Suministro de agua de una casa particular por cuenta propia: reglas de disposición y mejores esquemas

Para que el sistema de abastecimiento de agua pueda proporcionar el máximo confort a los residentes, es necesario tener en cuenta numerosos detalles, calcular correctamente todos los parámetros de funcionamiento y los componentes de ingeniería. Es muy recomendable comenzar el desarrollo ya en la etapa del proyecto arquitectónico.

Llevar a cabo las ideas y organizar el abastecimiento de agua de una casa particular por cuenta propia debe hacerlo, si no un profesional, al menos una persona que haya comprendido todos los detalles.

Le ayudaremos a comprender los principios de funcionamiento de un sistema autónomo, describiremos la disposición de las diferentes fuentes de captación de agua y le ofreceremos recomendaciones para la selección del equipo. La guía paso a paso para la instalación del abastecimiento de agua se complementa con imágenes ilustrativas y videos.

Principio de funcionamiento de un sistema autónomo de abastecimiento de agua

El sistema de abastecimiento de agua – es uno de los elementos más importantes en el acondicionamiento de la casa. La esencia de su funcionamiento consiste en el suministro automatizado del volumen de agua necesario, para lo cual el usuario solo necesita poner en marcha el equipo y luego simplemente supervisarlo periódicamente.

La red autónoma independiente del suministro central de agua debe ser diseñada y calculada correctamente para que la casa esté completamente abastecida de agua según las necesidades de los propietarios. Se debe organizar el sistema de modo que el agua fluya sin obstáculos a todos los puntos de toma de agua.

Para su funcionamiento normal, el sistema de suministro de agua se equipa con dispositivos y equipos técnicos que garantizan un modo de operación automático o parcialmente automático.

Para automatizar el proceso se utiliza un hidroacumulador. Se emplea como depósito tampón para almacenar agua y como dispositivo para mantener una presión estable.

En el tanque de membrana hay dos compartimentos — para aire y agua, separados por una membrana de goma. Al llenar el tanque con agua, la cámara de aire se comprime cada vez más, lo que provoca un aumento de la presión.

Los sistemas autónomos de suministro de agua constan de una parte interior y una exterior. Incluyen ramales de tubería del mismo nombre, tendidos desde la fuente de captación hasta los puntos de consumo, válvulas, accesorios sanitarios, bomba, tanque de almacenamiento o hidroacumulador.

Al reaccionar ante el aumento de presión, el relé eléctrico apaga la bomba. En cuanto alguno de los propietarios abre un grifo, la presión en el sistema comienza a disminuir. El relé reacciona nuevamente ante la caída de presión y enciende el grupo de bombeo para reponer el agua consumida.

El uso de un hidroacumulador en el esquema de organización del suministro de agua no solo permite automatizar el proceso de captación de agua y garantizar su reserva. También prolonga notablemente la vida útil del equipo de bombeo gracias a la reducción de los ciclos de encendido/apagado.

El suministro de agua es la base del sustento de la casa. De él depende el grado de confort con el que una persona vivirá en su vivienda.

Para seleccionar correctamente los parámetros del sistema, es necesario:

• Formular los requisitos de intensidad y regularidad del suministro de agua. Es posible que en una pequeña casa de campo se pueda prescindir de un sistema con un tanque de almacenamiento común y un mínimo de accesorios sanitarios.
• Determinar las posibles fuentes, la conveniencia y el costo de su construcción, la calidad del agua.
• Seleccionar el equipo y calcular las opciones de tendido de las redes de ingeniería.

Un sistema bien diseñado requiere una instalación profesional y el uso de componentes de calidad.

Selección de fuentes y disposición de la captación de agua

Para la organización del sistema de abastecimiento de agua de la casa, la mayoría de las veces se utilizan aguas subterráneas, dando preferencia a los acuíferos protegidos por rocas impermeables.

No es necesario coordinar los puntos de extracción y su ubicación en el terreno suburbano con las autoridades de la SES, si no se va a explotar un pozo artesiano. Para el uso de fuentes superficiales se requieren justificaciones especiales.

Las estructuras de toma de agua deben construirse en un terreno elevado. Los pozos y pozos tradicionales con agua potable deben estar alejados de lugares potencialmente contaminantes (letrinas, montones de compost, vertederos, etc.) al menos 50 m (+)

La elección del tipo de estructura de toma de agua depende principalmente de las características geológicas de la zona, la profundidad de los acuíferos y la cantidad de agua consumida.

