Схема холодного водоснабжения в многоэтажном доме: Водоснабжение многоквартирного дома: схема, устройство, нормы

Насосная станция для водоснабжения многоквартирного дома

Инженерные коммуникации – неотъемлемая техническая составляющая любого здания, независимо от его назначения.

Оказывая прямое влияние на условия проживания и уровень комфортабельности жильцов в многоквартирных домах, инженерно-технические системы классифицируются на узлы разной степени необходимости, наиболее важным из которых является водоснабжение.

Именно на техническое состояние и возможности сетей инженерно-технического обеспечения в первую очередь обращают внимание и специалисты в области продажи жилой недвижимости, и покупатели квартир в многоэтажных домах, особенно на рынке вторичного жилья.

Из чего состоит водопроводная сеть многоэтажки?

Система водоснабжения многоквартирного дома – один из наиболее сложных инженерных объектов, представляющих собой объемный разветвленный комплекс взаимосвязанных между собой элементов, узлов и механизмов, служащих для подачи воды потребителям. Делится на внешние (наружные) и внутренние сети водоснабжения.

• Наружные сети – все элементы водопроводной системы, проложенные за пределами здания. Внешние системы водообепечения состоят из водозаборных узлов, смотровых колодцев, систем водоподготовки, очистных устройств, насосной станции и, непосредственно, трубопровода. Наружные сети обслуживаются ресурсоснабжающими организациями в сфере ЖКХ – водоканалом и теплоснабжающей компанией.
• Внутренние сети находятся внутри сооружения и обеспечивают подачу воды от наружного водопровода до потребителей в квартирах.  Внутридомовая система водоснабжения разграничивается определенными зонами ответственности между управляющей компанией и собственником жилой недвижимости. В структуру участка внутренней водопроводной сети входит комплекс насосного оборудования, внутридомовая и поквартирная разводка труб, магистрали, стояки, фильтрационные системы, а также арматура различного типа: водоразборная, запорная и регулирующая.

Оптимальным вариантом для жильцов многоквартирного дома является подача воды от центрального водопровода – централизованное водоснабжение может обеспечить неограниченными объемами водных ресурсов большое количество потребителей.

Особенности водоснабжения высотных зданий

Отличительная особенность многоквартирного дома – большое количество потребителей. Каждая квартира представляет собой отдельный объект, в котором может быть размещено несколько независимых друг от друга точек водозабора. Система должна функционировать таким образом, чтобы обеспечивать необходимым количеством воды каждую точку. Именно поэтому налаживание водоснабжения многоэтажного дома – не простая техническая задача.

Кроме трубопроводной сети, представляющей собой комплекс со сложными внутридомовыми и внутриквартирными разводками, водопроводная система высотного здания в обязательном порядке включает в себя насосное оборудование, обеспечивающее гидравлическую устойчивость системы водоснабжения.

Слабый напор на верхних этажах высотного строения – довольно частое явление, причин у которого может быть несколько, а решение одно – установка повысительной насосной станции, стабильно поддерживающей оптимальное давление в системе.  

При выборе насосного оборудования для многоэтажки необходимо учитывать требуемую производительность – исходя из этих данных, подбираются насосы, оптимально подходящие для решения поставленных задач. Мощность станции должна соответствовать пиковым показателям потребления воды на рабочих точках. Гидравлические расчеты осуществляются инженерами и проектировщиками и позволяют:

• Уточнить все необходимые параметры системы водоснабжения;
• Выполнить подбор необходимого оборудования, правильного диаметра труб и допустимых показателей их эксплуатации;
• Рассчитать предполагаемый расход воды.

Регламентирующими документами и правилами СНиП предусмотрено максимально допустимое давление водяного столба в системе водоснабжения многоквартирного дома – не более шести атмосфер в месте ответвления квартирной разводки от главного стояка. Расчет водоснабжения многоквартирного дома выполняется в строгой последовательности действий, технические решения подробно отражены в рабочем проекте.

Структура и схема работы повышающей насосной станции 

Насосная станция для обеспечения стабильного давления в водопроводе – совершенно необходимый элемент системы водоснабжения жилого многоквартирного дома, жилого района или крупного производственного объекта, без которого циркуляция и поддержание давления было бы невозможно.

Зачастую местом монтажа оборудования выбирается участок трубопровода, расположенный между устройством забора жидкости и конечными потребителями. В большинстве случаев насосные установки управляются автоматическим способом с помощью дистанционных пультов.

