Сбор дождевой воды: соображения, рекомендации, расчёты

Как устроить систему сбора дождевой воды для последующего водоснабжения дома?

Комфорт загородной жизни во многом зависит от коммуникаций, в том числе и от автономной системы водоснабжения. Обычно водозабор происходит из колодца или скважины, находящейся на территории загородного участка, но иногда этой воды не хватает, и приходится находить дополнительные, резервные источники. Один из них – сбор дождевой воды с крыши дома, бани или подсобного помещения.

Преимущества использования дождевой воды

Если загородный дом – постоянное место проживания человека, то для обслуживания его нужд необходимо около 130-160 л чистой воды каждый день. Большое количество жидкости уходит на полив клумб, грядок, газона. Становится понятным, почему дождевая вода никогда не будет лишней.

Вспомним летние души на даче. В большой емкости, поднятой над землей, накапливается вода. Под солнцем она нагревается и становится комфортной для применения в жаркий день. Если немного модифицировать примитивную систему подачи воды, то можно получить обеспечение водными ресурсами не только душа, но и всего загородного дома.

Системы сбора дождевой воды: 1 — датчик уровня воды; 2 — поплавковый фильтр; 3 — контроль за уровнем воды; 4 — центробежный насос; 5 — емкость из полиэтилена; 6 — сифон; 7 — фильтр

Годится ли вода, собранная после дождя, для стирки или даже для принятия душа? Безусловно! По своему химическому составу она гораздо мягче и безопаснее городской водопроводной воды. Достаточное количество кислорода в составе делает ее идеальной для полива растений. Только в одном случае атмосферные осадки могут быть вредными – если неподалеку находится промышленное предприятие или большой город.

Внимание! Воду, собранную после дождя, нельзя использовать для питья или приготовления пищи. Она годится только для технических нужд – стирки, уборки, полива, мытья машины. Либо же ее нужно пропускать через серьезную систему очистки.

Одно из преимуществ дождевого сбора – он практически не требует вложений: необходимо лишь однажды потратиться на установку емкости и прокладку труб. Единственный минус – зависимость от количества осадков. В засушливое лето не приходится рассчитывать на дополнительный источник.

При установке накопительной емкости не стоит забывать о страховке от переизбытка воды. В верхней части резервуара делают отвод, ведущий в канализацию, по которому и стекают излишки

Выбираем подходящую крышу для системы

Не каждая постройка или дом подойдет для сбора воды, так как конфигурация крыши и материал кровельного покрытия влияют на качества жидкости. Плоские крыши рекомендуется сразу исключить по двум причинам:

дождевые стоки лишены естественного слива;

вода застаивается на поверхности кровли в виде луж, являющихся рассадником бактерий.

На любой покатой крыше можно оборудовать систему сбора воды с помощью конструкции, собранной из желобов, водосточных труб, соединителей и крепежных элементов

Таким образом, система сбора дождевой воды устанавливается на здания, имеющие односкатную или двускатную крышу с некоторым уклоном, оптимальный вариант – от 10° и больше. По крутой крыше вода стекает намного быстрее, следовательно, она не успевает загрязниться.

Внимание! Некоторые кровельные материалы имеют в своем составе вещества, вредные для здоровья человека, — медь, свинец, асбест. Нельзя собирать воду с крыш, покрытых асбестовым шифером или медной черепицей. Желоба и водостоки, содержащие медь или свинец, также исключены.

Современные модульные водосточные конструкции из пластика абсолютно безопасны, к тому же они не только служат для сбора воды, но и являются декоративным элементом здания

Сохранят чистоту дождевой воды глиняная черепица, оцинкованный металл и модифицированный пластик, из которого производят современные водосточные конструкции. Относительно безопасны и битумные покрытия.

Установка системы сбора воды

Для того чтобы вода с крыши попала в трубы, а из них – к точкам разбора в доме и вне его, необходимо продумать систему, в которой предусмотрено первоначальное накопление и последующая разводка. Основными составляющими системы являются накопитель и водопровод.

Монтаж накопительной емкости

Емкость для сбора воды необходима, чтобы поддерживать нужный уровень жидкости в системе. В качестве накопителя дождевой воды можно использовать любой резервуар, изготовленный из безопасного материала: бетона, полиэтилена, оцинкованной стали. Главное свойство материала для производства накопителя – устойчивость, он не должен растворяться в воде и изменять ее химический состав.