Con mayor frecuencia se utilizan pozos y pozos excavados, y con menos frecuencia, captaciones de manantiales, etc. La elección del equipo de elevación de agua depende de la construcción de la instalación.

Las estructuras para la captación de agua de categoría técnica se colocan a no menos de 20 metros de sistemas de tratamiento, fosas de compost, inodoros públicos, tuberías de alcantarillado, así como otras posibles fuentes de contaminación.

El terreno para su construcción se elige no inundable, que excluya la inundación y una posible contaminación de la fuente por aguas de crecida.

La estructura de toma de agua debe estar rodeada por un pavimento de unos 2 m de ancho, y luego un sello de arcilla de 50 cm de ancho y 100 cm de profundidad. Su parte sobre el suelo debe elevarse 80 cm y tener una tapa que lo proteja de la lluvia y el polvo.

Al captar, transportar y almacenar agua, se deben utilizar materiales seguros que no deterioren su calidad.

Uso de un pozo para organizar el abastecimiento de agua

La elección a favor de un pozo perforado se realiza con mayor frecuencia si el agua se encuentra a veinte metros de profundidad.

Los pozos perforados son de dos tipos:

• Artesianos. Pueden tener una profundidad de 100 m o más. Ocasionalmente son surgentes si están situados en una hondonada. El inconveniente es el alto costo de los trabajos. Además, el agua puede resultar altamente mineralizada, lo que afectará negativamente el funcionamiento de la bomba y los accesorios sanitarios.
• Pozos de poca profundidad (incluyendo los abisinios). Su instalación cuesta significativamente menos, pero el inconveniente es que con el tiempo pueden colmatarse, especialmente si no se usan de forma constante. Para elevar el agua se requiere la instalación de un equipo de bombeo especial.

Los pozos son las estructuras de captación de agua más comunes.

La perforación de pozos requiere disponer de espacio para el acceso y maniobras de maquinaria pesada. A menudo, la falta de ese espacio dificulta enormemente la explotación mecanizada de la fuente de agua.

Su construcción puede diferir, pero el principio general de diseño de pozos se mantiene.

Constan de las siguientes partes:

• Emboque y parte superficial. Según las normas, el emboque se instala en una cámara subterránea: el cajón (caisson). Si no se utiliza un cajón, para evitar la filtración de agua de lluvia al pozo, se construye un cabezal hermético.
• Tronco, cuyas paredes se refuerzan con tuberías de revestimiento de aleación de acero o plástico. Ocasionalmente, para pozos artesianos de gran profundidad se utilizan tuberías de fibrocemento.
• Parte captadora de agua, que cuenta con un decantador y un filtro. En rocas duras se puede prescindir de dispositivos de filtración.

Alrededor de la estructura se recomienda construir un área pavimentada. Para los pozos que se colmatan, es aconsejable acondicionar un lugar especial para el drenaje del agua, a fin de evitar la erosión del suelo durante el lavado del pozo.

Si no es posible organizar un lugar, para retirar el agua de lavado será necesario alquilar un camión de limpieza de fosas sépticas.

Aplicación de pozos tradicionales como fuente de agua

El pozo se construye principalmente con anillos de hormigón, mampostería de piedra, y a veces sus paredes son de madera. Consta de una parte sobre el suelo con un tubo de ventilación, el fuste, las partes de recepción y contención de agua.

El agua puede entrar al pozo a través del fondo o de las paredes, o de ambos. Si la entrada es por el fondo, enterrado en arena, se equipa con un filtro de grava en el fondo.

Cuando el agua entra a través de la pared, se disponen ventanas especiales “de hormigón poroso”, que se rellenan con grava como filtro adicional.

La construcción de un pozo no presenta grandes dificultades. Por lo tanto, si es necesario ahorrar, se puede excavar y luego mantenerlo por cuenta propia.

La información detallada sobre la organización del suministro de agua desde un pozo se presenta en el artículo.

Disposición de cámaras de captación al utilizar un manantial

La construcción de una estructura de protección sobre el manantial difiere poco de la de un pozo. En ellas, el agua también puede entrar por el fondo o las paredes, que se equipan con filtros. En rocas, no se requiere filtración.

Si el agua contiene partículas en suspensión, la cámara se divide en dos mediante un tabique; un compartimento sirve para la sedimentación y limpieza de sedimentos, el otro para la toma de agua.

Si no se organiza el desagüe del manantial, en condiciones de bajo consumo de agua, la fuente puede estancarse y el agua deteriorarse (+)

Para la salida del exceso de agua en el caudal máximo de la fuente, se dispone un tubo de rebose en la pared de la cámara. En su extremo se instala una válvula que deja pasar el agua, pero evita la entrada de basura y la intrusión de roedores.

