Налягане в системата за водоснабдяване на частен дом: специфика на автономните системи + начини за нормализиране на налягането

Изграждането на територията на частно домакинство или на вила на автономен източник на вода още не означава, че тази вода ще може да се използва удобно, а всички хидроуреди и санитарно оборудване ще се включват стабилно и ще работят надеждно.

Необходимо е още да се постигне това, налягането в системата за водоснабдяване на частен дом да бъде в рамките на оптимални стойности, с необходимия за битови и стопански нужди напор. А как да се постигне това ще бъде разказано по-долу.

Характерни особености на автономните водопроводи

Една от най-важните характеристики на водонапорната система е налягането на водата. От него зависи не само напорът в крана, който дава възможност без проблем да се провеждат обичайните хигиенни процедури, но и работоспособността на всички устройства и оборудване, които консумират вода.

Трябва да се вземе предвид, че функционирането на автономната водонапорна система се различава от централизираното водоснабдяване на многоетажни сгради.

На първо място, независимият водопровод е комплекс от специфични мероприятия, без изпълнението дори на едно от които схемата може изобщо да не работи, или да работи не така, както трябва.

Има някои особености и в въпросите за поддържане на стабилно оптимално налягане на водата, добита от автономен източник.

В системата за независимо използване на източниците на водоснабдяване на крайградската къща влизат взаимосвързани помежду си елементи:

1. Тръбопроводи, фитинги, манометри.
2. Потопяема или повърхностна помпа за повдигане на вода от източника.
3. Помпи за повишаване на налягането, а те могат да бъдат няколко, или помпена станция с хидроакумулатор за натрупване на резерв от вода с цел по-нататъшно непрекъснато потребление.
4. Реле, което при необходимост включва и изключва помпата.

За разлика от жителите на многоетажни сгради, собственикът на частен дом трябва сам да решава въпросите, свързани с правилното и ефективно взаимодействие на всички тези елементи.

Особеност #1 – повдигане на вода от кладенец

Вземането и транспортирането на водата се извършват директно от водоизточника.

И тук може да има няколко варианта. Но кой от тях да предпочетем, зависи главно от сложността и разходите за издигане на водата на повърхността. Най-скъпи са артезианската скважина и кладенецът.

За целите на осигуряване на вода за лично домакинство или вила, като правило, се избират относително достъпни източници — скважина за вода или обикновен шахтов кладенец.

Първият вариант — поради необходимостта от дълбоко сондиране с използване на специална техника, вторият — поради ръчен труд.

Скважина игла, или абисинска — най-простият за изграждане със собствени ръце и по-евтиният по отношение на оборудването източник.

Всеки от тези варианти има своите плюсове и минуси, и изборът зависи не само от цената и сложността на работите, но и от конкретните геоложки условия на терена.

Особеност #2 – дебит на водочерпене

Производителността на водоснабдителната система и използването на помпено оборудване в нея зависи от дебита на водоизточника.

Правилното изчисление на дебита позволява рационално да се използва този източник и грамотно да се подходи към въпроса за подбор на помпата.

Колкото по-голямо е съотношението на максимално възможния обем вода за добив от скважината или кладенеца към единицата време, за което източникът ще бъде изчерпан, толкова производителността на водовземането се смята за по-висока и съответно помпата трябва да бъде по-мощна.

За определяне на дебита на източника се използват два показателя за нивото на водата:

1. Статично — дължината на участъка от нивото на земята до водата в източника в състояние на покой.
2. Динамично — разстоянието от повърхността до установеното ниво на водното огледало при включен в работа помпен агрегат.

Ако количеството на изпомпваната от източника вода е стабилно на нивото на неговото попълване, то може да се каже, че производителността на водовземането съответства на мощността на помпата. При добър дебит на източника разликата между тези две нива не трябва да надвишава 1 метър.

Дебитът на източника се определя като съотношението на производителността на помпата – Vл, към разликата на динамичното и статичното ниво, умножено по височината на отсечката L — от филтъра до нивото на водата в състояние на покой на източника.

Производителността на помпата не трябва да бъде по-висока от дебита на източника. В противен случай е възможна ситуация, при която, изпомпвайки цялата вода, обикновената помпа продължава да работи „на сухо“. А това заплашва с нейната повреда.

Препоръчително е помпата да се инсталира по-далеч от филтъра, но така, че над нея винаги да остава ниво на водата, не по-малко от 1 м.

Особеност #3 – транспортиране на вода до потребителите

Използването на автономен източник налага необходимостта от инсталиране на помпено оборудване не само за повдигане на вода от водоносния слой, но и за създаване на напор, достатъчен за нейното прокарване по тръбопроводите и последващото разпределение в различни нива на къщата.

Не бива да забравяме за системите за поливане и пожаротушене, чиято работа трябва да бъде осигурена със съответния напор.

При избора на помпени агрегати е необходимо да се вземе предвид хидравличното съпротивление на тръбите, което намалява напора и пряко влияе върху скоростта на водния поток. Колкото по-дълъг е комуникационният път от източника до къщата и крайния потребител, толкова по-голямо става това съпротивление.

Допълнителни прегради за водата, които намаляват налягането в системата, са завоите на тръбите, фасонните части на тръбопроводната система, филтрите и спирателната арматура.

Ето защо за автономния водопровод е необходимо да се вземе предвид не само стойността на работното налягане, т.е. налягането, регистрирано при стандартни условия в системата за водоснабдяване на къщата, но и изчисленото — максимално излишно налягане.

По стойностите на изчисленото налягане се подбират водопроводни тръби със съответните диаметри и дебелина на стените. Всичко това влияе върху надеждността, ефективността и дълготрайността на работата на децентрализираната система за водоснабдяване.

Основни стандарти за напора на водата

Стойностите на напора във водопровода, както за студена, така и за гореща вода, се регламентират от специален сборник правила и СНиП-ове. Не съществуват отделни стандарти за налягане на водата на входа на къщата или в точките на разбор, които да се прилагат само за частни домове.

Според общите правила долната граница на налягането на нивото на първия етаж на къщата трябва да бъде 1 атмосферна единица или 1 бар. Тази стойност съответства на напор, който позволява да се създаде 10-метров воден стълб.

Ако къщата има няколко етажа, за изчисляване на входното налягане на всеки етаж се добавят 4 м воден стълб или 0,4 атм.

Така например за 2-етажна вила минималното налягане на входа на къщата ще бъде 10 м + 4 м за 2-ри етаж = 14 м или 1,4 атм.

Необходимо е да се знае, че работещите с вода техника, уреди и санитарно оборудване имат индивидуални стандарти, които определят минималните стойности на налягането на водата, при които се осигурява нормалното функциониране на тези устройства.

Санитарна техника:

• 0,2 атм — умивалник, тоалетна;
• 0,3 атм — вана, душ кабина, биде;
• 0,4 атм — джакузи и хидромасажно оборудване.

Битова техника:

• 1,5 атм — съдомиялна машина;
• 2 атм — перална машина.

Други водопотребители:

• 1,5 атм — система за пожаротушене
• 2 атм — отоплителен котел, като се вземат предвид параметрите на отоплителната система;
• 3,5 атм — поливна система.

За да не работи техниката на границата на своите характеристики и да функционира нормално, е необходимо към номиналните паспортни стойности да се добавят още 0,5 атм.

А налягането в системата на водопровода може да се определи с помощта на манометри. Тези уреди могат да се монтират на входа в къщата, а също така с тях се оборудват помпените станции, за които ще стане дума по-долу.

Мониторингът на налягането на водата в дома се осъществява по показанията на манометри, с които задължително трябва да бъде оборудвана водоснабдителната система

Методи за увеличаване на налягането

Изграждането на водопровод, както и всяко друго строителство, започва с проект. Затова въпросът за оборудването на системата с необходимите помпени и други съоръжения за поддържане на оптимално налягане в нея е за предпочитане да се разработи и изчисли на етапа на проектиране.

Ако намаляването на налягането във водопроводната система е настъпило по време на нейната експлоатация, преди всичко е необходимо да се установят възможните причини за неизправността.

За целта се извършва ревизия вътре в контура и на основните елементи на схемата за водоснабдяване с цел откриване на дефекти или грешки в изчисленията.

Към такива могат да се отнасят:

• неправилен подбор по производителност на помпеното оборудване;
• конструктивни грешки, допуснати при монтажа на системата;
• течове и свищи в самите тръбопроводи или на местата на техните съединения;
• намаляване на просвета на тръбите поради отлагания, образувани в резултат на продължителна експлоатация;
• замърсяване на филтриращите елементи;
• неизправности на спирателната арматура.

За принудително повишаване на налягането на водата в частен водопровод, както в новостроящ се, така и в съществуващ, има няколко начина.

Метод #1 – използване на циркулационна помпа

Този метод ще даде желания ефект, ако налягането във водопровода трябва да се повиши с 1-2 атм. За реализирането му ще е необходимо допълнително да се закупи циркулационна помпа.

Принципът на работа на такъв агрегат се състои в създаването за сметка на центробежната сила в камерата на помпата на разлики в налягането, в резултат на което водата през изходния отвор на помпата постъпва в системата вече с повишено налягане. Процесът протича с непрекъснато повтаряща се цикличност.

За това се използват обикновени циркулационни помпи. Те могат да се монтират както на входа в къщата или на общия щранг на водоснабдяването, така и непосредствено пред консуматорите на вода

Основните характеристики, на които трябва да се обърне внимание при избора на такова устройство, са:

• осигуряваното на изхода налягане на водата;
• възможност за работа в ръчен и автоматичен режим;
• шумова съставка;
• тип на ротора.

По принципа на работа на роторите устройствата се разделят на помпи от мокър и сух тип.

В първия случай движението на водата в системата се осъществява чрез въртящите се лопатки на работното колело, което е монтирано на вала на ротора. Охлаждането и смазването на работните елементи на помпата се извършва по естествен начин чрез водния поток.

Тази особеност дава на устройството големи предимства пред помпи от други видове.

Тихата работа на проточната помпа с мокър ротор дава възможност да се монтира уредът вътре в санитарните помещения и кухните, без да се изпитват неудобства, свързани с шума при постоянна работа.

КПД на агрегата с мокър ротор не е много висок – 45%, но за битова употреба това устройство е напълно достоен вариант.

Във втория вариант на общата магистрала се инсталира по-производителна помпа от сух тип.

Двигателят на помпата се монтира извън тръбата и няма контакт с течността. Охлажда се с въздух. Такива агрегати могат да се различават помежду си по типа на свързване с двигателя и мястото на неговото инсталиране.

КПД на помпата от такъв тип е значително по-висок – около 70%, което прави целесъобразно нейното прилагане при необходимост от създаване на по-високо налягане в системата, ако производителността на проточната помпа не е достатъчна.

При избор на агрегат от сух тип трябва да се има предвид, че той ще бъде по-голям не само по габарити, но и по-шумен по време на работа. Затова за монтаж на такива помпи е препоръчително да се отдели отделно помещение, изолирано от жилищните стаи.

Като извод, за леко увеличаване на налягането на водата, включително на подвода към отделен битов уред или санитарно оборудване, е целесъобразно да се използва по-малко мощен проточен агрегат.

Монтажът на циркулационни помпи на системата за водоснабдяване не е особено сложен. Основното е инсталацията да се извършва, като се вземе предвид посочената на уреда посока на работа на работното колело – по посока на движението на водата.

На съвременния пазар се търсят помпи на марките Wilo, Grundfos, Oasis, Джилекс. Голямото количество предложения позволява на приемлива цена да се избере агрегат с необходимите характеристики по налягане, производителност, размери, шум и други показатели.

Патрубките на всички устройства са унифицирани за монтаж на руски водопроводни мрежи.

Метод #2 – оборудване на водонапорна станция

Оборудването на домашна помпена станция е по-скъпо, но модерно и със сигурност ще реши въпроса за осигуряване на частна или крайградска къща с вода с оптимално налягане.

Такава станция може да издига вода от автономен източник и непрекъснато да я доставя до всички водоразборни точки, както и да осигурява повишаване на налягането в системата до оптимални стойности.

Водонапорната инсталация включва пет основни елемента:

1. Електродвигател.
2. Самозасмукваща помпа.
3. Акумулационен резервоар.
4. Реле за налягане.
5. Обратен клапан.

За създаване на резерв от вода в системата може да бъде включен обикновен акумулаторен резервоар или фабричен хидроакумулатор от мембранен тип.

Помпена станция с резервоар – този вариант е донякъде остарял и не съвсем удобен поради необходимостта да има твърде обемист резервоар в състава на станцията. А и налягането на водата, която се взема чрез гравитация, ще зависи от височината на разположение на резервоара.

Това води до такъв проблем като избор на място за разполагане на резервоара с вода на таванския или на по-висок етаж от потребителите на вода. Освен монтажните неудобства, се увеличава и рискът от наводняване на помещенията, разположени по-долу, в случай на някаква неизправност.

Въпреки посочените минуси, такава система за повишаване на налягането във водопровода дълго време се използва в частни къщи, а също така намира широко приложение при изграждането на нов водопровод.

Схемата на оборудването на станцията с обикновен резервоар е проста. Резервоарът, инсталиран на възможно най-голямата височина, се свързва към водопровода чрез помпа.

За пълненето на резервоара при разход на вода следи реле, което автоматично пуска помпата при спадане на нивото и съответно понижаване на налягането на водата в резервоара до определена стойност. При попълване на запаса от вода налягането в резервоара нараства и след достигане на предварително зададената гранична стойност помпата се изключва. Цикълът се повтаря.

Домашна станция с хидроакумулатор. Това е по-съвършено и модерно оборудване в автономния водопровод. В комплекта на станцията задължително присъства хидроакумулатор, другото му име е мембранен резервоар.

Устройство на мембранния резервоар. Херметичният корпус се състои от две камери, разделени от еластична мембрана от здрава гума – бутил. В едната част на резервоара има въздух под налягане, а в другата, мембранната, се акумулира вода от водопроводната система.

Материалът на мембраната е санитарно безопасен и според хигиенните норми е подходящ за съхранение на питейна вода. В принципа на работа на хидроакумулатора е заложена възможността под налягане на водата, изпомпвана от помпата, постъпваща в мембраната, да увеличава обема си, като по този начин повишава налягането на въздуха във втората камера.

При увеличаване на налягането до прагова стойност, релето изключва помпата. Намаляването на налягането в камерата при разход на вода принуждава релето да рестартира помпата.

Мембранният резервоар има въздушен клапан, налягането на който трябва да бъде 1,5-2 атм. Клапанът е устроен по тип на обикновен автомобилен нипел, което дава възможност за ръчно регулиране на налягането във въздушния отсек.

Предимства на помпената станция с хидроакумулатор:

• възможност за оборудване на всяко ниво на частна къща;
• увеличаване на експлоатационния ресурс на помпата;
• създаване на относително равномерно налягане във водопровода;
• натрупване на резерв от течност в случай на аварийно изключване на електричеството.

При монтажа на помпена станция е желателно хидроакумулаторът да се разполага така, че да има свободен достъп до него, позволяващ извършването на профилактика или ремонт без източване на вода от системата.

Повече подробности за това как да изберете помпена станция за частен дом четете тук.

Стабилизиране на налягането във водопровода

За работа на водоснабдителната система на крайградска къща в стабилно равномерен по налягане режим, наличието в схемата само на мембранен резервоар често е недостатъчно и вероятността от хидроудари остава голяма.

Хидроударът много често става причина за повреда на тръбопроводи, помпено оборудване, възвратен клапан и друго скъпо оборудване.

Още една причина, която оправдава необходимостта от принудително стабилизиране на налягането на водата, е възможността за повишаването му в различни водочерпни точки на системата при едновременната им работа. За тази цел може да се използва честотен преобразувател.

Например, при липса на устройство, изравняващо налягането на водата, ако един човек се мие под душа, а друг по същото време полива градината, то напорът на водата ще се раздели наполовина.

Предимства на честотния преобразувател:

• напорът на водата се поддържа стабилен през цялото време на водопотребление;
• помпата работи в плавни режими на пускане и спиране, което увеличава нейния ресурс 1,5 пъти;
• защита на помпата от сух ход;
• спящ режим значително пести електроенергия;
• възможност за намаляване на обема на мембранния резервоар почти 10 пъти.

Освен икономия на пространство, малкият резервоар избавя от неприятни миризми, свързани със застояла вода. Съвременни помпи и станции могат да се купят вече с вграден честотен преобразувател.

Да реши проблема с нестабилното налягане на водата, да защити тръбите и оборудването от хидроудари, да предотврати резки промени на напрежението при включване и изключване на помпата позволява съвременно устройство — честотен преобразувател, който прави водоснабдителната система интелигентна.

Но и закупеният отделно преобразувател да се интегрира във водоснабдителната система е доста просто. Главното при неговия подбор е да се вземе предвид съвместимостта с такива характеристики на вече съществуващото оборудване, като мощност, захранващо напрежение и сила на тока.

Изводи и полезно видео по темата

Видеоклип, чийто автор споделя съвет за повишаване на налягането на водата в частен дом с помощта на изработена със собствени ръце помпена станция с накопителен резервоар:

Видео за нюансите на свързване на хидроакумулатора към водоснабдителната система на частен дом и настройка на налягането на въздуха в него:

Видео, което разказва за предимствата на честотния преобразувател в системата за водоснабдяване, с инструкция за експлоатация и описание на режимите на неговата работа:

Нормалното налягане на водата в автономна система е съществено условие за комфортна и надеждна експлоатация на водопровода. Живеенето в собствена къща или във вила диктува условия, при които най-обикновеният човек трябва да бъде специалист по много въпроси.

Познаването на несложните основи на теорията за налягането на водата в независима система за водоснабдяване и следването на изложените съвети как да го направите стабилно, ще дадат само положителни резултати. Това ще позволи да се избегнат възможни грешки на етапа на планиране и при извършване на работите по изграждане на автономен водопровод, ще помогне да се определи правилно закупуването на необходимото оборудване.

Ако искате да зададете въпрос по темата на статията или притежавате ценни знания, които ще помогнат за нормализиране на налягането на водата в системата, моля, оставете коментарите си в разположения по-долу блок.