•  
  •  
  •  

Содержание раздела "Водоподъёмное оборудование":

  1. Общая информация.
  2. Опытно фильтрационные работы.
  3. Выбор насосного оборудования.
  4. Выбор автоматики.
  5. Выбор накопительных ёмкостей.
    Скважина как накопительная ёмкость.
    Гидроаккумуляторы (расширительные баки постоянного давления).
    Наливные баки.
    Водонапорные башни.
    Заглубленная накопительная ёмкость.
  6. Летнее и всесезонное водоснабжение.
  7. Водоводы.

Выбор накопительных ёмкостей

Сама скважина как накопительная ёмкость

В том случае, если понадобилось единовременно отобрать сравнительно небольшое количество воды (равное объёму воды в скважине), можно в качестве накопительной ёмкости для воды использовать саму скважину. Хотя сама сважина в таком случае может быть очень низкодебитной.

Гидроаккумуляторные баки

Одна из самых популярных накопительных емкостей для воды — это гидроаккумуляторный бак, различные образцы которых используются в системах отопления и водоснабжения. Однако, в качестве самостоятельной емкости для воды их использование невозможно, так как такие баки являются составной частью указанных систем. Гидроаккумуляторный бак поддерживает постоянное давление воды в сети и позволяет одновременно использовать несколько водопроводных кранов, открытие которых сопровождается включением водяного насоса. Чтобы оборудование для подачи воды не запускалось каждый раз, когда открывается кран, принято использовать такие накопительные емкости, которые уменьшают количество пусков водонасоса, а значит увеличивают срок его службы.

Па сути, гидроаккумуляторный бак — это мини аналог водонапорной башни, позволяющий подавать воду в краны под необходимым, заранее установленным, давлением без включения насосного оборудования. Но количество воды в емкости ограничено, и как только ее уровень опускается ниже установленной отметки, автоматика запускает водяной насос, который восполняет объем израсходованной воды в гидроаккумуляторном баке. А когда необходимый уровень будет достигнут, реле отключает водонасос. Подобрать и установить такой бак, а также провести пусконаладочные работы может только строительно-монтажная организация, специалисты которой выставят нижнее и верхнее давление воды. На заключительном этапе монтажных работ, на все винты устанавливаются пломбы, удаление которых лишает заказчика права рассчитывать на гарантийное обслуживание. Более того, самовольное регулирование давления в баке может привести к авариям в системе подачи воды.

Гидроаккумуляторные бакиОсновное назначение гидроаккумуляторного бака:

  1. Увеличение срока службы водяного насоса путем сокращения количества его запусков. Ведь, чем больше масса вращающихся деталей водонасоса, тем меньше срок его службы, который напрямую зависит от частоты пуска и остановки оборудования.
  2. Поддержание расчетного давления в системе подачи воды без включения насосного оборудования.
  3. Снижение силы и интенсивности гидроударов, которые сокращают срок службы системы подачи воды и водонасосного оборудования, а также могут вывести ее из строя.

Устройство и принцип действия.

Стандартный гидроаккумуляторный бак представляет собой емкость, разделенную мембранной перегородкой. В одной его части находится вода, в другой — воздух под давлением в 2 атм, который подается через воздушный клапан. Поступающая под давлением в бак вода давит на мембрану, сжимая воздух во второй камере, который, в свою очередь, выталкивает воду, подавая ее в систему без включения насосного оборудования.

Как правильно выбрать гидроаккумулятор?

На выбор гидроаккумулятора влияет несколько факторов. В случаях, когда нет надобности повысить давление в системе, бак выбирается из расчета минимального количества раз запуска водяного насоса. Для погружных насосов специалисты рекомендуют использовать вертикальные или горизонтальные гидроаккумуляторы емкостью 100 литров — мощность насоса до 1,5 кВт; емкостью 50 литров — мощность насоса до 1 кВт; емкостью 24 литра — мощность насоса до 500 Вт. Также, необходимо учитывать параметры давления при пуске и выключении водонасоса и количество потребляемой воды. Расчет объема гидроаккумуляторного бака осуществляется следующим способом.



где V - полный объем гидроаккумулятора (литр),

  • Q max - максимальное значение потребного расхода воды (литр/мин),
  • а - количество пусков системы в час,
  • P min - нижний порог давления при включении насоса,
  • P max - верхний порог давления при выключении насоса,
  • Po - начальное давление газа в гидроаккумуляторе.

Расчет давления воздуха в гидроаккумуляторе.

Первым делом определяется количество включений гидроаккумулятора в час при максимальном потреблении воды. Специалисты утверждают, что это значение не должно превышать 15 раз. Далее, устанавливается максимальный (Pmax) и минимальный (Pmin) порог включения реле водонасоса. Так, для двухэтажного коттеджа эти значения составляют: максимальный — 1, 5 атм; минимальный — 0,75 атм. Следующий шаг — определение давления воздуха в емкости, рассчитать которое очень просто: к наивысшей точке в системе водоснабжения необходимо добавить 6 и полученное число разделить на 10. Например, высота системы водоснабжения составляет 9 метров, значит — (9+6)/10=1,5. Получается, что минимальное давление в гидроаккумуляторе должно составлять 1,5 атм, ниже которого вода не будет поступать в верхнюю точку системы. Большее давление, чем полученное значение, также отрицательно скажется на работе системы, так как бак практически всегда будет пустым. Большинство производителей гидроаккумуляторов устанавливают давление в баке на уровне 1,5 атм, однако, если его оказывается недостаточно, то увеличить давление можно простым автомобильным насосом через клапан в баке. Долговечность и качественная работа гидроаккумуляторного бака во многом зависит от правильно выбранного давления, поэтому, его установку и настройку лучше доверить профессионалам.

Виды гидроаккумуляторов.

Сегодня, на рынке оборудования для водоснабжения встречаются горизонтальные и вертикальные гидроаккумуляторы, которые выбирают, опираясь на размеры помещения, где они будут установлены. В случаях, когда это значение не является определяющим, выбор бака может затянуться, так как их разновидностей на рынке довольно много. Поэтому, специалисты по водонапорному оборудованию рекомендуют выбирать гидроаккумуляторный бак исходя из способа удаления воздуха из мембраны бака. Идеальный вариант — это сброс воздуха, который скапливается в системе водоснабжения и препятствует ее нормальной работе, через фитинг с установленным на него клапаном. Однако, такое приспособление встречается на баках объемом от 100 литров. В других случаях, когда система не может нормально функционировать из-за воздушных пробок, удалить их можно только полным спуском воды.

Среди всего разнообразия оборудования для поддержания необходимого давления воды в системе, гидроаккумуляторы стоят особняком, а к их монтажу предъявляются особые требования. Это связано со спецификой подобного оборудования и принципами его работы. Крепить бак необходимо как можно прочнее, используя уплотнения и резиновые прокладки, которые снижают вибрацию и уровень шума, а значит делают работу гидроаккумулятора более долговечной. Поскольку вибрация от бака может передаваться на систему водоснабжения, подключение ее составных частей необходимо производить через резиновые переходники (патрубки), диаметр которых не должен препятствовать нормальной подаче воды. То есть соответствовать или быть немного больше, диаметра труб в системе водообеспечения.

Гидроаккумулятор Гидроаккумулятор Гидроаккумулятор

 

Монтаж гидроаккумуляторов.

К первому запуску гидроаккумуляторного бака необходимо подойти со всей ответственностью ввиду того, что мембрана в баке, долгое время хранившегося на складе, может слипнуться и выйти из строя при резкой подаче воды в емкость. Чтобы подобного не случилось, воздух из бака нужно удалить или подавать в него воду под небольшим давлением, намного меньшим расчетного для подобного оборудования. При монтаже бака, также необходимо учитывать размеры помещения (площадки), где он будет установлен. Идеальный вариант — размер площадки достаточный, чтобы без проблем проводить обслуживание и ремонт гидроаккумулятора. Как правило, владельцы подобных баков самостоятельно не занимаются их установкой, а обращаются в компании, специализирующиеся на монтаже, настройке и обслуживании водонапорного оборудования. Если устанавливать гидроаккумулятор без привлечения специалистов, то даже малейший просчет: неправильно выбранное давление, низкое напряжение и т. д.; может вывести бак из строя.

Наливные баки

Наливные баки различаются в первую очередь по материалам изготовления. В данный момент существуют:

  • бетонные с внутренним покрытием;
  • стальные (нержавейка или черный металл);
  • пластиковые (эластичные и не эластичные);

Также они различаются по объёму, назначению и наличию обогрева.

Рассмотрим самые распространенные:

Нержавейка

Гидроаккумуляторные баки различают по назначению, объему, наличию нагрева и материалу из которого они изготовлены. Одними из самых распространенных являются баки из нержавеющего металла — сплава, содержащего титан или никель, с толщиной стенок от 0,8 до 4 миллиметров. Ассортимент нержавеющих баков, производством которых занимаются, как отечественные, так и зарубежные компании, удовлетворит самого требовательного покупателя. Сегодня, существуют вертикальные, горизонтальные и навесные баки из нержавеющей стали, часть которых комплектуется тепло-электро нагревателем с терморегулятором (ТЭН).


 

Наливные баки Наливные баки Наливные баки Наливные баки

 

Пластик

На втором месте по популярности стоят гидроаккумуляторные пластиковые баки, которые бывают неэластичными и эластичными. Последние особым спросом не пользуются, поэтому, в качестве примера рассмотрим неэластичный бак и определим основные его характеристики.

  1. Светозащитные свойства бака. Каким бы ни был материал гидроаккумулятора, он должен иметь цвет, обладающий светозащитными свойствами, благодаря чему вода в емкости не будет зацветать. Специалисты по подобному оборудованию рекомендуют устанавливать баки синего цвета, которые, к тому же, имеют привлекательный вид. Также, хорошо зарекомендовали себя черные баки, которые отлично противостоят ультрафиолетовому излучению, но позволяют солнечным лучам нагревать воду в емкости.
  2. Форма гидроаккумулятора. Оптимальной формой для гидроаккумуляторов считается прямоугольник. Такие баки с легкостью проходят в большинство оконных и дверных проемов в зданиях, а также удобны при транспортировке. Горизонтальные цилиндрические баки, также удобно устанавливать и перевозить. Кроме этого, они достаточно устойчивы и имеют привлекательный вид.
  3. Конструкция бака. Жесткость бака обеспечивает толщина его стенок и перегородки внутри емкости. Также, классический гидроаккумулятор в верхней своей части имеет инспекционное отверстие большого диаметра с завинчивающейся крышкой к которой может крепиться клапан для сброса воздуха, открывающийся при опорожнении или наполнении бака.
  4. Нагреватели. Ряд гидроаккумуляторов оборудован тепло-электро нагревателем с терморегулятором (ТЭН).


 

Пластиковые наливные баки Пластиковые наливные баки Пластиковые наливные баки
Пластиковые наливные баки Пластиковые наливные баки Пластиковые наливные баки

 

Пластиковые наливные баки Пластиковые наливные баки

 

Некоторые гидроаккумуляторные баки можно использовать в системах подачи воды постоянного давления. В этом случае, подключение бака производится по принципу работы сливного бачка в туалете.

Водонапорные башни

Классическая водонапорная башня имеет несколько назначений. В частности, регулирует расход и напор воды в системе водообеспечения, стабилизирует работу водонасосного оборудования и создает запас воды, достаточный для снабжения жилых и иных зданий при выключенном водяном насосе. Башня — это условное название, так как емкость для воды необязательно устанавливать на опоры, она будет выполнять свои функции на любой возвышенности. Причем, каждые 10 метров высоты будут давать одну атмосферу давления в системе.