Equipo para el suministro automático de agua

La elección del método de acondicionamiento e instalación del sistema de suministro de agua de una casa de campo comienza con la evaluación del tipo de estructura de toma de agua, su profundidad y otras características.

El sistema automatizado incluye:

• bomba o estación de bombeo prefabricada;
• sistema de filtración para purificar el agua;
• depósito de acumulación y regulación;
• tubería exterior e interior;
• instrumentos para la regulación automática.

Al instalar tanques y bombas, es necesario cumplir estrictamente con los requisitos de los fabricantes del equipo.

Tanques reguladores y de almacenamiento para agua

Los tanques de reserva de agua se distinguen por su principio de funcionamiento:

• Tanque a presión atmosférica no hermético. Se fabrica principalmente de materiales poliméricos. Ayuda a crear presión debido a su ubicación en el punto más alto del sistema. Cuanto más alto esté instalado el tanque de almacenamiento, mayor será la presión de agua en el sistema. Elevar el tanque cada metro aumenta la presión en 0,1 atmósferas.
• Tanque hidroneumático. En su interior está dividido en dos compartimentos por una membrana. Genera presión gracias al aire comprimido en un compartimento, que a través de una membrana de goma ejerce presión sobre el agua en el compartimento adyacente.

El tanque a presión atmosférica se instala en una habitación iluminada y ventilada, cuya temperatura no desciende por debajo de cero. Debajo del tanque se colocan bandejas para protección contra pequeñas fugas. El tanque se suministra con una tapa removible y se equipa con válvulas de cierre.

Una de las características de funcionamiento del equipo de bombeo es la frecuencia de encendido del sistema por unidad de tiempo. Este indicador es fundamental para elegir el acumulador hidráulico. En las bombas sumergibles, el intervalo permitido entre encendidos es mayor que en las bombas de superficie. Deben encenderse con menos frecuencia, por lo tanto, el tanque hidráulico debe ser más grande.

Para trabajar en tándem con bombas de superficie, generalmente se compran tanques de membrana con capacidad de 12 a 24 litros. Si hay cortes de electricidad en la localidad, se recomienda instalar un acumulador hidráulico de 250 litros o más, para poder bombear y almacenar una reserva de agua durante algún tiempo.

Los acumuladores hidráulicos se colocan en cámaras subterráneas, sótanos o cuartos de servicio donde la temperatura no descienda por debajo de cero.

En un sistema con tanque de almacenamiento a presión atmosférica, el proceso de suministro de agua se automatiza mediante una válvula de flotador y un sensor de encendido y apagado.

Purificación del agua de la tubería de impurezas

El método de purificación del agua de la red se elige según los resultados de su análisis. Al analizarlos e identificar los problemas más críticos, se opta por un dispositivo u otro.

Por ejemplo, si se necesita eliminar el óxido, se utiliza la filtración a través de cartuchos reemplazables especiales para filtros. Los desferrizadores también eliminan el olor a sulfuro de hidrógeno y el manganeso.

Para eliminar el flúor del agua, ayuda un filtro de ósmosis inversa, que se utiliza para preparar agua potable en la cocina.

Para una limpieza más exhaustiva, se puede utilizar una estación especial de tratamiento de agua. Si es necesario reducir la dureza, se utilizan filtros ablandadores. Al usar agua de pozo, se recomienda emplear un desinfectante ultravioleta.

Tipos de equipos de bombeo y particularidades de selección

Para el suministro de agua autónomo se pueden utilizar bombas de diferentes tipos: sumergibles, de vórtice, de consola, monobloque de consola, así como estaciones de bombeo completas.

Al seleccionar el equipo de elevación de agua, se tiene en cuenta:

• Caudal de la fuente. Debe superar el consumo de agua en la casa.
• Tipo de estructura de captación de agua y profundidad del acuífero. Para extraer de fuentes de hasta 8 m de profundidad, se emplean bombas centrífugas superficiales. Se colocan en sótanos o habitaciones separadas de casas particulares, en cámaras subterráneas o pozos de mina. La extracción de agua desde grandes profundidades se realiza mediante potentes bombas sumergibles.
• Presión requerida en el sistema. La presión de la instalación de bombeo se determina sumando las magnitudes (en metros): altura de elevación desde el nivel (dinámico) del agua en el pozo hasta el aparato sanitario más alto, pérdidas de presión al alcanzar el punto más alto, presión necesaria en ese punto.
• Caudal estimado de agua. Se calcula en función del número de puntos sanitarios y del número de residentes. Este indicador influye en la selección de la capacidad del equipo.

