Давление и напор воды в чем разница

Водопровод в доме – одно из благ цивилизации, к которому мы сильно привыкли и уже не представляем себе жизни без него. Даже в частных домах придумали, как обеспечить водой все санузлы и кухню, не таская ведра. Но, к сожалению, бывает так, что особой радости водопровод и не приносит – например, давления воды в трубах недостаточно, чтобы пользоваться бытовой техникой, да и помыть посуду под маленькой струйкой – уже целое испытание. Именно поэтому давление в водопроводе, определение нормы, способы повышения давления – тема важная и нуждающаяся в разъяснении.

Причины снижения напора

Главный показатель того, что давления воды в системе водоснабжения недостаточно – это жидкость, тонкой струйкой вытекающая из крана даже при условии поворота кран-буксы на весь оборот. Это доставляет определенные неудобства – сложности с мытьем посуды, стиркой, недостаток воды в одном месте при включении других кранов и так далее. Из-за чего же может снижаться напор воды в водопроводных трубах?

Главная причина – это понижение напора в самой водопроводной системе, что может быть обусловлено следующими факторами:

• засорение труб водоснабжения (ржавчина, соли, осадки внутри трубы и другое);
• протечка, прорыв водопровода – вода из-за этого где-то вытекает из всей системы;
• целенаправленное снижение давления обслуживающей компанией вследствие неуплаты коммунальных платежей, проведения профилактических работ, аварийной ситуации.

Первым делом при возникновении проблем с напором воды следует позвонить в управляющую компанию, которая занимается обслуживанием сетей водоснабжения, и попытаться выяснить причины. Специалисты предприятия должны устроить проверку и выяснить ситуацию. Однако может быть и такое, что проблемы с напором воды наблюдаются только у вас, а у ваших соседей все в порядке. В таком случае виновата, скорее всего, сантехника.

Поговорив с соседями и выяснив, что у них такой проблемы нет, стоит проверить запорный вентиль, перекрывающий воду – может быть, он открыт не до конца? Также внимание следует уделить и состоянию наконечников гусаков в кранах – они могли засориться и нуждаются в банальной чистке.

Внимание! Если в жилом доме имеется и фильтр грубой очистки для воды, то он также может стать причиной слабого напора. Очень может быть, что фильтр засорился – в этом случае его чистят либо меняют на новый.

Нормативы давления воды

Также, прежде чем звонить в управляющую компанию с претензиями, следует выяснить, по каким нормативам считается давление в водопроводных трубах и каким оно должно быть. Главный документ, на основе которого и ведется организация центральной системы водоснабжения – это СНиП 2.04.2-84.

СНиП 2.04.2-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Файл для скачивания (нажмите на ссылку, чтобы открыть PDF-файл в новом окне).

СНиП 2.04.2-84

Давление воды принято измерять в так называемых барах; 1 бар либо 1 атмосфера (атмосферная единица) – это напор, который создается десятиметровым столбом воды.

На заметку! По нормам, средний показатель давления в обычной квартире должен быть около 4 атм. Но на деле часто оказывается, что напор гораздо ниже. В частных домах давление в трубах должно быть примерно таким же.

Интересно, что вышеприведенные данные относятся к одноэтажным постройкам. Но при увеличении количества этажей в доме на каждый новый подъем следует прибавлять дополнительно 4 м – таким образом, можно получить и показатель необходимого давления для, например, типовой девятиэтажки: 10м + (4м х 9 этажей) = 46 м. Таким образом, величина напора входного потока воды в трубах дома высотой 9 этажей получается равной 4,6 атм. Чем выше дом, тем больше давление. А вот если для получения воды в частном доме используется скважина, то обязательно будет учитываться ее глубина для произведения расчетов.

Согласно нормативам, давление в трубах холодного водоснабжения должно варьироваться в пределах от 0,3 до 6 бар, горячего – от 0,3 до 4,5. В целом, для правильной работы всех основных элементов сантехники и бытовых приборов, например, в частном доме будет достаточно давления в трубах в пределах 2,3-3,5 атм, а в квартире – не менее 2,5 атм. Идеальной и общепринятой нормой считается давление 4 бара.

На заметку! Измеряется давление воды в трубах при помощи специального прибора – манометра.

Кстати, слишком большое давление воды может также принести немало проблем. Некоторые виды техники могут поломаться, а смесители будут очень быстро изнашиваться. Высокий напор может спровоцировать течи. Именно поэтому важно выбирать качественную сантехнику, способную выдержать сильные гидроудары и резкие перепады давления.