В структуру современных повышающих насосных станций входит от двух до шести силовых модулей, каждый из которых закреплен на единой раме, но функционируют в единой связке. Схема работы оборудования в автоматическом режиме выглядит следующим образом:

• Первый насос начинает функционировать на минимальных показателях мощности сразу при старте водопотребления, если расход увеличивается, мощность насоса автоматически возрастает, при этом давление в водоснабжающей системе остается неизменным.
• При дальнейшем увеличении водопотребления начинают последовательно активироваться остальные насосы, входящие в станцию.

Насосные станции могут эксплуатироваться как в системе холодного, так и горячего водоснабжения. Оборудование классифицируется на одноступенчатые и многоступенчатые агрегаты, которые считаются более производительными и используются для организации системы водоснабжения крупных или высотных объектов.

Где купить качественный насос?

Компания «JETEX» – ведущий российский производитель высокоэффективного насосного оборудования отличного качества. Предприятие предлагает широкий ассортимент насосов, предназначенных для совершенно разнообразных нужд: от агрегатов, предназначенных для установки в частном секторе, до крупнейших смонтированных гидравлических установок, обеспечивающих функционирование крупнейших организаций промышленных сфер.

Насосные станции для водоснабжения многоквартирного дома представлены в многообразии вариантов оборудования, различного по своей мощности, производительности и другим параметрам. Вся предлагаемая продукция имеет сертификаты, подтверждающие соответствие международным и российским стандартам качества и безопасности (ГОСТ, ГОСТ Р, ГОСТ Р МЭК, ТУ, Технического регламента).

Насосы JETEX отличаются надежностью, эффективностью и по сравнению с импортными аналогами имеют доступную для российских потребителей стоимость. В электронном каталоге на сайте компании «JETEX» можно ознакомиться с моделями предлагаемого производителем оборудования и оформить заказ в режиме онлайн.

Специалисты компании «JETEX» всегда готовы посодействовать и помочь в подборе оборудования, оптимально соответствующего поставленным задачам – свяжитесь с менеджером любым удобным для вас способом.

Статья 38. Схемы водоснабжения и водоотведения \ КонсультантПлюс

Статья 38. Схемы водоснабжения и водоотведения

1. Развитие централизованных систем горячего водоснабжения, холодного водоснабжения и (или) водоотведения осуществляется в соответствии со схемами водоснабжения и водоотведения поселений и городских округов.

2. Схемы водоснабжения и водоотведения разрабатываются в соответствии с документами территориального планирования, а также с учетом схем энергоснабжения, теплоснабжения, газоснабжения.

(в ред. Федерального закона от 30.12.2012 N 289-ФЗ)

(см. текст в предыдущей редакции)

3. Схемы водоснабжения и водоотведения должны содержать плановые значения показателей развития централизованных систем водоснабжения и водоотведения, предусматривать мероприятия, необходимые для осуществления горячего, питьевого, технического водоснабжения и водоотведения в соответствии с требованиями законодательства Российской Федерации, в том числе учитывать утвержденные в соответствии с настоящим Федеральным законом планы снижения сбросов, программы повышения экологической эффективности, планы мероприятий по охране окружающей среды, планы мероприятий по приведению качества горячей воды в соответствие с установленными требованиями, планы мероприятий по приведению качества питьевой воды в соответствие с установленными требованиями, а также решения органов местного самоуправления о прекращении горячего водоснабжения с использованием открытых систем теплоснабжения (горячего водоснабжения) и о переводе абонентов, объекты которых подключены (технологически присоединены) к таким системам, на иные системы горячего водоснабжения.

(в ред. Федеральных законов от 30.12.2012 N 318-ФЗ, от 07.05.2013 N 103-ФЗ, от 29.07.2017 N 225-ФЗ)

(см. текст в предыдущей редакции)

КонсультантПлюс: примечание.

Ч. 4 ст. 38 при разработке и утверждении единой схемы водоснабжения и водоотведения на территориях ДНР, ЛНР, Запорожской и Херсонской областей не применяется до 01.01.2028 (Постановление Правительства РФ от 07.03.2023 N 360).

4. Схемы водоснабжения и водоотведения поселений и городских округов утверждаются органами местного самоуправления.