Установка накопительной емкости на поверхности земли около дома имеет два преимущества: не нужно рыть специальный котлован и можно использовать воду для полива без применения насоса

Бак для сбора дождевой воды, установленный в грунт, — лучший вариант с эстетической точки зрения. К тому же вода в холодной земле никогда не «зацветет»

Существует несколько способов монтажа накопительной емкости:

• установить непосредственно под водосточными трубами на поверхности земли;
• зарыть в грунт около дома;
• расположить в подвале или подсобном помещении.

Предпочтительным вариантом является помещение резервуара в грунт, так как прохлада препятствует развитию микроорганизмов. Но необходимо учитывать два момента: уровень промерзания почвы и уровень расположения грунтовых вод. Если все условия устраивают, необходимо подобрать емкость. Лучше остановиться на большом объеме (2-3 тысячи литров), чтобы всегда был запас.

Установка накопителя происходит по следующему алгоритму:

• Вырываем котлован. Его размеры должны быть немного больше, чем габариты накопителя.
• На дне ямы устраиваем песчаную подушку толщиной 20 см.
• Опускаем емкость для воды.
• Засыпаем пустоты со всех сторон от емкости песком.
• Устанавливаем трубы и насос.
• Закрываем горловину резервуара крышкой.

Когда наступают холода, стоит позаботиться о сохранности системы до следующего сезона. Насос следует достать, почистить и оставить на хранение в теплом помещении, а крышку емкости плотно запечатать и засыпать сверху толстым слоем песка, тем самым защитив от промерзания.

Вместо одного большого резервуара можно поместить в грунт несколько емкостей, соединенных между собой трубами. Продумав систему фильтрации воды, есть возможность устроить дополнительную очистку

Устройство водопровода

Чтобы вода попадала из водостока в емкость, а из нее в дом, необходимо проложить трубопровод. Отлично подходят стандартные ПВХ изделия для наружной прокладки. С крыши в резервуар вода попадает естественным путем, так как он находится ниже, но подача в дом осуществляется принудительно, то есть при помощи насоса. Если используется центробежный насос, то место его установки должно быть рядом с накопительной емкостью – как можно ниже.

Образец бытового центробежного насоса — FORWARD FWP-550J. Глубина погружения — 8 метров, мощность — 550 Вт, пропускная способность — 2,4 куб.м/час, максимальный напор — 40 метров. Цена — 1800-1900 рублей

Погружной насос небольшого размера также подойдет.

Внимание! Установка насоса на поверхности воды обеспечивает ее чистоту, так как на дне резервуара со временем накапливается осадок.

Правильный уход за оборудованием

Для использования дождевой воды в доме она должна быть как минимум чистой, поэтому требуется нечастый, но обязательный присмотр за системой. Например, следует защитить от мусора и пыли, которые скапливаются на крыше, дождевые стоки, попадающие в накопительную емкость. Первый дождь после длительной засухи служит своего рода «мойкой» для крыши и водостоков. Грязь вместе с первыми потоками воды устремляется с крыши в желоба и трубы, поэтому водоприемник, ведущий к резервуару, на некоторое время нужно просто отсоединить. Примерно через час пойдет чистая вода – трубу можно вернуть на место.

Многие современные водосточные конструкции изначально снабжены устройствами для задержки крупного мусора: сеточками с мелкими ячейками, которые располагаются вдоль желобов и в местах соединения с трубами

Также для очистки воды от крупного мусора и листьев на протяжении всей системы устанавливают фильтры грубой очистки в виде решеток и корзинок-сеточек. По мере засорения фильтры необходимо прочищать.

Установив систему сбора дождевых стоков в загородном доме, вы получите дополнительный источник воды, а это еще один шаг к комфортной жизни.

Сбор дождевой воды

На создание собственной системы сбора дождевой воды придется потратить всего одни выходные. Использовать воду, собранную с крыши, можно для полива сада и огорода, мытья машины, уличного душа на даче, стирки и других нужд. Помните, что в ней так и кишат бактерии: она непригодна для питья или приготовления еды.Такое дождевое водоснабжение всегда будет специализированным, и сбор воды с крыши не заменит колодца и водопровода.

