Система водоснабжения здания
Полезная модель относится к системам, обеспечивающим подачу в многоквартирные жилые дома, медицинские и учебно-воспитательные учреждения, производственные и офисные здания питьевой воды, поступающей из водопроводной сети, и доведение ее до уровня требований, предъявляемых к высококачественной бутылированной воде. Предлагаемая система водоснабжения очищает воду до требуемого уровня, сохраняет ее качество неизменным в процессе транспортировки по трубопроводам и подает ее потребителю в необходимом количестве. При этом многократно сокращаются затраты расходных материалов и электроэнергии, повышает надежность водоснабжения и точно контролируется состав подаваемой воды. Указанный технический результат при использовании предлагаемой полезной модели достигается за счет того, что система водоснабжения здания, включающая основную систему внутреннего водопровода, выполненную с возможностью подключения к водопроводному вводу, например, городской магистрали, и установка по очистке воды, отличающаяся тем, что она снабжена системой дополнительных трубопроводов, выполненных параллельно основной, установка по очистке подключена к системе дополнительных трубопроводов, внутренний объем которых, по крайней мере, в 2 раза меньше внутреннего объема основной системы водопровода, при этом дополнительные трубопроводы выполнены из материала, инертного по отношению к воде. 6 з.п.ф., 1 илл.
Полезная модель относится к системам, обеспечивающим подачу в многоквартирные жилые дома, медицинские и учебно-воспитательные учреждения, производственные и офисные здания питьевой воды, поступающей из водопроводной сети, и доведение ее до уровня требований, предъявляемых к высококачественной бутылированной воде.
Действующая система водоснабжения зданий (внутренний водопровод) предназначена для обеспечения водой питьевого качества, отвечающей требованиям Сан Пин 2.1.4.559-96 «Питьевая вода». Потребительская вода расходуется на питьевые, хозяйственно-бытовые и санитарно-гигиенические нужды. Обеззараживание питьевой воды осуществляется на водопроводных очистных сооружениях преимущественно хлорированием, что обуславливает значительное содержание в воде как свободного (до 0,5 мг/л), так и связанного хлора(до 1,2 мг/л). Такое содержание хлора допускается действующими санитарными нормами, несмотря на присутствие соответствующего запаха и привкуса. Кроме нежелательного воздействия на человеческий организм, хлор вызывает коррозию внутренних поверхностей водопроводных труб. Образование сквозных дефектов может вызывать вторичное загрязнение воды. Получаемый потребителем состав питьевой воды может не отвечать современным требованиям, поэтому требуется доочистка и доведение воды до состояния пригодного для питья. Альтернатива - использование для питья бутылированной воды, но она имеет высокую стоимость и вызывает неудобства связанные с ее доставкой.
Для повышения качества воды используемой для питья и приготовления пищи непосредственно в квартире или офисе применяют бытовые фильтры типа «Родничок», «Барьер» и др. Эти фильтры улучшают качество воды, но при этом:
- занимают место в квартире,
- требуют обслуживания,
- не позволяют получить уровень качества соответствующий бутылированной воде.
Эти недостатки можно устранить при монтаже на водопроводном вводе в здание или в непосредственной близости от него водоочистной установки, позволяющей значительно повысить качество питьевой воды.
Известны способы очистки воды и устройства для его осуществления (з-ка на изобретение РФ 
2002129249, кл. С02F 1\46, 9\112, публ. 2004 г., и з-ка на изобретение РФ 2004106228, кл. С02F 1\28, 1\46, публ. 2005 г). Известные технические решения направлены на очистку всего объема подаваемой воды, что является нецелесообразным и экономически не обоснованным.
Также известно, что для очистки воды в многоквартирном доме на входе из городской магистрали может быть смонтирована установка, включающая набор блоков, позволяющих удалить загрязнения, осуществить, умягчение и обеззараживание воды (журнал «Доркомострой» 4 2005 г, с 56). К недостаткам, которые препятствуют использованию данной технологии, относится необходимость очищать весь объем воды, поступающий в здание и используемый на хозяйственно-бытовые нужды, для большинства из которых не требуется вода повышенного качества. Такой подход к системе подачи питьевой воды потребителю является нерациональным как с технической, так и с экономической точки зрения, поскольку очищается вся поставляемая потребителю вода.
Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату является система водоочистки и водоснабжения, описанная в журнале «Доркомострой» 4 на с.56, 2005 г, которая и выбрана за прототип.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель является обеспечение подачи питьевой воды контролируемого качества потребителю в количестве, обусловленном реальными потребностями.