5. Схемы водоснабжения и водоотведения учитывают результаты технического обследования централизованных систем горячего водоснабжения, холодного водоснабжения и (или) водоотведения и содержат:

1) основные направления, принципы, задачи и плановые значения показателей развития централизованных систем водоснабжения и водоотведения;

(в ред. Федерального закона от 07.05.2013 N 103-ФЗ)

(см. текст в предыдущей редакции)

2) прогнозные балансы потребления горячей, питьевой, технической воды, количества и состава сточных вод сроком не менее чем на 10 лет с учетом различных сценариев развития поселений, городских округов;

3) зоны централизованного и нецентрализованного водоснабжения (территорий, на которых водоснабжение осуществляется с использованием централизованных и нецентрализованных систем горячего водоснабжения, систем холодного водоснабжения соответственно) и перечень централизованных систем водоснабжения и водоотведения;

4) карты (схемы) планируемого размещения объектов централизованных систем горячего водоснабжения, холодного водоснабжения и (или) водоотведения;

5) границы планируемых зон размещения объектов централизованных систем горячего водоснабжения, холодного водоснабжения и (или) водоотведения;

6) перечень основных мероприятий по реализации схем водоснабжения и водоотведения в разбивке по годам, включая технические обоснования этих мероприятий и оценку стоимости их реализации.

6. Порядок разработки и утверждения схем водоснабжения и водоотведения, требования к их содержанию утверждаются Правительством Российской Федерации.

(в ред. Федерального закона от 30.12.2012 N 291-ФЗ)

(см. текст в предыдущей редакции)

СИСТЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ В ВЫСОТНОМ ЗДАНИИ ⋆ Archi-Monarch

СИСТЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ В ВЫСОТНОМ ЗДАНИИ

Если вы хотите узнать о требованиях к водоснабжению здания или системы сбора дождевой воды или о принципах водоснабжения, пожалуйста, нажмите на ссылку.

В системе водоснабжения высотного здания обычно используются насосы для подачи воды на верхние этажи. Система предназначена для обеспечения достаточного давления и расхода воды по всему зданию, даже на больших высотах.

Система обычно состоит из резервуара для хранения воды, расположенного в верхней части здания или на крыше. Этот бак заполняется водой из городского водопровода или из колодца или другого источника воды. Резервуар обычно имеет емкость, достаточную для подачи воды в здание в течение определенного периода времени, даже если муниципальное водоснабжение прервано.

1) Введение

В целом

• В небоскребах (многоэтажных зданиях или высотных зданиях) Сантехника является одной из наиболее сложных проблем, требующих решения из-за потери давления при движении воды по вертикальной трубе.
• По мере того, как здание становится выше, возникает другая проблема, поскольку давление воды в нижней части вертикальной трубы становится слишком большим для безопасной эксплуатации и строительных норм.

Решение

• Ранним решением этой проблемы был резервуар для воды, установленный на крыше здания, с насосами для заполнения в нижней части здания, простая система самотечной подачи.
• Сегодня , система редукционных клапанов и вспомогательных стояков используется для управления непостоянным давлением воды в небоскребе (высотном здании).
• Редукционные клапаны снижают давление в нижней части здания, а подстояки повышают давление на верхних этажах небоскребов.

2) Система водоснабжения

i) Система прямого водоснабжения

• Подача воды, подаваемая напрямую на различные этажи зданий от сети имеющая достаточное количество 900 43 давление для достаточный номер из часов давление на арматуре больше требуемого. Рекомендуется только при этажности не более от 2 до 5.

ii) Система непрямой подачи

• Когда давление воды в водопроводе недостаточно для прямой подачи, воду из водопровода можно накачать вверх в над хранилищем резервуаром , обычно расположенным на крыша здания откуда вода подается на разные этажи самотеком или хранится в подземном хранилище резервуаре откуда вода насос до OHT. и чем поставляются под действием силы тяжести.

В очень высоких зданиях целесообразно использовать отдельные цистерны для питья и воды наземные, промежуточные и на уровне крыши .

Отдельные цистерны для питьевой и холодной воды распределяют нагрузку по хранению воды вверх по зданию и ограничивают давление в разводке как к питьевым выводам, так и к сантехническим приборам.

3) Распределительные системы

Существуют следующие четыре основных метода распределения воды в многоэтажных зданиях (Высоких зданиях).

1. Система прямого питания от сети – общая или частная .
2. Гравитационная система распределения.
3. Распределительная система под давлением (гидропневматическая насосная система).
4. Комбинированная распределительная система.

i) Система прямого питания от сети –

общественная или частная

• Эта система применяется, когда в водопроводе имеется достаточное давление для подачи воды под соответствующим давлением на самый верхний этаж.
• При ограниченном напоре в большинстве городских водопроводов вода из прямого водопровода обычно недоступна выше двух или трех этажей .

