Давление воды в системе водоснабжения в частном доме
Для того чтобы пользоваться водопроводом было действительно комфортно, он должен иметь соответствующие параметры и характеристики. Одним из важнейших параметров является давление. От этой величины зависит работоспособность и исправность насоса, газовой колонки, душа, стиральной машины и другого оборудования. Проверить давление воды в водопроводе можно манометром.
Прежде всего надо разобраться, в чем измеряют давление и как обозначают. Существует несколько единиц измерения:
- величина водяного столба. Измеряется в миллиметрах водяного столба (мм вод. ст.), показывает давление, оказываемое столбом воды нормальной плотности при температуре 4 ℃;
- атмосфера техническая (ат) равна давлению одного килограмма вещества на один квадратный сантиметр, 1 ат = 10 м вод. ст. Есть еще атмосфера физическая, которая немного больше (на 0,033) и обозначается «атм.»;
- бар так и обозначается (в иностранной литературе и документации –BAR). Он равен 1,02 ат, то есть практически одной атмосфере. Эта единица чаще всего используется в технических описаниях приборов и бытовой техники;
- паскаль (Па или Ра в иностранных источниках) равен давлению силы величиной 1 Ньютон на поверхность с площадью 1 кв. м. В переводе на атмосферы 0,1019 кг/10000 кв. см = 0,00001 ат. Эта единица применяется в основном при проведении научных расчетов и в быту используется редко;
- фунт на квадратный дюйм – PSI (Pound-force per Square Inch). Равен примерно 0,07 ат. Действительно, 0,454 кг/(2,54 см*2,54 см) = 0,0704 кг/кв. см. Эта единица широко используется за рубежом, а в России известна в основном благодаря шкалам импортных компрессоров для накачки шин автомобилей.
Измерить давление в водопроводной сети можно простым манометром, подключив его в разрыв любой магистральной трубы водопровода или просто к любому водоразборному оборудованию. Самый простой способ измерения – подключить манометр через подходящий переходник к шлангу душевой лейки.
Для жилых помещений (квартир и домов) ГОСТом установлено значение давления в системе водоснабжения, при котором должны нормально работать все приборы-потребители. При соблюдении норм обеспечивается максимальный срок службы трубопроводов, кранов, смесителей, другой запорной арматуры.
Важно! Минимальная величина давления в трубах водоснабжения в домах и квартирах должна быть 2 бара.
При таком давлении нормально работает вся бытовая техника, которая использует воду, и комфортно принимать душ из обычного смесителя с душевой лейкой.
Многие современные стиральные и посудомоечные машины, правда, оснащены впускными клапанами, которые отрегулированы и открываются при давлении, намного меньшем. Так, например техника фирм LG, Samsung, Electrolux, Daewoo, Zanussi может работать при давлении в трубе холодного водопровода всего 0,3 бар. Для бытовой техники марок Beko, Ariston, AEG, Indesit, Candy, Whirlpool необходимо давление 0,4-0,5 бара. Это позволяет использовать их в системе водопровода, в которой давление воды ниже нормативного.
Санитарно-техническое оборудование – унитазы, умывальники, мойки – работают при давлении от 0,2 бар, но пользоваться ими будет некомфортно. Вода долго набирается в бачок унитаза, а из крана будет течь тонкой струйкой. В этих условиях нечего и думать о том, чтобы принять душ или воспользоваться гидромассажной ванной. Для комфортного принятия душа необходимо не менее 0,5 бара, а для джакузи – 4,0 бара.
Важно! Максимальное значение давления должно быть 6 бар.
При таком давлении в водопроводе обеспечивается работоспособность всех разборных устройств и труб. При этом остается приличный запас по прочности на случай непредвиденных скачков, ведь бытовые трубопроводы при их изготовлении испытываются давлением 10 бар. Длительная работа бытовой техники и смесителей под давлением более 6 бар приводит к постепенному выдавливанию прокладок, повышенной нагрузке на керамические части смесителей. Поэтому от правильной настройки будет зависеть срок службы элементов системы водопровода.
Причин понижения давления в водопроводе может быть множество, и вначале надо их выяснить, а потом уже приступать к устранению.
Независимо от того, идет речь о городских квартирах или о частном доме, частой причиной низкого давления становятся забитые известковым налетом, проржавевшие трубы. Происходит это от старости, когда налет скапливается десятилетиями, и по причине слишком жесткой воды. В этом случае водопровод необходимо менять, по-другому решить проблему низкого напора не получится.
Неплохо будет пригласить сантехника, который проверит состояние фильтра, запорной арматуры, а также сможет правильно измерить водонапорные показатели.
Если трубы относительно новые, но в квартире многоэтажного дома на последних этажах напор слабый, то необходимо обратиться в обслуживающую компанию. Возможно, после проверки в доме потребуется установить насос.
В частном доме или на даче решение проблемы во многом зависит от владельца. Устраивая водопровод, он постарается, чтобы давление соответствовало требованиям нормативных документов и одновременно обеспечивало достаточный уровень комфорта для проживающих.
Для создания необходимого напора можно применить два варианта организации водоснабжения. Первый заключается в использовании водонапорного бака, а второй в установке насосной станции или насоса, повышающего давление воды.
Снизить давление помогает редуктор, установленный на входе водопровода в квартиру (в многоквартирных домах), либо реле, размещенное на гидроаккумуляторе. Регулировку проводят в соответствии с инструкцией. Нельзя снижать давление воды до 1,5 бара, оптимальным считается величина в 3-4 бара.
При таком способе обеспечения нормального давления воды используется бак с объемом, примерно равным суточному расходу потребляемой воды в доме. Из него вода самотеком поступает к потребителю по водопроводу. В бак она периодически накачивается насосами из колодца или скважины. Такую систему несложно автоматизировать, смонтировав в баке датчики уровня воды, которые будут подавать сигнал для включения и выключения электрических насосов.
Такая система водоснабжения имеет определенное преимущество. В случае поломки насоса или отключения электричества в баке всегда будет суточный запас воды, доступной для использования.
Существуют в такой системе и недостатки. Устанавливается водонапорный бак на высоте, обеспечивающей давление воды в самой верхней точке разбора не менее 1 кг/кв. см. Для этого емкость должна располагаться на 10 метров выше этой самой точки.
Здесь и возникает главная проблема. Несложно вычислить, что для того, чтобы обеспечить подачу воды на верхний этаж дома высотой 6 метров (обыкновенный двухэтажный дом), необходимо поднять бак на 13-15 метров, так как разборная арматура и бытовая техника расположены на втором этаже. Водонапорный бак придется устанавливать вне здания. Климатические условия большинства регионов не позволят эксплуатировать такой водопровод в зимнее время без тщательного утепления бака и подводящих труб, а также без их обогрева.
Целесообразно применять вариант с водонапорным баком, если спроектировать установку всех потребителей на первом этаже дома, а емкость установить на обогреваемом чердаке или в неиспользуемых отсеках верхнего этажа под кровлей. Так как объем бака достаточно большой, если устанавливать его на жилой площади дома, он может отнимать достаточно много полезного пространства. Но и этот вариант тоже не всегда приемлем.
Насосные станции для водопровода устанавливаются в технических помещениях домов и обеспечивают доставку воды от источника – колодца или скважины.
Большинство современных станций способно не только доставлять воду в здание, а еще и поднимать ее на верхние этажи. О наличии этой возможности свидетельствует такая характеристика насосной станции, как максимальный напор. Он указывается в метрах.
Если напора, обеспечиваемого насосной станцией, недостаточно для подъема на верхние этажи, устанавливают насосы повышающие давление.
Насосные станции забирают воду из источников через всасывающий рукав, если расстояние до источника и глубина до верха водяного слоя позволяет использовать такой способ.
Для каждой станции указывается глубина всасывания. Это высота столба жидкости, которую сможет поднять насос. Некоторые из них способны поднимать воду самовсасыванием, то есть за счет разрежения, создаваемого в рукаве при включении насоса. Иные модели требуют установки на погруженном в воду конце рукава обратного клапана, обеспечивающего постоянное наличие воды в рукаве.
Большинство насосных станций рассчитаны на подъем воды с глубины до 8-9 метров. Если необходимо поднимать воду с большой глубины, понадобится погружной глубинный насос. Он устанавливается внутри источника и подает воду в водопровод до уровня первого этажа. Дальше в работу включается насосная станция.
Комплект оборудования насосной станции для частного дома состоит из центробежного насоса и гидроаккумулятора. Последний представляет собой металлический бак, внутри которого находится эластичная мембрана, делящая его на две части. При заполнении одной части водой воздух, находящийся в другой, сжимается. Благодаря этому вода в гидроаккумуляторе и всем водопроводе находится под давлением. В случае невозможности работы насоса какое-то время водой можно пользоваться.
Для обеспечения постоянного и бесперебойного давления в трубопроводе используют дополнительный гидроаккумулятор большего размера, который включают в магистраль.
Горячую воду в частном доме обычно получают путем нагрева холодной воды в водонагревателе, и поэтому давление горячей воды будет равно давлению холодной.
