Текст книги "Инженерное оборудование для дома и участка"

♦ шланг погружают в колодец (или скважину);

♦ насос подключают к сети;

♦ напорный патрубок соединяют с трубами водопровода.

При эксплуатации насосной станции необходимо располагать ее в отапливаемом помещении или в подвале дома, теплоизолировать насосный шланг и трубу, соединяющую агрегат с колодцем.

Завершая разговор об устройствах, позволяющих поднимать воду на поверхность, необходимо заметить, что в настоящее время говорить об абсолютной чистоте воды (даже и из скважины) не приходится. Поэтому необходимо предпринимать меры для ее очистки, причем средства для нее в каждом конкретном случае должны быть индивидуальными, поскольку определяются качеством воды и потребностями людей. Процесс очистки должен включать несколько этапов, а фильтры должны стоять в определенной последовательности (рис. 23).

Рисунок 23. Типовая схема фильтрации воды в частном доме: 1) ввод водопроводной воды; 2) ввод воды от погружного насоса; 3) насос; 4) пневмобак; 5) фильтр грубой очистки; 6) фильтр обезжелезивания; 7) фильтр умягчения; 8) емкость солерастворителя; 9) угольный фильтр; 10) УФ-стерилизатор; 11) бойлер; 12) подача очищенной горячей воды; 13) подача очищенной холодной воды

После того как разрешена проблема водоснабжения участка, необходимо подвести воду в дом, выполнить разводку трубопровода в кухню, санузел и т. д. Если все было запланировано еще на стадии разработки проекта, то самостоятельно обеспечить дом водой не создает сложности. Но важно знать, какие трубы следует использовать, поскольку от их материала зависит и работа с ними.

Традиционно применяют металлические трубы – стальные, чугунные и медные (когда-то в этот перечень включали и свинцовые трубы, которые, будучи вредными для здоровья, остались в прошлом). Они обладают как достоинствами, так и недостатками.

Поскольку современное жилище оборудовано разнообразной техникой, использующей воду, то при разработке проекта водоснабжения и при монтаже трубопровода необходимо принимать во внимание множество параметров и применять современные материалы и технологии.

Стальные трубы пригодны для холодного и горячего водоснабжения, а также для газопровода, достаточно дешевы, поэтому доступны и прослужат 30–40 лет. Но без цинкового покрытия они ржавеют. Кроме того, стальные трубы отличаются высокой теплопроводностью, поэтому на них образуется конденсат; они тяжелые, поэтому от мастера потребуются и определенные физические усилия (трубы необходимо сгибать, запиливать, на них надо нарезать резьбу и пр.); изнутри стальные трубы не всегда абсолютно гладкие, поэтому постепенно на их поверхности образуются солевые отложения. Для выполнения соединений потребуются муфты, угольники, сварка.

Чугунные трубы, в отличие от стальных, не подвержены коррозии, прочные, устойчивы к перепаду температур, обладают низким коэффициентом расширения, срок их службы составляет 80—100 лет. Их можно использовать не только для водоснабжения, но и для прокладки канализации (для последних целей их используют чаще всего). При монтаже необходимы прокладки и раструбы.

Медный трубопровод относится к классу элитных, что обусловлено длительным сроком его службы (до 70 лет), устойчивостью к коррозии, перепаду температур (функционирует в условиях от -200 до +500 °С), удобен в монтаже (он может включать как высокотемпературную пайку, так и сборку посредством фитингов).

Однако революция в деле устройства водопровода произошла после изобретения труб из полимерных материалов. Преимущества пластиковых труб состоят в том, что они:

♦ долговечны;

♦ безопасны;

♦ устойчивы к переменам погодных условий и УФ-воздействию;

♦ не боятся коррозии;

♦ не теряют тепло при применении в системе горячего водоснабжения;

♦ не подвержены образованию солевых отложений и накипи;

♦ удобны в монтаже.

Из недостатков необходимо отметить такой момент, как невозможность исправить брак путем разборки и устранения дефекта – этот участок должен быть вырезан и смонтирован заново.

Пластиковые трубы представлены следующими разновидностями:

♦ полибутиленовые. Это эластичный, теплопроводный материал, рассчитан на температуру до +90 °С, при монтаже применяют сварку. Срок службы – 45–50 лет;

♦ полиэтиленовые. Трубы прочные, эластичные, но чувствительны к солнечным лучам и ограничены применением для холодного водопровода. При монтаже применяют фитинги и обжим. Срок службы – 50 лет;

♦ полипропиленовые, предназначенные как для холодного, так и для горячего водоснабжения, отопления и канализации, просты в монтаже, дешевы, соединяются с помощью сварки. Срок службы – 50 лет (для холодного водоснабжения), 25 лет (для горячего водоснабжения). Однако для монтажа необходимо иметь специальный паяльник;

♦ поливинилхлоридные. Материал жесткий, имеет незначительный вес, устойчив к УФ-излучению, негорюч, при монтаже трубопровода трубы склеивают. Срок службы – 50 лет.

Рассказ о трубах был бы неполным без информации о таком современном материале для труб, как металлопластик (между двумя слоями пластика помещена тонкая металлическая (алюминиевая) прослойка, по этой причине при соединении необходимо избегать контакта с другими металлами). Трубы из него подходят не только для водоснабжения, но и для отопления. Они гибки, долговечны, отличаются малым весом, рассчитаны на температуру до +95 °С (кратковременно она может подниматься и до +110 °С), не подвержены коррозии и образованию отложений на внутренних стенках. Срок службы – 50 лет. При этом металлопластиковые трубы не переносят гидроудары, требуют периодической проверки герметичности. Имеет значение и достаточно высокая стоимость фитингов.

На монтаже металлопластиковых труб остановимся более подробно, поскольку в последнее время застройщики выбирают именно их.

Металлопластиковые трубы монтируют посредством фитингов, которые бывают резьбовыми (соединение труб осуществляется благодаря давлению, которое возникает на разжимном кольце в процессе завинчивания гайки) и прессующимися (последние являются одноразовыми). Это очень удобно, так как сам процесс исключает необходимость нарезки резьбы и не требует больших временных затрат. Но специфика труб такова, что необходимо строго соблюдать технологию:

♦ для отрезания трубы следует использовать специальные ножницы, поскольку другими инструментами и тем более подручными средствами можно нарушить защитный слой трубы. При этом очень важно, чтобы обрез трубы не имел никаких дефектов (он должен быть ровным), иначе выполнить надежное соединение не удастся, т. е. не избежать образования течи;

♦ при монтаже на штуцере надо использовать уплотнительные кольца, что обеспечит качество соединения. Для недопущения повреждения колец трубу развальцовывают калибратором;

♦ для соединения трубы с фитингом применяют гайку и зажимной хомут. При затягивании гайки необходимо действовать осторожно, не прилагая чрезмерных усилий. Появление характерного потрескивания – сигнал того, что гайка затянута в достаточной степени и хомут плотно обхватил металлопластиковую трубу;

♦ для фиксации металлопластиковой трубы к стене применяют клипсы, размер которых соответствует разным размерам труб. Перед установкой клипс (их прикрепляют к стене саморезами, шурупами и т. п.) следует выполнить разметку, иначе труба окажется проложенной неаккуратно и криво; S если необходимо согнуть трубу под углом 90°, в нее нужно вставить специальную пружину (гибкую внутреннюю (она бывает и внешней) оправку), которая в точке изгиба не даст трубе пережаться;

♦ при монтаже металлопластиковых труб надо помнить об их чувствительности к различным повреждениям (температурным, механическим, ультрафиолетовым). Поэтому открытая прокладка возможна в тех местах, в которых отсутствует риск подобных воздействий.

При скрытой прокладке труб следует предусмотреть доступ к арматуре, для чего устанавливают люки и иное, причем это оборудование не должно иметь острых углов, могущих поцарапать металлопластик.

При прокладке труб через конструкции необходимо применять каналы (гильзы), внутренний диаметр которых на 5—10 мм превышает внешний диаметр металлопластиковой трубы. Зазор между ними заполняют негорючим мягким материалом, не препятствующим продольному смещению трубы.

