Hoe u een waterput voor de winter isoleert: overzicht van de beste methoden + materiaalkeuze

Als waterbron voor een autonome watervoorziening wordt meestal een waterput gebruikt. Het wordt seizoensgebonden of het hele jaar door gebruikt. Als u in de winter water wilt aftappen, moet u nadenken over hoe u de waterput voor de winter isoleert en problemen met wateronderbreking, apparatuurstoring en leidingbreuk voorkomt.

Wij vertellen u hoe de thermische isolatie van een onafhankelijke waterbron wordt uitgevoerd, die de vorming van ijsproppen in het systeem voorkomt. Bij ons leert u hoe de schacht van de winning en de daarvan aftakkende waterleidingen worden geïsoleerd. Onze tips helpen u bij het kiezen van de beste methode en materiaal voor de isolatie.

In het artikel worden de basisregels en nuances van het organiseren van een systeem ter bescherming van de onafhankelijke watervoorziening tegen bevriezing grondig behandeld. Voor een visueel begrip van het onderwerp zijn schema's, foto-illustraties en videogidsen bijgevoegd.

Kenmerken van de bescherming van de waterput tegen kou

Een ondeskundige inrichting van de waterwinput creëert vaak obstakels voor de normale werking van de bron. Vooral in de winterperiode komen fouten en tekortkomingen scherp naar voren.

Het gebruik van een waterput die niet tegen bevriezing is beschermd door betrouwbare thermische isolatie, wordt bij vorst bemoeilijkt door de vorming van ijs op het wateroppervlak en de vorming van ijsproppen in de leiding.

Als gevolg hiervan werken de pompapparatuur en het systeem als geheel onder verhoogde belasting. Een grote prop kan de HDPE-leidingen, waaruit meestal de buitenste waterleidingtakken worden gemaakt, vervormen of zelfs doen barsten.

Stoppen en ijskorst in de put verschijnen als de waterinname “niet op volle kracht” werkt. Dat wil zeggen, als er in de exploitatie onderbrekingen zijn die voldoende zijn voor kristallisatie van water. Zelfs als de eigenaren van een autonome waterleiding niet op dergelijke pauzes in de functionaliteit rekenen, moeten preventieve maatregelen in de vorm van een isolatiesysteem worden uitgevoerd.

Maatregelen voor het isoleren van het waterleidingsysteem worden uitgevoerd vanaf het invoerpunt in het huis tot een diepte die 20-30 cm onder het niveau van seizoensgebonden bevriezing van de grond ligt. Deze waarde is te vinden in de verzamelingen bouwklimatologie SP nummer 131.13330.2012 en in SNiP nummer 23-02-99.

De vriesdiepte wordt bepaald in overeenstemming met de omstandigheden van de regio en het type grond dat door de vrieszone wordt bedekt. De waarde wordt empirisch verkregen op basis van meerjarige waarnemingen.

Een deskundige aanleg van een waterput voorkomt de vorming van ijs en ijsklompen in de waterleiding (+)

Als de waterleiding het huis binnenkomt via de fundering van een niet-geïsoleerde kelder, moet de tak tot de ingang van de verwarmde ruimte ook worden geïsoleerd. Het gebruik van materialen voor het isoleren van objecten die zich in de grond bevinden, heeft zijn eigen specificaties.

Isolatiematerialen moeten de volgende eigenschappen hebben:

• Geen water opnemen of een beschermende waterdichte omhulling hebben. Als water in het isolatiemateriaal wordt opgenomen en vervolgens bevriest, zal met grote waarschijnlijkheid, door de toename van het volume van water bij overgang in ijs, de isolatielaag worden vernietigd.
• Onder druk van de grond zijn eigenschappen niet verliezen. De druk van de bovenliggende grondmassa of de bewegingen ervan kunnen het isolatiemateriaal samendrukken en de thermische geleidbaarheid ervan verhogen.
• Geen interessant doel zijn voor of bestand zijn tegen de invloed van insecten en knaagdieren.

Het laatste punt is erg belangrijk, omdat muizen in de zomer het isolatiemateriaal naar hun nesten kunnen slepen en in de winter er gangen in kunnen graven om bij de warme buizen te komen. Dit alles zal leiden tot directe toegang van kou tot de elementen van de waterleiding.

