Падение напора
При токе воды через трубу давление на выходе будет меньше, чем на входе.
Падение определяется несколькими факторами:
- Диаметром трубы.
- Ее длиной.
- Шершавостью ее стенок.
Скоростью потока в ней.
Для расчета употребляется формула H = iL(1+K).
В ней:
- H — падение напора в метрах. Дабы перевести его в атмосферы, достаточно полученное значение поделить на 10.
- i — гидравлический уклон, определяющийся диаметром, скоростью потока и материалом трубы в ней.
- L -длина трубы в метрах.
- K — коэффициент, для систем хозяйственно-питьевого водоснабжения принимаемый равным 0,3.
Где забрать значение гидравлического уклона? В так называемых таблицах Шевелева. Приведем фрагмент одной из них, актуальной для новой металлической трубы размером ДУ15.
| Расход воды, л/с | Скорость потока, м/с | 1000i |
| 0,17 | 1,00 | 266,2 |
| 0,18 | 1,06 | 296,1 |
| 0,19 | 1,12 | 327,6 |
| 0,20 | 1,18 | 360,5 |
| 0,25 | 1,47 | 560,4 |
| 0,30 | 1,77 | 807,0 |
| 0,35 | 2,06 | 1098 |
Значение 1000i — это гидравлический уклон при протяженности трубы в 1 км. Дабы вычислить значение i для погонного метра, достаточно поделить его на 1000.
Так, для металлической трубы ДУ15 длиной 25 метров при расходе воды через нее в 0,2 л/с падение напора составит (360,5/1000)*25*(1+0,3)=11,7 метра, что соответствует отличии давлений в 1,17 кгс/см2.
Расчетно-экспериментальные методы
Определение сетевого напора возможно не только с помощью специализированных приборов, но и с использованием самодельных приспособлений и расчетных формул гидродинамики. Примером расчетно-экспериментальных методов может послужить определение давления при помощи шланга и расчетным методом через расход воды.
Схема регулятора давления воды.
Другими словами, должен быть проведен гидравлический расчет существующей системы с достаточно большими допущениями, позволяющими опустить:
- гидродинамическое сопротивление отдельных участков трубопровода;
- режим течения жидкости внутри трубы;
- материал и длина трубопровода.
Результаты таких вычислений и экспериментов, скорее всего, будут отличаться значительной величиной погрешности и иметь качественный (справочный) характер.
Какими правилами регламентируются
Правила, по которым ресурс подается в жилища, закреплены в СНиПе под номером 2.04.2-84. По данным строительным нормам оборудуется любая централизованная водоснабжающая система.
Указанным СНиПом зафиксировано минимальное значение внутритрубного давления, допускаемое на первых этажах. Оно равняется 1 бар. Такой напор позволяет создать 10-метровый водный столб.
В многоквартирных домах
В таком объекте внутритрубное давление обязательно повышается на каждые четыре метра, что эквивалентно 0,4 бар. Если в многоквартирном доме 10 этажей, то норма напора рассчитывается по схеме: (0,4 * X) + 1. Для дома в 10 этажей значение будет таковым: (0,4 * 10) + 1 = 5 бар (также встречается обозначение в виде атмосфер). В данной формуле 1 – это минимально допускаемое значение напора на 1-м этаже, 0,4 – установленный условный показатель напора для подачи ресурса на каждый этаж, а X – число этажей.
В частных домах
Давление воды рассчитывается с учетом числа этажей в частном жилище. Поскольку частные постройки обычно не выше 10 метров, то для многих таких объектов устанавливается единое минимально возможное значение внутритрубного давления. Оно равняется 1 атмосфере.
Если в частном доме несколько этажей, а его высота более 10 м, то для такого объекта устанавливается минимально возможный напор подаваемого ресурса в трубах, равный 2 атмосферам.
Почему важно соблюдать параметры?
Соблюдение нормативов играет очень важную роль, поскольку только в этом случае возможно нормальное функционирование бытовых приборов, подключенных к системе водоснабжения. Многие из них, например, стиральные и посудомоечные машины, а также ванны с гидромассажем, просто не будут работать при снижении давления до минимума.
Повышение напора воды также негативно сказывается на работе бытовых приборов и сантехнического оборудования. Только в этом случае слишком сильно увеличивается нагрузка.
И в итоге техника будет быстрее выходить из строя, так же, как и особо чувствительные элементы системы водоснабжения. Кроме того, в этом случае возможны протечки.
Способы снятия показаний
Теоретические знания нормативных значений, касающихся водонапора, позволяют переходить к практике, дающей ответ на вопрос, как измерять в домашних условиях давление воды в кране или других водоразборных точках квартиры.
