Trudno wyobrazić sobie cywilizowane życie bez dostępności systemów ogrzewania i zaopatrzenia w wodę. Mogą to być zarówno centralne, jak i autonomiczne systemy zaprojektowane w celu zapewnienia określonej struktury lub kompleksu. W pierwszym i drugim przypadku zasady ich budowy praktycznie nie różnią się, ponieważ podlegają tym samym prawom fizyki. Aby w pełni zrozumieć naturę funkcjonowania określonego systemu, niezbędną do wyeliminowania możliwych problemów lub określenia kluczowych parametrów podczas projektowania, należy rozróżnić pojęcia ciśnienia i ciśnienia.
Koncepcja ciśnienia
Z punktu widzenia fizyki ciśnienie jest rozumiane jako wielkość charakteryzująca wpływ siły przyłożonej prostopadle do powierzchni na jednostkę powierzchni danej powierzchni. W międzynarodowym systemie jednostek wartość ta jest mierzona w paskale, ale w praktyce, dla jego charakterystyki, ilość taką jak atmosfera. Ta jednostka charakteryzuje wpływ 1 kilograma na 1 centymetr kwadratowy powierzchni, co jest równe 101325 paskali.
W przypadku zaopatrzenia w wodę ciśnienie jest kluczowym parametrem charakteryzującym wydajność zaopatrzenia w wodę. Prawie wszystkie urządzenia podłączone do systemu nie będą działały normalnie bez zapewnienia stabilności tego wskaźnika. Jednocześnie zarówno niewystarczająca, jak i nadmierna wartość odbija się negatywnie na urządzeniach..
Normalne i wystarczające jest ciśnienie w rurociągu w zakresie 2,5 do 3,5 atmosfery, ale idealna wartość powinna być 4 atmosfery. Co więcej, ta wartość jest minimum wymaganym dla niektórych urządzeń, na przykład jacuzzi.
Pojęcie ciśnienia
Oprócz ciśnienia w dziedzinie hydrauliki i hydrodynamiki stosowana jest również koncepcja ciśnienia, która jest również definiowana jako ciśnienie cieczy, ale jest wyrażona przez wartość liniową wysokości kolumny cieczy powyżej pewnego obliczonego poziomu. Jednostką miary dla określonej wartości w międzynarodowym systemie jednostek jest metr. W fizyce istnieją 4 rodzaje nacisku: statyczny (swobodny), geometryczny, dynamiczny (prędkość) i utracony.
Podczas wykonywania obliczeń niezbędnych w projekcie systemu zaopatrzenia w wodę bierze się pod uwagę wolna głowa, która pokazuje najniższą wysokość punktu poboru wody. Na tej wysokości należy zapewnić wzrost wody, pokonując opór samego rurociągu. W budownictwie standardem swobodnego ciśnienia jest 10 metrów na pierwsze piętro budynku. W przypadku konstrukcji wielokondygnacyjnych dla każdego piętra, począwszy od drugiego, do wskaźnika na pierwszym piętrze dodaje się 4 metry.
W takim przypadku projekt zaopatrzenia w wodę musi koniecznie uwzględniać potrzebę zapewnienia 2 ekstremalnych trybów pracy:
- Zapewnienie wymaganej wartości w warunkach maksymalnego zużycia wody.
- Zapewnienie ograniczonej presji przy braku konsumpcji.
Osiągnięcie tych warunków wpływa bezpośrednio na wybór sprzętu pompującego, materiału i średnicy rurociągu.
Podobieństwo pojęć ciśnienia i ciśnienia
W oparciu o definicje ciśnienia i ciśnienia, wielkości te wynoszą połączone. W szczególności ta ostatnia jest wynikiem iloczynu ciśnienia (wysokości kolumny cieczy), gęstości konkretnej cieczy i wartości przyspieszenia grawitacji.
Podobieństwo tych parametrów wyraźnie pokazuje przestarzały system zaopatrzenia w wodę, przy którym ciśnienie w rurociągach osiągnięto poprzez zainstalowanie wież ciśnień. Zbiorniki zostały umieszczone w górnej części wież, które były wypełnione wodą w okresie niskiego zużycia i pomogły pompie zapewnić niezbędne parametry w okresach szczytowego przepływu.
W zasadniczo podobny sposób autonomiczne systemy działają obecnie. Najważniejsze jest prawidłowe obliczenie wydajności pompy, aby z jednej strony nie przepłacać dodatkowych pieniędzy za nadwyżkę mocy, az drugiej strony podać parametry normatywne rozważanych parametrów w rurociągu.Różnice między głową a ciśnieniem
Na poziomie gospodarstwa domowego rozpatrywane wskaźniki są często identyfikowane, co oznacza poprzez nacisk wizualną reprezentację ciśnienia w postaci liniowej wartości wysokości. I to nie jest pozbawione logiki, ponieważ nawet sama definicja ciśnienia zawiera zwrot „... ciśnienie jest ciśnieniem cieczy ...”. Jednocześnie wąscy specjaliści, w szczególności producenci urządzeń pompujących, rozróżniają te koncepcje.
Tak więc ciśnienie jest wskaźnikiem, który należy zapewnić w rurociągu dla normalnego funkcjonowania systemu zaopatrzenia w wodę. Ale w obliczeniach wymaganych parametrów urządzeń pompujących dość problematyczne jest działanie z wartością semantyczną określonego parametru. Dlatego używany jest parametr ciśnienia.
Przy wyborze parametrów pompy bierze się pod uwagę ciśnienie statyczne, jego spadek w rurociągu, a także liczbę odbiorców wody z systemu.
Głowica statyczna w tym przypadku jest obliczana jako wysokość, o którą konieczne jest podniesienie wody ze studni w kierunku pionowym i, jeśli to konieczne, popchnięcie jej w płaszczyźnie poziomej do odbiorców. 1 metr windy pionowej odpowiada 10 metrom ruchu poziomego. Wynikową wartość należy dostosować do wartości strat spowodowanych tarciem o wewnętrzną powierzchnię rur i zagięć rur. Wskaźniki te są określane przez specjalne tabele w zależności od materiału i średnicy rury.
Na podstawie danych uzyskanych w wyniku obliczeń parametry pompy dobierane są z uwzględnieniem marginesu wydajności w wysokości 20-30%. Wykonanie takiego obliczenia, opartego wyłącznie na wskaźniku ciśnienia, jest prawie niemożliwe. Po obliczeniu wysokości podnoszenia pompy, która będzie w stanie wytworzyć niezbędne ciśnienie na wylocie, wybiera się materiał i średnicę rur przeznaczonych do instalacji całego systemu zaopatrzenia w wodę.
