Gromadzenie i wykorzystanie wody deszczowej. Pompowanie i zraszanie

W poniższym artykule zwrócę uwagę na rozwiązania służące do wypompowywania wody deszczowej ze zbiorników podziemnych, a także na systemy służące do uzupełniania instalacji wodą wodociągową w przypadku okresowego braku deszczówki w zbiorniku. Ceny wody pitnej w Polsce rosną z każdym dniem.

Wg IGPW za 5 lat będziemy płacić za wodę od 12 do 16 zł za 1 m3, a w najdroższych miastach – nawet powyżej 20 zł. Tak wysoka kwota wynika między innymi z dużej gęstości zaludnienia i inwestycji oraz kosztów usuwania licznych awarii sieci wodociągowej. Dlatego też gromadzenie i późniejsze wykorzystanie wody deszczowej staje się już nie tylko realizacją idei proekologicznych, ale wręcz koniecznością dającą spore oszczędności finansowe. Rodzaje pomp Oczyszczona na filtrach mechanicznych i wpływająca do zbiornika woda deszczowa nie powinna nieść ze sobą zanieczyszczeń mechanicznych mogących uszkodzić pompy przeznaczone generalnie do pompowania wody czystej. A więc należy mieć na uwadze, iż dla żywotności pomp niezmiernie ważne jest systematyczne kontrolowania filtrów oraz ich czyszczenie z zanieczyszczeń tak, aby do wody nie dostawał się piasek i inne zanieczyszczenia mechaniczne. Pompy wykorzystywane w technologii wody deszczowej dzielą się na: pompy samozasysające, pompy normalnie zasysające (wielostopniowe) oraz układy pompowe. Pompy te mogą pracować jako manualne lub automatyczne, wyposażone w wyłączniki pływakowe lub łączniki przepływowo-ciśnieniowe. Pompy samozasysające, ze względu na swą budowę, mogą pompować wodę ze zbiorników lub studni zlokalizowanych do 7 metrów poniżej poziomu umieszczenia pompy. Ich maksymalne wydajności to ok. 200 l/min, a wysokości podnoszenia to maks. 60 m słupa wody (6 barów). Pompy te mogą pracować w trybie manualnym lub automatycznym. Do pracy w trybie automatycznym potrzebne jest dodatkowe urządzenie zwane łącznikiem przepływowo-ciśnieniowym. Jego zadaniem jest automatyczne uruchamianie pompy w przypadku otwarcia zaworu i rozpoczęcia poboru wody (np. podlewania zieleni), a także zabezpieczenie jej przed tzw. suchobiegiem, a więc pracą bez wody (w przypadku braku wody w zbiorniku lub studni). Standardowe pompy samozasysające mogą pracować w środowisku wilgotnym, aczkolwiek ich ochrona (IP44) nie umożliwia ich zalewania, np. przez wody gruntowe. Do tego celu służą pompy o wysokim poziomie ochrony (IP 68), które mogą być umieszczone zarówno w studni i zbiorniku, jak i na powierzchni terenu. Podlewanie zieleni Zieleń w ogrodzie można podlewać na dwa sposoby: ręcznie (za pomocą węża z dyszą lub zraszaczy naziemnych) lub automatycznie (za pomocą zainstalowanego pod ziemią systemu rur i zraszaczy wynurzanych, których praca sterowana jest sterownikiem elektronicznym). Podlewanie ręczne W przypadku podlewania zieleni za pomocą węży ogrodowych można alternatywnie pompę samozasysającą umieścić na poziomie terenu i zasysając wodę ze zbiornika podziemnego na deszczówkę, podlewać nią trawnik lub umieścić pompę automatyczną w zbiorniku i pobierać wodę poprzez zainstalowane, np. w pokrywie, szybkozłącze, do którego wpina się węża ogrodowego. Podlewanie automatyczne W przypadku, gdy woda deszczowa ma obsługiwać układ automatycznego nawadniania, należy zadbać o to, aby do zbiornika doprowadzić instalację awaryjnego uzupełniania zbiornika wodą wodociągową. Będą bowiem okresy w trakcie trwania sezonu wegetacyjnego, gdy woda ze zbiornika zostanie zużyta i będzie on pusty, a roślinność będzie wymagała podlewania.

