От чего зависит давление воды
Перейти к содержимому

От чего зависит давление воды

  • автор:

Оптимальное давление в водопроводе частного дома

Какой напор должен быть в водопроводе частного дома?

Для частного сектора применимы два способа поступления воды — это центральное водоснабжение, подведенное к дому, и автономные источники — такие, как водозаборные скважины.

Напор воды в доме должен быть достаточным, чтобы потребители работали корректно

«Напор воды в доме должен быть достаточным, чтобы потребители работали корректно»

Минимальные и максимальные значения

  • 1 бар — это 10 метров водяного столба, составляет 1 техническую атмосферу (атм.);
  • 1 (атм.) техническая атмосфера — это единица давления, которое создает нагрузку силой в 1 кгс (килограмм-силы) на 12 см.
  • для холодного водоснабжения — начиная от 0,3 до 5 бар;
  • для горячего водоснабжения — от 0,3 до 4,5 бар.

Выписка из постановления РФ №354 по нормам давления в системе холодного водоснабжения

«Выписка из постановления РФ №354 по нормам давления в системе холодного водоснабжения»

Для коттеджей и дач значение давления в трубах до 7,5–10 бар. Для частного сектора значение давления зависит от потребления воды сантехническим оборудованием, системой полива.

Большинство насосов и клапанов, регулирующих устройств — настроено на создание давление в 1,4–2,8 бара. Хотя настройки давления легко меняют.

Для функционирования бытовых сантехнических приборов необходимо придерживаться нормального напора.

  • кухонный смеситель: низкий порог давления, при котором он будет нормально работать — 1,5 бар;
  • душ — 2 бар;
  • стиральная или посудомоечная машина — 2 бара;
  • газовый отопительный котел — 2,5 бара;
  • джакузи или гидромассаж — 4 бар;
  • поливочное оборудование для придомового садового участка — от 4 до 6 бар.

Нормы напора воды необходимого для корректной работы санитарно-бытовых приборов по СНиП 2.04.01.85, актуализированный вариант СП 30.13330.2020

«Нормы напора воды необходимого для корректной работы санитарно-бытовых приборов по СНиП 2.04.01.85,

Почему в частном доме слабый напор воды

Нормальный водопровод работает с избыточным давлением воды. Это условие достаточного водяного напора.

Условие справедливо для корректной работы бытовых приборов и сантехники, которое включено и работает в одно время. При одновременном запуске посудомоечной и стиральной машины, а также при включенном душе в ванной комнате, напора воды должно хватать для работы.

Однако, перед решением увеличить слабый напор воды надо выяснить причины такого состояния.

В частном доме давление воды в трубопроводе часто не отвечает заявленному значению.

Например, в поселке, где предусмотрено централизованное водоснабжение, в одной водонапорной башне может быть устаревшее насосное оборудование.

Схема централизованного водоснабжения частного сектора в поселке

«Схема централизованного водоснабжения частного сектора в поселке»

В течение дня домовладельцы, особенно те, чьи дома находятся дальше всех в цепочке потребления воды, не получают достаточного напора воды в кране.

Это происходит потому, что днем большинство людей поливают огороды. А ночью — заполняют емкости для хранения воды. Таким образом в трубопроводе из-за чрезмерного расхода наблюдаются значительные потери в напоре.

Установка насоса в систему водоснабжения часто вызывает двоякий результат. В доме, где установлен насос, в случае запитки от центрального трубопровода поселка, вода будет. У соседей — вряд ли.

Выход один — установка автономной погружной скважины.

Элементы системы независимого водоснабжения:

  • циркуляционный погружной насос;
  • гидроаккумулятор для накопления;
  • устройства автоматики: реле давления для защиты оборудования от ненормированного давления;
  • обратный клапан.

Причина пониженного значения давления воды в частном доме

Кроме внешних причин отсутствия напора, рассмотрите частности, которые возможны в домовом водоснабжении.

  1. Неверный гидравлический расчет. Правильно соотнести потребности с источником водоснабжения — трудно. Дополнительное оборудование, приобретенное за время проживания в доме, увеличивает потребление воды. Маломощный насос может не справиться с задачей.
  2. Недостаток мощности насоса и малая производительность из-за засоров.
  3. Неправильная разводка или неисправности из-за неверного подбора диаметра труб.
  4. Недостаточно производительная скважина. Просто ушла вода. Обмелела скважина.

