ما أ خزان المياه هو وكيف يختلف عن خزان الضغط
خزان تخزين المياه عبارة عن وعاء مصمم للاحتفاظ بكمية احتياطية من المياه لاستخدامها لاحقًا — للشرب أو الري أو إخماد الحرائق أو إمدادات الطوارئ أو الطلب المنزلي العام. على عكس خزان الضغط، وهو مكون صغير في نظام البئر الذي يحمل فقط بضعة جالونات تحت الضغط لتسهيل دورة المضخة، فإن خزان تخزين المياه عبارة عن حاوية ذات سعة كبيرة - تتراوح من 50 جالونًا إلى مئات الآلاف من الجالونات - التي تخزن فعليًا إمدادات ذات معنى من الماء.
يتم تسليم المياه عادةً إلى خزان التخزين عن طريق التغذية بالجاذبية، أو مضخة تسحب من بئر أو مصدر سطحي، أو الاتصال المباشر بخط إمداد البلدية. ثم يتم توزيعه من الخزان عن طريق الجاذبية (إذا كان الخزان مرتفعًا) أو عن طريق مضخة معززة. الخزان نفسه سلبي، فهو يخزن؛ لا يضغط.
لماذا يقوم أصحاب المنازل بتركيب صهاريج تخزين المياه؟
تنقسم أسباب تركيب خزان المياه في عقار سكني إلى عدة فئات مختلفة، وتعتمد مواصفات الخزان الصحيحة بشكل كبير على الحاجة التي تتم تلبيتها:
- مكملات الآبار منخفضة الإنتاجية: الآبار التي تنتج أقل من 1-2 جالون في الدقيقة لا يمكنها تلبية الطلب المنزلي الذروة بشكل مباشر. يتم ملء خزان التخزين ببطء طوال الليل ثم يغذي المنزل خلال النهار من خلال مضخة معززة، مما يؤدي بشكل فعال إلى فصل معدل العرض عن معدل الطلب.
- النسخ الاحتياطي للإمدادات البلدية: في المناطق التي لا يمكن الاعتماد فيها على المياه البلدية أو القيود المتكررة المرتبطة بالجفاف، يوفر خزان التخزين أيامًا أو أسابيع من استقلالية الإمداد. وهذه ممارسة معتادة في أجزاء من أستراليا وأوروبا الريفية والعديد من المناطق النامية، ويتم اعتمادها بشكل متزايد في الأسواق الأمريكية التي تعاني من نقص المياه.
- حصاد مياه الأمطار: يتم توجيه مياه الأمطار المجمعة على الأسطح إلى خزان (صهريج) للاستخدامات غير الصالحة للشرب مثل الري، وشطف المراحيض، وغسيل الملابس - أو، مع الترشيح والمعالجة المناسبين، للاستخدام الصالح للشرب عندما تسمح اللوائح بذلك.
- احتياطي إطفاء الحرائق: قد تكون العقارات في المناطق الريفية أو مناطق حرائق الغابات شديدة الخطورة مطلوبة بموجب قوانين مكافحة الحرائق المحلية للحفاظ على الحد الأدنى من احتياطي المياه - عادةً 1500-10000 جالون - يمكن الوصول إليها من خلال معدات إدارة الإطفاء.
- تخزين الري: تقوم العقارات الزراعية والسكنية الكبيرة بتخزين المياه خلال فترات خارج أوقات الذروة أو خلال مواسم التدفق العالي لاستخدامها خلال فترات الجفاف عندما يتجاوز الطلب العرض المتاح.
أنواع خزانات المياه للاستخدام السكني
يتم تصنيع صهاريج تخزين المياه في العديد من المواد والتكوينات. يعتمد الاختيار الصحيح على موقع التثبيت وجودة المياه ومتطلبات السعة والميزانية:
| مادة | نطاق السعة النموذجية | الاستخدام الصالح للشرب | الميزة الرئيسية | القيود الرئيسية |
| البولي ايثيلين (HDPE) | 50-10000 جالون | نعم (الغذاء الصف) | خفيفة الوزن، مقاومة للتآكل، منخفضة التكلفة | تدهور الأشعة فوق البنفسجية إذا لم يتم تثبيته بالأشعة فوق البنفسجية؛ نمو الطحالب في ضوء الشمس |
| الألياف الزجاجية (جي آر بي) | 500-50000 جالون | نعم | قوي، عمر طويل، مناسب تحت الأرض | تكلفة أعلى يتطلب التثبيت المهني |
| الصلب المجلفن | 500-30.000 جالون | مع بطانة فقط | قوة هيكلية عالية بناء لوحة وحدات | يتآكل بدون بطانة؛ يضيف استبدال الخطوط الملاحية المنتظمة التكلفة |
| الخرسانة / الحديد | 500-100000 جالون | نعم (sealed) | متينة للغاية؛ مثالية للصهاريج تحت الأرض | تكلفة التركيب عالية خطر التكسير إذا استقر الموقع |
| الفولاذ المقاوم للصدأ | 200-5000 جالون | نعم | نظافة ممتازة؛ لا ترشيح. حياة طويلة | أعلى تكلفة للغالون الواحد من السعة |
مقارنة مواد خزان المياه الشائعة للتطبيقات السكنية.
خزانات البولي إيثيلين HDPE تهيمن على السوق السكنية للمنشآت فوق الأرض بسبب مزيجها من التكلفة المنخفضة، وخفة الوزن، ومقاومة التآكل. للاستخدام الصالح للشرب، تأكد من أن الخزان مصنوع من معتمد من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، راتينج صالح للطعام وهو غير شفاف (أسود أو أخضر داكن) لحجب الضوء ومنع نمو الطحالب. الخزانات الشفافة مناسبة للاستخدامات غير الصالحة للشرب فقط.
