Как работает система водоснабжения

Водоснабжение является важной частью инфраструктуры любого населенного пункта. Сети водопровода играют решающую роль в обеспечении доступа к чистой питьевой воде и утилизации сточных вод. В этой статье мы рассмотрим, что такое сети водопровода, их классификацию, устройство, различные типы водопроводов, а также особенности их работы.

Классификация сетей водопровода

Сети водопровода представляют собой комплекс инженерных сооружений, включающих:

водозаборные сооружения,
водонапорные башни,
насосные станции,
водопроводные трубопроводы,
водомерные устройства и другое оборудование, предназначенное для транспортировки питьевой воды от источника к конечным потребителям.

Сети водопровода могут быть классифицированы по различным критериям.

По способу подачи воды:

Гравитационные сети: вода в таких сетях движется под действием силы тяжести. Она поступает в систему с высоких точек и постепенно спускается к нижележащим точкам. По мере необходимости могут использоваться насосные станции для поддержания нужного давления в сети.
Принудительные сети (нагнетательные): в этом случае вода передвигается через сеть с помощью насосов или других технических устройств, что позволяет доставлять воду в те места, которые находятся выше уровня источника или создавать необходимое давление в сети.

По назначению:

хозяйственно-бытовые – по которым поставляется вода, пригодная для питья и бытового использования;
технические – которые доставляют воду средней степени очистки до промышленных объектов, для использования в технических нуждах;
пожарные –.необходимые для пожаротушения.

По принадлежности:

Коммунальные сети: эти сети принадлежат городским или муниципальным органам управления и обслуживают население городов и городских поселений. Они включают в себя главные водопроводы, распределительные сети и внутрисетевые линии до домов и зданий.
Промышленные сети: эти сети построены для обеспечения нужд промышленных предприятий и организаций. Они могут быть отдельными сетями или отделенными ветвями от коммунальных сетей.

По типу транспортных сооружений:

Магистральные водопроводы: это крупные трубопроводы, предназначенные для перевозки воды на большие расстояния. Они соединяют источники воды (реки, озера, водохранилища) с локальными или распределительными сетями.
Распределительные сети: это сети, которые распределяют воду по конкретным районам или улицам. Они обычно связаны с магистральными водопроводами и обслуживают различных потребителей, такие как дома, офисы и предприятия.
Внутрисетевые линии: это небольшие трубопроводы, которые доставляют воду от распределительных сетей до конечных потребителей. Они обычно проложены под землей и присоединяются к зданиям и домам.

Кроме того, сети водопровода делятся на городские и местные, в зависимости от размера населенного пункта, который они обслуживают.

Классификация сетей водопровода нужна специалистам в области градостроительства, инженерии и управления водными ресурсами в понимании основных принципов функционирования и проектирования сетей водопровода. Она также помогает городским и муниципальным органам управления сетями водоснабжения в оптимизации процесса обеспечения населения водой и устранении возникающих проблем.

Устройство сетей водоснабжения

Сеть водоснабжения начинается с источника воды, который может быть рекой, озером, подземным источником или водохранилищем. Вода из источника проходит путь к конечным потребителям через сложную сеть трубопроводов и сооружений, включая насосные станции, резервуары, фильтры и дренажные устройства.

Основные компоненты системы водоснабжения включают:

Насосные станции. Отвечают за подачу воды от источника к потребителям. Насосы снабжают воду достаточной скоростью и давлением для поддержания непрерывного потока.
Трубопроводы. Сеть трубопроводов состоит из различных диаметров труб, которые переносят воду от насосных станций к потребителям. Трубы могут быть выполнены из различных материалов, таких как пластик, сталь, чугун или асбестоцемент.
Резервуары. Используются для хранения воды и поддержания постоянного давления в системе. Они позволяют компенсировать временные неравномерности в потреблении воды и обеспечить резервные запасы в случае аварий или ремонта.
Фильтры и очистные станции. Очистка воды является важным этапом в системе водоснабжения. Фильтры удаляют загрязнения, хлор и другие вредные вещества, чтобы обеспечить качественную питьевую воду для потребителей.
Дренажные устройства. Предназначены для удаления сточной воды и отвода дождевой воды от улиц и зданий. Дренажные системы предотвращают затопления и помогают поддерживать сухость вокруг основных объектов инфраструктуры.