• Полезно, когда давление доступно круглосуточно на самом верхнем этаже.
• Давление может отсутствовать, поэтому обычно этажи выше 2-го или 3-го этажа сталкиваются с недостаточным падением давления воды.

ii) Самотечная система распределения

• Это самая распространенная система распределения воды .
• Система включает перекачку воды в один или несколько верхних резервуаров для воды.
• Вода, поступающая в верхний(е) резервуар(ы), самотеком распределяется по различным частям здания по системе трубопроводной сети.

iii) Распределительная система под давлением (гидропневматическая насосная система)

• Вариант прямой насосной системы.
• Герметичный давление сосуд установлен на линии регулировать работу насосов .
• Реле давления, установленное в сосуде/баке под давлением, отключается после достижения заданного давления, и работающий насос останавливается.
• Воздушный компрессор необходим для подачи воздуха в воду для поддержания соотношения воздух-вода.
• Эта система устраняет необходимость в OHT и подача   воды при значительном более высоком давлении в результате чего даже распределение воды по всем этажам

• Распределительная система под давлением представляет собой систему прямого перекачивания, включающую мембранный резервуар для подпитки.

• Система может включать несколько насосов с всасывающим и нагнетательным коллекторами и панелью управления для обеспечения автоматической работы.
• Общая требуемая пропускная способность может быть разделена между несколькими насосами, которые работают в режиме работы, поддержки и резерва.

• Система также должна включать автоматическую последовательность работы насосов для обеспечения равномерного износа, а также отсечку при низком уровне для предотвращения работы насосов всухую.
• Система должна быть обеспечена постоянным электроснабжением с обеспечением аварийного резервного питания.

• Современные гидропневматические системы доступны с частотно-регулируемым приводом, где насос эффективно используется для подачи воды со скоростью потока, требуемой системой, путем изменения его скорости с помощью электронного устройства, тем самым удовлетворение потока потребности за счет изменения скорости двигателя от 9от 60 об/мин до 3 000 об/мин. При таком расположении один и тот же насос может подавать воду с требуемым давлением и расходом в разное время суток.
• Система потребляет энергию пропорционально выполненной работе, а также помогает контролировать скачки воды в распределительной линии.

• Гидропневматическая система обычно устраняет необходимость в верхнем баке.

В соответствии с передовой инженерной практикой и на случай чрезвычайных ситуаций следует предусмотреть накладные расходы меньшей мощности, которые подаются в систему под действием силы тяжести, как показано на рисунке ниже.

Примечание

1. Горячее водоснабжение планируется в соответствии с потребностью путем установки газовой колонки и трубопровода горячей воды.
2. Подача смывной воды из туалета планируется при наличии оборотных сточных вод.
3. Для больших и коммерческих зданий водоснабжение должно быть основано на зональном распределении для хозяйственно-бытового и промывочного водоснабжения.
4. Представление компоновки и расположения светильников/приборов является типичным.

iv) Комбинированная распределительная система

• В этой системе применяется комбинация гравитационного и напорного распределения. Несколько верхних этажей снабжены насосной системой повышения давления для достижения желаемого остаточного давления, в то время как нижние этажи питаются самотеком.
• Вода, собранная в верхнем резервуаре, распределяется по различным частям здания. Для достижения требуемого остаточного давления на верхних 2-4 этажах для правильного функционирования арматуры 9Насосная система повышения давления 0029 установлена ​​на специальном выходе из верхнего резервуара с собственным распределительным трубопроводом, обслуживающим верхние 2-4 этажа. Для нижних этажей вода распределяется самотечной системой.

• Распределение воды осуществляется за счет установки в шахте труб, отводящих вниз от кольцевой магистрали террасы. См. рисунок ниже

Примечание

1. Управление насосом осуществляется с помощью контроллера уровня или воздушного резервуара/реле давления на клапане с электроприводом на OHT.
2. Горячее водоснабжение должно быть запланировано в соответствии с потребностью путем установки гейзера и трубопровода горячей воды.
3. Подача смывной воды из санузла в плановую при наличии оборотных сточных вод.
4. Для больших и коммерческих зданий водоснабжение должно быть основано на зональном распределении для хозяйственно-бытового и промывочного водоснабжения.
5. Представление компоновки и расположения светильников/приборов является типичным.

4) Зонирование распределительных систем

• Зонирование водопроводной сети может быть принято для от 7 до 9 этажей , при соблюдении требований адекватного давления и ограничений избыточного давления в гидравлическом проекте. См. рисунок ниже для зонирования гравитационной распределительной системы и напорной распределительной системы (гидропневматическая насосная система) соответственно.
• Рекомендуемая максимально допустимая скорость для водораспределения составляет 2,4 м/с. В случае распределения горячей воды по медным трубам скорость ограничена до 1,5 м/с из-за опасности эрозии материала труб.

i)

Гравитационная распределительная система для высотного здания

Примечание

1. Приспособления, такие как предохранительный клапан, должны планироваться в основной сети трубопроводов или ответвлениях, по мере необходимости, сдерживать давление до верхних пределов.
2. Требования к хранению и использованию противопожарной воды должны соответствовать Правилам пожарной безопасности.