ما هي كمية تخزين المياه التي يحتاجها المنزل فعليًا؟
يبدأ تحديد حجم خزان المياه السكني بفهم الاستهلاك المنزلي اليومي. متوسط استخدام المياه المنزلية في الولايات المتحدة هو تقريبًا 80-100 جالون للشخص الواحد في اليوم لجميع الاستخدامات الداخلية مجتمعة (المرحاض، الدش، الغسيل، الطبخ، الشرب). عائلة مكونة من أربعة تستخدم تقريبا 300-400 جالون يوميا .
يعتمد حجم التخزين المطلوب على الغرض المقصود:
- عازلة جيدة منخفضة العائد: الحجم عادة في 1-3 أيام من الطلب المنزلي - من 500 إلى 1500 جالون لأسرة مكونة من أربعة أفراد - لسد الفجوة بين فترات التعافي البطيء للبئر وفترات الاستخدام القصوى.
- النسخ الاحتياطي لإمدادات الطوارئ: توصي وكالة إدارة الطوارئ الفيدرالية (FEMA) بما لا يقل عن 1 جالون للشخص الواحد يوميًا للشرب والصرف الصحي؛ تخزين مريح واقعي لعائلة مكونة من أربعة أفراد لمدة أسبوعين تقريبًا 500-1000 جالون .
- حصاد مياه الأمطار لأغراض الري: يعتمد بشكل كبير على منطقة مستجمعات المياه على السطح، والأمطار المحلية، والطلب على الري. الحساب الأساسي: 1 بوصة من المطر على 1000 قدم مربع من السقف تنتج تقريبًا 600 جالون . يجب أن يتناسب حجم الخزان مع ذروة الطلب في موسم الجفاف، وليس فقط متوسط العرض.
- احتياطي إطفاء الحرائق: تحقق مع هيئة الإطفاء المحلية لديك لمعرفة المتطلبات المحددة؛ يتراوح الحد الأدنى للسكن الريفي عادة من من 2500 إلى 10000 جالون .
تكلفة صهاريج تخزين المياه: ما يمكن توقعه
تنقسم تكاليف خزان المياه إلى فئتين: الخزان نفسه وتكلفة النظام المثبت بما في ذلك المضخة والتجهيزات والأساسات والعمالة.
تكلفة الخزان حسب السعة (HDPE، فوق الأرض)
- 250-500 جالون: 200-600 دولار
- 1000 جالون: 600 دولار - 1200 دولار
- 2500 جالون: 1200 دولار - 2500 دولار
- 5000 جالون: 2500 دولار - 5000 دولار
- 10.000 جالون: 5000 دولار - 10000 دولار
تكلفة خزانات الفيبر جلاس والستانلس ستيل 2-4× أكثر من HDPE بقدرات مكافئة. عادةً ما يتم تشغيل الصهاريج الخرسانية تحت الأرض، بما في ذلك الحفر والتركيب 5000 دولار - 20000 دولار للأحجام السكنية.
تكلفة تثبيت النظام
عادةً ما يضيف نظام تخزين المياه السكني الكامل - الخزان، وسباكة المدخل/المخرج، والمضخة المعززة، وخزان الضغط، والترشيح، والتوصيل الكهربائي 1500 دولار - 5000 دولار في تكاليف التثبيت أعلى سعر الخزان من أجل إعداد مباشر فوق الأرض. يمكن أن تصل التركيبات المعقدة التي تتضمن خزانات تحت الأرض أو أنابيب طويلة أو أنظمة معالجة بالأشعة فوق البنفسجية 10000 دولار – 25000 دولار للتطبيقات السكنية الأكبر. تشمل التكاليف المستمرة الفحص السنوي، واستبدال الفلتر من حين لآخر، والتطهير الدوري للخزان - عادةً 100-500 دولار في السنة اعتمادا على نوعية المياه وتعقيد النظام.
اعتبارات التثبيت وتحديد الموقع
يحدد مكان وكيفية تركيب خزان المياه أداءه وطول عمره. هناك عدة عوامل تتطلب التخطيط الدقيق قبل الشراء:
- الأساس: يزن خزان سعة 1000 جالون مملوء بالماء 8300 رطل . تتطلب الخزانات الموجودة فوق الأرض وسادة خرسانية مسطحة أو حاملة أو قاعدة من الحصى المضغوط. تؤدي الأرض الناعمة أو غير المستوية إلى تشوه الخزان وضغط التركيب بمرور الوقت.
- التعرض لأشعة الشمس: يمكن لخزانات HDPE المستقرة بالأشعة فوق البنفسجية أن تتحمل أشعة الشمس المباشرة، ولكن درجة حرارة الماء في الخزانات المكشوفة يمكن أن تصل إلى مستويات تعزز نمو البكتيريا في المناخات الدافئة. من الجدير النظر في التظليل أو الأغطية العازلة لخزانات المياه الصالحة للشرب في المناطق الساخنة.
- الحماية من الصقيع: في المناخات شديدة التجمد، يجب عزل الخزانات الموجودة فوق الأرض أو وضعها في هيكل لمنع التجمد وتلف الخزان. الخزانات الموجودة تحت الأرض تحت خط الصقيع محمية بطبيعتها.
- التصاريح واللوائح: تتطلب العديد من الولايات القضائية تصاريح لمنشآت تخزين المياه، خاصة للاستخدام الصالح للشرب، وأنظمة إخماد الحرائق، وتجميع مياه الأمطار. تختلف اللوائح المتعلقة بتجميع مياه الأمطار بشكل كبير حسب الولاية، لذا تأكد من المتطلبات المحلية قبل الالتزام بتصميم النظام.