Водоснабжение домов гостиниц заводов предприятий Краснодарского края - Водоснабжение в Краснодаре, Бурение скважин в Краснодаре, Группа Компаний h2o-master
Мы Вам поможем с выбором лучшего решения!
Главная Водоснабжение

Водоснабжение в Краснодаре, Бурение скважин в Краснодаре, Группа Компаний h2o-master

Главная Водоснабжение

Водоснабжение

Печать

 

Водопровод или система водоснабжения, называйте как хотите, обязательные возведения для поставки воды потребителям. Как правило, используемые объемы воды определяются ее назначением. Можно выделить три основные категории потребления:

  • Производственные нужды (Сельское хозяйство, предприятия промышленности, транспорт, энергетика т. д.)

  • Хозяйственно-питьевые нужды (Приготовление пищи, питье, стирка, уборка, полив газонов, огородов и т. д.)

  • Пожаротушение

Вода, подаваемая на разные нужды, может существенно отличаться качеством. Например, для многих производственных целей используется техническая вода, напротив, подача технической воды на хозяйственно-питьевые нужды недопустима — за качеством питьевой воды осуществляется жесткий гигиенический контроль.

Любая система водоснабжения начинается с источника.

Поверхностные источники(моря, реки, озера, проливы, пруды, родники, ледники и т. д.)

Подземные источники(водоносные горизонты или водоносные пласты, бассейны подземных вод)



 

 

Природные условия, в которых находится источник и объем воды, потребляемый из него, играют немаловажную роль в составлении схемы водоснабжения и в дальнейшем ее стоимости. Большую роль при составлении схемы водопровода играют мощь и объем источника, качество находящейся в нем воды, а так же расстояние от источника до водоразборных точек.

Стандартная схема водоснабжения населенного пункта, промышленного предприятия или частного объекта включает в себя следующие сооружения:

1. Сооружения для приема водыиз природных источников

2. Водоподъемные сооружения (насосные станции), подающие воду к местам ее очистки или потребления

3. Водоочистные сооружения

4. Водопроводные сети для транспортировки и подачи воды к местам ее потребления

5. Резервуары, служащие в качестве накопительных емкостей

 

 

 


 

 

Рассмотрим подробнее схему, в которой воду поднимают из подземного источника, т. е. скважины.

Первая задача, которая ставится — выбор места бурения. Заказчик заинтересован в том, чтобы выбранная точка была максимально приближена к месту потребления. Но на деле выбор места не должен ограничиваться только желанием Заказчика. Водозаборная скважина, пробуренная без предварительного ознакомления геологии участка, может оказаться просто «сухой», т. е. оказаться в пределах плотного, слабопроницаемого блока пород.

В Краснодаре и в Краснодарском крае вода залегает в водоносных песках, не исключены глинистые наносы, поэтому для удачного заложения водозаборной скважины рыхлые грунты должны перекрываться глухой обсадной трубой. А не то глина и песок будут постоянно попадать в скважину, т. е. скважина будет «песочить». Присутствие механических примесей воде в конечном счете выведут насос из строя.

Долговечность скважины и уверенность в качестве воды, поднимаемой на поверхность, зависят как от герметичности обсадной трубы, так и от ее параметров: материал (сталь, ПВХ, ПНД), диаметр, толщина стенки, глубина, на которую закладывается обсадная труба.

Глубина скважины играет ключевую роль и определяет качество воды, поступающее к потребителю. От глубины скважины будет зависеть длина обсадной трубы, мощность насосного оборудования и соответственно стоимость работ и затраты в ходе эксплуатации скважины.

  1. В г. Краснодар залегание водоносных пластов начинается ориентировочно от восьми метров. Пласт 8-12 метров является «верховодкой», т. е. областью питания этого пласта является приток воды в реках и осадки. Обычно вода этих пластов содержит большое количество нитратов. В засушливый период вода иссякает.

  2. Пласты залегающие на глубинах 17-25 метров более водообильны и практически не зависят от количества осадков. Вода этих пластов имеет повышенную жесткость и используется для полива и других технических нужд. Для использования в качестве питьевой нужна система очистки.

