Пестене на вода в обществени сгради

Обществените сгради могат да бъдат разделени на следните категории: офис сгради, болници, хотели и общежития, административни, спортни комплекси и търговски сгради.

Един от най-добрите подходи за определяне на подходящи мерки за пестене на вода в тях е да се състави план и да се създаде еталон, спрямо който мерките да се оценяват и приоритизират. Преди да се изготви и внедри планът, трябва добре да се проучи къде в сградата има потребление на вода.

Мерките за пестене на вода зависят от вида и предназначението на сградата. Докато болниците и офис сградите изискват големи количества вода за механични системи, в хотелите и ресторантите също има голямо потребление на вода, но за пране и приготвяне на храна.

В спортните комплекси с големи игрища и съблекални потреблението на вода зависи най-вече от големите обществени тоалетни и от напоителната система на игрището. Идентифицирането на най-големите консуматори на вода е от критично значение за въвеждането на приоритети и за определянето на обща цел и бюджет, на база на които да се разработи планът за пестене на вода.

Възможности за пестене на вода
В областта на водоснабдителните системи за сгради са направени редица иновации и открития, които са довели до смяната на големите, консумиращи много вода водопроводни инсталации с такива с по-малък дебит.

Аераторите за смесителните батерии, душовете с намален дебит и високоефективните промивни кранове за тоалетни изискват първоначални инвестиции, които обаче се изплащат за по-малко от година, особено когато съоръженията се използват често.

Водопроводните инсталации с нисък дебит сами по себе си не са решение, тъй като те не водят до пестене на вода, когато става въпрос за дейности, за които се изисква определен обем. Те обаче спестяват значителни количества вода, когато броят ползвания се поддържа постоянен.

Употребата на нискодебитни водопроводни инсталации има един основен недостатък - те ефективно пренасят твърдите замърсители във водата на големи разстояния в хоризонталните тръбопроводни клонове. По време на процеса на проектиране трябва да се обърне специално внимание на предотвратяване отлагането на твърди замърсители в тръбите, вследствие на нисък дебит.

Това е от особена важност при монтаж на такива инсталации в съществуващи водоснабдителни мрежи с тръби с грапава вътрешна повърхност. Друг проблем е, че когато се използват нискодебитни смесителни батерии, по тръбите протича по-малко топла вода, в резултат на което се получават загуби на вода заради по-дългото време за изчакване топлата вода да потече след отварянето на крана.

Пречистване на сива вода
Идеята за възстановяване на сивата вода има за цел нейното максимално използване чрез повторната й употреба. От дълго време водите, консумирани в обществени сгради, се разглеждат като входящ поток чиста питейна вода и изходящ поток битово-фекални води.

Сивата вода се дефинира като нещо средно между тези два потока. Според повечето определения, сивата вода е питейна вода, замърсена вследствие на употребата й в перални машини, вани, душове и мивки. Тази вода не е чиста, но за разлика от битово-фекалните води, тя не е токсична и не носи заразни болести.

В обществени сгради, в които се генерират отпадъчни води от бани, съдомиялни и перални машини, без да се смятат отпадъчните води от тоалетни, повторното използване на тези води след пречистване може да осигури приемлива възвръщаемост на инвестициите. Процесът на третиране на сива вода включва следните етапи: сепарация на твърдите вещества; биологично пречистване; дезинфекция с ултравиолетови лъчи.

За целта битовата сива вода от цялата сграда се събира в едно главно канализационно отклонение, след което преминава през пясъчни филтри, съоръжения за аерация, електрофлотация и филтриране под налягане. Накрая пречистените води се съхраняват в надземни или подземни резервоари.

След процеса на пречистване, водата от тези резервоари може да се използва за промиване на тоалетни, за кондензатори или напояване. Системите за пречистване на сива вода не са одобрени и предназначени за снабдяване с питейна вода. За да се намали до минимум възможността за кръстосано замърсяване, тези системи трябва да са свързани с отделна канализационна система и да бъдат обозначени ясно като източник на условно чиста (непитейна) вода.

Пречистените битови води обаче може да се окажат проблемни за растителността и за кондензаторите в инсталациите за отопление, вентилация и климатизация, тъй като за пречистването им може да са използвани вредни химикали.

Пречиствателните системи за сива вода изискват значителни инвестиции за проектиране и първоначални капиталови разходи. Те носят риск от замърсяване в случай на лошо управление на цикъла на пречистване. Експлоатационните и производствени разходи на такива системи обикновено са високи, като възвръщането им обикновено отнема много години.

Поддръжката и мониторингът на системата също са важни фактори за избора на метод за пестене на вода. Системите за пречистване на сива вода се внедряват трудно, но при правилното им приложение те могат да реализират своя потенциал. Тези инсталации са най-икономически ефективни в хотели и други подобни сгради, в които се отделят големи водни количества от биологично незамърсени води.

Пречиствателните системи за сива вода не са рентабилни, когато количеството на битовите отпадъчни води не съответства на потреблението на пречистени такива. В този случай първоначалните капиталови разходи може да се окажат толкова високи, че спестената вода да не осигурява нужната възвръщаемост на инвестициите.

Събиране на дъждовни води
Комерсиалните системи за събиране и оползотворяване на дъждовни води могат да се окажат приложима алтернатива за сгради с големи покривни площи, в които има голямо потребление на непитейна вода. Събирането, отвеждането и съхранението на дъждовна вода е лесен и ефективен начин за пестене и оползотворяване на вода, характеризиращ се с надежден период на възвръщаемост на инвестициите.

Очевидно в райони, където дъждовете преобладават, улавянето на дъждовна вода в количества, достатъчни за задоволяване на потребността от нея е лесно. В тези случаи се гарантира възвръщаемост на инвестициите в много по-кратки срокове, отколкото в райони, където има по-малко валежи.

Тъй като проектирането, компонентите и експлоатацията на инсталацията за събиране на дъждовни води са по-прости и не изискват високи капиталови инвестиции, тези системи са атрактивен вариант за пестене на вода в обществени сгради. Чрез определяне на годишното количество валежи и изчисляване на спестената питейна вода на базата на цената й и първоначалните капиталови разходи може да се направи проучване за възвръщаемост на инвестицията.

Инсталациите за събиране на дъждовна вода са необходимост при наличие на напоителни системи за зелени площи и/или на охладителни кули за оборотно водоснабдяване, където има нужда от добавка на вода поради изпарения, утечки и т. н. Това са основните фактори за внедряване на този метод за пестене на вода.

Ето защо, изискванията и техническите характеристики на съоръженията за съхранение на дъждовни води трябва да бъдат определени така, че да отговарят на целевото натоварване. Други възможни приложения на събраната и съхранена дъждовна вода са за перални машини, промиване на тоалетни, миене на коли и за фонтани.

Понижаване на налягането
В много високи обществени сгради често са необходими помпено-хидрофорни инсталации за преодоляване напорните загуби и осигуряване на минималното налягане до по-високите етажи, както и за поддържане на необходимото водно количество и напор при охладителните кули и резервоарите за питейна вода, разположени на покривите на сградите.

При тези високи напори водата изтича от водочерпните прибори с по-голям дебит, надвишаващ техните номинални капацитети. Тази допълнително изтичаща вода се губи, тъй като не задоволява допълнителна потребност.

Повечето норми за проектиране на сградни водопроводни инсталации изискват монтирането на клапани за понижаване на напора (редуцир-вентили) при системи с налягане над 6 атмосфери. Освен това, по-високите налягания могат да предизвикат повреди на тръбите и на водочерпните прибори, което съответно би довело до още по-големи загуби в сградната водоснабдителна система.

Топлоизолация на тръбите
За една водоснабдителна система за гореща вода е по-добре (а сега вече е изискване на нормите за пестене на енергия) всички тръби за топла и циркулационна вода, водонагревателни уреди и резервоари, да бъдат топлоизолирани.

В много съществуващи обществени сгради тръбопроводите за топла или циркулационна вода или не са топлоизолирани, или имат изолация, но тя не е подходяща и достатъчна. В резултат, когато има нужда от топла вода, потребителят изчаква от смесителните батерии и душовете да потече гореща вода, а това води до значителна загуба на такава.

Подходящото изолиране на тръбопроводите за циркулационна вода също гарантира, че неизползваната, вече недостатъчно топла вода, ще се върне обратно във водонагревателния уред, което понижава потреблението на енергия за подгряване.

Чрез подходящо изолиране на тръбите за гореща вода загубите на топлина могат да бъдат намалени, а температурата на водата, която започва да тече от водочерпните прибори след пускането им, ще бъде повишена без допълнителни разходи на енергия. Когато горещата вода потича от смесителните батерии и душовете веднага, потребителят ще губи много по-малко вода.

Откриване и отстраняване на течове
Течовете в тръбите могат да останат незабелязани, понякога с години. Тръбите за водоснабдяване се монтират във всевъзможни кътчета, инсталационни шахти и пролуки, често пъти недостъпни. Тръбите са скрити и не се виждат, поради което в повечето случаи евентуални течове не се откриват, докато повредите, предизвикани от тях, не станат видими по петната по тавани и стени.

Количествата загуби от течове зависят от вида и мащаба на теча. Капещите водни кранове и течовете от промивни казанчета на тоалетни могат да причинят загуби на вода, измерващи се в литри на ден. Необходимо е да се вземат превантивни мерки за поддръжка, както и бързи поправки, за да се пести вода.

Но тези мерки могат да бъдат взети единствено преди пускането на водоснабдителната инсталация в действие. На този етап следва да бъдат определени местата на възможни бъдещи утечки, за да могат неизбежните повреди в бъдеще да бъдат откривани по-лесно.

