Давление воды в трубах

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:

  1. Свод правил СП 30.13330.2016.
  2. 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.

Особенности автономных водопроводов

Автономная система не подсоединяется к магистралям водоканала, независимая добыча воды организована из подземных пластов через скважину. Давление при этом ниже, чем в водоканале, а при отсутствии нужного напора распределение потока на бытовые нужды и полив растений на участке может стать проблемой. Обеспечить равномерный поток воды можно, воспользовавшись рекомендациями:

  • учесть потребность в водных ресурсах из скважины для технических нужд, включая полив огорода;
  • установить насос, гарантирующий давление не менее 3-4 атм. в подающей трубе;
  • контролировать уровень напора, чтобы своевременно реагировать на его снижение.

Ответственность за эксплуатацию скважины, принадлежащей частному владельцу, возлагается на собственника.

Точные цифры по нормативам СНиПа

Норматив для входящего потока установлен в диапазонах:

  1. Для подачи горячей воды – 0,3÷4,5 атм.;
  2. Для холодного водоснабжения – 0,3÷6 атм.

Максимальное значение может наблюдаться на нижних этажах и требует регулировки, чтобы не повредить подключенную санитарную и бытовую технику. Важным фактором помимо напора является температура. Слишком большой нагрев может вызвать повреждение и ранний износ трубопроводных систем.

Что это и единицы измерения давления воды

Любая жидкость, обладая собственной массой и находясь в открытом резервуаре, действует на его поверхность с одинаковым усилием во все стороны, пропорционально своему весу и площади растекания. Данная закономерность в свойствах жидкостей впервые были замечена и проанализирована опытным путем Блезом Паскалем в 1653 г, поэтому единица измерения давления столба жидкости в статическом (неподвижном состоянии) на условном уровне также получила аналогичное наименование Паскаль.

Паскаль относят к международной системе измерений СИ и принимают равным давлению, которое оказывает сила в 1 Ньютон на площадь поверхности в один квадратный метр (1 Па = 1Н/м2).

Так как Паскаль по техническим меркам является слишком малой измерительной единицей (создает на поверхности усилие, равнозначное 1 кг вещества, рассыпанного по площади 1 квадратный метр), то в государственных стандартах и техдокументации пользователь чаще сталкивается со следующими более крупными единицами измерений:

Мегапаскаль (Мпа) – популярная техническая единица измерения давления, равная 106 Па, приблизительно равна 100 м водяного столба и связана с атмосферой следующими соотношениями: 1 атм. = 0,1 МПа или 1 МПа = 10 атм. Мегапаскаль широко применяется в нормативных документах (госстандарты, санитарные нормы и правила) для указания технических характеристик рабочей среды, труб, арматуры, оборудования.

Метр водяного столба – величина на четыре порядка больше Паскаля (1,0197⋅104 Па), наиболее удобная с практической точки зрения. Она показывает, на какую высоту может быть поднята вода температурой + 4 °С при приложении данного усилия. Метр водяного столба на порядок меньше одной атмосферы или бара, показатель часто используют в технических характеристиках водонасосного оборудования (погружные скважинные и колодезные электронасосы, поверхностные станции).

Потребитель при приобретении электронасоса в случае указания его напорных параметров в метрах, сразу имеет полное представление, на какую высоту агрегат может поднять воду из колодца или скважины. Также метрами водяного столба весьма удобно пользоваться при расчетах протяженности водоподающих магистралей, оставляя неизменной длину вертикальных участков и переводя расстояния горизонтальных отрезков в стандартное соотношение 1 к 10 при трубном внутреннем диаметре в 1 дюйм.

В техдокументации иногда указывают единицу гидростатического давления в миллиметрах водяного столба мм. вод. ст., редко используемую в практических областях гидротехники.

Рис. 2 Таблица взаимосвязи измерительных единиц

Атмосфера. Техническая (10,197⋅104 Па) или физическая (9,8692⋅104 Па) атмосфера показывают силу воздействия 1 кг воды (кгс) на площадь размером в квадратный сантиметр. Атмосфера используется практически во всех технических областях: нормативных документах, физических характеристиках гидравлического оборудования, арматуры, рабочей среды.

Бар – измерительная единица, ровно на 5 порядков меньше Паскаля, вместе с атмосферой широко применяются для указания гидравлических характеристик насосного, водонагревательного оборудования, различных типов арматуры и приборов автоматики.

Килограмм-сила на сантиметр квадратный (кгс/см²) – измерительная единица, присутствующая практически во всех санитарных нормах и правилах, а также в государственных стандартах, чаще других проставляется в таблицах.