  3. Водоносные пласты залегающие на глубинах 25-50 метров обычно имеют нормальную жесткость, но при этом повышенное содержание железа. Прослеживается тенденция увеличения содержания железа при приближении к р. Кубань, и обратная тенденция улучшения качества воды в сторону противоположную от реки Кубань. Приведем пример, была пробурена скважина глубиной 28 метров в Фестивальном микрорайоне, как показал анализ, вода в скважине соответствует всем нормам СанПин «Питьевая вода». В 70-ти метрах от этой скважины пробурена другая скважина глубиной 36 метров с повышенным содержанием железа.

  4. Вода в скважинах до 100 метров относится к четвертичным отложениям и редко соответствует нормам СанПин «Питьевая вода». Вода, залегающая на глубинах 100-200 метров, относится к водам апшеронского водоносного комплекса, имеет минерализацию 0,4-0,5 г/дм3 и является наиболее качественной водой для использования в водоснабжении г. Краснодара. Например, нами была пробурена скважина на апшеронский водоносный комплекс глубиной 150 метров в Юбилейном микрорайоне на территории Храма Рождества Христова.

 

Завершив этап бурения скважины, необходимо ее обустроить, то есть поставить оборудование, которое поднимет воду «из глубин» и доставит ее к месту потребления. Но без учета важных характеристик скважины это сделать невозможно. Что это за характеристики и куда они должны быть занесены? Давайте по порядку.

 

  1. Паспорт

В дальнейшем, как скважина пробурена, Вам выдается паспорт с техническими характеристиками скважины и приложенными к нему актом выполненных работ и актом передачи скважины.

- Глубина скважины

- Инструментом какого диаметра пройдена скважина

- Чертеж или схема скважина

- Указание глубины, на которой находятся водоактивные интервалы

- Параметры обсадных труб — материал, диаметр, толщина стенки

- На какую глубину установлены обсадные трубы

- Если скважина питьевого назначения, то гигиенический сертификат на трубы

- Гарантийные обязательства

        2. Опытно-фильтрационные работы

В результатах проведения данных работ находятся следующие параметры скважины:

 - Точное указание глубины, на которой находятся водоактивные интервалы

- Статический уровень воды

- Динамический уровень воды

- Сезонный статический уровень воды

- Сезонный динамический уровень воды

- Удельный дебит скважины

- Средний дебит скважины

После выполнения опытно-фильтрационных работ и прокачки скважины осуществляется подбор оборудования.

 

Насосное оборудование

Для точного подборки насосного оборудования полагается иметь на руках паспорт, результаты ОФР и знать примерный суточный расход воды. Общепринято расчет ведется от количества постоянно проживающих человек в доме и от информации о водоразборных точках (их мощности и местонахождения).

Допустим, Вы владелец двухэтажного дома и на верхнем этаже имеете несколько водоразборных точек, теперь представьте, какой путь проходит вода: из скважины она поднимается на поверхность, идет по трубам до дома и далее снова поднимается до верхнего этажа. Чтобы осуществить весь этот нелегкий путь, подбираемый насос должен обладать подходящей мощностью. Давление в трубопроводе должно быть оптимальным, т. е. не менее 1 атм, дабы вода с крана не бежала тоненькой струйкой.

Еще один немаловажный фактор для установления параметров насоса — время года. По обыкновению, в жаркую пору, т. е. летом, необходимость в воде повышается. Предположим, Вам пробурили скважину осенью, определили примерный суточный расход воды, смонтировали насос, и всю зиму и весну Вы и знать не знали проблем. И наступило лето - поливы газона или огорода каждый день, нескончаемые купания под прохладным душем, стирки... и что-то напор воды снизился и насос не выдерживает нагрузки... Все потому, что дебит скважины может быть ниже среднесуточного потребления воды. Как следствие, уровень воды в скважине в течение суток периодически понижается. Если так, то во избежании неприятностей с оборудованием в жаркий сезон, выбор производительности насоса и давления в трубопроводе согласовывается с дебитом скважины и необходимым напором воды, а так же с предполагаемым суточным ее расходом в самый напряженный летний период.

Чтобы поддерживать оптимальный напор воды при ее максимальном расходе, нужно определить давление в трубопроводе, и давление при отсутствии расхода. Лучше приобрести насос больший по мощности, это более затратно, но более целесообразно при возможном дальнейшем расширении сети.

