Como isolar um poço para o inverno: visão geral dos melhores métodos + escolha de materiais

Como fonte de água para abastecimento autônomo, o mais comum é usar um poço de captação de água. Sua operação é sazonal ou durante todo o ano. Se houver planejamento de retirada de água no inverno, é necessário pensar em como isolar o poço para o inverno e evitar problemas com falta de água, quebra de equipamento e ruptura de tubos.

Vamos explicar como é feito o isolamento térmico de uma fonte de água independente, evitando a formação de bloqueios de gelo no sistema. Conosco você aprenderá como isolar o furo do poço e as linhas de tubulação que saem dele. Nossas dicas ajudarão a decidir o melhor método e material para o isolamento.

No artigo, as principais regras e nuances da organização do sistema de proteção do abastecimento de água independente contra o congelamento são detalhadamente analisadas. Para uma compreensão visual do tema, são anexados diagramas, ilustrações fotográficas, guias em vídeo.

Características da proteção do poço contra o frio

A instalação inadequada do poço de captação muitas vezes cria obstáculos para o funcionamento normal da fonte. Os erros e falhas se tornam especialmente evidentes no período de inverno.

A operação de um poço não protegido contra o congelamento com isolamento térmico confiável é dificultada em geadas pela formação de gelo na superfície da água e pela formação de bloqueios de gelo na tubulação.

Como resultado, o equipamento de bombeamento e o sistema como um todo funcionam com carga aumentada. Um tampão grande pode deformar ou até romper os tubos de PEAD (polietileno de alta densidade), que são mais usados para construir os ramais externos da tubulação de água.

Tampões e crosta de gelo aparecem no poço se a captação de água estiver funcionando “não em plena capacidade”. Ou seja, se houver interrupções na operação suficientes para a cristalização da água. Mesmo que os proprietários de um sistema de abastecimento de água autônomo não contem com essas pausas na funcionalidade, as medidas preventivas na forma de instalação de um sistema de isolamento devem ser realizadas.

As medidas de isolamento do sistema de abastecimento de água são realizadas desde o ponto de entrada na casa até uma profundidade de 20-30 cm abaixo do nível de congelamento sazonal do solo. Este valor pode ser encontrado nas coleções de climatologia da construção SP sob o número 131.13330.2012 e no SNiP sob o número 23-02-99.

A profundidade de congelamento é determinada de acordo com as condições da região e o tipo de solo abrangido pela zona de congelamento. Seu valor é obtido empiricamente com base em observações de longo prazo.

A construção adequada de um poço de água evitará a formação de gelo e tampões de gelo na tubulação (+)

Se a tubulação de água entra na casa através da fundação de um porão não isolado, o trecho até a entrada do cômodo aquecido também precisa ser isolado. O uso de materiais para isolar objetos localizados no solo tem suas especificidades.

Os isolantes devem possuir as seguintes propriedades:

• Não absorver água ou ter uma camada protetora impermeável. Se a água for absorvida pelo isolante e depois congelar, com grande probabilidade, devido ao aumento do volume da água ao se transformar em gelo, a camada de isolamento será destruída.
• Não perder suas propriedades sob pressão do solo. A pressão da massa de terra acima ou seus deslocamentos podem comprimir o isolante e aumentar sua condutividade térmica.
• Não atrair nem ser afetado por insetos e roedores.

O último ponto é muito importante, pois no verão os ratos podem espalhar o isolante pelos ninhos, e no inverno cavar túneis nele para alcançar os tubos quentes. Tudo isso resultará em acesso direto do frio aos elementos da tubulação.

Proteção do isolamento contra ratos e insetos é um dos principais problemas ao isolar objetos localizados ao ar livre sob o solo.

Às vezes, para proteger o poço e o sistema de abastecimento de água do frio, basta realizar procedimentos que não exigem conhecimentos especiais sobre os princípios de isolamento do sistema subterrâneo de abastecimento de água. A água que é fornecida ao sistema a partir da profundidade tem uma temperatura positiva (geralmente entre 7 e 13 graus Celsius).

Se houver risco de congelamento da água, é necessário ajustar o modo de operação do sistema para que o fornecimento de água ocorra em pequenas porções, mas com a maior frequência possível. A circulação constante da água subterrânea, cuja temperatura é, por definição, acima de 0°C, impedirá a formação de gelo.

Isolar a cabeça do poço e os tubos durante invernos não muito frios nas regiões sul da Rússia ou quando a tubulação está enterrada profundamente pode ser feito sem muitos refinamentos, usando serragem ou palha. Para isso, é necessário cavar um buraco perto da cabeça do poço e uma vala ao longo do percurso da tubulação, encher com serragem seca ou palha e fechar o buraco novamente.

Este procedimento deve ser realizado todos os anos no outono, para que a serragem e a palha não apodreçam antes do inverno. Para eliminar o congelamento por um período mais longo ou se os métodos propostos não garantirem um resultado positivo, é necessária uma abordagem diferente para resolver o problema.

Restaurar o abastecimento de água no inverno é mais difícil e caro do que fazer um isolamento adequado, levando em consideração as características estruturais do sistema e as condições climáticas.

Proteção da cabeça do poço contra congelamento

Um caixão para poço é um reservatório enterrado no solo, localizado acima da boca do poço. Ele é necessário para acesso conveniente aos principais elementos do sistema de captação de água, a fim de realizar reparos e manutenção regular.

Dentro do caixão isolado, são instalados hidroacumulador, equipamento de bombeamento e filtros, para retirá-los de casa e eliminar o ruído. Se o equipamento for colocado em um ambiente aquecido, o caixão não é construído, mas sim um adaptador é instalado.

Tanto o poço com caixão quanto o sem caixão precisam ser isolados de forma que, em toda a espessura dos solos congelados, seja excluído o contato direto dos elementos do sistema de abastecimento de água com as rochas congeladas.

Princípios básicos do isolamento do caixão

Mesmo que a cabeça do poço esteja localizada abaixo da profundidade de congelamento do solo, a maior parte do caixão está acima dessa marca. Se suas paredes tiverem condutividade térmica significativa, as temperaturas negativas podem descer até a cabeça do poço e a água no sistema congelará muito abaixo do que indica a Climatologia da Construção.

Em termos de geometria, caixões para poços podem ser cilíndricos ou retangulares, isso não afeta o método de isolamento. Do ponto de vista do custo do isolante, os objetos de forma cilíndrica são mais vantajosos, e do ponto de vista da facilidade de instalação do material fornecido em formato de placas rígidas, é mais simples isolar objetos de forma retangular.

Em relação ao material, os caixões podem ser de concreto, metal e plástico, embora as estruturas de concreto sejam raramente usadas hoje em dia devido à complexidade de sua instalação e à baixa durabilidade do concreto sob a ação da umidade.

Os caixões metálicos e plásticos são impermeáveis, portanto, ao realizar o isolamento interno, não é necessário se preocupar com a resistência do material à água.

O isolamento interno do caixão é relevante se seu corpo for hermético devido às propriedades do material ou à execução de uma impermeabilização confiável. Nesse caso, não há necessidade de proteger o isolante contra a umidade.

Além disso, movimentos do solo ou outras influências externas não afetarão a integridade da camada de isolamento. Geralmente, no isolamento interno, são utilizados produtos à base de isopor ou poliestireno expandido.

O isolamento externo do caixão é realizado para preservar o espaço interno ou quando são utilizados materiais a granel. Externamente, é recomendável isolar as estruturas plásticas, protegendo-as de geadas severas, nas quais o plástico se torna frágil.

O isolamento externo pode ser feito com qualquer material, porém é necessário considerar o possível movimento do solo, a ação da água e o risco de danos à camada de isolamento por insetos e roedores.

Ao aplicar o isolamento externo, é necessário proteger o material contra água, insetos e ratos, caso contrário, com o tempo, será necessário refazer o trabalho.

Como as perdas de calor em qualquer isolamento do poço ainda ocorrerão, é necessária sua compensação por meio da entrada de calor. Isso já acontecerá devido à temperatura positiva da água nos tubos que passam pelo caixão e à liberação de calor pelos dispositivos em funcionamento.

Se houver probabilidade de o isolamento não ser suficiente, é possível instalar um elemento de aquecimento básico junto com um sensor de temperatura.

Como o espaço interno do caixão é pequeno, com um isolamento normal, é suficiente usar uma lâmpada incandescente comum de 40-60 Watts ou um cabo de aquecimento de 3 a 5 metros de comprimento como elemento de aquecimento.

Instalação do tubo de revestimento para a cabeça do poço

Se no projeto do sistema de abastecimento de água o caixão não foi previsto e o cabeçote está acima do nível de congelamento do solo, é possível isolá-lo com um tubo de revestimento adicional, cujo diâmetro é maior que o diâmetro do revestimento permanente em duas espessuras do isolante.

Para instalar o segmento adicional do tubo de revestimento, é necessário cavar um buraco ao redor do cabeçote até a profundidade de congelamento do solo mais 0,3 m e isolar o cabeçote. Em seguida, deve-se instalar o tubo adicional e preencher o espaço entre os revestimentos com lã de vidro ou lã mineral.

Não é recomendável preencher o espaço entre dois tubos de revestimento com opções de isolamento térmico pulverizado devido à impossibilidade de controlar a uniformidade da aplicação da camada isolante.

Proteger a cabeça do poço contra o gelo com a instalação de um tubo de revestimento requer menos material e é mais simples do que isolar o poço de visita.

O tubo deve ser metálico, pois no frio o plástico se torna mais frágil e os movimentos do solo podem danificá-lo.

Também é necessário garantir a ausência de água no espaço entre o tubo de revestimento e a cabeça do poço. A lã mineral perde as propriedades de isolamento térmico ao absorver umidade, e a casca de poliestireno expandido pode ser deformada pela formação de gelo.

Para evitar a umidade, antes de colocar o isolamento térmico no espaço entre os revestimentos, é necessário instalar uma gaxeta. O diâmetro externo da gaxeta deve ser igual ao diâmetro do tubo de revestimento adicional, e o interno, ao diâmetro do revestimento principal.

Isolamento do sistema subterrâneo de tubos

O isolamento do ramal de abastecimento de água que leva à casa pode não ser necessário se estiver localizado abaixo da profundidade de congelamento do solo. No entanto, quanto mais profundo o sistema de abastecimento de água, mais complexa é sua instalação e reparo.

Neste caso, o isolamento dos tubos pode ser mais barato em termos de custo do material de isolamento térmico e ser mais simples em termos de nível de trabalho necessário.

Na conexão inferior, são necessários menos custos de isolamento, porém requer trabalhos mais complexos tanto na instalação quanto no reparo.

Aplicação de materiais de isolamento térmico modernos

O método mais antigo e comprovado de isolamento de tubos é o preenchimento da vala com argila expandida. A lã mineral sem revestimento impermeabilizante externo não é usada na instalação de comunicações subterrâneas.

Atualmente, a quantidade de diferentes tipos de isolamento térmico oferecidos à venda permite resolver essa tarefa para qualquer condição de temperatura. Para a instalação de linhas subterrâneas em áreas acima do nível de congelamento, são produzidas “cascas” de poliuretano e poliestireno expandido com revestimento impermeabilizante de alumínio.

Para isolar ramais subterrâneos de abastecimento de água, são produzidos isolantes de EPS (poliestireno expandido) e PUR (poliuretano) com revestimento impermeabilizante. Como solução alternativa, são usados tubos de PEAD (polietileno de alta densidade) com isolamento já fixado neles.

Vejamos os principais tipos de material que são mais frequentemente usados no isolamento de abastecimento de água subterrâneo:

• lã mineral ou lã de vidro comprime sob o peso do solo, portanto, em caso de uso, são necessários trabalhos adicionais na forma de criação de uma cobertura resistente;
• fibra de basalto revestida com folha de alumínio para impermeabilização é um material bastante caro, mas fácil de trabalhar;
• espuma de poliestireno e poliestireno expandido são fáceis de cortar, retêm bem o calor, porém é necessária proteção contra roedores;
• poliuretano expandido retém bem o calor e possui resistência à umidade.

Para conexões e curvas, existem cascas moldadas especiais, o que é conveniente para a instalação do isolamento. Elas permitem realizar a instalação do isolamento térmico em trechos de tubulação de qualquer grau de complexidade sem grandes problemas.

É possível isolar rápida e confiavelmente a linha de abastecimento de água com poliuretano expandido pulverizado. Nesses casos, o tubo deve ser colocado sobre uma almofada de argila expandida, pois a parte inferior da tubulação pode ficar sem cobertura de material isolante térmico.

O poliuretano expandido pulverizado possui condutividade térmica muito baixa, não molha, não quebra sob o peso da terra e não é roído por ratos e formigas.

Para locais de difícil acesso, onde o uso de materiais volumosos é problemático, pode-se usar tinta térmica – um isolante térmico líquido universal moderno. Essa tinta pode ser aplicada com pincel ou rolo comuns, ou por pulverização. Além da função principal, ela também protege bem tubos metálicos contra corrosão.

Uso de cab de aquecimento

O princípio de funcionamento dos materiais de isolamento térmico se resume à chamada “proteção passiva”. Devido à sua proximidade, a água nos tubos não esfriará enquanto flui até o cômodo aquecido.

É preciso entender que, em um sistema fechado sem fonte externa de calor, o sistema de isolamento não evita o congelamento, apenas aumenta o período até o momento da cristalização da água sob a ação de temperaturas negativas.