Bescherming van isolatie tegen muizen en insecten – een van de belangrijkste problemen bij het isoleren van objecten die buiten onder de grond zijn gelegen.

Soms is het voldoende om procedures uit te voeren die geen speciale kennis vereisen van de principes van het isoleren van een ondergronds waterleidingsysteem om de put en het watertoevoersysteem tegen de kou te beschermen. Het water dat vanuit de diepte in het systeem wordt gepompt, heeft een positieve temperatuur (gewoonlijk tussen 7 en 13 graden Celsius).

Als er risico is dat het water bevriest, dan moet de werking van het systeem zodanig worden ingesteld dat het water in kleine porties maar zo vaak mogelijk wordt geleverd. De constante circulatie van grondwater, waarvan de temperatuur per definitie boven 0 °C ligt, voorkomt ijsvorming.

Het isoleren van de putkop en de leidingen bij niet erg koude winters in de zuidelijke regio's van Rusland of bij diepe ligging van de waterleiding kan zonder veel moeite met zaagsel of stro worden gedaan. Daartoe moet men een kuil graven bij de putkop en een greppel langs de ligging van de waterleidingbuis, deze vullen met droog zaagsel of stro en de kuil weer dichtgooien.

Deze procedure moet elk jaar in de herfst worden uitgevoerd, zodat het zaagsel en stro vóór de winter niet zijn gaan rotten. Voor een langdurigere oplossing van bevriezing of als de voorgestelde methoden geen positief resultaat garanderen, is een andere benadering van het probleem nodig.

Het herstellen van de watervoorziening in de winter is moeilijker en duurder dan het uitvoeren van een degelijke isolatie, rekening houdend met de constructieve kenmerken van het systeem en de klimatologische omstandigheden.

Bescherming van de kop van de waterput tegen bevriezing

Een caisson voor een put is een in de grond verzonken reservoir dat zich boven de mond van de boring bevindt. Het is nodig voor gemakkelijke toegang tot de belangrijkste elementen van het waterwinningssysteem voor reparatie en regelmatig onderhoud.

In de geïsoleerde caisson worden hydroaccumulator, pompapparatuur en filters gemonteerd, om ze uit het huis te verwijderen en het lawaai weg te nemen. Als de apparatuur in een verwarmde ruimte wordt geplaatst, wordt geen caisson aangebracht, maar wordt een adapter geïnstalleerd.

Zowel een put met een caisson als zonder moet zodanig worden geïsoleerd dat over de gehele dikte van de bevriezende grond direct contact van de elementen van het watertoevoersysteem met bevroren gesteente wordt uitgesloten.

Basisprincipes van het isoleren van de caisson

Zelfs als de putkop zich onder de vriesdiepte van de grond bevindt, bevindt het grootste deel van de caisson zich boven dit niveau. Als de wanden een aanzienlijke thermische geleidbaarheid hebben, kunnen de negatieve temperaturen dalen tot de putkop en zal het water in het systeem aanzienlijk lager bevriezen dan aangegeven door de Stroitelnaya Klimatologiya.

Qua geometrie kunnen caissons voor putten cilindrisch of rechthoekig zijn, dit heeft geen invloed op de isolatiemethode. Vanuit het oogpunt van isolatiekosten zijn cilindrische objecten voordeliger, en vanuit het oogpunt van montagegemak van materiaal dat wordt geleverd in de vorm van harde platen, is het eenvoudiger om rechthoekige objecten te isoleren.

Naar materiaal kunnen caissons betonnen, metalen of kunststof zijn, hoewel betonnen constructies tegenwoordig zelden worden gebruikt vanwege de complexiteit van de installatie en de beperkte duurzaamheid van beton bij blootstelling aan vocht.

Metalen en kunststof caissons zijn waterdicht, dus u hoeft bij interne isolatie geen rekening te houden met de waterbestendigheid van het materiaal.

Interne isolatie van de caisson is relevant als de behuizing waterdicht is dankzij de materiaaleigenschappen of een betrouwbare waterdichting. In dat geval hoeft u de isolatie niet te beschermen tegen vocht.

