Водонапорные баки часто устанавливают на крышах жилых домов, независимо от сезона или типа населенного пункта. Однако возникает вопрос, почему такая высота необходима, и возможно ли обеспечить подачу воды, разместив бак на земле или в нижней части дома. Ответ кроется в простом научном принципе.
Размещение бака на высоте позволяет воде доставляться в различные части дома за счет собственного давления. Чем выше расположена емкость, тем сильнее воздействие силы тяжести на воду внутри нее, что обеспечивает естественный поток воды по трубам, идущим вниз.
Чтобы проиллюстрировать это, можно представить банку с водой, установленную высоко, с подключенной к ней трубой; вода начнет быстро стекать вниз. Если же та же банка стоит на земле, для подачи воды вниз потребуется искусственно создать давление.
Если водонапорный бак поместить на землю, для обеспечения водой верхних этажей и других зон дома может потребоваться использование насосов. Само по себе гравитационное воздействие не позволит поднять воду вверх. Например, если дом имеет два или три этажа, а бак находится на земле, для доставки воды в ванную комнату или кухню ее придется поднимать, что потребует мотора или насосной системы.
Таким образом, размещение бака на земле не приведет к полной остановке водоснабжения, но оно потребует больше энергии и более сложной системы насосного оборудования для распределения воды по разным точкам.
Еще одно значительное преимущество установки бака на крыше заключается в возможности накопления воды в нем до отключения электроэнергии. После этого вода продолжает поступать в дом вниз под действием гравитации. Это означает, что запасенная вода может использоваться даже при временном отсутствии электричества. При этом уровень давления будет зависеть от высоты бака и организации трубопровода.
Как правило, чем выше бак, тем выше давление, создаваемое силой тяжести между баком и краном. Однако это не означает, что следует делать бак бесконечно высоким. Поскольку в баке могут храниться тысячи литров воды, крайне важно обеспечивать прочность крыши и платформы, на которой установлен бак.
В современных зданиях часто создают резервуары для хранения воды под землей или на первом этаже. Оттуда вода затем подается насосом во вторую, расположенную выше емкость. Следовательно, размещение бака внизу не является ошибкой, но в таком случае требуется система насосов для подъема воды. Поэтому в большинстве домов вода сначала подается насосом в крышной бак, а затем распределяется по всему дому благодаря гравитации. Основная причина установки бака на крыше — это использование преимущества гравитации и давления воды, что упрощает доставку воды на нижние этажи и снижает необходимость постоянной работы насосов.