Способ #1 — применение стационарных манометров
Основным прибором для замеров давления в водопроводных коммуникациях является манометр. Существует несколько видов устройств этого назначения, отличающихся конструктивно и по принципу работы.
Наиболее распространённым типом прибора для снятия показаний давления воды является механический манометр. Он надёжен в эксплуатации, имеет легко читаемую шкалу значений и информационный циферблат
Часто контроль давления воды в квартире ограничивается показаниями прибора, установленного на границе отсекающей внутриквартирный и центральный трубопроводы. Однако в реальности показания такого манометра будут являться не совсем корректными и принимаемыми с некоторыми погрешностями.
Это обусловлено тем, что не учитываются все потери давления на элементах внутренней разводки квартиры (фильтры, тройники, запорная и регулирующая арматура). Кроме этого, на свободный напор воды оказывают влияние повороты и участки с изменением сечений трубопроводов.
Поэтому лучшим вариантом является оснащение манометрами всех входов точек потребления воды в квартире. Это вполне доступно на этапах строительства жилья или в ходе ремонтных работ по замене трубопроводов водоснабжения.
Отсутствие стационарно установленных приборов не лишает потребителя возможности произвести замер водяного давления в любой водоразборной точке другими способами.
Способ #2 — использование переносного манометра
Особенностью переносного измерительного прибора является его универсальность и возможность несложной установки на трубопроводах и такого же простого демонтажа.
Применение данного метода позволяет измерять водяное давление непосредственно на входе каждого сантехнического прибора, влияющего на её напор.
Собрать мобильный манометр можно своими руками, усовершенствовав покупной заводской прибор. Для этого необходимо: 1 — обычный водяной манометр со шкалой до 6 бар; 2 — резьбовой удлинитель; 3 —переходник с резьбы манометра 3/8 дюйма на полудюймовую резьбу удлинителя
Для уплотнения резьбовых соединений используется фум-лента.
Наиболее удобной точкой подключения для проведения замера давления воды является душ.
Алгоритм проведения измерений следующий:
- Душевая лейка откручивается от шланга.
- На шланг монтируется манометр.
- Открывается кран на душе.
- Замеряется давление.
Для снятия корректных показаний прибора необходимо в процессе замера избавиться от воздушной пробки. Устраняется она путем нескольких переключений смесителя с крана на душ или открытием и закрытием другого крана в системе водопровода.
Если нет соответствующего переходника, то вместо него можно подобрать шланг с диаметром, позволяющим подключить его к манометру. Соединение со шлангом душа в этом случае производится через штуцер с резьбой ½ дюйма.
Напор воды в течение суток может колебаться, поэтому для достоверности снимаемых показаний измерения рекомендуется производить несколько раз, в том числе в период пикового разбора воды.
Способ #3 — бесприборное определение давления
Данный способ позволяет с определённой степенью погрешности измерить давление воды в точке подключения к сантехприборам без использования специальных измерительных устройств.
Для проведения замеров необходимо приобрести прозрачный шланг/трубку ПВХ по длине около двух метров и с диаметром, позволяющим подключить его к водопроводному крану
Эксперимент с использованием прозрачного ПВХ шланга проводится по следующей методике:
- Шланг одним концом подключается к точке разбора, выставляется и, желательно, фиксируется в вертикальном положении.
- Открывается кран и трубка заполняется водой до отметки, соответствующей нижней части крана (нулевой уровень).
- Верхнее отверстие герметично закрывается.
- Открывается на максимальный напор водопроводный кран.
- Измеряется высота водяного столба от нулевого уровня до нижней границы воздушной пробки (Н).
- Фиксируется высота воздушной пробки (h).
Измерения расстояний необходимо проводить не сразу, а через 1-2 минуты, после того, как под давлением воды из открытого крана в шланге образуется воздушная пробка.
Формула для расчета приближённого значения давления воды из открытого крана, при использовании в качестве манометра прозрачного шланга, будет следующим. Р=Ратм × (Н + h) / h
За величину Ратм принимается значение атмосферного давления в трубке до начала эксперимента — 1 атм.
Какого давления достаточно для полноценного потребления?
Большинство жильцов многоквартирных домов используют воду весьма предсказуемо. Они периодически принимают душ, ежедневно моют посуду, умываются и несколько раз в неделю включают стиральную машину. Для обеспечения этих манипуляций достаточно иметь в водопроводе напора (давления) в 2 атм. Если в ванной установлен массажный душ или джакузи – они будут работать только при давлении не менее 4 атм.
Излишне высокое давление в сети приводит к быстрому износу либо безвозвратному разрушению керамических смесителей и санитарно-технического оборудования.