Bovendien hebben grondverplaatsingen of andere externe invloeden geen invloed op de integriteit van de isolatielaag. Doorgaans gebruikt u bij interne isolatie producten op basis van piepschuim of geëxpandeerd polystyreen.

Externe isolatie van de caisson voert u uit om de binnenruimte te behouden of als u losse materialen gebruikt. Aan de buitenkant is het raadzaam kunststof constructies te isoleren, om ze te beschermen tegen strenge vorst waarbij kunststof bros wordt.

U kunt externe isolatie met elk materiaal uitvoeren, maar u moet rekening houden met mogelijke grondverplaatsingen, blootstelling aan water en het risico op beschadiging van de isolatielaag door insecten en knaagdieren.

Bij het toepassen van externe isolatie moet u het materiaal beschermen tegen water, insecten en muizen, anders zult u na verloop van tijd het werk opnieuw moeten uitvoeren.

Aangezien er bij elke isolatie van de put toch warmteverlies zal optreden, is compensatie door warmtetoevoer noodzakelijk. Dit gebeurt al van nature vanwege de positieve temperatuur van het water in de leidingen die door de caisson lopen en de warmteafgifte van de werkende apparaten.

Als er een kans is dat de isolatie niet voldoende is, dan kunt u een eenvoudig verwarmingselement installeren samen met een temperatuursensor.

Aangezien de binnenruimte van de caisson klein is, kunt u bij normale isolatie volstaan met een gewone gloeilamp van 40-60 watt of een verwarmingskabel van 3-5 meter lengte als verwarmingselement.

Installatie van de mantelbuis voor de kop

Als bij het ontwerp van de watervoorziening geen caisson is voorzien en de putkop zich boven het vriesniveau van de grond bevindt, dan kunt u deze isoleren met behulp van een extra mantelbuis waarvan de diameter twee isolatiediktes groter is dan de diameter van de vaste mantelbuis.

Voor het installeren van een extra segment mantelbuis moet u een kuil rond de putkop graven tot de vriesdiepte van de grond plus 0,3 m en de putkop isoleren. Daarboven installeert u een extra buis en vult u de ruimte tussen de mantelbuizen met glaswol of mineraalwol.

Het is niet wenselijk om de opening tussen twee mantelbuizen te vullen met gespoten isolatievarianten, omdat het niet mogelijk is om de gelijkmatigheid van de isolatielaag te controleren.

De bescherming van de pijpkop tegen vorst door het plaatsen van een mantelbuis vereist minder materiaal en is eenvoudiger dan het isoleren van een caisson.

De buis moet van metaal zijn, omdat plastic bij vorst brozer wordt en grondbewegingen het kunnen beschadigen.

Er moet ook voor worden gezorgd dat er geen water in de ruimte tussen de mantelbuis en de pijpkop komt. Minerale wol verliest zijn isolerende eigenschappen wanneer het vocht absorbeert, en een schaal van geëxpandeerd polystyreen kan vervormen door ijsvorming.

Om nat worden te voorkomen, moet vóór het aanbrengen van de isolatie in de opening tussen de mantelbuizen een pakkingbus worden geïnstalleerd. De buitenmaat van de pakkingbus moet gelijk zijn aan de diameter van de extra mantelbuis, en de binnenmaat aan de diameter van de hoofdmantelbuis.

Isolatie van het ondergrondse leidingsysteem

Het isoleren van de waterleidingtak die naar het huis leidt, is mogelijk niet nodig als deze zich onder de vriesgrens van de grond bevindt. Hoe dieper het watertoevoersysteem zich echter bevindt, hoe complexer de installatie en reparatie zijn.

In dat geval kan het isoleren van de leidingen goedkoper zijn wat betreft de kosten van het isolatiemateriaal en eenvoudiger wat betreft het benodigde werk.

Bij een onderaanvoer zijn minder kosten voor isolatie nodig, maar vereist het complexere werkzaamheden, zowel bij de installatie als bij reparatie.

Toepassing van moderne warmte-isolatiematerialen

De oudste en beproefde methode om leidingen te isoleren is het vullen van de sleuf met geëxpandeerde klei. Minerale wol zonder waterdichte buitenmantel wordt niet gebruikt bij de aanleg van ondergrondse leidingen.