No caso de uso pouco frequente da água do poço, esse isolamento para o inverno pode ser insuficiente. Em caso de interrupções na operação por mais de um dia, é necessário aquecer os tubos, com a água drenada, usando um cabo elétrico especial.

Existem duas formas de instalar o cabo de aquecimento: dentro do tubo aquecido e externamente.

Para a introdução do cabo de aquecimento interno, é previsto um sistema especial composto por um T e uma luva terminal, o que permite realizar este procedimento facilmente.

Para instalação interna, são utilizados cabos especiais. Eles não são tóxicos, atendem a requisitos elevados de proteção elétrica (embora os especialistas recomendem fazer a conexão através de um dispositivo de corrente residual (DR)) e são vendidos em conjunto com uma luva terminal hermética. A instalação desse cabo é simples e é realizada através de um T comum.

A principal vantagem da instalação interna é o alto rendimento do sistema de aquecimento e, consequentemente, a redução nos custos de energia elétrica. A principal desvantagem é a dificuldade de passar o cabo através de seções curvas da tubulação.

Na instalação externa do cabo, é necessário, antes de tudo, garantir que ele esteja bem aderido a uma superfície bem limpa. O cabo é fixado ao tubo com fita adesiva de alumínio; em seguida, a fita é passada sobre todo o cabo para evitar contato com o material de isolamento térmico.

Os tubos de plástico são previamente revestidos com papel alumínio para distribuição uniforme do calor.

Para aumentar a transferência de calor, é possível fixar vários cabos linearmente ou em espiral. No caso de passo espiral de 5 cm, o comprimento do condutor aumentará 1,7 vezes em relação ao comprimento do tubo de água coberto.

A instalação de um termostato permite economizar significativamente energia elétrica, pois o aquecimento só é ligado quando a temperatura definida é atingida. Os valores ideais para a temperatura de ativação são entre 3 e 5 graus Celsius.

O cabo de aquecimento é sempre instalado em conjunto com isolamento térmico; caso contrário, o aquecimento do ambiente se tornará muito caro.

Proteção adicional na fase de instalação

Para o caso de poço com uso de bomba submersa, antes de uma parada prolongada, é realizada a conservação do sistema. Para isso, as tubulações são instaladas com inclinação em direção à fonte de água, e a válvula de retenção é colocada na saída do tubo de alimentação do poço.

Após desligar a bomba, ela junto com as tubulações de alimentação é retirada do poço, e a água escoa por gravidade para o poço. Ao usar este método, é desejável a ausência de “bolsas” onde a água possa permanecer. Uma desvantagem deste método ao usar tubos metálicos é o aumento da velocidade de corrosão do metal.

Um dos métodos raramente utilizados é criar um sistema de “tubo dentro de tubo”, quando se coloca sobre a tubulação um tubo de maior diâmetro, que é isolado externamente. A camada de ar formada dessa forma serve como proteção adicional contra o frio.

Se introduzir o tubo externo no porão da casa, garantindo a circulação de ar entre a camada e o porão, pode-se obter um aquecimento adicional da tubulação subterrânea.

Aquecer a camada de ar pela temperatura do ambiente técnico é uma das maneiras mais simples de garantir calor nas proximidades da água

Outra opção é a circulação forçada de água. Para isso, é necessário instalar um segundo tubo, que vai do porão ao poço, e um sistema de torneiras para alternar o fornecimento de água para a casa ou para este tubo.

Ligando a bomba conforme programação, é possível bombear água subterrânea quente para o sistema e bombear água fria do sistema de volta para o poço. Esta opção é conveniente durante longas ausências dos proprietários, quando não há consumo de água.

Há uma opinião comum, inclusive na internet, de que se pode evitar o congelamento da água criando pressão excessiva no sistema. No entanto, a temperatura de transição da água para o estado sólido diminui apenas 1 grau a cada 130 atmosferas de pressão estática. Construir uma tubulação que suporte essa pressão é irreal.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo #1. Isolamento básico das paredes e da tampa do caixão com isopor por dentro:

Vídeo #2. Instalação de poço com caixão, abordando o tema do isolamento:

O congelamento do poço e da tubulação não só interrompe o fornecimento de água, mas também danifica o equipamento e os elementos do sistema, cujo reparo exigirá dinheiro e muito esforço. É melhor realizar um trabalho de isolamento de qualidade uma vez e ter acesso constante à água por muitos anos.

Escreva, por favor, comentários no bloco abaixo. Aguardamos suas histórias sobre sua própria experiência no isolamento de uma fonte de água autônoma. Talvez você tenha dúvidas ou informações interessantes que queira compartilhar conosco e com os visitantes do site.