Come isolare un pozzo per l'inverno: panoramica dei migliori metodi + scelta dei materiali

Come fonte d'acqua per l'approvvigionamento idrico autonomo si utilizza più spesso un pozzo di presa. Il suo utilizzo avviene stagionalmente o tutto l'anno. Se si prevede di prelevare acqua in inverno, è necessario pensare a come isolare il pozzo per l'inverno ed evitare problemi di interruzione dell'acqua, guasti alle apparecchiature e rottura dei tubi.

Le racconteremo come viene effettuato l'isolamento termico di una fonte d'acqua indipendente, che esclude la formazione di tappi di ghiaccio nel sistema. Da noi Lei scoprirà come isolare il fusto del pozzo e le linee idriche che da esso si diramano. I nostri consigli La aiuteranno a scegliere il metodo e il materiale migliori per l'isolamento.

Nell'articolo sono analizzate a fondo le regole principali e le sottigliezze dell'organizzazione del sistema di protezione dell'approvvigionamento idrico indipendente dal congelamento. Per una chiara comprensione dell'argomento sono allegati schemi, foto-illustrazioni, video-guide.

Caratteristiche della protezione del pozzo dal freddo

L'errata sistemazione del pozzo di presa crea spesso ostacoli al normale funzionamento della sorgente. Gli errori e le carenze si manifestano in modo particolarmente acuto nel periodo invernale.

L'utilizzo di un pozzo non protetto dal congelamento con un affidabile isolamento termico è reso difficoltoso dal gelo a causa della formazione di ghiaccio sulla superficie dell'acqua e di tappi di ghiaccio nella tubatura.

Di conseguenza, l'attrezzatura della pompa e l'intero sistema lavorano con un carico maggiore. Un tappo di grandi dimensioni può deformare o addirittura rompere i tubi in HDPE, con cui spesso sono realizzati i rami esterni dell'impianto idrico.

Tappi e crosta di ghiaccio nel pozzo compaiono se la presa d'acqua funziona “non a piena potenza”. Cioè, se ci sono interruzioni nell'esercizio sufficienti per la cristallizzazione dell'acqua. Anche se i proprietari di un acquedotto autonomo non prevedono tali pause nel funzionamento, è necessario attuare misure preventive sotto forma di un sistema di isolamento.

Gli interventi di isolamento dell'impianto idrico vengono eseguiti dal punto di ingresso in casa fino a una profondità di 20-30 cm al di sotto del livello di congelamento stagionale del terreno. Questo valore si trova nei manuali di climatologia edilizia SP n. 131.13330.2012 e nel SNiP n. 23-02-99.

La profondità di congelamento viene determinata in base alle condizioni della regione e al tipo di terreno coperto dalla zona di congelamento. Il suo valore viene ottenuto empiricamente sulla base di osservazioni pluriennali.

Una corretta sistemazione del pozzo d'acqua eviterà la formazione di ghiaccio e tappi di ghiaccio nella conduttura (+)

Se la conduttura dell'acqua viene introdotta in casa attraverso le fondamenta di un seminterrato non isolato, anche il ramo fino all'ingresso del locale riscaldato deve essere isolato. L'utilizzo di materiali per isolare oggetti situati nel terreno ha le sue specificità.

Gli isolanti devono possedere le seguenti proprietà:

• Non assorbire acqua o avere un involucro protettivo impermeabile. Se l'acqua viene assorbita nell'isolante e poi gela, con grande probabilità, a causa dell'aumento di volume dell'acqua quando si trasforma in ghiaccio, lo strato isolante verrà distrutto.
• Non perdere le proprie proprietà sotto la pressione del terreno. La pressione della massa di terra sovrastante o i suoi movimenti possono comprimere l'isolante e aumentarne la conduttività termica.
• Non essere di interesse o non essere soggetto all'azione di insetti e roditori.

L'ultimo punto è molto importante perché in estate i topi possono trascinare l'isolante nei loro nidi e in inverno scavarvi dei buchi per raggiungere i tubi caldi. Tutto ciò porterà a un accesso diretto del freddo agli elementi della conduttura dell'acqua.

