Виды систем водоснабжения и ее составляющих: насосных станций, труб, источников

Источники водоснабжения

Источники могут быть поверхностными или глубинными. К первым относят озера, реки, пруды, водохранилища, ко вторым – скважины и колодцы.

Требования к водоснабжающим источникам:

получение нужных объемов воды с учетом увеличения возможного водорасхода;
бесперебойное обеспечение населения;
достижение максимального качества методом простого и недорогого очищения;
водообеспечение с малым расходом средств;
минимальное воздействие на экосистему.

К подбору источника подходят ответственно, ведь он обусловливает характер системы, определяющий затраты на ее монтаж и работу.

Насосное оборудование

Чтобы обеспечить подъем воды из источника, может использоваться один из видов насосного оборудования. Классификация насосов достаточно обширна – встречаются погружные и поверхностные изделия, а также вихревые, консольные и готовые насосные станции. Чтобы знать, какое водоснабжение выбрать для частного дома, нужно обязательно рассмотреть разные виды насосов и их параметры.

Выбирая насос для автономного водоснабжения, нужно учитывать следующие параметры:

Дебит источника. Значение данного параметра должно быть выше, чем объем воды, потребляемый жильцами. Чтобы точно знать, как правильно провести воду в дом, нужно заранее позаботиться обо всех необходимых расчетах.
Тип водозаборного сооружения и глубину водоносного слоя. При эксплуатации источников глубиной менее 8 м, используются поверхностные насосы центробежного типа, которые размещаются в подвале или подземной камере. Если мы делаем водопровод в частном доме, используя в качестве источника воды более глубокие разработки, то подойдет лишь мощное погружное оборудование.
Требуемый напор в системе. Итоговое значение напора насосного оборудования получается в результате суммирования трех параметров – высоты подъема воды от колодца до самого высокого сантехнического прибора, потери напора при достижении самой высокой точки и требуемой величины напора в данной точке.
Расход воды. Данный параметр рассчитывается в зависимости от количества сантехнических устройств, подключенных к автономному водоснабжению, и числу людей, проживающих в доме. Расчетный расход воды напрямую влияет на мощность насоса.

Насосы поверхностного типа часто комплектуются напорными баками и автоматикой, что превращает их в полноценные рабочие станции

При выборе насосного оборудования, независимо от типа, нужно обратить внимание на наличие защиты от работы в случае отсутствия воды – в таком случае устройство не будет перегреваться и ломаться раньше положенного срока.. Отдельного упоминания заслуживает эжектор

Данный прибор существенно упрощает работу насосного оборудования при выкачивании воды с больших глубин. Благодаря эжектору, подключенному к насосу, достигается увеличение мощности насосного оборудования, и на откачку воды уходит гораздо меньше энергии.

Отдельного упоминания заслуживает эжектор. Данный прибор существенно упрощает работу насосного оборудования при выкачивании воды с больших глубин. Благодаря эжектору, подключенному к насосу, достигается увеличение мощности насосного оборудования, и на откачку воды уходит гораздо меньше энергии.

Схемы начальной станции второго подъема

По своему исполнению, комплексы второго подъема аналогичны таким же станциям первого подъема. Исключением является лишь первый либо начальный комплекс, который подает носитель в стартовый участок канала.

Оборудование комплекса отбирает жидкость из расширенного участка канала и по трубам небольшой длины закачивается в водовыпускной модуль, далее в напорный резервуар и в следующую часть открытого водовода. Аналогичным образом функционируют комплексы ирригации.

Так как предполагается транспортировка воды на значительные расстояния, насосам требуется создавать давление, достаточное для преодоления гидравлического сопротивления на первичном участке водовода. Поэтому давление внутри труб водовода, расположенного между насосной станцией и первым промежуточным комплексом, достаточно велико. К качеству труб применяются повышенные требования, что отражается на их стоимости.