Подготовка:

Перед тем, как отправиться в хозяйственный магазин, нужно провести небольшие, но важные расчеты. Поэтому для начала определим материал, из которого изготовлена крыша вашего загородного дома, количество влаги, которое будет стекать по крыше, объем, который нужно собрать исходя из расчетов ежедневного расхода и годовой суммы осадков.

• Не подходят кровли, покрытые смолой, гравием, асбестом и любым другим токсичным покрытием. Такое покрытие оставит в собранной воде нежелательные химикалии. Подходящее безопасное покрытие: черепица, металл и т.п.
• Измерьте периметр крыши, затем рассчитайте площадь, исключая откосы и карнизы. Полезная площадь составит минимум 80% от общей площади. Этот параметр зависит от поверхности крыши. Для расчета примерного объема собранной жидкости в год по этому способу используем следующую формулу:

V=(S*A*k)/1000 литров, где:

V – объем собранной воды
S – общая площадь крыши в м2
A – годовая сумма осадков в мм
k – коэффициент эффективности сбора воды, k=0,8

Размер резервуара для сбора дождевой воды выбирается из расчета объема воды, потребляемого ежедневно всеми жителями дома. Общая формула: потребление одним человеком в день &規 количество людей &規 количество дней = необходимый объем.

Еще один параметр – продолжительность сезона дождей: под Москвой она может быть одной, в Сибири другой, в Приморье третьей. Разделите время сезона дождей на месяцы, запишите среднемесячное количество осадков, вычтите необходимое вам количество воды в месяц. В результате получим количество неиспользованной жидкости, которое можно перенести на следующий месяц.

И помните: если у вас сбор дождевой воды с крыши осуществляется в круглый резервуар, его объем рассчитывается по формуле: площадь поверхности &規 высота резервуара.

Покупка материалов

• Бак для дождевой воды: бесплатно. (Можно использовать старый или поискать в окрестностях).
• Полипропиленовая бочка с крышкой – 0.35- 1.00 доллара/галлон (Очень легкие, в отличие от других)
• Металлическая бочка – 0.40 – 0.60 доллара/галлон (Нельзя использовать такую накопительную емкость для сбора и хранения питьевой воды, если в ней нет специальной прокладки).
• Водосточные желоба – 0.30 долларов за – 30,5 см; как вариант, стоки можно изготовить самим.
• Трубы, ведущие к и от резервуара для сбора воды: примерно 10 долларов за 3 метра (Диаметр труб зависит от размера площади сбора воды)
• Колена PVC – 2 доллара за шт.
• Цемент – 5 долларов.
• Материалы для ровной и устойчивой поверхности: специальная подложка/матрас – 6 долларов.
• Ограждение для резервуара по всему периметру -10 долларов .
• Покрытие для дорожки – 20 долларов.
• 1 мешок портландцемента -30 долларов .
• Вместилище для осадков можно устойчиво установить, вырыв под ним в земле углубление в несколько сантиметров. Правда, это подходит не для всех типов грунта.

Примечание: для того, чтобы защитить водостоки, требуется установить фильтры для сбора листьев, фильтрующие сетки или воронки.

Установка

1. Отверстие бака должно располагаться на несколько сантиметров ниже воронки водостока.

2. Желательно, чтобы резервуар имел эстетичный вид и был замаскирован между деревьями.

3. Бак должен находиться на ровной устойчивой поверхности (на подложке/матрасе). Сделайте небольшое ограждение вокруг резервуара. Огражденный участок наполните специальным покрытием для дорог – оно дешевое и компактное. Затем положите небольшой слой портландцемента. Разрыхлите, проверьте уровнем, чтобы поверхность была ровная, залейте водой. Дайте высохнуть.

4. При креплении водостоков необходимо помнить:

• Измерьте длину карнизов для того, чтобы определиться с отрезками водостоков.
• Водосточные трубы нужно крепить с периодичностью 10-15 м по всей длине основного желоба.
• Подсчитайте количество водостоков – увеличьте число вдвое, чтобы получить необходимое количество колен. Посчитайте количество поворотов на 900 и 450, чтобы приобрести необходимое количество колен нужной формы.
• Подсчитайте требуемое количество креплений, гибких хомутов и заглушек.
• Скобки нужно размещать на карнизе с периодичностью в 9м либо на каждой головной части стропила.
• Водосточные желоба рекомендуется располагать под наклоном 0,6 – 1,2 см по направлению к водосточной трубе через каждые 3 м. Для этого измерьте периметр дома.