Некоторые особенности автономных водопроводов
Источником автономного водоснабжения служит скважина или колодец.
В обоих случаях вода в трубопровод подается посредством насосов. Именно этот агрегат создает в трубах давление, необходимое для доставки воды к потребителям — кранам, машинам стиральным или посудомоечным и пр.
Однако не только его мощность и производительность влияют на уровень свободного напора в водопроводе. Большую роль в этом вопросе играет дебет скважины.
Если воды в источнике недостаточно, насос не сможет сразу после его включения обеспечить необходимое давление в сети. В случае избыточного количества воды в скважине существует риск значительного повышения напора, что может привести к различного рода авариям – протечек, срыва кранов и пр.
В первом случае домовладельцу приходится принимать меры по повышению давления воды в водопроводе, во втором – правильно подобрать производительность насоса, чтобы она играла роль своеобразного ограничителя.
Что делать, если нет давления или оно не соответствует нормативу?
В данном случае возможны две ситуации. Первая – вода в трубопровод поступает, но напор слишком слабый. Вторая – на верхних этажах вода в трубопровод не поступает.
Для начала нужно проверить систему водоснабжения, поскольку причиной обеих проблем может быть засорение трубопровода.
Это делается в несколько этапов:
- Сначала проверяются фильтры-грязевики, поскольку именно их засорение является наиболее распространенной причиной снижения напора. При необходимости их прочищают.
- Затем проверяют аэраторы, которые также могут засоряться, снижая напор. Иногда одной только их прочистки достаточно для нормализации давления.
- Проверяется состояние арматуры. Если просвет сузился, то это произошло из-за отложений, и лучше запорную арматуру поменять.
- Последний этап – проверка труб. На них также могут образовываться нерастворимые отложения, и это влияет на показатели напора. Выход только один – замена.
Если же засора нет, то в первом случае нужно установить насос, повышающий давление. Возможно, стоит приобрести оборудование более высокой мощности. Однако, если причина кроется в снижении ресурса источника, то здесь более производительный насос не только не поможет, но даже и усугубит проблему.
А если вода на второй этаж не поступает, то потребуется уже установка накопительной емкости или домашней станции с гидроаккумулятором. Последний также часто называется мембранным баком.
Он представляет собой устройство с герметичным корпусом, которое состоит из двух камер, отделенных друг от друга мембраной из безопасного и прочного материала – бутила. Одна часть бака заполнена воздухом под давлением, в другой постепенно накапливается вода, поступающая из водопровода.
Станция с гидроаккумулятором хороша уже тем, что позволяет создать в доме некоторый запас питьевой воды. И заодно решает проблемы с напором за счет регулирования давления внутри камер гидроаккумулятора.
Когда показатель давления воздуха доходит до порогового значения, встроенное реле автоматически отключает работавший насос. Когда давление в камере с водой снижается по мере ее расхода, реле включает оборудование. Для регулирования давления в мембранном баке имеется воздушный клапан.
Для установки такой станции с гидроаккумулятором следует помнить, что:
- выбор осуществляется с учетом всех параметров системы;
- размещать ее можно на любом уровне дома;
- устанавливать нужно так, чтобы оставался свободный доступ к оборудованию, на случай проведения ремонта или профилактики.
Как выровнять?
В таких случаях, как правило, речь идет о том, чтобы снизить давление воды, но не слишком сильно, до показателя в 3-4 бар.
Идеальным вариантом будет установка станции с гидроаккумулятором, где реле давления и предохранительные клапаны позволяют регулировать показатели без вмешательства владельца дома.
Иногда для выравнивания используются только предохранительные клапаны, при наличии которых компенсатор будет отправлять лишнюю воду в канализацию.
Как сделать постоянным?
Для того, чтобы система автономного водоснабжения работала со стабильным напором давления, нужно устранить риск гидроударов, который остается высоким даже при использовании гидроаккумулятора с мембраной.
Кроме того, важно добиться стабилизации давления в тех домах, где несколько водозаборных точек могут работать одновременно: например, если один человек использует душевую кабину, второй запускает посудомоечную машину, а третий решил полить огород. В таком случае следует установить частотный преобразователь, который:
В таком случае следует установить частотный преобразователь, который:
- поддерживает стабильный напор воды в нескольких точках;
- может работать в плавном режиме и при пуске, и при остановке, что продлевает срок его службы;
- оснащен защитой от холостого хода;
- дает возможность значительно уменьшить объем мембранного бака, что позволяет сразу и решить проблему неприятного запаха, появляющуюся при застое воды.