Устройство сетей водоснабжения требует тщательного планирования, инженерных расчетов и систематического обслуживания. Критически важно, чтобы инфраструктура была надежной, эффективной и экологически устойчивой, чтобы обеспечить постоянное поступление чистой воды для всех потребителей.

Типы водопроводов

Элементы водопроводов могут быть выполнены из различных материалов.

Металл. Металлический водопровод является одним из самых долговечных типов систем. Обычно используются сталь или чугунные трубы. Они обладают высокой прочностью и способны выдерживать высокое давление. Однако, они могут подвергаться коррозии со временем, что может потребовать замены труб.
Пластик. Пластиковые водопроводные системы, такие как полипропилен (PPR) или поливинилхлорид (PVC), все более популярны из-за их легкости и долговечности. Они не подвержены коррозии и более устойчивы к химикатам, чем металлические трубы. Пластиковые водопроводные системы также проще устанавливаются и требуют меньше времени на монтаж.
Комбинированные материалы. Комбинированный водопровод сочетает в себе как металлические, так и пластиковые трубы. Обычно металлические трубы используются для соединения на больших расстояниях, а пластиковые трубы используются внутри помещений. Это позволяет сократить стоимость установки и обеспечить эффективность системы.
Гибкие материалы. Гибкие водопроводные системы обычно состоят из пластикового или резинового материала, который обладает гибкостью и прочностью. Они легко устанавливаются и могут быть использованы в труднодоступных местах или для соединения криволинейных поверхностей. Гибкие водопроводы также способны поглощать вибрации, что может снизить шум и уровень вибрации в системе.
Керамика. Хотя керамические водопроводы уже не столь распространены, они все же используются в некоторых регионах. Керамические трубы обладают высокой стойкостью к химическим веществам и коррозии. Однако они более хрупкие и требуют более сложной установки.

Читайте: Инструкция по снятию крана-буксы с душа: пошаговое руководство

Каждый из этих типов водопроводных систем имеет свои плюсы и минусы. При выборе типа водопровода необходимо учитывать местные условия, бюджет, требования к долговечности и удобству эксплуатации.

Особенности работы сетей водоснабжения

Работа сетей водоснабжения происходит слаженным взаимодействием множества компонентов, от источников воды до конечных потребителей.

Главные особенности работы сетей водоснабжения:

Работа сетей водоснабжения требует постоянного контроля и поддержания функциональности. Только при соблюдении всех особенностей и требований возможно обеспечение эффективной и бесперебойной подачи воды для удовлетворения потребностей населения и инфраструктуры.

Как учебное оборудование способствует пониманию устройства сетей водоснабжения

Изучение и понимание устройства сетей водоснабжения и принципов их работы является важным шагом в обеспечении эффективного и надежного водоснабжения для общества. Для более глубокого изучения устройства сетей водоснабжения в профессиональных учебных заведениях необходимо использовать специальное оборудование, которое даёт представление об устройстве сетей водоснабжения.

Компания Диджитех предлагает учебные стенды, которые детально показывают внутреннее устройство систем водоснабжения и водоотведения. Это помогает учащимся визуализировать работу сетей, научиться разбираться в принципах их работы, совершенствовать свои навыки и в дальнейшем применять полученные знания на практике.

Особенности системы водоснабжения в многоквартирном доме

Создать из этих блоков единый слаженно работающий комплекс – непростая задача, которая требует принятия целого ряда решений. Для этого необходимо составить детальный проект с указанием места размещения каждого элемента. Для начала важно определиться с типом внутриквартирного расположения трубопровода.

Типы разводок

Схема эффективного водоснабжения многоквартирного дома (МКД) выбирается из трёх возможных вариантов систем.

Последовательная

Наиболее простая в реализации, требующая минимальных затрат материалов, времени, усилий. Применяется в большинстве современных комплексов. Наилучшим образом проявляет свои достоинства в квартире многоэтажки с двумя-четырьмя точками разбора.

Последовательное подключение водопровода предполагает наличие одной общей магистрали, к которой посредством специальных фитингов – тройников подсоединяются потребители: душ, умывальник, раковина. Такая схема экономична. Минимальное количество труб удобно размещать в пределах небольшого пространства, чтобы они не пересекались с коммуникациями водоотведения, отопления. Однако она имеет ряд недостатков

падение давления на отдалённых от стояка участках, что становится причиной недостаточного напора
проблемы с проведением ремонтных работ, приходится полностью отключать подачу в квартире
сложность обнаружения протечки, ведь все элементы находятся на одной линии

Схема последовательного водопровода в многоэтажном доме представлена на рис.1.

Коллекторная

Более современная комфортная в эксплуатации разводка. Она предполагает подключение каждой точки разбора к распределительной гребёнке отдельной трубой. Для холодной и горячей воды имеется свой коллектор. Монтаж системы выполняется сложнее, дольше, чем предыдущей. Коммуникации могут прокладываться только скрытым способом, иначе они испортят интерьер помещений.

В пяти-, девятиэтажных домах, возведённых в прошлом веке, схема не использовалась из соображений экономии на материалах. В новостройках она находит применение для жилья с двумя-тремя санузлами. Её преимущества

равномерное распределение напора между всеми потребителями даже при одновременном открытии кранов
возможность регулирования, отключения одной точки без остановки работы системы
эстетичность, обусловленная тем, что трубы, фитинги, арматура располагаются скрыто

Стандартная система коллекторного водоснабжения многоквартирного дома изображена на рис.2.

Комбинированная

Как понятно из названия, объединяет особенности структуры двух предыдущих разводок. Здесь к гребенке подводится несколько линий. Каждая объединяет 2-3 точки разбора, присоединённые тройниками. В другом варианте часть потребителей подключается по одной схеме, часть – по другой (рис.3). Так появляется возможность сэкономить на трубах, фитингах в разветвлённой системе.

При этом преимущества коллекторной разводки сохраняются.

На этапе формирования разводки отопление, водоснабжение и водоотведение частных домов, коттеджей и многоэтажек не слишком отличается, чего нельзя сказать о схеме поступления ресурсов.

Как обеспечивается подача в МКД

Для эффективного решения этой задачи было разработано два способа.

Центральный

Наиболее часто применяется в городских условиях, так как проще, дешевле в реализации. Источником здесь выступает поверхностный водоём, расположенный в удалении от каналов сброса отходов. Комплекс состоит из

высокомощной насосной станции для подъёма природного ресурса
очистных сооружений, где он проходит многоступенчатую обработку для доведения до питьевого состояния
резервуаров для хранения подготовленных отфильтрованных объёмов
распределительной сети трубопроводов, идущих от центрального хранилища к многоквартирным домам

Подробнее ознакомиться со схемой можно на рис.4.

С водонапорной башни

Более дорогостоящая система подачи, чаще применяемая для коттеджей в несколько этажей. Источником тут выступает артезианская скважина, отличающаяся чистотой. Такое водоснабжение для жилого дома также состоит из ряда компонентов

насосное оборудование
система фильтрации
кессон, представляющий собой герметичный металлический отсек, располагающийся на глубине около 2 м под землёй. Через него проходит труба, поднимающая жидкость из скважины
накопительный резервуар, находящийся на значительной высоте. Чем она больше, тем интенсивнее напор в системе. Ёмкость оснащается поплавковым датчиком, который позволяет поддерживать уровень заполнения неизменным

Читайте: Как правильно выбрать идеальную ванную: советы и рекомендации

Организация водоснабжения от башни гарантирует постоянно высокое давление в трубопроводе (рис.5). О понижении уровня жидкости в баке сигнализирует поплавок, на насос передаётся команда запуска. Он подкачивает в резервуар необходимый объём, восстанавливая нарушенный баланс.

Как устроено и работает водоснабжение многоквартирного дома

Главная распределительная магистраль, идущая между зданиями, прокладывается под землёй. Поэтому вход системы располагается в техническом помещении, чаще всего подвале пяти-девятиэтажки. Он оснащается запорной арматурой (заслонкой, шаровым краном) для возможности отключения от общей линии. Там же врезаются измерительные и сбросные вентили. Для разводки в последние годы применяются полимерные трубы, зарекомендовавшие себя как гигиеничные, выносливые, неподверженные коррозии.

Далее размещается водомерный узел со счётчиками потребления, которые устанавливаются с отсечной арматурой. Перед ними врезается фильтр-грязевик. Данное оборудование рекомендуется монтировать с байпасом, хотя этого требования не всегда придерживаются.

Чтобы устройство горячего, холодного водоснабжения в многоквартирном доме была максимально эффективным, необходима установка подкачивающего оборудования – насоса. Он также должен располагаться на обводной линии. После него прокладывается горизонтальная труба-розлив, ведущая к вертикальным стоякам. Она фиксируется на опорах или хомутах.

Её диаметр составляет 40-75 мм и рассчитывается в зависимости от объёма пикового потребления. На рисунке 6 изображена система водоснабжения в многоквартирном доме и примерная схема разводки всех коммуникаций.

Размещение стояков девятиэтажного МКД

Вертикальные участки трубопровода проходят через перекрытия здания и служат связующим звеном между розливом и разводкой внутри квартир. Для их нормального функционирования достаточно размера 20-32 мм. Расположение стояков выполняется по одной из трёх схем

один на потребителя. Стандартный часто используемый вариант
два на квартиру. Применяется для большого по площади жилья, где кухня значительно удалена от санузла
один на двух потребителей. Возможно, если ванные комнаты соседей располагаются за стеной. Для этого стояк оснащается горизонтальным отводом

Выяснив, как подается и потребляется вода в многоквартирном доме, собственник жилья сможет понять, почему возникают те или иные проблемы с качеством обслуживания, и как найти пути их решения.

Действующая система водоснабжения: схема и обзор комплектующих

В статье рассмотрим устройство и работу действующей системы водоснабжения частного дома и на этом примере подробно разберём комплектующие, из которых она состоит. Будет приведен список из 8 конкретных комплектующих, даны их артикулы, описано назначение и особенности использования.

Обзор на систему водоснабжения и используемые комплектующие смотрите в нашем видеоролике. официальный канал UNIPUMP

Информация о системе водоснабжения:

Скважина: 33 метра, зеркало воды – 10 метров.
Расстояние от скважины до дома: 7 метров.
Точки водоразбора: 2 санузла, ванна, раковина, душевая кабина, посудомоечная и стиральная машина, бочка для полива.
Все оборудование установлено в кессоне.

Главные комплектующие системы водоснабжения

В рассматриваемой системе водоснабжения частного дома можно выделить 8 главных компонентов, вот список:

Погружной насос для скважины UNIPUMP ECO MIDI-2
Ниппель латунный: 1"x1¼"
Обратный клапан латунный: 1”
Фитинг для ПНД-труб: переход на наружную резьбу Ø32×1"
ПНД-труба: ПЭ100 SDR 13,6-32х2,4
Оголовок скважинный: АОС-133-32 (БЭЗ)
Гидроаккумулятор: 5 л
Автоматика для насоса: ВАРУНА

Как устроена и работает система водоснабжения

Для подъема воды из скважины используется насос ECO-MIDI-2 (поз. 1). Чтобы вода не могла вернуться обратно в скважину при выключении насоса, установлен обратный клапан (поз. 3). Для его соединения с насосом, используется ниппель (поз.

