2. VNITŘNÍ VODOVODY

RYCHLÝ NÁHLED DO PROBLEMATIKY KAPITOLY

Kapitola počtem stran není nejrozsáhlejší. Ale obsahuje zásadní informace pro správnou volbu materiálu potrubí a čerpadla.

Cíle kapitoly

  1. Naučíte se správně používat různé materiály pro rozvody vody.
  2. Pochopíte rozdíly mezi systémy vedení vody.
  3. Zvládnete výpočet čerpadla.
  4. Budete umět správně zvolit typ čerpadla.

ČAS POTŘEBNÝ KE STUDIU

Budete potřebovat cca 60 minut.

KLÍČOVÁ SLOVA KAPITOLY

Materiály potrubí, návrh čerpadla, typy čerpadel.



SOUSTAVY:

  • 1) jednotná
    zásobování všech odběrných míst je prováděno z jednoho zdroje, vodou stejné kvality.
  • 2) oddílná
    různá odběrná místa jsou zásobována vodami různých kvalit a to samostatnými rozvody. Pokud se v objektu nachází několik různých zdrojů vod o nestejné kvalitě, pak nesmí dojít k jejich propojení.

Podle způsobu provedení:

  • větevný
  • okruhový
  • smíšený

Obrázek 2 – 1: větevný systém a) se spodním rozvodem, b) s horním rozvodem Obrázek 2 – 1: větevný systém a) se spodním rozvodem, b) s horním rozvodem

Obrázek 2 – 2: systém a) okruhový, b) smíšený Obrázek 2 – 2: systém a) okruhový, b) smíšený

Větevné systémy jsou nejrozšířenější, především systémy se spodním rozvodem. Pro jejich volbu hovoří především ekonomické hledisko. Jistou nevýhodou však je vytváření úseků s minimálním odběrem a díky tomu tak může dojít ke zhoršení kvality vody.

Okruhové systémy používáme všude tam, kde je kladen důraz na plynulost dodávky vody ( nemocnice, technologická zařízení, požární vodovody, apod.).

Smíšené systémy se využívá tam, kde jsou propojeny různé druhy činností, např. administrativní část objektu a část technologická.


2.1 Materiály vnitřních vodovodních potrubí

Materiály vodovodních potrubí musí splňovat podmínky hygienické nezávadnosti a musí odpovídat uznávaným pravidlům techniky, které jsou vyjádřeny certifikací. Certifikace znamená, že tyto předpoklady byly splněny a výrobky prokazují shodné vlastnosti s požadavky technických norem.


2.1.1 Druhy vodovodního potrubí

Pro instalace pitné vody se používají následující druhy trubek :

  • pozinkované ocelové trubky ve formě svařovaných trub dle ČSN 42 01 42 a běžných závitových trub dle ČSN 42 57 10 – 6
  • trubky z nerezavějící oceli dle ČSN EN ISO 1127
  • měděné trubky dle ČSN EN 1057
  • trubky ze zesítěného polyetylenu ( PE – X ) dle EN ISO 15 875
  • pouze pro studenou vodu trubky z polyvinylchloridu ( PVC – U ) dle ČSN EN 1425
  • trubky z chlorovaného polyvinylchloridu ( PVC – C ) dle EN ISO 15 877
  • pouze pro studenou vodu trubky z polyetylenu malé a velké hustoty ( PE – HD ) a PE – LD ) dle EN ISO 12 201
  • trubky z polybutenu ( PB ) dle EN ISO 15 876
  • trubky z polypropylenu ( PP ) dle EN ISO 15 874
  • vícevrstvé kombinované trubky
  • litina
  • sklo

2.2 Vlastnosti potrubí

ocelová potrubí:
Vynikají pevností, dodávají se buď bez ochranného povrchu, nebo s ochranným povrchem, jejich předností je nízká délková tepelná roztažnost.


měděné trubky:
Dají se dobře tvarovat, při delší odstávce odběru vody se doporučuje odpustit celý systém kvůli zvýšenému množství mědi ve vodě. Musí se dbát na vhodnost omítek.


plastová potrubí:
Jsou lehká, dobře tvarovatelná, jejich nevýhodou je délková tepelná roztažnost. Při použití plastového potrubí musíme vkládat do plastových rozvodů vody kompenzátory délkové tepelné roztažnosti. Musíme též dbát na vhodnost navrhovaného plastu z hlediska odolnosti vůči teplotám vody.


vícevrstvé kombinované trubky:
Spojují v sobě kladné vlastnosti jednotlivých použitých plastů.


litina:
Je chemicky odolná, trvanlivá, nevýhodou je vysoká hmotnost a křehkost. Dnes je nahrazována plasty.


sklo:
V provozech, kde je z technologických důvodů nutná i vizuální kontrola dopravované vody.



2.3 Čerpadla a vodovodní armatury

Pokud v objektu dochází k občasnému poklesu přetlaku vody v době odběrových špiček, je dodávka vody i do nejvyšších pater budovy dostačující. Pokud by však byl přetlak v síti trvale nedostatečný, musí projektant navrhnout zařízení na zvýšení tlaku.


Čerpací stanice:
Automatická tlaková čerpací stanice:
Při zásobování ze studny.

Zvyšovací automatická tlaková stanice:
Při zásobování vodou z vodovodní přípojky, ve které není dostatečný přetlak.

Obrázek 2.3 – 1: Čerpání vody ze studny Obrázek 2.3 – 1: Čerpání vody ze studny


Obrázek 2.3 – 2: Uzavřený systém Obrázek 2.3 – 2: Zvyšování přetlaku vody - uzavřený systém
a) s tlakovou nádobou a přímým čerpáním vody b) s tlakovou nádoba a přerušovací nádrží


Obrázek 2.3 – 3: Otevřený systém Obrázek 2.3 – 3: Zvyšování přetlaku vody otevřený systém

Přerušovací nádrž: 

Navrhuje se před čerpací stanicí při přímém čerpání vody z veřejného vodovodu, pokud to vyžaduje provozovatel vodovodu pro veřejnou potřebu nebo místní podmínky. Musí být vybavena samočinnou regulací přítoku vody a její velikost se stanovuje na dobu zdržení min.300 ( s ) a max.600 ( s ) výpočtového průtočného množství vody.

Obrázek 2.3 – 4: Geodetická dopravní výška Obrázek 2.3 – 4: Geodetická dopravní výška

Čerpací stanice uzavřených soustav jsou umístěny vždy pod jimi zásobovaným pásmem, obvykle v technickém podlaží, ale pokud to umožní stavební konstrukce a s dispozičního hlediska to má své opodstatnění, může se umístit do některého z podlaží I. tlakového pásma.

Otevřené systémy mají otevřené nádrže vždy nad zásobovaným pásmem a čerpadla pod tímto pásmem. Tento systém se hodně aplikuje v zahraničí, např.USA u velmi vysokých budov. Jeho výhodou je menší počet tlakových pásem, nižší provozní náklady, větší spolehlivost, nižší hlučnost. Nevýhodou je velké zatížení konstrukce, možnost nebezpečí zaplavení objektu a zásoba pitné vody nezaručuje její biologickou kvalitu.


2.3.1 Pásmové systémy

  1. I.tlakové pásmo - vnitřní vodovod je napojený vodovod pro veřejnou potřebu bez zvyšování přetlaku.

    h = 330.gif

    Kde:

    h: dopravní výška ( m )

    pdis : dispoziční přetlak ( MPa )

    pminFl : požadovaný přetlak před nejvyšším výtokem ( MPa )

    ps : hydraulická ztráta ( součet tlakové ztráty třením a místními odpory ) ( MPa )

    ζ: hustota vody ( kg.m-3 )

    g: gravitační zrychlení ( m.s-2 )

Obrázek 2.3.1 – 1: Hladina hydrodynamického tlaku Obrázek 2.3.1 – 1: Hladina hydrodynamického tlaku


Tabulka 2.3.1 –1: Předběžné stanovení počtu podlaží I.pásma v závislosti na nejnižším přetlaku ve vodovodním řadu

Počet podlaží

I.pásma

 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12-14

Přetlak v přípojce

(Mpa)

 0,34 0,37 0,4 0,43 0,46 0,49 0,52 0,55 0,58 0,61 0,69 0,67 0,70



  • Další tlaková pásma – závisí na dovoleném přetlaku před výtokem. Před nejvýše položeným výtokem musí být alespoň p minFl, před nejnižším výtokem v pásmu pdov max = 0,6 Mpa.


    Uzavřené systémy:

    209.gif        obvykle 24 - 28 ( m )



    Otevřené systémy:

    210.gif               obvykle 40 – 50 ( m )



    Kde:

    hmax : výška pásma ( m )

    pdov max : maximální dovolený přetlak ( MPa )

    pminFl : požadovaný přetlak před nejvyšším výtokem ( MPa )

    ps : hydraulická ztráta (součet tlakové ztráty třením a místními odpory) ( MPa )

    ζ: hustota vody ( kg.m-3 )

    g: gravitační zrychlení ( m.s-2 )

    Δp: rozdíl mezi vzpínacím a zapínacím přetlakem zvyšovací automatické tlakové čerpací stanice ( Pa )


2.3.2 Návrh čerpadla

Obrázek 2.3.2 – 1: Dopravní výška čerpadla Obrázek 2.3.2 – 1: Dopravní výška čerpadla

Pro volbu čerpadla musíme stanovit průtok čerpadla Qč a dopravní výškou čerpadla H.

Kde:

p:požadovaný přetlak ( Pa ), např. vypínací přetlak zvyšovací automatické tlakové čerpací stanice

ζ: hustota vody ( kg.m-3 )

g: gravitační zrychlení ( m.s-2 )

h s : sací výška ( m ) (výškový rozdíl mezi hladinou vody ve studni či přerušovací nádrži a čerpadlem + tlakové ztráty v sacím potrubí vyjadřené výškou( ). Při čerpání přímo z vodovodní přípojky je vyškový rozdíl vždy záporný a je dán přetlakem na vodní připojce.)

h v : výtlačná výška ( m )( výškový rozdíl mezi čerpadlem a tlakovou nádobou + rozdíl mezi vypínacím a zapínacím přetlakem, přetlakem automatické čerpací stanice + tlakové ztráty ve výtlačném potrubí čerpadla k tlakové nádobě vyjádřené ztrátovou výškou ).


Pro komerční a technické účely je používán i výraz dopravní výška čerpadla: H= 210.gif


2.3.1 Druhy čerpadel

  • křídlová čerpadla - mají píst ve formě křídla, vybaveného dvěma tlakovými ventilovými klapkami .Křídlo se při manipulaci s rukojetí obloukovitě pohybuje, přičemž se objemy pracovního prostoru střídavě zvětšují a zmenšují. Dosahuje se tak stejného účinku jako u dvojčinného pístového čerpadla. Používají se pro malé dopravní výšky ( čerpání kapalin ze sudů ).

Obrázek 2.3.1 – 1: Křídlové čerpadlo Obrázek 2.3.1 – 1: Křídlové čerpadlo


  • membránová čerpadla – nemají ve výtlačném prostoru vzájemně se otírající součásti, jsou samonasávací a odolná vůči nečistotám. Díky tomu se často používají k odčerpání směsi vody s pískem nebo špinavé vody.

Obrázek 2.3.1 – 2: Membránové čerpadlo Obrázek 2.3.1 – 2: Membránové čerpadlo


  • zubová čerpadla – přepravují kapalinu mezi ozubením ozubených kol a stěnou skříně. Používají se na malá množství kapaliny a velké dopravní výšky ( dávkovací čerpadla ).

Obrázek 2.3.1 – 3: Zubové čerpadlo Obrázek 2.3.1 – 3: Zubové čerpadlo


  • vodní vývěva – vzniká zde působením vstupního tlaku v hnací trysce značná rychlost vody. Tím nastává v hnací trysce podtlak. Tlak okolního vzduchu vytlačuje sací trubkou čerpanou vodu do prostoru podtlaku ( princip injektoru ). V záchytné dýze se voda mísí s hnací vodou. Za záchytnou dýzou se v kónické trubce ( difuzoru ) mění kinetická energie zpět v tlak. Používají se k odvodňování nízko ležících prostor a jako pomocné sání pro odstředivá čerpadla.

Obrázek 2.3.1 – 4: Vývěva Obrázek 2.3.1 – 4: Vývěva

  • nátoková odstředivá čerpadla – mohou nasávat pouze vodu. Proto musí být čerpadlo a sací potrubí před uvedením do provozu zavodněno přes plnící hrdlo. Sací potrubí musí být položeno se sklonem směrem k čerpadlu, aby se zabránilo vzniku vzduchových vaků. Proti zpětnému vytékání kapaliny přes sací potrubí musí být instalován zpětný ventil, většinou je integrován do sacího koše.

Obrázek 2.3.1 – 5: Odstředivá čerpadla Obrázek 2.3.1 – 5: Odstředivá čerpadla


  • samonasávací odstředivá čerpadla – sací a výtlačná hrdla mají vyvedena směrem vzhůru. Díky tomu zůstává množství vody potřebné k vytvoření podtlaku v čerpadle. Pokud je uvnitř čerpadla předřazena oběžnému kolu vývěva, hovoříme o tryskovém čerpadlu.
  • vícestupňová odstředivá čerpadla – pro velké dopravní výšky je nutné zařadit za sebou větší počet oběžných kol. Paralelní řazení se uplatňuje v případě, kdy je nutné čerpat velké množství kapaliny – průtoky jednotlivých čerpadel se sčítají.

Obrázek 2.3.1 – 6: Charakteristika pístového čerpadla Obrázek 2.3.1 – 6: Charakteristika pístového čerpadla

Obrázek 2.3.1 – 7: Charakteristika odstředivého čerpadla Obrázek 2.3.1 – 7: Charakteristika odstředivého čerpadla


2.3.2 Příklady použití čerpadel

Obrázek 2.3.2 – 1: Domácí vodárna s pístovým čerpadlem a tlakovou nádrží Obrázek 2.3.2 – 1: Domácí vodárna s pístovým čerpadlem a tlakovou nádrží


Obrázek 2.3.2 – 2: Domácí vodárna s ponorným čerpadlem Obrázek 2.3.2 – 2: Domácí vodárna s ponorným čerpadlem


2.3.3 Vodovodní armatury

Klasifikace armatur:

  1. Dle místa použití
    • drobné ( zdravotnětechnické instalace v budovách )
    • průmyslové ( technologické rozvody )
    • speciální ( např.rozvody v atomové elektrárně )
  2. dle použitého materiálu
    • kovové
    • plasy
  3. dle ovládání
    • ruční
    • automatické
  4. dle vztahu ke stavbě
    • osazené přímo na potrubí a přístupné údržbě a opravám
    • zabudované do stěn pod omítku
  5. dle technického připojení na potrubí
    • závitové
    • přírubové
  6. dle možného proudění vody
    • jedním směrem
    • oběma směry
  7. dle zabezpečení funkčních požadavků
    • plní jednu funkci
    • obsahují navíc regulační prvek
    • obsahují navíc speciální technické úpravy

Armatury musí splňovat:

  1. Funkčnost, spolehlivost, požadovaný průtok
  2. Hospodárnost ( cena a provozní náklady )
  3. Trvanlivost
  4. Možnost lehké montáže a demontáže
  5. Bezpečnost a malou hlučnost
  6. Estetické hledisko

2.3.2 Ukázky nejčastěji užívaných armatur:

  1. uzavírací armatury
    • výtokové a vypouštěcí armatury
    • průchozí armatury ( pro osazení do potrubí )

    Užívají se ventily, kohouty, šoupátka, armatury s keramickými kartušemi, uzavírací klapky.


    Obrázek 2.3.2 – 1: Plnoprůtokový šikmý uzavírací ventil s přírubovým připojením,Figura 135,firma Kemper Obrázek 2.3.2 – 1: Šikmý uzavírací ventil s přírubovým připojením,Figura 135,firma Kemper


    Obrázek 2.3.2.- 2: Přímý sedlový uzavírací ventil,183 01 , firma Kemper Obrázek 2.3.2.- 2: Přímý uzavírací ventil,183 01 , firma Kemper


  2. šoupátko

    Obrázek 2.3.2 – 3: E &ndashšoupátko s přírubami DN 20 – 40, firma Hawle Obrázek 2.3.2 – 3: E –šoupátko s přírubami DN 20 – 40, firma Hawle


  3. zpětné armatury

    Obrázek 2.3.2. – 4: Zpětná klapka 02, firma Danfoss Obrázek 2.3.2. – 4: Zpětná klapka 02, firma Danfoss


  4. Speciální armatury

  5. Obrázek 2.3.2 – 5:Figura 0 40 G, firma Kemper Obrázek 2.3.2 – 5: Termoregulační ventil pro cirkulaci teplé vody Multi-Therm, firma Kemper


  6. Ochranné jednotky

    Obrázek 2.3.2 – 6: Figura 361, firma Kemper Obrázek 2.3.2 – 6: Ochranná jednotka proti zpětnému průtoku BA, Figura 361, firma Kemper


  7. Průtokoměry

    Obrázek 2.3.2 – 7: Setter Rondo, firma, Taconova Obrázek 2.3.2 – 7: Setter Rondo, firma, Taconova


Shrnutí kapitoly

Můžeme pro vnitřní rozvody vody použít olověné trubky, ano či ne? To už díky této kapitole znáte. Znáte nejen to. Umíte specifikovat různé materiály používaní pro trubní rozvody. Znáte jejich vlastnosti. Dozvěděli jste se, že ne všechny plastové rozvody jsou vhodné i pro rozvod horké vody. Umíte navrhnout čerpadlo, víte, co získáte paralelním nebo sériovým řazením čerpadel. Máte přehled o typech čerpadel a jejich využití.

Vytisknout | Nahoru  ↑