobu zriadenia vodného zdroja.

Technológia zriadenia zdroja zásobovania vodou pozostáva z niekoľkých po sebe nasledujúcich a zodpovedných krokov:

1. Vrt. Prvou fázou je samotné vŕtanie vrtu.
2. Kesón. Druhým krokom sa začína proces montáže kesónu.
3. Izolácia. Tretia fáza spočíva v zasypaní výkopu zeminou až po samotný poklop a následnej izolácii prielezu.
4. Montáž zariadenia. Štvrtou fázou je po dokončení prác montáž zariadenia, ktoré má zabezpečiť nepretržitý a efektívny prívod vody do domu a na pozemok.

Proces montáže konštrukcie kesónu tiež pozostáva z niekoľkých operácií.

Pozrime sa na tie hlavné:

1. V dne kesónu sa s miernym posunom od jeho stredu vytvorí otvor na následnú inštaláciu puzdra pod pažnicovú kolónu. Priemer puzdra by mal presahovať zodpovedajúci parameter rúry, meraný po vonkajšom obvode, o 10 – 15 mm.
2. Do bočných stien kesónu sa privárajú hrdlá pre vodovodné rúry a kábel.
3. Výkop sa vykopáva s takým výpočtom, aby hrdlo po dokončení inštalácie vyčnievalo nad zemou najviac o 20 cm. Pre pohodlie spájania komory s pažnicovou rúrou by mal byť priemer výkopu o 0,2 – 0,3 m väčší ako jej vlastný zodpovedajúci rozmer.
4. Pažnicová kolóna sa odreže na úrovni terénu.
5. Na výkop sa položia podpery v podobe trámov. Na ne sa umiestni kesón.
6. Spájajú pažnicovú rúru s objímkou kesónu, vykonajú vyrovnanie konštrukcie v horizontále a potom ju hermeticky privaria.
7. Odstránia spod komory hranoly a spustia ju do vrtu.
8. Zavádzajú do príslušných vsuviek rúry a kábel.

Voda v čerstvo vyvŕtanom vrte je vždy špinavá, preto na jej vyčistenie je potrebné vykonať prepláchnutie. Vrtní radia nepoužívať na tento účel zariadenie zakúpené na trvalé používanie. S touto prácou si výborne poradí najlacnejšie dočasné čerpadlo, a keď bude vrt rozhútaný, možno spustiť aj trvalé.

Pri výbere variantu inštalácie vrtu je lepšie, aby ste sa vyhli neprimeraným nákladom, poradiť sa s odborníkmi. Zohľadnia všetky faktory a zdôvodnia účelnosť realizácie toho či onoho projektu.

Treba poznamenať, že montáž takej ochrannej nádrže, ako je kesón, nie je vždy potrebná. Stáva sa, že miestnosť vhodná na umiestnenie zariadenia už existuje v oblasti, kde sa vrt nachádza.

V tomto prípade bude racionálnejším riešením využiť ho na určený účel a ušetriť na montáži kesónu.

Osobitosti výberu zariadenia

Základnými prvkami zariadenia pre vrt sú:

• čerpadlo;
• hydropneumoakumulátor;
• hlava vrtu.

Hlavným druhom zariadenia je čerpadlo. Pre vrt sú vhodné povrchové aj ponorné čerpadlá. Prvý druh zariadenia sa používa pre vrty relatívne malej hĺbky – do 10 m, druhý – pre hlbšie.

Dôležitým momentom je nastavenie automatickej prevádzky zariadenia vrtu. Vykonáva sa tandemom z tlakového spínača a hydroakumulátora. Prevádzkové parametre tlaku sa preberajú podľa výrobných nastavení alebo sa vykonávajú pomocou nastavenia relé v súlade s požiadavkami majiteľov.

Do schémy autonómneho zásobovania vodou patrí: čerpadlo (1), rúra (2), bezpečnostné lano (3), káblová spojka (4), elektrický kábel (5), vypúšťací ventil (6), hlava vrtu (7), tlakové potrubie (8), ochranný obal kábla (9), filter (10), spotrebný ventil (11), tlakový spínač (12), manometer (13), hydropneumoakumulátor (14), riadiaci panel (15), kesón (16)

Podrobne si rozoberieme každé z hlavných zariadení, ich úlohu v schéme a zverené funkcie.

