Содержание
- 1 Элементы водопровода: краткий обзор и характеристики
- 2 Взаимосвязь работы элементов системы водоснабжения
- 3 Схема водоснабжения дома
Содержание
Элементы водопровода: краткий обзор и характеристики
Водопровод – это не только трубы, но устройства распределения воды и приборы водоподготовки.
Из статьи вы узнаете о приборах и устройствах, их стоимости, особенностях выбора и эксплуатации и научитесь различать качественные и ненадежные аппараты.
Элементы водопровода
К элементам водопровода относят системы водоподготовки и устройства распределения воды.
Системы водоподготовки:
- редукторы давления;
- повысительные насосы;
- термостатические смесители;
- системы защиты от протечек;
- водяные фильтры.
Устройства распределения воды:
- коллекторы;
- водорозетки;
- шаровые краны и вентили;
- обратные клапаны на воду;
- счетчики воды.
Редукторы применяют для выравнивания давления в водопроводе.
Если давление в нем нестабильно, а потребителю воды необходимо стабильное давление, используют редуктор воды. Он автоматически реагирует на изменение давления, снижая показатель до заданного значения.
Еще один плюс редуктора – защита потребителей воды от гидроударов (резкого скачка давления до десятков атмосфер), которые разрушают стиральные и посудомоечные машины, водогрейные колонки и другие, потребляющие воду устройства.
Стоимость редукторов от 700 до 15000 рублей, в зависимости от диаметра, рабочего и максимального давления, модели и бренда.
Повысительные насосы
Их используют при низком давлении воды в водопроводе. Для улучшения работы повысительных насосов применяют накопительные баки, гидроаккумуляторы и редукторы давления. Комбинация этих устройств образует повысительную насосную станцию.
Стоимость насосов – от 2 до 30 тысяч рублей. Стоимость накопительных баков – от 1 тысячи рублей, гидроаккумуляторов – от 3 тысяч рублей.
Установка редуктора давления в комплекте с повысительным насосом или насосной станцией обойдется дешевле, чем поврежденная в результате гидроудара бытовая техника.
Термостатические смесители
Эти устройства применяют для установки желаемой температуры воды. Краны с термостатическими смесителями позволяют настроить температуру и напор воды, и смеситель автоматически обеспечит заданные параметры.
Использование таких устройств необходимо, если в доме есть маленькие дети или люди преклонного возраста. Это сохранит их от ожогов горячей водой и повысит комфорт пользования ванной или душем.
Термостатические смесители выпускают в двух вариантах – механические и электромеханические. Единственный плюс электромеханических смесителей перед механическими – индикатор, который показывает температуру воды на выходе, в остальном их функции идентичны.
Стоимость недорогих термостатических смесителей – 5-7 тысяч рублей. Стоимость качественных и надежных брендовых устройств превышает 8 тысяч рублей.
Системы защиты от протечек
Система защиты от протечек воды
Системы состоят из датчика протечки, управляющего блока и шарового крана с электрическим управлением.
Датчики выпускают в двух модификациях: проводные и беспроводные.
Их устанавливают в местах вероятных протечек, под смесителями, компрессионными фитингами и другими устройствами.
Шаровые краны устанавливают сразу же после центрального вентиля водоснабжения.
Стоимость систем стартует от 3 тысяч рублей. Если необходимы дополнительные датчики, их приобретают отдельно.
Водяные фильтры
Фильтры грубой очистки устанавливают после центрального вентиля водоснабжения. Они задерживают механические примеси – грунт, песок, ржавчину, металлическую стружку.
Фильтры различают по типу фильтрующего элемента:
- сетчатые;
- со сменным картриджем;
- с засыпкой очищенного песка или активированного угля.
Фильтры с засыпкой и сетчатые выпускают в следующих модификациях:
- с ручным сливом отфильтрованной грязи;
- с автоматическим сливом (самоочищающиеся);
- с ручной обратной промывкой;
- с автоматической обратной промывкой.
Фильтры грубой очистки, в том числе магистральные, задерживают загрязнения размером больше 100 микрометров (0,1 мм). Для очистки от загрязнений меньшего размера используют фильтры тонкой очистки.