Из приведенных значений измерительных единиц можно сделать вывод, что три из них – бары, атмосферы, и килограмм сила на кв. см. примерно равны между собой. Практически при любых упрощенных бытовых расчетах незначительную разницу в показаниях приведенных единиц можно не учитывать.

Высота водяного столба приблизительно в 10 раз меньше предыдущих перечисленных измерительных единиц, а один мегапаскаль наоборот, примерно в 10 раз больше.

Рис. 3 Нормативы из постановления РФ от 6 мая 2011 г N 354

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:

  1. Душевая лейка откручивается от шланга.
  2. На шланг монтируется манометр.
  3. Открывается кран на душе.
  4. 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:

  1. Шланг одним концом подключается к точке разбора, выставляется и, желательно, фиксируется в вертикальном положении.
  2. Открывается кран и трубка заполняется водой до отметки, соответствующей нижней части крана (нулевой уровень).
  3. Верхнее отверстие герметично закрывается.
  4. Открывается на максимальный напор водопроводный кран.
  5. Измеряется высота водяного столба от нулевого уровня до нижней границы воздушной пробки (Н).
  6. 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.

Советы, как определить давление в водопроводе

Давление в водопроводе можно измерить с помощью прибора, называемого водяным манометром. Существует его бытовая версия для домашнего использования с переходником для подключения к оборудованию, например, к крану на кухне.

Существует метод измерения давления и без использования манометра. Для этого понадобится 3-х литровая банка и секундомер (или часы с секундной стрелкой). Необходимо открыть кран на полную мощность, подставить банку и засечь время. После заполнения нужно отметить время, за которое наполнилась банка. Оно и станет ключевым показателем для определения давления. Опытным и расчетным путем было установлено соответствие времени наполнения банки и давления в водопроводе.

Посмотрим более детально данное соотношение в таблице:

Давление в водопроводной сети (атмосфер) Время заполнения банки (секунды)
0,10 14
0,14 13
0,19 10
0,24 9,5
0,34 8

Эти показатели являются весьма приблизительными, а потому могут лишь стать основанием для вызова представителей управляющей компании для проведения официальных замеров с помощью специального оборудования.

Расчет давления воды

Давление в зависимости от диаметра трубы

Если на трубе, входящей в дом или квартиру, имеется установленный манометр, давление будет измеряться автоматически без ручных расчетов. В противном случае придется вычислить эту величину. На эту процедуру уходит не более пяти минут. Сколько будет показатель, можно понять без расчетов. Подготовьте набор инструментов:

  • съемный манометр;
  • шланг, имеющий аналогичный диаметр, как на трубе;
  • штуцер с резьбовым соединением размером ½ дюйма;
  • сантехнический скотч и хомут.

На одну сторону шланга закрепляют манометр при помощи хомута, в противоположное отверстие вставляют штуцер и фиксируют аналогичным образом. Душевую лейку снимают, вставляют на ее место штуцер и несколько раз переключают воду: душ-кран. Это поможет выгнать накопившийся воздух. Если появляются подтеки в местах соединения, необходимо их устранить путем приматывания сантехнического скотча. После этого на манометре стрелка покажет уровень давления в трубопроводе.

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;
  • зашлакованность трубопроводов, 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.

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.

Гидравлические удары в трубах водоснабжения

Вода, транспортируемая по трубам, имеет определенную инерцию, поэтому при резкой остановке жидкость начинает уплотняться в результате давления, оказываемого той частью воды, которая продолжает движение. В результате появляется сильная ударная волна, направленная в противоположную току воды сторону.

Для разных материалов скорость распространения ударной волны будет отличаться, но эта величина всегда достаточно опасна. Например, в том случае, если насос прекратил подачу воды в расположенный над ним резервуар, вода устремится вниз и тем самым создаст зону повышенного давления.

Эта зона рано или поздно все же достигнет резервуара, но отразится им в сторону насоса, который из-за гидравлического удара может начать работать в обратную сторону. Даже если установить обратный клапан, проблема все равно будет возникать – уплотненная вода все равно ударит в одну из слабых точек системы.

Чтобы такое явление не возникало, необходимо использовать обратный клапан, время срабатывания которого зависит от времени перемещения воды к резервуару и от него. Получится формула вида T = 2L/V, в которой L – расстояние между насосом и резервуаром, а V – скорость движения ударной волны.

