ВОДА В ЗАГОРОДНОМ ДОМЕ С "ГОРОДСКИМ" НАПОРОМ
Кандидат технических наук А. НИЗОВЦЕВ.
Когда готовишься строить загородный дом для жилья, рано или поздно приходится думать о его водоснабжении, поскольку прогулки с ведрами - занятие не для современного человека. Если неподалеку от участка проходит магистраль с водой, от нее к зданию прокладывают ниже глубины промерзания грунта дюймовую трубу. Если нет возможности ее заглубить, трубу утепляют.
Узел подключения домашнего водопровода к магистрали располагают в кирпичном или бетонном колодце со скобами в стенках для спуска и подъема. В этом колодце размером примерно 90 на 100 см размещают запорный кран для магистрали, затвор внутреннего водопровода и по необходимости водомер. Чтобы полностью сливать воду из сети при ее ремонте или на зиму при сезонном проживании, дно колодца опускают глубже самого нижнего уровня домашнего водопровода. Колодец надежно защищают от промерзания, предупреждают проникновение в него грунтовой и паводковой воды.
Гораздо чаще источником воды оказываются скважина, колодец или открытый водоем (см. "Наука и жизнь" № 2, 1993 г.). Что касается скважин, то услуги по их бурению настойчиво предлагают разные фирмы и артели. В этом случае предподчительнее обращаться к тем организациям, которые располагают гидрогеологическими картами местности, а также трубами, фильтрами, заглушками и тому подобным оборудованием.
Лучшим вариантом справедливо считают артезианскую скважину, вода из нее поступает под собственным давлением непосредственно в домашнюю сеть. Однако на такой довольно редкий вариант можно рассчитывать лишь при достоверном знании достаточно глубоких земных слоев. Но и артезианская скважина не гарантирует нужное, постоянное давление воды.
Горловину скважины размещают в примерно таком колодце, о котором говорилось выше. Подводку к дому выполняют, как и в обычном водопроводе.
Во всех остальных случаях, а их большинство, понадобится насос, подающий воду из источника в дом. Простейшая система в таком случае состоит из насоса и подведенной к нему трубы с патрубком излива. Включаем насос и наполняем нужный сосуд - чайник, ведро или бак.
Обычно используют насосы типа "Агидель" и "Малыш", а также зарубежные устройства, которые, например, выпускает крупная фирма "Грундфос". Когда вблизи есть речка, можно использовать для подачи воды даровую энергию, применив гидротаран - водоподъемную машину, действующую на основе гидроудара - резкой перемены давления в трубе (см. "Наука и жизнь" № 5, 1997 г.).
Обычно для устройства домашнего водопровода насос дополняют каким-либо баком. Его устанавливают на чердаке дома либо снаружи на особых опорах и во избежание переполнения оснащают простейшей переливной трубой либо оборудуют автоматикой. Бак утепляют для всесезонной эксплуатации. Внутри дома монтируют трубы с уклоном, чтобы при необходимости легко сливать воду. Трубы крепят к стенам не реже чем через каждые 2 м.
Подобная водопроводная сеть имеет существенный изъян - давление в ней обычно не превышает 1 атм, что вовсе не достаточно для нормальной работы разных современных домашних агрегатов вроде нагревательных газовых колонок, стиральных или посудомоечных машин, требующих давления 2-3 атм. Впрочем, не будет слишком тугой и струйка воды в душе. Между тем сейчас появились устройства, которые вполне обеспечивают в загородном доме "водные удобства" не хуже, чем в городской квартире.
Речь идет о бытовой автоматической системе индивидуального водоснабжения. Эта система, подключенная к обычной электросети переменного тока (частота 50 Гц, напряжение 220 В), берет воду из источника, подает ее в водопроводную сеть под нужным давлением, при необходимости нагревает и очищает для приготовления пищи. Все эти операции, при достаточном количестве воды в источнике, выполняются автоматически.
Сердце системы - насосная станция, в данном случае для водоснабжения из источника, расположенного на сравнительно небольшой глубине - не более 8 м. Станция состоит из электронасоса, гидроаккумулятора или компрессионного бака и реле давления, объединенных в единый агрегат, который занимает не более четверти квадратного метра. Насос соединен с источником, а станция - с внутренней водопроводной разводкой.
В отличие от системы, где давление поддерживает водонапорная башня, в нашем случае нужный напор автоматически обеспечивают насос, гидроаккумулятор и реле давления. Гидроаккумулятор или напорный бак представляет собой металлический резервуар, разделенный эластичной прочной резиновой, схожей с мешком, диафрагмой на две полости. Одна напрямую соединена с насосом и с водопроводной сетью. В другой полости находится воздух, и она герметично соединена с реле давления, точнее - с его чувствительным элементом, который "настраивают" с учетом высоты дома. Для двухэтажного здания обычен порог в 3,5 атм, чтобы обеспечить "городской" напор воды в любом кране. Для такого напора водяной бак пришлось бы поднимать на высоту 35 метров. Для справки: атмосфера - единица измерения давления, распространенная в технике. Она связана с другими единицами давления следующим образом: 1 атм = 1, 0332 кг/см2 = 105Па (паскалей) = 1,013 бар.
При пуске системы насос нагнетает воду в гидробак и в водопроводную сеть. Разумеется, в этот момент все краны должны быть перекрыты. Вода наполняет одну из полостей напорного бака и начинает давить через диафрагму на полость с воздухом. Его объем уменьшается, и давление в полости тем самым возрастает. Как только оно достигнет уровня, на который настроено реле, например, 3,5 атм, насос с помощью реле выключается. Напор воды в сети оказывается тоже равным 3,5 атм согласно закону Паскаля: давление передается во все стороны равномерно и без изменений.
Если какой-то кран открыть, напор в сети снизится, а давление воздуха в баке останется прежним. Этот воздух давит на мембрану, она вытесняет воду из полости гидробака в сеть и дальше в открытый кран. Когда расходуют много воды, давление в полости бака значительно падает. Если оно опустится до порога, на которое настроено реле давления, например до 2,5 атм, реле, реагируя на спад, включает насос, и вода начинает поступать в гидробак, а из него в сеть. Когда кран закроют, насос некоторое время продолжает подавать воду в бак, пока в нем не будет достигнуто нужное давление в 3,5 атм - верхний порог. Тогда реле отключает насос.
Если воды расходуют немного, скажем, только для мытья рук, давление в сети падает незначительно, реле не срабатывает и гидробак не пополняется водой.
Реле, как правило, настроено так, что оно включается, когда гидрополость бака остается заполненной примерно на треть. Тем самым сберегаются ресурсы агрегата, поскольку для него неблагоприятен переходный режим с включением-выключением.
И еще. Разделительная мембрана позволяет работать напорному баку практически в любом положении, преграждая доступ воды к реле давления и обеспечивая надежную электроизоляцию водопровода.
Электродвигатель насосной станции имеет защиту от короткого замыкания и перегрузок. Насос производительностью 3,5 м3 в час и весом 15-20 кг изготовлен из нержавеющей стали, вращающиеся детали - из материала, хорошо выдерживающего трение, например графит-керамики. Резервуар снабжен особым устройством - магниевым протектором, устраняющим агрессивное воздействие воды. Насосная станция отличается малым шумом в работе, что немаловажно для жилья за городом. Гидроаккумулятор, насос и реле можно приобрести порознь и скомпоновать в агрегат с нужными параметрами.
В последнее время появились станции, состоящие из насоса, напорного бака, а также электронного регулятора, который автоматически поддерживает постоянное давление в напорной магистрали. Такие станции демонстрировались на выставке "Акватерм", организованной "Экспоцентром".
Перед приобретением насосной станции, которая стоит от 1000 до 5000 деноминированных рублей, постарайтесь выяснить дебит источника, проще говоря, сколько воды дает источник за единицу времени, а также на какой глубине находится вода. Производительность насосной станции должна соответствовать дебиту источника, чтобы не оголялось водозаборное устройство.
Необходимая мощность насосной станции (куб. м/ч) зависит от глубины водозабора - чем ниже приходится брать воду, тем большей должна быть мощность. Еще понадобится решать, куда девать использованную воду (например, после стирки и мытья), иначе при недостаточно эффективных стоках может произойти подтопление участка. Поэтому заранее рассчитайте потребление воды жильцами дома, учитывая их привычки, а также расход для ожидаемых хозяйственных нужд. Для расчета воспользуйтесь приведенной таблицей.
Расход холодной воды на приготовление пищи и на смыв в санузле обычно не превышает 100 литров в сутки.
Больше всего воды понадобится для мытья в ванне. Поэтому за рубежом в загородных домах предпочитают душевые кабины в сочетании с сауной, не нуждающейся в воде; тем самым существенно сокращается ее расход.
Насосную станцию оборудуют в отапливаемом помещении. Трубу к насосу, подающему воду, располагают на глубине ниже промерзания грунта.
Насосная станция, как правило, не имеет очистительных устройств. Лишь водозаборник снабжен защитной сеткой. Действует также фильтр в скважине. Воду для питья и для приготовления пищи очищают дополнительно разными фильтрующими устройствами, например шведской фирмы ELECTROLUX RO-400, которые согласно рекламе превращают в пресную питьевую воду даже соленые волны Балтийского моря.
Использование насосной станции подразумевает непрерывное энергоснабжение. Но как раз его сбои нередки за городом. Поэтому не торопитесь убирать водонапорный бак, если он уже есть на участке или в доме. А при оборудовании насосной станции стоит позаботиться о резервной емкости на случай прекращения энергоснабжения. Какой должна быть такая емкость и где ее разместить, остается решать домохозяину с учетом своих интересов и местных условий. Непрерывное же электроснабжение можно обеспечить, используя автономную энергоустановку.
Читайте в любое время
