Система водопостачання сучасного будинку

Зупинимось детальніше на системах водопостачання приватного будинку. З точки зору комфортності і критерію якість/ціна така система має бути надійною, енергоощадною та окупною. На мал. 1 зображена будинкова система водопостачання, яка відповідає вищепереліченим вимогам.

• Share

Вона складається з водяної помпи (1), гідрофорного бака (2) із зворотним клапаном (6), сонячного колектора (3), накопичувального бака (4) з циркуляційною помпою (5) і теплообмінником (9), рекуператора стічної води (7), рециркуляційної помпи (8). В разі відсутності Сонця можливе нагрівання чи догрівання води газом чи електроенергією.
Водяна помпа (1) подає воду у гідрофорний бак (2). При досягненні верхнього порогового тиску (зазвичай 3 бар) реле вимикає помпу, а зворотний клапан (6) блокує повернення води у мережу, свердловину чи колодязь. Зазначимо, що тиск всередині бака створюється звичайною повітряною подушкою. Вона ж забезпечує плавне зменшення тиску споживаної води до нижнього порогового значення (зазвичай 1,5 бар). Після чого знову вмикається помпа (1). При такому способі регулювання тиску різко зменшується час роботи помпи (1) — до кількох разів на добу.
Сам гідрофорний бак є дуже надійним пристроєм, оскільки він складається лише з металевий корпуса, зворотного клапана і реле тиску.
Вода з гідрофорного бака, догрівається від газу, електроенергії чи Сонця і надходить до умивальників, ванн тощо. Потім через стічні труби вона надходить до рекуператора (7). Сам рекуператор складається з металевої стічної труби (краще мідної). На цю трубу намотані дві котушки з мідних трубок малого діаметру, по яких постійно циркулює холодна вода (5–7°С) гідрофорного бака (мал. 2).

• Share

При протіканні стічної води (30–35°С) її тепло ефективно відбирається холодною водою гідрофорного бака. Ємність гідрофорного бака становить від 200 до 500 л. Вищеописані рекуператори широко застосовуються в Канаді, що дозволяє заощадити до 70% енергії, яка витрачається для нагрівання води. На мал. 3 зображений фабричний рекуператор, вмонтований у каналізаційну систему будинку.

Стисло про сонячні водонагрівальні колектори

На даний час розроблені прості технології виготовлення ефективних сонячних колекторів [www.builditsolar.com]. Для їх виготовлення використовуються мідні трубки, алюмінієва фольга, прозорий полікарбонат, селективна фарба і фанерна чи OSB плита в якості основи. Рама колектора може виготовлятися з алюмінію чи дерева.
Накопичувальний бак можна виготовити з грубої фанери товщиною 18 мм. Про це свідчить американський досвід 60-х і останніх років. Було встановлено, що ємність такого бака може становити до 600–700 л, чого цілком достатньо для потреб невеликої родини. Зазначимо, що вода накопичувального бака є лише теплоносієм, що передає тепло мідному змійовику.
Другою функцією бака є зберігання води, що циркулює по трубках сонячного колектора. В разі, якщо температура трубок сонячного колектора менша температури води баку, помпа вимикається, і колекторна вода зливається у накопичувальний бак. Відновлення роботи помпи можливе лише при підвищенні температури трубок колектора.
Стає зрозумілим, що і у наступні роки вартість енергоносіїв в Україні, штучно стримувана у минулому, буде зростати. Тому актуальним є застосування простих, надійних і недорогих систем нагрівання води.
Згідно даних, собівартість сонячного колектора площею 3 м² з дерев′яною рамою не перевищує 150 євро, а фанерного накопичувального бака з мідним змійовиком — 400 євро. Орієнтовний час окупності колекторної системи підігріву води ( колектор, накопичувальний бак, циркуляційна помпа) — до 5 років.
Тисковий гідрофорний бак бажано виготовити на сертифікованому виробництві, оскільки його робочий тиск — 6 бар. Поки що невідомі виробники таких баків в Україні, хоча технологія їх виготовлення є нескладною. Такі тискові баки серійно виготовляються у Польщі та Італії.
Враховуючи надійність та простоту пропонованої системи водопостачання особняка, можна прогнозувати її поширення при наявності відповідної комплектації. Якщо розділення стоків теплої води і каналізації можливе у старих будинках (наприклад, під час капітального ремонту), то впровадження даної системи не складає принципових труднощів.
Схема водопостачання (мал. 1) є базовою для проекту пілотного енергоощадного будинку площею 150 м², спорудження якого почнеться 2011 року. На 60–75% будинок має огріватися сонячною енергією. В якості «приймача» сонячної енергії буде використаний південний схил даху площею 116 м². Ця енергія буде акумулюватися під фундаментною плитою будинку і використовуватися для його підігріву. Всі будівельні конструкції містять природні екологічні матеріали. Тепловтрати будинку складають 50 Вт/м². Кошторисна вартість 1 м² не перевищує 700 євро.

Юрій Дудикевич
E-mail: jurijdudykevich@ukr.net