Используя эту формулу и известные значения скорости распространения ударной волны, можно нивелировать воздействие гидроударов на систему водоснабжения. Для уменьшения скорости срабатывания обратных клапанов используются дополнительные клапаны-гасители, за счет которых и обеспечивается защита системы.

Заключение

Правильное давление в трубах водоснабжения – это один из важнейших параметров данной системы, напрямую влияющий на ее эффективность и долговечность. Рассчитывать давление в трубах водоснабжения в квартире и частном доме необходимо, чтобы снизить вероятность повреждения системы и последующего ремонта.

Объем и скорость потока

Объем жидкости, проходящей через определённую точку в заданное время, рассматривается как объем потока или расход. Объем потока обычно выражается литрами в минуту (л/мин) и связан с относительным давлением жидкости. Например, 10 литров в минуту при 2,7 атм.

Скорость потока (скорость жидкости) определяется как средняя скорость, при которой жидкость движется мимо заданной точки. Как правило, выражается метрами в секунду (м/с) или метрами в минуту (м/мин). Скорость потока является важным фактором при калибровке гидравлических линий.

Объём и скорость потока жидкости традиционно считаются «родственными» показателями. При одинаковом объёме передачи скорость может меняться в зависимости от сечения прохода

Объем и скорость потока часто рассматриваются одновременно. При прочих равных условиях (при неизменном объеме ввода), скорость потока возрастает по мере уменьшения сечения или размера трубы, и скорость потока снижается по мере увеличения сечения.

Так, замедление скорости потока отмечается в широких частях трубопроводов, а в узких местах, напротив, скорость увеличивается. При этом объем воды, проходящей через каждую из этих контрольных точек, остаётся неизменным.

Принцип Бернулли

Широко известный принцип Бернулли выстраивается на той логике, когда подъем (падение) давления текучей жидкости всегда сопровождается уменьшением (увеличением) скорости. И наоборот, увеличение (уменьшение) скорости жидкости приводит к уменьшению (увеличению) давления.

Этот принцип заложен в основе целого ряда привычных явлений сантехники. В качестве тривиального примера: принцип Бернулли «виновен» в том, что занавес душа «втягивается внутрь», когда пользователь включает воду.

Разность давлений снаружи и внутри вызывает силовое усилие на занавес душа. Этим силовым усилием занавес и втягивается внутрь.

Другим наглядным примером является флакон духов с распылителем, когда нажимом кнопки создаётся область низкого давления за счёт высокой скорости воздуха. А воздух увлекает за собой жидкость.

Принцип Бернулли для самолётного крыла: 1 — низкое давление; 2 — высокое давление; 3 — быстрое обтекание; 4 — медленное обтекание; 5 — крыло

Принцип Бернулли также показывает, почему окна в доме имеют свойства самопроизвольно разбиваться при ураганах. В таких случаях крайне высокая скорость воздуха за окном приводит к тому, что давление снаружи становится намного меньше давления внутри, где воздух остаётся практически без движения.

Существенная разница в силе попросту выталкивает окна наружу, что приводит к разрушению стекла. Поэтому когда приближается сильный ураган, по сути, следует открыть окна как можно шире, чтобы уравнять давление внутри и снаружи здания.

И ещё парочка примеров, когда действует принцип Бернулли: подъем самолёта с последующим полётом за счёт крыльев и движение «кривых шаров» в бейсболе.

В обоих случаях создаётся разница скорости проходящего воздуха мимо объекта сверху и снизу. Для крыльев самолета разница скорости создаётся движением закрылков, в бейсболе — наличием волнистой кромки.

Формула, используемая для расчетов уровня давления в системе водоснабжения

Разобравшись, какое давление воды должно быть в квартире по закону, нужно понимать, как специалисты производят расчет нормы в зависимости от этажности и других показателей. Для низкого строения достаточно одной атмосферы, чтобы напор был нормальным. Если этажей больше, то идут добавления в виде 4 м вод. ст. Чтобы провести точный подсчет, например, для девятиэтажного дома, следует воспользоваться формулой:

10 + 4 х 9 = 46 м вод. ст. = приблизительно – 5 атмосфер, где:

  1. 10 – минимальный показатель, то есть 10 м столбец равный одной атм.
  2. 4 – добавочные метры за каждый этаж.
  3. 9 – количество уровней в здании.

В итоге получается 46 м, что приблизительно равно пяти атмосферам. Подобный подсчет несложно сделать каждому владельцу недвижимости.

Определение нормативов потребления воды внутри жилого помещения

Падение напора

При токе воды через трубу давление на выходе будет меньше, чем на входе.