La protezione dell'isolante da topi e insetti è uno dei problemi principali nell'isolamento di strutture situate all'aperto sotto terra.

Talvolta, per proteggere il pozzo e il sistema di alimentazione idrica dal freddo, è sufficiente eseguire procedure che non richiedono conoscenze speciali sui principi di isolamento del sistema di approvvigionamento idrico sotterraneo. L'acqua che viene immessa nel sistema dalla profondità ha una temperatura positiva (di solito tra i 7 e i 13 gradi Celsius).

Se esiste il rischio di congelamento dell'acqua, è necessario impostare la modalità operativa del sistema in modo tale che l'erogazione dell'acqua avvenga in piccole quantità, ma il più frequentemente possibile. La circolazione costante dell'acqua sotterranea, la cui temperatura è per definizione superiore a 0 °C, impedirà la formazione di ghiaccio.

Isolare la testa del pozzo e i tubi durante inverni non molto freddi nelle regioni meridionali della Russia o in caso di profondità della tubatura può essere fatto senza troppi fronzoli utilizzando segatura o paglia. Per farlo, è necessario scavare una buca vicino alla testa del pozzo e un fossato lungo il percorso del tubo, riempirli con segatura secca o paglia e poi richiudere la buca.

Questa procedura va eseguita ogni anno in autunno, in modo che la segatura e la paglia non marciscano prima dell'inverno. Per eliminare il congelamento per un periodo più lungo, o se i metodi proposti non garantiscono un risultato positivo, è necessario un altro approccio per risolvere il problema.

Ripristinare l'approvvigionamento idrico in inverno è più difficile e costoso che effettuare un corretto isolamento tenendo conto delle caratteristiche costruttive del sistema e delle condizioni climatiche

Protezione della testa del pozzo dal congelamento

Il cassone per pozzo è un serbatoio interrato situato sopra l'imboccatura dello scavo. È necessario per un comodo accesso agli elementi principali del sistema di captazione dell'acqua a fini di riparazione e manutenzione regolare.

All'interno del cassone isolato si montano l'accumulatore idraulico, le apparecchiature di pompaggio e i filtri, per spostarli fuori casa e eliminare il rumore. Se le apparecchiature sono collocate in un ambiente riscaldato, non si installa il cassone, ma si monta un adattatore.

Sia il pozzo con cassone che quello senza devono essere isolati in modo tale che per tutto lo spessore del terreno gelato sia escluso il contatto diretto degli elementi del sistema di approvvigionamento idrico con le rocce congelate.

Principi fondamentali dell'isolamento del cassone

Anche se la testa del pozzo si trova al di sotto della profondità di gelo del terreno, la maggior parte del cassone si trova al di sopra di questa quota. Se le sue pareti hanno una notevole conducibilità termica, le temperature negative possono scendere fino alla testa del pozzo e l'acqua nel sistema si congelerà molto più in basso di quanto indicato dalla Climatologia Edile.

Per geometria, i cassoni per pozzi possono essere cilindrici o rettangolari, ciò non influisce sul metodo di isolamento. Dal punto di vista del costo dell'isolante, gli oggetti di forma cilindrica sono più vantaggiosi, mentre dal punto di vista della facilità di installazione del materiale fornito in formato di pannelli rigidi, è più semplice isolare gli oggetti di forma rettangolare.

Per quanto riguarda il materiale, i cassoni possono essere in cemento, metallo o plastica, anche se le strutture in cemento sono oggi poco usate a causa della complessità di installazione e della scarsa durabilità del cemento a contatto con l'umidità.

I cassoni metallici e plastici sono impermeabili, quindi durante l'isolamento interno non è necessario preoccuparsi della resistenza del materiale all'acqua.

L'isolamento interno del cassone è indicato se il suo corpo è ermetico grazie alle proprietà del materiale o a una impermeabilizzazione affidabile. In questo caso non è necessario proteggere l'isolante dall'umidità.

Inoltre, i movimenti del terreno o altri agenti esterni non influenzeranno l'integrità dello strato isolante. Di solito, per l'isolamento interno si utilizzano prodotti a base di polistirolo espanso o polistirene.

L'isolamento esterno del cassone viene effettuato per preservare lo spazio interno o quando si utilizzano materiali sfusi. All'esterno è consigliabile isolare le strutture plastiche, proteggendole dal gelo intenso, che rende la plastica fragile.

L'isolamento esterno può essere realizzato con qualsiasi materiale, ma è necessario considerare il possibile movimento del terreno, l'azione dell'acqua e il rischio di danni all'isolante da parte di insetti e roditori.

Quando si utilizza l'isolamento esterno, è necessario proteggere il materiale da acqua, insetti e topi, altrimenti col tempo si dovranno ripetere i lavori.

Poiché le perdite di calore si verificano comunque con qualsiasi isolamento del pozzo, è necessario compensarle con l'apporto di calore. Questo avviene già grazie alla temperatura positiva dell'acqua nei tubi che attraversano il cassone e al calore emesso dai dispositivi in funzione.

Se esiste la possibilità che l'isolamento non sia sufficiente, è possibile installare un semplice elemento riscaldante con un sensore di temperatura.

Poiché lo spazio interno del cassone è piccolo, con un normale isolamento è sufficiente utilizzare come elemento riscaldante una normale lampadina a incandescenza da 40-60 Watt o un cavo scaldante lungo 3-5 metri.

Installazione del tubo di rivestimento per la testa del pozzo

Se nella progettazione dell'impianto idrico il cassone non era previsto e la testa del pozzo si trova al di sopra del livello di gelo del terreno, è possibile isolarla con un tubo di rivestimento aggiuntivo, il cui diametro è maggiore del diametro del rivestimento fisso di due spessori dell'isolante.

Per installare un tratto aggiuntivo di tubo di rivestimento è necessario scavare una buca intorno alla testa del pozzo fino alla profondità di congelamento del terreno più 0,3 m e isolare la testa. Sopra, occorre installare un tubo aggiuntivo e riempire lo spazio tra i rivestimenti con lana di vetro o lana minerale.

Non è consigliabile riempire lo spazio tra due tubi di rivestimento con opzioni di isolamento termico a spruzzo, poiché non è possibile controllare l'uniformità dello strato isolante.

Proteggere la testa del pozzo dal gelo installando un tubo di rivestimento richiede meno materiale ed è più semplice rispetto all'isolamento del cassone.

Il tubo deve essere metallico, poiché al freddo la plastica diventa più fragile e i movimenti del terreno potrebbero danneggiarlo.

È inoltre necessario garantire l'assenza di acqua nello spazio tra il tubo di rivestimento e la testa del pozzo. La lana minerale perde le proprietà isolanti quando assorbe l'umidità, mentre il guscio in polistirolo espanso può deformarsi in caso di formazione di ghiaccio.

Per evitare l'umidità, prima di posare l'isolamento nell'intercapedine tra i rivestimenti, è necessario installare un premistoppa. La dimensione esterna del premistoppa deve essere uguale al diametro del tubo di rivestimento aggiuntivo, mentre quella interna al diametro del rivestimento principale.

Isolamento del sistema sotterraneo di tubi

L'isolamento del ramo dell'acquedotto che porta alla casa potrebbe non essere necessario se posizionato al di sotto del livello di congelamento del terreno. Tuttavia, più profondo è il sistema di approvvigionamento idrico, più complessa è la sua installazione e riparazione.

In questo caso, l'isolamento dei tubi può essere più economico per quanto riguarda il costo del materiale termoisolante e più semplice a livello di lavori necessari.

Con il collegamento inferiore, sono necessari meno costi per l'isolamento, ma richiede lavori più complessi sia in fase di installazione che in caso di riparazione.

Applicazione di moderni materiali termoisolanti

Il metodo più antico e collaudato per isolare i tubi è il riempimento della trincea con argilla espansa. La lana minerale senza un rivestimento esterno impermeabilizzante non viene utilizzata per la realizzazione di comunicazioni sotterranee.

Oggi la quantità di vari tipi di isolamento disponibili in commercio consente di risolvere questo problema per qualsiasi condizione termica. Per la realizzazione di linee interrate in aree al di sopra del livello di congelamento, vengono prodotti “gusci” in poliuretano espanso e polistirene espanso con rivestimento impermeabilizzante in alluminio.

Per l'isolamento dei rami sotterranei dell'acquedotto, vengono prodotti isolanti in EPS e PUR con rivestimento impermeabilizzante. Come soluzione alternativa, vengono utilizzati tubi in HDPE con isolante già applicato.

Esaminiamo i principali tipi di materiale che vengono più spesso utilizzati per l'isolamento dell'acquedotto sotterraneo:

• La lana minerale o la lana di vetro si comprimono sotto il peso del terreno, pertanto, in caso di suo utilizzo, sono necessari lavori aggiuntivi per la realizzazione di un rivestimento resistente;
• La fibra di basalto rivestita con foglio di alluminio per l'impermeabilizzazione è un materiale piuttosto costoso, ma facile da lavorare;
• Il polistirolo espanso e il polistirolo si tagliano facilmente, mantengono bene il calore, tuttavia è necessaria la protezione dai roditori;
• Il poliuretano espanso mantiene bene il calore e possiede resistenza all'umidità.

Per nodi e curve esistono gusci sagomati speciali, comodi per l'installazione dell'isolamento. Permettono di realizzare l'isolamento termico su tratti di tubazione di qualsiasi grado di complessità senza particolari problemi.

È possibile isolare rapidamente e in modo affidabile una linea idrica utilizzando poliuretano espanso spruzzato. In questi casi, il tubo deve essere posato su un letto di argilla espansa, poiché la parte inferiore della tubazione potrebbe rimanere scoperta dal materiale isolante termico.

Il poliuretano espanso spruzzato ha una conducibilità termica molto bassa, non si bagna, non si rompe sotto il peso del terreno e non viene rosicchiato da topi e formiche

Per punti difficili da raggiungere, dove l'uso di materiali voluminosi è problematico, si può usare la termopittura, un moderno isolante termico liquido universale. Tale pittura può essere applicata con un normale pennello o rullo, oppure mediante spruzzatura. Oltre alla funzione principale, protegge bene i tubi metallici dalla corrosione.

Uso del cavo scaldante

Il principio di funzionamento dei materiali isolanti termici si riduce alla cosiddetta “protezione passiva”. Grazie alla sua vicinanza, l'acqua nelle tubature non si raffredda mentre scorre fino all'ambiente riscaldato.

Bisogna capire che in un sistema chiuso senza una fonte di calore esterna, il sistema di isolamento non impedisce il congelamento, ma aumenta solo il periodo fino al momento della cristallizzazione dell'acqua sotto l'effetto di temperature negative.

In caso di uso poco frequente dell'acqua dal pozzo, tale isolamento per l'inverno potrebbe risultare insufficiente. In caso di interruzioni del funzionamento superiori a un giorno, è necessario riscaldare i tubi, dopo averne scaricato l'acqua, mediante un cavo elettrico speciale.

Esistono due modi per posizionare il cavo riscaldante: all'interno del tubo riscaldato e all'esterno.

Per l'inserimento del cavo riscaldante interno è previsto un sistema speciale composto da un raccordo a T e un giunto terminale, che consente di eseguire facilmente questa procedura

Per l'installazione interna si utilizzano cavi speciali. Non sono tossici, soddisfano elevati requisiti di protezione elettrica (anche se gli specialisti consigliano di effettuare il collegamento tramite interruttore differenziale) e vengono venduti con un giunto terminale ermetico. L'installazione di tale cavo è semplice e viene eseguita mediante un normale raccordo a T.

Il principale vantaggio della variante di installazione interna è l'elevata efficienza del sistema di riscaldamento e, di conseguenza, la riduzione dei costi energetici. Lo svantaggio principale è la difficoltà di far passare il cavo attraverso i tratti curvi della tubatura.

