Водопровод без проблем

Водопровод без проблем
Говоря о водопроводе, мы имеем в виду то, что у нас есть водопроводный вентиль и когда мы его отворачиваем у нас из него льется вода. Причем, заметьте, современный водопровод должен отвечать некоторым требованиям. Так, вода должна литься ровно, она не должна шуметь в трубах, не должна содержать воздуха и посторонних включений, способных сломать наши современные керамические вентили и другие приборы. Вода должна находиться в трубах под определенным давлением. Минимум этого давления составляет 1,5 атмосферы. Это минимум, который позволяет работать современным стиральным и посудомоечным машинам.

Кроме того, воды должно быть достаточно. То есть, нас волнует не только давление, но и расход воды. Образно говоря, нам нужно, чтобы мы могли мыться, пока вторая половина моет посуду и наоборот. Самое приятное, что современные насосные станции позволяют спроектировать эти характеристики водопровода перед его созданием и, в конечном итоге, создать водопровод с такими характеристиками, которые нам нужны.

С древних времен для создания водопровода использовались водонапорные башни. Такая башня хранит воду на определенной высоте и эта вода из нее льется по трубам уже под давлением, используя принцип сообщающихся сосудов. Интуитивно понятно, что давление тем больше, чем больше разница высот между поверхностью воды и тем местом, где мы это давление меряем. Так, например, если водонапорная башня имеет высоту 15 метров (это высота пятиэтажного дома) и заполнена полностью, то на поверхности воды мы получим давление 1,5 атмосферы, а на втором этаже нашего дома — всего 1 атмосферу и так далее… Не трудно посчитать, что для получения давления в 4 атмосферы, а именно такое давление нам нужно, например, для полива огорода с использованием современных импульсных дождевателей нам нужно построить водонапорную башню высотой 40 метров, что приблизительно равно по высоте дома в 13 этажей. Заметьте, что для достижения давления совершенно все равно, какой бак стоит на вершине нашей трубы в 40 метров. Там может быть бак размером в одну, или две, или пять тонн, а давление во всех случаях будет ровно 4 атмосферы. Так вот, первый вывод, который следует сделать начинающему водопроводчику. Давление может быть указано как в атмосферах, так и в метрах. Если ваш погружной насос поднимает воду на 30 метров, то это значит, что он развивает давление воды на выходе ровно 3 атмосферы. Если у вас скважина глубиной 10 метров, то значит давление воды на поверхности земли будет 2 атмосферы, или еще 20 метров подъема.

Разберемся теперь с расходом воды. Он измеряется в литрах в час. Из этого легко получить литры в минуту. Так 6 000 литров в час составляет 100 литров в минуту или в 60 раз меньше. Заметьте, что расход воды и давление находятся в зависимости. Чем больше давление тем больше скорость воды и, следовательно, больше ее расход. В случае нашего погружного насоса чем глубже он погружен в скважину, тем меньше расход воды на поверхности. График, который связывает эти величины, обычно приводится в инструкции к насосу.

С расходом воды и двалением связано еще много всяких тонкостей. Так, например, чем выше давление и расход воды, тем выше скорость воды в трубах и тем «громче» она течет по этим трубам. Для уменьшения шума необходима шумо- и теплоизоляция труб.

Для создания давления можно устроить у себя дома маленькую водонапорную башню, а именно, расположить некий бак на чердаке. Посчитайте сами, какое вы получите при этом давление. Заметьте, оно не увеличится, если вы затащите к себе на чердак железнодорожную цистерну на 64 тонны воды. Вариант неприемлимый, если вы хотите получить водопровод с минимальными нужными характеристиками. Что же делать?

Можно сделать, например, так — нужна нам вода — включили насос, не нужна — выключили. Хорошо, но есть одна тонкость. Насос включается резко, в следствие чего происходит так называемый гидравлический удар, который может здорово повредить нам всю систему водопровода, включая всю нашу сантехнику и сам насос. Для того, чтобы удара не было и был придуман мембранный бак, или так называемый аквааккумулятор. Вот что он из себя представляет:

Корпус бака. Чаще всего бывает синим (холодная вода), но бывает и красным, не обязательно для горячей воды.
Внутренний бак, сделанный из пищевой резины.
Ниппель. Точно как в автомобильной шине.
Фитинг для подсоединения к водопроводу. Чаще всего дюймовый.
Воздушное пространство. Воздух под давлением.
Вода, которая находится внутри резинового бака.
К потребителям воды.
Подача воды от насоса.
Как это работает…

Слева в бак закачивается воздух, справа в бак поступает вода. Понятно, что давление воздуха слева сглаживает гидравлический удар справа. Вот и все.

Согласитесь, что для сглаживания гидравлических ударов нам нужен очень маленький бак. Однако, на практике хозяева предпочитают использовать баки емкостью от 50 до 200 и выше литров. Зачем это нужно? Дело в том, что этот бак не зря называется аквааккумулятором. Он способен сохранять, аккумулировать в себе некоторое количество воды. При этом мы, кроме хранения некоторого запаса воды под давлением еще и бережем асинхронный двигатель нашего насоса, которому противопоказан режим слишком частого включения/выключения. Таким образом, насосная станция не работает постоянно. Насос включается по достижению давления включения, например 3 атмосферы и работает до достижения в водопроводе давления выключения, например, 4 атмосферы. При этом в аквааккумуляторе накапливается некоторое количество воды. Это количество воды расходуется уже после выключения насоса. Это очень полезная функция. Например, у вас общий литраж аквааккумуляторов составляет 85 литров. Вы принимаете душ, и только, когда уже выходите из душевой кабины — узнаете, что выключилось электричество. То есть, вам хватитводы, которая скопилась в баке.

Бак на 60 литров не может содержать в себе 60 литров воды. Там ведь есть еще и воздух. Для того, чтобы наиболее эффективно использовать аквааккумулятор, давление включения должно быть вдвое меньше давленя выключения. В этом случае все равно в баке будет накапливаться воды не больше половины полезного объема бака. То есть, если давление включения равно 2-м атмосферам, а выключения 4-м атмосферам, то в баке на 60 литров будет реально накапливаться примерно 25 литров воды. При этом давление воздуха в баке должно составлять 1,8 атмосфер.

Ничего не мешает подключать баки последовательно друг другу в любом количестве. Например, два бака — один на 25 литров и второй, на 60 литров… Баки практически не нуждаются в обслуживании. Их нужно где-то раз в год подкачивать обычным автомобильным насосом.

Согласитесь, что для поддержания постоянного давления в системе водоснабжения насос должен автоматически, при падении давления включаться, и при достижении нужного давления отключаться. Эту функцию в насосной станции выполняет специальное реле. Реле вкручивается в водяную трубу на участке от насоса до аквааккумулятора (хотя на самом деле, не слишком важно, на каком участке трубы оно подключается) и позволяет включать и выключать насос по достижению определенного давления. Точнее, отдельно регулируется давление включения и давление выключения насоса. Чем ближе реле подсоединено к выходной трубе насоса, тем точнее оно будет реагировать на давление.