Падение определяется несколькими факторами:

  1. Диаметром трубы.
  2. Ее длиной.
  3. Шершавостью ее стенок.

Пластиковый водопровод обладает куда более гладкими стенками, чем любой металлический.

  1. Скоростью потока в ней.

Для расчета используется формула H = iL(1+K).

В ней:

  • H – падение напора в метрах. Чтобы перевести его в атмосферы, достаточно полученное значение разделить на 10.
  • i – гидравлический уклон, определяющийся диаметром, материалом трубы и скоростью потока в ней.
  • L -длина трубы в метрах.
  • K – коэффициент, для систем хозяйственно-питьевого водоснабжения принимаемый равным 0,3.

Где взять значение гидравлического уклона? В так называемых таблицах Шевелева. Приведем фрагмент одной из них, актуальной для новой стальной трубы размером ДУ15.

Значение 1000i – это гидравлический уклон при протяженности трубы в 1 км. Чтобы рассчитать значение i для погонного метра, достаточно разделить его на 1000.

Приведенные значения гидравлического уклона актуальны для новых труб. Со временем известь и ржавчина увеличат их гидравлическое сопротивление и уменьшат просвет.

Надеемся, что предложенная информация поможет читателю в реализации его собственных проектов. Узнать больше о том, какое давление воды в водопроводе считается нормой, позволит видео в этой статье. Успехов!

Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен
Владимир БОНКО Опубликовано: 16.08.2015

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.

Для чего нужно знать

Манометр

Знание стандартов организации водоснабжения позволяет не только фиксировать отклонения от нормативных показателей, но и правильно планировать внутренние коммуникации. Использовать информацию о напоре можно в следующих целях:

  • контроль качества услуг водоснабжения, предоставляемых водоканалом и обслуживающей многоэтажное жилое здание компанией;
  • избежание порчи оборудования при сверхнормативном или слишком низком давлении в трубах;
  • расчет изменений системы для подключения приборов с высоким потреблением воды.

Проконтролировать напор позволяет манометр. Их размещают в месте перехода городских сетей и внутридомовых коммуникаций. Подключить устройство для самостоятельного измерения давления можно в месте перехода трубы на гибкую подводку или к шлангу душа.

Куда обращаться с проблемой неправильного давления

По закону владелец помещения, у которого возникли проблемы с напором воды, не связанные с разводкой труб внутри квартиры и подключением техники, должен направить жалобу на некачественное водоснабжение в управляющую компанию. Срок предоставления письменного ответа на поданное обращение – не более месяца (30 календарных дней).

Если отношения собственника с водоканалом оформлены напрямую, жалобу нужно направить в компанию, предоставляющую услуги водоснабжения. Права и обязанности сторон можно уточнить в заключенном договоре о водоотведении.

Гидроаккумуляторы и расширительные баки

Проектируя частный дом или жилье на загородном участке, нужно учитывать массу систем помимо водоснабжения. Например, обязательно потребуется система отведения стоков, водопровод с горячей водой, система пожаротушения и прочие. Кроме того, на загородных участках зачастую прокладывается отдельная ветка водопровода, позволяющая поливать сад и огород. О необходимости установки отопления можно вообще не говорить – без нее комфортная жизнь в доме попросту невозможна.

Для функционирования водоснабжения, пожаротушения и фильтрационной системы требуются гидроаккумуляторы, а для остальных систем необходимы расширительные баки. В местах забора воды и на выходе разогретой воды из отопительного оборудования также требуются расширительные баки, которые смогут компенсировать возникающие в системах гидроудары.

Расширительный бак, подключенный к водопроводу с горячей водой, выполняет функцию предохранителя – лишнее давление будет стравливаться именно в него, защищая систему от повреждений. Система пожаротушения использует гидроаккумулятор, да и цель другая – в нем содержится резервная вода, необходимая для тушения пожара. Стандартные бытовые гидроаккумуляторы выдерживают давление до 6 бар.

Особняком стоит отопительная система частного дома. Теплоноситель, находящийся в трубах, проходит путь от выхода из котла до входа через обратный контур. Находясь в котле, теплоноситель разогревается, увеличиваясь в объеме. Как правило, в качестве теплоносителя используется вода, которая при разогреве до рабочей температуры увеличивается в объеме более чем на 3%.

Тепловое расширение жидкости обязательно приведет к повреждению трубопровода, вплоть до полной потери им работоспособности. Чтобы этого не произошло, а также чтобы не возникало падение давления в трубопроводе, систему необходимо дополнительно оснащать расширительным баком, который компенсирует увеличившийся объем теплоносителя.