Krok č. 1 — vyberáme optimálny typ čerpadla

Povrchové čerpadlá sú určené na inštaláciu na povrchu. V prípade vrtu s kesónom sa umiestňujú priamo v komore. Pri montáži takéhoto zariadenia nevznikajú žiadne ťažkosti, takéto čerpadlá sú jednoduché aj na údržbu.

V závislosti od konštrukčného prevedenia sú povrchové čerpadlá vírivé a odstredivé. Prvé sa používajú na zdvíhanie vody z malej hĺbky, a druhé zvládnu aj 10 m.

Čerpacie zariadenie vonkajšieho typu sa zvyčajne predáva už vybavené automatickým riadením zapínania a vypínania. Prítomnosť čerpacej stanice vo vodovodnej sieti zabezpečuje stabilný pracovný tlak.

Pri výbere povrchového čerpadla je potrebné skontrolovať, či má funkciu ako ochrana proti chodu nasucho. V opačnom prípade, ak hladina vody v studni klesne, čerpadlo môže zlyhať.

Ponorné čerpadlá sa spúšťajú priamo do studne. Umožňujú čerpať vodu z veľkých hĺbok. Výrobcovia niekedy takéto zariadenia vybavujú plavákovými spínačmi, ktoré ich chránia pred poškodením, ak hladina vody v studni klesne príliš nízko.

Výrobcovia vyrábajú čerpadlá pre studne rôzneho konštrukčného prevedenia a princípu činnosti. Na výber typu tohto zariadenia vplývajú prevádzkové podmienky.

Drahšie varianty povrchových zariadení majú špeciálne filtre, preto môžu čerpať vodu obsahujúcu pevné nečistoty.

Pri výbere hĺbkového čerpadla pre svoj zdroj vody je potrebné neprehliadnuť parameter, akým je jeho priemer. Existujú rôzne modely, niektoré je možné použiť pri pomerne veľkom priemere studne, zatiaľ čo do studne s malým prierezom sa jednoducho nezmestia.

Cena zariadení z tejto kategórie je pomerne vysoká, ale aj tu existuje cenové rozpätie. Modely v nerezovom puzdre sú drahšie, výrobky v plastovom puzdre sú lacnejšie.

Najlepší výkon majú ponorné čerpadlá, ale okrem tohto parametra treba zohľadniť aj dĺžku vodného stĺpca. Čím je dlhší, tým vyšší je tlak v systéme.

Za prevádzku čerpadla zodpovedá vlastník studne, pretože riadi činnosť zariadenia. Jeho konštrukcia umožňuje nastaviť chod čerpadla na nočný režim, regulovať podľa teploty.

Dôležitý význam majú aj rozmery studňového čerpadla. Priemer valca by mal byť o 2-3 cm menší ako zodpovedajúci rozmer pažnicovej kolóny. Preto je potrebné vybrať také čerpadlo, ktoré spĺňa požiadavky na výkon, ale zároveň nepresahuje prípustné rozmery.

Krok č. 2 — hydroakumulátor pre studňu

Účelom hydroakumulátora je plynulé spúšťanie a zastavovanie čerpacieho zariadenia podľa potreby vody. Okrem toho toto zariadenie udržiava stanovené minimum cirkulujúcej vody v systéme a zabraňuje vodným rázom.

Toto zariadenie v systéme zásobovania vodou plní rovnakú úlohu ako kompenzačná nádrž vo vykurovacom systéme. V normálnom stave je v ňom vždy určité množstvo vody pod stabilným tlakom. Jeho prítomnosť v systéme zaručuje pomalšie opotrebovanie čerpacieho zariadenia, pretože sa zapína menej často.

Hydroakumulátor plní 3 funkcie: ochrannú, zásobnú, obmedzujúcu. Prvou je ochrana proti vodnému rázu, druhou je existencia určitej zásoby vody, treťou je obmedzenie počtu zapnutí čerpadla.

Materiál, z ktorého je vyrobený plášť hydroakumulátora, ako aj jeho jednotlivých častí, nereaguje s vodou, a preto nijako neovplyvňuje jej kvalitu. Základom princípu činnosti hydroakumulátora je využitie stlačeného vzduchu. Ten sa vháňa pod tlakom 1,5–2 atm do priestoru medzi plášťom a gumovou membránou.