Se contemplan modelos de bombas sumergibles para instalar tanto en pozos profundos como en pozos y sondeos poco profundos. Existen de diferentes potencias y diámetros. Las bombas de superficie se caracterizan por una presión menor, por lo que se utilizan para fuentes poco profundas: pozos y manantiales.

El fabricante suele equipar estos dispositivos con tanques de presión y automatización, y luego los vende como estaciones de bombeo completas.

Los dispositivos para pozos se fabrican en forma de un cilindro largo y estrecho que se puede bajar libremente en él. Los equipos para pozos de agua son más voluminosos.

Es deseable que cualquier equipo de bombeo esté equipado con protección contra funcionamiento sin agua; esto evitará su sobrecalentamiento y avería en caso de disminución del nivel en la fuente o daño en la tubería.

Por separado, cabe mencionar el eyector — un dispositivo que facilita el trabajo de la bomba al extraer agua desde gran profundidad y/o aumenta la presión. Se instala dentro o fuera de la bomba, permite aumentar su potencia y consumir menos energía para bombear agua.

La elección del equipo de bombeo se basa principalmente en el nivel del espejo de agua en la fuente y el tipo de estructura de captación de agua. Para bombear agua de pozos se utilizan bombas de superficie; para la extracción de pozos profundos, bombas sumergibles.

Dispositivos de control y regulación.

El manómetro se utiliza para controlar la presión del agua. Debe ser preciso, ya que incluso una pequeña discrepancia en las lecturas dará lugar a una configuración incorrecta del equipo. Se pueden utilizar instrumentos diseñados para instalación en automóviles.

El presostato se encarga de la activación y desactivación del dispositivo. Además, protege eficazmente el sistema contra la formación de exceso de presión, regula la frecuencia de funcionamiento de la bomba y aumenta su vida útil.

Al conectar el presostato por primera vez, lo más probable es que no sea necesario ajustarlo, ya que tiene ajustes de fábrica. Pero ante la más mínima desviación en el funcionamiento del equipo, el presostato debe revisarse y ajustarse como uno de los primeros pasos.

Sin dispositivos de medición y regulación, como el presostato y el manómetro, es imposible controlar el funcionamiento de un sistema autónomo de suministro de agua.

Secuencia y esquema de montaje de la red de tuberías

Como todos los trabajos con sistemas de ingeniería, la instalación del suministro de agua de una casa particular debe realizarse en un orden determinado.

Una vez equipada primero la fuente de agua, se procede a la instalación de:

• tuberías exteriores e interiores;
• equipos de bombeo y adicionales;
• filtros de purificación de agua;
• colector de distribución;
• dispositivo de calentamiento de agua.

La etapa final es la conexión de los aparatos sanitarios.

Paso 1. Instalación del equipo de bombeo

El método de instalación de los sistemas de suministro de agua con bomba sumergible y de superficie difiere ligeramente. Las bombas centrífugas de superficie (estaciones de bombeo) se colocan en una instalación exterior aislada o en el sótano de la casa, en un foso, etc.

La bomba sumergible se conecta a una manguera y al cable de alimentación, se sumerge en el agua y se cuelga de un cable de nailon, que generalmente viene incluido en el equipo.

La instalación de la bomba sumergible se realiza en el siguiente orden:

1. Antes de sumergir la bomba, se miden la manguera y el cable. Se unen entre sí con bridas de plástico cada 4 m y se conectan a la bomba.
2. Sujetando por el cable (no se debe sostener la bomba por la manguera o el cable), se baja la bomba a una profundidad predeterminada y se fija de forma segura. La distancia admisible hasta el fondo la indica el fabricante del modelo.
3. Sobre la tubería de revestimiento se fija la cabeza. La manguera y el cable eléctrico se sacan a través del orificio central, se ata el cable. Finalmente, se aprietan los pernos, sellando la estructura.

El siguiente paso es la colocación e instalación de la tubería de suministro.

Si el pozo no es muy profundo, el cable de nailon que sostiene la bomba se ata a una banda de goma fijada en la cabeza. Esto amortiguará las vibraciones de la bomba

Paso 2. Montaje de la tubería exterior

Para la colocación de la red de agua exterior, se suelen utilizar tuberías de polietileno (PE o HDPE) y tuberías de metal-plástico. Estas últimas son más resistentes, pero se doblan peor. Mucho menos frecuentes son las tuberías de acero sin recubrimiento de zinc o galvanizadas, con tratamiento anticorrosión.