H=L1+0,1*L2+10*P

Н – напор

L1 – глубина погружения насоса от поверхности + высота до самой верхней точки разбора от земли

L2 – длина от водовода до дома + длина водопровода в доме по горизонтали

Р – давление в системе в атмосферах

 

Для определения требуемого объема воды необходимо произвести расчет пикового расхода воды. Пиковый расход — это количество воды отбираемое в единицу времени при одновременно открытых точках водоразбора. Например, Вы моете посуду, работает стиральная машина и в тот же момент времени кто-нибудь принимает душ. Итак, для установления пиковой нагрузки потребуется выполнить следующие расчеты:

  1. Составить перечень точек водоразбора в Вашем доме и указать количество каждого вида оборудования. После чего определить суммарный коэффициент потребления воды Y.

  2. Заполнить таблицу ниже. Вторая колонка это коэффициент частоты использования каждого вида оборудования X. В третьей колонке указать количество устройств каждого вида оборудования в Вашем доме. Перемножив все значения X на n Вы и сложив их Вы получите суммарный коэффициент потребления воды Y.

Вид оборудования Коэффициент использования X Количество каждого вида n Произведение X*n=Y
Туалет 3    
Душ 2    
Ванная 2    
Кран в раковине 6    
Биде 1    
Кран в кухне 2    
Стиральная машина 2    
Посудомоичная машина 2    
Кран для полива 2    
  1. Определить значение максимального расхода воды, для этого необходимо полученное значение суммарного коэффициента сопоставить со значением в таблице ниже:

Y 4 6 8 10 12 14 16 18 20 25 30 35
Qmax л/мин 12 18 24 30 36 40,8 46,8 51 55,8 67,8 78 87,6

 

Пример:

Допустим, в Вашем доме ванная, стиральная машина, кран на кухне, туалет, при условии, что каждого устройства по одному Ваш коэффициент потребления равен Y=2+2+2+3=9. Ближайшее значение Y в таблице равно 10, следовательно, для нормального функционирования системы водоснабжения дома необходимо обеспечить максимальный расход около 30 литров в минуту. Это 1,8 м3/час.

Для расчета напора Н насоса используются данные паспорта скважины и результаты ОФР. 

Расчетная формула:                                                                                                                                                                              H=(глубина загрузки насоса) + (высшая точка разбора от земли) + (давление в системе)*10 + (длина водопровода в доме по горизонтали)*0,1 + (длина водопровода до дома)*0,1 = Х                                                                                                                     Х – минимальный напор




 

 

Одни из самых надежных и долговечных насосов (но и одни из самых дорогих), это немецкие насосы Grundfos, они хорошо зарекомендовали себя для водоснабжения жилых домов и промышленных объектов. Насосы Grundfos действительно надлежащего качества, но ставить их следует, если обсадная труба полностью герметична, в противном случае песок из скважины моментально забьет насос и он, просто напросто, сгорит.

Ниже по рейтингу, а следовательно и по стоимости, итальянские насосы Lowara, Ebara, Nocchi. Далее вниз по рейтингу идут российские насосы, они одни из самых дешевых насосов, но! Не всегда дешевые значит плохо. Например, насосам Водолей не страшен песок, частицы даже не забивают его, а просто проходят, конечно, попадая уже к потребителю. Из практики, один из Заказчиков ставил два раза насосы Grundfos и оба раза они выходили из строя, после чего поставили Водолей и поломок больше не случалось.

Насос запускается при открытии любой точки водоразбора, будь то кран на втором этаже или же душ на четвертом. После прекращения пользования водой, насос выключается. Если слишком часто пользоваться водой, что в принципе неизбежно в семьях из нескольких человек, это может привести к сокращению срока службы насоса, в связи с частыми пусками-остановками. Во избежание поломки насоса и поддержания постоянного давления в сети устанавливают гидроаккумуляторный бак, который представляет собой накопительную емкость. Когда Вы откроете кран, вода будет поступать к Вам под ранее настроенным давлением. Как только бак частично опустошится, давление в нем упадет, после чего реле давления включит насос. Даже после выключения крана, насос продолжит качать воду из скважины до тех пор, пока бак не заполнится и давление в нем не примет первоначального значения.

Комплект скважинного оборудования Grundfos


 

Автоматика

Исходя из комплектации насоса, подбирает автоматика. Например, в насосах Grundfos обратный клапан и реле сухого хода встроены, но если Вы используете другие насосы потребуется отдельная установка данной автоматики.

         Реле сухого хода            Реле сухого хода с гидроизоляцией  

              

                       Датчики сухого хода и пульты

Для систем с постоянным давлением необходим обратный клапан, реле давления, автомат, пускозащитное устройство, гидроаккумулятор. Реле давления и реле сухого хода схожи между собой, но это два разных устройства.

      

        Обратный клапан                        Реле давления            Пускозащитное устройство


Вышеуказанные устройства необходимы для автоматизации насосного оборудования. Это далеко не весь перечень систем, их много. Стоит руководствоваться соотношением цена/качество и делать выбор в соответствии со своими оборудованием и предпочтениями.

Пороги срабатывания реле давления систем водоснабжения индивидуального дома

Разница между минимальным и максимальным порогами срабатывания Pmax-Pmin определяет величину объема воды, который выдает гидроаккумулятор. Чем разница больше, тем гидроаккумулятор работает эффективнее, но нагрузка на мембрану тоже возрастает, что может привести к ее разрыву.

Pmin – давление при котором включается насос, определяется высотой воды в системе водоснабжения, т. е. максимальной высотой труб в Вашем доме. Допустим, это значение равно 7 м, то давление водного столба будет эквивалентно давлению 7 м воды, что равно в среднем 0,35 атм. Нижний порог срабатывания Pmin должен быть немного больше (на 0,05 атм) этого значения.

Самая высокая точка разбора в Вашем доме (например, кран на верхнем этаже) — это наиболее критичная точка, с точки зрения стабильности работы. Работа крана будет нормальной, если перепад давления в нем не менее половины от значения давления в системе водоснабжения (0,175 атм).

Следовательно, давление должно быть 0,175 атм плюс значение гидростатического давления этой точки. Итак, если гидроаккумулятор расположен в нижней точки системы водоснабжения, то минимальное значение в нем следует назначить 0,35 атм + 0,175 атм = 0,525 атм, а порог срабатывания насоса Pmin = 0,525 атм + 0,05 = 0,575 атм.

 

Для определения верхнего значения Pmax, необходимо учитывать следующее:

  • Напорная характеристика насоса

  • В характеристиках насоса указаны максимальные параметры без учета гидравлических сопротивлений трубопроводов

  • Напряжение в электрической сети часто не соответствует нормальному 220 В

  • При максимальных значениях напора, расход насоса минимален и Ваша система будет заполняться очень долго

  • При длительной эксплуатации характеристики насоса уменьшаются

 

Итак, для определения верхнего порога срабатывания необходимо учитывать высоту системы водоснабжения, прибавить к этому значению 20 м и разделить на 20. Таким образом Вы получите давление верхнего порога срабатывания в атм.

Специалисты рекомендуют так же назначать величину верхнего порога срабатывания на 30 % ниже, чем максимальное значение напора Вашего насоса.

 

Накопительные емкости

  1. Скважина. В качестве накопительной емкости может служить сама скважина. Но в этом случае она будет низкодебитной.

  2. Гидроаккумуляторные баки. Давайте освежим ранее изложенную информацию, что насос срабатывает на открывание любого крана водопровода. Если слишком часто пользоваться водой, что в принципе неизбежно в семьях из нескольких человек, это может привести к сокращению срока службы насоса, в связи с частыми пусками-остановками. Во избежание поломки насоса и поддержания постоянного давления в сети устанавливают гидроаккумуляторный бак, который представляет собой накопительную емкость. Когда Вы откроете кран, вода будет поступать к Вам под ранее настроенным давлением. Как только бак частично опустошится, давление в нем упадет, после чего реле давления включит насос. Даже после выключения крана, насос продолжит качать воду из скважины до тех пор, пока бак не заполнится и давление в нем не примет первоначального значения.

 

Объем бака и величина давления подбираются в соответствии с производительностью насоса и планируемым пиковым расходом воды.