Tegenwoordig biedt het aantal te koop aangeboden verschillende soorten isolatie de mogelijkheid om deze taak voor alle temperatuuromstandigheden op te lossen. Voor de aanleg van ondergrondse leidingen in gebieden boven de vriesgrens worden “schalen” van polyurethaanschuim en geëxpandeerd polystyreen met een folie waterdichte mantel geproduceerd.

Voor het isoleren van ondergrondse waterleidingtakken worden isolatiematerialen van EPS (geëxpandeerd polystyreen) en PUR (polyurethaan) met een waterdichte mantel geproduceerd. Als alternatief worden HDPE-leidingen gebruikt met reeds bevestigde isolatie.

Laten we de belangrijkste materialen bekijken die het vaakst worden gebruikt bij het isoleren van ondergrondse waterleidingen:

• Minerale wol of glaswol wordt samengedrukt onder het gewicht van de grond, dus bij gebruik ervan zijn extra werkzaamheden nodig in de vorm van het maken van een stevige omhulling.
• basaltvezel, bedekt met aluminiumfolie voor waterdichting, is een vrij duur materiaal, maar het is gemakkelijk mee te werken;
• piepschuim en geëxpandeerd polystyreen zijn gemakkelijk te snijden, houden warmte goed vast, maar bescherming tegen knaagdieren is noodzakelijk;
• polyurethaanschuim houdt warmte goed vast en is vochtbestendig.

Voor knopen en bochten zijn er speciale vormschalen, wat handig is voor het monteren van isolatie. Ze maken het mogelijk om zonder al te veel problemen isolatie aan te brengen op leidingdelen van elke moeilijkheidsgraad.

Snel en betrouwbaar een waterleiding isoleren kan met behulp van gespoten polyurethaanschuim. In dergelijke gevallen moet de buis op een laag geëxpandeerde kleikorrels worden gelegd, omdat de onderkant van de leiding onbedekt kan blijven met isolatiemateriaal.

Gespoten polyurethaanschuim heeft een zeer lage warmtegeleiding, wordt niet nat, breekt niet onder het gewicht van de grond en wordt niet aangevreten door muizen en mieren.

Voor moeilijk bereikbare plaatsen waar het gebruik van volumineuze materialen problematisch is, kan men thermische verf gebruiken – een moderne universele vloeibare isolator. Deze verf kan worden aangebracht met een gewone kwast of roller, alsook door middel van spuiten. Naast de hoofdfunctie beschermt het metalen buizen goed tegen corrosie.

Gebruik van verwarmingskabel

Het werkingsprincipe van isolatiematerialen komt neer op de zogenaamde “passieve bescherming”. Dankzij de nabijheid ervan zal het water in de leidingen niet afkoelen terwijl het naar de verwarmde ruimte stroomt.

Men moet begrijpen dat in een gesloten systeem zonder externe warmtebron de isolatie het bevriezen niet voorkomt, maar alleen de periode verlengt tot het moment van kristallisatie van water onder invloed van negatieve temperaturen.

In het geval van niet-frequente watergebruik uit de put kan dergelijke isolatie voor de winter onvoldoende blijken. Bij onderbrekingen van meer dan een dag is het nodig om de leidingen, na het aftappen van het water, te verwarmen met behulp van een speciale elektrische kabel.

Er zijn twee manieren om de verwarmingskabel te plaatsen: binnen de te verwarmen buis en buiten.

Voor het inbrengen van de interne verwarmingskabel is een speciaal systeem voorzien bestaande uit een T-stuk en een eindmof, wat deze procedure gemakkelijk maakt

Voor interne installatie worden speciale kabels gebruikt. Ze zijn niet giftig, voldoen aan hoge eisen voor elektrische beveiliging (hoewel specialisten aanbevelen om de aansluiting via een aardlekschakelaar uit te voeren) en worden verkocht compleet met een waterdichte eindmof. Montage van zo'n kabel is eenvoudig en gebeurt via een gewoon T-stuk.

Het grote voordeel van de interne installatie is de hoge efficiëntie van het verwarmingssysteem en bijgevolg de vermindering van de elektriciteitskosten. Het grootste nadeel is de moeilijkheid om de kabel door gebogen delen van de waterleiding te leiden.

