Бесплатная техническая библиотека

Незамерзающий водопровод. Советы домашнему мастеру

Справочник / Строителю, домашнему мастеру

 Комментарии к статье

Хочу поделиться опытом строительства зимнего водопровода для периодически отапливаемого садового (дачного) дома. Эксплуатация моего водопровода зимой 2012/13 г., когда температура опускалась до минус 35°С, показала его высокую надежность. Схема водопровода представлена на рис. 2. Трубы водопровода проложены на глубине всего 30 - 40 см, но не требуют подогрева. Уровень заглубления определяется соображениями трудозатрат и созданием минимального уклона (примерно 2 см на один метр трубы) в направлении от дома к колодцу.

В основу 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, который находится внутри помещения (рис. 2, точка А), всегда находятся без воды, то есть они "сухие".

Рассмотрим водопровод, изображенный на схеме (рис. 2). Вода из колодца 1 подается насосом 3 через гибкий шланг 2, трубу 4, обратный клапан 5 в гидроаккумулятор 12 и от него - к потребителям (на рисунке это кран мойки 11). Кроме этого, вода стремится заполнить ресивер 7, который подключен на входе обратного клапана. Схема контроля давления воды в водопроводе и управления насосом состоит из манометра 9 и реле давления 10. При первом включении насоса вода, двигаясь по трубам, сжимает воздух, находящийся в трубах. Этот воздух стремится поступить в ресивер и гидроаккумулятор.

В полости гидроаккумулятора предварительно создано такое воздушное давление, которое препятствует заполнению гидроаккумулятора поступающими из трубы воздухом, а затем и водой, до заполнения воздухом рессивера. После заполнения рессивера воздухом в него начинает поступать вода, сжимающая находящийся в нем воздух, а также начинается поступление воздуха и воды в гидроаккумулятор.

При достижении требуемого давления в гидроаккумуляторе, которое определяется необходимым запасом воды в нем, реле давления отключит насос. Как только насос отключится, сжатый воздух из рессивера вытолкнет воду из труб в колодец. При этом вода и воздух за обратным клапаном останутся в гидроаккумуляторе и трубах. После нескольких разборов воды воздух из гидроаккумулятора стравится в атмосферу. При последующих включениях насоса работа водопровода до точки А останется такой же, как было описано выше, а после точки А в гидроаккумулятор будет закачиваться только вода (без воздуха). Кран 6 служит для слива воды из системы, минуя обратный клапан. При этом необходимо открыть краны всех потребителей.

При длительной эксплуатации водопровода количество воздуха в магистрали до точки А может уменьшиться за счет поглощения его водой, что приведет к неполному выталкиванию воды из труб. Поэтому периодически, примерно раз в четыре-пять дней необходимо открывать кран 8 при неработающем насосе для полного удаления воды из ресивера. Чтобы насос при этом не включился, желательно рядом с краном 8 расположить дополнительный выключатель электропитания насоса.

Рис. 1. Общая схема подвода воды в дом: 1 - ствол колодца; 2 - внутренний утеплитель; 3 - внешний утеплитель; 4 - входной фланец; 5 - приямок; 6 - защитная труба; 7 - стена дома; 8 - сезонно отапливаемое помещение

Рис. 2. Устройство домашнею водоснабжения: 1 - колодец; 2 - гибкий 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 металлический из латуни или бронзы 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 - стальная труба 0,5"

Рассмотрим работу водопровода на конкретном примере (рис. 2): расстояние от дома до колодца - 10 метров; максимальное расстояние от точки подсоединения гибкого шланга к трубе до поверхности воды - 3 метра; подводящие к дому трубы и шланг имеют внутренний диаметр - 16 мм. Определим минимальный объем рессивера \/Pмин. Максимальный объем воздуха в шланге и трубах до обратного клапана \/в определяется по известной формуле:

Vв = (πD2/4)L, (1),

где D - внутренний диаметр шланга и трубы, L - расстояние от поверхности воды до обратного клапана (10+3)х102 (см - для удобства расчетов).

Таким образом,

Vв=0,8x1,62x13x102см3≈2,6х103 (см3, или примерно 2,6 литра). Следовательно, объем ресивера должен быть более 2,6 литра. В качестве ресивера использованы два последовательно соединенных корпуса от фильтров "Аквафор" (или можно "Гейзер") без картриджей. В этом случае объем ресивера равен примерно трем литрам.

Определим минимальную величину предварительно создаваемого давления в гидроаккумуляторе РАмин.

Как отмечалось ранее, это давление должно быть больше минимального давления в ресивере РPмин, созданного при полном вытеснении воздуха из шланга и труб, т.е.:

РАмин ≈ РРмин (2).

Известно, что произведение давления газа на его объем в замкнутом пространстве есть величина постоянная, т.е.

VxP = CONST (3).

Из этого следует:

5,6x1 =3хРРмин,

где: 5,6 л (3+2,6) - общий объем воздуха в ресивере и в трубах до сжатия, 3 л - объем сжатого воздуха в ресивере без воды.

Таким образом, 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 необходимый объем воды (например, 2 литра). Используем промышленный гидроаккумулятор, объемом VA= 8 литров. Из формулы (3) следует:

РPминх8= РАминх6,

где 6 - объем воздуха в гидроаккумуляторе после закачки в него двух литров воды. Таким образом, РАном ≈ 2,4 атм., принимаем РАном ≈ 2,6 атм. Итак, рассчитав значения РАмин и РАном, мы определили величины пороговых значений срабатывания датчика давления. Давление, при котором произойдет отключение насоса, должно быть 2,6 атм, а для включения насоса - 1,8 атм. Следовательно, гистерезис настройки давления составляет величину Δ = 0,8 атм. Настройки датчика давления выполняются по заводской инструкции на него, при этом контроль осуществляется по манометру 9 (рис. 2). Из приведенных расчетов следует, что в этом водопроводе нужно использовать насос, способный создать давление воды более чем 2,6 атм. Такими насосами могут быть, например, "Водолей" или "Ручеек", способные поднять воду на высоту 30 метров и выше. При большем расстоянии от колодца до дома и большем диаметре подводящих труб (в отличие от рассмотренных) очевидно, что объем воздуха в трубах увеличится, следовательно, необходимо увеличить и объем ресивера.

Далее рассмотрим некоторые особенности конструкции моего водопровода. Для предотвращения замерзания верхнего слоя воды в колодце, а значит и образования ледяной пробки в шланге, ствол колодца утеплен от поверхности земли до оголовка двумя слоями вспененного полиэтилена толщиной 8 мм (рис. 1). Верхняя часть оголовка накрыта пенопластом толщиной 50 мм. Ввод труб в дом и другие элементы конструкции изображены на рис. 3.

Рис. 4. Ресивер: 1 - труба от насоса; 2 - обратный клапан; 3 - кран для слива воды из системы в обход обратного клапана; 4 - манометр; 5 - ресивер; 6 - кран для полного удаления воды из труб; 7 - труба на вход гидроаккумулятора.

Рис. 5. Гидроаккумулятор: 1 - ниппель для создания избыточного давления; 2 - гидроаккумулятор; 3 - регулировка разности давлений отключения и включения насоса (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 способом: штуцер 1 нагревался до температуры ≈ 150°С, после чего резьбовой частью вплавлялся в уголок 2. Полипропиленовые детали 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. Кроме того, для удобства монтажа, фланец размещен в приямке, выложенном кирпичом и закрытом деревянной крышкой. Разводка водопровода в доме выполнена также полипропиленовыми трубами диаметром 0,5". Краны 6 и 8 - шаровые.

При монтаже в доме различных потребителей использованы гибкие подводки. При этом особое внимание было уделено недопущению образования так называемых "сифонов", препятствующих гарантированному сливу воды из подводок при отключении водопровода.

Для подстраховки на случай непредвиденного замерзания подводящих труб мною использован саморегулирующийся греющий кабель от теплого пола мощностью 150 Вт. Кабель крепится к трубам внутри теплоизоляции алюминиевым скотчем и может быть включен при возникновении аварийной ситуации вручную. Однако, за полтора года эксплуатации такой необходимости не возникало.

Автор: В.Иванов

 Рекомендуем интересные статьи раздела Строителю, домашнему мастеру:

▪ Поливает мембрана

▪ Послушная пила

▪ Экспресс-ремонт очков

Смотрите другие статьи раздела Строителю, домашнему мастеру.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Картофель с "пробужденными" генами успешно противостоит фитофторозу 28.04.2023 Модификация нефункциональных генов культурного картофеля по технологии CRISPR/Cas позволяет отредактированным растениям успешно противостоять фитофторозу и резко сократить использование пестицидов для защиты. Исследователь WUR Даниэль Моньино-Лопес совершил прорыв в борьбе с фитофторозом. С помощью технологии редактирования генов CRISPR/Cas он сделал растения картофеля устойчивыми к фитофторозу, вызванному Phytophthora infestans. Он сделал это без вставки чужеродной ДНК в геном картофеля. Моньино Лопес защитил свою докторскую диссертацию 14 апреля в Wageningen University & Research (WUR). Его исследование финансировалось Нидерландским исследовательским советом (NWO) и министерством инфраструктуры и окружающей среды Нидерландов. Моньино-Лопес использовал технологию редактирования генов CRISPR/Cas, чтобы модифицировать нефункциональные гены устойчивости сортов картофеля, восприимчивых к фитофторозу, в варианты генов, встречающихся в диких видах картофеля, устойчивых к Phytophthora infestans. Такие отредактированные растения позволяют резко сократить использование пестицидов для борьбы с болезнью фитофтороза.

Другие интересные новости:

▪ Транзистор киборга

▪ Новые 16-разрядные цифровые сигнальные процессоры

▪ GPS поможет слепым

▪ Химический синтез против супербактерий

▪ Рассчитайся за проезд с помощью мобильного

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Защита электроаппаратуры. Подборка статей

▪ статья Если я заболею, к врачам обращаться не стану. Крылатое выражение

▪ статья Когда впервые был изготовлен ключ? Подробный ответ

▪ статья Африканский лисохвост. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Техника электробезопасности в быту. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микросхемы. Операционные усилители. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025