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:

▪ Шезлон-лежак

▪ Послушная пила

▪ Трубка из проволоки

Смотрите другие статьи раздела Строителю, домашнему мастеру.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Растения чувствуют и реагируют на температуру корней 23.07.2023 Ученые из Галле-Виттенбергского университета в Германии обнаружили, что корни растений обладают способностью воспринимать и реагировать на температуру почвы, независимо от остальной части растения. Это открытие подчеркивает, что корни не только передают сигналы вверх по стеблю, но и сами по себе могут реагировать на изменения в окружающей среде. Ранее считалось, что корни растений не способны реагировать на окружающую среду самостоятельно и исключительно подчиняются сигналам, поступающим из стебля. Однако новые эксперименты с растениями, такими как гусеница обыкновенная, помидоры и капуста, проведенные при контролируемом повышении температуры от 20 до 28 градусов Цельсия, опровергли эти представления. При повышении температуры почвы, клетки на концах корней начинают активнее делиться, что приводит к удлинению корней. Отрезание стеблей не оказывает влияния на этот процесс. Дополнительно, ученые провели эксперименты с генетически модифицированными растениями, у которых была нарушена система реагирования на высокую температуру в стебле. Даже в этих "дефектных" растениях корни все равно откликались на температуру, подтверждая их самостоятельную реакцию. Биохимический анализ показал, что при повышении температуры почвы, корни начинают производить больше гормона роста, известного как ауксин. Этот гормон перемещается к верхушке корня, где стимулирует деление клеток и способствует их растяжению, позволяя корням проникать в более прохладные и влажные слои почвы. "Высокая температура и засуха обычно сопровождают друг друга, поэтому для растений естественно стремиться вглубь, где больше влаги", - объясняет профессор Квинт. Возможно, растения также обмениваются химическими сигналами через корни, сообщая о происходящих изменениях с соседними растениями. При повышении температуры в стебле также происходит синтез ауксинов, однако реакция растений на них совершенно иная. В ответ на гормон растения удлиняют свои клетки, делая стебли и листья более тонкими и узкими, чтобы минимизировать потерю влаги. Понимание этих механизмов позволит лучше предсказывать, как изменение климата может повлиять на растительный мир, особенно на сельское хозяйство, от которого зависит продуктивность сельскохозяйственных культур и, соответственно, пищевая безопасность человечества. Познание механизмов, по которым растения реагируют на температурные изменения, имеет большое значение для разработки устойчивых агрономических методов и сортов растений, способных эффективно адаптироваться к климатическим изменениям. Например, сельскохозяйственные культуры с улучшенной способностью воспринимать и реагировать на температуру могут более эффективно использовать доступные ресурсы, такие как вода и питательные вещества, что поможет снизить негативные последствия изменения климата на сельское хозяйство. Более тщательное исследование взаимосвязи между корнями растений и температурой поможет расширить наши знания о физиологии растений и их способностях к адаптации. Это позволит разработать инновационные методы обработки почвы, управления поливом и селекции растений, устойчивых к климатическим изменениям, и способствовать развитию устойчивого и продуктивного сельского хозяйства в будущем.

Другие интересные новости:

▪ Искусственное солнце для Тироля

▪ Метавселенная для детей

▪ Самое черное тело в Солнечной системе

▪ Цифровые запоминающие осциллографы серии TDS6000B

▪ Использование графена станет еще эффективней

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цифровая техника. Подборка статей

▪ статья Нельзя преодолеть пропасть в два прыжка. Крылатое выражение

▪ статья Почему знаменитый афинянин Дедал бежал из родного города? Подробный ответ

▪ статья Руководитель проектов. Должностная инструкция

▪ статья Автомобильный радиосигнализатор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Увеличивающийся платок. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026