После установки насосной станции необходимо проверить параметры водопровода и отрегулировать их в соответствии с нормами. Возможно, придется уменьшить давление. Чтобы узнать его величину, можно воспользоваться манометром. Регулировка станции осуществляется в соответствии с её руководством по эксплуатации.
Создать систему водопровода можно только после качественного выполнения этапа проектирования. При создании проекта учитывается довольно много различной информации, среди которой отметим номинальное и максимальное давление в системе водоснабжения. Довольно часто встречается ситуация, когда невысокий показатель давления воды в системе становится причиной неправильной работы бытовой техники.
Перед тем как рассчитывать показатель давления и рассматривать установленные нормы нужно уделить внимание тому из каких элементов состоит система. Классический водопровод загородного дома представлен следующими элементами:
- Шаровыми кранами. Запорные механизмы являются неотъемлемой частью водопровода. Почему именно шаровые краны? Причин довольно много, основная заключается в высокой надежности конструкции.
- Манометры. Данная конструкция предназначена именно для измерения давления в системе. Нужно проводить установку манометров для того, чтобы контролировать работу всей системы.
- Сетчатый фильтр для грубой очистки.
- Компрессор, который создает давление в системе.
- Фильтр тонкой очистки. Для того чтобы повысить качество воды, которая подается в дом, устанавливается подобный элемент.
- Обратный клапан. Данная конструкция предназначена для предотвращения обратного хода потока в случае существенного падения давления в системе.
- Сбросной клапан предназначается для снижения давления в трубе в случае достижения критических показателей.
- Расширительный бак предназначается для временного накопления воды при открытии сбросного клапана.
- Сливные краны устанавливаются до потребителя. Этот элемент необходим для того, чтобы перекрыть трубопровод и слить воду на момент обслуживания системы или выполнения ремонтных работ.
- Термометр для контроля температуры.
Стоит учитывать, что с увеличением протяженности труб существенно повышается давление в системе. Такое же влияние на показатель давления оказывают другие элементы, к примеру, фильтры. Кроме этого все элементы системы должны также выдерживать давление.
Расчеты, касающиеся определения давления в системе, довольно сложны. Среди особенностей выделим нижеприведенные моменты:
- Применяемая единица измерения 1 бар или одна атмосферная единица. Давление с подобным показателем может поднимать столб воды высотой 10 метров.
- В многоквартирных домах показатель давления выдерживается на уровне 4-х атмосфер. Однако, как показывает практика, реальное значение существенно ниже.
- В многоквартирных домах зачастую нужно поднимать воду на высоту более 2-30 метров. Именно поэтому технические нормы определяют требования к давлению в несколько атмосфер. Но в частном доме поднимать воду нужно не более чем на 10 метров, а значит и поднимать значение давление до столь высокого показателя не стоит.
- Для того чтобы можно было регулировать давление в системе устанавливается манометр. В некоторых случаях устанавливаемые бойлеры имеют встроенные манометры.
- Наиболее распространенные разновидности манометра имеют шкалу в пределе от 0 до 7-ми атмосфер. Это связано с тем, что в большинстве случае вполне достаточно обеспечивать 2 атмосферы.
Следует учитывать тот момент, что плохим считается как высокий, так и низкий показатель. Если в системе насос создает напор в 6-7 бар, то есть вероятность повреждения высокочувствительного оборудования.
Как и многие другие системы, рассматриваемая должна создаваться с учетом принятой регламентирующей документацией. Номинальным значением давления в системе считается:
- Для холодной воды показатель находится в пределе от 0,3 до 6 атмосфер.
- Для горячей воды водоснабжения предел находится в диапазоне от 0,3 до 4,5 атмосфер.
Почему для горячей воды максимальный показатель давления ниже? Причин довольно много, среди них отметим:
- Большинство бойлеров работает только с подобным давлением.
- Повышение температуры воды негативно сказывается на надежности применяемого оборудования.
При расчете показателей следует также учитывать, что различное бытовое оборудование работает при различном показателе давления. Примером назовем следующее оборудование:
- Отопительные котлы работают при давлении до 4-х атмосфер.
- Стиральные машины имеют максимальное значение рабочей среды в пределе 2-х атмосфер.
- Джакузи работают при показателе около 4-х атмосфер.
Также среди особенностей работы системы отметим то, что открытие нескольких потребителей одновременно приводит к падению давления во всей системе. Поэтому при проведении работ по проектированию системы учитывается и количество потребителей, которые могут быть открыты одновременно.
Автономными системами водоснабжения называют трубопровод, который подключается к скважине или колодцу. Этот момент определяет следующее:
- Есть необходимость в подъеме воды со скважины. На данном участке могут возникнуть существенные проблемы.
- Система трубопровода может быть весьма разветвленной. Этот момент определяет сложности в обеспечении должного давления для удаленных участков.