2), который позволяет перейти с внутренней резьбы насоса G1¼" на наружную G1".

Следующим шагом необходимо провести напорную ПНД-трубу через скважинный оголовок АОС-133-32 (поз. 6) и установить его на верхнюю часть обсадной трубы с наружным диаметром 125 мм. После установки оголовка необходимо закрепить в нем напорную ПНД-трубу – делается это с помощью специального фитинга.

При первом запуске системы необходимо с помощью панели на частотном преобразователе ВАРУНА настроить рабочее давление и параметры работы насоса. После этого насос будет поддерживать постоянное давление воды из точек водоразбора, независимо от числа открытых кранов в системе.

При использовании воды, насос автоматически включается при открытии крана. После закрытия крана — насос выключается через определенное время, причем время остановки можно настроить в диапазоне от 3 до 30 секунд.

1. Погружной насос для скважины

Описание и назначение

Насос ECO MIDI-2 — это главный элемент системы водоснабжения частного дома. По конструкции насос является центробежным и предназначен для подъема воды из скважины с внутренним диаметром обсадной трубы не меньше 98 мм.

Преимущества и особенности использования

Насос поставляется с 30-метровым кабелем. Двигатель насоса маслонаполненный, используется белое минеральное масло, которое безопасно для контакта с водой, дополнительно двигатель оборудован встроенной термозащитой, которая отключит его при перегреве – благодаря такой конструкции обеспечивается высокая надежность насоса и длительный срок службы.

Технические характеристики

Электрическая сеть: ~230 В, 50 Гц
Потребляемый ток: 3,7 А
Мощность: 0,55 кВт
Максимальный напор: 73 м
Максимальная производительность: 3 м 3 /час или 50 л/мин
Максимальная глубина погружения под воду: 100 м
Диаметр насоса: 91 мм
Присоединительный размер: G1¼"
Гарантия: 24 месяца

Читайте: Что такое рум-тур и зачем он нужен

2. Переходной ниппель

Ниппель используется для соединения двух элементов с резьбой. Он также позволяет перейти с одного диаметра резьбы на другую. В нашем примере используется ниппель латунный: 1"x1¼" для соединения обратного клапана с насосом. Ниппели изготавливаются из латуни и обеспечивают надёжное соединение.

3. Обратный клапан

Описание и назначение

Обратный клапан применяется, чтобы не допустить возврата жидкости обратно в скважину после отключения насоса. Он автоматически открывается и закрывается в зависимости от потока жидкости и обеспечивает таким образом движение жидкости в одном направлении. Также обратный клапан удерживает столб жидкости, поддерживая в трубах постоянное давление при выключенном насосе и предотвращает повреждение оборудования из-за гидроудара.

Преимущества и особенности использования

Главное преимущество обратного клапана – это его автоматическая работа, то есть нет необходимости вручную открывать или закрывать клапан; он самостоятельно открывается или закрывается при потоке жидкости.

Для эффективной работы клапана, важно установить его в правильном направлении относительно направления потока воды. На корпусе клапана имеется стрелка, указывающая на направление движения воды, которому должен соответствовать монтаж устройства. При установке клапана всегда ориентируйтесь на эту стрелку.

4. Фитинги для соединения

Описание и назначение

Фитинги UNIPUMP применяются для соединения и разветвления ПНД-труб в системах питьевого и технического холодного водоснабжения. С помощью фитингов можно соединить ПНД-трубу с другими элементами системы, присоединить дополнительные комплектующие, изменить направление трубы или перейти с одного диаметра на другой.