                

                                         Гидроаккумуляторные баки


Основное назначение:

  1. Поддержание стабильного давления в системе водоснабжения

  2. Ослабление силы гидравлических водных ударов

  3. Предохранение насоса от частых пусков-остановок, что существенно продлевает срок его службы

 

Устройство бака и принцип действия:

  • Стальной сварной окрашенный порошковой краской с последующим оплавлением сосуда с контрфланцем, а так же с приваренными ножками

  • Стальной оцинкованный фланец, с резьбовым штуцером с наружной резьбой, крепящегося к контрфланцу сосуда шестью болтами

  • Сменная мембрана, изготовленная из бутилкаучука

  • Воздушный клапан с колпачком и крышкой из пластмассы

  • Площадка для крепления носа (горизонтальная компановка)

 Внутри емкости вмонтирована эластичная мембрана, в гидроаккумулятор закачан воздух под давлением, что позволяет мембране находится в сжатом состоянии. Когда вода под давлением поступает в мембрану гидроаккумулятора, воздух сжимается и при открытии любой водоразборной точки, сжатый воздух выталкивает воду из мембраны.

 

Выбор гиддроаккумулятора:

Гидроаккумуляторы емкостью 24 л предпочтительны для насосов мощностью до 500 Вт, гидроаккумуляторы емкостью 50 л — для насосов мощностью до 1 кВт, а гидроаккумуляторы емкостью 100 л — для насосов мощностью 1,5 кВт.

При выборе необходимого объема гидроаккумулятора нужно точно знать следующие показатели:

  • Предельно возможное количество потребляемой воды

  • Параметры давления при включении и выключении насоса

Как рассчитать расход воды в единицу времени, говорилось ранее. Следующие расчеты приведены ниже.

Нормальное количество включений гидроаккумулятора считается 10-15 раз в час.

Расчеты значений Pmin и Pmax были приведены ранее, напомним, что данные значения — пороги срабатывания реле давления станции водоснабжения. Верхний порог примерно в два раза больше нижнего порога. 

V – полный объем гидроаккумулятора, который равен в литрах                                                                                                                                                                                                        V = 16,5*(Qmax/a)*((Pmax*Pmin)/(Pmax – Pmin))*1/Po                                                           Qmax – максимальное значение расхода воды (л/мин)                                                              а – количество пусков системы в час                                                                                    Pmin – нижний порог давления при включении насоса                                                            Pmax – верхний парогдавления при включении насоса                                                           Po – начальное давление воздуха в гидроаккумуляторе

 





 

Обычно значение Ро устанавливает завод-изготовитель в размере 1,5 атм, однако при покупке гидроаккумулятора, может случиться так, что давление в баке будет иное. Первоначально проверить давление можно обычным манометром, подсоединив его к нипелю гидроаккумулятора. Увеличить давление можно с помощью автомобильного насоса.

 

Виды гидроуккумуляторов:

Существуют два вида гидроуккумуляторов: вертикальные и горизонтальные. Выбор того или иного основывается исходя из площади помещения. Но встает другой вопрос, если есть возможность установить и тот и другой вариант. Тут дело в способе удаления воздуха в эластичной мембране.

В водопроводных сетях вода содержит растворенный воздух, который собирается и может образовывать пробки в системе водоснабжения. Гидробак не исключение. Для удаления накопившегося воздуха и пробок, в гидроаккумуляторных конструкциях устанавливают дополнительный элемент — фитинг. На него монтируют клапан, который периодически спускает накопившейся воздух. Данный клапан устанавливается на баки объемом более 100 л, из баков меньшего объема воздух удаляется при полном сливе системы.


      3. Наливные баки. Существуют трех видов: бетонные с внутренним покрытием, стальные (нержавейка или черный металл), пластиковые. Рассмотрим самые распространенные:

 

Нержавейка

Состав: нержавеющая сталь пищевого класса титано- и никеле содержащая. Существует несколько модификаций емкостей (навесные, горизонтальные и вертикальные).

          

                                            

 

Пластик

Какими должны быть пластиковые емкости?

  1. Сквозь стенки бака не должен проникать свет, это необходимо для защиты находящейся в нем воды или другой жидкости от зацветания. Баки синего цвета нужны для хранения питьевой воды. Черные — эффективнее, если есть необходимость в быстром нагреве воды с помощью солнечных лучей.

  2. Баки прямоугольной формы практичны, они удобны при перевозке и установке. Баки цилиндрической горизонтальной формы имеют большой объем и привлекательный внешний вид. Какой бы конструкции ни были баки, они обеспечивают надежную устойчивость.

  3. В верхней части емкости имеется завинчивающаяся крышка большого диаметра, туда монтируется дыхательный клапан.

  4. Для обогрева баки снабжаются ТЭН-ами.

 

     

        4. Заглубленная накопительная емкость. Главное преимущество данной системы по сравнению с обычным способом выкачки воды — экономия электроэнергии. За счет чего это происходит? В данном случае возможно регулировать скорость вращения глубинного насоса. Сначала вода выкачивается из скважины, затем закачивается в резервуар, а потом в систему водоснабжения. В данной системе задействованы два насоса — глубинный и насос подкачки. Использование резервуара дает свои преимущества, а именно:

  • Позволяет подбирать менее мощный, т. е. более дешевый глубинный насос

  • Создает определенный запас воды

  • Делает систему выкачивания воды более гибкой

 

В систему управления входит следующая автоматика: защита от сухого хода насоса, защита от прорыва трубопровода, обрыва фаз и др. Система оснащена сигнализацией, она осведомит Вас о неисправности.

В системе можно поддерживать постоянный уровень воды в резервуаре при одном режиме или полностью откачивать воду из резервуара при другом режиме.

Два вида системы, которые подойдут именно Вам: система постоянного давления и система без постоянного давления.

Система без постоянного давления необходима, например, на даче, когда Вы приезжаете днем, работаете на приусадебном участке, а потом уезжаете домой. Такая система снабжается датчиками. Если водоводы проложены ниже уровня промерзания (до 3-х м), вода зимой в системе замерзать не будет. Есть другой вариант, когда система оснащена обратным клапаном, в таком случае, когда насос не работает, вода убегает обратно в скважину, а не замерзает в водоводе.

Если же Вы планируете постоянно проживать в доме, Вам необходима система постоянного давления. В таком случае, водовод должен находится при постоянной температуре. Данная проблема решаема двумя способами: заглубление водовода ниже точки промерзания, либо, если нет возможности прокладывать трубы под землей, обогрев водовода с помощью нагревательных кабелей на трубах.

Рассмотри подробнее два данных способа:

  1. Водовод прокладывается ниже уровня промерзания. Глубина закладки составляет 1,5 м, 1 м, а иногда и вовсе 80 см. Это связано с климатическими особенностями г. Краснодара и Краснодарского края. При прокладке труб под землей обогрева не требуется, так как водовод не промерзнет никогда. Вокруг скважины откапывается яма глубиной около 2 м и такой же шириной. Засыпается гравий 20-40 см. Благодаря гравиевой подушке весной в скважину не намывается глина. Саму скважину обустраивают двумя ж/б кольцами, скрепленных цементом, кирпичной кладкой и люком. С внешней стороны кольца обрабатываются гидроизоляционным материалом.

        

Такая система с постоянным давлением работает бесперебойно круглый год и является оптимальным решением.

      2. Случается, что прокладка водопровода ниже точки промерзания затруднительная, в таком случае водовод закладывается выше точки промерзания, при этом он должен обогреваться.

Нагревательные системы можно монтировать как внутри водопроводной трубы или на наружной поверхности. Используют такие системы для труб различного назначения, для внутренних и наружных сетей, и для трубопроводов, находящихся как над землей, так и под землей.

Нагревательные кабели на трубах устанавливаются несколькими способами. Один или несколько кабелей укладывают по прямой линии вдоль трубы, кабель укладывают на трубе волнистой линией, кабель спирально оборачивают вокруг трубы.

      

 

Нагревательный кабель в трубах порой целесообразнее установить, так как кабель напрямую контактирует с обогреваемой средой.

 

 

После всего комплекса выполненных работ, расчетов, Вы получаете качественную систему водоснабжения и на долгие годы забываете о вопросе откуда в доме вода?