Условия работы бытовой техники

Работа бытовой техники, связанной с водой, также зависит от того, какое давление в трубах.
пример, в квартире или доме могут быть установлены стиральная и посудомоечная машины, ванна с гидромассажем, котел отопительный и многое другое. И каждое из этих устройств нуждается в определенных показателях давления, чтобы правильно работать. Например, минимальный напор для смесителя в ванной, а также в душевой кабине не должен быть ниже 0,3 атм, а для умывальника и бачка унитаза – не менее 0,2 атм. Стиральная машина не будет работать с давлением ниже 2 бара, а вот для джакузи понадобится напор не менее 4 атм.

Также важно помнить, что напора воды в системе водоснабжения должно хватать при одновременном включении всех сантехнических приборов и устройств дома. В коттедже, например, в котором проживает семья из 4 человек и расходует в час примерно 2 кубометра воды, напор должен быть не менее 1,5 атм.

Внимание! Недостаток давления в водопроводе не позволит многим приборам нормально функционировать. При низком напоре стиральная машинка не запустится.

Особенности автономного водопровода

Часто жители частного сектора проектируют в доме водопроводную систему автономного типа. Обычно напор воды в ней получается меньше, чем нужно, и возникают вопросы о том, как повысить его. В большинстве случаев источники воды в частном секторе являются слабонапорными или вовсе не имеют напора, так как водопроводная система работает от скважин или колодцев. Чтобы решить эту проблему, следует озаботиться приобретением специального насоса.

Как повысить давление воды

К счастью, повысить давление воды вполне реально как в обычной квартире многоквартирного дома, так и в огромном коттедже, расположенном в частном секторе. Это получается при помощи обустройства так называемого накопительной емкости либо установки специального насоса, который и будет накачивать воду принудительно. Ознакомимся с каждым из этих способов поближе.

Используем насос

Это устройство подойдет для использования как в частном доме, так и в квартире. При этом насос устанавливается в автономную систему только в случае, если действительно она в этом нуждается: например, скважина-источник воды находится слишком далеко либо мощности основного насоса просто не хватает для создания нормального давления, чтобы жидкость могла попасть, к примеру, на второй этаж.

Насос в этом случае обычно устанавливается на входе труб водоснабжения в дом, то есть перед крестовиной или главным коллектором. Главное — всегда помнить, что за устройством создается сильное разряжение, так что модель насоса должна не сильно реагировать на большое количество воздуха в жидкости. А вот в квартирах такой насос часто становится прибором, оказывающим «медвежью услугу» соседям – вода-то в квартиру идет из «общего котла», и давления может не хватить другим жильцам дома.

Таблица. Классификация насосов.

Также насосы могут отличаться и способом охлаждения. Например, в случае так называемого сухого ротора корпус устройства будет охлаждаться за счет вентилятора. Такой насос будет создавать некоторый шум. Второй вариант – это мокрый ротор, где охлаждение корпуса производится за счет непосредственно самой жидкости, перекачиваемой прибором. Работает такой насос обычно тихо.

Также при выборе насоса следует учитывать, что есть приборы, которые используются и для систем горячего водоснабжения, и для холодных водопроводных труб. Они называются универсальными. А есть насосы, которые могут быть использованы только для одного из видов систем.

К счастью, практически все насосы, предназначенные для повышения давления в трубах, стоят относительно недорого. Да и размеры у них небольшие, что позволяет монтировать их практически в любом месте помещения. А монтаж их довольно прост.

Обратите внимание! Насос для создания большего давления воды в целом сможет поднять его не более чем на 30%. И устанавливать их имеет смысл лишь если настоящее давление в системе труб – не менее 1,5 атм.

Приобретаем насосную станцию

Это – более серьезная установка для создания оптимального давления. Насосная станция, помимо прибора, перекачивающего жидкость, оборудована и специальной емкостью, которая предназначена для аккумуляции воды. Такие установки используются в том случае, если вода в трубах отсутствует либо давление совсем низкое. Накопительный бак обычно содержит в себе столько воды, сколько необходимо жильцам дома в сутки, то есть суточную норму потребления.

Работает насосная станция следующим образом: насос качает воду в течение некоторого времени, наполняя гидроаккумулятор. И жидкость будет наполнять бак, пока на выходе из него не будет создано давление 2 бара либо больше. Только тогда насос автоматически отключается. Система водопровода в доме подключается к самому гидроаккумулятору. Запасами воды можно пользоваться. За давлением на выходе из емкости следит специальный датчик, он же и запускает насос при падении напора.

Установить насосную станцию уже не так просто, как обычный насос. Для накопителя жидкости необходимо много места, да и сам агрегат нуждается в регулярной чистке, так как в нем будет появляться налет и осадок от воды. В целом же, накопительный бак может быть установлен на крыше, в подвале дома либо вовсе закопан в землю на участке рядом с коттеджем.

