Содержание
Расчет напора перед санитарно-техническими приборами
This article presents a method allowing to determine the minimum and maximum water head before sanitary-plumbing fixtures that ensures matching of the actual and design water flowrate, i.e. such head, where the actual flowrate of an equivalent fixture will be equal to design flowrate of an equivalent fixture.
В данной статье изложена методика, позволяющая определить минимальный и максимальный напор перед санитарно-техническими приборами, при котором обеспечивается соответствие фактического и расчетного расхода воды, т.е. такой напор, при котором фактический расход эквивалентного прибора будет равен проектному расходу эквивалентного прибора.
Расчет напора перед санитарно-техническими приборами
И. В. Горюнов, руководитель проекта «УМНАЯ ВОДА», Группа компаний «Элита», i.goryunov@smartwater.su
Введение
В условиях разнообразия систем водоснабжения холодной и горячей воды проектировщики сталкиваются с определенными трудностями при расчетах по причине отсутствия в нормативной документации точных диапазонов для некоторых величин [1].
Так, например, для определения напора насосной установки согласно п. 7.3.2 СП 30.13330.2016 [2] необходимо знать величину минимального напора перед санитарно-техническим прибором, которую следует принимать по паспорту прибора. Часто эти данные отсутствуют в паспортах производителей. В то же время ГОСТ 19681-2016 [3] предписывает, что определенный тип водоразборной арматуры должен обеспечивать определенный расход воды.
В п. 5.3.1.6 [2] устанавливается величина максимального давления перед санитарно-техническим прибором – 0,45 МПа. При проектировании эта величина должна быть скорректирована (в меньшую сторону). Для этого необходимо произвести расчет системы водопровода с учетом набора различных санитарно-технических приборов и с учетом значения проектного расхода эквивалентного санитарно-технического прибора (п. 5.2.2.1 [2]).
В данной статье изложена методика, позволяющая определить минимальный и максимальный напор перед санитарно-техническими приборами, при котором обеспечивается соответствие фактического и расчетного расхода воды, т.е. такой напор, при котором фактический расход эквивалентного прибора будет равен проектному расходу эквивалентного прибора (эта величина используется для вычисления расчетного расхода воды согласно п. 5.2.2.2 [2]).
Проиллюстрируем методику на примере системы водопровода холодной воды жилого здания: в 15-этажном доме имеется восемь последовательно расположенных стояков; высота этажа – 3 м; в каждой квартире имеется: умывальник, мойка и ванна (все со смесителями); потери напора в сети водопровода – 10 м.
Минимальный напор
Из табл. А.1 [2] имеем секундные расходы холодной воды для санитарно-технических приборов (табл. 1).
Из табл. 1 [3] имеем расход воды, который должна обеспечивать водоразборная арматура при минимальном давлении 0,05 МПа (табл. 2).
Чтобы обеспечить требуемые расходы по [2], необходимо увеличить напор относительно [3]. Перерасчет напора производим для диктующих санитарно-технических приборов самой удаленной квартиры (15-й этаж, стояк В1-8).
Перерасчет напоров производим по формуле подобия
Результаты расчета сведены в сравнительную табл. 3. В колонке «по СП 30» табл. 3 показаны необходимые напоры и расходы, но так как все приборы в квартире запитаны от одного источника (квартирного ввода водопровода), дальнейшие расчеты выполняем по максимальному напору – 11,3 м. Фактические расходы при этом напоре у умывальника и мойки увеличатся (см. табл. 3, колонку «фактический»).
Перерасчет расходов производим по формуле подобия
Таким образом, на эквивалентном приборе квартиры (15-й этаж, стояк В1-8) требуется напор 11,3 м, чтобы обеспечить расход 0,13 л/с. Проводим гидравлический расчет, используя программу «УМНАЯ ВОДА» [4], и определяем напоры и расходы во всех квартирах. Напоры и, следовательно, расходы будут больше (табл. 4). Так, например, для 1-го стояка на 1-м этаже напор составит 62,5 м, расход – 0,31 л/с.
Фактический расход эквивалентного прибора здания составит 0,224 л/с. Этот расход вычисляется как среднее арифметическое расходов всех санитарно-технических приборов в здании в диапазоне от 0,13 л/с при напоре 11,3 м (15-й этаж, стояк В1-8) до 0,31 л/с при напоре 62,2 м (1-й этаж, стояк В1-1).
- Эквивалентный санитарно-технический прибор. Условный санитарно-технический прибор, характеристика которого является усредненной для определенного количества различных санитарно-технических приборов (в квартире, здании и т. п.).
- Проектный расход эквивалентного санитарно-технического прибора. Расход эквивалентного санитарно-технического прибора, принятый при проектировании для вычисления расчетных расходов воды.
- Фактический расход эквивалентного санитарно-технического прибора. Расход эквивалентного санитарно-технического прибора, вычисленный на основании фактических расходов каждого прибора с учетом фактического напора воды перед приборами.
Максимальный напор
Согласно табл. А.2. [2] величина проектного расхода эквивалентного санитарно-технического прибора в жилом здании устанавливается в размере 0,2 л/с. Чтобы соблюсти эту норму, необходимо снизить величины расходов для некоторых санитарно-технических приборов. Другими словами, необходимо снизить максимальный напор на входе в квартиры, расположенные на нижних этажах, при помощи установки регуляторов давления.
При ограничении максимального напора до 45 м согласно [2] мы получим следующие напоры и расходы в каждой квартире (табл. 5).
При данном ограничении фактический расход эквивалентного прибора здания составит 0,221 л/с. Этот расход вычисляется как среднее арифметическое расходов всех санитарно-технических приборов в здании в диапазоне от 0,13 л/с при напоре 11,3 м (15-й этаж, стояк В1-8) до 0,26 л/с при напоре 45 м (1-й этаж, стояк В1-1).
Ограничение максимального напора до 45 м не удовлетворяет требованиям [2] (табл. А.2), так как дает завышенный фактический расход эквивалентного прибора 0,221 л/с, что не соответствует проектному расходу эквивалентного прибора 0,2 л/с.
Далее проводим последовательное пошаговое ограничение значения максимального напора в сторону уменьшения, рассчитывая для каждого значения напора расход эквивалентного прибора. Цель данных расчетов – получить максимально близкие значения фактического и проектного расхода эквивалентного прибора.
Для данного примера методом последовательных приближений получен максимальный напор 31 м (табл. 6).
В результате фактический расход эквивалентного прибора здания составит 0,201 л/с. Это – расход для диапазона от 0,13 л/с при напоре 11,3 м (15-й этаж, стояк В1-8) до 0,22 л/с при напоре 31 м (1-й этаж, стояк В1-1).
Приведем данные по погрешностям (табл. 7). Как видно из табл. 7, при напоре 31 м значения фактического и проектного расхода эквивалентного прибора практически совпадают (погрешность 0,5 %), в то время как при ограничении напора, согласно п. 5.3.1.6 [2] (45 м), погрешность значительно больше.
Рекомендации. Минимальный напор перед санитарно-техническими приборами принимать не менее 11 м. Максимальный напор перед санитарно-техническими приборами определяется расчетом.
Вывод
Предложенная методика позволяет определить минимальный и максимальный напоры перед санитарно-техническими приборами и свести к минимуму погрешности при определении расчетных расходов воды. То есть на этапе проектирования применение методики позволяет получить значения величин, которые будут соответствовать эксплуатационным показателям.
Литература
- Горюнов И. В., Шестов И. О. Обоснование новых методик расчета систем горячего водоснабжения // Энерго- и ресурсосбережение: промышленность и транспорт. – 2017. – № 4 (21).
- СП 30.13330.2016 «Внутренний водопровод и канализация зданий. Актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85* (с Поправкой, с Изменением № 1). М., 2016.
- ГОСТ 19681-2016 «Арматура санитарно-техническая водоразборная. Общие технические условия». М., 2016.
- Программа для проектирования систем внутреннего водопровода и канализации зданий «УМНАЯ ВОДА» [электронный ресурс]. URL: www.smartwater.su (дата обращения 20.01.2020). Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2016662937 «Умная Вода» – программа для проектирования систем внутреннего водопровода и канализации зданий (25.11.2016).
Поделиться статьей в социальных сетях:
Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.
Статья опубликована в журнале “Сантехника” за №1’2020
распечатать статью —> pdf версия
Обсудить на форуме
Предыдущая статья
Следующая статья
Варианты гидравлического расчета водопроводных сетей
Гидравлический расчет водопровода – совокупность вычислений, производимых на этапе проектирования здания (многоэтажного дома, коттеджа). Роль данного вида работ очень важна – неправильно спроектированная система водоснабжения не будет нормально функционировать. Выражаться это может в слабом напоре воды на верхних этажах высоток и в частых прорывах подвальных коммуникаций из-за высокого давления ввода.
Цели выполнения гидравлического расчета водопроводных сетей
Основными целями гидравлического расчета системы водоснабжения здания являются:
- вычисление максимального расхода воды на отдельных участках системы водоснабжения;
- определение скорости перемещения воды в трубах;
- расчет внутреннего диаметра труб для монтажа различных участков водопроводной сети;
- вычисление потери напора воды при подаче ее из магистрального трубопровода на определенную высоту;
- определение мощности насосного оборудования и целесообразности его использования с учетом произведенных расчетов.
Выполняются расчеты на основании данных и методик СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий».
Варианты гидравлического расчета водопроводных сетей
В зависимости от целей различают два вида гидравлического расчета водопроводных сетей — проектный и поверочный (наладочный).
Проектный
Данный вид гидравлического расчета производится при проектировании системы водоснабжения здания. С его помощью определяют вид трубопроводов для различных участков сети, скорость потока в них.
Кроме вычислений данный вид расчета включает в себя схематическое расположение элементов внутреннего водопровода — узла ввода, подвальных коммуникаций, стояков, узлов водоразбора.
Поверочный
Основными целями данного вида гидравлического расчета является определение распределения потоков в системе водоснабжения, вычисление напора источников при заранее вычисленных внутренних диаметрах труб и отборах воды в узловых точках.
Результатами поверочного расчета являются:
- водопотребление и потери напора на всех участках системы водоснабжения;
- объем подачи воды от источника (магистрального водопровода, водонапорной башни или контррезервуара);
- пьезометрические напоры в различных точках водоразбора.
Все полученные в результате данного расчета значения используют для проектирования расположения точек водоразбора – сантехнических приборов – внутри проектируемого здания.
Точный и достаточно быстрый наладочный расчет водопроводных сетей различной конфигурации (от простой тупикового водопровода до более сложной кольцевой системы) можно производить при помощи программ: «ГидроМодель», «Умная Вода», «WaterSupply», «Гидравлический расчет трубопровода».
Порядок проведения гидравлического расчета
Гидравлический расчет системы водоснабжения включает в себя следующие этапы:
- Определение количества точек водоразбора – для этого по типовому плану здания определяют количество умывальников, ванн, унитазов в здании.
- Составление схематического изображения (аксонометрической схемы) внутренней водопроводной сети – вручную или при помощи специального программного обеспечения составляется схема расположения стояков водоснабжения и подключаемых к ним сантехнических приборов. При этом для удобства дальнейшей работы каждый горячий и холодный водоснабжающий трубопровод отмечают различными цветами (красным и синим соответственно).
- Разбиение водопроводной сети на отдельные расчетные горизонтальные и вертикальные участки, состоящие из трубопроводов и водоразборных узлов. Границами каждого участка является запорная арматура и сантехнические приборы.
- Вычисление вероятности одновременного включения всех водоразборных узлов расчетного участка(P) – расчет значения данной величины производится по следующей формуле:
P=Q макс.вод ×U/Qприб.×N×3600;
где Q макс.вод –расход воды в часы с максимальным водопотреблением, л/ч на 1 жителя;
U – количество жителей, которых обеспечивают водой коммуникации и водоразборные узлы расчетного участка, чел;
Qприб. – нормативный расход через узел водоразбора в среднем составляющий 0,18 л/с;
N – количество входящих в расчетный участок узлов водоразбора (сантехнических приборов), шт;
3600 — коэффициент используемый для перевода литров в час в литры в секунду.
- Определение максимального секундного расхода воды трубопроводом и водозаборными узлами расчетного участка по формуле:
Q макс.расх.вод= 5× Q в.приб×a; л/с
где Q в.приб – суммарный нормативный расход через узлы водоразбора участка;
a – величина безразмерная. Ее значение находят по специальным таблицам в СНиП 2.04.01-85.
- Подбор оптимального внутреннего диаметра трубопровода — подбирается с учетом рекомендаций по использованию и экономической целесообразности применения в данных условиях.
- Расчет скорости воды — вычисляют по специальным методическим пособиям, исходя из внутреннего диаметра выбранного трубопровода.
- Вычисление потерь напора (Нl) по формуле:
где L – длина расчетного участка, м;
i – удельные потери напора при трении воды о внутренние стенки трубопровода, измеряется данная величина в миллиметрах водяного столба/метр трубопровода;
Kl – поправочный коэффициент, при проектировании жилых многоквартирных домов и коттеджей его значение равно 0,3.
- Для зданий имеющих 2 и более этажей гидравлический расчет требуемого напора(Hтр) водопроводного ввода в месте его подключения к наружному магистральному трубопроводу производится по следующей формуле:
где n – количество этажей;
4 -напор необходимый для поднятия воды для каждого этажа, расположенного выше первого, м.
- Фактический требуемый напор в точке ввода (Нф) находят, суммируя расчетный напор ввода (Hтр) с потерями напора на расчетных участках (Нl):
Нф= Hтр+ Нl расч.уч.1+ Нl расч.уч.2+ Нl расч.уч.3+ Нl расч.уч.4+ Нl расч.уч.n
Результаты такого расчета записывают в сводную таблицу.
Напор в 10 метров водного столба равен давлению в водопроводной магистрали равном 1 атмосфере (1 Bar).
Пример расчета холодного водоснабжения
Здание – 2-х этажный дом с цокольным этажом, одним вертикальным стояком высотой от подвала до верха -6 м, 5 точками водоразбора (кухонной мойкой, смесителем ванны и умывальника, унитаза,– на первом этаже; унитазом и смесителем душевой кабины — на втором этаже). В доме живет семья из 6 человек.