Мерките, които могат да намалят течовете или да улеснят откриването им, включват проверка на потреблението на вода чрез замервания и подзамервания. Системи за детекция на течове, свързани с компанията за поддръжка на сградите, биха уведомявали своевременно звеното за експлоатация и поддръжка за наличие на теч.

Така то ще може да вземе бързи мерки, преди да бъдат нанесени необратими повреди на стените и таваните на сградите, както и на оборудването в тях. Отделните водопроводни клонове към зони с високо потребление на вода гарантират, че необходимият напор при водочерпните прибори ще бъде поддържан непрекъснато.

Разделянето на водоснабдителната система в сградата на зони също дава възможност на крайния потребител да спира водата в една зона, в която има теч, без да се прекъсва водоснабдяването в сградата като цяло. Основната идея тук е да се улесни експлоатацията и поддръжката.

Течовете са неизбежни, но при внедряването на подходящи методи и процедури и осигуряване на нужните първоначални капиталови инвестиции, повредите и загубите на вода могат да бъдат сведени до минимум.

Сензор за дъжд за напоителни системи
Един от най-бързите и най-простите методи за пестене на вода от една напоителна система е с нея да бъде свързан сензор за дъжд. Сензорите за дъжд са предназначени да установяват наличието на валеж и да изключват контролера, така че той да не стартира програмата за напояване, когато няма нужда от такова. След като дъждът спре, сензорът се занулява автоматично, което позволява на контролера да възобнови своя график на действие без загуба на каквато и да било програмна информация.

Добавка на вода към охладителни кули
Охладителните кули отнемат топлината от климатичните инсталации в сградите, като изпаряват част от кондензираната вода. Тъй като във всички охладителни кули постоянно се губи вода в резултат на изпарение, капене и промивки, те имат нужда от добавка от чиста вода, която може да съставлява значителен процент от общото водопотребление на сградата.

Охладителните кули, които са в добро състояние, работят ефективно и са добре поддържани, позволяват на чилърите да работят с максимален коефициент на полезно действие. При някои охладителни кули за водна добавка може да се използва рециклирана сива или дъждовна вода, стига процентът на концентрация да се поддържа достатъчно нисък. Водата от промивки също може да се използва повторно.

Когато предприема мерки за намаляване на потреблението на чиста вода за охладителни кули, проектантът следва да насочи вниманието си към два фактора, които могат да бъдат контролирани: издуханите капки вода, отнесени от охладителната кула заедно с отработения въздух и продухванията (премахването на циркулационна вода, за да може концентрацията на разтворените твърди вещества и други замърсители да се поддържа на приемливо ниво, определено от електропроводимостта на водата).

Изпарението е неотделим елемент, определящ производителността на охладителната кула, и не може да бъде намалено без приемливо съпътстващо намаление на производителността. Свеждането на промивките до минимално ниво, съвместимо с добрите практики за експлоатация на охладителните кули, може да спести значителни количества вода.

Пречистването на кондензата с химикали обикновено води до намаляване загубата на вода. Монтирането на уреди за измерване на водната електропроводимост на тръбите за промивка спомага за намаляване на водопотреблението по време на циклите на експлоатация и промивка. Отнасянето на водни капки вследствие на издухване може да се намали с помощта на жалузи и отражателни щитове.

Тези устройства не само намаляват загубата на вода в системата, но с действието си задържат химикалите за пречистване в нея, което повишава ефективността и намалява замърсяването на околната среда.

Тези подобрения и модификации на системата за кондензатна вода трябва да бъдат внедрени още по време на етапа на проектиране, за да може в бъдеще да бъдат спестени значителни количества вода и да бъде изградена ефективна система. Свеждането до минимум на загубите на кондензатна вода, гарантирането на нужната концентрация на химикалите и постоянната поддръжка и обслужване на системата ще спестят ценни водни количества.

Промивка на парни котли
Промивката на парния котел представлява източване на водата от него за извършване на контрол на състоянието му и проверка дали параметрите на водата в него са в предварително предписаните граници.

Тези мерки имат за цел свеждане до минимум на образуването на котлен камък, корозията и други специфични проблеми. Промивката е нужна и за отстраняване на суспендираните вещества, които се натрупват в системата. Колкото по-ниско е качеството на добавъчната вода, толкова по-често ще трябва да се извършват промивки.

Типична стратегия, която се прилага за намаляване на необходимостта от промивки, е използването на автоматизирани контролни уреди и пречистването на водата. Вода може да бъде спестена чрез ограничаване на водните количества, загубени вследствие на излишни промивки.

Съвременното контролно оборудване предотвратява големите флуктуации при промивките, а това от своя страна води до намаляване на загубите на вода и на енергия, използвана за нейното подгряване.

Честотата на необходимите промивки зависи от характеристиките на подаваната вода в котела, от експлоатационното натоварване на котела и от ограниченията с механичен характер. Промените на тези фактори водят до промяна на честотата на необходимите промивки.