Предлагаемая система водоснабжения при ее использовании обеспечивает достижение следующего технического результата:
- Подача очищенной питьевой воды на кухню каждой квартиры, в офис и т.д. осуществляется по дополнительному трубопроводу в количестве, необходимом потребителю. Это обуславливает значительное снижение количества очищаемой воды и повышает срок эффективного времени работы очистного оборудования;
- Изготовление дополнительного трубопровода из материалов, инертных по отношению к воде гарантирует высокое качество воды при поступлении непосредственно потребителю, поскольку предупреждает коррозионные процессы и вторичное загрязнение воды;
- Водоочистное оборудование, установленное только на дополнительный трубопровод, внутренний объем которого значительно меньше объема основного трубопровода, обеспечивает потребителю качественную воду в необходимых количествах и упрощает ремонтные плановые и аварийные работы, связанные со сливом воды;
- Накопительные емкости, размещенные рядом с установкой очистки воды, позволяют исключить перебои в подаче воды в случае временного отключения от городского водопровода;
- В необходимых случаях предлагаемая система водоснабжения может быть дополнена блоком корректировки состава воды, который осуществляет введение растворов веществ, отсутствующих в очищенной воде, но необходимых для нормальной жизнедеятельности человеческого организма.
Корректировка состава воды во всем объеме городского водопровода из-за большой продолжительности нахождения в трубах не всегда достигает желаемого эффекта и требует больших затрат, особенно в случае использования дорогих веществ. В отечественной практике относительно удачно удавалось осуществить в масштабах городского водопровода только операцию фторирования воды. При концентрации фтора 0,7-1,1 мг/л в питьевой воде заболеваемость населения кариесом в 2-3 раза ниже, чем до использования фторированной воды (Николадзе Г.И. Коммунальное водоснабжение и канализация - М.; Стройиздат; 1983, с.184).
Указанный технический результат при использовании предлагаемой полезной модели достигается за счет того, что система водоснабжения здания, включающая основную систему внутреннего водопровода, выполненную с возможностью подключения к водопроводному вводу, например, городской магистрали, и установку по очистке воды, отличающаяся тем, что снабжена системой дополнительных трубопроводов, выполненных параллельно основной с внутренним объемом, по крайней мере, в 3 раза меньшим внутреннего объема основной системы водопровода, при этом дополнительные трубопроводы выполнены из материала, инертного по отношению к водее.
Оптимальным и экономически обоснованным является размещение установки по очистке воды на начальном участке системы дополнительных трубопроводов.
В целях предупреждения коррозионных процессов и вторичного загрязнения воды в качестве материала инертного по отношению к воде используют коррозионностойкие металлы (алюминий, нержавеющая сталь ГОСТ 5632-72) и\или инертные полимеры (полиэтилен, полипропилен, полиэтилентерефталат) или их комбинацию (ГОСТ Р 52134-2003).
По желанию потребителей для достижения определенного состава воды система может быть дополнительно снабжена блоком корректировки состава воды.
Для обеспечения бесперебойной подачи воды, даже в экстремальном случае, система может быть дополнительно снабжена накопительной емкостью.
Сущность предлагаемой системы поясняется схемой.
На фиг.1 представлена схема предлагаемой системы водоснабжения здания, где:
1. Основная система внутреннего водопровода;
2. Водопроводный ввод
3. Установка по очистке воды (поставляются специализированными предприятиями, например, фирмой «Аркал», г.Москва ул. Вавилова, 28)
4. Система дополнительных трубопроводов
5. Начальный участок системы дополнительных трубопроводов (4)
6. Блок механической очистки (грубой и\или тонкой)
7. Блок сорбционной очистки
8. Блок умягчения
9. Блок обеззараживания
10. Блок корректировки состава
11. Накопительные емкости
12. Насосная станция
13. Емкость с раствором добавки
14. Дозатор
15. Потребители (разводка по этажам)
Водосчетчики, вентили и часть насосных установок - на схеме не показаны.
Возможность промышленного использования предлагаемой системы подтверждается следующим примером конкретной реализации:
Вода через водопроводный ввод (2) поступает в основную систему внутреннего водопровода (1) по стальной трубе диаметром 40 мм, и в систему дополнительного водопровода (4), из металлополимерных труб диаметром 20, 16 и 12 мм (ГОСТ Р 52 134 - 2003), через начальный участок (5), диаметром 25,4 мм. Внутренний объем дополнительного трубопровода в 3 раза меньше основного. Вода, поступающая потребителю (15) по основной системе (1), используется для хозяйственных нужд. Вода, поступающая по системе дополнительных трубопроводов (4), с начальным участком (5) используется для питья и приготовления пищи.