Каждая отопительная система, в зависимости от конструкции, адаптированной к тому или иному виду зданий, обладает индивидуальными техническими характеристиками. Именно от этих параметров зависит надежность функционирования системы отопления и обеспечение её стабильной, бесперебойной и эффективной работы. При этом главными параметрами выступают температурные показатели теплоносителя по разным участкам системы, и рабочее давление внутри неё. От этих показателей зависит, выстоят ли ваши трубы и приборы или нет.

Значения давления воды в системе отопления — важный показатель. Благодаря стабильному напору происходит сокращение теплопотерь, так как движущиеся теплоноситель (вода) быстро доходит до радиаторов отопления по всей протяженности системы, практически с исходными от момента нагрева показателями температуры. Особенно это актуально для многоэтажных домов.

Поэтому, при проектировании и монтаже системы отопления важно обеспечить максимальную функциональность и безопасность системы, и материал, из которого изготавливаются трубы для системы отопления, играет не последнюю роль.

Ранее для монтажа систем отопления использовались лишь металлические материалы. Но прогресс не стоит на месте, и на сегодняшний день трубопроводы могут быть изготовлены не только из металла, но и из полимеров.

Об особенностях и преимуществах различных видов труб и пойдет речь в этой статье.

Разновидности давлений трубопроводов

Любой пользователь, самостоятельно занимающийся водоснабжением, нередко сталкивается с различными терминами, определяющими давление в водопроводе, основные из них (по ГОСТ 356-80 (СТ СЭВ 253-76):

Номинальное PN. Приобретая на строительном рынке трубы для монтажа водопровода, часто сталкиваются с указанием срока их службы, у изделий из различных материалов он разный и колеблется в диапазоне от 20 лет для сталей и 50 лет для полимеров.

Пользователю следует знать, что показатель PN означает, что труба при данном наибольшем избыточном напоре может функционировать указанный эксплуатационный срок при единственном условии – температура рабочей среды не должна превышать порога в + 20 °С.

Рабочее Рр. Известно, что при повышении температуры транспортируемой среды, эксплуатационный срок любых трубопроводов снижается. В контуре отопления температура теплоносителя обычно не выходит за границы диапазона 50 – 70 °С для радиаторов и 35 – 50 °С для теплых полов, то есть номинальный PN для этих труб не актуален.

Поэтому для трубопроводов дополнительно устанавливают рабочее давление в системе водоснабжения, равное наибольшего избыточному, при котором труба может функционировать отведенный ей срок службы в заданном эксплуатационном режиме. Обычно Рр рассчитывается при подаче рабочей среды определенной температуры (обычно выше + 20 °С) или отличных от нейтральных водных ее физико-химических характеристиках.

Пробное Рпр. Указывает избыточное нормативное давление, которое устанавливают при проведении гидравлических испытаний трубопроводов и арматуры на прочность и герметичность соединений в стандартизированном диапазоне температур от + 5 до + 70 °С.

Рис. 9 Редуктор и его конструктивное устройство

Выводы и полезное видео по теме

Видеоролик показывает способы снятия показаний давления воды в квартире в трёх водоразборных точках:

Видеоролик, автор которого предлагает доступный способ измерения давления воды в системе водоснабжения при помощи манометра, изготовленного из подручных средств:

Видео с советами по правильному монтажу на инженерных сетях циркуляционного проточного насоса:

Знание предписанных законодательством норм по давлению воды в водонапорной системе квартиры и правильное проведение процедуры его замеров очень важны для простого потребителя. Это позволит аргументировать свои законные требования к управляющей компании в случае нарушений ей социальных стандартов по водоснабжению.

Но главное, даже оставшись наедине с этой проблемой, следуя приведённым инструкциям, вполне доступно самостоятельно обеспечить комфортное пользование водой и защитить бытовые приборы и санитарно-технические устройства, использующие воду, от отказов в работе и преждевременного выхода из строя.

Вы неоднократно наблюдаете слабый напор в сети водоснабжения и хотите своими силами повысить его? Но у вас остались сомнения по выбору оптимального варианта для повышения давления? Спрашивайте совет у других пользователей и наших экспертов в блоке комментариев.

А может вы самостоятельно установили оборудование, повышающее давление, и теперь хотите поделиться своим опытом? Пишите свои рекомендации, добавляйте фото вашего насоса/станции под этой статьей.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *