Tlak u sustavu vodoopskrbe privatne kuće: specifičnosti autonomnih sustava + načini normalizacije tlaka

Postavljanje autonomnog izvora vode na području privatnog posjeda ili na vikendici još ne znači da će se tom vodom moći udobno koristiti, te da će se svi hidro-uređaji i vodovodni elementi stabilno uključivati i pouzdano raditi.

Potrebno je još postići da tlak u sustavu vodoopskrbe privatne kuće bude unutar optimalnih vrijednosti, s potrebnim tlakom za kućanske i gospodarske potrebe. A o tome kako to postići bit će rečeno u nastavku.

Karakteristične značajke autonomnih vodovoda

Jedna od najvažnijih karakteristika vodoopskrbnog sustava je tlak vode. Od njega ne ovisi samo pritisak u slavini, koji omogućuje bez problema provođenje uobičajenih higijenskih postupaka, već i rad svih uređaja i opreme koji troše vodu.

Treba uzeti u obzir da se funkcioniranje autonomnog vodoopskrbnog sustava razlikuje od centraliziranog vodoopskrbe višekatnica.

Prije svega, neovisni vodovod je skup specifičnih mjera, bez provedbe čak i jedne od kojih shema možda uopće neće raditi, ili će raditi ne onako kako treba.

Postoje određene posebnosti i u pitanjima održavanja stabilno optimalnog tlaka vode dobivene iz autonomnog izvora.

U sustav neovisnog korištenja izvora vodoopskrbe seoske kuće ulaze međusobno povezani elementi:

1. Cjevovodi, fitinzi, manometri.
2. Potopna ili površinska pumpa za podizanje vode iz izvora.
3. Pumpe za povećanje tlaka, kojih može biti više, ili crpna stanica s hidroakumulatorom za nakupljanje rezerve vode radi daljnjeg neprekidnog njezina korištenja.
4. Relej koji uključuje i, prema potrebi, isključuje pumpu.

Za razliku od stanovnika višekatnica, vlasnik privatne kuće mora samostalno rješavati pitanja povezana s pravilnom i učinkovitom interakcijom svih tih elemenata.

Značajka #1 – podizanje vode iz bunara

Unos i transport vode obavljaju se izravno iz izvora vodoopskrbe.

I ovdje može biti nekoliko mogućnosti. No koju od njih odabrati, uglavnom ovisi o složenosti i troškovima radova na podizanju vode na površinu. Najskuplji su arteška bušotina i bunar.

Za potrebe opskrbe osobnog kućanstva ili vikendice vodom, u pravilu se biraju relativno pristupačni izvori – bušotina za vodu ili obični šahtni bunar

Prva mogućnost – zbog potrebe dubokog bušenja uz primjenu specijalne opreme, druga – zbog ručnog rada.

Bušotina igla, ili abisinska – najjednostavniji izvor za samostalnu izradu i najmanje zahtjevan po opremi.

Svaka od ovih mogućnosti ima svoje prednosti i nedostatke, a izbor ne ovisi samo o cijeni i složenosti radova, već i o konkretnim geološkim uvjetima terena.

Značajka #2 – protok vodozahvata

Učinak rada sustava vodoopskrbe i primjena crpne opreme u njemu ovise o protoku izvora vode.

Ispravan izračun protoka omogućuje racionalno korištenje ovog izvora i stručni pristup pitanju odabira crpke.

Što je veći omjer maksimalno mogućeg volumena vode za crpljenje iz bušotine ili bunara u jedinici vremena u kojoj će izvor biti iscrpljen, to se vodozahvat smatra većeg kapaciteta i, shodno tome, crpka treba biti snažnija.

Za određivanje protoka izvora koriste se dva pokazatelja razine vode:

1. Statička – duljina dionice od razine tla do vode u izvoru u stanju mirovanja.
2. Dinamička – udaljenost od površine do uspostavljene oznake vodnog ogledala pri uključenom crpnom agregatu.

Ako se količina vode ispumpane iz izvora stabilno nalazi na razini njegovog prihranjivanja, tada se može reći da kapacitet vodozahvata odgovara snazi crpke. Uz dobar protok izvora, razlika između ove dvije razine ne smije prelaziti 1 metar.

Protok izvora definira se kao omjer učinka crpke – Vl, prema razlici dinamičke i statičke razine, pomnožen s visinom segmenta L – od filtera do razine vode u stanju mirovanja izvora

Kapacitet crpke ne smije biti veći od protoka izvora. U protivnom moguća je situacija u kojoj će, nakon ispumpavanja sve vode, obična crpka nastaviti raditi „na suho“. A to prijeti njenim kvarom.

Crpku se preporučuje postaviti dalje od filtera, ali tako da iznad nje uvijek ostane razina vode od najmanje 1 m.

Značajka #3 – transport vode do potrošača

Korištenje autonomnog izvora nalaže potrebu ugradnje crpne opreme ne samo za podizanje vode iz vodonosnog sloja, već i za stvaranje tlaka dovoljnog za njezino pumpanje kroz cjevovode i naknadnu distribuciju po kući na različitim razinama.

Ne treba zaboraviti na sustave navodnjavanja i gašenja požara, čiji rad mora biti osiguran odgovarajućim tlakom.

Pri odabiru crpnih agregata potrebno je uzeti u obzir hidraulički otpor cijevi koji smanjuje tlak, a koji izravno utječe na brzinu protoka vode. Što je duža komunikacijska trasa od izvora do kuće i krajnjeg potrošača, to je veći takav otpor.

Dodatne prepreke za vodu koje smanjuju tlak u sustavu uključuju zavoje cijevi, oblikovane dijelove cjevovodnog sustava, filtre i zapornu armaturu.

Stoga je za autonomni vodovod potrebno uzeti u obzir ne samo vrijednost radnog tlaka, tj. tlaka koji se bilježi u standardnim uvjetima u sustavu vodoopskrbe kuće, već i proračunski – maksimalni pretlak.

Na temelju vrijednosti proračunskog tlaka odabiru se vodovodne cijevi s odgovarajućim promjerima i debljinama stijenki. Sve to utječe na pouzdanost, učinkovitost i dugovječnost rada decentraliziranog sustava vodoopskrbe.

Osnovni standardi za tlak vode

Vrijednosti tlaka u vodovodu, kako za hladnu tako i za toplu vodu, regulirane su posebnim skupom pravila i SNiP-ovima. Ne postoje posebni standardi koji se primjenjuju samo na privatne kuće za tlak vode na ulazu u kuću ili na mjestima njezina crpljenja.

Prema općim pravilima, donja granica tlaka na razini prvog kata kuće treba iznositi 1 atmosfersku jedinicu ili 1 bar. Ta vrijednost odgovara tlaku koji omogućuje stvaranje vodenog stupca od 10 metara.

Ako kuća ima više katova, za izračun ulaznog tlaka na svaki kat dodaje se 4 m vodenog stupca ili 0,4 atm.

Tako, na primjer, za dvokatnu kuću minimalni tlak na ulazu u kuću iznosit će 10 m + 4 m za 2. kat = 14 m ili 1,4 atm.

Potrebno je znati da tehnika, uređaji i sanitarna oprema koji rade s vodom imaju pojedinačne standarde koji određuju minimalne vrijednosti tlaka vode pri kojima se osigurava normalno funkcioniranje tih uređaja.

Sanitarna tehnika:

• 0,2 atm – umivaonik, WC školjka;
• 0,3 atm – kada, tuš kabina, bide;
• 0,4 atm – jacuzzi i hidromasažna oprema.

Kućanski uređaji:

• 1,5 atm – perilica posuđa;
• 2 atm – perilica rublja.

Ostali potrošači vode:

• 1,5 atm – sustav za gašenje požara
• 2 atm – kotao za grijanje, uzimajući u obzir parametre sustava grijanja;
• 3,5 atm – sustav za navodnjavanje.

Kako bi oprema radila na svojim granicama i normalno funkcionirala, potrebno je nominalnim vrijednostima iz putovnice dodati još 0,5 atm.

Tlak u sustavu vodovoda možete odrediti pomoću manometara. Ovi uređaji mogu se postaviti na ulazu u kuću, a njima su opremljene i crpne stanice, o kojima će biti riječi u nastavku.

Praćenje tlaka vode u svojoj kući obavlja se pomoću očitanja manometara, kojima mora biti opremljen sustav vodoopskrbe.

Metode povećanja tlaka

Izgradnja vodovoda, kao i svaka druga gradnja, započinje projektom. Stoga je pitanje opremanja sustava potrebnom crpnom i drugom opremom za održavanje optimalnog tlaka u njemu bolje razraditi i izračunati u fazi projektiranja.

Ako je do smanjenja tlaka u sustavu vodovoda došlo tijekom njegovog rada, prije svega je potrebno utvrditi moguće uzroke kvara.

U tu se svrhu provodi revizija unutarnjeg kruga i glavnih elemenata sheme vodoopskrbe radi otkrivanja nedostataka ili pogrešaka u proračunu.

To mogu uključivati:

• netočan odabir crpne opreme prema učinku;
• konstrukcijske greške učinjene prilikom montaže sustava;
• propuštanja i fistule u samim cjevovodima ili na mjestima njihovih spojeva;
• smanjenje svjetlosnog otvora cijevi zbog naslaga nastalih dugotrajnom uporabom;
• onečišćenje filterskih elemenata;
• kvarovi zapornih ventila.

Za prisilno povećanje tlaka vode u privatnom vodovodu, kako novoizgrađenom tako i postojećem, postoji nekoliko načina.

Metoda #1 – korištenje cirkulacijske pumpe

Ova će metoda dati željeni učinak ako je tlak u vodovodnom sustavu potrebno povisiti za 1-2 atm. Za njezinu provedbu bit će potrebno dodatno kupiti cirkulacijsku crpku.

Princip rada takvog agregata je stvaranje razlika tlaka u komori crpke centrifugalnom silom, uslijed čega voda kroz izlazni otvor crpke ulazi u sustav već s povišenim tlakom. Proces se odvija kontinuirano ponavljajućom cikličnošću.

Za to se koriste obične cirkulacijske crpke. Mogu se montirati na ulazu u kuću ili na zajedničkom usponskom vodu vodoopskrbe, kao i neposredno ispred potrošača vode.

Glavne karakteristike na koje treba obratiti pozornost pri odabiru takvog uređaja su:

• osigurani tlak vode na izlazu;
• mogućnost rada u ručnom i automatskom načinu;
• razina buke;
• vrsta rotora.

Prema principu rada rotora, uređaji se dijele na crpke mokrog i suhog tipa.

U prvom slučaju, kretanje vode u sustavu ostvaruje se okretanjem lopatica rotora koje su postavljene na osovinu rotora. Hlađenje i podmazivanje radnih elemenata pumpe odvija se prirodno putem vodenog toka.

Ova značajka daje uređaju velike prednosti u odnosu na pumpe drugih vrsta.

Tihi rad protočne pumpe s mokrim rotorom omogućuje postavljanje uređaja unutar kupaonica i kuhinja, bez osjećaja neugodnosti povezanih s bukom pri stalnom radu.

Učinkovitost agregata s mokrim rotorom nije jako visoka – 45%, ali je za kućnu upotrebu ovaj uređaj sasvim dostojna opcija.

U drugoj varijanti, na glavnom vodu postavlja se pumpa suhog tipa većeg kapaciteta.

Motor pumpe montira se izvan cijevi i nema kontakt s tekućinom. Hladi se zrakom. Takvi se agregati mogu međusobno razlikovati po vrsti spoja s motorom i mjestu njegove instalacije.

Učinkovitost pumpe ovog tipa znatno je veća – oko 70%, što čini njezinu primjenu opravdanom kada je potrebno stvoriti viši tlak u sustavu, i ako kapacitet protočne pumpe nije dovoljan.

Odabere li se agregat suhog tipa, valja uzeti u obzir da će biti veći ne samo po gabaritima, nego će i razina buke tijekom rada biti viša. Stoga je za ugradnju takvih pumpi poželjno osigurati zasebnu, od stambenih prostorija izoliranu prostoriju.