In caso di installazione esterna del cavo, è necessario innanzitutto garantire una stretta aderenza su una superficie ben pulita. Il cavo viene fissato al tubo con nastro adesivo in alluminio, quindi il nastro viene fatto passare sopra l'intero cavo per evitare il suo contatto con il materiale isolante.

I tubi in plastica vengono preliminarmente rivestiti con pellicola per distribuire uniformemente il calore.

Per aumentare la resa termica, è possibile fissare più cavi in linea o a spirale. Con un passo della spirale di 5 cm, la lunghezza del conduttore aumenta di 1,7 volte rispetto alla lunghezza del tubo dell'acqua coperto.

L'installazione di un termostato consente di risparmiare notevolmente energia elettrica, poiché l'accensione del riscaldamento avviene solo al raggiungimento della temperatura impostata. I valori ottimali per la temperatura di accensione sono considerati tra 3 e 5 gradi Celsius.

Il cavo riscaldante viene sempre installato insieme all'isolamento termico, altrimenti il riscaldamento dell'ambiente circostante risulterebbe molto costoso.

Protezione aggiuntiva nella fase di installazione

Per la variante del pozzo con l'utilizzo di una pompa sommersa, prima di un lungo periodo di inattività si effettua la messa in conservazione del sistema. A tale scopo, le tubazioni vengono posate con una pendenza verso la fonte d'acqua, e la valvola di non ritorno viene installata all'uscita del tubo di mandata dal fusto.

Dopo lo spegnimento della pompa, essa insieme ai tubi di alimentazione viene estratta dallo scavo, e l'acqua defluisce per gravità nel pozzo. Utilizzando questo metodo, è auspicabile l'assenza di “tasche” in cui l'acqua potrebbe rimanere. Uno svantaggio di questo metodo, quando si utilizzano tubi metallici, è l'aumento della velocità di corrosione del metallo.

Uno dei metodi raramente utilizzati è la creazione di un sistema “tubo nel tubo”, quando sul tubo dell'acqua si monta un tubo di diametro maggiore, che viene isolato termicamente all'esterno. Lo strato d'aria così formato funge da protezione aggiuntiva dal freddo.

Se si introduce il tubo esterno nel seminterrato della casa, garantendo la circolazione dell'aria tra lo strato e il seminterrato, è possibile ottenere un riscaldamento aggiuntivo del tubo dell'acqua sotterraneo.

Il riscaldamento dello strato d'aria grazie alla temperatura del locale tecnico è uno dei modi più semplici per garantire calore in prossimità dell'acqua.

Un'altra opzione è la circolazione forzata dell'acqua. A tal fine, è necessario installare un secondo tubo che va dal seminterrato al pozzo e un sistema di rubinetti per deviare l'erogazione dell'acqua verso la casa o verso questo tubo.

Accendendo la pompa secondo un programma, è possibile immettere nel sistema acqua calda di falda, e nel pozzo pompare l'acqua fredda dal sistema. Questa opzione è comoda in caso di lunga assenza dei proprietari di casa, quando non c'è consumo d'acqua.

Esiste un'opinione diffusa, anche su internet, che si possa prevenire il congelamento dell'acqua creando una pressione eccessiva nel sistema. Tuttavia, la temperatura di transizione dell'acqua allo stato di ghiaccio si abbassa solo di 1 grado ogni 130 atmosfere di pressione statica. Realizzare una tubatura in grado di sopportare tale pressione è irrealistico.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Video #1. Isolamento termico di base delle pareti e del coperchio del pozzetto con polistirolo dall'interno:

Video #2. Allestimento del pozzo tramite pozzetto, con approfondimento sul tema dell'isolamento termico:

Il congelamento del pozzo e della tubatura comporta non solo l'interruzione dell'erogazione dell'acqua, ma anche danni alle attrezzature e agli elementi del sistema, la cui riparazione richiederà denaro e notevole impegno. È meglio eseguire una volta per tutte un lavoro di isolamento termico di qualità e ottenere un accesso costante all'acqua per molti anni.

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