Особых проблем установка частотного преобразователя вызвать не должна. Более того, многие насосные станции уже включают в себя встроенный преобразователь.
Но можно купить его отдельно и интегрировать в работающую систему. Нужно только при выборе учесть такие характеристики как мощность, напряжение и номинальная сила тока.
Как понизить давление
Помимо пониженного давления в водопроводных трубах, некоторые сталкиваются с проблемой неконтролируемого повышения давления. Может выйти из строя система водоснабжения и подключенные к ней электроприборы. Необходимо, чтобы давление воды держалось в ограниченных показателях.
Недорогое и эффективное решение проблемы – установка редуктора. Он должен регулировать показатель давления воды от 2 до 4 бар, подходить для горячей и холодной воды
При приобретении данного устройства, нужно обратить внимание на направление потока воды. Оно может быть вертикальным или горизонтальным
При своевременных замерах давления, устранении видимых причин или установке дополнительного оборудования, можно уберечь сантехнику и электроприборы от поломок.
Как можно узнать силу напора воды в квартире
Замер внутритрубного давления горячей и холодной воды в системе делается манометром. Прибор необходимо подключить к любому сантехническому устройству в жилище. Это может быть как кран, так и душевая лейка. Данные манометра можно сверить с теми, что предписаны по закону. Манометр позволяет не только определить давление внутри труб, но и выявить возможные неисправности в самой сантехнике.
Сила напора холодной и горячей воды в трубах может определяться без специальных приборов. Достаточно на протяжении 7 секунд наполнять трехлитровую банку водой из-под крана. Если за указанное время емкость полностью заполнится, то в городском водопроводе создано достаточное давление.
Для чего необходимо знать
От показателя зависит нормальное функционирование всего водопровода. Разное оборудование (краны, вентили) производится с учетом необходимого напора в водоснабжающей системе. Если он не соответствует конкретному значению, то ни один из элементов оборудования не сможет функционировать нормально.
Из-за отклонения значения от норматива в водопроводных сетях нередко возникают перепады давления. Для появления подобной ситуации бывает достаточно включенного душа или спущенного бачка унитаза.
Внутритрубное давление важно знать, чтобы избежать возможных перепадов и возникновения неисправностей в сантехнических устройствах внутри жилищ. Особенно это касается муфт с вентилями
Силу напора в водопроводных трубах также необходимо знать, когда требуется установить точную причину неисправности сантехники. Норму, по которой ресурс в трубах подается под определенным давлением, важно знать при установке новых сантехнических или бытовых приборов. Особенно это касается подключения оборудования, которое потребляет много воды.
Нормативные величины
Нормативные акты используют два показателя: напор и давление. Эти характеристики имеют разные единицы измерения, но по своей сути тождественны друг другу.
Напор в водопроводе измеряется величиной водяного столба в метрах. Численное значение указывает на какую высоту поднимется вода. Водяной столб высотой 10 метров и диаметром 1 см2 в нижней точке оказывает давление на поверхность. Данное давление принимается за стандартную единицу измерения и обозначается 1кгс/см2. Кстати, объем такого водяного столба будет 1000 см2 или 1 литр, который весит 1 килограмм. Такая система измерения применяется на территории России.
По международной системе единиц давление измеряется в Паскалях. В зарубежных странах применяются свои единицы измерения, например Бар и psi. Поэтому импортное оборудование характеризуется в этих величинах. 1 Бар равен 10,1972 метра водяного столба или 10 МПа. Отсюда 1кгс/см2 равен 1,0197 Бар.
Еще одной измерительной величиной служит атмосферное давление. 1 атм. равна 0,9678 кгс/см2 или 0,9869 Бар. На практике, учитывая малую величину разницы и для удобства пересчета, 1 Бар приравнивают к 1 кгс/см2 или 1 атмосфере.
Система водоснабжения представляет следующую технологическую последовательность:
- станция подъема воды из источника;
- водоочистные сооружения;
- насосная станция, подающая воду в магистральные сети;
- промежуточные станции, регулирующие давление в магистралях крупных городов, а так же при наличии значительных перепадов высот на местности;
- присоединяемые здания и объекты, потребители воды.
Напор в городской магистрали должен быть не более 60 метров или 6 кгс/см2. Этой величины достаточно для обеспечения водой зданий до 10 этажей, без установки дополнительных насосов в доме. Если присоединенные здания меньшей этажности, давление в водопроводе может быть снижено до величины, необходимой для соблюдения норматива в квартирах верхних этажей.
Напор в водопроводной сети свыше 6 кгс/см2 не применяется, поскольку это может привести к повреждению сетей и сантехнического оборудования внутри зданий и других присоединенных объектов.