В зависимости от состояния водопровода, фильтры тонкой очистки устанавливают сразу да фильтром грубой очистки или непосредственно перед потребителями воды (краны, посудомоечные и другие машины, водогрейные устройства).
Фильтры тонкой очистки задерживают загрязнения размером свыше 5 микрометров (0,005 мм). Стоимость фильтров грубой и тонкой очистки – от 300 до 5000 тысяч рублей.
К фильтрам также относят умягчители, устройства финишной очистки воды, обратного осмоса и другие, которые очищают воду от примесей размером свыше 0,1 микрометра. Стоимость таких устройств – от 3 тысяч рублей.
Прежде, чем покупать и монтировать эти устройства, проведите анализ воды, чтобы определить, нужны ли они вам, и если нужны, то какие именно.
Установка фильтров грубой и тонкой очистки защищает потребителей воды, приборы водоподготовки и устройства распределения воды. Стоимость фильтров и затраты на их установку в разы дешевле ремонта стиральной или посудомоечной машины.
Коллекторы
Коллекторы используют для создания коллекторной схемы водоснабжения. В отличие от традиционной тройниковой схемы, при одновременном открытии больше чем трети кранов, не происходит резкого снижения напора воды. Но монтаж коллекторной схемы водоснабжения обходится в 8-10 раз дороже традиционной тройниковой.
Стоимость коллекторов, в зависимости от материала, бренда, диаметра и количества подключений от 300 до 2000 рублей.
Водорозетки
Хромированная водорозетка из стали
Водорозетки применяют, чтобы защитить водопровод от механических нагрузок. Благодаря жесткому креплению к стене, нагрузки от подключения или эксплуатации смесителей и других устройств водопротребления не передаются трубам водопровода.
Стоимость водорозеток в зависимости от материала и формы составляет от 30 до 300 рублей.
Шаровые краны и вентили
Шаровые краны пришли на замену традиционным «советским» кранам с резиновыми прокладками. Благодаря высокой точности изготовления, они надежней перекрывают воду. Их используют и как центральные вентили водопровода и как вентили отдельных участков. Стоимость шаровых кранов от 100 рублей.
Обратные клапаны на воду
Обратные клапаны используют, чтобы предотвратить движение воды по водопроводу в обратную сторону. Такое движение воды негативно влияет на счетчики, увеличивая показания расхода.
Обратные клапаны предотвращают завоздушивание и повреждение накопительных водонагревателей, повысительных насосов и иных устройств.
Стоимость обратного клапана от 150 до 4000 рублей, в зависимости от диаметра, материала и бренда.
Счетчики воды
Установка счетчика воды позволяет избежать платежа «по нормативу потребления» и оплачивать реальный расход воды. В 90 процентах случаев после установки счетчика владелец квартиры платит в 2-3 раза меньше.
Механические счетчики воды менее чувствительны к загрязнениям, чем электронные и не требуют подключения электропитания. Электронные счетчики точней (на 2-5 процентов), но в десятки раз дороже. Стоимость недорогих механических счетчиков от 600 рублей. Стоимость дорогих электронных – до 15 тысяч рублей.
Прежде чем купить любое из перечисленных устройств, внимательно осмотрите паспорт и инструкцию по эксплуатации. Приборы и устройства, которые выпускают для России или в России, комплектуют документами на русском языке.
Если вы нашли устройство дешевле, чем в других магазинах, но без паспорта или инструкции на русском языке, помните – либо его изготовили с нарушениями, либо попытались продать в другой стране, но какие-то дефекты отпугнули покупателей и его привезли в Россию. Покупая такие устройства, вы действуете на свой страх и риск.
Для установки или замены любых устройств водоподготовки или распределения воды перекрывают центральный вентиль водоснабжения квартиры. Элементы водопровода демонтируют для ремонта или замены. На время ремонта, если необходимо возобновить подачу воды, либо устанавливают аналогичные устройства, либо заменяют их куском водопроводной трубы.
Дополнительные приборы и устройства повышают надежность водопровода, улучшают качество воды, оптимизируют температуру и напор. Вы узнали, как называют и для чего используют такие устройства, сколько они стоят и как выбирать их.
Источник: https://first-apartment.ru/elementy-vodoprovoda-kratkij-obzor-i-xarakteristiki.html
Взаимосвязь работы элементов системы водоснабжения
11 мая 2016 г.
Все элементы системы водоснабжения (водоводы, водопроводные сети, насосные станции, регулирующие резервуары и т.д.) должны быть связаны.
К системе водоснабжения предъявляются требования, касающиеся не только подачи воды потребителям в необходимых количествах, но и напоров (давлений), которые должны быть обеспечены в точках отбора.
Напор, развиваемый насосной станцией, и высота водонапорной башни должны быть достаточными для преодоления потерь напора при движении воды по трубопроводам, а также для подъема воды до наивысшей точки ее отбора и при свободном изливе.
Большинство потребителей получают воду на некоторой высоте над поверхностью земли. Это требует создания в сети в месте присоединения ввода напора, достаточного для подъема воды на заданную высоту, носящего название свободного напора Нсв: Нсв = Нг + hпот + Ност
где Нг — геометрическая высота подъема воды от поверхности земли до самой высокой водозаборной точки, м; hпот — потери напора во внутренней сети, водомерном узле и вводе, м; Ност — остаточный напор у диктующего прибора, м.
Схема подачи воды в здание
Геометрическая высота подъема воды Нг м, определяется по формуле: Нг =Нпл + (n-1) Нэт + Нпр
где Hпл — превышение отметки пола первого этажа над поверхностью земли (планировочная высота); п —число этажей в здании; Нэт – высота этажа здания; Нпр — высота расположения диктующего прибора над полом.
Для предварительных расчетов свободный напор при одноэтажной застройке принимают равным 10 м, а при большей этажности прибавляют по 4 м на каждый этаж: Нсв = 4 (n-1) +10, где п —этажность застройки.
В часы минимального водопотребления напор на каждый этаж (кроме первого) допускается принимать равным 3 м. На промышленных предприятиях свободный напор определяется технологическим процессом.
Связь между напорами для схемы водоснабжения с башней в начале сети на момент максимального водопотребления представлена на рисунке ниже.
Она определяется положением пьезометрических линий, которые отражают падение напора в сети при движении воды от источника водоснабжения до точек сети, наиболее неблагоприятных в отношении обеспечения свободных напоров. Эти точки носят названия диктующих или критических.
Обычно диктующими точками являются наиболее удаленные от башни и точки отбора, имеющие наибольшие геодезические отметки земли. В них будут самые низкие пьезометрические напоры и самые малые свободные напоры.
Схема взаимосвязи между напорами в системе водоснабжения с башней в начале сети
Пьезометрический напор представляет собой сумму геодезической отметки рассматриваемой точки и свободного напора в ней.
Если за критическую (среди удаленных от башни) принять точку а, имеющую наибольшую геодезическую отметку z, то требуемый пьезометрический напор в ней будет равен z + Нсв, где Нсв— требуемый свободный напор. Свободный напор в этой точке в любой момент времени должен быть не ниже требуемого.
Пьезометрическая линия а1б1 характеризует падение напора в сети в момент максимального водопотребления. Высота водонапорной башни Нδ должна быть такой, чтобы в час максимального водопотребления в точке а обеспечивался напор Нсв.
Связь между напорами в точках б и а определяется уравнением: zδ + Hδ = z + Hсв +∑h, где zδ — отметка земли в месте расположения башни, м; ∑h — потери напора на участках сети от башни до критической точки а, м.
Пользуясь этим уравнением, можно определить высоту водонапорной башни: Нδ = Нсв + ∑h – (zδ – z)
Высота будет тем меньше, чем большее значение имеет величина zδ. Поэтому расположение водонапорной башни на возвышенных отметках будет приводить к уменьшению ее строительной стоимости.
Если в результате расчета Нδ ≤ 0, то это указывает на то, что устройство водонапорной башни не требуется. В этом случае вместо башни устанавливается напорный резервуар, который может быть расположен на поверхности земли или быть заглубленным.