Преимущества и особенности использования

Фитинги универсальны, изготавливаются из коррозийно-устойчивых материалов и выпускаются различных типов и размеров, чтобы каждый смог найти подходящий вариант для своего проекта. Они обеспечивают прочное и надежное соединение, не требуют обслуживания и имеют длительный срок службы.

5. ПНД-труба

Описание и назначение ПНД-трубы (трубы из полиэтилена низкого давления) используются в системах водоснабжения для транспортировки воды от источника (скважина) к месту использования. Преимущества и особенности использования ПНД-трубы от UNIPUMP надежны, устойчивы к коррозии и имеет длительный срок службы. Они изготавливаются из высококачественного первичного полиэтилена с показателем ПЭ100 и соответствует всем требованиям ГОСТ 18599-2001.

Установка ПНД-трубы в системе водоснабжения происходит с использованием фитингов, которые обеспечивают прочное и герметичное соединение трубы с другими элементами системы. Процесс монтажа прост и не требует значительных затрат времени.

6. Оголовок скважинный

Описание и назначение Оголовок скважинный – необходимый компонент системы водоснабжения, который обеспечивает герметичность верхней части обсадной трубы скважины, предотвращает попадание посторонних предметов и также служит для присоединения к нему напорной трубы, электрокабеля и страховочного троса, что значительно упрощает процесс монтажа/демонтажа насоса.

Преимущества и особенности использования

При выборе скважинного оголовка важно обращать внимание на его размеры и маркировку, чтобы они соответствовали параметрам обсадной трубы.

7. Гидроаккумулятор

Описание и назначение

Гидроаккумулятор выполняет важную функцию в системе водоснабжения. Он служит для защиты оборудования системы от гидроударов, накопления воды и уменьшения количества включений/выключений насоса. Все это продлевает срок службы оборудования.

Преимущества и особенности использования

Для присоединения к системе, гидроаккумулятор оборудован резьбой. Мембрану в гидроаккумуляторе можно заменить, что увеличивает срок службы всего устройства в целом. Необходимо также следить за давлением в гидроаккумуляторе. При необходимости его можно скорректировать с помощью автомобильного насоса.

8. Автоматика для насоса

Описание и назначение Чтобы автоматически управлять работой насоса и обеспечить его защиту, используется специальная автоматика. В качестве такого устройства был применен частотный преобразователь Варуна, основная задача которого оптимизировать работу насоса таким образом, чтобы в системе поддерживалось постоянное давление, независимо от объема потребляемой воды.

Функциональные возможности

Поддержание в системе водоснабжения постоянного, заданного пользователем, давления.
Обеспечение энергосбережения, благодаря регулированию потребляемой насосом мощности в зависимости от расхода воды.
Плавный пуск и остановка насоса.
Защита насоса от работы в режиме «сухого хода» (по потоку и давлению).
Автоматический перезапуск насоса в случае возникновения «сухого хода» и возобновление работы при появлении воды.
Защита системы водоснабжения от избыточного давления.
Защита насоса от пониженного (ниже 170 В) и повышенного (выше 255 В) напряжения в линии электропитания.
Контроль рабочего тока насоса.
Защита от токов короткого замыкания в выходной цепи инвертора.
Информирование о наличии утечек в системе.
Защита от перегрева силовых элементов инвертора.
Индикация текущих параметров системы водоснабжения и работы насоса на цифровом дисплее.
Отображение на цифровом дисплее сообщений о возникновении аварийной ситуации и сработавшей защите.

Система водоснабжения частного дома — это сложная инженерная система, состоящая из насоса, трубопроводов, различных соединительных элементов и клапанов — все эти элементы играют важную роль и работают в едином ритме, чтобы обеспечивать пользователя водой. Чем сложнее система, тем больше комплектующих требуется для её реализации. Выбор всех комплектующих от одного производителя — это гарантия качества и совместимости элементов системы, что также обеспечивает оптимальную работу системы в целом.