ЭКОНОМИЯ ВОДЫ

Правильное распределение давления в сетях водоснабжения санитарной воды необходимо для регулировки предоставляемого давления и для предотвращения проблем образования шума и гидравлических ударов в трубопроводах. Действительно, высокое давление приводит к расходам, превышающим фактическую потребность, с последующими перерасходом воды, что влечёт за собой увеличение энергопотребления. Большее использование воды связано, главным образом, с тем, что обычный кран, если он не снабжён устройствами ограничения потока, будет пропускать больше воды при возрастании давления на входе. Пример этой динамики представлен на приведенном далее рисунке.

Высокое рабочее давление на входе кранов может, следовательно, привести также к расходам, превышающим в полтора раза расчётные расходы. Однако, с целью экономии воды, нужно учесть, что увеличение расхода на кранах не имеет тот же эффект на всех типах использования. Например, чтобы заполнить ванну или наполнить сливной бачок унитаза нужен всегда тот же расход воды, как в том случае, если сеть водоснабжения правильно поддерживает давление, так и в том случае, если давление в ней высокое. В последней ситуации, при наличии увеличенных расходов на потребителях, потребуется меньше времени для заполнения ванны или сливного бачка, но количество воды будет одинаковым. Данные ситуации являются водопотреблением, связанным с объёмом. Существуют также водопотребления, зависящие от времени, для которых увеличение расхода на кранах, напротив, является причиной большого перерасхода. Например, вымыть руки, помыться в душе или помыть посуду, это всё потребления, которые, главным образом, предполагают открытие крана на предварительно установленное время. В этих случаях, там, где краны обслуживаются сетями с более высоким давлением, и, следовательно, выдают более высокие расходы, будет более высокое потребление воды. Увеличение потребления на обслуживаемого потребителя при высоком давлении, как можно увидеть на приведённом графике, может также быть в два раза большим по сравнению с потребителем, обслуживаемым правильным давлением. Для среднего бытового пользователя потребления, зависящие от времени, могут оцениваться в процентном отношении, которое изменяется от 50% до 60% от общего потребления.

Как пример, это могут быть водопроводные сети многоэтажных зданий, где гидростатическая высота здания влияет на снижения существующего давления на кранах.

Пример

Для лучшего понимания влияния давления на потребление питьевой воды, рассмотрена, в качестве примера, распределительная сеть, обслуживающая 9 этажное здание. В данном примере рассматриваются три стояка, каждый из которых способен обслуживать два санузла на каждом этаже. Для простоты расчёта учитывалось одинаковое давление у основания стояков.

Схема распределения и соответствующая динамика давления приведена на рисунке ниже. Как можно заметить, для обеспечения правильного давления на самом верхнем этаже, необходимо постепенное увеличение давления, по мере снижения уровня.

Касательно суточного потребления, учитывались следующие данные:

• человек на этаже: 8

• общее потребление воды на человека: 240 л

• 45% потребления зависит от объёма: 110 л

• 55% потребления зависит от времени: 130 л

Общая потребность воды для здания оказывается равной 17,3 м3.

Среднее суточное потребление воды на человека (литры)

Санузел + душ	100
Туалет	50
Прачечная	30
Мытьё посуды	25
Варка еды	15
Прочее (уборка)	20
Итог в сутки	240

Как мы видели на предыдущей странице, перерасход воды определяются потреблениями, зависящими от времени, на которые, в свою очередь, влияет давление водоснабжения. В следующих случаях рассчитывается перерасход воды для разных типов установок. В случае 1 представлен один распределительный стояк без редукторов давления и без устройств снижения потока на краны. В этой ситуации, по причине более высокого давления на нижних этажах, наблюдается среднее потребление питьевой воды на 29% больше, по сравнению с идеальным случаем, при котором все краны выдают расчётный расход.

В случаях 2 и 3 рассматриваются две ситуации, где нужное давление поддерживается более постоянным, посредством использования нескольких стояков, c разным давлением. В случае 2 приведена распределительная система на двух стояках: один из них обслуживает пять верхних этажей, а другой обслуживает остальные этажи. Как можно заметить по данным, приведённым на рисунке, лучшая регулировка давления по сравнению со случаем с одним стояком приводит к меньшим потреблениям воды, но, в любом случае, превышающим на 16% идеальный случай. В случае 3 рассмотрена распределительная система на трёх стояках: в этом случае также можно заметить, как одинаковое давление в сети приводит к снижению увеличения потребления воды по сравнению с исходной ситуацией, где все краны работают на правильном расчётном расходе.

Наконец, в случае 4 представлена распределительная система, состоящая из одного стояка и редукторов давления на каждом этаже. Это инженерное решение обеспечивает на каждом кране давление очень близкое к расчётному давлению и, следовательно, правильную скорость потока. Аналогичных результатов можно добиться с помощью клапанов для контроля потока, установленных на краны; необходимо, однако, учитывать, что контроль на входе расчётного давления оказывается более эффективным и безопасным по времени. Действительно, терминалы подачи воды могут быть заменены потребителями на другие, без регуляторов потока. Как мы кратко пытались проанализировать, проектирование сетей водоснабжения с равномерным регулированием давления, даже помимо обычных погрешностей хорошего режима работы, может привести к существенной экономии потреблений питьевой воды.