Итак, после того как решены вопросы с устройством системы водоснабжения, очистки воды и выбраны трубы, можно приступать к прокладке водопровода, имея в виду, что водопроводная сеть включает следующие функциональные узлы:

♦ подъем воды (погружной насос, колодец и т. п.);

♦ фильтрация воды (установка необходимых фильтров);

♦ раздача воды (водонапорный бак, входные раздаточные узлы, разводка труб, установка сливных и запорных вентилей);

♦ канализация (гидравлические стоки, водоприемник, дренажный насос и др.);

♦ нагревание воды для бытовых нужд (электробойлер на кухне, водонагревательная колонка в ванной, душ, кран);

♦ установка блока автоматики для управления бойлером, насосом, колонкой).

Способы подъема и фильтрации воды, разновидности насосов мы рассматривать не будем, поскольку этим вопросам уже уделили достаточно внимания. Это же касается проблем канализации, системы горячего водоснабжения, которые будут представлены далее. Таким образом, речь пойдет о раздаче воды, основным элементом которой является водонапорный бак (как правило, в частных домах для этой цели используют бочку из нержавеющей стали объемом 200 л. При давлении в водопроводе 1,5 атм такая емкость наполняется за 30 мин. Система раздачи воды монтируется по схеме, показанной на рисунке 24.

Рисунок 24. Система раздачи воды для индивидуального дома: 1) погружной насос; 2) обратный клапан; 3) вывод на участок; 4) отвод в теплицу; 5) водонапорный бак; 6) фильтр грубой очистки; 7) фильтр тонкой очистки; 8) ввод в сеть дома; 9) вентиль

В качестве комментария заметим следующее:

♦ перед тем как начать монтаж водопровода, надо выполнить чертеж, отметив на нем расположение сантехнического оборудования, определив применяемые материалы, подсчитав количество фитингов, кранов, погонных метров трубы (разумно приобрести немного больше материалов);

♦ монтаж системы начинают со сборки водоподводящего трубопровода;

При монтаже водопровода лучше укладывать трубы цельным отрезком от коллектора до прибора-потребителя, например до стиральной или посудомоечной машины. Монтаж значительно упростится, если применять готовые каркасные конструкции, оснащенные фитингами.

♦ такие элементы водопроводной системы, как насос, поливочный шланг, слив воды из летнего водопровода, подключаются посредством раздаточного узла, оснащенного обратным клапаном;

♦ для присоединения отводных шлангов необходимо иметь штуцера, которые монтируют на вентилях;

♦ во избежание застоя воды в системе вентиль слива должен располагаться на максимально низком уровне водопроводной сети.

Система горячего водоснабжения

Проблема обеспечения дома горячей водой решается путем установки специального водогрейного оборудования, вмонтированного в систему водоснабжения и представленного двухконтурными котлами отопительных систем, газовыми колонками и электронагревателями (последние бывают прямоточного и накопительного действия).

Проще всего совместить отопление дома и систему горячего водоснабжения, поскольку при этом сразу же отпадает необходимость покупки и монтажа добавочного водогрейного оборудования, ведь один теплогенератор превратится в источник тепла, который будет поддерживать комфортную температуру в доме и снабдит его горячей водой. Если принято такое решение, то совместить отопление с горячим водоснабжением можно согласно схеме на рисунке 25.

Рисунок 25. Принципиальная схема совмещения двух систем – отопительной и горячего водоснабжения: 1, 2, 3) стояк горячего водоснабжения; 4) воздухосборник; 5) котел; 6) отопительный прибор; 7) водопроводный кран подпитки; 8) вентиль

Система функционирует в двух режимах:

♦ если горячая вода не забирается, то система не требует подпитки и вода перемещается в отопительные приборы;

♦ при заборе горячей воды вода из расширительного бака пополняет систему горячего водоснабжения, вследствие чего ее уровень уменьшается. В этот момент активизируется система подпитки, благодаря которой уровень воды в расширительном баке остается на постоянном уровне.

Поскольку расширительный бак выполняет функцию накопителя горячей воды, он должен иметь достаточный объем, стоять на такой высоте, чтобы обеспечивать напор горячей воды в сети. Разборная линия горячего водоснабжения, подключенная к расширительному баку, должна находиться на расстоянии 10–15 см от его дна. Такая предосторожность не позволит выбрать из него всю воду.

Несмотря на ряд преимуществ использования общего теплогенератора, есть и минусы:

♦ режимы теплопотребления у систем отопления и горячего водоснабжения не совпадают: для первой характерно постоянное потребление тепла, у второй есть свои максимумы (утренние и вечерние часы) и минимумы (дневные часы). В связи с этим, потребление горячей воды преобладает над отопительной нагрузкой, что создает определенные неудобства;

♦ установка теплогенератора большой мощности с экономической точки зрения невыгодна, потому что в отсутствие потребности в горячей воде (т. е. когда ею не пользуются) нагрузка на генератор будет недостаточна (при том что расходование топлива будет продолжаться). В таких случаях в момент наибольшей потребности в горячей воде можно отключить теплогенератор от системы отопления, чтобы он только нагревал воду. Такого рода способ эксплуатации теплогенератора скорее следует считать вынужденной мерой, чем удобством;

♦ при наличии общего теплогенератора температура воды в нем не должна превышать 80 °С, чтобы не провоцировать образование на внутренних стенках труб и котла накипи вследствие разложения карбонатных солей, что чревато ожогами.

При выборе оборудования для горячего водоснабжения необходимо учесть ряд факторов, а именно: сколько горячей воды потребуется в день; электрифицирован ли участок; есть ли условия, т. е. открытое место, целый день освещенное солнцем, для установки солнечного коллектора.

Когда потребность в горячей воде постоянна и повышена, как правило, владельцы индивидуальных домов покупке мощного двухконтурного котла предпочитают разработать собственную систему горячего водоснабжения, учитывающую конкретные условия. Здесь нет единого решения для всех, поскольку вариантов множество. Наиболее популярной является система, основанная на одноконтурном отопительном котле, связанном с бойлером (рис. 26).

Рисунок 26. Схема автономной системы горячего водоснабжения: 1) котел; 2) расширительный бак отопительной системы; 3) шаровый кран; 4) циркуляционный насос; 5) бойлер; 6) предохранительный клапан; 7) расширительный бак системы горячего водоснабжения; 8) рециркуляционный насос; 9) фильтр; 10) обратный клапан; 11) устройство для автоматической подпитки системы

Бойлер представляет собой устройство, предназначенное для подогрева воды и поддержания ее при определенной температуре; говоря проще, это водонагреватель со встроенным теплообменником. Конструктивно теплообменники (это устройства, в которых осуществляется передача тепла от горячего носителя (жидкости, газа) к более холодному) бывают различными (кожухо-трубными, секционными и др.), однако в последние годы наибольшее распространение получили пластинчатые теплообменники, которые отличаются компактностью, высоким коэффициентом теплопередачи и КПД, составляющим 99 %.

Обеспечение дома системой горячего водоснабжения невозможно без создания цепей рециркуляции горячей воды. Как правило, это трубопровод, имеющий форму петли, которая направляется от бойлера мимо точек разбора горячей воды и возвращается к бойлеру (рис. 27). Благодаря такой системе, горячая вода вытекает из водоразборного крана уже через 1–2 с, а не через 5—25 с, как это происходило бы, если бы водоразборный кран далеко отстоял от теплообменника. Помимо этого, без создания рециркуляции, в ожидании того, когда из крана потечет горячая вода, огромное ее количество просто стекает в канализацию, т. е. расходуется неэкономно.

Рисунок 27. Цепь рециркуляции горячей воды: 1) бойлер; 2) трубопровод; 3) вентиль разбора горячей воды

Для обеспечения жильцов дома горячей водой устанавливается различное водогрейное оборудование.

1. Газовую колонку, или прямоточный газовый нагреватель, можно встретить практически в каждом доме. Она до сих пор не утратила своей популярности и широко применяется, поскольку позволяет иметь столько горячей воды, сколько нужно, причем в любое время суток. Если дом газицифирован и в него заведена холодная вода, то установка газовой колонки легко решает проблему горячего водоснабжения. При покупке газовой колонки в первую очередь надо обратить внимание на следующие параметры:

♦ мощность, в связи с чем надо знать, что все водонагревательные устройства подчиняются общему правилу, гласящему, что 1 кВт за 1 мин нагревает до 25 °С не более 0,57 л воды. Отсюда следует, что при необходимости иметь большое количество горячей воды надо покупать колонку большой мощности;

♦ производительность;

♦ габариты и конструктивное исполнение;

♦ диаметр трубы подводки;

♦ давление газа в трубопроводе;

♦ наименьшее давление воды на вводе в газовую колонку;

♦ число точек разбора горячей воды;

♦ установленное сантехническое оборудование;

♦ дизайн и стоимость газовой колонки.

Конструктивно газовая колонка включает корпус, змеевик, газовый и водяной редуктор, пьезо– или электророзжиг (последние модели более экономичны, поскольку колонка включается, когда открывается водоразборный кран, а с его закрытием горение прекращается, благодаря чему газ не расходуется) и автоматику, которая срабатывает, когда падает давление воды или возникают проблемы с тягой в дымоходе. Современные газовые колонки обладают защитой от перегрева, утечки газа, если погасло пламя или пропала тяга.

2. Для нагревания большого количества воды в домах устанавливают напольные газовые водонагреватели – емкостные агрегаты, в которых вода не только нагревается мощной газовой горелкой, но и накапливается. При объеме 150 л (стандартный объем – 80– 280 л) такое устройство обеспечит горячей водой три или четыре водоразборных крана. Помимо этого, водонагреватель может выполнять функции отопительного котла.

Водонагреватель такого типа представляет собой цилиндрический бак, внешние стенки которого утеплены, а внутренние покрыты антикоррозионным составом. Внутри установлен теплообменник, в котором греется вода от горелки, рассчитанной на жидкое или газообразное топливо. Водонагреватели имеют панель управления и автоматическую систему защиты.

3. В последние годы многие устанавливают в домах электрические водонагреватели, для использования которых достаточно, чтобы в дом поступала холодная вода и бесперебойно подавалась электрическая энергия. Электроводонагреватели бывают двух типов:

♦ накопительными (безнапорными и напорными). Безнапорный накопительный нагреватель – это устройство объемом от 5 до 50 л, который обеспечит горячей водой одну водоразборную точку, т. е. нагреватель такой конструкции подходит для тех случаев, когда потребность в больших количествах горячей воды отсутствует. Для настройки нагревателя предназначено термоэлектрическое реле. Для подключения достаточно иметь в доме холодную воду.

Напорные накопительные нагреватели рассчитаны на несколько водоразборных точек, поскольку обеспечивают от 15 до 1000 л горячей воды. Водонагреватель и трубы, идущие к нему, работают при наличии давления в водопроводе. Нагреватели производятся в двух модификациях – напольной и настенной. Водонагреватель такого типа по принципу работы не отличается от термоса с подогревом. К емкости подводят холодную воду и подключают к электросети. По мере опустошения она автоматически заполняется водой, поступающей из водопровода под давлением. Имеющийся регулятор контролирует температуру, которая может варьироваться от 35 до 85 °С. Когда температура воды падает, начинает функционировать нагревательный элемент;

♦ проточными. В отличие от накопительных нагревателей, они обеспечивают неограниченное количество горячей воды, температура которой доходит до 60 °С. Устройство и принцип работы проточного нагревателя просты: в нем имеется колба со спи ралью, или тэном, проходя через которую вода нагревается. Помимо небольшого размера, водонагреватель обладает целым рядом достоинств: во-первых, экономно расходует электроэнергию; во-вторых, не имеет ограничений относительно места установки; в-третьих, подает горячую воду в любую минуту; в-четвертых, прост в монтаже и экологичен.