Причина недостаточного напора воды в квартире

  • ошибки, допущенные при проектировании и монтаже системы водоснабжения;
  • некорректная эксплуатация оборудования;
  • дефекты из-за неправильного подключения.
  • Аварийная ситуация, порывы, протечки в узлах задвижек на магистральном трубопроводе;
  • Тройниковая трубная разводка, выполненная последовательно. Особенность ее в том, что водопотребители в квартире подсоединены к одной трубе — к стояку центрального водоснабжения. Напор зависит от количества потребителей, одновременно использующих воду, когда часть оборудования забирает ее себе.

Тройниковая схема разводки, применяемая в старых квартирах

«Тройниковая схема разводки, применяемая в старых квартирах»

  • Засор в трубах, препятствующий поступлению воды, в виде отложений из органических и неорганических примесей.
  • Необходимость замены фильтрующих элементов из-за засорения фильтра грубой очистки, который стоит перед водяными счетчиками горячего и холодного водоснабжения в квартире.

Шаровый кран с фильтром грубой очистки

«Шаровый кран с фильтром грубой очистки»

  • Неисправности сантехники, неполадки в смесителе, в сливном бачке унитаза, когда вода из-за изношенного клапана постоянно протекает.
  • Неправильный выбор диаметров трубопровода. Следствие этого — затруднённый проток воды через появившиеся засоры.
  • Протечка в контуре водоснабжения. Однако снижение напора возможно только при серьезном повреждении. Протечку в районе вентилей в системе водоснабжения на вводе в дом можно обнаружить практически сразу.

Как увеличить напор воды в частном доме

  1. Очевидные способы увеличения напора:
  2. Установка проточного циркуляционного насоса для дожима воды из скважины или центрального водопровода.
  3. Очистка фильтров, что малоэффективно, если напор слабый.
  4. Установка емкости-накопителя.
  5. Использование гидроаккумулятора.
  6. Установка реле давления совместно с гидроаккумулятором: обеспечивает уровень автоматически, включая насос при ее отсутствии.

Как поддерживать нужное давление в системе

  • установку насосного оборудования.
  • монтаж коллекторной разводки трубопроводов.
  • установку накопительного бака.
  • установку в системе гидроаккумулятора и реле давления.

Насос циркуляционный 32/60-180 для повышения давления в водопроводе

«Насос циркуляционный 32/60-180 для повышения давления в водопроводе»

Использование проточного насоса

Повысить давление можно с помощью проточного насоса.

Установив насос на трубопровод водоснабжения за краном на входе в трубопровод, можно увеличить значение давления на 1,5 бар. Этого мало для общего числа потребителей в доме, но достаточно для непрерывной подачи воды водонагревателя или полива.

Если в доме разветвленная система водоснабжения, установить насос можно на каждый контур. В этом случае эффективным можно считать насос, управляемый реле давления в автономном режиме.

Замена старой тройниковой разводки на коллектор

Коллекторная разводка

К центральному стояку присоединяется трубопровод, но он не участвует в распределении потоков воды. Ее распределяет коллектор. Он предоставляет гребенку с кранами ответвлений к контурам водоснабжения и отопления. С коллекторной разводкой напор воды будет равномерным и сбалансированным.

Ознакомьтесь с вариантами коллекторов на сайте STOUT.

Применение накопительной емкости

Емкость на 200 — 500 м3 решит проблему с водой. Бак наполняется водой по мере трат.

С учетом использования сантехники и бытовых приборов — расчет воды на одного человека составляет 150 литров. Будет лучше установить накопительный бак как можно ближе к потребителю воды.

Повышаем давление воды гидроаккумулятором

Устройство тоже запасает воду. Конструкция напоминает термос с мембраной, разделяющей емкость с водой от пространства, в котором находится инертный газ. Уровень воды снизился, газ давит на мембрану. Реле давления включает насос, который закачивает воду в бак.

Благодаря согласованной работе реле и гидроаккумулятора, насос экономит свой энергоресурс, так как сокращается количество включений.

