Házi vízmű

A témával kapcsolatban, lapunkban már megjelentettünk víztisztítási, vízbeszerzési témájú cikkeket, pl. "Tiszta vizet" (2002/3), "Vízbeszerzés kutakból" (2003/9-10). Mostani cikkünkben - mintegy a korábbiak folytatásaként - azoknak szeretnénk hasznos tanácsokat adni, akik a lakóépületük egyedi vízellátó hálózatát kívánják kialakítani.

A kiindulási helyzet tehát az, hogy a város minden átkától meg tudtunk szabadulni, azaz szereztünk egy kies, szép környezetben fekvő telket és csak ott szeretnénk ezentúl élni, de a lehető legkomfortosabban. Elektromos áram és ivóvíz a minimum! A telken már lemélyítettünk egy kutat, az elektromos áram is rendelkezésünkre áll, de már a lakóház építéséhez is szükségünk van a vezetékből folyó vízre. Hogy tudjuk ezt a biztosítani? Ehhez műszakilag és gazdaságilag is megfelelő döntést kell hoznunk, hogy gond nélkül biztosítható legyen a házi vízellátásunk.
Először is az ún. vízbeszerző berendezést kell megvizsgálnunk. Hazánkban az ivóvizet vagy forrásfoglalásból, vagy kútból tudjuk beszerezni. A szerencsések, akik bő hozamú és jó minőségű vizet adó forrással bírnak a telkükön, azok vagy a meglévő forrásfoglalásukat használják a vízellátásra, vagy újólag foglalják a forrásukat. Azért óvatosan, mert két azonos adottságú forrás ritkább, mint a fehér holló! Segítségül bemutatunk egy elvi forrásfoglalást (1).
Amennyiben kútból tudjuk a vízbeszerzést biztosítani, akkor először azt kell tisztáznunk, hogy a kutunk ásottkút, vagy fúrt kút. Amennyiben ásott kutunk van, az valószínűleg kisebb mélységben található rétegvizet csapol meg, ezért a felszínhez közel, 5-10 m mélyen van a kútban a vízszint. Emellett relatíve nagy átmérővel (0,8-3 m) alakították ki, ezért jelentős vízmennyiséget képes tárolni (2).
A fúrt kutak mélyebben fekvő vízadórétegeket hasznosítanak, de lényegesen kisebb átmérővel képezik ki azokat. A vízszintjük a legritkább esetben túlfolyó, azaz klasszikus "artézi kút", inkább 10-50 m mélyen van a vízszintjük (3). Miért kell ezt előre tisztáznunk? Azért mert a kútból a vizet szivattyúval kell kitermelni, és a kútban kialakuló vízszint mélysége szabja meg az alkalmazható szivattyú fajtáját.
A szivattyúk közös elve, hogy a centrifugális erőt kihasználva mintegy továbbpréselik magukból, azaz a szivattyúházból a folyadékot, ezért nevezik ezeket centrifugál szivattyúnak. A fizikában tanultak szerint az 1 báros légköri nyomás miatt egy szivattyú elméletileg 10 m mélyről, gyakorlatilag csak 7~8 m mélyről képes a felszínre emelni, azaz felszívni a vizet. Tehát ennél kisebb mélységből a vizet felszívhatjuk a felszínre, és onnan azt a kívánt helyre, szintre nyomhatjuk a szivattyúnkkal. Ezen az elven működik az összes klasszikus szivattyú. Azaz van egy ún. szívó oldala (ez azt jelenti, hogy max. 8 m mélyről képes a vizet felszívni), és van a nyomó oldala, ahol a folyadék összenyomhatatlansága miatt csak a szivattyú motorteljesítményétől függ, hogy milyen magasra nyomhatjuk fel a vizet (4).
Tehát, ha a terepszintre telepített szivattyúval kívánjuk a vizet a kútból kitermeltetni, akkor csak ~8 méter mélyről tudjuk ezt megtenni. Ez jöhet szóba az ásott kutak esetében. Ahol lehetőségünk van a nagy kútátmérő miatt a szivattyúnkat a kútba szerelt tartószerkezettel a vízszint közelébe telepíteni, ott lecsökkenthetjük a szívási távolságot. A kisebb átmérőjű és mély vízszintű fúrt kutak esetében viszont ezen az elven működő szivattyúkkal nem tudjuk a vizet a kútból kitermelni. Ezt a problémát az ún. búvárszivattyú elven működő szivattyúk, segítenek kiküszöbölni.
A búvárszivattyú lényege a nevében van, a vízszint alá telepített szivattyút jelent. Mivel a légköri nyomás csak a víz (folyadék) felszínig érvényes, az alatt a víznyomás hat, a búvárszivattyúknak csak nyomóoldala van. Nem kell felszívniuk a szivattyúházukba a vizet, mivel a víz, a vízfelszín alatt állandóan kitölti a szivattyúházat. Csak a motorteljesítményüktől függ, hogy milyen szintre (magasságba), nyomják-emelik a kútból a vizet.
A merülőszivattyúkat további két csoportra szokták osztani. A búvárszivattyúk kis szerkezeti átmérőjű berendezések. A búvárszivattyú alsó részén található az elektromos motorrész, középen a szűrőkosáron keresztül jut be a víz a szerkezetbe, a felső részen nyomóteljesítménytől függő számú szivattyúkamra van sorbakapcsolva, a víz a szivattyú hossztengelyében, annak tetején lép ki a szerkezetből. Azaz itt csatlakozik a nyomócső a búvárszivattyúba. A búvárszivattyúknak állandóan a víz alatt kell maradniuk, a motor hűtését ugyanis a víz biztosítja. Ezért szerkezetük kevésbé robosztus. Szárazra kerülésük esetén egy kapcsoló leállítja a búvárszivattyúkat (5).
A szennyezett, homokos bányavizek kiemelésére szerkesztett ún. zagyvíz szivattyúk tartoznak a merülőszivattyúk másik csoportjába. Ezeknek a szivattyúknak az alsó részén van elhelyezve a szivattyúrészük. A szivattyúba a szerkezet legalsó részén annak hossztengelyében jut be a víz. (A vízben található szennyeződéseket esetenként itt darabolja fel egy késszerkezet.) Az elektromos meghajtómotor a szivattyúrész felett található. A termelt víz a szerkezet oldalán lép ki, ill. csatlakozik a nyomócsőbe. Emiatt robosztus öntvényházzal vannak kialakítva, esetenként szárazon is működhetnek motorleégés veszélye nélkül. A működésüket úszókapcsolós szerkezettel szabályozhatjuk (6). A kisebb átmérőjű csőkutakba búvár, az ásott vagy aknakutakba zagyszivattyút szoktak beépíteni.
A kutakat ún. kútfejaknával, azaz részben a terep alá süllyesztve kialakított vasbeton vagy egyéb vízzáró anyagú aknával kell kiképezni. Ide kerülnek a szivattyú elektromos energiaellátó és szabályozó szerelvényei, és a víztermelést szabályozó, mérő csőszerelvények (7).