- Проектируемая внутренняя система водоснабжения разбивается на 2 расчетных участка – первого и второго этажа. Длина коммуникаций первого участка равна 5 м, вертикального стояка и горизонтальных коммуникаций второго участка – 5,5 м.
- Используя табличные данные СНиП, рассчитывается вероятность одновременного включения всех водоразборных узлов для первого и второго расчетных участков:
- Максимальный расход данных участков с учетом найденных по таблицам соответствующих значений коэффициента a будет равен:
Q макс.расх.вод1= 5× Q в.приб×a = 5×0,18×0,265=0,24л/с;
Qмакс.расх.вод2= 5×Qв.приб×a =5×0,18×0,241=0,22 л/с
- С учетом полученных значений расхода воды внутренний водопровод проектируют из простой полипропиленовой трубы диаметром 25мм (горизонтальные отводы от стояка) и 32 мм (вертикальный стояк).
- На основании значений длины первого и второго расчетного участка, величины коэффициента i и Kl (для таких условий они равны 0,083 и 0,3 соответственно) потеря напора на первом и втором расчетном участке будет равна:
Нl уч.1= L1×i×(1+Kl) = 5×0,083×1,3=0,54 м.вод. столба;
Нl уч.2= L1×i×(1+Kl) = 5,5×0,083×1,3=0,59 м.вод. столба.
Суммарная потеря напора на двух расчетных участках будет равна 1,14 водного столба или 0,114 атмосферы.
- Требуемый напор в точке ввода для такого здания будет равен:
Hтр=10+(2-1)×4=14 метров водяного столба или 1,4 атмосферы
- Фактический требуемый напор в точке ввода для данного коттеджа будет равен:
Нф= Hтр+ Нl расч.уч.1+ Нl расч.уч.2=14+1,14=15,14 метров водного столба или 1,5 атмосферы
Благодаря произведенному расчету, хозяин дома на этапе проектирования с учетом давления магистрального водопроводного трубопровода своего населенного пункта может планировать определенную схему внутренней водопроводной сети.
Напор насоса — это что такое? Как определить требуемый напор насоса
Современный быт невозможно представить без водопровода в квартире. Водоснабжение — это сложный и многофункциональный процесс, работа которого для нормальной жизнедеятельности человека должна быть обеспечена круглосуточно и с требуемым напором. Хотя с последним часто могут возникать проблемы.
В этом материале разберем, какой существует норматив на давление воды в водопроводе в квартире и что можно предпринять, если предписанные стандарты не соблюдаются. Эта информация будет полезной потребителям услуги водоснабжения в многоквартирном доме.
Изложенный материал дополним наглядными фотоматериалами и видеосоветами по монтажу оборудования, позволяющего повысить давление в водопроводе.
Стандарты по давлению воды
В нормативных документах, регламентирующих стандарты, касающиеся системы водоснабжения, встречаются такие параметры, как давление воды и минимальный свободный напор.
Величины для измерения давления
Для того чтобы правильно понимать указываемые в документах нормы, предписывающие с каким давлением должна подаваться вода в систему водопровода многоквартирного дома, необходимо представлять взаимосвязь этих величин.
Если коротко, то давление воды характеризует силу, действующую на препятствие, имеющееся на пути потока. Таким образом, давление обладает потенциальной энергией.
В движущейся же жидкости давления нет, а вот напор, сравнимый с кинетической энергией и представляющий собой линейную единицу, максимален.
Встречающийся в нормативных документах показатель свободного напора означает наименьшую высоту на которую требуется поднять воду, с учётом потерь на преодоление сопротивления труб, над уровнем земли для достижения ею точки водоразбора.
Обе эти величины могут переходить друг в друга.
Для примера, насосная станция многоквартирного дома, поднимающая воду на сорокаметровую высоту, создаёт на выходе давление водяного столба, равное 4 атм или 4 барам
Давление воды может измеряться в различных единицах. Так как 1 бар ≈ 0,99 физической атмосферы (атм), то условно эти величины приравнивают. 1 атм или 1 кг/см технической атмосферы (ат) соответствует напору, создаваемому 10 метровым водяным столбом.
В метрической системе мер за основную единицу для измерения давления принимается Паскаль. Для воды измерение проводится в мегапаскалях (МПа). К несистемным единицам относятся: бары, атмосферы, кгс/см2.
Нормативные показатели давления в трубопроводах
Основными нормативными документами, определяющими гарантированные водоснабжающей организацией значения давления воды в инженерных коммуникациях многоквартирного дома, являются:
- Свод правил СП 30.13330.2016.
- Постановление Правительства РФ от 6.05.2011 г. № 354.
Первым документом установлена норма давления воды на уровне самого низко расположенного в доме санитарно-технического оборудования.
Постановлением № 354 регламентируются требования к качеству поставляемых коммунальных услуг, в том числе, определены стандарты давления в жилых домах по ХВС и ГВС в точках забора.
Однако для поиска ответов на вопросы, каким должно быть давление и напор воды в системе водопровода в квартире, руководствоваться только этими документами, особенно при проведении расчётов для установки в квартире насоса усиливающего давление, будет не достаточно.
Для этого необходимо воспользоваться методиками:
- СНиП 2.04.02-84 — определяет нормы давления воды на входе в дом;
- СНиП 2.04.01-85 — нормирует напор на водоразборе в квартире.
Согласовав все эти документы между собой, можно вывести основные нормативные значения по давлению воды.
На вводе одноэтажного дома величина наименьшего водяного напора должна быть не менее чем 10 м. В многоквартирном доме на каждый этаж добавляется 4 м
Например, для дома в 8 этажей входной напор воды по расчётам должен быть минимум: 10 м + (4 м × 7 этажей) = 38 м или 3,8 атм (кг/см2).
Давление в точке водоразбора на вводе в квартиру дома должно обеспечиваться:
- ХВС в пределах от 0,03 МПа (0,3 атм) до 0,6 МПа (6,0 атм);
- ГВС — от 0,03 МПа (0,3 ат.) до 0,45 МПа (4,5 атм).
Не менее какой величины должен быть свободный напор воды в квартире у конкретных сантехприборов, имеющих смесители, также регламентируется СНиПом:
- умывальник— 0,2 ат;
- ванна — 0,3 ат;
- душкабина— 0,3 ат.
С учётом приведенных показателей, при выборе сантехнического прибора необходимо обращать внимание на значение минимального давления, на работу при котором он рассчитан.
Некоторые старые газовые колонки могут работать только при минимальном давлении воды 0,9 атм, в то время как нижняя граница норматива составляет 0,3 атм
Поэтому, о приборах, в характеристиках которых указаны параметры ниже норматива, можно говорить как о непредназначенных для установки на конкретных инженерных сетях и подлежащих замене.
Следует учитывать и такой нюанс — приведённые строительные нормативы определяют допустимо возможные минимальные или предельные границы по водяному давлению, и этот разрешённый диапазон достаточно велик.
На практике, оптимальным значением напора воды во внутриквартирной сети, при котором обеспечивается комфортное её использование и корректная работа бытовых приборов, составляет 4 атм.
Если вы проживаете в частном доме или пользуетесь дачей с автономным водопроводом, рекомендуем ознакомиться с нормами давления в системе частного водоснабжения и способами его повышения.
Инструменты
При обустройстве водоснабжения и отопления загородных домов и дач одной из самых насущных проблем является подбор насоса. Ошибка в выборе насоса чревата неприятными последствиями, среди которых перерасход электроэнергии – самое простое, а выход из строя погружного насоса – самое распространенное. Самыми главными характеристиками, по которым необходимо выбирать любой насос, являются расход воды или производительность насоса, а также напор насоса или высота, на которую насос может подавать воду. Насос – не то оборудование, которое можно брать с запасом – «на вырост». Все должно быть выверено строго согласно потребностям. У тех, кто поленился произвести соответствующие расчеты и выбрал насос «на глазок», практически всегда бывают проблемы в виде отказов. В данной статье мы подробно остановимся на том, как определить напор насоса и производительность, предоставим все необходимые формулы и табличные данные. Также уточним тонкости расчетов циркуляционных насосов и характеристик центробежных насосов.
- Как определить расход и напор погружного насоса
- Расчет производительности/расхода погружного насоса
- Расчет напора погружного насоса
- Расчет мембранного бака (гидроаккумулятора) для водоснабжения
- Как рассчитать напор насоса поверхностного
- Как определить расход и напор циркуляционного насоса
- Расчет производительности циркуляционного насоса
- Расчет напора циркуляционного насоса
- Как определить расход и напор центробежного насоса
Как определить расход и напор погружного насоса
Погружные насосы обычно устанавливаются в глубокие скважины и колодцы, там, где самовсасывающий поверхностный насос не справится. Такой насос характерен тем, что работает полностью погруженным в воду, а если уровень воды опускается до критической отметки, то отключается и не включится, пока уровень воды не поднимется. Работа погружного насоса без воды «всухую» чревата поломками, поэтому необходимо подобрать насос с такой производительностью, чтобы она не превышала дебет скважины.
Расчет производительности/расхода погружного насоса
Производительность насоса не зря иногда называют расходом, так как расчеты данного параметра напрямую связаны с расходом воды в водопроводе. Чтобы насос был способен обеспечивать потребности жильцов в воде, его производительность должна быть равна или быть чуть больше расхода воды из одновременно включенных потребителей в доме.
Этот суммарный расход можно определить, сложив расходы всех потребителей воды в доме. Чтобы не утруждать себя лишними расчетами, можете воспользоваться таблицей примерных значений расходов воды в секунду. В таблице указаны всевозможные потребители, такие как умывальник, унитаз, раковина, стиральная машина и другие, а также расход воды в л/с через них.
Таблица 1. Расход потребителей воды.
После того как просуммировали расходы всех требуемых потребителей, необходимо найти расчетный расход системы, он будет несколько меньше, так как вероятность одновременного использования абсолютно всех сантехприборов крайне мала. Узнать расчетный расход можно из таблицы 2. Хотя иногда для упрощения расчетов полученный суммарный расход просто умножают на коэффициент 0,6 – 0,8, принимая, что одновременно будет использоваться только 60 – 80 % сантехприборов. Но данный способ не совсем удачен. Например, в большом особняке с множеством сантехприборов и потребителей воды могут проживать всего 2 – 3 человека, и расход воды будет намного меньше суммарного. Поэтому настоятельно рекомендуем воспользоваться таблицей.
Таблица 2. Расчетный расход системы водоснабжения.
Полученный результат будет реальным расходом системы водоснабжения дома, который должен покрываться производительностью насоса. Но так как в характеристиках насоса производительность обычно считается не в л/с, а в м3/ч, то полученное нами значение расхода необходимо умножить на коэффициент 3,6.
Пример расчета расхода погружного насоса:
Рассмотрим вариант водоснабжения дачного домика, в котором есть такие сантехприборы:
- Душ со смесителем – 0,09 л/с;
- Водонагреватель электрический – 0,1 л/с;
- Раковина на кухне – 0,15 л/с;
- Умывальник – 0,09 л/с;
- Унитаз – 0,1 л/с.
Суммируем расход всех потребителей: 0,09+0,1+0,15+0,09+0,1=0,53 л/с.
Так как домик у нас с садовым участком и огородом, не помешает добавить сюда поливочный кран, расход которого 0,3 м/с. Итого, 0,53+0,3=0,83 л/с.
Находим по таблице 2 значение расчетного расхода: значению 0,83 л/с соответствует 0,48 л/с.
И последнее – переводим л/с в м3/ч, для этого 0,48*3,6=1,728 м3/ч.
Важно! Иногда производительность насоса указывается в л/ч, тогда полученное значение в л/с необходимо умножить на 3600. Например, 0,48*3600=1728 л/час.
Вывод: расход системы водоснабжения нашего дачного домика составляет 1,728 м3/ч, поэтому производительность насоса должна быть больше 1,7 м3/ч. Например, подойдут такие насосы 32 ВОДОЛЕЙ НВП-0,32-32У (1,8 м3/ч), 63 ВОДОЛЕЙ НВП-0,32-63У (1,8 м3/ч), 25 SPRUT 90QJD 109-0.37 (2 м3/ч), 80 AQUATICA 96 (80 м) (2 м3/ч), 45 PEDROLLO 4SR 2m/7 (2 м3/ч) и др. Чтобы более точно определить подходящую модель насоса, необходимо рассчитать требуемый напор.
Расчет напора погружного насоса
Напор насоса или высота подъема воды рассчитывается по формуле, представленной ниже. Учитывается, что насос полностью погружен в воду, поэтому такие параметры, как перепад высот между источником воды и насосом, не учитываются.
Расчет напора скважинного насоса
Формула для расчета напора скважинного насоса:
Hтр – значение требуемого напора скважинного насоса;
Hгео – перепад высот между местом нахождения насоса и наивысшей точкой системы водоснабжения;
Hпотерь – сумма всех потерь в трубопроводе. Данные потери связаны с трением воды о материал труб, а также падением давления на поворотах труб и в тройниках. Определяется по таблице потерь.
Hсвоб – свободный напор на излив. Чтобы можно было комфортно пользоваться сантехприборами, данное значение необходимо брать 15 – 20 м, минимально допустимое значение 5 м, но тогда вода будет подаваться тонкой струечкой.
Все параметры измеряются в тех же единицах, в чем измеряется напор насоса, — в метрах.
Расчет потерь в трубопроводе можно рассчитать, изучив таблицу ниже. Обратите внимание, в таблице потерь обычным шрифтом указана скорость, с которой вода протекает по трубопроводу соответствующего диаметра, а выделенным шрифтом – потери напора на каждые 100 м прямого горизонтального трубопровода. В самом низу таблиц указаны потери в тройниках, угловых соединениях, обратных клапанах и задвижках. Естественно, для точного расчета потерь необходимо знать протяженность всех участков трубопровода, количество всех тройников, поворотов и клапанов.
Таблица 3. Потери напора в трубопроводе из полимерных материалов.
Таблица 4. Потери напора в трубопроводе из стальных труб.
Пример расчета напора скважинного насоса:
Рассмотрим такой вариант водоснабжения дачного дома:
- Глубина скважины 35 м;
- Статический уровень воды в скважине – 10 м;
- Динамический уровень воды в скважине – 15 м;
- Дебет скважины – 4 м3/час;
- Скважина расположена на удалении от дома – 30 м;
- Дом двухэтажный, санузел находится на втором этаже – 5 м высота;
В первую очередь считаем Hгео = динамический уровень + высота второго этажа = 15 + 5 = 20 м.
Далее считаем Hпотерь. Примем, что горизонтальный трубопровод у нас выполнен полипропиленовой трубой 32 мм до дома, а в доме трубой 25 мм. Наличествует один угловой поворот, 3 обратных клапана, 2 тройника и 1 запорная арматура. Производительность возьмем из предыдущего расчета расхода 1,728 м3/час. Согласно предложенным таблицам ближайшее значение равно 1,8 м3/час, поэтому округлим до этого значения.
Hпотерь = 4,6*30/100 + 13*5/100 + 1,2 + 3*5,0 + 2*5,0 + 1,2 = 1,38+0,65+1,2+15+10+1,2=29,43 м ≈ 30 м.
Hсвоб примем 20 м.
Итого, требуемый напор насоса равен:
Hтр = 20 + 30 + 20 = 70 м.
Вывод: учитывая все потери в трубопроводе, нам необходим насос, напор которого равен 70 м. Также из предыдущего расчета мы определили, что его производительность должна быть выше 1,728 м3/час. Нам подходят такие насосы:
- 80 AQUATICA 96 (80 м) 1,1 кВт – производительность 2 м3/час, напор 80 м.
- 70 PEDROLLO 4BLOCKm 2/10 – производительность 2 м3/час, напор 70 м.
- 90 PEDROLLO 4BLOCKm 2/13 – производительность 2 м3/час, напор 90 м.
- 90 PEDROLLO 4SR 2m/ 13 – производительность 2 м3/час, напор 88 м.
- 80 SPRUT 90QJD 122-1.1 (80м) – производительность 2 м3/час, напор 80 м.
Более конкретный выбор насоса уже зависит от финансовых возможностей хозяина дачи.
Расчет мембранного бака (гидроаккумулятора) для водоснабжения
Наличие гидроаккумулятора делает работу насоса более стабильной и надежной. К тому же, это позволяет насосу реже включаться для подкачки воды. И еще один плюс гидроаккумулятора – он защищает систему от гидравлических ударов, которые неизбежны, если насос мощный.
Объем мембранного бака (гидроаккумулятора) рассчитывается по такой формуле:
V – объем бака в л.
Q – номинальный расход/производительность насоса (или максимальная производительность минус 40%).
ΔP – разница между показателями давления включения и отключения насоса. Давление включения равно – максимальное давление минус 10%. Давление выключения равно – минимальное давление плюс 10%.
Pвкл – давление включения.
nmax – максимальное количество включений насоса в час, обычно равно 100.
k – коэффициент, равный 0,9.
Для произведения этих расчетов необходимо знать давление в системе – давление включения насоса. Гидроаккумулятор – незаменимая вещь, именно поэтому все насосные станции оснащены им. Стандартные объемы накопительных баков равны 30 л, 50 л, 60 л, 80 л, 100 л, 150 л, 200 л и более.
Как рассчитать напор насоса поверхностного
Самовсасывающие поверхностные насосы используются для подачи воды из неглубоких колодцев и скважин, а также открытых источников и баков запаса воды. Они устанавливаются непосредственно в доме или техническом помещении, а в колодец или другой источник воды опускается труба, по которой вода подкачивается до насоса. Обычно высота всасывания таких насосов не превышает 8 – 9 м, зато подавать воду на высоту, т.е. напор может быть 40 м, 60 м и более. Существует также возможность откачивать воду с глубины 20 – 30 м с помощью эжектора, который опускается в источник воды. Но чем больше глубина и удаление источника воды от насоса, тем больше падает производительность насоса.
Производительность самовсасывающего насоса считается точно так же, как и для погружного насоса, поэтому мы не будем еще раз заострять на этом внимание и сразу перейдем к напору.
Расчет напора насоса, расположенного ниже источника воды. Например, бак запаса воды находится на чердаке дома, а насос на первом этаже или в цоколе.
Нтр – требуемый напор насоса;
Нгео – перепад высот между местом расположения насоса и самой высокой точкой системы водоснабжения;
Нпотерь – потери в трубопроводе, связанные с трением. Рассчитываются точно так же, как и для скважинного насоса, только не учитывается вертикальный участок от бака, который расположен выше насоса, до самого насоса.
Нсвоб – свободный напор из сантехприборов, также необходимо брать 15 – 20 м.
Нвысота бака – высота между баком запаса воды и насосом.
Расчет напора насоса, расположенного выше источника воды – колодца или водоема, емкости.
В данной формуле абсолютно те же значения, что и в предыдущей, только
Нвысота источника – перепад высот между источником воды (колодцем, озером, копанкой, баком, бочкой, траншеей) и насосом.
Пример расчета напора самовсасывающего поверхностного насоса.
Рассмотрим такой вариант водоснабжения загородного дома:
- Колодец находится на удалении – 20 м;
- Глубина колодца – 10 м;
- Зеркало воды – 4 м;
- Труба насоса опущена на глубину 6 м.
- Дом двухэтажный, санузел на втором этаже – 5 м высота;
- Насос установлен непосредственно возле колодца.
Считаем Нгео – высота 5 м (от насоса до сантехприборов на втором этаже).
Нпотерь – примем, что наружный трубопровод выполнен трубой 32 мм, а внутренний – 25 мм. В системе есть 3 обратных клапана, 3 тройника, 2 запорных арматуры, 2 поворота трубы. Производительность насоса, который нам необходим, должна быть 3 м3/ч.
Нпотерь = 4,8*20/100 + 11*5/100 + 3*5 + 3*5 + 2*1,2 + 2*1,2 = 0,96+0,55+15+15+2,4+2,4=36,31≈37 м.
Нвысота источника = 6 м.
Итого, Нтр = 5 + 37 + 20 + 6 = 68 м.
Вывод: необходим насос с напором 70 м и больше. Как показал подбор насоса с такой подачей воды, практически нет моделей поверхностных насосов, которые бы удовлетворяли требованиям. Имеет смысл рассмотреть вариант установки погружного насоса.
Как определить расход и напор циркуляционного насоса
Циркуляционные насосы используются в системах отопления дома для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя в системе. Такой насос также подбирается, исходя из требуемой производительности и напора насоса. График зависимости напора от производительности насоса является основной его характеристикой. Так как существуют одно-, двух- , трехскоростные насосы, то и характеристик у них соответственно – одна, две, три. Если насос имеет плавно изменяющуюся частоту вращения ротора, то таких характеристик множество.
Расчет циркуляционного насоса – ответственная задача, лучше ее доверить тем, кто будет выполнять проект отопительной системы, так как для расчетов необходимо знать точные теплопотери дома. Подбор циркуляционного насоса выполняется с учетом объема теплоносителя, который он должен будет перекачивать.
Расчет производительности циркуляционного насоса
Для выполнения расчетов производительности циркуляционного насоса отопительного контура необходимо знать такие параметры:
- Отапливаемая площадь здания;
- Мощность источника тепла (котла, теплового насоса или др.).
Если нам известна и отапливаемая площадь, и мощность источника тепла, то можно сразу переходить к расчету производительности насоса.
Qн – подача/производительность насоса, м3/час.
Qнеобх – тепловая мощность источника тепла.
1,16 – удельная теплоемкость воды, Вт*час/кг*°К.
Удельная теплоемкость воды — 4,196 кДж/(кг °К). Перевод Джоулей в Ватты
1 кВт/час = 865 ккал = 3600 кДж;
1 ккал=4,187 кДж. Итого 4,196 кДж = 0,001165 кВт = 1,16 Вт.
tг – температура теплоносителя на выходе из источника тепла, °С.
tх – температура теплоносителя на входе в источник тепла (обратка), °С.
Данная разница температур Δt = tг – tх зависит от типа отопительной системы.
Δt= 20 °С – для стандартных отопительных систем;
Δt = 10 °С – для отопительных систем низкотемпературного плана;
Δt = 5 – 8 °С – для системы «теплый пол».
Пример расчета производительности циркуляционного насоса.
Рассмотрим такой вариант системы отопления дома: дом площадью 200 м2, система отопления двухтрубная, выполнена трубой 32 мм, протяженность 50 м. Температура теплоносителя в контуре имеет такой цикл 90/70 °С. Теплопотери дома составляют 24 кВт.
Вывод: для системы отопления с данными параметрами необходим насос, обладающий подачей/производительностью более 2,8 м3/час.
Расчет напора циркуляционного насоса
Важно знать, что напор циркуляционного насоса зависит не от высоты здания, как было описано в примерах расчета погружного и поверхностного насоса для водоснабжения, а от гидравлического сопротивления в системе отопления.
Поэтому перед тем как посчитать напор насоса, необходимо определить сопротивление системы.
Нтр – требуемый напор циркуляционного насоса, м.
R – потери в прямом трубопроводе по причине трения, Па/м.
L – общая длина всего трубопровода отопительной системы для самого дальнего элемента, м.
ρ – плотность перетекаемой среды, если это вода, то плотность равна 1000 кг/м3.
g – ускорение свободного падения, 9,8 м/с2.
Z – коэффициенты запаса для дополнительных элементов трубопровода:
- Z=1,3 – для фитингов и арматуры.
- Z=1,7 – для термостатических вентилей.
- Z=1,2 – для смесителя или устройства, предотвращающего циркуляцию.
Как было установлено вследствие опытов, сопротивление в прямом трубопроводе примерно равно R=100 – 150 Па/м. Это соответствует напору насоса примерно 1 – 1,5 см на метр.
Определяется ветка трубопровода – самая неблагоприятная, между источником тепла и самой удаленной точкой системы. Необходимо сложить длину, ширину и высоту ветки и умножить на два.
L = 2*(a+b+h)
Пример расчета напора циркуляционного насоса. Данные возьмем из примера расчета производительности.
В первую очередь рассчитываем ветку трубопровода
Нтр = (0,015 * 110 + 20*1,3 + 1,7*20)1000*9,8 = (1,65+26+34)9800=0,063= 6 м.
Если фитингов и других элементов будет меньше, то напор потребуется меньший. Например, Нтр = (0,015*110+5*1,3+5*1,7)9800=(1,65+6,5+8,5)/9800=0,017=1,7 м.
Вывод: для данной системы отопления необходим циркуляционный насос с производительностью 2,8 м3/час и напором 6 м (зависит от количества арматуры).
Как определить расход и напор центробежного насоса
Производительность/подача и напор центробежного насоса зависят от количества оборотов рабочего колеса.
Например, теоретический напор центробежного насоса будет равен разности напоров на входе в рабочее колесо и на выходе из него. Жидкость, поступающая в рабочее колесо центробежного насоса, движется в радиальном направлении. Это означает, что угол между абсолютной скоростью на входе в колесо и окружной скоростью равен 90 °.
Нт – теоретический напор центробежного насоса.
u – окружная скорость.
c – скорость движения жидкости.
α – угол, о котором шла речь выше, угол между скоростью на входе в колесо и окружной скоростью, равен 90 °.
β=180°-α.
т.е. значение напора насоса пропорционально квадрату числа оборотов в рабочем колесе, т.к.
u=π*D*n.
Действительный напор центробежного насоса будет меньше теоретического, так как часть энергии жидкости будет расходоваться на преодоление сопротивления гидравлической системы внутри насоса.
Поэтому определение напора насоса производится по следующей формуле:
ɳг – гидравлический КПД насоса (ɳг=0,8- 0,95).
ε – коэффициент, который учитывает количество лопаток в насосе (ε=0,6-0,8).
Расчет напора центробежного насоса, требуемого для обеспечения водоснабжения в доме, рассчитывается по тем же формулам, что были приведены выше. Для погружного центробежного насоса по формулам для погружного скважинного насоса, а для поверхностного центробежного насоса – по формулам для поверхностного насоса.
Определить требуемый напор и производительность насоса для дачи или загородного дома не составит труда, если подойти к вопросу с терпением и правильным отношением. Правильно подобранный насос обеспечит долговечность скважины, стабильную работу систему водоснабжения и отсутствие гидроударов, который являются главной проблемой выбора насоса «с большим запасом на глаз». Как результат – постоянные гидроудары, оглушительный шум в трубах и преждевременный износ арматуры. Так что не стоит лениться, просчитайте все заранее.
Способы снятия показаний
Теоретические знания нормативных значений, касающихся водонапора, позволяют переходить к практике, дающей ответ на вопрос, как измерять в домашних условиях давление воды в кране или других водоразборных точках квартиры.
Способ #1 — применение стационарных манометров
Основным прибором для замеров давления в водопроводных коммуникациях является манометр. Существует несколько видов устройств этого назначения, отличающихся конструктивно и по принципу работы.
Наиболее распространённым типом прибора для снятия показаний давления воды является механический манометр. Он надёжен в эксплуатации, имеет легко читаемую шкалу значений и информационный циферблат
Часто контроль давления воды в квартире ограничивается показаниями прибора, установленного на границе отсекающей внутриквартирный и центральный трубопроводы. Однако в реальности показания такого манометра будут являться не совсем корректными и принимаемыми с некоторыми погрешностями.
Это обусловлено тем, что не учитываются все потери давления на элементах внутренней разводки квартиры (фильтры, тройники, запорная и регулирующая арматура). Кроме этого, на свободный напор воды оказывают влияние повороты и участки с изменением сечений трубопроводов.
Поэтому лучшим вариантом является оснащение манометрами всех входов точек потребления воды в квартире. Это вполне доступно на этапах строительства жилья или в ходе ремонтных работ по замене трубопроводов водоснабжения.
Отсутствие стационарно установленных приборов не лишает потребителя возможности произвести замер водяного давления в любой водоразборной точке другими способами.
Способ #2 — использование переносного манометра
Особенностью переносного измерительного прибора является его универсальность и возможность несложной установки на трубопроводах и такого же простого демонтажа.
Применение данного метода позволяет измерять водяное давление непосредственно на входе каждого сантехнического прибора, влияющего на её напор.
Собрать мобильный манометр можно своими руками, усовершенствовав покупной заводской прибор. Для этого необходимо: 1 — обычный водяной манометр со шкалой до 6 бар; 2 — резьбовой удлинитель; 3 —переходник с резьбы манометра 3/8 дюйма на полудюймовую резьбу удлинителя
Для уплотнения резьбовых соединений используется фум-лента.
Наиболее удобной точкой подключения для проведения замера давления воды является душ.
Алгоритм проведения измерений следующий:
- Душевая лейка откручивается от шланга.
- На шланг монтируется манометр.
- Открывается кран на душе.
- Замеряется давление.
Для снятия корректных показаний прибора необходимо в процессе замера избавиться от воздушной пробки. Устраняется она путем нескольких переключений смесителя с крана на душ или открытием и закрытием другого крана в системе водопровода.
Если нет соответствующего переходника, то вместо него можно подобрать шланг с диаметром, позволяющим подключить его к манометру. Соединение со шлангом душа в этом случае производится через штуцер с резьбой ½ дюйма.
Напор воды в течение суток может колебаться, поэтому для достоверности снимаемых показаний измерения рекомендуется производить несколько раз, в том числе в период пикового разбора воды.
Способ #3 — бесприборное определение давления
Данный способ позволяет с определённой степенью погрешности измерить давление воды в точке подключения к сантехприборам без использования специальных измерительных устройств.
Для проведения замеров необходимо приобрести прозрачный шланг/трубку ПВХ по длине около двух метров и с диаметром, позволяющим подключить его к водопроводному крану
Эксперимент с использованием прозрачного ПВХ шланга проводится по следующей методике:
- Шланг одним концом подключается к точке разбора, выставляется и, желательно, фиксируется в вертикальном положении.
- Открывается кран и трубка заполняется водой до отметки, соответствующей нижней части крана (нулевой уровень).
- Верхнее отверстие герметично закрывается.
- Открывается на максимальный напор водопроводный кран.
- Измеряется высота водяного столба от нулевого уровня до нижней границы воздушной пробки (Н).
- Фиксируется высота воздушной пробки (h).
Измерения расстояний необходимо проводить не сразу, а через 1-2 минуты, после того, как под давлением воды из открытого крана в шланге образуется воздушная пробка.
Формула для расчета приближённого значения давления воды из открытого крана, при использовании в качестве манометра прозрачного шланга, будет следующим. Р=Ратм × (Н + h) / h
За величину Ратм принимается значение атмосферного давления в трубке до начала эксперимента — 1 атм.
Как измерить давление и чем его регулировать
Узнать давление в водопроводной сети можно двумя способами:
- При помощи манометра.
- Методом математического расчёта.
Первый вариант проще – он не отнимает время, и не требует произведения сложных вычислений. В некоторых случаях, уже при монтаже внутриквартирной водопроводной системы её снабжают установленным манометром. Однако, подобная «роскошь» встречается далеко не в каждом жилище – чаще всего, в домах индивидуальной постройки, когда к созданию водопроводной сети лично прикладывает руку рачительный хозяин.
В подавляющем же большинстве многоэтажек установка манометров на внутриквартирной водопроводной разводке не предусмотрена нормативными требованиями. Приборы измерения давления в многоквартирных домах располагаются в элеваторных узлах, в которые не так-то просто попасть человеку, не связанному с их обслуживанием. Однако, способ узнать давление в кране при помощи манометра имеется у любого жильца.
Для этого потребуется приобрести:
- Манометр для воды, с делениями до 1 кгс/с2.
- Насадку на водопроводный кран со штуцером с одного конца.
- Резиновый шланг по размеру штуцера.
Далее собираем нехитрую схему: закрепляем насадку на кране, к её штуцеру присоединяем шланг. Другой конец резинового шланга присоединяем к входному отверстию манометра. Все соединения шланга со штуцерами затягиваем хомутами, иначе напор может вырвать его.
После этого остаётся только включить воду на максимальный напор, и зафиксировать показания манометра. Можно обойтись и без приобретения переходника со штуцером. Достаточно просто открутить лейку от шланга душевого смесителя, и вместо неё вставить манометр.
Причины слабого напора и профилактика
Обязанность по обеспечению требуемого давления в водопроводной системе многоквартирного дома возлагается на организацию, на обслуживании которой находится дом. Как правило, это управляющая компания, но также, договор на услугу водоснабжения может быть заключен и напрямую — с поставщиком этой услуги.
Поэтому, первое, что необходимо предпринять при общем снижении давления воды в доме или по стояку — это установленным порядком, лучше письменно, проинформировать ответственную организацию для принятия мер реагирования.
Но, к сожалению, очень часто бороться с несоответствующим требуемым нормам напором воды в квартирах, жильцам приходится самостоятельно.
В большинстве случаев основным проблемным вопросом является низкое давление воды.
Для того чтобы принять правильное техническое решение по исправлению ситуации, без ущерба для водонапорной системы и потребителей, необходимо, прежде всего, установить причины, вызывающие его снижение.
К таким факторам могут относиться:
- неисправности, в виде утечек и порывов на инженерных сетях, запорной арматуре, фитинговых соединениях;
- зашлакованностьтрубопроводов, в результате чего уменьшается их пропускная способность.
Устранение управляющей компанией неисправностей на общедомовых сетях и выполнение комплекса мероприятий по их своевременному обслуживанию иногда позволяют полностью решить эту проблему.
Локальное снижение давления воды в квартире свидетельствует о неисправности сантехнической разводки, и одной из причин может быть засорение водоочистных фильтров
Кроме фильтров грубой очистки, как правило, для всех бытовых приборов-потребителей воды в квартире монтируются фильтры тонкой очистки. И профилактикой от отказов в работе этих приборов, из-за снижения давления, является чистка всех фильтр-элементов.
В чём измеряется напор воды
Существует несколько систем для измерения давления, а следовательно, несколько единиц измерения. При решение теоретических задач, многообразие точек отсчёта не вызывает особых проблем. Конвертируем данные в международную систему единиц, паскаль (Па; Pa), считаем, ответ переводим в любую нужную систему отсчёта.
На практике всё не так просто. Возможен вариант, когда в сети внутриквартирной разводки водопровода, установлено два манометра с различной градуировкой. Первый, непосредственно на входе. Другой, после регулятора давления воды. Возникла некая аварийная ситуация и вы разговариваете с дежурным сантехником, который привык оперировать с единицами технической атмосферы (ат; at). Разговор будет похож на многоязыкий гомон, где каждая названая цифра, из другой системы единиц, будет ввергать собеседника в пятиминутный ступор.
Проблема может, усугубиться если используются приборы с совсем экзотическими для нас единицами, фунт на квадратный дюйм (psi).
К счастью, ситуации, когда действовать нужно быстро и точно, не часты. Достаточно на шкале манометра, с любой градуировкой, обозначить нижнее и верхнее приемлемые значения. Всё, что находится между ними, будет говорить о штатной ситуации. Отпадёт надобность каждый раз напрягать память. Достаточно бросить мимолётный взгляд на шкалу, чтобы оценить величину напора воды.
Таблица соотношения различных единиц, чаще всего используемых на практике.
Мегапаскаль | Американская величина | Техническая атмосфера | Бар | Международно признанная величина |
1 мегапаскаль(МПА) | 0,006895 | 0,09807 | 0,1 | 0,000001 |
1 фунт на квадратный дюйм (psi) | 145 | 14,22 | 14,5 | 0,000145 |
1 килограмм силы на квадратный сантиметр (кгс/см²) | 10,2 | 0,07031 | 1,02 | 0,0000102 |
1 бар | 10 | 0,06895 | 0,9807 | 0,00001 |
1 паскаль (Па) | 1 000 000 | 6 895 | 98 070 | 100000 |
Последствия отклонений давления от нормы
Одной из важных технических характеристик, определяющих нормальное функционирование системы водоснабжения, является давление воды. Несоответствие его установленным значениям в любую из сторон может стать причиной возникновения ряда проблем.
При повышенном давлении создаётся угроза:
- нарушения целостности резьбовых соединений, муфт, фитингов;
- повреждения керамических вентилей;
- выхода из строя клапанов и другого оборудования бытовых приборов, подключенных к водопроводу.
Недостаточный напор воды может служить причиной не только бытовых неудобств, возникающих, например, при мытье посуды, принятии душа, но и полного отказа от работы – в худшем варианте, некоторых санитарно-технических приборов, газовых колонок и проточных водонагревателей.
Соответствие водяного давления в трубопроводах многоквартирного жилого дома установленным нормативным значениям и стандартам должно контролироваться управляющей компанией или поставщиком этой услуги. При необходимости производятся регулировочные работы на системе
Любое отклонение давления воды от нормативно предусмотренного требует определения причины этой неисправности и срочного принятия мер для нормализации напора.
Способы увеличения давления в системе
Проблема с водонапором, особенно в старых домах, может иметь конструктивно-технический характер, перед которым коммунальщики бессильны. Также, экономя энергоресурсы, поставщики часто отключают один или несколько общедомовых повысительных насосов. За счет дублирующих контуров водоснабжение полностью не прекращается, но напор в системе значительно снижается.
В такой ситуации возникает необходимость применения одного из двух или двух одновременно методов оснащения водопроводной сети дополнительным оборудованием для увеличения давления и напора воды.
Метод #1 — проточный насос
Насосы такого типа повышают напор воды без дополнительного её забора, и каких-либо разрешений на их установку в квартирах не требуется.
Существует несколько разновидностей данных устройств, отличающихся по таким характеристикам, как:
- тип управления (ручное, автоматическое);
- разрешённая температура воды;
- способ охлаждения.
Встроенный датчик устройства автоматически реагирует на падение давления в системе и поднимает его до оптимального значения.
Конструктивно проточный насос состоит из мокрого ротора, который находится в перекачиваемой воде. Ротор отделён от стартера тонкой гильзой из нержавеющего металла
Агрегаты данного вида относятся к поверхностным циркуляционным насосам. Они легко и быстро монтируются на существующих инженерных сетях. Как правило, дополнительных реконструкций системы для установки проточных насосов не требуется.
Давление, нагнетаемое насосом, может регулироваться как в ручном, так и в автоматическом режиме.
При подборе насоса необходимо сопоставлять его производительность с водопотреблением в квартире, чтобы при одновременном использовании нескольких бытовых приборов потребляющих воду, пропускной способности агрегата хватило для их нормальной работы.
К примеру, на три точки разбора воды будет достаточно насоса производительностью 3,5 м3 /час.
Небольшие по габаритам и весу проточные циркуляционные насосы могут устанавливаться на вводе центральной магистрали в квартиру, а также непосредственно перед потребляющим воду сантехническим бытовым устройством или газовой колонкой
Из наиболее популярных моделей агрегатов данного назначения можно выделить прибор от бельгийского производителя Grundfos UPA 15-90, имеющего большой рыночный спрос и достойное соотношение цены и качества.
Насос имеет очень хорошую характеристику по шуму – 35 дБ, что не требует дополнительной звукоизоляции в жилых помещениях. Несмотря на небольшую потребляемую мощность – 120 Вт, напор воды в системе повышается на 0,6 — 0,8 бар.
Важная спецификация агрегата — автоматическая блокировка при расходе воды менее 90 л в минуту и защита мокрого ротора (одновременное охлаждение и смазка).
Насос может устанавливаться как в вертикальном, так и в горизонтальном положении.
Метод #2 — насосная станция
При отсутствии эффекта от использования проточного насоса, более радикальной мерой будет являться установка в квартире насосной станции для повышения давления.
Часто только такая вынужденная мера может решить проблемы с напором воды у жильцов верхних этажей многоэтажек.
Конструктивно накопительная станция состоит из насоса и водяного аккумулятора – мембранного бака. Насос закачивает воду в бак и затем подаёт её к водоразборным точкам
С помощью реле давления вода поступает к потребителю с требуемым, заранее заданным, напором. При заполнении ресивера насос отключается.
Возобновляется работа станции после израсходования воды в гидроаккумуляторе.
Преимущества такого устройства:
- возможность пользования водой даже при её отсутствии в водопроводной системе;
- устойчивость к перепадам водяного давления.
Но следует учитывать, что такие агрегаты имеют относительно большие габариты и они более шумные, чем проточные насосы. Это накладывает определенные неудобства в использовании их в квартирах.
Кроме этого, мощная насосная станция может засосать воздух из квартир, расположенных на одних стояках водоснабжения, что приведёт к отключению насоса и необходимости заполнения системы водой.
Более широкое применение насосные станции находят в частных домах на автономных системах водоснабжения.
Рекомендации по выбору насосной станции для повышения давления и обзор лучшей десятки предложений мы привели в следующей статье.
Стабилизация давления воды в системе
В многоэтажках, хоть и реже, но встречается проблема не только низкого, но и завышенного давления воды.
В продаже имеются редукторы, снабжённые манометрами для контроля давления в системе при водоразборе и позволяющие производить точную настройку напора воды
Для его стабилизации на внутриквартирных сетях водоснабжения, защиты самой системы с подключенными к ней измерительными устройствами и бытовыми приборами от повышенного напора, и гидравлических ударов применяются редукторы/регуляторы давления.
Установку редукторов давления рекомендуется производить на трубопроводах сразу после входного запорного устройства перед счётчиками водоснабжения.
Про давление воды и его измерение – теория
Давление воды или её напор, в теории, показывает насколько может быть поднят столб воды от точки его измерения. Измеряется давление воды в барах. 1 бар давления воды, может поднять её столб на высоту 10 метров. Применительно к водяным насосам, насос в 3 бара, в идеальных условиях, может поднять воду с глубины в 30 метров.
Прибор для измерения давления воды в любой необходимой точки водопроводной сети называется манометр. Он круглой формы со шкалой в барах и стрелкой. Для подключения манометра у него есть специальных вводной штуцер с наружной резьбой.
Примечание: Важно понимать, что давление воды в водопроводе уменьшается по мере движения воды по трубе. Влияют на это уменьшение ряд факторов:
Источник https://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=7455
Источник https://stroi-s-ka.ru/vodostok/kak-opredelit-davlenie-vody.html
Источник