Вывод

Соблюдение норм давления воды в автономном водоснабжении — условие комфортной и надежной жизни человека.

Знание основ и правил эксплуатации системы водоснабжения поможет правильно определиться с приобретением необходимого оборудования, планированием работ с монтажом системы.

Что такое осмотическое давление воды

Явление осмотического давления в воде было обнаружено и описано еще в 1748 году французским физиком-экспериментатором Жаном-Антуаном Нолле.

Проводя свой эксперимент, Нолле наполнил сосуд этанолом и, закрыв его плотной мембраной, опустил в емкость с чистой водой. Под действием физических сил вода поступала внутрь сосуда с концентрированной жидкостью и создавала там давление, под действием которого сосуд раздувался. В процессе его эксперимента хватало пяти часов, чтобы объем в сосуде увеличился, а мембрана раздулась. Тогда он решил провести обратный опыт и наполнил колбу водой, поместив ее в сосуд со спиртом. Объем в колбе стал уменьшаться, а мембрана начала прогибаться вниз.

Нолле объяснил это явление, как избирательный перенос молекул через мембрану: когда жидкость с меньшей плотностью легко проходила через стенки мембраны, вторая, концентрированная, не могла осуществить диффузию.

Позже было доказано, что если к концентрированному раствору будет приложено давление, то перенос молекул растворителя можно замедлить или остановить в зависимости от величины давления. Наименьшее давление, за исключением давления самого растворителя, которое нужно приложить к раствору, чтобы предотвратить перемещение молекул чистого вещества через мембрану, было названо»«соматическое», а сам процесс произвольного перехода молекул растворителя стали называть «осмос».

От чего зависит осмотическое давление воды

Обратноосмотическая станция

Важным условием осмоса является наличие полупроницаемой мембраны, то есть такого материала, поры которого будут достаточного размера, чтобы свободно пропускать молекулы растворителя и удерживать в растворе частицы растворенного вещества.

Осмотическое давление воды зависит от двух основных факторов:

  • концентрация раствора;
  • температура.

Это объясняется уравнением Вант-Гоффа. Осмотическое давление воды равно: π = RCT,

где R — универсальная газовая постоянная,

С — концентрация вещества,

Ученый выявил, что осмотическое давление жидкостных растворов, подчиняется тем же законам, что и давление газовых систем. С помощью данного уравнения определяется величина давления.

Оно не зависит от состава растворенного вещества, поэтому осмотическое давление считается коллигативным свойством раствора, то есть обусловленным самопроизвольным движением молекул, их количеством, а не составом.

Для возникновения осмотического давления воды в системе необходимо два критерия:

  • присутствие полупроницаемой мембраны;
  • нахождение двух растворов с разной концентрацией по обе стороны от перегородки.

Как определить осмотическое давление воды

На практике величину осмотического давления воды определяют при помощи специального прибора — осмометра. Так измерения могут происходить статическим путем и динамическим.

При статическом методе измерение осуществляется только после установления равновесия в системе: раствор — мембрана — растворитель. Самым простым способом величина определяется по высоте столба жидкости в трубке осмометра. К его недостаткам можно отнести сложность определения момента равновесия и значительные временные затраты.

Динамический метод определение осмотического давления воды позволяет быстро и точно получить результат. Он основывается на определении объемной скорости пропускания и выдавливания молекул растворителя через мембраны с различным давлением в ячейке с последующим вычислением промежуточных значений среди полученных результатов.

Системы обратного осмоса Диасел

Многие приборы позволяют проводить вычисления обоими методами. Единственным важным условиям проведения измерения является правильный подбор полупроницаемой мембраны. На практике чаще всего применяются:

  • пленки из целлофана;
  • природные и синтетические полимеры;
  • пористые керамические и стеклянные перегородки;
  • мембраны растительного и животного происхождения.

Роль осмотического давления воды для живых организмов

Осмос имеет большое значение в окружающей среде и деятельности человека. Например, он участвует в переносе жидкости в стволах высоких деревьев, в наполнении водой клеток и межклеточных структур живых организмов. Биологические жидкости человека — тканевые жидкости, кровь, лимфа тоже поддаются законам осмотического давления. В лабораторных условиях с его помощью исследуют характеристики вновь получаемых полимерных веществ, а в промышленности используют для очистки воды от минералов методом обратного осмоса.