Подобные станции с насосами обычно применяются в «своих» домах для создания давления в автономных системах водопровода. В квартире их не используют, так как они создают слишком много шума и занимают немало места.

Обратите внимание! Вода в емкости не должна застаиваться более двух суток подряд.

kanalizaciyaseptik.ru

При гидравлическом расчете тепловых сетей, как правило, не учитывают отношение w²/2g, представляющее собой скорост­ной напор потока в трубопроводе, так как он составляет сравнительно небольшую до­лю полного напора и изменяется по длине сети незначительно. Обычно принимают

H₀ = Z + p/y=Z+H, (1.3)

т.е. считают полный напор равным сумме пьезометрического напора и высоты распо­ложения оси трубопровода над плоскостью отсчета. Под пьезометрическим напором понимается давление в трубопроводе, вы­раженное в линейных единицах (обычно в метрах) столба той жидкости, которая пе­редается по трубопроводу.

Из (1.3) следует, что Н = Н₀ — Z. Пьезо­метрический напор равен разности между полным напором и геометрической высо­той оси трубопровода над плоскостью от­счета. Падение давления и потеря напора в сети, или располагаемый перепад (раз­ность напоров), в сети связаны следующи­ми зависимостями:

(1.5)

Где δН — потеря напора или располагаемый напор, м; δр — падение давления, или рас­полагаемый перепад давления, Па; h, R — удельная потеря напора (безразмерная ве­личина) и удельное падение давления, Па/м.

12. Напишите формулу Дарси для расчета удельного линейного падения давления в трубопроводе. Назовите значения и размер­ности членов этого уравнения.

Исходной зависимостью для определе­ния удельного линейного падения в трубо­проводе является уравнение Дарси

(1.8)

где λ— коэффициент гидравлического тре­ния (безразмерная величина); w — скорость

среды, м/с; р — плотность среды, кг/м ; d—внутренний диаметр трубопровода, м; G — массовый расход, кг/с.

13. Что такое эквивалентная относительная ше­роховатость стенки трубопровода?

Под эквивалентной относительной шероховатостью реального трубопровода по-нимается искусственная относительная равномерная шероховатость цилиндрической стенки, коэффициент гидравлического трения которой в области Re > Re такой же, как и в данном реальном трубопроводе

14. Как определяется местное падение давления в трубопроводе? Почему эквивалентная дли­на местного сопротивления зависит от диа­метра трубопровода? Из каких уравнений это следует?

При нали­чии на участке трубопровода ряда местных сопротивлений суммарное падение давле­ния во всех местных сопротивлениях, Па, определяется по формуле

(1.18)

где — сумма коэффициентов местных сопротивлений, установленных на участке; ξ — безразмерная величина, зависящая от характера сопротивления.

Если представить прямолинейный тру­бопровод диаметром d, линейное падение давления на котором равно падению давле­ния в местных сопротивлениях, то длина та­кого участка трубопровода, называемая эк­вивалентной длиной местных сопротивле­ний, может быть найдена из равенства

(1.19)

откуда эквивалентная длина местных со­противлений, м,

= (1.20а)

При подстановке в(1.20) коэффициента гидравлического трения по Шифринсону формула для эквивалентной длины мест­ных сопротивлений приводится к виду

= (1.20б)

Как видно из (1.206), эквивалентная дли­на местных сопротивлений пропорциональ­на сумме коэффициентов местных сопро­тивлений в первой степени и диаметру тру­бопровода в степени 1,25.

15. Изложите основные требования к режиму давлений водяных тепловых сетей из усло­вия надежности работы системы теплоснаб­жения.

Основные требования к режиму давле­ний водяных тепловых сетей из условия на­дежности работы системы теплоснабжения сводятся к следующему:

1) непревышение допустимых давлений в оборудовании источника, тепловой сети и абонентских установок. Допустимое из­быточное (сверх атмосферного) давление в стальных трубопроводах и арматуре теп­ловых сетей зависит от применяемого сор­тамента труб и в большинстве случаев со­ставляет 1,6—2,5 МПа;

2) обеспечение избыточного (сверх ат­мосферного) давления во всех элементах системы теплоснабжения для предупреж­дения кавитации насосов (сетевых, подпи-точных, смесительных) и защиты системы теплоснабжения от подсоса воздуха. Невы­полнение этого требования приводит к кор­розии оборудования и нарушению цирку­ляции воды. В качестве минимального зна­чения избыточного давления принимают 0,05 МПа (5 м вод. ст.)

3) обеспечение невскипания сетевой во­ды при гидродинамическом режиме систе­мы теплоснабжения, т.е. при циркуляции воды в системе.