Bij externe installatie van de kabel is het allereerst noodzakelijk om te zorgen voor een goede hechting op een goed gereinigd oppervlak. De kabel wordt aan de buis bevestigd met aluminiumtape, waarna de tape over de gehele kabel wordt aangebracht om contact met het thermische isolatiemateriaal te voorkomen.

Kunststof buizen worden vooraf met folie beplakt voor een gelijkmatige warmteverdeling.

Om de warmteafgifte te vergroten, kunnen meerdere kabels lineair of spiraalvormig worden bevestigd. Bij een spiraalsteek van 5 cm wordt de lengte van de geleider 1,7 keer groter ten opzichte van de lengte van de omvatte waterleidingbuis.

Het installeren van een thermostaat bespaart aanzienlijk elektriciteit, omdat de verwarming alleen inschakelt wanneer de ingestelde temperatuur is bereikt. Optimaal wordt een inschakeltemperatuur van 3 tot 5 graden Celsius beschouwd.

Een verwarmingskabel wordt altijd geïnstalleerd in combinatie met thermische isolatie, anders wordt het verwarmen van de omgeving erg duur.

Extra bescherming tijdens de montagefase

Voor de optie van een put met een dompelpomp wordt het systeem geconserveerd voor langdurige stilstand. Hiervoor worden de leidingen met een helling naar de waterbron aangelegd en wordt een terugslagklep geïnstalleerd aan de uitgang van de toevoerbuis uit de schacht.

Nadat de pomp is uitgeschakeld, wordt deze samen met de toevoerleidingen uit de put verwijderd en stroomt het water vanzelf terug in de boorput. Bij gebruik van deze methode is het wenselijk dat er geen “zakken” zijn waar water achter kan blijven. Een nadeel van deze methode bij gebruik van metalen leidingen is de toename van de corrosiesnelheid van het metaal.

Een van de zelden toegepaste methoden is het creëren van een “buis in buis”-systeem, waarbij over de waterleiding een buis met een grotere diameter wordt geplaatst, die van buiten wordt geïsoleerd. De op deze manier gevormde luchtlaag dient als extra bescherming tegen de kou.

Als de buitenbuis in de kelder van het huis wordt gebracht en er luchtcirculatie tussen de luchtlaag en de kelder wordt gewaarborgd, kan men extra verwarming van de ondergrondse waterleiding verkrijgen.

Verwarming van de luchtlaag door middel van de temperatuur van de technische ruimte is een van de eenvoudigste manieren om warmte te garanderen in de directe nabijheid van het water.

Een andere optie is geforceerde watercirculatie. Hiervoor moet een tweede leiding worden geïnstalleerd die van de kelder naar de boorput leidt, evenals een systeem van kranen om de watertoevoer naar het huis of naar deze leiding om te schakelen.

Door de pomp volgens een schema in te schakelen, kan men warm grondwater in het systeem pompen en koud water uit het systeem in de boorput pompen. Deze optie is handig bij langdurige afwezigheid van de huiseigenaren, wanneer er geen waterverbruik is.

Er is een wijdverbreide mening, ook op internet, dat het bevriezen van water kan worden voorkomen door overdruk in het systeem te creëren. De temperatuur waarbij water in ijs verandert, daalt echter slechts met 1 graad per 130 atmosfeer statische druk. Het is onrealistisch om een waterleiding te bouwen die een dergelijke druk kan weerstaan.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Video #1. Eenvoudige isolatie van de wanden en het deksel van de caisson met piepschuim van binnenuit:

Video #2. Inrichting van de boorput met behulp van een caisson, met uitleg over het onderwerp isolatie:

Bevriezing van de boorput en de waterleiding leidt niet alleen tot het stoppen van de watertoevoer, maar ook tot schade aan apparatuur en systeemonderdelen, waarvan de reparatie geld en aanzienlijke inspanning zal kosten. Het is beter om één keer goed isolatiewerk uit te voeren en voor vele jaren constante toegang tot water te hebben.

Laat u alstublieft uw reacties achter in het onderstaande blok. Wij verwachten uw verhalen over uw eigen ervaring met het isoleren van een autonome waterbron. Mogelijk heeft u vragen of interessante informatie die u met ons en de bezoekers van de site wilt delen.