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:

▪ Двухэтажная хлебница

▪ Зубастая лопата

▪ Воду качает печь

Смотрите другие статьи раздела Строителю, домашнему мастеру.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Создана упругая форма углерода 04.07.2017 Объединенная исследовательская группа из института Карнеги, Вашингтон, США, и университета Яньшаня, Китай, синтезировала материал, представляющий собой углерод в новой форме. Этот материал очень и очень прочен, но самым интересным является то, что он обладает упругими свойствами, подобно резине. Более того, новая форма углерода способна проводить через себя свет и электрический ток, что позволит использовать все это в очень широком круге областей применения, начиная от космической и военной техники и заканчивая бытовыми приборами. Новая форма углерода была получена при помощи воздействия давления и высокой температуры на одну из аморфных форм углерода, не имеющего упорядоченной структуры, которая называется стеклоуглеродом (glassy carbon). Этот исходный материал был помещен под давление в 250 тысяч раз превосходящее атмосферное давление и нагрет до температуры порядка тысячи градусов Цельсия. При таких условиях атомы углерода формируют цепочки, соединяющиеся друг с другом различными способами. И в результате возникает форма углерода, одновременно имеющая свойства графита и алмаза. Получение новой формы углерода стало результатом целого ряда экспериментов. В одних экспериментах ученые подвергали стеклоуглерод воздействию высокого давления при комнатной температуре, а в других - просто нагревали углерод до сверхвысоких температур. Получившийся в результате первых опытов материал абсолютно не имел упругости и не был способен восстанавливать свою форму даже после незначительной деформации. А во втором случае внутри углерода начинали образовываться алмазные нанокристаллы. И в результате одного из промежуточных экспериментов, в котором использовался нагрев до умеренно высокой температуры, ученые получили новый углеродный материал, способный сжиматься более чем в два раза сильнее, нежели другие углеродные керамические материалы. Более того, новый упругий углерод способен полностью восстанавливать свою изначальную форму в месте достаточно сильных локальных деформаций. "Легкие материалы, обладающие высокой прочностью и эластичностью, требуются в самых различных областях. В некоторых случаях эти материалы применяются на практике, несмотря на их высокую стоимость, на первый план здесь выходит малый вес и другие уникальные свойства таких материалов" - рассказывает Жишенг Жао (Zhisheng Zhao), профессор из университета Яньшаня.

Другие интересные новости:

▪ Смартфон Sony с дисплеем Retina

▪ Золотые детекторы взрывчатки

▪ Чем теплее становится в городах, тем меньше диоксида углерода поглощают деревья

▪ Li-Fi для беспроводной электроэнцефалографии

▪ Благотворительность слегка развращает

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки. Подборка статей

▪ статья Что-то с памятью моей стало. Крылатое выражение

▪ статья Какая галактика расположена ближе всего к нам? Подробный ответ

▪ статья Сушеница топяная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Устройство записи и воспроизведения речи ChipCorder на микросхеме ISD1210S. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Цифровой темброблок. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026