Установка напорных резервуаров имеет преимущество — их стоимость всегда меньше стоимости водонапорных башен того же объема.
Положение пьезометрической линии меняется с изменением водопотребления и степени заполнения бака.
По мере уменьшения водопотребления потери напора в линиях сети и водоводах также уменьшаются и, следовательно, пьезометрическая линия будет иметь меньший уклон.
Она будет поворачиваться вокруг точек δ1 и δ2 или их промежуточных положений и займет горизонтальное положение в случае прекращения отбора воды из сети, когда потери напора в ее линиях равны нулю.
Требуемый напор у насосной станции II подъема Нн определяется из условия возможности подачи воды на отметку максимального уровня воды в баке водонапорной башни:
HH = ( zδ – zH) + (Hδ + H0) + hB
где zН — отметка уровня воды в резервуаре, м; Н0 — расчетная высота бака башни, м; hB — потери напора в напорных и всасывающих трубопроводах станции, включая потери в коммуникациях, м.
С изменением уровня воды в баке башни рабочая точка на кривой Q-Н насосов будет менять свое положение. Одновременно будет изменяться и подача воды насосной станцией.
В результате принятый график работы насосной станции характеризует картину ее работы лишь с некоторым приближением, а реальную картину можно получить в результате гидравлических расчетов системы подачи и распределения воды в целом.
Требуемый напор насосов станции I подъема определяется аналогичным образом.
На практике возвышенные отметки снабжаемой водой территории могут находиться в противоположной от насосной станции стороне. Система водоснабжения с башней, установленной на этих отметках, называется системой с контррезервуаром.
Схематическое изображение кольцевой сети системы водоснабжения с контррезервуаром
Он и Q6 — расходы соответственно от насосной станции и водонапорной башни; а-а — граница зон питания от насосной станции и башни; 1,2 — районы питания соответственно от насосной станции и башни; 3 – водонапорная башня
Режим работы этой системы имеет отличия от режима работы системы с башней в начале сети. При максимальном водопотреблении питание потребителей водой осуществляется с двух противоположных сторон; от насосной станции — QH и от водонапорной башни — Qδ. Для системы водоснабжения с башней в начале сети оно осуществляется в начальной точке сети, т.е. Q = QH + Qδ.
Приближенно расходы QH и Qδ определяются по совмещенному графику режима работы насосной станции и режима водопотребления, В системе с контррезервуаром потоки воды от насосной станции и водонапорной башни будут направлены навстречу друг другу.
Линия, проведенная через узлы, в которых произошла встреча потоков, называется границей зон питания. Критической из расположенных на этой линии точек будет та, которая имеет наибольшую геодезическую отметку. Такой точкой на рисунке ниже является узел a1 с геодезической отметкой z.
Требуемый свободный напор в этой точке равен Нсв.
Схема взаимосвязи между напорами в системе водоснабжения с башней в конце сети
Зная геодезические отметки расчетного уровня воды в резервуаре чистой воды zН, земли в месте расположения башни zδ, а также потери напора ∑hH при движении воды от насосной станции до точки а1 и потери напора ∑hδ по пути от башни до этой точки, можно построить пьезометрические линии для часа максимального водопотребления. Они будут иметь уклоны противоположных знаков и общую точку в узле a1.
Требуемая высота водонапорной башни Hδ и необходимый напор насосов Нн определяются по выражениям:
Нδ = Нсв + ∑hδ – (zδ – z);
НН = Нδ + (∑hН + hB – ∑hδ) + (zδ – zH)
где hB — потери напора в водоводах, соединяющих насосную станцию с сетью.
В часы, когда подача насосов в максимальной степени превышает водопотребление, избыток воды транзитом проходит через всю систему трубопроводов и поступает в резервуар водонапорной башни. Этот момент называют моментом максимального транзита.
В этом случае пьезометрическая линия приобретает уклон одного знака. Напор на насосной станции в этот момент больше напора в час максимального водопотребления.
