Незамерзающий водопровод
Желаю поделиться опытом строительства зимнего водопровода для иногда отапливаемого садового (дачного) дома. Эксплуатация моего водопровода зимний период 2012/13 г., в то время, когда температура опускалась до минус 35°С, продемонстрировала его высокую надёжность. Схема водопровода представлена на рис. 2. Трубы водопровода проложены на глубине всего 30 — 40 см, но не требуют подогрева.
Уровень заглубления определяется мыслями трудозатрат и созданием минимального уклона (приблизительно 2 см на один метр трубы) в направлении от дома к колодцу.
В базу работы водопровода положен принцип «сухих труб», заключающийся в том, что при неработающем насосе подводящие трубы от поверхности воды в колодце до точки подсоединения обратного клапана, что находится в помещения (рис. 2, точка А), постоянно находятся без воды, другими словами они «сухие».
Разглядим водопровод, изображённый на схеме (рис. 2). Колодезная Вода 1 подается насосом 3 через эластичный шланг 2, трубу 4, обратный клапан 5 в гидроаккумулятор 12 и от него -к потребителям (на рисунке это кран мойки 11). Также, вода пытается заполнить рессивер 7, что подключён на входе обратного клапана. Схема контроля давления воды в водопроводе и управления насосом складывается из манометра 9 и реле давления 10.
При первом включении насоса вода, двигаясь по трубам, сжимает воздушное пространство, находящийся в трубах. Данный воздушное пространство пытается поступить в рессивер и гидроаккумулятор. В полости гидроаккумулятора предварительно создано такое воздушное давление, которое мешает заполнению гидроаккумулятора поступающими из трубы воздухом, а после этого и водой, до заполнения воздухом рессивера.
По окончании заполнения рессивера воздухом в него начинает поступать вода, сжимающая находящийся в нём воздушное пространство, и начинается воды и поступление воздуха в гидроаккумулятор.
При достижении требуемого давления в гидроаккумуляторе, которое определяется нужным запасом воды в нём, реле давления отключит насос. Когда насос отключится, сжатый воздушное пространство из рессивера вытолкнет воду из труб в колодец.
Наряду с этим воздух и вода за обратным клапаном останутся в гидроаккумуляторе и трубах. По окончании нескольких разборов воды воздушное пространство из гидроаккумулятора стравится в воздух. При последующих включениях насоса работа водопровода до точки А останется такой же, как было обрисовано выше, а по окончании точки А в гидроаккумулятор будет закачиваться лишь вода (без воздуха).
Кран 6 помогает для слива воды из совокупности, минуя обратный клапан. Наряду с этим нужно открыть краны всех потребителей. При долгой эксплуатации водопровода количество воздуха в магистрали до точки Быть может уменьшиться за счёт поглощения его водой, что приведёт к неполному выталкиванию воды из труб.
Исходя из этого иногда, приблизительно раз в четыре-пять дней нужно открывать кран 8 при неработающем насосе для полного удаления воды из рессивера. Дабы насос наряду с этим не включился, нужно рядом с краном 8 расположить дополнительный выключатель электропитания насоса.
Рис. 1. Неспециализированная схема подвода воды в дом:
1 — ствол колодца; 2 — внутренний утеплитель; 3 — внешний утеплитель; 4 — входной фланец; 5 — приямок; 6 — защитная труба; 7 — стенки дома; 8 — сезонно отапливаемое помещение
Рис. 2. Устройство домашнею водоснабжения:
1 — колодец; 2 — эластичный шланг; 3 — погружной центробежный насос без обратного клапана; 4 — труба; 5 — обратный клапан; 6-кран; 7-ресивер; 8 — кран; 9 — манометр; 10 — датчик давления; 11 — кран холодной воды потребителя; 12 — гидроаккумулятор; 13 — электрокабель насоса
Рис.
3. Ввод труб в колодец:
1 — штуцер железный из бронзы либо латуни под шланг диаметром 0,5"; 2 — полипропиленовый уголок 0,5"; 3 — полипропиленовая труба 0,5"; 4 — дюритовый шланг 0,5"; 5 — ствол колодца (бетон); 6 — прокладка (силиконовый герметик); 7 — фланец (сталь3); 8 — уплотнитель (силиконовый герметик); 9 — цанговая муфта для полиэтиленовых труб диаметром 0,5"; 10 — металлическая труба 0,5"
Разглядим работу водопровода на конкретном примере (рис.
2): расстояние от дома до колодца — 10 метров; большое расстояние от точки подсоединения эластичного шланга к трубе до поверхности воды — 3 метра; подводящие к дому трубы и шланг имеют внутренний диаметр — 16 мм. Определим минимальный количество рессивера \/Pмин. Большой количество воздуха в трубах и шланге до обратного клапана \/в определяется по известной формуле:
Vв = (?D2/4)L, (1),
где D — трубы и внутренний диаметр шланга, L — расстояние от поверхности воды до обратного клапана (10+3)х102 (см — для удобства расчётов).
Так,
Vв=0,8×1,62x13x102см3?2,6х103 (см3, либо приблизительно 2,6 литра). Следовательно, количество рессивера должен быть более 2,6 литра.
В качестве рессивера использованы два последовательно соединённых корпуса от фильтров «Аквафор» (либо возможно «Гейзер») без картриджей. В этом случае количество рессивера равен приблизительно трём литрам.
Определим минимальную величину предварительно создаваемого давления в гидроаккумуляторе РАмин.
Как отмечалось ранее, это давление должно быть больше минимального давления в рессивере РPмин, созданного при полном вытеснении воздуха из труб и шланга, т.е.:
РАмин ? РРмин (2).
Как мы знаем, что произведение давления газа на его количество в замкнутом пространстве имеется величина постоянная, т.е.
VxP = CONST (3).
Из этого направляться:
5,6×1 =3хРРмин,
где: 5,6 л (3+2,6) — неспециализированный количество воздуха в ресивере и в трубах до сжатия, 3 л — количество сжатого воздуха в ресивере без воды.
Так, РРмин ?1,6 атм. Учитывая (2), примем РPмин ? 1,8 атм.
3. Определим номинальное давление в гидроаккумуляторе PАном.
РАном — это такое давление, при котором в гидроаккумулятор закачен нужный количество воды (к примеру, 2 литра). Используем промышленный гидроаккумулятор, количеством VA= 8 литров.
Из формулы (3) направляться:
РPминх8= РАминх6,
где 6 — количество воздуха в гидроаккумуляторе по окончании закачки в него двух литров воды. Так, РАном ? 2,4 атм., принимаем РАном ? 2,6 атм. Итак, вычислив значения РАмин и РАном, мы выяснили величины пороговых значений срабатывания датчика давления. Давление, при котором случится отключение насоса, должно быть 2,6 атм, а для включения насоса — 1,8 атм. Следовательно, гистерезис настройки давления образовывает величину ? = 0,8 атм.
Настройки датчика давления выполняются по заводской инструкции на него, наряду с этим контроль осуществляется по манометру 9 (рис. 2). Из приведённых расчётов направляться, что в этом водопроводе необходимо применять насос, талантливый создать давление воды более чем 2,6 атм.
Такими насосами смогут быть, к примеру, «Водолей» либо «Ручеёк», талантливые поднять воду на высоту 30 метров и выше. При большем расстоянии от колодца до дома и большем диаметре подводящих труб (в отличие от рассмотренных) разумеется, что количество воздуха в трубах увеличится, следовательно, нужно расширить и количество рессивера.
Потом разглядим кое-какие особенности конструкции моего водопровода.
Для предотвращения замерзания верхнего слоя воды в колодце, соответственно и образования ледяной пробки в шланге, ствол колодца утеплён от поверхности почвы до оголовка двумя слоями вспененного полиэтилена толщиной 8 мм (рис. 1). Верхняя часть оголовка накрыта пенопластом толщиной 50 мм. Ввод труб в другие элементы и дом конструкции изображены на рис.
3.
Рис. 4. Рессивер:
1 — труба от насоса; 2 — обратный клапан; 3 — кран для слива воды из совокупности в обход обратного клапана; 4 — манометр; 5 — рессивер; 6 — кран для полного удаления воды из труб; 7 — труба на вход гидроаккумулятора.
Рис. 5. Гидроаккумулятор:
1 — ниппель для избыточного давления; 2 — гидроаккумулятор; 3 — регулировка включения давлений насоса и разности отключения (гистерезис); 4 — регулятор величины давления, при которой отключается насос; 5 — труба обратного клапана
Ориентировочные размеры фланца приведены на рис. 3. Уголок для шланга изготовлен следующим методом: штуцер 1 нагревался до температуры ? 150°С, по окончании чего резьбовой частью вплавлялся в уголок 2. Полипропиленовые подробности соединены пайкой.
Трубы от колодца до ввода в отапливаемое помещение дома утеплены стандартными вспененными трубчатыми утеплителями и помещены в канализационные трубы из полиэтилена диаметром 110 мм. Помимо этого, для удобства монтажа, фланец размещён в приямке, выложенном кирпичом и закрытом древесной крышкой. Разводка водопровода в доме выполнена кроме этого полипропиленовыми трубами диаметром 0,5". Краны 6 и 8 — шаровые.
При монтаже в доме разных потребителей использованы эластичные подводки.
Наряду с этим особенное внимание было уделено недопущению образования так называемых «сифонов», мешающих гарантированному сливу воды из подводок при отключении водопровода.
Для подстраховки на случай непредвиденного замерзания подводящих труб мною использован саморегулирующийся греющий кабель от тёплого пола мощностью 150 Вт. Кабель крепится к трубам в теплоизоляции алюминиевым скотчем и возможно включён при происхождении аварийной обстановке вручную.
Но, за полтора года эксплуатации таковой необходимости не появлялось.
В. ИВАНОВ
(function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || []; w[n].push(function() { Ya.Direct.insertInto(144860, "yandex_ad", { ad_format: "direct", type: "adaptive", border_type: "block", limit: 2, border_radius: true, links_underline: true, site_bg_color: "FFFFFF", border_color: "FFFFFF", title_color: "FF0000", url_color: "000000", text_color: "000000", hover_color: "CC0000", sitelinks_color: "000000", favicon: true, no_sitelinks: false, height: 100, width: 727 }); }); t = d.getElementsByTagName("script")[0]; s = d.createElement("script"); s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.type = "text/javascript"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(window, document, "yandex_context_callbacks");
Незамерзающий водопровод на базе колодца
