Tlak v sistemu oskrbe z vodo zasebne hiše: specifika avtonomnih sistemov + načini normalizacije tlaka

Namestitev avtonomnega vodnega vira na ozemlju zasebnega doma ali na počitniški hiši še ne pomeni, da bo to vodo mogoče udobno uporabljati in da se bodo vse hidravlične naprave in sanitarna oprema stabilno vklapljale in zanesljivo delovale.

Še vedno je treba doseči, da je tlak v sistemu oskrbe z vodo zasebne hiše v mejah optimalnih vrednosti, s potrebnim pritiskom za gospodinjske in gospodarske potrebe. O tem, kako to doseči, bo povedano spodaj.

Značilne lastnosti avtonomnih vodovodov

Ena najpomembnejših značilnosti vodovodnega sistema je tlak vode. Od tega ni odvisen le pritisk v pipi, ki omogoča brez težav izvajanje običajnih higienskih postopkov, ampak tudi delovanje vseh naprav in opreme, ki porabljajo vodo.

Upoštevati je treba, da se delovanje avtonomnega vodovodnega sistema razlikuje od centralizirane oskrbe z vodo v večstanovanjskih stavbah.

Neodvisen vodovod je predvsem sklop specifičnih ukrepov, brez izvedbe katerega koli od njih shema morda sploh ne deluje ali pa deluje drugače, kot je potrebno.

Obstajajo nekatere posebnosti tudi pri vprašanjih vzdrževanja stabilno optimalnega tlaka vode, pridobljene iz avtonomnega vira.

V sistem neodvisne uporabe virov oskrbe z vodo za podeželsko hišo so vključeni medsebojno povezani elementi:

1. Cevovodi, fitingi, manometri.
2. Potopna ali površinska črpalka za dvig vode iz vira.
3. Črpalke za povečanje tlaka, ki jih je lahko več, ali črpalna postaja s hidroakumulatorjem za kopičenje rezerve vode za namen nadaljnje neprekinjene porabe.
4. Rele, ki po potrebi vklopi in izklopi črpalko.

V nasprotju s prebivalci večstanovanjskih stavb mora lastnik zasebne hiše vprašanja, povezana s pravilnim in učinkovitim medsebojnim delovanjem vseh teh elementov, reševati sam.

Značilnost #1 – dvigovanje vode iz vodnjaka

Zajem in transport vode se izvajata neposredno iz vodnega vira.

In tu je lahko več možnosti. Toda katero izmed njih izbrati, je predvsem odvisno od zahtevnosti in stroškov del za dvigovanje vode na površje. Najdražja sta arteška vrtina in vodnjak.

Za namene oskrbe z vodo lastnega doma ali počitniške hiše se praviloma izberejo relativno dostopni viri — vrtina za vodo ali navaden jaškov vodnjak.

Prva možnost – zaradi potrebe po globinskem vrtanju z uporabo posebne opreme, druga – zaradi ročnega dela.

Iglasta vrtina ali abesinska vrtina – najpreprostejši vir za izdelavo z lastnimi rokami in najcenejši glede opreme.

Vsaka od teh možnosti ima svoje prednosti in slabosti, izbira pa je odvisna ne le od cene in zahtevnosti del, temveč tudi od konkretnih geoloških pogojev območja.

Značilnost #2 – pretok vodnega zajetja

Učinkovitost delovanja sistema za oskrbo z vodo in uporaba črpalne opreme v njem sta odvisni od izdatnosti vodnega vira.

Pravilen izračun izdatnosti omogoča racionalno uporabo tega vira in strokoven pristop k vprašanju izbire črpalke.

Večje kot je razmerje med največjo možno količino vode, ki jo je mogoče črpati iz vrtine ali vodnjaka v enoti časa, v katerem bo vir izčrpan, večja je učinkovitost vodozajetja in posledično močnejša mora biti črpalka.

Za določitev izdatnosti vira se uporabljata dva kazalnika gladine vode:

1. Statični – dolžina odseka od gladine tal do vode v viru v mirovanju.
2. Dinamični – razdalja od površja do ustaljene oznake gladine vode pri delujoči črpalni enoti.

