Rodzaje systemów oraz dobór optymalnej wielkości zbiornika

 

Woda jest częścią niekończącego się cyklu. Jej ilość na Ziemi (w chmurach, deszczu, gradzie, śniegu, lodzie, oceanach, morzach, rzekach i jeziorach) jest stała. Żadna kropla nie ginie oraz nie powstają nowe.

Mimo wszystko, oszczędzanie czystej oraz pitnej wody ma sens zarówno z ekonomicznego punktu widzenia jaki i ze względu na ochronę środowiska. Wydawać się może, że woda będzie płynąć z naszych kranów w nieskończoność. Jednak jej oczyszczanie oraz doprowadzanie do naszych domów wymaga coraz więcej energii, co wiąże się z coraz wyższymi kosztami.

Rodzaje systemów gromadzenia i wykorzystania wody deszczowej

Poprawnie zaprojektowany i wykonany z odpowiednich elementów system gromadzenia i wykorzystania wody deszczowej będzie bezproblemowo funkcjonował przez wiele lat. Dostarczy on wodę o jakości odpowiedniej do większości zastosowań domowych. Jej jakość przewyższać będzie określoną w normach jakość wód w jeziorach

Ze względu na przeznaczenie wody, systemy gromadzenia i wykorzystania wody deszczowej podzielić można na dwa główne rodzaje:

– Systemy ogrodowe

W ramach systemu deszczówka może być wykorzystywana do podlewania zieleni w ogrodzie, zmywania powierzchni zewnętrznych np. tarasów lub podjazdów do garaży, a także do mycia samochodów. Coraz popularniejszym kierunkiem zastosowania tych systemów jest połączenie ich z automatycznym systemem nawadniającym wykorzystującym np. zraszacze wynurzane.

– Systemy domowe (lub domowo-ogrodowe)

Systemy te służą do gromadzenia i wykorzystania wody deszczowej do zasilania spłuczek, pisuarów, a także pralek w budynkach. W wielu przypadkach systemy te obsługują również podlewanie trawników (w powiązaniu z automatycznymi systemami nawadniającymi) i prac na zewnątrz budynku. Systemy nazywane domowymi mogą być również stosowane w budynkach hotelowych, przemysłowych i biurowych. gdyż na rynku dostępne są elementy systemowe (filtry, centrale deszczowe) umożliwiające obsługę również i takich obiektów. Zasada działania systemów domowych stosowanych w obiektach większych jest jednak identyczna jak tych stosowanych w domach jednorodzinnych.

Systemy ogrodowe

W ramach systemów ogrodowych można wyróżnić kilka rodzajów. Jako kryterium podziału przyjmuje się:

– materiał, kształt i wielkość zbiornika,

– zastosowany rodzaj filtracji (filtry przepływowe, gdy nadmiar wody odprowadzany jest do kanalizacji lub rowu, lub filtry zbierające, gdy przelew ze zbiornika połączony jest z układem rozsączającym wodę do gruntu),

– lokalizacja filtra (wewnątrz lub na zewnątrz zbiornika),

– kierunek odprowadzenia nadmiaru deszczówki,

– lokalizacja pompy,

– oraz sposób dystrybucji wody.

 

Ze względu na lokalizację systemu pompowego możemy rozróżnić dwa podstawowe rodzaje systemu:

– system wyposażony w pompę samozasysającą umieszczoną na powierzchni terenu

– oraz system wyposażony w automatyczna pompę zatapialną umieszczona w zbiorniku.

system_ogrodowy

Schemat 1. System z pompą samozasysającą

system_ogrodowy2

Schemat 2. System z automatyczną pompą zatapialną

 

Systemy domowe

W ramach systemów domowych można wyróżnić kilka ich rodzajów. Jako kryterium podziału przyjmuje się:

– materiał, kształt i wielkość zbiornika,

– zastosowany rodzaj filtracji (filtry przepływowe lub zbierające),

– lokalizacja filtra (wewnętrzne lub zewnętrzne)

– kierunek odprowadzenie nadmiaru deszczówki,

– rodzaj i lokalizacja systemu pompowego,

– oraz rodzaj zastosowanego systemu uzupełniania systemu wodą wodociągową w okresach braku opadów.

Rozpatrując kryterium lokalizacji systemu pompowego oraz elementów uzupełniania wodą wodociągową możemy rozróżnić dwa główne systemy:

– zawierające centralę deszczową ze zintegrowanym uzupełnianiem wodą wodociągową, zlokalizowaną wewnątrz budynku

– oraz zawierające pompę zatapialną umieszczoną w zbiorniku i systemu uzupełniania umieszczony w budynku.

system_domowy2

Schemat 3. System wyposażony w centralę deszczową

system_domowy3

Schemat 4. System wyposażony w pompę zatapialną

 

Dobór optymalnej pojemności zbiornika

Aby obliczyć optymalną pojemność zbiornika na deszczówkę, możemy do obliczeń zastosować metodę szczegółową lub uproszczoną.