16. Какое преимущество имеет установление общей статической зоны для всей системы теплоснабжения? Всегда ли возможно такое решение? Чем ограничивается такая возмож­ность?

17. На основе каких условий на пьезометриче­ский график наносятся уровни допустимых максимальных и минимальных пьезометри­ческих напоров для подающей и обратной линий системы теплоснабжения?

На пьезометрических графиках наносят­ся линии напоров для основной расчетной магистрали и характерных ответвлений как для гидродинамического режима, так и для статического состояния системы тепло­снабжения. Если гидродинамический ре­жим системы теплоснабжения сильно изме­няется в течение отопительного сезона или года, то на пьезометрический график нано­сятся линии напоров для наиболее харак­терных режимов системы. Например, при открытой системе теплоснабжения на пье­зометрических графиках обычно приводят­ся линии напоров для трех характерных ре­жимов работы системы, а именно: при от­сутствии водозабора, при максимальном отборе воды из подающей линии тепловой сети, при максимальном отборе из обратной линии тепловой сети. Поскольку допустимые напоры являют­ся пьезометрическими, т.е. отсчитываются от оси трубопроводов, линии допустимых напоров для тепловой сети следуют за рель­ефом местности, так как при построении графика напоров обычно условно принима­ют, что оси трубопроводов тепловых сетей совпадают с поверхностью земли. При по­строении линии допустимых напоров для оборудования, имеющего существенные вертикальные габариты, максимальный пьезометрический напор отсчитывают от нижней точки, а минимальный — от верхней точки этого оборудования. В част­ности, для пиковых водогрейных котлов максимально допустимый пьезометриче­ский напор отсчитывают от нижней точки котла, которую условно принимают совпа­дающей с поверхностью земли, а мини­мально допустимый напор — от верхнего коллектора котла, отметка которого по от­ношению к нижней точке котла обычно вы­ше на 10—15 м. В связи с возможным ло­кальным нагревом воды в отдельных труб­ках котла выше расчетной температуры в выходном коллекторе минимально допус­тимый пьезометрический напор определя­ют по температуре кипения воды, превы­шающей на 30 °С расчетную в выходном коллекторе котла.

Максимально допустимый гидравличе­ский пьезометрический напор обычно оп­ределяют: для подающей линии системы — из условия механической прочности обору­дования тепловой сети (трубы, арматура) и источника теплоты (пароводяные подог­реватели, водогрейные котлы); для обрат­ной линии при зависимой схеме присоеди­нения абонентов — из условия механиче­ской прочности теплоиспользующего обо­рудования абонентских установок (ото­пительные и вентиляционные приборы); при независимой схеме соединения абонен­тов — из условия механической прочности водо-водяных подогревателей.

Минимально допустимый гидродинами­ческий пьезометрический напор обычно оп­ределяют: для подающей линии — из усло­вия защиты от вскипания воды; для обрат­ной линии — из условия предупреждения вакуума (давления меньше 0,1 МПа) в сис­теме, а также предупреждения кавитации на всасывающей стороне насосов.

18. Из каких условий выбираются схемы при­соединения установок к водяным тепловым сетям?

Основные требования к режиму давле­ний водяных тепловых сетей из условия на­дежности работы системы теплоснабжения сводятся к следующему:

1) непревышение допустимых давлений в оборудовании источника, тепловой сети и абонентских установок. Допустимое из­быточное (сверх атмосферного) давление в стальных трубопроводах и арматуре теп­ловых сетей зависит от применяемого сор­тамента труб и в большинстве случаев со­ставляет 1,6—2,5 МПа;

2) обеспечение избыточного (сверх ат­мосферного) давления во всех элементах системы теплоснабжения для предупреж­дения кавитации насосов (сетевых, подпи-точных, смесительных) и защиты системы теплоснабжения от подсоса воздуха. Невы­полнение этого требования приводит к кор­розии оборудования и нарушению цирку­ляции воды. В качестве минимального зна­чения избыточного давления принимают 0,05 МПа (5 м вод. ст.)

3) обеспечение невскипания сетевой во­ды при гидродинамическом режиме систе­мы теплоснабжения, т.е. при циркуляции воды в системе.

19. Приведите исходные данные для гидравли­ческого расчета разветвленной водяной теп­ловой сети. Какова последовательность от­дельных расчетных операций?

20. Приведите исходные данные для гидравли­ческого расчета разветвленной паровой се­ти. В чем состоит методика расчета?

21. По какому расходу воды выбираются диа­метры тепловой сети в открытых системах теплоснабжения?

В открытых системах теплоснабжения расчетные расходы воды получаются в ряде случаев различными для подающего и об­ратного трубопроводов (абонентские вводы с несвязанным регулированием при наличии регуляторов расхода перед отопительной системой). Однако подающие и обратные трубопроводы сети обычно прокладывают­ся одного диаметра, хотя имеют место случаи, когда целесообразно укладывать трубы разного диаметра согласно гидра­влическим расчетам. Расчетный расход во­ды в этом случае должен выбираться из ус­ловия, чтобы суммарная потеря напора при расходе воды в подающем (G₀ + G_B + G_r) и обратном (G₀ + G_B) трубопроводах была равна суммарной потере при одинаковом расходе воды G в подающем и обратном трубопроводах.

Этот расчетный расход воды, по которо­му и следует выбирать диаметры тепловой сети при использовании открытой системы, определяют по формуле

(1.28а)

где G_0B — суммарный расчетный расход сетевой воды на отопление и вентиляцию:

G_О.B = G₀ + G_B; G_r — расчетный расход сетевой воды из подающего трубопровода на горячее водоснабжение. По СНиП «Те­пловые сети» [1]

G = G_OB + 0,6G_r. (1.28б)

22. Как определяется рабочий напор сетевых на­сосов водяной тепловой сети? Из каких сла­гаемых он состоит?

Рабочий напор сетевых на­сосов замкнутой водяной сети вычисляется по формуле

Н = δН_т + δН_П + δН₀ + ΔН_к, (1.29)

где δН_т — потеря напора в подогреватель­ной установке (бойлерной) станции, пико­вой котельной и станционных коммуника­циях (обычно 20—25 м); δН_п, δН₀ — потери напора в подающей и обратной линиях теп­ловой сети (определяются гидравлическим расчетом сети); ΔН_к — требующийся распо­лагаемый напор в конечной точке сети на абонентском вводе (МТП) или групповой подстанции (ГТП) с учетом потери напора в авторегуляторах.Значение ΔН_к зависит от местной тепло-потребляющей установки и схемы ее при­соединения к тепловой сети. При размеще­нии узлов присоединения на абонентских вводах (МТП) можно принимать следую­щие значения ΔН_к: при зависимом присоединении отопи­тельных и вентиляционных установок без применения элеваторов, а также при неза­висимом присоединении с помощью по­верхностных подогревателей 6—10 м; при присоединении отопительных уста­новок с помощью элеватора 15—20 м; при последовательном включении водо-водяных подогревателей горячего водо­снабжения и элеваторного узла 20—25 м. При групповом присоединении абонент­ских установок к тепловой сети через ГТП значения δН_п и δН₀ в (1.29) представляют собой потери напора в подающей и обратной линиях тепловой сети между источником те­плоты (ТЭЦ, котельной) и ГТП.

23. Как определяется рабочий напор подпиточных насосов в открытых системах тепло­снабжения?

В открытой системе теплоснабжения на­пор подпиточных насосов, устанавливае­мых на станции для восполнения водозабо­ра и утечек воды из тепловой сети, опреде­ляют исходя из летнего режима работы сис­темы по формуле

Н=Н_СТ + δН _Л — Z (1.30)

где Н_ст — статический напор в тепловой се­ти (обычно 60 м); δН_л — суммарная потеря напора в подпиточной линии и в тепловой сети при летнем режиме работы системы; Z— геодезическая отметка уровня воды в баке, из которого ведется подпитка системы.

24. По какому расходу сетевой воды устанавли­вается проектная подача сетевых насосов? Какое допускается минимальное количество сетевых насосов на станции?

Проектная подача рабочих сетевых на­сосов, устанавливаемых на станции, долж­на соответствовать максимальному расходу воды в сети. Количество устанавливаемых сетевых насосов должно быть не менее двух, из которых один резервный. При чис­ле параллельно работающих сетевых насо­сов больше пяти установку резервного на­соса можно не предусматривать.

25. В чем состоит метод определения давления в конце длинного транзитного паропровода?

megaobuchalka.ru

Подача — Q [м³/ч] — объём воды, подаваемый насосом в единицу времени. Подача насоса определяется рабочей точкой на его характеристике и кроме конструктивных особенностей зависит от частоты вращения рабочего колеса и гидравлической характеристики сети.

Оптимальная подача насоса достигается при максимальном значении коэффициента полезного действия. Фактическую подачу насоса можно определить по напорно-расходной характеристике зная создаваемый напор.

Напор — H [м.вод.ст] — разница давлений между входным и выходным патрубком насоса. Напор насоса слагается из высот, которые необходимо преодолеть жидкости.

H = Hz + (Pв — Pн)/(ρg) + dh + (С²в — С²н)/(2g)

где

• Hz — геометрическая высота подъёма, м равная разнице уровней поверхности жидкости в приёмном (верхнем) и подающем (нижнем) резервуарах.
• (Pв — Pн)/(ρg) — высота, м, соответствующая разности давлений, Па в верхнем и нижнем резервуарах;
• dh – сумма гидравлических потерь (на трение и в местных сопротивлениях) во всасывающем и напорном трубопроводах, м;
• (С²в — С²н)/(2g) — высота, м, соответствующая разности кинетической энергии жидкости при скорости движения Св м/с на выходе из напорного трубопровода в верхний резервуар и при скорости Сн, м/c, на входе во всасывающий трубопровод из нижнего резервуара;
• ρ — плотность жидкости
• g — ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с²

Если давление приложенное к поверхности жидкости в обоих резервуарах будет одинаковым, например, при открытых резервуарах, и жидкость в обоих резервуарах находится в состоянии покоя, тогда выражение определяющее напор насоса можно упростить:

H = Hz + dh

Из выше приведенных выражений видно, что напор насоса поднимающего воду определяется, высотой подъёма и потерями напора в трубопроводах. В замкнутом циркуляционном кольце, (например системы отопления), напор насоса определяется суммой потерь напора на всех элементах кольца и не зависит от высоты системы и места установки насоса в ней.

Напорно-расходная характеристика — графическое отображение зависимости напора насоса от его подачи в координатах Q [м³/ч] / H [м.вод.ст]. Напорно-расходная характеристика, является основной характеристикой используемой для выбора насосов и приводится в каталогах производителей в виде графиков.

Рабочая точка насоса — точка на пересечении напорно-расходной характеристики с горизонтальной линией, проведённой с точки на оси ординат, которая соответствует развиваемому напору. Чтобы определить фактическую подачу насоса из рабочей точки опускают перпендикуляр на ось подачи (абсцисс).

Таким образом, подачу насоса определяет развиваемый им напор, который в повысительных насосах определяется высотой подъёма и потерями в трубопроводах, а в циркуляционных насосах — гидравлической характеристикой циркуляционного кольца. Так как, в циркуляционном кольце изменение потерь напора пропорционально квадрату изменения расхода проходящего через него, гидравлическая характеристика сети в координатах Q [м³/ч] / H [м.вод.ст], имеет вид параболы.

Высота всасывания — Нвс [м] — при условии забора воды из нижнего резервуара, в котором на зеркало воды действует атмосферное давление, высота всасывания насоса соответствует разнице уровней в метрах, между осью рабочего колеса и уровнем жидкости в нижнем резервуаре, за вычетом потерь напора в трубопроводе, который соединяет нижний резервуар и насос.

Подъём воды с нижнего резервуара происходит за счёт разницы давлений, при этом в рабочем колесе насоса создаётся разрежение, а на воду действует атмосферное давление. Так как атмосферному давлению соответствует столб воды высотою в 10,3 метра, а насос не может создать в рабочем колесе абсолютный вакуум — высота всасывания насоса не может превышать 8 метров.

Кавитационный запас — NPSH [м.вод.ст] — минимальное давление во всасывающем патрубке насоса обеспечивающее безкавитационную работу. Значение кавитационного запаса определяется опытным путём производителями насосов и приводится в виде графика в зависимости от подачи насоса.

Полезная мощность насоса — Nu [Вт] — соответствует энергии передаваемой жидкости в единицу времени.

Nu = ρ · g · Q · H

Мощность на валу насоса — Nw [Вт] — механическая мощность, которая передаётся на вал насоса. Механическая мощность больше полезной, на величину гидравлических потерь и потерь на трение в рабочем колесе.

Nw = Nu / η

КПД насоса — η [%] — коэффициент полезного действия характеризующий степень совершенства центробежного насоса и определяется как отношение полезной мощности к мощности на валу.

Номинальный диаметр — DN — численное обозначение внутреннего диаметра присоединительных патрубков насоса общее для всех трубопроводных элементов. Номинальный диаметр насоса не имеет размерности, но его значение приблизительно равно внутреннему диаметру присоединяемого трубопровода.

Ряд условных проходов DN (Ду) трубопроводных элементов регламентирован ГОСТ 28338-89 «Проходы условные (размеры номинальные)». Альтернативным обозначением номинального диаметра DN, распространённым в странах постсоветского пространства, был условный диаметр.

Номинальное давление — PN [бар] — наибольшее избыточное давление воды с температурой в 20°C, при котором допускается длительная работа насоса.

Альтернативным обозначением номинального давления, распространённым в странах постсоветского пространства, было условное давление. Ряд номинальных давлений PN (Ру) трубопроводных элементов регламентирован ГОСТ 26349-84 «Давления номинальные (условные)».

www.ktto.com.ua

В чем измеряется давление воды

Прежде всего надо разобраться, в чем измеряют давление и как обозначают. Существует несколько единиц измерения:

• величина водяного столба. Измеряется в миллиметрах водяного столба (мм вод. ст.), показывает давление, оказываемое столбом воды нормальной плотности при температуре 4 ℃;
• атмосфера техническая (ат) равна давлению одного килограмма вещества на один квадратный сантиметр, 1 ат = 10 м вод. ст. Есть еще атмосфера физическая, которая немного больше (на 0,033) и обозначается «атм.»;
• бар так и обозначается (в иностранной литературе и документации –BAR). Он равен 1,02 ат, то есть практически одной атмосфере. Эта единица чаще всего используется в технических описаниях приборов и бытовой техники;
• паскаль (Па или Ра в иностранных источниках) равен давлению силы величиной 1 Ньютон на поверхность с площадью 1 кв. м. В переводе на атмосферы 0,1019 кг/10000 кв. см = 0,00001 ат. Эта единица применяется в основном при проведении научных расчетов и в быту используется редко;
• фунт на квадратный дюйм – PSI (Pound-force per Square Inch). Равен примерно 0,07 ат. Действительно, 0,454 кг/(2,54 см*2,54 см) = 0,0704 кг/кв. см. Эта единица широко используется за рубежом, а в России известна в основном благодаря шкалам импортных компрессоров для накачки шин автомобилей.

Измерить давление в водопроводной сети можно простым манометром, подключив его в разрыв любой магистральной трубы водопровода или просто к любому водоразборному оборудованию. Самый простой способ измерения – подключить манометр через подходящий переходник к шлангу душевой лейки.

Нормативные требования

Для жилых помещений (квартир и домов) ГОСТом установлено значение давления в системе водоснабжения, при котором должны нормально работать все приборы-потребители. При соблюдении норм обеспечивается максимальный срок службы трубопроводов, кранов, смесителей, другой запорной арматуры.

Важно! Минимальная величина давления в трубах водоснабжения в домах и квартирах должна быть 2 бара.

При таком давлении нормально работает вся бытовая техника, которая использует воду, и комфортно принимать душ из обычного смесителя с душевой лейкой.

Многие современные стиральные и посудомоечные машины, правда, оснащены впускными клапанами, которые отрегулированы и открываются при давлении, намного меньшем. Так, например техника фирм LG, Samsung, Electrolux, Daewoo, Zanussi может работать при давлении в трубе холодного водопровода всего 0,3 бар. Для бытовой техники марок Beko, Ariston, AEG, Indesit, Candy, Whirlpool необходимо давление 0,4-0,5 бара. Это позволяет использовать их в системе водопровода, в которой давление воды ниже нормативного.

Санитарно-техническое оборудование – унитазы, умывальники, мойки – работают при давлении от 0,2 бар, но пользоваться ими будет некомфортно. Вода долго набирается в бачок унитаза, а из крана будет течь тонкой струйкой. В этих условиях нечего и думать о том, чтобы принять душ или воспользоваться гидромассажной ванной. Для комфортного принятия душа необходимо не менее 0,5 бара, а для джакузи — 4,0 бара.

Важно! Максимальное значение давления должно быть 6 бар.

При таком давлении в водопроводе обеспечивается работоспособность всех разборных устройств и труб. При этом остается приличный запас по прочности на случай непредвиденных скачков, ведь бытовые трубопроводы при их изготовлении испытываются давлением 10 бар. Длительная работа бытовой техники и смесителей под давлением более 6 бар приводит к постепенному выдавливанию прокладок, повышенной нагрузке на керамические части смесителей. Поэтому от  правильной настройки будет зависеть срок службы элементов системы водопровода.

Понижение и повышение давления

Причин понижения давления в водопроводе может быть множество, и вначале надо их выяснить, а потом уже приступать к устранению.

Независимо от того, идет речь о городских квартирах или о частном доме, частой причиной низкого давления становятся забитые известковым налетом, проржавевшие трубы. Происходит это от старости, когда налет скапливается десятилетиями, и по причине слишком жесткой воды. В этом случае водопровод необходимо менять, по-другому решить проблему низкого напора не получится.

Неплохо будет пригласить сантехника, который проверит состояние фильтра, запорной арматуры, а также сможет правильно измерить водонапорные показатели.

Если трубы относительно новые, но в квартире многоэтажного дома на последних этажах напор слабый, то необходимо обратиться в обслуживающую компанию. Возможно, после проверки в доме потребуется установить насос.

В частном доме или на даче решение проблемы во многом зависит от владельца. Устраивая водопровод, он постарается, чтобы давление соответствовало требованиям нормативных документов и одновременно обеспечивало достаточный уровень комфорта для проживающих.

Для создания необходимого напора можно применить два варианта организации водоснабжения. Первый заключается в использовании водонапорного бака, а второй в установке насосной станции или насоса, повышающего давление воды.

Снизить давление помогает редуктор, установленный на входе водопровода в квартиру (в многоквартирных домах), либо реле, размещенное на гидроаккумуляторе. Регулировку проводят в соответствии с инструкцией. Нельзя снижать давление воды до 1,5 бара, оптимальным считается величина в 3-4 бара.

Водонапорный бак в частном доме

При таком способе обеспечения нормального давления воды используется бак с объемом, примерно равным суточному расходу потребляемой воды в доме. Из него вода самотеком поступает к потребителю по водопроводу. В бак она периодически накачивается насосами из колодца или скважины. Такую систему несложно автоматизировать, смонтировав в баке датчики уровня воды, которые будут подавать сигнал для включения и выключения электрических насосов.

Такая система водоснабжения имеет определенное преимущество. В случае поломки насоса или отключения электричества в баке всегда будет суточный запас воды, доступной для использования.

Существуют в такой системе и недостатки. Устанавливается водонапорный бак на высоте, обеспечивающей давление воды в самой верхней точке разбора не менее 1 кг/кв. см. Для этого емкость должна располагаться на 10 метров выше этой самой точки.

Здесь и возникает главная проблема. Несложно вычислить, что для того, чтобы обеспечить подачу воды на верхний этаж дома высотой 6 метров (обыкновенный двухэтажный дом), необходимо поднять бак на 13-15 метров, так как разборная арматура и бытовая техника расположены на втором этаже. Водонапорный бак придется устанавливать вне здания. Климатические условия большинства регионов не позволят эксплуатировать такой водопровод в зимнее время без тщательного утепления бака и подводящих труб, а также без их обогрева.

Целесообразно применять вариант с водонапорным баком, если спроектировать установку всех потребителей на первом этаже дома, а емкость установить на обогреваемом чердаке или в неиспользуемых отсеках верхнего этажа под кровлей. Так как объем бака достаточно большой, если устанавливать его на жилой площади дома, он может отнимать достаточно много полезного пространства. Но и этот вариант тоже не всегда приемлем.

Насосная станция

Насосные станции для водопровода устанавливаются в технических помещениях домов и обеспечивают доставку воды от источника – колодца или скважины.

Большинство современных станций способно не только доставлять воду в здание, а еще и поднимать ее на верхние этажи. О наличии этой возможности свидетельствует такая характеристика насосной станции, как максимальный напор. Он указывается в метрах.

Если напора, обеспечиваемого насосной станцией, недостаточно для подъема на верхние этажи, устанавливают насосы повышающие давление.

Насосные станции забирают воду из источников через всасывающий рукав, если расстояние до источника и глубина до верха водяного слоя позволяет использовать такой способ.

Для каждой станции указывается глубина всасывания. Это высота столба жидкости, которую сможет поднять насос. Некоторые из них способны поднимать воду самовсасыванием, то есть за счет разрежения, создаваемого в рукаве при включении насоса. Иные модели требуют установки на погруженном в воду конце рукава обратного клапана, обеспечивающего постоянное наличие воды в рукаве.

Большинство насосных станций рассчитаны на подъем воды с глубины до 8-9 метров. Если необходимо поднимать воду с большой глубины, понадобится погружной глубинный насос. Он устанавливается внутри источника и подает воду в водопровод до уровня первого этажа. Дальше в работу включается насосная станция.

Роль гидроаккумулятора

Комплект оборудования насосной станции для частного дома состоит из центробежного насоса и гидроаккумулятора. Последний представляет собой металлический бак, внутри которого находится эластичная мембрана, делящая его на две части. При заполнении одной части водой воздух, находящийся в другой, сжимается. Благодаря этому вода в гидроаккумуляторе и всем водопроводе находится под давлением. В случае невозможности работы насоса какое-то время водой можно пользоваться.

Для обеспечения постоянного и бесперебойного давления в трубопроводе используют дополнительный гидроаккумулятор большего размера, который включают в магистраль.

Горячую воду в частном доме обычно получают путем нагрева холодной воды в водонагревателе, и поэтому давление горячей воды будет равно давлению холодной.

После установки насосной станции необходимо проверить параметры водопровода и отрегулировать их в соответствии с нормами. Возможно, придется уменьшить давление. Чтобы узнать его величину, можно воспользоваться манометром. Регулировка станции осуществляется в соответствии с её руководством по эксплуатации.

gidpovode.ru

Другие статьи по теме:

Какой фильтр ставить перед насосной станцией Насосы для воды мини Насос для гидроаккумулятора Какой объем гидроаккумулятора выбрать для частного дома Часто включается насосная станция что делать Устройство циркуляционного насоса