Это вызывается возрастанием потерь напора в сети из-за увеличения пути транспортирования воды, а также ее количества в районе границы зон питания.
Приведенные схемы водоснабжения — это лишь часть их многообразия. Они определяются рядом факторов: числом источников питания, местом их расположения, конфигурацией территории, ее рельефом и т.д.
В задачи проектировщиков при выборе оптимального режима работы системы водоснабжения и отдельных ее сооружений входит: установление графика сложившегося на данный момент времени водопотребления; определение суточных расходов воды и взаимного расположения элементов систем водоснабжения.
Водоприемные сооружения, насосная станция I подъема и очистные сооружения обеспечивают забор, подачу и очистку воды в объеме суточного водопотребления. Режим работы этих сооружений для средних и крупных объектов, как правило, назначается равномерным. При этом режиме обеспечиваются наименьшие расчетные нагрузки указанных сооружений и их наименьшая строительная стоимость.
В водопроводную сеть вода подается из резервуаров насосной станцией II подъема. При совпадении графика режима работы насосной станции И подъема с графиком водопотребления водонапорная башня для целей регулирования в системе не требуется.
Однако на практике достичь совпадения указанных линий практически невозможно, так как для этого потребовалось бы несколько насосов на насосной станции II подъема, которые бы постоянно включались (выключались) для отслеживания режима водопотребления.
Более того, использование такого режима работы насосной станции при значительной неравномерности водопотребления усложняет и удорожает эксплуатацию и строительство системы.
Как правило, используется ступенчатый режим работы насосной станции II подъема с периодическим включением группы насосов, обеспечивающих сближение линий 2 и 3, При таком режиме в часы максимального водопотребления насосная станция II подъема подает несколько меньшее количество воды по сравнению с требуемым, а в часы минимального потребления воды подача насосов превышает потребление воды. В первом случае недостаток воды компенсируется из водонапорной башни, во втором — избыток накапливается в резервуаре башни.
Расчетными считаются случаи, при которых имеют место максимальные нагрузки по расходу воды и напору для отдельных элементов системы водоснабжения.
В пределах рассматриваемой очереди развития водопровода расчетным моментом является последний расчетный год, для которого принимают средние нормы водопотребления, расчетное число жителей и находят средний за год расчетный суточный расход воды Qcyт который позволяет, зная коэффициенты неравномерности Кmaxсут и Кminсут , найти максимальный и минимальный Qminсут суточные расходы. При проектировании системы водоснабжения приходится проводить гидравлические расчеты при различных нагрузках водопотребления.
Все сооружения системы водоснабжения рассчитывают при нагрузках, соответствующих суткам максимального водопотребления в соответствии с графиком водопотребления.
Водопроводные сети необходимо рассчитывать на работу в час максимального водопотребления, а сети с контррезервуаром, кроме того, должны быть рассчитаны на работу в час максимального транзита в напорно-регулирующую емкость.
Наряду с этим, водоводы, распределительную сеть и насосы станции II подъема нужно проверять на одновременную подачу максимального часового и противопожарного расходов воды в сутки максимального водопотребления.
Рекомендуется проводить расчеты системы подачи и распределения воды на минимальный часовой расход в дни минимального водопотребления, при котором возможны наибольшие давления в сети.
Также целесообразно выполнять расчет на средний часовой расход в сутки среднего водопотребления, что дает возможность ориентировочно определить за расчетный срок для данного этапа развития системы затраты энергии на подъем воды. Помимо этого, необходимо выполнить расчеты, обосновывающие мероприятия по обеспечению водой потребителей в заданных пределах в случае возникновения аварий.
Ряд проведенных расчетов позволяют выбрать оборудование системы, обеспечивающее как ее работоспособность, так и экономичность.
Источник: https://ros-pipe.ru/tekh_info/tekhnicheskie-stati/vodoprovodnye-sistemy-i-oborudovanie/vzaimosvyaz-raboty-elementov-sistemy-vodosnabzheni/
Схема водоснабжения дома
Создание любой схемы водоснабжения начинается с покупки необходимого оборудования. Что именно понадобится для организации системы водоснабжения загородного дома?
Обозначения: 1 – обратный клапан, 2 – сливной вентиль, 3 – запорный вентиль, 4 – фильтр грязевой, 5 – гибкая подводка к гидроаккумулятору, 6 – гидроаккумулятор, 7 – труба, 8 – реле давления, 9 – манометр, 10 – коллектор, 11 – труба, 12 – унитаз, 13 – тройник, 14 – фильтр, 15-17, 19 – смесители, 18 – предохранитель, 20-21 – водонагреватели. А – слив в канализацию.
Технические расчеты для компонентов водопровода должен выполнять проектировщик — это слишком сложная для обывателя задача. Но базовые представления о напоре, производительности, мощности вам необходимы: ведь важно правильно купить те элементы системы водоснабжения, которые потребуются вашему мастеру.
Общая схема водоснабжения загородного дома выглядит следующим образом:
- источник воды (колодец, скважина, ближайший водоем и т.д.);
- насос, поднимающий воду на поверхность и подающий ее в здание;
- трубопровод, по которому перекачивается жидкость;
- распределительный коллектор на вводе в дом, который осуществляет первичное распределение воды в соответствии с потребностями систем горячего и холодного водоснабжения (ГВС и ХВС);
- водогрейное устройство для системы ГВС;
- дополнительное оборудование, необходимость в котором определяется структурой конкретной системы.
Насосы. Схема водоснабжения дома предполагает насосы — погружные или наружные. Как понятно из названий, первые устанавливаются под водой, а вторые –на поверхности земли, обычно в непосредственной близости от источника.
В свою очередь, погружные модели условно делятся на скважинные и колодезные. Они различаются по мощности, от которой зависит напор (то есть высота подачи воды), а также по диаметру корпуса.
Скважинные агрегаты выполнены в виде узкого и длинного цилиндра с гладкими стенками: это позволяет без проблем опускать их в горловину скважины и извлекать оттуда в случае необходимости.
Для колодезного насоса такая компактность не обязательна – его размеры в любом случае намного меньше диаметра колодца, поэтому монтаж и демонтаж устройства не вызовет затруднений.
Схема водоснабжения с наружным насосом.
Наружные насосы могут быть любой формы. Существуют модели, изначально укомплектованные напорными баками («насосные станции»). Агрегаты характеризуются сравнительно невысоким напором, проигрывая по этому параметру погружным аналогам. Поэтому их используют лишь у поверхностных источников воды – мелких колодцев, неглубоких скважин или естественных водоемов.
Трубопроводы обычно выполняются из металлопластиковых труб диаметром от 1 дюйма (25,4 мм). Аналоги из сшитого полиэтилена для наружных участков системы применяются значительно реже.
Принято считать, что это связано с более низкой механической прочностью таких трубопроводов, хотя многие специалисты ставят подобное утверждение под сомнение.
По их мнению, причина заключается лишь в дороговизне труб из этого материала и неэкономичности их использования для уличной части системы водоснабжения загородного дома.
Трубопровод чаще всего выполняется металлопластика либо полипропилена.
Для того чтобы вода в магистрали не замерзала, трубопровод укладывают ниже глубины промерзания почвы (для московского региона она составляет 1,7 м). На тех участках, где заглубление по каким-либо причинам невозможно, применяют утеплитель для труб.
Комплектный распределительный коллектор для системы отопления из нержавеющей стали. Термометры встроены в напорный и возвратный коллектора. Использование термостатов в различных комнатах и сервоприводов, установленных на коллекторе, обеспечивает максимальный комфорт в помещении.
Распределительный коллектор представляет из себя отрезок трубы. С одной стороны он снабжен резьбовым соединением для крепления к подающей магистрали, а с другой установлена заглушка.
В нем предусмотрены разъемы для подсоединения отводящих трубопроводов, причем их количество может варьироваться в зависимости от модели коллектора.
Проще говоря, это некий «разветвитель», позволяющий разделить один поток по нескольким трубам.
Водогрейное устройство
Источник: https://www.4living.ru/items/article/structure-water-supply-system/