Конструкция водонапорной башни довольно проста: емкость, обычно цилиндрическая, для воды и ствол (опорная конструкция). Основной принцип работы башни заключается в накоплении избытка воды в емкости во время минимального ее потребления и отдачи воды в период пиковых нагрузок на водопроводную сеть. Объем бака зависит от количества потребителей в сети и может варьироваться от нескольких кубических метров (для нескольких потребителей) до десятков кубических метров (промышленные предприятия, многоквартирные дома и т. д.). Высота опор стандартной водонапорной башни не превышает 25 метров, которых достаточно для поддержания необходимого давления в сети. В особых случаях, ее высота, которая соответствует расстоянию от нижней точки емкости до земли, может доходить до 30 метров. Материалом для бака служит сталь, реже — железобетон, а опоры изготавливают из стали, железобетона или кирпича. Все современные водонапорные башни имеют трубы для отвода и подачи воды; устройство, защищающие бак от перелива и систему автоматического контроля уровня воды в емкости, которая может отправлять данные на пульт управления.

Соответствующие общепринятому образцу водонапорные башни Рожновского изготавливают согласно ТП 901-5-29 с цилиндрическими опорами высотой 9,12,15 и 18 метров на которых установлена емкость объемом 15,25 и 50 кубических метров.

Унифицированные водонапорные башни можно встретить в системах хозяйственного и сельского водоснабжения, а также в небольших населенных пунктах и на малых предприятиях. Их основное назначение — создание запаса воды, в том числе пожарного, и регулирование давления в сети во время неравномерного потребления воды. Высота ствола башни и объем емкости являются определяющими при расчете мощности системы водоснабжения, в которую она будет включена. Температура подачи воды в башню не должна быть ниже шести градусов Цельсия. При этом, в районах со среднесуточной температурой воздуха в зимний период в -20 градусов Цельсия, для водонапорной башни необходимо обеспечивать двукратный суточный обмен воды с целью исключения ее замерзания в емкости и системе водоснабжения. Эксплуатация башен запрещена в сейсмоактивных регионах и районах с карстовыми явлениями, а также в условиях вечной мерзлоты.

Технические данные, конструктивные решения

 

Основные характеристики (технические данные) водонапорной башни системы Рожновского практически неизменны уже много лет. Башня состоит из емкости для воды унифицированного диаметра объемом 15,25 и 50 кубических метров, который зависит от высоты бака, и стальных опор цилиндрической формы, состоящих из нескольких частей высотой 3,6 и 9 метров. Длина частей конструкции, которые монтируются в единое целое на месте установки водонапорной башни, может варьироваться в зависимости от пожеланий заказчика и условий транспортировки опоры. Установка водонапорной башни осуществляется на железобетонный фундамент, к которому опоры крепятся посредством сварных соединений на закладные в фундаменте. Для усиления конструкции нижняя часть опоры отсыпается на высоту 2,45 метра грунтом.

Для удобства обслуживания водонапорной башни, к ней прилагается цельная или сборная наружная лестница. Если высота конструкции превышает 12 метров, то в комплекте поставляется технологическая площадка и ограждение крышки емкости. Подающие и отводные водопроводы (обвязка) монтируются на месте установки подрядной организацией. Для антикоррозийной защиты башни, бак для воды и опоры окрашены специальной краской или покрыты грунтом с наружной стороны. При этом, каждые три-четыре года рекомендуется обновлять покрытие водонапорной башни железным суриком на олифе — составом, рекомендуемым Санэпиднадзором России для установок питьевого водоснабжения.

Ближе к суровому, уральскому дачнику.

Владельцев загородных участков волнует вопрос: почему водонапорная башня лучше, чем обычная водонасосная станция. Однозначно ответить невозможно, однако можно выделить основные моменты, которые более всего говорят в пользу башни.

Во-первых: для комфортной жизни среднестатистическому дачнику в России достаточно давления в системы водообеспечения в 2-4 атмосферы, при котором не требуется прочных соединений  трубопровода. Достаточно установить, так называемый, «штуцер-хомут» и о протечках в местах соединений, которые может вызвать высокое давление в системе, можно не беспокоиться.

Во-вторых: небольшого запаса воды в 1-1,5 куба вполне достаточно для бесперебойного водообеспечения участка, а ставить гидроаккумулятор — все равно, что использовать большой бак для воды, что нерационально. Кроме этого, насосное оборудование при таком запасе воды не будет подвергаться частым включениям-выключениям, что увеличит срок его службы.

В-третьих: вода в баке в теплое время года нагревается, что дает возможность использовать ее для полива, например клубники или огурцов, которым холодная вода противопоказана. А в скважине, даже летом, температура воды не подымается выше 6-8 градусов Цельсия. Более того, в теплой   воде больше кислорода, что также благоприятно сказывается на урожае.

Как видим, выгоды от небольшой водонапорной башни на дачном участке очевидны. Есть вода в системе или ее отключи, присутствует в электрической сети напряжение, либо свет отсутствует — неважно, в системе всегда присутствует вода уличной температуры (летом — 15-20 градусов Цельсия), которую можно использовать для приготовления пищи, принятия душа и т. п. или для технических нужд, например полива. Да и насосное оборудование нет необходимости включать и выключать каждые 10 минут.

У большинства дачников на участке стоит бак для воды емкостью до 1000 литров, поднятый на достаточно большую высоту — около 4-х метров. Количества воды в баке, который наполняется с помощью насоса, вполне хватает для комфортного существования 4-6 человек в течении нескольких дней. Поскольку места под водонапорной башней достаточно, многие используют его рационально, сооружая под водонапорной конструкцией летний душ или люфт-туалет с выгребной ямой. Также, рядом с башней многие владельцы загородных участков устанавливают раковину для мытья рук после работы в огороде или перед принятием пищи.

Заглубленная накопительная ёмкость

При водоснабжении нескольких объектов намного дешевле соорудить заглубленную накопительную емкость, чем водонапорную башню. Такая емкость дает значительную экономию при эксплуатации, которая выражается в регулировании скорости, а значит мощности, глубинного насоса, подающего воду из скважины в накопительный резервуар. Подобные системы водообеспечения снабжены двумя насосами, один из которых, как уже было сказано, закачивает воду в заглубленную емкость, второй — обеспечивает подачу воды потребителям.

В таких системах используются два типа насосного оборудования: глубинные и насосы подкачки, задача которых — поддерживать заданный уровень воды в емкости и обеспечение давления, необходимого для работы системы водоснабжения. Схема подачи воды, в которой в качестве накопительного резервуара используется заглубленная емкость, имеет следующие преимущества:

  • возможность использования маломощного глубинного насоса, который существенно экономит электроэнергию;
  • создание постоянного запаса воды;
  • гибкая система отбора воды из скважины;
  • тонкая настройка давления в системе.

Однако, подобные схемы водообеспечения имеют один существенный минус, выражающийся в сложности всей системы. Впрочем, этот недостаток компенсируется несколькими степенями защиты: от порыва трубопроводов, сухого хода, проседания напряжения, обрыва фаз и т. д. Кроме этого, большинство схем подачи воды из заглубленной накопительной емкости имеют систему оповещения о неисправностях, которые, как правило, заносятся в специальный журнал событий преобразователя частоты. Преобразователь предназначен для перехода с режима поддержания необходимого уровня в накопительной емкости на режим полной откачки воды из резервуара. Также, предусмотрена работа преобразователя в спящем режиме — остановка глубинного насоса при отсутствии надобности в воде.

Как видим, схема подачи воды с использованием заглубленной накопительной емкости — это полноценная водонасосная станция, на работу которой практически не влияет отсутствие воды в источнике. А низкий расход электроэнергии при ее работе, ставит подобные системы подачи воды в один ряд с самими практичными и экономичными водонасосными станциями. Тем более, заглубленная накопительная емкость, при правильном ее сооружении, не требует особого обслуживания и постоянного ухода.