Чтобы водосточные желоба не засорялись, установите фильтры для сбора листьев и очистки осадков от мусора: плоские фильтрующие сетки либо воронки. Сетки для сбора листьев обычно устанавливаются в начале водосточных желобов, а фильтрующие сетки и воронки – в месте перехода жидкости в водосточные трубы.

Общие правила: 15м2 собирающей поверхности крыши = водосточная труба диаметром 7,5 см на каждые15м длины водосточного желоба, соединенного с трубой PVC диаметром 10 см, по которой вода попадает в резервуар.

5. Для меньших поверхностей водосточная труба диаметром не более 5 см на каждые 12м длины водосточного желоба, соединенного с трубой PVC диаметром 7,5 см.

6. При соединении труб PVC с помощью цемента, проверните их на четверть оборота туда-сюда, чтобы связующий элемент равномерно распределился. Если вокруг трубы образовались небольшие шарики, то Вы все сделали правильно – трубы не будут течь. Также не забудьте оставить не очень большие запасы длины при резке труб – примерно 7,5см (для соединений).

7. Устанавливать резервуар нужно на самую высокую точку, так как давление воды составляет 453 г/2,54 см2 на каждые 70см высоты.

На FORUMHOUSE вы сможете узнать, что подойдет именно для вашего участка: колодец или скважина. Читайте статью на нашем сайте про устройство водосточной системы из ПВХ.

Сбор дождевой воды: Советы, рекомендации, расчёты

Домашние напитки выживальщика: Атоле — мексиканский кисель

Огород выживальщика: Лук-шалот

Дождь — лучший источник пресной воды для большинства типов местности. Многие потерпевшие кораблекрушение и вынужденные длительное время выживать в открытом море остались в живых только потому, что собирали дождевую воду и росу. Так что грех не воспользоваться такой замечательной возможностью, которую предоставляет нам сам природа. Главное — сделать это правильно…

Данную информацию будет полезно учесть при вычислении размеров цистерны, при планировании сбора и использования воды, по крайней мере, хотелось бы на это надеяться. Я (MtnForge, автор текста — прим. перев.) собрал эту информацию из ряда источников и выборочно использовал при создании собственного водосборника.

Ключевые моменты — адекватный подбор объема бака и адекватное оборудование самой системы сбора дождевой воды. Собственно, именно здесь и кроются главные трудности.

Система сбора

В обсуждениях сбора дождевой воды с крыши часто игнорируется или упускается важная рекомендация — использовать «вошер» (термин, которым обозначают систему автоматической омывки крыши. В дальнейшем мы будем придерживаться именно этого термина) и систему фильтров, поскольку крыша сама собой накапливает разнообразный мусор, от птичьего помёта и листьев до копоти и пепла из трубы отопления.

«Вошер» или поплавковый отсекатель — попросту говоря, узел в системе сбора дождевой воды с крыши, предназначенный для отвода части воды, стекающей по крыше в начале дождя, которая смывает накопившийся мусор. Само собой, что эта часть воды в трубы и бак для хранения попадать не должна. Дождевая вода — замечательный растворитель, поскольку испаряется, конденсируется и падает вниз естественным образом. Так что она сама всё смоет, главное — дать ей сделать это. Количество воды, уходящей на очищение крыши, может быть разным, исходя из частоты осадков, типа отопления дома, и так далее, но как минимум около трети сезонной нормы осадков следует отнести в рубрику «потери».

Фильтр обычно представляет собой двухступенчатое устройство, состоящее из серии экранов, установленных под наклоном, чтобы исключить прямой проход мусора в трубы и бак. Работает он следующим образом: часть воды, предназначенной для смыва мусора, эффективно делает своё дело, после чего, отверстие для её слива закрывается поплавком, а вся остальная вода попадает уже исключительно в систему хранения.

Первая ступень фильтра — восходящий поток, вторая — нисходящий, причём обе наполнены камнями, гравием, песком и углём. Конструкция очень проста и может быть выполнена из дерева, металла или бетона. Для компонентов фильтрующей системы желательно использовать пищевую сталь, которая не ржавеет. Также рекомендуется использовать переключающие клапаны — «развилки» на трубах, идущих от водостоков.