Pracovný proces pozostáva z nasledujúcich etáp:

• vzduch pod tlakom pôsobí na membránu pri otvorení vodovodného kohútika;
• membrána sa stláča a cez výstupný ventil vytláča kvapalinu;
• vstupný ventil sa otvára, keď objem vody dosiahne svoje minimum a dutina sa začne opäť napĺňať vodou;
• proces sa opakuje z nulovej pozície.

Existujú dva typy tohto zariadenia podľa spôsobu inštalácie: vertikálne a horizontálne. Ak si budete musieť vybrať medzi týmito dvoma typmi, mali by ste vedieť, že ventil na odvádzanie prebytočného tlaku vo vertikálnom agregáte je umiestnený hore. Celý proces prebieha automaticky.

Na vháňanie vzduchu do hydroakumulátora na účely zvýšenia tlaku je určená prípojka. V nádrži sa môžu počas opravy alebo prevádzky vytvoriť vzduchové bubliny. Vtedy sa vzduch odstráni cez špeciálny ventil.

Na odstránenie vzduchu z horizontálnej konštrukcie je potrebné pomocné potrubie vybavené výpustom alebo guľovým ventilom. Tu je potrebný zásah človeka.

Krok č. 3 — hlava studne v konštrukcii studne

Tento prvok studne (hlavica) patrí k ochrannému zariadeniu. Montuje sa hore na koncovú časť studňovej rúry.

Jeho úlohou je ochrana ústia studne pred cudzími predmetmi a znečistením. Zároveň slúži ako opora na zavesenie čerpacieho zariadenia. Umiestňujú sa na ňom aj niektoré zariadenia.

Na hlavicu pre studňu je kladených množstvo úloh: utesnenie studne a zvýšenie jej vydatnosti, ochrana pred nečistotami, ochrana pred zamrznutím vrchu studne, možnosť zavesenia zariadenia, ochrana zariadenia pred krádežou.

Hlavica sa vyrába z plastu alebo kovu – ocele alebo liatiny. Plastová hlavica vydrží zaťaženie do 0,2 t, kovová do 0,5 t.

Zvyčajne malé zaťaženie znášajú hlavice studní s hĺbkou do 50 m. Pre hlboké studne sa používajú výkonné čerpacie zariadenia, káble a ťažké oceľové laná. Na umiestnenie všetkého je potrebná kovová hlavica.

S pravidlami a technológiou montáže hlavice pre studňu vlastnými rukami vás oboznámi nami odporúčaný článok.

Dôležité momenty pri zriadení

Vzhľadom na niektoré technické nuansy sa dá výrazne ušetriť na zriadení studne vybavenej kesónom. Napríklad použiť kesón z továrenskej výroby.

Ak sa studňa umiestni bližšie k domu, potom:

• zmenší sa objem zemných prác;
• bude potrebných menej rúr;
• bude potrebné čerpadlo s malým výkonom, dostatočným len na zdvihnutie vody na povrch.

Ušetriť sa dá aj pri výbere spôsobu vŕtania. Na vytvorenie studne na osobné použitie je možné vykonať prácu s použitím ručnej vŕtačky. Niekedy sa používa elektrické náradie, bicie zariadenia.

Nuans č. 1 – výber metódy vŕtania studne

Pri výbere konkrétneho nástroja treba vychádzať z vlastností pôdy. Pri samostatnom vŕtaní studne ručnou metódou bude potrebné vynaložiť nemalé úsilie, ale za priaznivých podmienok sa dá dostať k vodonosnej vrstve ležiacej v hĺbke až 15 m.

Odporúča sa vykonať za jeden prechod nie viac ako päť otáčok vrtáka, inak bude jeho vybratie ťažké.

Vrták vyrobený vlastnými rukami dáva lepší výsledok. Dôvodom je, že je vyrobený pre konkrétne podmienky, preto sa s ním pracuje pohodlnejšie.

Studňu malej hĺbky je možné vyvŕtať aj pomocou šneku. Jeho otáčanie sa vykonáva ručne aj pomocou mechanizmov. V každom prípade sa nad budúcou studňou postaví veža v tvare trojnožky na uľahčenie zdvíhania nástroja. Pri výbere druhého spôsobu bude potrebný aj elektromotor s vhodným výkonom.

Na vytvorenie studne sa používa aj nárazovo-lanová metóda. Pracovným nástrojom je tu rúra, ktorej okraje sú ostro naostrené (zarážací pohár s pevnou hranou na spodnom okraji). Vďaka svojej nemalej hmotnosti sa s veľkou silou zarezávajú do zeme, potom sa vyťahujú pomocou systému lán a uvoľňujú od zeminy.

Pri nárazovo-lanovej metóde vŕtania sa používa trojnožka s výškou až dva metre. V jej hornom bode je kladka s prehodeným lanom. Na ňu sa upevňuje nárazový nástroj

Pažnicovú kolónu (rúru) berú o niečo väčšieho priemeru ako má úsek rúry nazývaný pohár. Treba ju umiestniť pri dôslednom dodržaní zvislosti. To je dôležité pri akomkoľvek spôsobe vŕtania. Ak sa táto nuansa zanedbá, pôdy sa môžu zrútiť.

Odborníci odporúčajú používať rúry z PVC s prierezom 12,5 cm. Prvú rúru spúšťajú po prechode jedného metra. Ďalej sa dĺžka pažnicovej kolóny pridáva podľa hĺbky. Jednotlivé úseky sa spájajú pomocou závitov na koncoch rúr.

Nuans č. 2 – tajomstvá vŕtania studne

Vŕtať studňu je možné v každom ročnom období, ale pracovná náročnosť bude rôzna. Najhorší variant je jar. V tomto období sú podzemné vody na najvyššej úrovni. V takýchto podmienkach je ťažké určiť umiestnenie hlavnej vodonosnej vrstvy.

Vybudovanie studne v lete sa považuje za najlepšiu možnosť, pretože hladina vody sa stabilizuje a jej umiestnenie sa dá ľahko určiť. Na jeseň je najlepším mesiacom na vykonanie týchto prác september. V tomto období zvyčajne ešte nezačína obdobie dažďov, vodonosnú vrstvu možno určiť bez problémov.

Zrážky v zimnom období neovplyvňujú stav podzemných vôd. Ručné vŕtanie v zime je kontraindikované, pretože pôda veľmi premŕza.

V zime je možné vŕtať studňu, pokiaľ teplota neklesne pod -20°. V dôsledku premrznutia pôdy sú steny studne chránené pred zosuvmi. Podzemné vody sú na minimálnej úrovni.

Nuans č. 3 – optimálny materiál pre kesón

Existuje niekoľko druhov kesónov:

• z železobetónových kruhov;
• kovové;
• plastové;
• tehlové.

Železobetónové kruhy a tehla. Takýto druh kesónov prakticky nezabezpečuje tesnosť na dlhší čas. To ohrozuje zariadenie zaplavením a následnou stratou funkčnosti.

Kov. Ak boli pri výrobe kovových kesónov dodržané všetky požiadavky, budú mať dobrú tesnosť.

Zem je voči kovu agresívnym prostredím, preto sú obvodové konštrukcie takýchto komôr náchylné na oxidáciu, v dôsledku čoho môže dôjsť k strate tesnosti.

Plast. Kesóny vyrobené z polymérových materiálov sú pohodlné, majú nízku hmotnosť, sú jednoduché na montáž a prevádzku. Pravdepodobnosť straty tesnosti je pomerne nízka, pretože materiál nie je náchylný na koróziu. Plastové kesóny vydržia oveľa dlhšie ako kovové.

Závery a užitočné video k téme

Zriadenie studne s betónovým kesónom:

Názorná pomôcka na montáž kesónu a zariadenia pre studňu:

Zriadenie studne svojpomocne je zodpovedný a náročný proces. Práce je možné vykonať správne len s určitými znalosťami a zručnosťami. Ale nič nie je nemožné, kľúčom k úspechu je správny prístup a dôkladná príprava.

Je potrebné si osvojiť kľúčové pravidlo: pri zriadení studne nie sú žiadne druhoradé uzly. Ak je pre vás niektorý moment problémový, zverte riešenie otázky odborníkom, aby ste neskôr nemuseli budovať novú studňu.

Povedzte nám, ako ste postavili kesón nad ústím studne na vidieckom pozemku vlastnými rukami. Podeľte sa o technologické nuansy, ktoré sa budú hodiť návštevníkom stránky. Zanechajte, prosím, komentáre v bloku nižšie, pýtajte sa, uverejňujte fotografie k téme článku.