Не менее важную роль осмос играет в экологии водоемов. При изменении концентрации солей в воде, обитатели могут погибнуть, так, например, если поместить пресноводное животное в морскую воду, то оно вскоре потеряет пятую часть своего веса, а если морского обитателя перенести в пресную воду, то из-за диффузии молекул повысится уровень внутриклеточной жидкости, клетки его органов разбухнут и лопнут.

Осмотическое давление морской воды

Осмотическое давление морской воды составляет примерно 25 бар, что существенно выше осмотического давления пресной воды. Поэтому процесс опреснения морской воды методом обратного осмоса проходит при существенно больших давлениях (40-60 бар). Естественно, для разных морей и океанов величина осмотического давления будут разниться за счет разной концентрации солей.

Где применяют осмотическое давление воды

Знание и правильное применение законов осмотического давления воды необходимо в медицине, биологии, энергетике и промышленности. На них основываются многие физико-биологические процессы, процессы получения веществ, а также способы очистки воды.

Заявка на подбор оборудования

Преимущества управления давлением в сети водоснабжении

Контроль и регулирование давления в сети водоснабжения обеспечивают экономию ресурсов, а также помогают снизить количество воды не приносящей прибыль.

Управление давлением считается единственным наиболее полезным и экономически эффективным способом по борьбе с утечками . Большинство разрывов труб происходит не только из-за высокого давления, но, и из-за колебаний давления, под этим действием трубы расширяются и сжимаются, что приводит к разрывам под напряжением. Однако существует зависимость между скоростью потока утечки и давлением. Чем выше или ниже давление, тем выше или ниже скорость утечки. Таким образом, давление должно быть минимальным, при этом не оказывая влияния на потребителей.

Коммунальные службы следят за качеством воды, в том числе за достаточным давлением у потребителя. Поэтому коммунальные службы часто используют постоянное давление на входе в отдельные зоны/районы, чтобы обеспечить потребителям достаточное давление в любое время суток.

Уровень давления воды у потребителей

Давление воды у потребителей зависит от трения в питающей сети. Для компенсации сил трения величина давления на входе обычно выше требуемого минимального значения.

Однако трение зависит от расхода и, следовательно, изменяется в зависимости от потребления. Постоянное давление на входе означает, что давление у потребителей изменяется в течение дня. На самом деле, это означает, что значение давления у потребителей будет самым высоким в то время, когда они меньше всего нуждаются в воде и самым низким, когда они на самом деле используют много воды, например, утром и вечером.

22 часа слишком большого давления?

В целях обеспечения потребителей водой с необходимыми параметрами, значение давления на входе устанавливается на основе пиков потребления.

При рассмотрении типичной схемы потребления в системе водоснабжения можно увидеть, что большой расход воды наблюдается в течение короткого времени. Конечно, могут быть исключения, например, промышленные предприятия которые используют воду в течении всего дня, но обычно максимальное потребление воды происходит в течении двух часов в день.

Это приводит к тому что в течении 22 часов в день в сети поддерживается слишком высокое давление, которое выше необходимого.

Высокое давление оказывает огромное влияние на распределительную сеть. Это относится к общему сроку службы всех компонентов сети и количеству разрывов труб. Узнайте больше о преимуществах использования регулирующих клапанов.

Более низкое давление способствует уменьшению количества утечек и разрывов труб, что способствует уменьшению потерь воды.

Существует прямое соотношение между давлением и количеством разрывов труб. Международное исследование показало, что 37% — ное снижение среднего давления приводит к 51% — ному уменьшению числа трубных разрывов.

Кроме того, высокое давление также приводит к увеличению потерь воды в результате утечек. Это связано с тем, что уровень утечек из трубопровода сильно зависит от давления. Например, если имеется отверстие диаметром 5 мм при давлении 5 бар, потеря воды составит 11 520 м3 в год. С другой стороны, если давление снизить до 4 бар, годовые потери воды уменьшатся на 11%, что соответствует 1267 м3 (см. расчеты здесь). Снижение потерь воды, достигаемое за счет снижения давления с 5 до 4 бар, также снижает затраты энергии. В пересчете на киловатт-час это соответствует примерно 461 кВтч/год на отверстие диаметром 5 мм в трубопроводе.