Zaključno, za malo povećanje tlaka vode, uključujući i na dovodu do pojedinog kućanskog uređaja ili sanitarne opreme, opravdano je koristiti manje snažan protočni agregat.

Montaža cirkulacijskih pumpi u sustavu vodoopskrbe ne predstavlja velike poteškoće. Glavno je da se ugradnja izvodi uzimajući u obzir smjer rada rotora naznačen na uređaju – u smjeru toka vode.

Na suvremenom tržištu tražene su pumpe marki Wilo, Grundfos, Oasis, Džileks. Velik broj ponuda omogućuje po prihvatljivoj cijeni odabrati agregat s potrebnim karakteristikama tlaka, kapaciteta, dimenzija, buke i drugih pokazatelja.

Priključci svih uređaja unificirani su za ugradnju na ruskim vodovodnim mrežama.

Metoda #2 – opremanje vodotlačne stanice

Oprema kućne crpne stanice skuplja je, ali suvremena i točno će riješiti pitanje opskrbe privatne ili seoske kuće vodom optimalnog tlaka.

Takva stanica može podizati vodu iz autonomnog izvora i neprekidno je dostavljati do svih mjesta potrošnje vode, te osigurati povećanje tlaka u sustavu do optimalnih vrijednosti.

Tlačna stanica uključuje pet osnovnih elemenata:

1. Elektromotor.
2. Samousisna pumpa.
3. Akumulacijski spremnik.
4. Tlačna sklopka.
5. Povratni ventil.

Za stvaranje zalihe vode u sustav može se uključiti obični spremnik ili tvornički hidroakumulator membranskog tipa.

Crpna stanica sa spremnikom – ova je varijanta pomalo zastarjela i nije baš praktična zbog potrebe za prevelikim spremnikom u sklopu stanice. I tlak vode, koja se crpi gravitacijom, ovisit će o visini na kojoj se nalazi spremnik.

To povlači za sobom problem odabira mjesta za smještaj spremnika s vodom na potkrovlju ili na katu višem od korisnika vode. Osim montažnih neugodnosti, povećava se i rizik poplave prostorija ispod, u slučaju bilo kakvog kvara.

Unatoč navedenim nedostacima, takav sustav za povišenje tlaka u vodovodu dugo se koristi u privatnim kućama, a također nalazi široku primjenu pri izgradnji novog vodovoda.

Shema opreme stanice s običnim spremnikom je jednostavna. Spremnik postavljen na najveću moguću visinu preko crpke se spaja na vodovod.

Punjenje spremnika pri crpljenju vode nadzire relej koji automatski pokreće crpku kada razina padne i, sukladno tome, tlak vode u spremniku opadne na određenu vrijednost. Pri obnavljanju zaliha vode tlak u spremniku raste i, kada dosegne zadanu graničnu vrijednost, crpka se isključuje. Ciklus se ponavlja.

Kućna stanica s hidroakumulatorom. To je naprednija i modernija oprema u autonomnom vodovodu. U kompletu stanice obavezno je prisutan hidroakumulator, drugi naziv — membranski spremnik.

Uređaj membranskog spremnika. Hermetičko kućište sastoji se od dvije komore odvojene elastičnom membranom od čvrste gume – butila. U jednom dijelu spremnika nalazi se zrak pod tlakom, u drugom, membranskom, akumulira se voda iz vodovodnog sustava.

Materijal membrane je sanitarno siguran i prema higijenskim normama prikladan za skladištenje pitke vode. U princip rada hidroakumulatora ugrađena je mogućnost da pod tlakom vode koju crpka upumpava u membranu povećava svoj volumen, čime se povećava tlak zraka u drugoj komori.

Kada tlak poraste do granične vrijednosti, relej isključuje crpku. Smanjenje tlaka u komori pri crpljenju vode navodi relej na ponovno pokretanje crpke.

Membranski spremnik ima zračni ventil, tlak na kojem mora iznositi 1,5-2 atm. Ventil je konstruiran poput običnog automobilskog nastavka, što omogućuje ručno podešavanje tlaka u zračnom odjeljku.

Prednosti crpne stanice s hidroakumulatorom:

• mogućnost postavljanja na bilo kojoj razini privatne kuće;
• povećanje radnog vijeka crpke;
• stvaranje relativno ravnomjernog tlaka u vodovodu;
• nakupljanje zaliha tekućine u slučaju hitnog isključenja električne energije.

Prilikom montaže crpne stanice poželjno je postaviti hidroakumulator na način da mu se omogući slobodan pristup, koji omogućava provođenje preventivnog održavanja ili popravka bez ispuštanja vode iz sustava.

Više o tome kako odabrati crpnu stanicu za privatnu kuću pročitajte dalje.

Stabilizacija tlaka u vodovodu

Za rad sustava vodoopskrbe seoske kuće u stabilno ravnomjernom režimu tlaka, prisutnost samo membranskog spremnika u shemi često je nedovoljna i vjerojatnost hidrauličkih udara ostaje velika.

Hidraulički udar vrlo često postaje uzrokom kvara cjevovoda, crpne opreme, povratnog ventila i druge skupe opreme

Još jedan razlog koji opravdava potrebu prisilne stabilizacije tlaka vode je mogućnost njegovog povećanja na različitim točkama vodoopskrbe sustava pri istovremenom radu. Za tu svrhu može se koristiti frekvencijski pretvarač.

Na primjer, u nedostatku uređaja za izjednačavanje tlaka vode, ako se jedna osoba tušira, a druga u isto vrijeme zalijeva vrt, tlak vode će se podijeliti na pola.

Prednosti frekvencijskog pretvarača:

• tlak vode održava se stabilnim tijekom cijelog razdoblja potrošnje vode;
• crpka radi u glatkim režimima pokretanja i zaustavljanja, što povećava njezin vijek trajanja 1,5 puta;
• zaštita crpke od suhog hoda;
• režim spavanja značajno štedi električnu energiju;
• mogućnost smanjenja volumena membranskog spremnika gotovo 10 puta.

Osim uštede prostora, mali spremnik oslobađa od neugodnih mirisa povezanih sa stagnacijom vode. Suvremene crpke i stanice mogu se kupiti već s ugrađenim frekvencijskim pretvaračem.

Riješiti problem nestabilnog tlaka vode, zaštititi cijevi i opremu od hidrauličkih udara, spriječiti oštre skokove napona pri uključivanju i isključivanju crpke omogućuje suvremeni uređaj — frekvencijski pretvarač, koji čini sustav vodoopskrbe inteligentnim.

Ali i zasebno kupljeni pretvarač integrirati u sustav vodoopskrbe prilično je jednostavno. Glavno je pri njegovom odabiru uzeti u obzir kompatibilnost s karakteristikama postojeće opreme, kao što su snaga, napon napajanja i jakost struje.

Zaključci i koristan video na temu

Video zapis čiji autor dijeli savjet o povećanju tlaka vode u privatnoj kući pomoću samostalno izrađene crpne stanice s akumulacijskim spremnikom:

Video o nijansama povezivanja hidroakumulatora na sustav vodoopskrbe privatne kuće i podešavanja tlaka zraka u njemu:

Video koje govori o prednostima frekventnog pretvarača u sustavu vodoopskrbe, s uputama za rad i opisom načina njegova rada:

Normalan tlak vode u autonomnom sustavu bitan je uvjet za udoban i pouzdan rad vodovoda. Život u vlastitoj kući ili na vikendici diktira uvjete u kojima i najobičnija osoba mora biti stručnjak u mnogim pitanjima.

Poznavanje jednostavnih osnova teorije o tlaku vode u neovisnom sustavu vodoopskrbe i pridržavanje navedenih savjeta o tome kako ga učiniti stabilnim dat će samo pozitivne rezultate. To će omogućiti izbjegavanje mogućih pogrešaka u fazi planiranja i pri izvođenju radova na izgradnji autonomnog vodovoda, te pomoći da se pravilno odlučite za nabavu potrebne opreme.

Ako želite postaviti pitanje o temi članka ili posjedujete vrijedna znanja koja će pomoći normalizirati tlak vode u sustavu, molimo ostavite svoje komentare u bloku ispod.