Una tubería de HDPE de calidad debe tener marcado, no debe tener manchas ni rayas extrañas, ni olor químico desagradable

La tubería debe colocarse medio metro por debajo del nivel de congelación. Si la profundidad es menor, se utiliza aislante. Las tuberías se conectan con accesorios de compresión sin cinta de PTFE ni otros selladores.

La instalación de la tubería se realiza de la siguiente manera:

1. Se excava una zanja no ancha a la profundidad de congelación más medio metro;
2. En el fondo se coloca una capa de arena de cantera o de río compactada;
3. Se nivela el fondo con una pendiente de 2-3 cm por metro;
4. Se aísla la sección de la tubería colocada por encima de la profundidad de congelación estacional hasta la entrada en los cimientos de la casa;
5. Se coloca la tubería y se cubre con arena limpia sin inclusiones de arcilla.

Al tender tuberías, es mejor evitar las uniones y no usar accesorios, de lo contrario se deteriora la capacidad de reparación de toda la tubería. Si es necesario hacer una derivación bajo tierra, es mejor usar accesorios para soldadura. El resultado es una conexión monolítica soldada sin rosca.

Es mejor realizar la entrada de la tubería en los cimientos de la casa a través de una tubería de mayor diámetro, la llamada funda. Esto facilitará la reparación de la línea principal en caso necesario y, a veces, si la tubería no es muy larga, permitirá extraerla sin excavar la zanja

También se permite la instalación de una tubería de agua de verano para riego y abastecimiento de locales destinados a uso estival. A veces, dicho conducto se tiende sobre el suelo.

Si el sistema de suministro de agua de verano se entierra, se prevé la posibilidad de drenaje para la conservación durante el período frío del año. Para ello, se dispone una pendiente estándar hacia la fuente de captación de agua.

Algunos tipos de tuberías deben ocultarse de los rayos solares y de la exposición a temperaturas negativas. Por lo tanto, incluso para un uso temporal en verano, es mejor enterrar la tubería hecha de estos materiales bajo tierra.

Al colocar tuberías de HDPE, se consideran los radios de curvatura mínimos permitidos. Dependen del índice SDR (relación entre el diámetro de la tubería y el espesor de la pared). De lo contrario, en el lugar de la curvatura, el radio de la tubería se reduce considerablemente, lo que aumenta la presión en ese tramo y la carga sobre la bomba (+)

Paso 3. Instalación de la sección interna de la tubería

El esquema y montaje de la red interior de suministro de agua para diferentes viviendas puede diferir considerablemente. En función de la distribución y zonificación individual de la casa, su número de plantas y la cantidad de aparatos sanitarios, se elabora un esquema individual para el suministro de agua de una casa particular.

En general, la secuencia de acciones se puede describir de la siguiente manera:

1. Sobre la marca previamente trazada, se fijan los soportes para sujetar las tuberías. Si se prevé una instalación empotrada, primero se realizan las rozas en las paredes y luego se instala la sujeción.
2. A la entrada de la tubería al edificio se instala una válvula de bola.
3. Se monta el colector, a él se conectan las tuberías, dividiéndolas en varios circuitos.
4. Las tuberías de metal-plástico se unen con racores de presión, las de polietileno y polipropileno mediante soldadura.

Antes de tapar las rozas, se verifica la funcionalidad del sistema. Se revisa la calidad de las conexiones de las tuberías, se evalúa el trabajo de la bomba y de la automatización reguladora.

La división en varios circuitos optimiza la presión, de modo que al usar un aparato sanitario, la presión en otras secciones no caerá.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Matices importantes sobre la instalación del suministro de agua en la casa. Consejos del experto:

Tecnología paso a paso para la instalación de la tubería exterior en el tramo desde los cimientos de la casa hasta el pozo:

Revisión de los elementos del sistema de suministro de agua autónomo, tipos de bombas y esquemas de conexión:

Al diseñar un sistema de suministro de agua, se debe considerar que cuanto más complejo sea, más confortable resultará en su uso. Sin embargo, un sistema simple es más fiable, se estropea con menos frecuencia y es accesible para repararlo por uno mismo.

Por lo tanto, al elaborar el esquema, es importante no sobreestimar sus capacidades y determinar las funciones más importantes que debe realizar el sistema de abastecimiento de agua.

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