Thiết kế hệ thống cấp nước lạnh: Trực tiếp và gián tiếp, Kích thước ống, Vật liệu

Hệ thống cấp nước lạnh cung cấp 12 lít/phút tại vòi ở tầng trệt có thể dễ dàng giảm xuống còn 5 hoặc 6 lít/phút ở tầng trên cùng của tòa nhà. Đường ống không thay đổi, do đó nguyên nhân nằm ở chỗ khác: áp suất có sẵn ở đầu ra đó, đường nước đi đến nó và đường kính của nhánh phục vụ thiết bị cố định. Trong thực tế, hầu hết các vấn đề về nước lạnh đều được giải quyết từ rất lâu trước khi đường ống đầu tiên được gắn vào tường. Ba lựa chọn ban đầu quyết định kết quả: loại hệ thống, vật liệu và đường kính ống cũng như chiến lược lưu trữ và áp suất.

Hệ thống cấp nước lạnh thực sự bao gồm những gì

Ranh giới quan trọng. Mọi thứ ở thượng nguồn của van chặn đầu vào thường thuộc về công ty cấp nước hoặc chủ sở hữu tài sản tính đến đồng hồ, tùy thuộc vào quy định của địa phương; mọi thứ ở hạ lưu là hệ thống phân phối của tòa nhà. Một hệ thống lắp đặt nước lạnh hoàn chỉnh thường chứa các yếu tố sau.

• Đường ống dịch vụ: đường ngầm từ đường chính đến tòa nhà, có kích thước phù hợp với nhu cầu cao điểm và được bảo vệ khỏi sương giá và chuyển động của mặt đất.
• Đồng hồ nước và van chặn chính: điểm cách ly chính dùng để sửa chữa, rò rỉ và các trường hợp khẩn cấp.
• Đường ống phân phối nội bộ: một đường ống đứng hoặc đường trục cộng với các nhánh chạy đến từng thiết bị cố định.
• Van cách ly: van cục bộ tại mỗi khu vực ẩm ướt để một lần sửa chữa không làm đóng cửa toàn bộ tòa nhà.
• Bể chứa và van phao: chỉ xuất hiện trong các hệ thống gián tiếp, nơi nước chính đổ đầy bể trước khi phân phối.
• Phụ kiện đầu cuối: vòi, bể chứa nước, máy nước nóng và bất kỳ điểm nào mà nước lạnh được rút ra hoặc làm nóng.
• Bảo vệ dòng chảy ngược: khe hở không khí, van kiểm tra hoặc cụm vùng áp suất giảm ở bất cứ nơi nào có nguy cơ kết nối chéo.

Mỗi bộ phận này đều ảnh hưởng đến hiệu suất. Một nhánh có kích thước phù hợp với một nhánh có kích thước nhỏ vẫn tạo ra vòi sen yếu và một nhánh có kích thước phù hợp phía sau van cổng đóng một phần vẫn cung cấp dòng chảy kém.

Hệ thống trực tiếp và gián tiếp: Quyết định đầu tiên

Nếu áp suất nguồn điện đầy đủ và ổn định thì hệ thống trực tiếp sẽ lắp đặt đơn giản hơn, dễ bảo trì hơn và mang lại áp suất tốt hơn ở đầu ra. Nếu áp lực nguồn điện yếu, không liên tục hoặc tòa nhà cao, hệ thống gián tiếp với bể chứa sẽ đệm nguồn cung cấp, nhưng lại phải trả giá bằng áp suất đầu ra thấp hơn và phải thực hiện thêm quy trình vệ sinh.

Việc tính toán áp suất cần được thực hiện trước khi lựa chọn. Trọng lực cung cấp khoảng 0,1 bar trên một mét chiều cao, do đó, một cửa thoát nước của bể ở độ cao 10 mét phía trên vòi hoa sen sẽ tạo ra khoảng 1 bar trước khi tổn thất do ma sát. Một nhánh 15 mm có bốn khuỷu có thể mất thêm 0,2 đến 0,4 bar. Điều đó để lại một cơn mưa rào khả thi nhưng không đáng kể. Đẩy cùng một bể lên cao hơn vòi hoa sen 5 mét và tình hình sẽ thay đổi đáng kể.

