W poniższym artykule zwrócimy uwagę na rozwiązania służące do pompowania wody deszczowej ze zbiorników podziemnych, a także na systemy służące do uzupełniania instalacji wodą wodociągową w przypadku okresowego braku deszczówki w zbiorniku.
Rodzaje pomp
Opisane powyżej stopnie filtracji wody deszczowej pozwolą na bezpieczną i długotrwałą pracę całego systemu zagospodarowania wody deszczowej, łącznie z pompą. W związku z tym należy mieć na uwadze, iż dla żywotności pomp niezmiernie ważne jest systematyczne kontrolowania filtrów oraz ich czyszczenie z zanieczyszczeń.
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 włączniki przepływowo-ciśnieniowe.
Pompy samozasysające, ze względu na swą budowę mogę pompować wodę ze zbiorników lub studni zlokalizowanych do 9 metrów poniżej poziomu umieszczenia pompy. Ich maksymalne wydajności to ok. 200 l/min, a wysokości podnoszenia to maks. 97 m słupa wody (9,7 bar). Pompy te mogą pracować w trybie manualnym lub automatycznym. Do pracy w trybie automatycznym potrzebne są dodatkowe urządzenia, np. wyłącznik przepływowo-ciśnieniowy (tzw. sterownik) lub falownik (przepływowy lub do montażu na ścianie). Jego zadaniem jest automatyczne uruchamiania pompy w przypadku otwarcia zaworu i rozpoczęcia poboru wody (np. podlewania zieleni), a także zabezpieczenie jej przez tzw. sucho biegiem, a więc pracą bez wody (w przypadku braku wody w zbiorniku lub studni). Dodatkowo falownik umożliwia płynny rozruch pompy jedno lub trójfazowej oraz automatycznie reguluje obroty silnika w zależności od zapotrzebowania. Te funkcje maksymalnie wydłużają żywotność silnika i zapewniają oszczędność energii. Należy pamiętać, iż pompy powierzchniowe oraz elementy nimi sterujące należy instalować w taki sposób, aby nie były narażone na działanie warunków atmosferycznych.
Pompa powierzchniowa z wyłącznikiem przepływowo-ciśnieniowym
Falownik
Bardzo popularnym i prostszym rozwiązaniem w przypadku zbiorników podziemnych na deszczówkę jest stosowanie automatycznych, zatapialnych pomp ciśnieniowych, ze względu na prostą instalację i obsługę. Pompa uruchamia się automatycznie w momencie np. odkręcenia kurka ogrodowego (spadek ciśnienia w instalacji), a po jego zamknięciu „dobija” ciśnienie do maksymalnego i przechodzi w tryb czuwania, aż do ponownego odkręcenia zaworu i uruchomienia. Dodatkowo posiadają one również wbudowane zabezpieczenie przed pracą na sucho. Prostota instalacji polega na fakcie, iż należy ją umieścić w zbiorniku, wyprowadzić linię tłoczną oraz podłączyć pompę do zasilania. Urządzenie jest wtedy gotowe do pracy. Najmocniejsze modele pompa zatapialnych charakteryzują się maksymalnym przepływem 100 l/min i maksymalnym ciśnieniem 6,8 bar.
Pompa zatapialna
Podlewanie zieleni
Zieleń w ogrodzie można podlewać na dwa sposoby:
- ręcznie za pomocą węża z dyszą lub zraszaczy naziemnych;
- 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 użyć pompy samozasysającej i umieścić ją na poziomie terenu. Urządzenie będzie zasysać wodę ze zbiornika podziemnego, którą następnie możemy podlewać trawnik. Druga możliwość to zainstalowanie pompy zatapialnej w zbiornika i pobieranie wody poprzez zainstalowane np. w pokrywie szybkozłącze, do niej podłącza się wąż ogrodowy.
Pokrywa zbiornika ze zintegrowanym poborem wody
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 ona pusty, a roślinność będzie wymagała podlewania. W takim systemie pompa ciśnieniowa umieszczona jest wewnątrz zbiornika na wodę deszczową, a w budynku (elektrozawór na 230V) lub w ogrodzie (elektrozawór na 24V), na instalacji wodociągowej zainstalowany jest zawór elektromagnetyczny, sterowany wyłącznikiem pływakowym zainstalowanym wewnątrz zbiornika. W przypadku, gdy poziom wody w zbiorniku opadnie poniżej minimalnego, zawór elektromagnetyczne 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. Z reguły dopełnia się około 25% pojemności zbiornika, aby w zbiorniku był spory zapas na wypadek wystąpienia opadów deszczu.
W przypadku, gdy dookoła budynku wykonany został drenaż opaskowy, nie zaleca się, aby wodę drenarską doprowadzać do zbiornika na deszczówkę. Po pierwsze jest to woda wątpliwej jakości, może zawierać piasek i inne zanieczyszczenia, a po drugie nie jesteśmy w stanie choćby oszacować ile tej wody może się pojawić, a co za tym idzie dobrać odpowiednią pojemność zbiornika.
Woda deszczowa wykorzystywana 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 w/w 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 potrzeba 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 podawana na przybory może być w sposób dwojaki: za pomocą centrali deszczowej zainstalowanej w budynku (kotłownie, garaż, pomieszczenie techniczne) lub za pomocą pompy ciśnieniowej (np. Top Multi Evo) zanurzonej w zbiorniku i urządzenia do automatycznego dopełniania zbiornika podziemnego wodą wodociągową w przypadku braku deszczówki oraz wyłącznika ciśnieniowego sterującego pompą.
System zagospodarowania wody deszczowej w budynku jednorodzinnym z centralą deszczową
Kompletna centrala deszczowa składa się z konsoli, do której zamocowana jest wielostopniowa, samozasysająca pompa odśrodkowa, wraz z wyłącznikiem 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. Wyłącznik przepływowo-ciśnieniowy zabezpiecza pompę przed suchobiegiem oraz pozwala na jej wyłączenie w przypadku osiągnięcia określonego ciśnienia w instalacji.
Centrala deszczowa
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 4,8 m3/h, maksymalne ciśnienie pracy 5,2 bar, maks. moc pompy 0,55 kW.
Zaletą tego rozwiązania jest lokalizacja pompy oraz akcesoriów elektrycznych i mechanicznych w budynku, co bardzo ułatwia ewentualne przeglądy i serwisowanie urządzeń.
Centrala deszczowa
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.
Pompa ciśnieniowa wraz z systemem do awaryjnego uzupełniania wody w zbiorniku
W przypadku zestawu pompy ciśnieniowej umieszczonej w zbiorniku oraz konsoli ze sterownikiem i elektrozaworem, 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 elektromagnetyczny połączonego z wyłącznikiem pływakowym oraz lejka, dostarczana 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 rozwiązanie 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 7,2 m3/h, maksymalne ciśnienie pracy 6,7 bar, maks. moc pompy 1,1 kW.
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. Centrala w sposób ciągły monitoruje poziom wody w zbiornikach 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 9 bar.
Podsumowanie
W przypadku stosowania pomp służących do wprowadzenia wody deszczowej na instalacje, kluczowy jest ich dobór tak, aby parametry wydatku i ciśnienia były odpowiednie do zapotrzebowania. Dlatego dobór systemu pompowego zawsze lepiej pozostawić specjalistom, którzy przy użyciu programów dobiorą jedno lub kilka alternatywnych urządzeń. Tylko i wyłącznie wtedy będzie pewne, 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.