Metoda szczegółowa

Aby obliczyć optymalną pojemność zbiornika, niezbędne są następujące dane:

– Lokalizacja geograficzna budynku

Jest ona ściśle powiązana z roczną sumą opadów (dane z wielolecia) – załączona mapa Polski umożliwia odczytanie wielkości opadu w l/m2.

 

– Efektywna wielkość powierzchni dachu, z którego deszczówka spływać ma do zbiornika

Jest to rzut poziomy powierzchni dachu. Może również zdarzyć się, iż wodę zbierać się będzie tylko z jednej części połaci dachowej; wtedy do dalszych obliczeń przyjmujemy tylko wielkość rzutu tej połaci.

 

– Współczynnik spływu

Jest on ściśle związany materiałem pokrycia dachu oraz jego nachyleniem. Określa on, jaka część wody padającej na daną powierzchnię może zostać doprowadzona do zbiornika magazynującego deszczówkę.

 

W zbiornikach powinna być gromadzona woda tylko z powierzchni dachowych. Najodpowiedniejsze do tego celu są gładkie powierzchnie pokryte blachą, czy też glazurowaną dachówką ceramiczna lub betonową. Uzysk wody z dachów zielonych kształtuje się na poziomie 30-40% (0,3 – 0,4). Woda ta pomimo, że może mieć brązowawy odcień, nadaje się do spłukiwania toalet oraz podlewania ogrodów.

 

Tabela 1. Wartości współczynnika spływu

Rodzaj i nachylenie powierzchni dachowej Współczynnik spływu
dachy skośne pokryte blachą lub dachówką ceramiczną glazurowaną 0,9
dachy skośne pokryte dachówką betonową 0,8
dachy płaskie z płyty warstwowej 0,7
dachy płaskie pokryte papą 0,6
dachy zielone 0,3 – 0,4

 

– Zapotrzebowanie na wodę

 

W sytuacji, gdy woda deszczowa będzie używana tylko do podlewania ogrodu, roczna wartość zużycia wody kształtować się będzie na poziomie około 60 litrów (intensywne podlewanie to około 120 litrów) na 1 m2  ogrodu. W przypadku stosowania wody do celów domowych, a więc do prania, spłukiwania WC i prac porządkowych, należy przyjąć zużycie dobowe na poziomie około 67 litrów wody na osobę. Jeśli przewidujemy obsługiwać deszczówką aplikacje zarówno domowe jak i ogrodowe, potrzebna ilość wody będzie wynikiem sumy iloczynu ilości osób razy dzienne zużycie wody i iloczynu powierzchni ogrodu razy zużycie wody niezbędne do podlania 1 m2  powierzchni trawnika.

 

Poniżej przykładowe obliczenie pojemności zbiornika

Roczna wielkość opadów

Średnia wielkość opadów (l/m2) x Efektywna powierzchnia dachu (m2) x Współczynnik spływu = Uzysk wody (l/rok)

700 x 120 x 0,8 = 67 200 l/rok

Roczne zapotrzebowania na wodę

Spłukiwanie WC: na osobę/rok                                   9 015 x 4 osoby = 36 060 l/rok

Pranie: na osobę/rok                                                      3 685 x 4 osoby = 14 740 l/rok

Prace porządkowe/mycie auta: na osobę/rok               800 x 4 osoby = 3 200 l/rok

Podlewanie ogrodu: na m2/rok                                       60 x 500 m2 = 30 000 l/rok

SUMA 84 000 l/rok

Wielkość zbiornika na wodę deszczową

67 200/2 + 84 000 x 21 dni/365 = 4 350 litrów

optymalna pojemność zbiornika – zaleca się zaokrąglić w górę do wielkości całkowitej np. 5 000 litrów

Metoda uproszczona:

Aby w sposób przybliżony oszacować wymaganą pojemność zbiornika, można skorzystać z poniższych tabel.

Tabela 2. Szacunkowa wielkość zbiornika do systemu ogrodowego

Powierzchnia ogrodu do nawadniania w m2 (orientacyjna) Powierzchnia dachu w m2 (minimalna) Wielkość zbiornika w litrach
100 20 1 000 – 1 500
300 40 2 500 – 3 000
500 70 3 000 – 5 000
800 90 5 000 – 7 500
1000 100 7 500 – 10 000
1500 120 10 000 – 15 000
2000 150 15 000 – 20 000

 

Tabela 3. Szacunkowa wielkość zbiornika do systemu domowego

Ilość mieszkańców Powierzchnia dachu w m2 (minimalna) Wielkość zbiornika w litrach
 1 – 2 35 2 500 – 3 000
 3 65 2 500 – 5 000
 4 – 5 80 5 000 – 7 500
 6 – 9 100 7 500 – 10 000

 

Podsumowanie

Systemy gromadzenia i wykorzystania wody deszczowej zdobywają sobie coraz liczniejsze rzesze zadowolonych użytkowników w naszym kraju. Dobrze dobrany, zaprojektowany i wykonany system daje wymierne oszczędności i pozwala znacząco uniezależnić się od dostawców wody i odbiorców ścieków.