Кроме этого специалисты выделяют две основные проблемы, связанные с автономными системами водоснабжения:
- Следует учитывать тот момент, что скважина может создать проблемы не просто с выдерживанием высокого давления, но даже поддержания минимального значения. При длительном потреблении воды ее уровень в колодце существенно падает. Именно поэтому проводится установка расширительного бака, который рассчитан на поддержании должного показателя на момент высокой нагрузки в системе.
- При высоком показателе воды в скважине она будет накачиваться постоянно, что станет причиной повышения давления более чем 6 атмосфер. В результате может появиться течь, появится неисправность у устанавливаемого оборудования.
Решить проблему с высоким показателем можно самым различным образом. Примером назовем следующие рекомендации:
- Подбор насоса с показателем мощности, который соответствует суточному потреблению воды. Многие производители указывают то, какая пропускная мощность у конкретного насоса. Стоит помнить о том, что с повышением мощности насоса существенно повышается показатель потребления электричества. Поэтому покупка наиболее мощного насоса или станции не является рекомендацией для всех случаев.
- Может устанавливаться система управления электрического типа. Водоснабжение зачастую работает от устанавливаемого манометра. Устройство может давать сигнал мотору для его включения или выключения в зависимости от того, какие показатели считываются.
А вот задача по повышению показателя давления в системе более сложна. Для этого проводится установка самого различного оборудования. Не стоит забывать о том, что при правильном проектировании системы можно избежать избыточного сопротивления. Так некоторые участки могут подключаться параллельно, другие последовательно. Важно подобрать правильно трубы по показателю диаметра поперечного сечения и толщине стенок.
Есть несколько методов повышения напора воды в системе в водопроводе. Рассмотрим наиболее эффективные:
- Установка промежуточного насоса. При довольно большой протяженности системы насос, который устанавливается в самой скважине, не справляется с нагрузкой. В результате на удаленных участках скорость потока может существенно упасти. Для решения подобной проблемы проводится установка промежуточного насоса, к примеру, вблизи соединения наружной и внутренней системы.
- Если в доме устанавливается современный бойлер, то только на холодный контур устанавливается дополнительный насос. Данная рекомендация связана с тем, что у самого бойлера может быть элемент, который обеспечивает циркуляцию горячей жидкости.
- Устанавливаемые насосы могут работать как в ручном, так и автоматическом режиме. Наибольшей популярностью пользуются модели, которые могут работать в автономном режиме от устанавливаемых датчиков давления. Автоматика способна не только контролировать работу устройств, но и защищать их от высокой нагрузки.
- Если в скважине уровень воды может существенно падать, но устанавливается насосная станция. Она отличается от обычного насоса тем, что имеет накопительный бак. В баке может накапливаться несколько десятков или сотен литров воды, которая подается в трубопровод при падении значения давления. На момент, когда не открыты потребители воды, происходит ее поднятие и заполнение баков.
Конечно, если глубина скважины небольшая, как и показатель производительности, то никакие устройства не решат проблему. Поэтому при проектировании системы подачи воды на загородном участке уделяется много внимания залеганию уровня грунтовых вод или подземных источников.
Вышеприведенная информация определяет то, что четких рекомендаций, касающихся давлений, нет. Нормативная документация указывает лишь промежуток. А вот практика позволила определить следующую информацию:
- Чаще всего можно выдерживать 2 атмосферы. Этого вполне достаточно для комфортного принятия душа, для обеспечения работы посудомоечной машины или стиральной машины, решения многих других задач.
- На загородном участке довольно часто проводится полив участка. Для этого прокладывается гибкий или жесткий трубопровод достаточно большой протяженности. Если предусматривается создание подобной системы нужно обеспечивать давление не ниже 4-х атмосфер.
- При проектировании системы учитывается не только общий показатель давления, но и на отдельных участках. Так для того чтобы можно было комфортно одновременно принимать водные процедуры, использовать стиральную машину, мыть посуду, поливать цветы и делать другую работу на каждом участке обеспечивается давление в пределах 1,5 атмосфер.
При существенно завышении рекомендуемых значений на местах соединения отдельных элементов системы неизбежно появляется течь. Даже при использовании самого дорогого оборудования решить подобную проблему нельзя. Поэтому рекомендуется проводить установку манометра и элементов, которые должны сбрасывать давление. Сброс давления предусматривает отведение части воды, поэтому следует проводить установку коллекторов.
В заключение отметим, что система водоснабжения проектируется на момент создания проекта самого загородного дома. Техническая документация позволяет рассчитать протяженность труб, выбрать наиболее подходящего места для установки различного оборудования.
14 Мар 2019 admin 13