Vật liệu ống cho nhiệm vụ nước lạnh

Nước lạnh là một nhiệm vụ nhẹ nhàng hơn nước nóng, điều này giúp mở rộng danh sách rút gọn thực tế. Các lựa chọn chính là chất đồng trùng hợp ngẫu nhiên polypropylen, polyetylen mật độ cao, đồng, polyetylen liên kết ngang và hỗn hợp nhiều lớp. ống . Sự lựa chọn đúng đắn phụ thuộc vào nơi đường ống chạy, cách nối nó và mã địa phương chấp nhận cho điểm tiếp xúc có thể uống được.

Chất đồng trùng hợp ngẫu nhiên Polypropylen

Được bao phủ bởi các tiêu chuẩn như ISO 15874, vật liệu này được nối bằng phản ứng tổng hợp nhiệt, tạo ra mối nối đồng nhất, chống rò rỉ không có vòng chữ O hoặc dung môi. Các cấp áp suất PN10, PN16 và PN20 bao gồm hầu hết các dịch vụ xây dựng. Độ dẫn nhiệt thấp của nó hạn chế sự ngưng tụ trên đường ống lạnh và cùng một dòng ống có thể xử lý nước nóng sinh hoạt, giúp đơn giản hóa việc dự trữ và lắp đặt trên các hệ thống kết hợp.

Polyetylen mật độ cao

Được chỉ định theo tiêu chuẩn ISO 4427 hoặc EN 12201, ống PE100 là lựa chọn thông thường cho các kết nối dịch vụ chôn dưới đất và đường ống dài bên ngoài. Nó linh hoạt, chịu được độ lún của mặt đất và được nối với nhau bằng phản ứng tổng hợp đối đầu hoặc nung chảy điện. Độ dày của thành được mô tả bằng SDR, do đó SDR thấp hơn có nghĩa là thành dày hơn và mức áp suất cao hơn. Đối với nguồn nước lạnh, PN10 hoặc PN16 bao gồm các điều kiện điển hình của thành phố và địa điểm.

Đồng và polyetylen liên kết ngang

Đồng vẫn phổ biến trong công việc trang bị thêm vì nó cứng, ổn định về kích thước và quen thuộc với hầu hết những người lắp đặt. Bộ quần áo bằng polyetylen liên kết ngang được giấu kín trong sàn và tường vì nó uốn cong quanh các chướng ngại vật và cần ít mối nối hơn. Cả hai vật liệu đều yêu cầu chuyển tiếp định mức khi kết nối với ống polyolefin và các kim loại khác nhau cần tách điện môi để tránh ăn mòn điện.

Kích thước, vận tốc và áp suất

Đường ống có kích thước nhỏ là nguyên nhân phổ biến nhất khiến dòng nước lạnh kém, đồng thời đường ống có kích thước quá lớn sẽ lãng phí vật liệu và làm nước chậm lại đủ để tạo ra sự ứ đọng. Vận tốc thiết kế khi xây dựng hệ thống đường ống nước lạnh thường nằm trong khoảng từ 0,5 đến 1,5 mét/giây, với mức trần thực tế là khoảng 2,0 mét/giây trong thời gian dài. Áp suất dư tối thiểu ở đầu ra bất lợi nhất thường là 0,5 bar, trong khi áp suất tĩnh trên khoảng 5 bar thường cần có van giảm áp ở nguồn cung cấp vào.

Một chuỗi kích thước lặp lại trông như thế này.

1. Liệt kê mọi thiết bị cố định và lưu lượng nước lạnh định mức của nó.
2. Áp dụng hệ số đa dạng vì không phải tất cả các thiết bị cố định đều chạy cùng một lúc.
3. Kích thước đường trục cho tổng thể đa dạng ở tốc độ chấp nhận được.
4. Kích thước mỗi nhánh cho thiết bị cố định lớn nhất mà nó phục vụ chứ không phải kích thước trung bình.
5. Kiểm tra áp suất dư ở đầu ra xa nhất và cao nhất.