W takim systemie pompa ciśnieniowa umieszczona jest wewnątrz zbiornika na wodę deszczową, a w budynku na instalacji wodociągowej zainstalowany jest zawór elektromagnetyczny, sterowany wyłącznikiem pływakowym zainstalowanym wewnątrz zbiornika. W przypadku, gdy poziom wody w zbiorniku opadnie poniżej minimalnego, zawór elektromagnetyczny otworzy się i woda wodociągowa dopłynie do zbiornika. Pompa ciśnieniowa pracować więc będzie w tym momencie na wodzie wodociągowej, a system zraszania automatycznego nie będzie notował przerw w pracy. W niektórych przypadkach, gdy dookoła budynku wykonany został drenaż opaskowy, wodę drenarską po uprzednim oczyszczeniu na filtrze mechanicznym można również wprowadzić do zbiornika podziemnego na deszczówkę, uzyskując tym samym dodatkowe ilości wody. Woda deszczowa w budynku Woda deszczowa idealnie nadaje się do takich celów jak: spłukiwanie WC, pranie, prace porządkowe w i na zewnątrz budynku, podlewanie zieleni oraz mycie samochodów i urządzeń. Jednak aby zrealizować ww. cele, woda musi zostać wypompowana ze zbiornika podziemnego i pod ciśnieniem wprowadzona do instalacji wewnętrznej. Aby to uczynić, obiekt musi mieć zaprojektowaną, a następnie wykonaną, tzw. instalację dualną. Jest to instalacja, która doprowadzać będzie wodę na te przybory, które w złożeniu mają pracować na wodzie deszczowej. A więc do spłuczek i pisuarów w WC, pralni, kotłowni oraz na przybory na zewnątrz budynku poprowadzona musi być osobna instalacja rurowa. Na baterie w łazience i kuchni oraz wszędzie tam, gdzie potrzebna jest woda pitna, doprowadzana będzie tylko i wyłącznie uzdatniona woda wodociągowa. Równocześnie przybory instalacji dualnej należy czytelnie oznakować, informując, iż woda z nich płynąca jest wodą deszczową niezdatną do picia.

Obiekty mieszkalne

W obiektach mieszkalnych jednorodzinnych woda może być podawana na przybory w sposób dwojaki: za pomocą centrali deszczowej zainstalowanej w budynku (kotłownie, garaż, pomieszczenie techniczne) lub za pomocą pompy ciśnieniowej zanurzonej w zbiorniku i urządzenia do automatycznego dopełniania zbiornika podziemnego wodą wodociągową w przypadku braku deszczówki. Centrala deszczowa Kompletna centrala deszczowa składa się z konsoli, do której zamocowana jest wielostopniowa, samozasysająca pompa odśrodkowa wraz z łącznikiem przepływowo-ciśnieniowym, zbiornika pośredniego z przerwą powietrzną zgodnie z PN-EN 1717 TYP AB. W skład urządzenia wchodzą również: zawór trójdrogowy, pływakowy zawór napełniający, elementy tłumiące drgania pompy oraz zbiornik podręczny, sterownik elektroniczny, wyłącznik pływakowy z 20 m kablem oraz pokrywa. Wielostopniowa pompa odśrodkowa zapewnia cichą pracę oraz szybki i bezproblemowy rozruch systemu. Łącznik przepływowo-ciśnieniowy zabezpiecza pompę przed suchobiegiem oraz pozwala na jej wyłączenie w przypadku osiągnięcia określonego ciśnienia w instalacji. W przypadku braku wody deszczowej w zbiorniku centrala umożliwia automatyczne wykorzystanie wody wodociągowej: umożliwione jest to poprzez zawór trójdrogowy sterowany za pomocą wyłącznika pływakowego znajdującego się w zbiorniku wody deszczowej.

Woda z sieci dostarczana jest do podręcznego zbiornika przez zawór pływakowy zgodnie z PN-EN 1717. System wyposażony jest w ochronę przed stagnacją wody. Zawartość zbiornika podręcznego wymieniana jest co 10 dni w przypadku, gdy nie była ona w tym czasie pobierana. Parametry pomp zainstalowanych w centrali to: maks. wydatek 6 m3/h, maksymalne ciśnienie pracy 4,8 barów, maks. moc pompy 1200 W. Zaletą tego rozwiązania jest lokalizacja pompy oraz akcesoriów elektrycznych i mechanicznych w budynku, co bardzo ułatwia ewentualne przeglądy i serwisowanie urządzeń. W sytuacji, gdy odległość pomiędzy lokalizacją centrali a zbiornikiem podziemnym jest spora (powyżej 15 metrów), wskazane jest zlokalizowanie w zbiorniku pływającej lub stojącej pompy zasilającej. Ma ona na celu ograniczenie strat ciśnienia występujących na ssaniu pompy zlokalizowanej w centrali deszczowej. W zestawie Przy zestawie automatycznej pompy ciśnieniowej umieszczonej w zbiorniku, w sytuacji otwarcia przyboru, pompa zaczyna podawać wodę do instalacji. W momencie osiągnięcia poziomu minimalnego w zbiorniku zestaw napełniający umieszczony w budynku, składający się z zaworu elektromagnetycznego połączonego z czujnikiem poziomu lub wyłącznikiem pływakowym oraz lejka, dostarcza wodę wodociągową do zbiornika. W takim przypadku pompa korzysta z wody znajdującej się w zbiorniku, która przez większość czasu jest wodą deszczową, ale okresowo też wodociągową. Zaletą tego rozwiązania jest możliwość dostarczania wody na przybory pod określonym ciśnieniem, nawet w przypadku oddalonego od budynku lub głęboko posadowionego zbiornika wody deszczowej. Parametry pomp zainstalowanych w zbiorniku to: maks. wydatek 5,5 m3/h, maksymalne ciśnienie pracy 5 barów, maks. moc pompy 900 W. Obiekty komercyjne W przypadku obiektów komercyjnych, takich jak obiekty biurowe, hotele, zakłady przemysłowe, stosuje się centrale deszczowe złożone zawsze z układu co najmniej dwóch pomp tak, aby w razie awarii jednej z nich, druga umożliwiała niezakłócone dostawy wody na przybory. Schemat technologiczny układu przemysłowego obejmuje filtr i zbiornik wody deszczowej, w którym zainstalowana jest jedna lub dwie pompy zasilające, a w budynku znajduje się kompletna przemysłowa centrala deszczowa. Przemysłowa centrala deszczowa to kompletne urządzenie, w skład którego wchodzą: zintegrowany zbiornik podręczny, elektroniczny sterownik oraz dwie wielostopniowe pompy odśrodkowe wraz z niezbędnymi komponentami. Można wykorzystać też zbiorniki naziemne na deszczówkę oraz w niektórych wariantach dekoracyjne zbiorniki na wodę deszczową.

Centrala w sposób ciągły monitoruje poziom wody w zbiorniku podręcznym i podziemnym wody deszczowej. W zależności od zapotrzebowania pompa zasilająca pobiera wodę ze zbiornika wody deszczowej i kieruje ją do zbiornika podręcznego, skąd jedna lub dwie pompy ciśnieniowe dostarczają ją na przybory. Sterownik rejestruje pracę pomp, wskazuje aktualne ciśnienie w instalacji, a także, po zainstalowaniu w zbiorniku podziemnym opcjonalnego czujnika poziomu, prezentuje aktualny poziom napełnienia zbiornika. W przypadku braku wody deszczowej zbiornik podręczny napełniany jest automatycznie z instalacji wodociągowej. Konstrukcja central musi zawsze spełniać wymagania normy PN-EN 1717. Na rynku dostępne są centrale o parametrach: maks. wydatek 25 m3/h, maksymalne ciśnienie pracy 6,5 barów. Podsumowanie W przypadku stosowania pomp, służących do wprowadzenia wody deszczowej na instalacje, kluczowe jest odpowiednie ich dobranie tak, aby parametry wydatku i ciśnienia były odpowiednie do zapotrzebowania. Dlatego dobór systemu pompowego zawsze lepiej pozostawić specjalistom, którzy przy użyciu odpowiednio do tego przygotowanych programów dobiorą jedno lub kilka alternatywnych urządzeń. Tylko i wyłącznie wtedy będzie pewność, iż zraszacze podleją trawnik tak, jak tego chcemy, a ilość wody dopływającej do spłuczek nie będzie powodowała dyskomfortu mieszkańców lub użytkowników toalet. Ważne jest też zastosowanie takiego systemu dopełniania instalacji wodą wodociągową, aby nawet przy bardzo długim okresie suchym instalacja pracowała bez zakłóceń.

Autor: Mariusz Piasny