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:

▪ Уютный уголок

▪ Подъемный кран автомобилиста

▪ Ремонт водопроводного крана

Смотрите другие статьи раздела Строителю, домашнему мастеру.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Искусственная кожа для эмуляции прикосновений 15.04.2024

В мире современных технологий, где удаленность становится все более обыденной, сохранение связи и чувства близости играют важную роль. Недавние разработки немецких ученых из Саарского университета в области искусственной кожи представляют новую эру в виртуальных взаимодействиях. Немецкие исследователи из Саарского университета разработали ультратонкие пленки, которые могут передавать ощущение прикосновения на расстоянии. Эта передовая технология предоставляет новые возможности для виртуального общения, особенно для тех, кто оказался вдали от своих близких. Ультратонкие пленки, разработанные исследователями, толщиной всего 50 микрометров, могут быть интегрированы в текстильные изделия и носиться как вторая кожа. Эти пленки действуют как датчики, распознающие тактильные сигналы от мамы или папы, и как исполнительные механизмы, передающие эти движения ребенку. Прикосновения родителей к ткани активируют датчики, которые реагируют на давление и деформируют ультратонкую пленку. Эта ...>>

Кошачий унитаз Petgugu Global 15.04.2024

Забота о домашних животных часто может быть вызовом, особенно когда речь заходит о поддержании чистоты в доме. Представлено новое интересное решение стартапа Petgugu Global, которое облегчит жизнь владельцам кошек и поможет им держать свой дом в идеальной чистоте и порядке. Стартап Petgugu Global представил уникальный кошачий унитаз, способный автоматически смывать фекалии, обеспечивая чистоту и свежесть в вашем доме. Это инновационное устройство оснащено различными умными датчиками, которые следят за активностью вашего питомца в туалете и активируются для автоматической очистки после его использования. Устройство подключается к канализационной системе и обеспечивает эффективное удаление отходов без необходимости вмешательства со стороны владельца. Кроме того, унитаз имеет большой объем смываемого хранилища, что делает его идеальным для домашних, где живут несколько кошек. Кошачий унитаз Petgugu разработан для использования с водорастворимыми наполнителями и предлагает ряд доп ...>>

Привлекательность заботливых мужчин 14.04.2024

Стереотип о том, что женщины предпочитают "плохих парней", долгое время был широко распространен. Однако, недавние исследования, проведенные британскими учеными из Университета Монаша, предлагают новый взгляд на этот вопрос. Они рассмотрели, как женщины реагируют на эмоциональную ответственность и готовность помогать другим у мужчин. Результаты исследования могут изменить наше представление о том, что делает мужчин привлекательными в глазах женщин. Исследование, проведенное учеными из Университета Монаша, приводит к новым выводам о привлекательности мужчин для женщин. В рамках эксперимента женщинам показывали фотографии мужчин с краткими историями о их поведении в различных ситуациях, включая их реакцию на столкновение с бездомным человеком. Некоторые из мужчин игнорировали бездомного, в то время как другие оказывали ему помощь, например, покупая еду. Исследование показало, что мужчины, проявляющие сочувствие и доброту, оказались более привлекательными для женщин по сравнению с т ...>>

Случайная новость из Архива В просторах космоса обнаружен метил 07.07.2023 Хотя предположение о существовании активных метил-катионов в протопланетных дисках было выдвинуто 40 лет назад, только сейчас удалось обнаружить и подтвердить наличие этого важного соединения. В 1977 году была сформулирована гипотеза, что одновалентный радикал метана, а именно метил-катион (CH3+), играет решающую роль в инициировании химических процессов в межзвездной среде. Однако обнаружить это молекулярное образование за пределами нашей Солнечной системы оказалось чрезвычайно сложно. Возможно, это объясняется высокой активностью метила: его среднее время существования в свободной форме обычно составляет меньше тысячной доли секунды. В результате, маловероятно обнаружить большое количество таких катионов в одном месте и в одно время, чтобы их можно было зарегистрировать при помощи земных телескопов. Однако благодаря международной группе астрономов удалось обнаружить следы метила в протопланетном диске d203-506, расположенном в туманности Ориона, с использованием данных космического телескопа Джеймса Вебба и спектроскопического анализа. В данной области активно протекают процессы звездообразования, а d203-506 представляет собой зародыш относительно небольшой звездной системы: масса его звезды приблизительно в пять раз меньше массы Солнца, а масса протопланетного диска в десять раз превышает массу Юпитера. Откуда появляется этот активный катион в протопланетном диске? Исследователи предположили, что причина заключается в сильном ультрафиолетовом излучении Трапеции Ориона - компактного скопления звезд, находящегося поблизости. Под воздействием такого излучения молекулы водорода (также обнаруженные в составе d203-506) переходят в возбужденные колебательные состояния, что делает их очень активными и способствует их взаимодействию с углеродом, в результате чего образуется свободный метил. Тем не менее, как отмечают ученые в статье, опубликованной в журнале Nature, все еще остается несколько вопросов, связанных с возбуждением, химическими свойствами и спектроскопией этой молекулы. Дополнительные исследования необходимы для окончательного понимания роли CH3+ в органической химии космоса. Это важно для разъяснения механизмов образования более сложных соединений в молодых звездных системах.

Другие интересные новости:

▪ Качество сырого мяса определит рентген

▪ Танталовая инновация для усовершенствования термоядерных реакторов

▪ Интеллектуальные силовые сборки Infineon MIPAQ Pro

▪ Качественный стриминг видео в разрешении 8K

▪ Самый твердый сплав

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Опыты по химии. Подборка статей

▪ статья Охота к перемене мест. Крылатое выражение

▪ статья Чья улыбка стала свидетелем ядерного испытания? Подробный ответ

▪ статья Работа на крышкоделательном автомате типа ВД-14 и т.п.. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Краткий словарик технических терминов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простейший насос. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

All languages of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua
2000-2024