Áp lực tăng cũng đáng được quan tâm. Các van đóng nhanh trên đường dây tốc độ cao tạo ra búa nước có thể làm nứt các phụ kiện và làm lỏng các mối nối theo thời gian. Giữ vận tốc vừa phải và sử dụng van đóng chậm trên các đầu nối máy giặt và bể chứa nước sẽ giảm rủi ro mà không phải trả thêm chi phí.

Lưu trữ, vệ sinh và dòng chảy ngược

Nước lạnh dự trữ là một rủi ro được quản lý hơn là một vấn đề tự động. Bể chứa phải được đậy kín, chống côn trùng và thông hơi qua lỗ có lưới che, đồng thời nước dự trữ phải duy trì ở nhiệt độ dưới 20 độ C để hạn chế sự phát triển của vi sinh vật. Việc cách nhiệt bể chứa và môi trường xung quanh cũng như giữ bể cách xa các nguồn nhiệt quan trọng hơn vật liệu của bể. Việc làm sạch và khử trùng phải tuân theo các yêu cầu của địa phương, thường là hàng năm đối với việc lắp đặt trong gia đình và thường xuyên hơn là ở các tòa nhà thương mại.

Bảo vệ dòng chảy ngược là một nghĩa vụ riêng biệt. Khi đường dây tưới tiêu, nồi hơi, hệ thống xử lý nước hoặc chữa cháy kết nối với mạng lưới nước uống được thì cần có khe hở không khí hoặc thiết bị ngăn dòng chảy ngược cơ học. Hệ thống đường ống mới lắp đặt phải được súc rửa và nếu có quy định yêu cầu, phải khử trùng và lấy mẫu trước khi bàn giao hệ thống.

Kiểm tra và bàn giao

Kiểm tra áp suất thủy tĩnh là kiểm tra chấp nhận hữu ích nhất. Cách thực hành thông thường là kiểm tra ở mức 1,5 lần áp suất làm việc và giữ nó đủ lâu để nhiệt độ và độ rão của vật liệu ổn định, thường là một giờ đối với hệ thống polyolefin, sau đó kiểm tra từng khớp nối. Các mối nối nóng chảy phải được ghi lại cùng với số lô và thông số hàn để có thể theo dõi bất kỳ lỗi nào trong tương lai. Sau khi vượt qua thử nghiệm, hệ thống sẽ được xả sạch, khử trùng bằng clo khi cần thiết và đưa trở lại hoạt động với bản ghi có chữ ký về áp suất và thời gian thử nghiệm.

Những điều cần kiểm tra trước khi mua

Trong một dự án mà ống được mua với số lượng lớn, những khoảng trống nhỏ về thông số kỹ thuật sẽ trở nên đắt đỏ tại chỗ. Những điểm này bao gồm hầu hết các rủi ro thực tế.

• Xếp hạng áp suất và SDR hoặc độ dày thành phù hợp với áp suất thiết kế, với giới hạn an toàn hợp lý.
• Polyme nguyên chất có nguồn gốc rõ ràng; nội dung tái chế đòi hỏi phải có tài liệu phù hợp để tiếp xúc với nước uống được.
• Dung sai kích thước và độ tròn, do ống hình bầu dục kết hợp kém và rò rỉ ở khớp.
• Chứng nhận tiếp xúc với nước uống được và tiêu chuẩn sản phẩm liên quan.
• Các phụ kiện từ cùng một hệ thống, do đó các thông số kết hợp và nối khớp khớp với đường ống.
• Thời gian giao hàng nhất quán vì đội hợp nhất bị đình trệ sẽ tốn nhiều chi phí hơn so với đường ống.

Hệ thống nước lạnh hiếm khi bị hỏng vì những nguyên nhân lạ. Chúng thất bại vì loại hệ thống được chọn mà không kiểm tra áp suất nguồn điện, vì một nhánh có kích thước thuận tiện hơn là dòng chảy hoặc do đường ống nằm dưới đất một mùa trước khi có người kiểm tra nó. Nhận bố cục, đường kính và vật liệu ngay ở giai đoạn thiết kế, xác minh chúng bằng thử nghiệm áp suất thích hợp và quá trình lắp đặt sẽ hoạt động có thể dự đoán được trong nhiều thập kỷ.