Če je količina vode, črpana iz vira, stalno na ravni njegovega polnjenja, potem lahko rečemo, da učinkovitost vodozajetja ustreza moči črpalke. Pri dobri izdatnosti vira razlika med tema dvema gladinama ne sme presegati 1 metra.

Izdatnost vira se določi kot razmerje med učinkovitostjo črpalke (Vl) in razliko med dinamično in statično gladino, pomnoženo z višino odseka L – od filtra do gladine vode v mirovanju vira.

Učinkovitost črpalke ne sme biti višja od izdatnosti vira. V nasprotnem primeru je možna situacija, v kateri bo navadna črpalka, potem ko izčrpa vso vodo, nadaljevala z delovanjem "na suho". To pa grozi z njeno okvaro.

Črpalko je priporočljivo namestiti čim dlje od filtra, vendar tako, da nad njo vedno ostaja gladina vode, najmanj 1 m.

Značilnost #3 – transport vode do porabnikov

Uporaba avtonomnega vira narekuje potrebo po namestitvi črpalne opreme ne le za dvig vode iz vodonosnega sloja, ampak tudi za ustvarjanje zadostnega tlaka za njeno črpanje po cevovodih in kasnejšo razporeditev po hiši v različnih nivojih.

Ne smemo pozabiti na sisteme za zalivanje in gašenje požarov, katerih delovanje mora biti zagotovljeno z ustreznim tlakom.

Pri izbiri črpalnih agregatov je treba upoštevati hidravlični upor cevi, ki zmanjšuje tlak in neposredno vpliva na hitrost pretoka vode. Daljša kot je komunikacijska pot od vira do hiše in končnega porabnika, večji je ta upor.

Dodatne ovire za vodo, ki znižujejo tlak v sistemu, so kolena cevi, oblikovni deli cevovodnega sistema, filtri in zaporna armatura.

Zato je treba pri avtonomnem vodovodu upoštevati ne le vrednost delovnega tlaka, ki je določen pri standardnih pogojih v sistemu oskrbe hiše z vodo, ampak tudi izračunani – najvišji presežni tlak.

Glede na vrednosti izračunanega tlaka se izberejo vodovodne cevi z ustreznimi premeri in debelino sten. Vse to vpliva na zanesljivost, učinkovitost in trajnost delovanja decentraliziranega sistema oskrbe z vodo.

Osnovni standardi za vodni tlak

Vrednosti tlaka v vodovodu, tako za hladno kot toplo vodo, ureja poseben sklop pravil in SNiP-ov. Nobenih ločenih standardov, ki bi veljali le za zasebne hiše, glede tlaka vode na vstopu v hišo ali na mestih odvzema, ni.

Po splošnih pravilih mora spodnja meja tlaka na nivoju prvega nadstropja hiše znašati 1 atmosfero ali 1 bar. Ta vrednost ustreza tlaku, ki omogoča ustvariti 10-metrski vodni steber.

Če ima hiša več nadstropij, se za izračun vstopnega tlaka na vsako nadstropje doda 4 m vodnega stebra ali 0,4 bar.

Tako bo na primer za dvonadstropno hišo minimalni tlak na vstopu v hišo znašal 10 m + 4 m za 2. nadstropje = 14 m ali 1,4 bar.

Treba je vedeti, da imajo naprave, ki delajo z vodo, aparati in sanitarna oprema individualne standarde, ki določajo minimalne vrednosti tlaka vode, pri katerih je zagotovljeno normalno delovanje teh naprav.

Sanitarna oprema:

• 0,2 bar – umivalnik, WC;
• 0,3 bar – kad, tuš kabina, bide;
• 0,4 bar – jakuzi in hidromasažna oprema.

Gospodinjski aparati:

• 1,5 bar – pomivalni stroj;
• 2 bar – pralni stroj.

Drugi porabniki vode:

• 1,5 bar – gasilni sistem
• 2 bar – ogrevalni kotel, ob upoštevanju parametrov ogrevalnega sistema;
• 3,5 bar – zalivalni sistem.

Da naprava ne deluje na meji svojih zmogljivosti in normalno deluje, je treba k nazivnim vrednostim iz podatkovnega lista dodati še 0,5 atm.

Tlak v vodovodnem sistemu pa lahko določimo s pomočjo manometrov. Te naprave se lahko namestijo na vhodu v hišo, z njimi pa so opremljene tudi črpalne postaje, o katerih bo govora v nadaljevanju.

Spremljanje tlaka vode v lastnem domu poteka na podlagi odčitkov manometrov, s katerimi mora biti obvezno opremljen sistem za oskrbo z vodo.

Metode povečanja tlaka

Gradnja vodovoda, tako kot vsaka druga gradnja, se začne z načrtom. Zato je vprašanje opreme sistema s potrebno črpalno in drugo opremo za vzdrževanje optimalnega tlaka v njem bolje pripraviti in izračunati že v fazi načrtovanja.

Če je do zmanjšanja tlaka v vodovodnem sistemu prišlo med njegovim obratovanjem, je treba najprej ugotoviti možne vzroke okvare.

V ta namen se opravi pregled znotraj kroga in osnovnih elementov sheme oskrbe z vodo, da se odkrijejo napake ali pomanjkljivosti.

Mednje lahko spadajo:

• nepravilna izbira glede zmogljivosti črpalne opreme;
• konstrukcijske napake, storjene pri montaži sistema;
• puščanje in fistule v samih cevovodih ali na mestih njihovih spojev;
• zmanjšanje svetlosti cevi zaradi usedlin, ki so nastale zaradi dolgotrajne uporabe;
• onesnaženje filtrirnih elementov;
• okvare zapornih armatur.

Za prisilno povečanje tlaka vode v zasebnem vodovodu, tako v novo zgrajenem kot v obstoječem, obstaja več načinov.

Metoda #1 – uporaba obtočne črpalke

Ta metoda bo dala želeni učinek, če je treba tlak v vodovodu povečati za 1–2 atm. Za njeno izvedbo bo potrebno dodatno kupiti obtočno črpalko.

Načelo delovanja takšne enote je ustvarjanje tlačnih razlik v črpalki s centrifugalno silo, zaradi česar voda skozi izstopno odprtino črpalke vstopi v sistem s povišanim tlakom. Proces poteka z neprekinjeno ponavljajočo se cikličnostjo.

Za to se uporabljajo običajne obtočne črpalke. Lahko jih montiramo na vhodu v hišo ali na skupnem vodovodnem dvižnem vodu, pa tudi neposredno pred porabniki vode.

Glavne lastnosti, na katere je treba biti pozoren pri izbiri takšne naprave, so:

• zagotovljen tlak vode na izhodu;
• možnost delovanja v ročnem in samodejnem načinu;
• hrupna komponenta;
• tip rotorja.

Po načelu delovanja rotorjev se naprave delijo na črpalke mokrega in suhega tipa.

V prvem primeru se gibanje vode v sistemu dosega z vrtečimi se lopaticami tekalnega kolesa, ki je nameščeno na gredi rotorja. Ohlajanje in mazanje delovnih elementov črpalke poteka naravno s pomočjo vodnega toka.

Ta lastnost daje napravi veliko prednost pred črpalkami drugih vrst.

Tiho delovanje pretočne črpalke z mokrim rotorjem omogoča namestitev naprave v kopalnicah in kuhinjah, ne da bi pri tem občutili nevšečnosti, povezane s hrupom pri stalnem delovanju.

Izkoristek naprave z mokrim rotorjem ni zelo visok – 45 %, vendar je ta naprava za gospodinjsko uporabo povsem sprejemljiva.

V drugi možnosti je na skupnem vodu nameščena zmogljivejša črpalka suhega tipa.

Motor črpalke je nameščen zunaj cevi in nima stika s tekočino. Hladi se z zrakom. Takšni agregati se med seboj lahko razlikujejo po vrsti povezave z motorjem in mestu njegove namestitve.

Izkoristek tovrstne črpalke je precej višji – približno 70 %, zaradi česar je njena uporaba smiselna, kadar je treba v sistemu ustvariti višji tlak in če zmogljivost pretočne črpalke ne zadošča.

Če se odločite za agregat suhega tipa, morate upoštevati, da bo večji ne le po dimenzijah, ampak tudi po ravni hrupa med delovanjem. Zato je za namestitev takšnih črpalk priporočljivo nameniti poseben prostor, izoliran od bivalnih prostorov.

Skratka, za rahlo povečanje tlaka vode, tudi na dovodu do posameznega gospodinjskega aparata ali sanitarne opreme, je smiselno uporabiti manj zmogljivo pretočno napravo.

Montaža obtočnih črpalk na vodovodnem sistemu ni zelo zapletena. Glavno je, da se namestitev izvede ob upoštevanju smeri delovanja tekalnega kolesa, ki je na napravi označena – v smeri toka vode.

Na sodobnem trgu so iskane črpalke znamk Wilo, Grundfos, Oasis, Džileks. Velika ponudba omogoča, da po ugodni ceni izberete napravo z ustreznimi lastnostmi glede tlaka, zmogljivosti, dimenzij, hrupa in drugih parametrov.

Priključki vseh naprav so poenoteni za montažo na ruskih vodovodnih omrežjih.

Metoda #2 – oprema vodne črpalne postaje

Oprema domače črpalne postaje je dražja, vendar sodobna in bo zanesljivo zagotovila oskrbo zasebne ali podeželske hiše z vodo pri optimalnem tlaku.

Takšna postaja lahko črpa vodo iz samostojnega vira in jo neprekinjeno dovaja do vseh odjemnih mest ter zagotavlja dvig tlaka v sistemu na optimalne vrednosti.

Vodohranilna postaja vključuje pet osnovnih elementov:

1. Elektromotor.
2. Samosesalna črpalka.
3. Akumulacijski rezervoar.
4. Tlačno stikalo.
5. Povratni ventil.

Za ustvarjanje zaloge vode se lahko v sistem vključi običajni akumulacijski rezervoar ali tovarniški hidroakumulator membranskega tipa.

Črpalna postaja z rezervoarjem – ta možnost je nekoliko zastarela in ne povsem priročna zaradi potrebe po preveliki prostornini v sestavi postaje. Tudi tlak vode, ki se črpa gravitacijsko, bo odvisen od višine namestitve rezervoarja.

To prinaša problem izbire mesta za namestitev rezervoarja z vodo na podstrešju ali na nadstropju, ki je višje od porabnikov vode. Poleg montažnih neprijetnosti se poveča tudi tveganje poplave spodaj ležečih prostorov v primeru kakršne koli okvare.

Kljub navedenim pomanjkljivostim se tak sistem za dvig tlaka v vodovodu že dolgo uporablja v zasebnih hišah in se pogosto uporablja tudi pri gradnji novega vodovoda.

Shema opreme postaje z običajnim rezervoarjem je preprosta. Rezervoar, nameščen na največji možni višini, je preko črpalke priključen na vodovod.

Polnjenje rezervoarja pri črpanju vode nadzoruje rele, ki samodejno zažene črpalko, ko nivo pade in se tlak vode v rezervoarju zniža na določeno vrednost. Ko se zaloga vode dopolni, tlak v rezervoarju naraste in ob dosegu mejne vrednosti se črpalka izklopi. Cikel se ponovi.

Domača postaja s hidroakumulatorjem. To je bolj napredna in sodobna oprema v avtonomnem vodovodu. V kompletu postaje je obvezno vključen hidroakumulator, drugo ime je membranski rezervoar.

Zgradba membranskega rezervoarja. Tesno ohišje je sestavljeno iz dveh komor, ločenih z elastično membrano iz trpežne gume – butila. V enem delu rezervoarja je zrak pod tlakom, v drugem, membranskem, se akumulira voda iz vodovodnega sistema.

Material membrane je sanitarno varen in po higienskih normah primeren za shranjevanje pitne vode. Načelo delovanja hidroakumulatorja temelji na možnosti, da se pod pritiskom vode, ki jo črpalka črpa v membrano, poveča njen volumen, s čimer se poveča tlak zraka v drugi komori.

Ko tlak naraste do mejne vrednosti, rele izklopi črpalko. Znižanje tlaka v komori pri črpanju vode povzroči, da rele ponovno zažene črpalko.

Membranski rezervoar ima zračni ventil, katerega tlak mora znašati 1,5–2 atm. Ventil je narejen po tipu običajnega avtomobilskega nastavka, kar omogoča ročno uravnavanje tlaka v zračnem predelu.

Prednosti črpalne postaje s hidroakumulatorjem:

• možnost namestitve na kateri koli ravni zasebne hiše;
• podaljšanje življenjske dobe črpalke;
• ustvarjanje relativno enakomernega tlaka v vodovodu;
• kopičenje zaloge tekočine za primer izrednega izklopa elektrike.

Pri montaži črpališča je zaželeno hidroakumulator namestiti tako, da je do njega prost dostop, ki omogoča preventivo ali popravilo brez izpusta vode iz sistema.

Več o tem, kako izbrati črpališče za zasebno hišo, preberite tukaj.

Stabilizacija tlaka v vodovodu

Za delovanje sistema oskrbe z vodo v podeželski hiši v stabilno enakomernem režimu tlaka, prisotnost samo membranske posode v shemi pogosto ni dovolj in verjetnost vodnih udarov ostaja velika.

Vodni udar zelo pogosto postane vzrok za okvaro cevovodov, črpalne opreme, povratnega ventila in druge drage opreme.

Še en razlog, ki upravičuje potrebo po prisilni stabilizaciji tlaka vode, je možnost njegovega povečanja na različnih odjemnih mestih sistema ob hkratnem delovanju. V ta namen lahko uporabite frekvenčni pretvornik.

Na primer, če ni naprave za izravnavo tlaka vode, če se ena oseba tušira, druga pa v tem času zaliva vrt, se bo pritisk vode razdelil na pol.

Prednosti frekvenčnega pretvornika:

• pritisk vode se ohranja stabilen ves čas porabe vode;
• črpalka deluje v gladkih režimih zagona in zaustavitve, kar poveča njeno življenjsko dobo za 1,5-krat;
• zaščita črpalke pred suhim tekom;
• mirujoči način znatno prihrani električno energijo;
• možnost zmanjšanja prostornine membranske posode za skoraj 10-krat.

Poleg prihranka prostora majhna posoda odpravi neprijetne vonjave, povezane z zastajanjem vode. Sodobne črpalke in črpališča je mogoče kupiti že z vgrajenim frekvenčnim pretvornikom.

Težavo z nestabilnim tlakom vode, zaščito cevi in opreme pred vodnimi udari, preprečevanje nenadnih napetostnih sunkov pri vklopu in izklopu črpalke omogoča sodobna naprava — frekvenčni pretvornik, ki naredi sistem oskrbe z vodo inteligenten.

Toda tudi ločeno kupljen pretvornik je dokaj preprosto integrirati v sistem oskrbe z vodo. Glavno je, da pri njegovi izbiri upoštevate združljivost s takšnimi lastnostmi že obstoječe opreme, kot so moč, napajalna napetost in jakost toka.

Zaključki in koristen video na to temo

Videoposnetek, katerega avtor deli nasvet za povečanje tlaka vode v zasebni hiši s pomočjo doma narejenega črpališča z zbiralnikom:

Video o podrobnostih priključitve hidroakumulatorja v sistem oskrbe z vodo zasebne hiše in nastavitvi zračnega tlaka v njem:

Video, ki govori o prednostih frekvenčnega pretvornika v sistemu za oskrbo z vodo, skupaj z navodili za uporabo in opisom njegovih načinov delovanja:

Normalen tlak vode v avtonomnem sistemu je bistven pogoj za udobno in zanesljivo uporabo vodovoda. Življenje v lastni hiši ali na počitniški hišici narekuje pogoje, pri katerih mora biti najbolj običajen človek specialist na mnogih področjih.

Poznavanje preprostih osnov teorije o tlaku vode v neodvisnem sistemu za oskrbo z vodo in upoštevanje navedenih nasvetov, kako ga narediti stabilnega, bosta prinesla le pozitivne rezultate. To bo omogočilo izogibanje morebitnim napakam v fazi načrtovanja in pri izvajanju del za postavitev avtonomnega vodovoda, pomagalo pa bo tudi pri pravilni odločitvi za nakup potrebne opreme.

Če želite zastaviti vprašanje o temi članka ali imate dragoceno znanje, ki bo pomagalo normalizirati tlak vode v sistemu, prosimo, pustite svoje komentarje v spodnjem bloku.