Бак для хранения воды

Если кратко, то чтобы приблизительно узнать потенциальное количество дождевой воды, умножаем площадь крыши, с которой будет собираться вода, на уровень осадков, а потом делим на 1,6. Формула получена эмпирическим путём, так что действительности соответствует.

Далее определяем потребность в воде каждого члена семьи на 365 дней, в галлонах. Считаем, что для семьи из пяти человек нужно 5 галлонов в день на каждого, умножаем на 365 дней — получается 9125 галлонов воды. Но ваши потребности могут и отличаться — будь то, скажем, готовка, консервирование, питьё для домашних животных, санитарные нужды и т.д.

Важно помнить, что вы не получаете эту воду одним махом или бесперебойно, так что нужно рассчитывать и на дни без осадков, а также на периоды засухи, что также помогает правильно определить минимально необходимый объёма бака для сбора дождевой воды.

Есть разные подходы к тому, насколько большим должен быть бак, исходя из потенциального объёма осадков, но треть годовой потребности стоит рассматривать как самый минимум, а полгода — как предусмотрительность. Не бывает слишком много чистой питьевой воды.

В моей местности годовой объём осадков составляет 47 дюймов, вычитаем треть на смывку мусора, получается, что с нашей крыши можно собрать 53 000 галлонов воды. Бак внутренними размерами 6х6х12 футов — объём 2537 галлонов. В обычный год мы собираем больше воды, чем нам нужно, а темпы расхода — десять галлонов в день на двоих. Нужно также учитывать климатические условия, например, если обильные дожди идут только один сезон, то это значит, что объёма бака должно хватить ещё и на сухие сезоны, и так далее.

Подача воды

Воду нужно не только собирать и хранить — её нужно ещё и как-то подавать в дом для использования. И мы сейчас говорим именно о средствах жизнеобеспечения, а также обо всём, что их сопровождает при запуске, использовании и обслуживании. Работа, как и время, ценный ресурс, поэтому есть смысл выбирать максимально высокий бак, чтобы упростить подачу воды. Есть два варианта — подавать воду вручную, либо использовать электрический насос. И важно понимать, что вам либо придётся прилагать максимум собственных усилий, либо тратить на запуск электрического насоса драгоценное топливо для генератора. Из-за этого вы можете тратить меньше воды, чем стоило бы. Грань здесь очень тонка, так что есть о чём подумать.

Мы используем так называемую шиберную помпу или крыльчатый насос. Он встроен в нашу домашнюю систему водоснабжения, параллельно 12-вольтовому насосу, запитанному от автономной сборки батарей. Используя пару шаровых кранов с обратными клапанами и бак с водонапорной мембраной, мы можем выбирать, какой из насосов пустить в ход, чтобы в трубах было давление воды. Ручной насос может обеспечить максимум 37 пси (фунтов на квадратный дюйм) и 6 метров подъёма. Если наша сборка аккумуляторных батарей неактивна из-за облачного дня или штиля (на неё заведены солнечная батарея и ветряк), то нам приходится два-три раза в день сходить в подвал подкачать водички.

Сам бетонный бак для сбора дождевой воды размещён на фундаменте, позволяющем его полностью осушить для обслуживания, когда уровень осадков позволяет это сделать. Подводящая труба от фильтра заканчивается заглушкой в шести дюймах от дна, что позволяет свести к минимуму бурление. Таким образом, входящий поток воды не тревожит отложений (а они рано или поздно накопятся, если регулярно всю систему не чистить и не обслуживать) на стенках и дне бака.

Лично мы перед запуском помыли бак изнутри крепким раствором соды, оставили на денёк, смыли из шланга и дали наполниться. Сода, будучи сильной щёлочью, нейтрализовала минеральный состав бетона и улучшила вкус воды. Также я слыхал, что люди наполняют такие баки, дают воде отстояться, осушают и наполняют снова, но уже для использования. Видимо, оба метода работают, так как они позволяют бетону восстановиться, если я правильно понимаю химию процесса.

Просто помните, что чистая вода — краеугольный камень устойчивого человеческого поселения, а в автономных условиях обеспечить её сложнее, чем кажется.