Если водовод имеет достаточно большую протяженность, то для снижения давления внутри труб участок разбивается на несколько фрагментов с установкой в начале каждой зоны повышающего давление комплекса. Причем каждая станция берет воду из безнапорной емкости. Резервуары нужны для устранения возможностей образования вакуумной пробки, приводящей к гидроудару. Кроме того, резервуары могут использоваться в качестве регулирующей емкости.

Виды насосных станций

насосная станция г. Воткинск

Задача насосной станции подать в трубопровод достаточное количество воды. Без насосной невозможно организовать механическую доставку воды потребителю.

Виды насосных станций водоснабжения делятся на:

производственные,
бытовые.

Промышленный или производственный вид насосных станций водоснабжения работает с большими объемами воды. Находясь под высокой нагрузкой, они снабжены дублирующими агрегатами, мощными вакуумными и циркуляционными насосами. Они надежны, а их ремонт осуществляется путем замены элементов.

Бытовые виды насосных станций водоснабжения:

автоматические,
самовсасывающие.

В бытовых насосных давление воды контролируется особым видом мембранного бака гидроаккумулятором для водоснабжения. Различаются следующие виды гидроаккумуляторов для водоснабжения:

вертикальные,
горизонтальные.

В автоматических насосных эта функция выполняется электронной системой управления.

Устройство и принцип работы насосной станции

Отличается ли чем-нибудь насосная станция от обычного электронасоса и, если да, в чем ее преимущества?

Во-первых, насосная станция способна обеспечить хороший напор, необходимый для полноценного снабжения водой дома и участка.

Во-вторых, система эта полностью автоматизирована и может работать без постоянного контроля со стороны владельца – один раз смонтировал, и можно не вспоминать о ней, пока не придет срок профилактического осмотра и проверки.

Осознанный выбор насосной станции будет невозможен, если не уделить должного внимания ее устройству и базовым составляющим.

Основными конструкционными элементами насосной станции являются соединенные между собой поверхностный насос и гидроаккумулятор (напорный гидробак), а также автоматическое реле давления, управляющее работой насоса. Для автономного функционирования системы этого недостаточно

Но о назначении и устройстве дополнительных компонентов мы поговорим чуть позже, сейчас же сосредоточим свое внимание именно на основных элементах конструкции

Устройство насосной станции

1. Электрический блок.2. Выходной штуцер.3. Входной штуцер.

4. Электродвигатель.5. Манометр.6. Реле давления.

7. Шланг соединяющий помпу и ресивер.8. Гидроаккумулятор.9. Ножки для крепления.

«Сердцем» насосной станции является насос. Конструкционный тип используемого насоса может быть практически любой – вихревой, роторный, винтовой, осевой и т.д. – но для бытового водоснабжения, как правило, используют насосы центробежного типа, отличающиеся простотой конструкции и высоким КПД.

Второй важный конструкционный элемент насосной станции – гидроаккумулятор – представляет собой, по сути, накопительный бак (что собственно и следует из его названия). Однако назначение гидроаккумулятора заключается не только в накапливании закаченной воды.

Без этого элемента насос бы включался/выключался слишком часто – каждый раз, когда пользователь повернет кран на своем смесителе. Отсутствие гидроаккумулятора негативно сказалось бы и на напоре воды в системе – вода то текла бы из крана тонкой струйкой, то хлестала бы слишком бурным потоком.

Как насос, гидроаккумулятор и реле давления, собранные воедино, способны в автоматическом режиме обеспечивать нас водой?

Разберемся в принципе действия насосной станции.

Насос при включении начинает закачивать воду, заполняя ею накопительный бак. Давление в системе при этом постепенно возрастает. Работать насос будет до тех пор, пока давление не достигнет верхнего порогового значения. При достижении заданного максимума давления сработает реле, и насос выключится.

Что произойдет, когда пользователь откроет кран на кухне или начнет принимать душ? Водопотребление приведет к постепенному опорожнению гидроаккумулятора, а значит, и к снижению давления в системе. Когда давление упадет ниже установленного минимума, реле автоматически включит насос, и он начнет вновь закачивать воду, компенсируя ее расход и нагнетая давление до верхнего порогового значения.

