Kako izolirati vodnjak za zimo: pregled najboljših načinov + izbira materialov

Kot vir vode za avtonomno oskrbo z vodo najpogosteje uporabljajo vodozbirni vodnjak. Njegovo obratovanje poteka sezonsko ali celoletno. Če je načrtovan odvzem vode pozimi, je treba razmisliti o tem, kako izolirati vodnjak za zimo in se izogniti težavam z izpadom vode, okvaro opreme in pretrganjem cevi.

Povedali vam bomo, kako poteka toplotna izolacija neodvisnega vira vode, ki preprečuje nastajanje ledenih zamaškov v sistemu. Pri nas boste izvedeli, kako izolirajo jašek vodnjaka in od njega odhajajoče vodovodne linije. Naši nasveti vam bodo pomagali pri izbiri najboljšega načina in materiala za izolacijo.

V članku so temeljito razložena osnovna pravila in podrobnosti organizacije sistema zaščite neodvisnega vodovoda pred zmrzovanjem. Za nazorno razumevanje teme so priložene sheme, fotografije, video navodila.

Značilnosti zaščite vodnjaka pred mrazom

Nepravilna ureditev vodozbirne vrtine pogosto ustvarja ovire za normalno delovanje vira. Zlasti očitno se napake in pomanjkljivosti pokažejo v zimskem obdobju.

Obratovanje vodnjaka, ki ni zaščiten pred zmrzovanjem z zanesljivo toplotno izolacijo, v zmrzali otežuje nastajanje ledu na vodni gladini in nastajanje ledenih zamaškov v cevovodu.

Posledično črpalna oprema in sistem kot celota delujeta s povečano obremenitvijo. Velik zamašek lahko deformira ali celo pretrga cevi PND, iz katerih najpogosteje izdelujejo zunanje veje vodovoda.

Zamaški in ledena skorja v vrtini se pojavijo, če vodozajem deluje “ne na polno moč”. To pomeni, če so v delovanju prekinitve, zadostne za kristalizacijo vode. Tudi če lastniki avtonomnega vodovoda ne računajo na tovrstne prekinitve delovanja, je treba izvesti preventivne ukrepe v obliki naprave sistema izolacije.

Ukrepi za izolacijo vodovodnega sistema se izvajajo od točke vstopa v hišo do globine, ki je 20-30 cm pod nivojem sezonskega zmrzovanja tal. To vrednost najdete v zbirkah gradbene klimatologije SP pod številko 131.13330.2012 in v SNiP pod številko 23-02-99.

Globina zmrzovanja se določa v skladu s pogoji regije in tipom tal, ki jih zajema območje zmrzovanja. Njegovo vrednost pridobimo empirično na podlagi dolgoletnih opazovanj.

Pravilna ureditev vodne vrtine bo preprečila nastanek ledu in ledenih zamaškov v vodovodu (+)

Če se vodovod uvaja v hišo skozi temelj neizolirane kleti, je treba izolirati tudi vejo do vhoda v ogrevan prostor. Uporaba materialov za izolacijo objektov v zemlji ima svojo specifiko.

Izolacijski materiali morajo imeti naslednje lastnosti:

• Ne smejo vpijati vode ali pa imeti zaščitno vodoodporno ovojnico. Če voda vpije v izolacijo in nato zmrzne, bo z veliko verjetnostjo zaradi povečanja prostornine vode pri prehodu v led izolacijski sloj uničen.
• Pod pritiskom tal ne smejo izgubiti svojih lastnosti. Pritisk zemeljske mase od zgoraj ali njeni premiki lahko zmečkajo izolacijo in povečajo njeno toplotno prevodnost.
• Ne smejo biti zanimivi ali dovzetni za vpliv žuželk in glodavcev.

Zadnja točka je zelo pomembna, ker lahko miši poleti razvlečejo izolacijo po svojih gnezdih, pozimi pa v njej izkopljejo hodnike, da pridejo do toplih cevi. Vse to bo povzročilo neposreden dostop mraza do elementov vodovoda.

Zaščita izolacije pred mišmi in žuželkami je eden glavnih problemov pri izolaciji objektov, ki se nahajajo na prostem pod zemljo.

Včasih je za zaščito vodnjaka in sistema za dovod vode pred mrazom dovolj izvajanje postopkov, ki ne zahtevajo posebnega znanja o načelih izolacije podzemnega sistema oskrbe z vodo. Voda, ki se dovaja v sistem iz globine, ima pozitivno temperaturo (običajno od 7 do 13 stopinj Celzija).

Če obstaja tveganje zamrznitve vode, je treba način delovanja sistema nastaviti tako, da se voda dovaja v majhnih količinah, vendar čim pogosteje. Stalno kroženje podzemne vode, katere temperatura je po definiciji nad 0 °C, bo preprečilo nastanek ledu.

Izolirati ogrožnjak in cevi pri ne zelo mrzlih zimah v južnih regijah Rusije ali pri globokem polaganju vodovoda je mogoče brez posebnih odlik s pomočjo žagovine ali slame. Za to je treba izkopati jamo pri ogrožnjaku in jarek vzdolž polaganja cevi vodovoda, jih napolniti s suho žagovino ali slamo in ponovno zasuti jamo.

Ta postopek je treba izvajati vsako leto jeseni, da žagovina in slama do zime ne uspeta zgniti. Za odpravo zmrzovanja za daljše obdobje ali če predlagane metode ne zagotavljajo pozitivnega rezultata, je potreben drugačen pristop k reševanju problema.

Obnoviti oskrbo z vodo pozimi je težje in dražje, kot izvesti pravilno izolacijo ob upoštevanju konstrukcijskih značilnosti sistema in podnebnih razmer.

Zaščita glave vodnjaka pred zmrzovanjem

Keson za vodnjak je v zemljo poglobljen rezervoar, ki se nahaja nad ustjem vrtine. Potreben je za udoben dostop do glavnih elementov sistema za črpanje vode z namenom izvajanja popravil in rednega vzdrževanja.

V notranjosti izoliranega kesona montirajo hidroakumulator, črpalno opremo in filtre, da jih premaknejo iz hiše in odstranijo hrup. Če je oprema nameščena v ogrevanem prostoru, kesona ne postavijo, temveč namestijo adapter.

Tako vodnjak s kesonom kot tudi brez njega je treba izolirati tako, da je v celotni debelini zmrzovalnih tal izključen neposreden stik elementov sistema oskrbe z vodo z zmrznjenimi kamninami.

Osnovna načela izolacije kesona

Tudi če se ogrožnjak vodnjaka nahaja pod globino zmrzovanja tal, se večji del kesona nahaja nad to mejo. Če imajo njegove stene znatno toplotno prevodnost, lahko negativne temperature padejo do ogrožnjaka in voda v sistemu zamrzne precej nižje, kot navaja Gradbena klimatologija.

Po geometriji so kesoni za vodnjake lahko cilindrični ali pravokotni, kar ne vpliva na način izolacije. Z vidika stroškov izolacije so ugodnejši objekti cilindrične oblike, z vidika enostavnosti montaže materiala, ki se dobavlja v obliki trdnih plošč, pa je lažje izolirati objekte pravokotne oblike.

Glede na material so kesoni lahko betonski, kovinski ali plastični, čeprav se betonske konstrukcije danes redko uporabljajo zaradi težavnosti njihove montaže in kratkotrajnosti betona pod vplivom vlage.

Kovinski in plastični kesoni so nepremočljivi, zato pri notranji izolaciji ni treba biti pozoren na odpornost materiala na vodo.

Izolacija kesona od znotraj je aktualna, če je njegovo ohišje tesno zaradi lastnosti materiala ali izvedbe zanesljive hidroizolacije. V tem primeru ni potrebe po zaščiti izolacije pred vplivom vlage.

Poleg tega premiki tal ali drugi zunanji vplivi ne bodo vplivali na celovitost izolacijske plasti. Praviloma se pri notranji izolaciji uporabljajo izdelki na osnovi stiroporja ali ekspandiranega polistirena.

Izolacijo kesona od zunaj izvajajo za ohranitev notranjega prostora ali če se uporabljajo nasipni materiali. Od zunaj je priporočljivo izolirati plastične konstrukcije, da jih zaščitimo pred hudimi zmrzalmi, pri katerih plastika postane krhka.

Zunanjo izolacijo izvajajo s katerimikoli materiali, vendar je treba upoštevati morebitno premikanje tal, vpliv vode in nevarnost poškodbe izolacijske plasti s strani insektov in glodavcev.

Pri uporabi zunanje izolacije je treba material zaščititi pred vodo, insekti in mišmi, sicer bo sčasoma treba dela opraviti znova.

Ker bodo toplotne izgube pri kakršni koli izolaciji vodnjaka vseeno nastopile, je potrebna njihova kompenzacija z dotokom toplote. Ta bo tako ali tako potekala zaradi pozitivne temperature vode v ceveh, ki potekajo skozi keson, in oddajanja toplote s strani delujočih naprav.

Če obstaja verjetnost, da izolacija ne bo zadostovala, lahko namestimo osnovni grelni element v kompletu s temperaturnim senzorjem.

Ker je notranji prostor kesona majhen, pri normalni izolaciji zadostuje uporaba navadne žarnice z žarilno nitko moči 40-60 vatov ali grelnega kabla dolžine 3-5 metrov.

Namestitev obložne cevi za glavo vodnjaka

Če pri načrtovanju oskrbe z vodo keson ni bil predviden, glava vodnjaka pa je nad nivojem zmrzovanja tal, ga lahko izoliramo s pomočjo dodatne ohišne cevi, katere premer je večji od premera stalne ohišne cevi za dve debelini izolacije.

Za namestitev dodatnega odseka ohišne cevi je treba izkopati jamo okoli glave vodnjaka do globine zmrzovanja tal plus 0,3 m in izolirati glavo vodnjaka. Na vrh je treba namestiti dodatno cev, prostor med ohišnima cevema pa zapolniti s stekleno volno ali mineralno volno.

Ni priporočljivo zapolnjevati reže med dvema obložnima cevema z napršljivimi možnostmi toplotne izolacije zaradi nezmožnosti nadzora enakomernosti nanosa izolacijskega sloja.

Zaščita glave vodnjaka pred zmrzaljo z namestitvijo obložne cevi zahteva manj materiala in je preprostejša kot izolacija kesona.

Cev mora biti kovinska, ker na mrazu plastika postane bolj krhka in premiki zemlje jo lahko poškodujejo.

Prav tako je treba zagotoviti, da v prostoru med obložno cevjo in glavo vodnjaka ni vode. Mineralna volna izgubi toplotnoizolacijske lastnosti, ko vpije vlago, polistirenska lupina pa se lahko deformira ob nastanku ledu.

Da bi preprečili zamočenje, je treba pred polaganjem toplotne izolacije v režo med oblogama namestiti tesnilni obroč. Zunanja velikost tesnilnega obroča mora biti enaka premeru dodatne obložne cevi, notranja pa premeru glavne obloge.

Izolacija podzemnega sistema cevi

Izolacija kraka vodovoda, ki vodi do hiše, morda ne bo potrebna, če je nameščena pod globino zmrzovanja tal. Vendar pa je, čim globlje je nameščen vodovodni sistem, tem bolj zapletena njegova namestitev in popravilo.

V tem primeru je lahko izolacija cevi cenejša v smislu stroškov toplotnoizolacijskega materiala in preprostejša glede zahtevanih del.

Pri spodnji priključitvi so potrebni nižji stroški za izolacijo, vendar zahteva zahtevnejša dela tako pri montaži kot tudi v primeru popravila.

Uporaba sodobnih toplotnoizolacijskih materialov

Najstarejši in preizkušeni način izolacije cevi je zapolnitev jarka z ekspandirano glino. Mineralna volna brez hidroizolacijske zunanje ovojnice se ne uporablja pri izvedbi podzemnih komunalnih vodov.

Danes različne vrste toplotne izolacije, ki so na voljo v prodaji, omogočajo reševanje tega problema za vse temperaturne razmere. Za izvedbo podzemnih vodov na območjih nad globino zmrzovanja izdelujejo “lupino” iz poliuretanske pene in polistirenske pene s folirano hidroizolacijsko ovojnico.

Za izolacijo podzemnih krakov vodovoda se proizvajajo izolacije iz EPS in PUR s hidroizolacijsko ovojnico. Kot alternativna rešitev se uporabljajo HDPE cevi z že nameščeno izolacijo.

Oglejmo si glavne vrste materialov, ki se najpogosteje uporabljajo pri izolaciji podzemnega vodovoda:

• mineralna volna ali steklena volna se stisne pod težo zemlje, zato so v primeru njene uporabe potrebna dodatna dela v obliki izdelave trpežnega ohišja;
• bazaltno vlakno, prevlečeno z aluminijasto folijo za hidroizolacijo, je dokaj drag material, vendar je z njim lahko delati;
• stiropor in ekspandirani polistiren se enostavno režeta, dobro zadržujeta toploto, vendar je potrebna zaščita pred glodalci;
• poliuretanska pena dobro zadržuje toploto in je odporna na vlago.

Za vozlišča in zavoje obstajajo posebne oblikovane lupine, kar je priročno za montažo izolacije. Te omogočajo brez posebnih težav izvedbo montaže toplotne izolacije na odsekih cevovoda katere koli stopnje zahtevnosti.

Hitro in zanesljivo lahko izolirate vodovodno linijo z uporabo brizgane poliuretanske pene. V takih primerih je treba cev položiti na blazino iz keramzita, ker je spodnji del cevovoda lahko nepokrit s toplotnoizolacijskim materialom.

Brizgana poliuretanska pena ima zelo nizko toplotno prevodnost, ne premoči, se ne zlomi pod težo zemlje in je ne grizljajo miši in mravlje

Za težko dostopna mesta, kjer je uporaba voluminoznih materialov problematična, lahko uporabite termobarvo – sodoben univerzalen tekoči toplotni izolator. Taka barva se lahko nanaša z navadnim čopičem ali valjčkom, prav tako pa tudi z brizganjem. Poleg glavne funkcije dobro ščiti kovinske cevi pred korozijo.

Uporaba grelnega kabla

Načelo delovanja toplotnoizolacijskih materialov temelji na tako imenovani “pasivni zaščiti”. Zaradi njegove bližine se voda v ceveh ne bo ohladila, dokler teče do ogrevanega prostora.

Treba je razumeti, da v zaprtem sistemu brez zunanjega vira toplote izolacijski sistem ne preprečuje zmrzovanja, ampak le podaljša obdobje do trenutka kristalizacije vode pod vplivom negativnih temperatur.

V primeru redke uporabe vode iz vrtine lahko takšna izolacija za zimo ne zadošča. V primeru prekinitev, daljših od enega dneva, je treba ogrevati cevi z izpraznjeno vodo iz njih s pomočjo posebnega električnega kabla.

Obstajata dva načina namestitve grelnega kabla: znotraj ogrevane cevi in zunaj.

Za vpeljavo notranjega grelnega kabla je predviden poseben sistem iz T-kosa in končne spojke, kar omogoča enostavno izvedbo tega postopka

Za notranjo namestitev se uporabljajo posebni kabli. So nestrupeni, izpolnjujejo višje zahteve električne zaščite (čeprav strokovnjaki priporočajo priključitev preko RCD), in se prodajajo v kompletu s hermetično končno spojko. Montaža takega kabla ni zahtevna in se izvaja skozi navaden T-kos.

Glavna prednost možnosti notranje namestitve je visok izkoristek ogrevalnega sistema in posledično zmanjšanje stroškov električne energije. Glavna pomanjkljivost je težavnost vlečenja kabla skozi ukrivljene dele vodovoda.

Pri zunanji namestitvi kabla je treba najprej zagotoviti njegovo tesno prileganje na dobro očiščeno površino. Kabel se pritrdi na cev z aluminijastim trakom, nato se trak položi čez celoten kabel, da ne pride v stik z materialom toplotne izolacije.

Plastične cevi se predhodno oblepijo s folijo za enakomerno porazdelitev toplote.

Za povečanje oddajanja toplote lahko pritrdite več kablov linearno ali spiralno. V primeru koraka spirale 5 cm se dolžina vodnika poveča za 1,7-krat glede na dolžino zajete vodovodne cevi.

Namestitev termostata omogoča znaten prihranek električne energije, ker se ogrevanje vklopi šele ob doseganju nastavljene temperature. Optimalne vrednosti temperature vklopa veljajo od 3 do 5 stopinj Celzija.

Grelni kabel se vedno namesti v kompletu s toplotno izolacijo, sicer bo ogrevanje okolice postalo zelo drago.

Dodatna zaščita v fazi namestitve

Za možnost vrtine z uporabo potopne črpalke se pred daljšim mirovanjem izvede konzervacija sistema. V ta namen se cevovodi položijo z naklonom proti vodnemu viru, povratni ventil pa se namesti na izhodu dovodne cevi iz jaška.

Po izklopu črpalke se ta skupaj z dovodnimi cevmi odstrani iz vrtine, voda pa po težnosti odteče v vrtino. Pri uporabi te metode je zaželena odsotnost “žepov”, kjer bi lahko voda ostala. Pomanjkljivost te metode pri uporabi kovinskih cevi je povečana hitrost korozije kovine.

Eden redko uporabljenih načinov je ustvarjanje sistema “cev v cevi”, ko na vodovod namestijo cev večjega premera, ki jo zunaj izolirajo. Tako nastala zračna plast služi kot dodatna zaščita pred mrazom.

Če zunanjo cev vpeljemo v klet hiše in zagotovimo kroženje zraka med plastjo in kletjo, lahko dosežemo dodatno ogrevanje podzemnega vodovoda.

Ogrevanje zračne plasti s temperaturo tehničnega prostora je eden najpreprostejših načinov za zagotavljanje toplote v neposredni bližini vode.

Še ena možnost je prisilno kroženje vode. Za to je treba namestiti drugo cev, ki vodi od kleti do vrtine, in sistem pip za preklapljanje dovoda vode v hišo ali v to cev.

Z vklopom črpalke po urniku lahko v sistem črpamo toplo podtalnico, v vrtino pa izčrpavamo hladno vodo iz sistema. Ta možnost je priročna ob daljši odsotnosti lastnikov hiše, ko ni porabe vode.

Obstaja splošno mnenje, tudi na internetu, da lahko preprečimo zmrzovanje vode z ustvarjanjem nadtlaka v sistemu. Vendar se temperatura prehoda vode v led zniža le za 1 stopinjo na vsakih 130 atmosfer statičnega tlaka. Zgraditi vodovod, ki bi prenesel tak tlak, je nerealno.

Zaključki in koristen video na to temo

Video #1. Osnovna izolacija sten in pokrova kesona s stiroporom iz notranje strani:

Video #2. Ureditev vrtine s pomočjo kesona z razkritjem teme izolacije:

Zmrzovanje vrtine in vodovoda ne pomeni le prenehanja dovoda vode, ampak tudi poškodbe opreme in elementov sistema, za popravilo katerih bodo potrebni denar in precejšnji napori. Bolje je enkrat kakovostno opraviti izolacijska dela in pridobiti stalen dostop do vode za več let.

Prosimo, napišite komentarje v spodnjem bloku. Čakamo na vaše zgodbe o lastnih izkušnjah z izolacijo avtonomnega vodnega vira. Morda imate vprašanja ali zanimive informacije, ki jih želite deliti z nami in obiskovalci spletnega mesta.