Эффективное управление давлением на основе времени или расхода

Есть решение для снижения давление в распределительной сети без ущерба для потребителей. При снижении давления на входе в течение периодов с низким потреблением поддерживается минимальное давление у потребителей, при этом уменьшается риск возникновения трещин в трубах и т.п.

Установка регулирующего клапана на входе в район или зону может обеспечить эффективное регулирование давления на основе времени или расхода. Ознакомьтесь с нашим широким ассортиментом регулирующих клапанов.

Управление давлением по времени

Управление давлением по времени позволяет регулировать давление в районе/зоне по часам. Таким образом, клапан может понижать давление в периоды с низким потреблением и повышать его снова, когда потребление увеличивается. Среднее давление при этом может быть значительно снижено.

Управление давлением на основе расхода

С точки зрения заказчика, управление давлением по расходу является лучшим способом регулирования давления. Регулятор использует сигнал от расходомера для повышения/понижения давления на выходе регулирующего клапана в соответствии с расходом воды. Это снижает среднее давление, а давление у потребителей будет более стабильным. Такое регулирование учитывает изменения в потреблении, которые выходят за рамки обычного диапазона, такие как периоды отпусков, потребление воды через пожарные гидранты и другие варианты потребления.

ДАВЛЕНИЕ ИЛИ НАПОР, В ЧЕМ РАЗНИЦА?

ДАВЛЕНИЕ ИЛИ НАПОР, В ЧЕМ РАЗНИЦА?

Выбор насоса зависит от следующих основных параметров:

– Характеристики жидкости (ρ, γ, T….)

Иногда при выборе насоса напор можно спутать с давлением. На самом деле между ними существует строгая зависимость, определяемая удельным весом жидкости. Так в чем же разница между давлением и напором?

Определение напора и давления

Напор — это высота столба жидкости, подаваемая насосом, измеряется в метрах водяного столба [м.в.ст] или просто указывается в метрах [м]. Данный напор не зависит от жидкости: различные жидкости с разным удельным весом поднимаются на одинаковую высоту.

Давление зависит от типа жидкости и ее плотности. Так что один и тот же напор создает разное давление.

Измерения: давление или напор?

Напор напрямую не измеряется. Манометры на линии всасывания и нагнетания измеряют давление. Измерения, полученные с помощью манометров, показывают перепад давления, создаваемый насосом между всасыванием и нагнетанием. Эти измерения читаются в [барах] [атм] [фунтах на кв. дюйм] [футах водяного столба] и т. д. Для оценки соответствующего напора необходимо учитывать удельный вес γ.

Пересчет и практический пример

Как указывалось ранее, один и тот же насос в одной и той же рабочей точке будет всегда давать один и тот же напор при разном давлении в соответствии с плотностью γ рабочей жидкости.

Например, центробежный насос с магнитным приводом НТМ 10, работающий в данной точке: Q= 7,5 м3/ч H = 10 мл с водой и концентрированной серной кислотой (H2SO4), дает один и тот же напор (H=10 м) на воде (γ= 1 кг/дм3) и серной кислоте (γ = 1,8 кг/дм3), а измерения перепада давления между всасыванием и нагнетанием составят:

image001 (15).png

Математическая связь представлена в следующем уравнении:

image002 (2).png

– Предыдущие соотношения действительны для жидкостей с низкой вязкостью (водный эквивалент), наряду с увеличением вязкости производительность насоса должна быть снижена в соответствии с правилами снижения номинальных характеристик насоса.

– При фиксированной частоте вращения центробежный насос создает напор, связанный с расходом, согласно его характеристической кривой.

В случае каких-либо сомнений относительно выбора насоса вам лучше обратиться к специалистам компании Вексон, которые помогут вам выбрать подходящий насос для вашего применения. sales@wexon.ru!

Компания Вексон предлагает:

  1. Подбор, конфигурирование и сборку изделия под проект
  2. Специальные оптовые цены для регулярных заказов
  3. Стандартное изделие по каталогу с быстрой доставкой

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *