При достижении требуемого давления в гидроаккумуляторе, которое определяется необходимым запасом воды в нём, реле давления отключит насос. Как только насос отключится, сжатый воздух из рессивера вытолкнет воду из труб в колодец. При этом вода и воздух за обратным клапаном останутся в гидроаккумуляторе и трубах. После нескольких разборов воды воздух из гидроаккумулятора стравится в атмосферу. При последующих включениях насоса работа водопровода до точки А останется такой же, как было описано выше, а после точки А в гидроаккумулятор будет закачиваться только вода (без воздуха). Кран 6 служит для слива воды из системы, минуя обратный клапан. При этом необходимо открыть краны всех потребителей. При длительной эксплуатации водопровода количество воздуха в магистрали до точки А может уменьшиться за счёт поглощения его водой, что приведёт к неполному выталкиванию воды из труб. Поэтому периодически, примерно раз в четыре-пять дней необходимо открывать кран 8 при неработающем насосе для полного удаления воды из рессивера. Чтобы насос при этом не включился, желательно рядом с краном 8 расположить дополнительный выключатель электропитания насоса.
Рис. 1. Общая схема подвода воды в дом:
1 — ствол колодца; 2 — внутренний утеплитель; 3 — внешний утеплитель; 4 — входной фланец; 5 — приямок; 6 — защитная труба; 7 — стена дома; 8 — сезонно отапливаемое помещение
Рис. 2. Устройство домашнею водоснабжения:
1 — колодец; 2 — гибкий шланг; 3 — погружной центробежный насос без обратного клапана; 4 — труба; 5 — обратный клапан; 6-кран; 7-ресивер; 8 — кран; 9 — манометр; 10 — датчик давления; 11 — кран холодной воды потребителя; 12 — гидроаккумулятор; 13 — электрокабель насоса
Рис. 3. Ввод труб в колодец:
1 — штуцер металлический из латуни или бронзы под шланг диаметром 0,5″; 2 — полипропиленовый уголок 0,5″; 3 — полипропиленовая труба 0,5″; 4 — дюритовый шланг 0,5″; 5 — ствол колодца (бетон); 6 — прокладка (силиконовый герметик); 7 — фланец (сталь3); 8 — уплотнитель (силиконовый герметик); 9 — цанговая муфта для полиэтиленовых труб диаметром 0,5″; 10 — стальная труба 0,5″
Рассмотрим работу водопровода на конкретном примере (рис. 2): расстояние от дома до колодца — 10 метров; максимальное расстояние от точки подсоединения гибкого шланга к трубе до поверхности воды — 3 метра; подводящие к дому трубы и шланг имеют внутренний диаметр — 16 мм. Определим минимальный объём рессивера \/Pмин. Максимальный объём воздуха в шланге и трубах до обратного клапана \/в определяется по известной формуле:
Vв = (πD2/4)L, (1),
где D — внутренний диаметр шланга и трубы, L — расстояние от поверхности воды до обратного клапана (10+3)х102 (см — для удобства расчётов).
Таким образом,
Vв=0,8×1,62x13x102см3≈2,6х103 (см3, или примерно 2,6 литра). Следовательно, объём рессивера должен быть более 2,6 литра. В качестве рессивера использованы два последовательно соединённых корпуса от фильтров «Аквафор» (или можно «Гейзер») без картриджей. В этом случае объём рессивера равен примерно трём литрам.
Определим минимальную величину предварительно создаваемого давления в гидроаккумуляторе РАмин.
Как отмечалось ранее, это давление должно быть больше минимального давления в рессивере РPмин, созданного при полном вытеснении воздуха из шланга и труб, т.е.:
РАмин ≥ РРмин (2).
Известно, что произведение давления газа на его объём в замкнутом пространстве есть величина постоянная, т.е.
VxP = CONST (3).
Из этого следует:
5,6×1 =3хРРмин,
где: 5,6 л (3+2,6) — общий объём воздуха в ресивере и в трубах до сжатия, 3 л — объём сжатого воздуха в ресивере без воды.
Таким образом, РРмин ≈1,6 атм. Учитывая (2), примем РPмин ≈ 1,8 атм.
3. Определим номинальное давление в гидроаккумуляторе PАном.
РАном — это такое давление, при котором в гидроаккумулятор закачен необходимый объём воды (например, 2 литра). Используем промышленный гидроаккумулятор, объёмом VA= 8 литров. Из формулы (3) следует:
РPминх8= РАминх6,
где 6 — объём воздуха в гидроаккумуляторе после закачки в него двух литров воды. Таким образом, РАном ≈ 2,4 атм., принимаем РАном ≈ 2,6 атм. Итак, рассчитав значения РАмин и РАном, мы определили величины пороговых значений срабатывания датчика давления. Давление, при котором произойдёт отключение насоса, должно быть 2,6 атм, а для включения насоса — 1,8 атм. Следовательно, гистерезис настройки давления составляет величину Δ = 0,8 атм. Настройки датчика давления выполняются по заводской инструкции на него, при этом контроль осуществляется по манометру 9 (рис. 2). Из приведённых расчётов следует, что в этом водопроводе нужно использовать насос, способный создать давление воды более чем 2,6 атм. Такими насосами могут быть, например, «Водолей» или «Ручеёк», способные поднять воду на высоту 30 метров и выше. При большем расстоянии от колодца до дома и большем диаметре подводящих труб (в отличие от рассмотренных) очевидно, что объём воздуха в трубах увеличится, следовательно, необходимо увеличить и объём рессивера.