A lakóépület vízellátását közvetlenül a kutakba épített szivattyúkkal nem célszerű megoldanunk. Egyrészt a kutakat minden egyes vízvételezéskor ki-be kapcsoljuk, ezzel mintegy rángatjuk azokat, és emiatt a környező talajrétegek finom szemcséi a kútba áramlanak, előbb-utóbb tönkretéve azt. Másrészt a kútba épített szivattyú a fogyasztástól függően ingadozó nyomással működik, és túlnyomással terheli a fogyasztó-berendezéseket. Ezért a kútfejakna közelében a terepszint alá süllyesztett, vagy épületbe elhelyezett, a víztermeléstől függő térfogatú (1-10 m3-es) térszíni tárolótartályt célszerű elhelyezni. Ebbe a tartályba a kútszivattyú folyamatosan, a legmegfelelőbb vízhozammal termeli a vizet. Amikor a tartály teletöltődik, a benne elhelyezett úszókapcsoló leállítja a kútszivattyút. Ha a vízszint az üzemi minimumszintre csökken, az úszókapcsoló ismét bekapcsolja a kútszivattyút.

A térszíni tárolótartályból a fogyasztásnak megfelelően lehet felhasználni a vizet valamilyen házi vízellátó berendezés segítségével. Ezek a berendezések elektromos centrifugál szivattyúból és egy nyomásbiztosító tartályból állnak. A térszíni tárolótartályból a vizet a fogyasztás függvényében átszivattyúzza, és a nyomásbiztosító acéltartályba nyomja a szivattyú. A nyomásbiztosító tartályban vagy az összepréselődött levegőnyomás, vagy egy gumimembrán biztosítja az előre beállított hálózati nyomást. Lakóépületeknél 2-4 bár között szokták ezt az értéket beállítani, így 6 bár max. nyomásállóságú berendezéseket használhatunk (8).
A házi vízellátó berendezés működését a fenti értékekre beállított nyomáskapcsoló szabályozza. A jól összehangolt rendszereknél a kútszivattyú napi 5-10 alkalommal működik, mintegy 2-5 üzemórában. A házi vízellátó berendezés maximális bekapcsolásainak száma 15-20 db/óra (folyamatábra).
A rendszer egyes elemeit a fagyhatár (-1,2 m) alá telepített, megfelelően méretezett nyomócsövekkel kell összekötnünk. A csövek anyagául a hideg vizes közeg miatt a 10,0-16,0 bár nyomástartományú KPE nyomócsöveket ajánljuk. Ezeket a csöveket tekercsben szállítják, így a kellő hosszúságú darabot használhatjuk fel csőkötések alkalmazása nélkül. Ahol szükséges a KPE csövet a könnyen beszerezhető idomokkal elektromos hegesztéssel, vagy mechanikusan kapcsolódó ún. gyorskötésekkel csatlakoztathatjuk.
A bemutatott rendszerek egyes elemei az igen széles körű hazai választékból könnyen beszerezhetők. Azért a házi vízellátó rendszerünk méretezéséhez javasoljuk szakember bevonását is.

A cikkünk második részében - következő lapszámunkban - a házi vízellátásban is megjelenő újszerű környezetbarát anyagokat, megoldásokat szeretnénk olvasóinkkal megismertetni.