Установка по очистке воды (3) удаляет из воды вещества, оказывающие негативное воздействие на организм человека, доводит их содержание до безвредных концентраций и уничтожает болезнетворные микроорганизмы. В зависимости от состава и количества загрязнений, в установку по очистке воды входит различный набор, выпускаемых промышленностью фильтрующих элементов и блоков обеззараживания. В качестве варианта исполнения на фиг.1 приведена установка по очистке воды содержащая блоки грубой и тонкой механической очистки (6), сорбционной очистки (7), умягчения (8) и УФ-обеззараживания (9). Все элементы и узлы в составе установки по очистке воды (3) продублированы, что позволяет проводить регламентные работы без отключения потребителей. Переключение трубопроводов (1, 4 и 5) осуществляется с помощью вентилей, учет воды - с помощью водосчетчиков. При размещении установки по очистке воды (3) на начальном участке (5) системы дополнительных трубопроводов (4), т.е. до их разветвления, отпадает необходимость монтажа дополнительных установок очистки воды. В блоке корректировки состава воды (10) в очищенную воду после установки (3) из емкостей (13), выполненных из нержавеющей стали по ТУ 1415-007-40262460-01 с помощью дозатора (14) (Фирма ETATRON (г.Москва, ул.3-я Мытищинская д. 16/2) подают корректирующие вещества, обеспечивая оптимальную концентрацию этих веществ в питьевой воде. Например, концентрация фтора за счет введения раствора фтористого натрия ГОСТ 2871-75 обеспечивается в пределах 0,8±0,01 мг/л. Аналогичным образом дозируются растворы содержащие ионы серебра, йод и другие вещества, которые должны поступать в организм человека с питьевой водой.
Проведенные испытания подтверждают достижение указанного технического результата:
Изготовление и использование дополнительного трубопровода с внутренним объемом, по крайней мере, в 3 раза меньше внутреннего объема основной системы водопровода обеспечивает потребителей достаточным количеством очищенной воды, пригодной для упортебления в пищу, более того, полезной для здоровья.
Предлагаемая система водоснабжения очищает воду до требуемого уровня, сохраняет ее качество неизменным в процессе транспортировки по трубопроводам и подает ее потребителю в количестве необходимом для питья и приготовления пищи т.е. для потребления внутрь организма. При этом многократно сокращаются затраты расходных материалов и электроэнергии, повышает надежность водоснабжения и точно контролируется состав подаваемой воды. Блок корректировки состава позволяет за счет вводимых добавок получать обоснованный с медицинской точки зрения и наиболее оптимальный состав воды.
Оценка экономической эффективности работы заявляемой системы водоснабжения в 50ти квартирном доме показала, что затраты на систему дополнительных трубопроводов в ценах 2007 г. составили 68 тыс. руб., установку очистки воды 141 тыс.руб., эксплуатационные расходы 10 тыс.руб.месяц. В том случае, если бы проводился монтаж установки, рассчитанной на весь объем входящей воды, затраты составили бы 453 тыс.руб., а эксплуатационные расходы - 130 тыс. руб. в месяц.
Проведенный сопоставительный анализ предлагаемой системы с выявленными аналогами позволяет сделать вывод о соответствии критериям охраноспособности по действующему законодательству.
1. Система водоснабжения здания, включающая основную систему внутреннего водопровода, выполненную с возможностью подключения к водопроводному вводу, например, городской магистрали, и установку по очистке воды, отличающаяся тем, что снабжена системой дополнительных трубопроводов, выполненных параллельно основной с внутренним объемом, по крайней мере, в 3 раза меньшим внутреннего объема основной системы водопровода, при этом дополнительные трубопроводы выполнены из материала, инертного по отношению к воде.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что установка по очистке размещена на начальном участке системы дополнительных трубопроводов.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве материала, инертного по отношению к воде, используют коррозионностойкие металлы и/или инертные полимеры.
4. Система по п.6, отличающаяся тем, что система дополнительно снабжена блоком корректировки состава воды.
5. Система по п.1, отличающаяся тем, что система дополнительно снабжена накопительной емкостью.