Верхний и нижний пороги, при которых срабатывает реле давления, устанавливаются на заводе. Пользователь, однако, имеет возможность внести небольшие коррективы в работу реле. Необходимость в этом может возникнуть, например, если требуется увеличить напор воды в системе.

Благодаря тому, что насос, входящий в состав насосной станции не работает непрерывно, а включается лишь время от времени, износ оборудования минимализирован.

Небольшое видео показывающее принцип работы насосной станции:

Санитарно-технические работы

§ 80. Схемы хозяйственно-питьевого водоснабжения

Водоснабжение населенных мест осуществляется из
открытых или закрытых источников водозабора.

Схема хозяйственно-питьевого водоснабжения с
водозабором из реки показана на рис. 151. Водозабор из
реки обычно осуществляют по течению реки выше
населенных пунктов и промышленных предприятий,
расположенных на берегах, где река не загрязнена сточными
водами. Вода через водоприемник 1 забирается из реки и
самотеком по трубам 2 поступает в береговой колодец 3.

Из колодца 3 насосной станцией 4 первого подъема
вода подается в очистные сооружения 5, в которых она
отстаивается, фильтруется и дезинфицируется.

Рис 151. Схема хозяйственно-питьевого водоснабжения с водозабором из реки:
1 — водоприемник, 2 — трубы 3 — колодец, 4 — насосная станция первого подъема, 5 — очистные сооружения, 6 — резервуар чистой воды, 7 — насосная станция второго подъема, 8 — водоводы, 9 — водонапорная башня, 10 — городская сеть водопровода, 11 — внутренняя водопроводная сеть здания

Из очистных сооружений вода поступает в запасные
регулирующие резервуары 6 чистой воды. Из
резервуаров вода насосной станцией 7 второго подъема по
водоводам 8 подается в резервуар водонапорной башни 9,
расположенной выше самого высокого здания района, и
далее в городскую сеть 10. Из городской сети вода через
распределительную сеть поступает во внутренние
водопроводные сети 11 здания.

Водонапорная башня служит для создания запаса
воды и поддержания требуемого напора в сети. В часы
наименьшего потребления воды, обычно в ночное время,
резервуар заполняется водой. В часы наибольшего
потребления вода, накопившаяся в резервуаре башни,
поступает в сеть вместе с водой, подаваемой насосами.

Если непосредственно у берега глубина такова, что
обеспечивается забор воды, то следует применять
береговые водозаборы совмещенного типа. При заборе
малых расходов воды допускается применение раздельных
типов водозабора в составе берегового водоприемника,
всасывающих труб и насосных станций.

В отдельных системах водоснабжения насосные
станции первого и второго подъема могут быть размещены в
одном помещении. В этих системах водозаборные
самотечные устройства с колодцами заменены
всасывающими трубопроводами, а вода насосами станции второго
подъема подается непосредственно в городскую сеть.

Если источником водоснабжения являются артезианские
скважины, очистные сооружения обычно не делают.

Схема хозяйственно-питьевого водоснабжения с
водозабором из артезианских скважин показана
на рис. 152. Вода из артезианских скважин 1
подается в резервуар 2, откуда насосами станции 3 по
трубопроводам 4 подается в водонапорную башню 5 и
по городской разводящей сети б трубопроводов
поступает в здания. Для забора подземных вод применяют и
другие типы водозаборных сооружений: шахтные
колодцы, горизонтальные водосборы, трубчатые колодцы и др.

Рис 152. Схема хозяйственно-питьевого водоснабжения с водозабором из артезианских скважин:
1 — артезианские скважины, 2 — резервуар, 3 — насосные станции, 4 —
трубопроводы, 5 — водонапорная башня, 6 — городская сеть водопровода

Городскую сеть водопровода, предназначенную для
транспортирования воды и распределения ее между
потребителями по всему городу, прокладывают по
кольцевой (замкнутой) или тупиковой (разветвленной) схеме.

Кольцевая сеть (рис. 153) состоит из системы
смежных замкнутых контуров или колец с боковыми
ответвлениями.

Рис. 153. Схема городской кольцевой водонапорной сети

Тупиковая сеть (рис. 154) представляет собой
магистральную линию с боковыми ответвлениями,
предназначенными для питания отдельных потребителей.

Рис. 154. Схема городской тупиковой водонапорной сети

Преимущество кольцевой сети заключается в том,
что она обеспечивает питание каждой точки с двух
сторон. Вследствие этого возможно бесперебойное
водоснабжение в случае аварии на каком-либо участке
кольца, который выключают для ремонта. Кроме того, в
кольцевой сети вода все время движется, что
препятствует замерзанию ее в зимнее время. Благодаря этим
достоинствам наибольшее применение получили кольцевые
водопроводные сети.

Основные источники пожарного водоснабжения

Для правильного обеспечения пожарной безопасности промышленных предприятий, гражданских объектов и жилой инфраструктуры в обязательном порядке проектируются системы пожарной безопасности с учетом возможной потребности в воде, как основном средстве пожаротушения. Для нормального использования системы важным является вопрос источников водоснабжения, по которым и можно провести первичную классификацию систем пожарного водопровода.

Проще говоря, это классификация источников воды, откуда будет она подаваться для тушения пожара.

Основными источниками забора воды и транспортирования ее к месту тушения пожара будут:

Открытые естественные водоемы;
Искусственные водные сооружения общего назначения;
Специальные водоемы и резервуары, в которых создается запас воды;
Пожарный водопровод.

Использование каждого из перечисленных источников имеет свою специфику и особенности, ведь в каждом конкретном случае просчитываются все возможные варианты использования источника как всей системой, так и ее отдельными составляющими, от простой закачки воды в автомобильную цистерну пожарной машины, до подключения к системе централизованного противопожарного водопровода.

Естественные источники воды – водоемы используются в общей схеме пожарной охраны как отдельного объекта, так целых регионов. Реки, озера, водохранилища и даже морские заливы и моря являются практически неиссякаемым источником воды, а значит, система водоснабжения, основанная на использовании естественного источника воды является наиболее удобной для построения системы пожарного водоснабжения. С другой стороны, для реализации на практике водозабор с реки или озера требует наличия многих составляющих – от прокладки водопроводных труб с постройкой насосных станций, до оборудования подъездов автотранспорта для наполнения цистерн. Именно поэтому такие капиталовложения не всегда оправданы и целесообразны.

Искусственные водные сооружения общего назначения, в число которых входят городские пруды, парковые озера, водохранилища и даже небольшие мелиоративные колодцы используются в основном как резервные источники пожарного водоснабжения. Исключения в этом списке составляют только водоемы с объемом воды свыше 5000 кубических метров. Расчет возможности использования таких источников проводится с учетом сезонного колебания уровня наполнения водоема и возможности забора воды в любых условиях.

Специальные пожарные водоемы и резервуары строятся исходя из необходимости и потребностей предприятий, организаций, отдельных объектов инфраструктуры и жилых кварталов. Резервный подземный водоем или закрытый подземный резервуар оборудуется специально для использования воды из него только для тушения пожара, и ни в коем случае для других целей. Такие водоемы специально проектируются, как часть системы пожарного водоснабжения со всеми необходимыми атрибутами – насосными станциями, подведенными трубопроводами, подъездными путями.

Противопожарный водопровод являет собой систему специально проложенных трубопроводов высокого давления со специально оборудованными точками доступа и забора воды, оборудованными для подключения технических средств пожаротушения. Пожарный водопровод высокого давления, соединенный с системой общего водопровода, в городских условиях сегодня выступает основным средством водоснабжения для ликвидации пожаров.

Разновидности систем водоснабжения

Устанавливаемые системы водоснабжения, либо водопроводы могут классифицироваться еще по таким основным признакам:

По категории обслуживаемых объектов;
По назначению водопроводы могут делиться на хозяйственно-питьевые, производственные, задействованные в тушении пожаров или комбинированные;
По методу подачи бывают самотечные системы и водопроводы с механической подачей жидкости;
По виду используемых источников водопроводы могут классифицироваться на природные, системы, берущие воду из централизованных магистралей после очистки, а также на комбинированные системы;
По территориальному охвату системы водоснабжения могут делиться на местные и централизованные;
Характер применения жидкости в промышленности;
Системы делятся по надежности на 3 основных категории в зависимости от разновидности промышленного объекта.

Базируясь на технико-экономических показаниях, нередко оборудуются комбинированные системы, снабжающие механизмы, задействованные на производстве, и противопожарные системы.

Современные системы водоснабжения могут обслуживать как одно, так и несколько предприятий. Такие водопроводы классифицируются, как групповые.

Принцип работы автономного водоснабжения

В первую очередь нужно разобраться, как устроен водопровод. Вся работа системы водоснабжения сводится к тому, что в дом постоянно подается требуемый объем воды. Смонтированная и запущенная единожды система работает постоянно, а все обслуживание заключается в периодической очистке и контроле. Поскольку система не подключена к централизованному водоснабжению, ее эффективности должно быть достаточно для удовлетворения потребностей всех жильцов. Кроме того, необходимо обеспечить подачу воды во все водозаборные точки.

Автономное водоснабжение частного дома всегда оборудуется механизмами и устройствами, которые обеспечивают самостоятельную работу системы. Одним из таких устройств является гидроаккумулятор. Данный элемент используется в качестве буферной емкости, позволяющей накапливать воду и использовать ее для стабилизации напора. В мембранном баке имеется два отсека, разделенных резиновой мембраной. При наполнении водяной части бака, воздушная камера сжимается, в результате чего давление в ней повышается.

Система водоснабжения частного дома отслеживает все перепады давления, и ее рабочие процессы меняются. Одним из первых элементов, получающих сигнал о сжатии мембраны, является электрическое реле, связанное с насосом. При достаточно высоком давлении насос отключен, и в этом состоянии он поддерживается до тех пор, пока не будет открыт один из кранов. Снижающееся давление приводит к срабатыванию электрореле, насос запускается, и запас воды в гидроаккумуляторе пополняется.

Требования к работоспособности системы. Данный пункт подразумевает формулирование требований, предъявляемых к интенсивности и регулярности водоснабжения. Например, для небольшой дачи вполне подойдет простой накопительный бак, в то время как водоснабжение частного дома нужно превратить в полноценную автономную систему.
Выбор источника воды. В этом параметре кроется масса нюансов. Обнаружив все доступные источники воды, нужно хорошо проанализировать каждый из них, и выбрать наиболее подходящий вариант, от которого можно было бы провести водопровод в частный дом.
Выбор оборудования. Помимо непосредственно выбора сантехники и различных устройств, этот пункт также подразумевает выбор наиболее рациональной схемы прокладки всех инженерных сетей, из которых формируется водоснабжение загородного дома.

Последний пункт, который можно не вносить в общий список – это приобретение качественных комплектующих и грамотный монтаж системы. Эти моменты стоит рассматривать как само собой разумеющиеся, поскольку без гарантии выполнения данных работ рассчитывать на то, что водопровод в частном доме будет нормально работать, бессмысленно.

седьмая ошибка — не устанавливают перекрывающие краны

После того, как трубу провели в земле многие не ставят, перекрывающие краны.

Первый кран нужно обязательно ставить при входе в дом. Труба у нас уже заведена в дом и торчит из пола. Второй кран желательно ставить в колодце, на тот случай, если у вас будет летний водопровод или еще какая-то магистраль пойдет в другие технические помещения.

Если вам нужно будет поменять насос эти экраны очень помогают. поэтому я рекомендую обязательно ставить краны в доме.

Лучше это заложить сразу потому что лесть в колодец, проверьте мне, удовольствие не из приятных. Точнее так — спуститься в него не проблема, но вот подготовительная работа:

снять домик
найти и зафиксировать лестницу
позвать там кореша своего или соседа что он страховал

То есть эти все работы занимают времени достаточно, поэтому чем лишний раз спускаться в колодец, лучше сразу заложить кран, который будет прикрывать у вас всю магистраль и тем самым вы сэкономите много времени

Виды водопроводов

В зависимости от расположения водопровод может быть общим и локальным.

В первом случае осуществляется подача воды в населенные пункты, на предприятия и в другие крупные объекты.

Во втором случае организовывается индивидуальная система для дома или хозяйственного объекта.

Также систему можно разделить на 2 вида:

наружная — подача воды к зданию;
внутренняя — распределение ресурсов между кранами и сантехникой.

Внутренний водопровод

Внутренний водопровод представляет собой сеть из труб, которые проходят внутри здания и ведут коммуникации до точек водозабора. С учетом того, что в наружной системе давление может отличаться, внутреннюю сеть организовывают двумя способами:

Без повышающих насосов. В этом случае вода подается за счет давления во внешнем водопроводе. Сама система состоит из ввода, водомера, труб, стояка и подводки. Дополнительные элементы не требуются. Способ используется для частных домов и многоквартирных домов.
С периодическими и постояннодействующими насосами. Система применима в том случае, если во внешней сети нет необходимого давления для транспортировки жидкости. Также она нужна для поставки воды на удаленные и высокие точки водозабора. Водопровод с насосом устанавливается в зданиях высотой более 50 метров, гостиницах и производственных зданиях.

Водопроводные резервуары — один из главных элементов внутреннего водопровода. Их оборудуют специальными трубами и клапанами. Установка рекомендуется в хорошо освещаемом и вентилируемом здании.

Если проект включает организацию зонального снабжения, то на каждом участке закладывают индивидуальные магистральные линии. Обычно они располагаются в технических этажах.

Внутренние сети делают открытыми с разводкой. Иногда трубы монтируют под стены. Для этого необходима арматура, закрепляющая соединения, и качественная вентиляция.

Водопровод внутреннего типа прокладывают с уклоном 0.002-0.005, за счет чего обеспечивается поставка воды к трубам и приборам. При обустройстве коммуникаций в нижних участках монтируют спускной механизм

Не менее важное значение имеет запорная арматура, которую устанавливают на подводках к сантехническим приборам

Наружный водопровод

Наружная сеть — один из основных элементов водопровода. Она отвечает за транспортировку воды от источника к потребителю.

Центральную водопроводную систему прокладывают на поверхности или под землей. В первом случае процесс менее затратный и занимает меньше времени. Водопровод устанавливают на возвышенной опоре и покрывают утеплителем.

При организации магистрального пересечения трубы прокладывают в туннелях или траншеях.

Устройство наружного водопровода

Наружный водопровод включает комплекс сооружений, необходимых для очистки и хранения воды, а также для обеспечения бесперебойной работы насосов. Вода фильтруется в самом заборе и в наружной сети.

По назначению воды наружная сеть подразделяется на три разновидности:

Техническая. Используется для эксплуатации на производственных объектах. Чтобы сэкономить, применяют частичную фильтрацию и впоследствии снова используют отработанную жидкость.
Бытовая. Предназначена для очистки и транспортировки питьевой воды в жилые объекты.
Пожарная. Применяется для организации систем пожаротушения. Кроме основных сооружений система включает спецтехнику и гидранты. Пожарную сеть делают тупиковой, чтобы можно было объединять ее с другими водопроводами.

Водопровод — замкнутая система, состоящая из различных сооружений, предназначенных для добычи, очистки и транспортировки воды до потребителя.

Система состоит из наружных и внутренних сетей. В зависимости от предназначения воды используют разные виды водопроводов. При проектировании водопровода для подачи питьевой воды используют двухэтапную систему очистки

. В производственные объекты подают жидкость, прошедшую частичную обработку, и впоследствии ее снова используют.

Для бытовых и производственных целей используют индивидуальную систему. Пожарные сооружения можно объединять с другими.