Станция снижения давления для обеих систем

ii)

Напорная распределительная система (гидропневматическая насосная система) для высотного здания

Примечание

1. Данный пример относится к 16-этажному зданию с концепцией кольцевых сетей подачи вверх и вниз. Выбор кольцевой магистрали по предложению дизайнера. Для более высоких зданий зоны и кольцевые магистрали должны быть спланированы таким образом, чтобы соответствовать требованиям по максимальному и минимальному давлению. Принадлежности, такие как предохранительный клапан, следует планировать в сети магистральных трубопроводов или ответвлениях по мере необходимости, чтобы ограничить давление до верхних пределов.
2. Требования к хранению и использованию воды для пожаротушения должны соответствовать Правилам пожарной безопасности.

5) Количество воды

Количество воды, подлежащей хранению, рассчитывается с учетом следующих факторов:

1. Количество часов подачи при достаточном высоком давлении для заполнения верхних накопительных резервуаров.
2. Частота пополнения верхних баков в течение 24 часов.
3. Скорость и регулярность поставок.

Последствия истощения запасов, особенно в случае коммерческих зданий.

1. Редукционные клапаны устанавливаются на нижних этажах более 30 до 35м . Напор воды для снижения давления воды.
2. Отдельные линии используются для через каждые 4 или 5 этажей . Если одна и та же линия используется для всего здания, то верхний этаж обитателям будет трудно получить достаточное количество воды, когда обитатели нижнего этажа откроют краны.

6) Хранение воды

Причина хранения воды

• Для обеспечения водой на случай перебоев подачи, вызванных ремонтом сети и т. д.
• Для уменьшения максимального уровня нагрузки на сеть.
• Для содержания склада для нужд пожаротушения корп.

Используемый материал

• Резервуары и резервуары должны быть изготовлены из железобетонных, чугунных, кованых или оцинкованных плит или листов из мягкой стали.
• Если требуется емкость для хранения более 5000 литров, целесообразно расположить ее в виде ряда резервуаров, соединенных между собой таким образом, чтобы каждый резервуар можно было изолировать для очистки и осмотра, не препятствуя подаче воды.

В целом, проектирование и реализация эффективной системы водоснабжения в высотном здании требует тщательного планирования, проектирования и постоянного обслуживания, чтобы гарантировать надежность системы и возможность обеспечения жителей здания безопасной и чистой водой.

Связанное видео

https://www.youtube.com/watch?v=8XtSj8XRuaU

Перекачка полезной воды в зданиях – Журнал CIBSE

По мере того, как здания становятся выше и обширнее, предъявляются более высокие требования к воде, а установленное законом давление водопроводной воды остается скромным, появляются веские причины для повышения давления в водопроводе, обслуживающем здание. В этом модуле CPD будет рассмотрена потребность в полезном повышении давления холодной воды и рассмотрены некоторые возможные решения.

Водохозяйственные органы Великобритании обязаны ¹ подавать воду с давлением не менее 70 кПа (0,7 бар) в точке, где коммуникационная труба соединяется с водопроводной трубой потребителя, что соответствует примерно 7 м напора (высоты) воды. Это обеспечивает минимальный стандарт, которого может быть достаточно для подачи воды на крышу двухэтажного дома, но в более новых домах, особенно с невентилируемой системой отопления, все краны горячей и холодной воды, скорее всего, будут подаваться непосредственно под давлением в сети, ² и 70 кПа может быть недостаточно для нормального обслуживания душевых на первом этаже. Существуют веские причины для снижения давления в сети для снижения затрат и потерь в сети, и во многих случаях санитарно-техническое оборудование с высоким давлением воды на входе может потреблять избыточное количество воды (как более подробно обсуждается в публикации Wrap Сокращение использования воды – давление, трубопроводы). и шланги ). Однако существует множество сантехнических устройств (особенно душевые и торговое оборудование), для правильной работы которых требуется статическое давление воды более 1 бар.

Рисунок 1: Зонирование давления в высотном здании (Источник: CIBSE Guide G)

Для более крупных и высоких установок может быть проблемой давление водопроводной воды, так как маловероятно, что она сможет обеспечить подачу воды свыше трех-пяти этажей, а затем зависит от любых последующих изменений в водопроводной сети, таких как новые местные застройки и износ водопроводных труб. Если подающий трубопровод имеет недостаточный размер или установлен исходя из предположения о более высоком давлении в сети (которое впоследствии упало), статическое давление может упасть ниже необходимого для адекватного потока через выпускные отверстия.

Методы оценки требуемого расхода воды в системах трубопроводов зданий все чаще пересматриваются, при этом традиционные методы оценки, по-видимому, приводят к превышению размеров (как недавно сообщалось в CIBSE Journal в статьях Дэвида Глоссопа и Ачалы Викрамасингхе в апрельском выпуске 2019 г. ). ). Это не точная наука, поскольку она зависит от капризов потребления воды жильцами. Проектируемый водопровод также должен соответствовать действующим строительным нормам Великобритании, например, описанным в Строительных нормах Англии AD G, 9.0419 3 , которые ограничивают расчетное суточное потребление воды «для предотвращения чрезмерного потребления воды». Очень немногие системы рассчитаны на одновременное питание всех выходов. Система наливных блоков CIPHE, ⁴ , учитывающая разнообразие использования, в настоящее время «предлагает признанный отраслевой стандарт для определения размеров систем трубопроводов в Великобритании», ⁵ , и является методом, принятым в главе 2 Руководства CIBSE. G. ⁶

Каким бы ни был оценен расход воды, правила обеспечения качества воды требуют, чтобы подаваемая вода была «полезной». ³ Системы водоснабжения здания также должны быть спроектированы таким образом, чтобы не было обратного потока из систем здания, который мог бы загрязнить основную распределительную сеть поставщика воды.

В небольших, обычно бытовых целях, насос может использоваться в качестве прямого усилителя, забирая воду непосредственно из водопроводной сети с максимальным расходом, ограниченным поставщиками воды, но он не должен допускать обратного потока в сеть. Однако в более крупных системах бустерный насос обычно забирает воду косвенно из промежуточного или «перерывного» хранилища воды. Такие хранилища будут называться в этой статье «цистернами» и могут включать цельные цистерны, секционные резервуары или любые другие сосуды, открытые для атмосферного давления, но достаточно герметизированные для предотвращения переносимого по воздуху загрязнения. Сохраненная вода обеспечивает физический разрыв с основным водоснабжением, поэтому предотвращает обратный поток, а также поддерживает подачу воды к отводам в условиях пикового расхода, возможно, когда подача из сети недостаточна. В зависимости от приложения этого объема памяти может хватить, как правило, на срок до 24 часов (как подробно описано в CIBSE Guide G, раздел 2. 3.2). Как описано в CIBSE Guide G, перекачка обеспечит гибкость в размещении накопительных цистерн, а также обеспечит достаточное остаточное рабочее давление на выходе для подачи требуемого расхода в периоды пиковой одновременной нагрузки.

Давление воды

Общие единицы измерения: 1 бар = 100 кПа ≈ 10 м напора.

Статический напор возникает из-за разницы высот z (м) между источником воды и точкой использования. Статическое давление = ρgz, где ρ = плотность воды (≈ 1000 кг.м ^-3 ), g = ускорение под действием силы тяжести (9,81 м.с ^-2 ).

Потери динамического давления при распределении возникают из-за потерь потока по длине трубы, клапанов и фитингов и обычно рассчитываются для индексного участка трубопровода.

Требуемое «динамическое» давление на выходе обычно составляет от 0,2 до 4 бар в зависимости от типа фитинга.

Насосные «бустерные» установки могут использоваться для перемещения воды из небольших низкоуровневых накопительных цистерн в более крупные высокоуровневые накопительные цистерны для холодной воды, чтобы затем вода могла подаваться с помощью самотечной системы. Насосный агрегат может перекачивать воду в цистерны более высокого уровня (или несколько цистерн на промежуточных уровнях, обслуживающих группы этажей) со скоростью, которая значительно ниже пикового потребления воды, используя буфер, обеспечиваемый распределительными цистернами. Эта комбинация насосной и самотечной подачи будет продолжать подавать воду в случае отказа насоса. В зависимости от применения в такой системе может также потребоваться откачка (из резервуара высокого уровня) до выпускных отверстий на верхних этажах здания, чтобы удовлетворить требования к давлению фитингов, которые не могут быть полностью удовлетворены имеющимся статическим напором. .

Рисунок 2: Пример бака и установки повышения давления «все в одном»

Установки повышения давления также можно использовать для непосредственного повышения давления как в системах горячего, так и в холодном водоснабжении, забирая их из разделительного бачка без какого-либо дополнительного хранения, как в пример, показанный на рис. 1. Это самая популярная компоновка ⁶ для современных коммерческих многоэтажных зданий в Великобритании, которая снижает риск загрязнения за счет устранения необходимости в распределенных цистернах для хранения.

Если это используется в высотных коммерческих проектах, подаваемое давление (см. панель «Давление воды») обычно распределяется по зонам с отдельным насосным агрегатом и стояком для каждой зоны давления, как в высотном здании, показанном на Рис. 1. Это снижает риск возникновения чрезмерно высокого давления насоса в системе трубопроводов и фитингов на нижних уровнях здания. Руководство CIBSE G дает рекомендации по соответствующему давлению подачи на начальный этаж в группе от 800 кПа для группы из шести этажей до 1000 кПа для группы из 12 этажей. Может возникнуть необходимость в редукционных клапанах на нижних этажах групп для уменьшения давления на некоторых фитингах.

Для малоэтажных зданий, таких как небольшие многоквартирные дома (до шести этажей), и небольших коммерческих объектов можно использовать простой насосный агрегат с регулируемой скоростью, такой как показанный на рис. 2. Насос обычно имеет затопленное всасывающее отверстие. (то есть впускное отверстие находится ниже уровня воды в бачке слива) и подает воду к каждому крану и выпускному отверстию для удовлетворения потребности.

Для таких применений, как отдельные жилые дома, можно использовать автоматическую насосную систему под давлением, подающую воду непосредственно из водопровода ко всем кранам и выходам, но ее следует тщательно выбирать и эксплуатировать, иначе это может вызвать серьезные проблемы в системах. Водные правила Великобритании позволяют извлекать из водопровода до 12 литров в минуту при таком расположении без необходимости консультации с водохозяйственным органом.

Рис. 3: Пример кривых производительности насоса с регулируемой скоростью. Наиболее эффективные рабочие точки обозначены оранжевой кривой пикового КПД.

Установки повышения давления с фиксированной скоростью благодаря своему двухпозиционному управлению создают переменное давление, что приводит к колебаниям расхода на выходе из системы и скачкам давления в системе с последующим шум и возможные повреждения. Несмотря на применение буферных емкостей, распределительные устройства и контакторы могут быстро изнашиваться в результате большого количества пусков и остановов, особенно при низком спросе. В высотных зданиях или крупных системах колебания потребности в воде могут привести к регулярной остановке и перезапуску насосов, вызывая скачки давления во всей системе.

Насосы с регулируемой скоростью обеспечивают более плавное управление водяной системой, а благодаря плавному пуску и останову снижаются гидравлические и электрические нагрузки. Потребление электроэнергии меньше, чем при использовании насосов с фиксированной скоростью, так как они могут работать в соответствии с нагрузкой с максимальной эффективностью работы.

Как и при выборе любого насоса для обслуживания зданий, насос должен работать с высокой эффективностью в диапазоне ожидаемых скоростей насоса (обычно от 25% до 100%).

Так, например, в характеристиках насоса с регулируемой скоростью на рис. 3 темно-синий участок — это место, где насос должен нормально работать и, в идеале, как можно ближе к его наиболее эффективной рабочей точке, отмеченной оранжевой кривой. Это возможно при тщательно продуманном каскадировании насосов и управлении ими.

Рис. 4: Группа из пяти параллельно соединенных вертикальных насосов, каждый с расширительным баком

На Рис. 2 показан небольшой комбинированный накопительный бак и бустерная установка, в которой используются два погружных насоса с регулируемой скоростью для конфигурации «рабочий/вспомогательный» или «рабочий/резервный», соединенных параллельно в общий подающий и обратный коллектор. Такие конфигурации с несколькими насосами обычно поставляются в комплекте с сосудами под давлением, которые допускают расширение и снижение импульсных усилий. Они также действуют как буферы для предотвращения работы насосного агрегата при каждом снижении давления в системе и обеспечивают задержку между «пуском» и «остановом» насоса. Сосуды будут подзаряжаться, когда насосы не будут полностью использоваться для подачи воды в выпускные отверстия. Расширительные баки, устанавливаемые на насосные агрегаты с приводами с переменной скоростью, обычно меньше, чем те, которые требуются для насосных агрегатов с фиксированной скоростью, поскольку они нужны только для хранения воды в условиях очень низкого расхода. Для предотвращения перерасхода по высокому давлению, когда потребность ниже расчетной, на выходе насоса установлено устройство ограничения давления или устройства регулирования расхода.

Большие группы насосов, как показано на рис. 4, с нагнетательным и всасывающим коллекторами, установленными на антивибрационном основании, поставляются в модульной форме, как правило, со встроенной панелью управления. При наличии нескольких насосов следует учитывать минимальный рекомендуемый расход каждого насоса и, при необходимости, можно использовать ведущий насос меньшего размера. Для систем с широким диапазоном расхода контроллер насоса может автоматически минимизировать энергопотребление, задействуя каждый насос ближе к его максимальной эффективности и каскадируя работу других параллельных насосов для обеспечения наилучшей эффективности работы. Группы из нескольких насосов по своей природе имеют более высокий уровень резервирования, а насосы меньшего размера, обратные клапаны и запорные клапаны насосов легче обслуживать и ремонтировать.

Вертикальные многоступенчатые центробежные насосы, как показано на рис. 4, скорее всего, будут применяться в больших и высоких зданиях, а модульность дает возможность легко удовлетворить потребности будущих изменений в использовании здания. Они доступны во многих конфигурациях, с разным количеством крыльчаток, установленных вертикально, и, вероятно, способны развивать давление 2500–3000 кПа и более. Хотя сосуды под давлением показаны смонтированными на этом комплекте, большие напольные расширительные баки обычно поставляются отдельно для подсоединения к нагнетательному трубопроводу. Они используются в таких приложениях, как высотные жилые помещения, большие многоэтажные здания и здания с высокими требованиями к давлению.

Рисунок 5: Подземное машинное помещение с насосным агрегатом и аварийным бачком (Источник: Dutypoint)

Как правило, если требуется резервный насос, имеется только один. Тем не менее, для критических задач может быть сочтено необходимым допустить отказ более чем одного блока. Может быть преимущество в использовании всех насосов в качестве рабочих насосов, чтобы все они могли работать вместе в наиболее эффективной рабочей точке в течение максимального времени (как более подробно обсуждалось в майском 2019 г. CIBSE Journal 9).0424 Коммерческое отопление Special CPD).

Могут использоваться защищенные сборные корпуса, включающие накопительную цистерну и насосный агрегат в одном пространстве, расположенном снаружи основного здания. Такие отапливаемые, освещенные помещения могут содержать другие установки, такие как оборудование для очистки воды, и должны быть сконструированы и изолированы таким образом, чтобы минимизировать потери тепла, а также приток солнечного и теплового тепла. Также доступны полностью сборные конструкции, которые можно разместить под землей, как показано на рис. 5.

Какой бы ни была форма установки повышения давления, некоторые поставщики считают приемлемым объединение таких компонентов, как насосы, приводы и средства управления, и полагаются на маркировку СЕ отдельных элементов в качестве соответствия для установки. Как подчеркивается в BPMA ⁷ , «полный комплект представляет собой самостоятельную машину и, следовательно, должен иметь этикетку с маркировкой CE и сопровождаться всей соответствующей документацией, включая Декларацию о соответствии».

При оценке пригодности систем важно учитывать диапазон условий, включая экстремальные (но возможные) условия эксплуатации, например, когда перекрыто распределение и давление превышает обычно ожидаемое. Как и в случае со всеми строительными услугами, правильная установка и ввод в эксплуатацию являются ключом к предотвращению эксплуатационных проблем и преждевременного выхода из строя. Важно отметить, что это включает обеспечение свободного доступа и места для обслуживания и замены компонентов насосной установки.

© Tim Dwyer, 2019.

• Выражаем благодарность Фрейзеру Россу из Dutypoint за использование его материалов при подготовке этой статьи.

Fu r

CIBSE Guide G: 2014 (редакция 2017 г. ) 05

BS 6558:2015 Руководство по проектирование, монтаж, испытания и техническое обслуживание систем подачи воды для бытовых нужд внутри зданий и их ограждений – Дополнительное руководство к BS EN 806 предоставляет очень полезную системную информацию и схемы компоновки.

Ссылки:

1. Схема гарантированных стандартов (GSS): сводка стандартов и условий , OfWat 2017.
2. Резервуары и цистерны для хранения воды , Инспекция питьевой воды Великобритании, 2013 г.
3. Строительные нормы 2010 г., утвержденный документ G, Санитария, безопасность горячего водоснабжения и эффективность использования воды , Приложение B.
4. Руководство по проектированию инженерных сантехнических услуг , Институт сантехники (CIPHE) (2002 г.).
5. Оценка обоснованности метода единиц нагрузки для определения размеров систем горячего и холодного водоснабжения , CIPHE/CIBSE/Heriot Watt Uni/SoPHE 2017.
6. CIBSE Guide G, Здравоохранение и сантехника , CIBSE 2014 rev.