В зданиях выше 10 этажей, а так же где нормативные величины на верхних этажах невозможно обеспечить, устанавливаются повышающие регулируемые насосы. В высотных зданиях от 20 этажей и выше, внутридомовая система водоснабжения разделяется на верхний и нижний контур. У каждого контура своя насосная станция, обеспечивающая необходимый напор в трубах водопровода. Давление в в трубах водопровода может достигать 9 кгс/см2 в первом контуре и до 14 кгс/см2 во втором. В зданиях с повышающими насосами, обязательно в помещении каждого потребителя устанавливаются регулирующие редукторы, для защиты внутриквартирного оборудования и сети.
В водоразборной точке у потребителя нормируемая величина давления воды должна быть не менее 0,3 кгс/см2 для холодной и горячей воды. И не более 6 кгс/см2 для холодной и 4,5 кгс/см2 для горячей воды. Это требование едино для многоквартирных домов и частного строения.
Такая большая разница определена с учетом многоэтажных зданий. Чем выше дом, тем большее давление в трубах водопровода необходимо создать для подъема воды на верхние этажи.
4 метра на каждый этаж добавляется с учетом потерь в трубопроводе, при движении воды, около 1 метра на этаж.
| Норматив | Величина | Основание |
| Свободный напор в наружной сети хозяйственно-питьевого водопровода не должен превышать, м (кгс/см2) | 60 (6,0) | СП 31.13330.2012 (СНиП 2.04.02-84*) п. 5.13 |
| Минимальный свободный напор в здании, м (кгс/см2) | 10+4 х эт. (1+0,4 х эт.) | СП 31.13330.2012 (СНиП 2.04.02-84*) п. 5.11 |
| Давление в точке разбора ХВС, кгс/см2 | от 0,3 до 6,0 | ПП РФ № 354, п.3 приложения 1 |
| Давление в точке разбора ГВС, кгс/см2 | от 0,3 до 4,5 | ПП РФ № 354, п.7 приложения 1 |
| Рекомендуемое давление, кгс/см2 | от 1,0 до 3,0 | Сложившаяся практика |
Мощностные характеристики систем ГВС и ХВС
Напор воды в многоэтажках, имеющих подводку к центральной сети водоснабжения, постоянно изменяется. На его уровень влияет этажность здания и даже сезонность. Например, летом живительной влаги ощутимо не хватает. Ведь часть подаваемой жидкости уходит на полив приусадебных и придомовых территорий.
Сотрудники служб водоканала стараются поддерживать в системе необходимые 3-4 атмосфера. Однако на практике это удается далеко не всегда. Установленный минимум, требуемый для работы водопровода — 0,3 бар из расчета на один этаж.
Так как, холодная H2O потребляется в большем количестве (определенный объем используется для канализации), ее напорные характеристики превышают показатели горячей. В итоге предельное значение ХВС — 6 атм, ГВС — 4,5 атмосферы.
Немного о правах потребителя
В самом конце 2021 года был принят, а в 2021 году начал действовать Федеральный Закон № 485. Необходимость разработки нового документа с нормативами была продиктована изменившимися реалиями в аспектах осуществления управления функционированием многоквартирных домов.
Расчет напора
Расширилось количество организаций, которые могут принимать участие в обеспечении нужд людей, соблюдении нормативов и требований к давлению для проживающих в МКД.
Если раньше давлением и нормативами могли заниматься только строго ограниченные агенты, с появлением МУП (не наделенных правом собственности коммерческих муниципальных унитарных предприятий) начали действовать МПА (муниципальные правовые акты, или местные нормативы), постановления местных властей.
Рядовой потребитель может узнать об установленных нормативах непосредственно в офисе компании, которая занимается водоснабжением. В частности, давлением и температурой, предусмотренными нормативами. Права потребителя защищены даже на таких условиях.
Скорость наполнения банки
Перевод взаимоотношений между потребителем и поставщиком, не имеющим права собственности, переведенного в новую правовую плоскость, не исключает обязательств, которые на него возложены в постановлении Правительства РФ.
Вода в квартире, нормативы расхода и давления, инструкции по выдаче счетов и даже нормативы эксплуатации водостоков – все это можно найти в Постановлении № 354, которое не утратило актуальности и в 2021 году, хоть и датируется маем 2011 г.
Бытовые потери в квартире
Тонкости
В Приложении № 2 к постановлению № 354 указаны должные параметры качества водопоставок, в которые входят и нормативы давления. И это не случайно, поскольку документ называется «О предоставлении коммунальных услуг собственникам».
Нарушение любых нормативов, не только давления, на местном уровне может быть основанием для пересмотра счетов, выставленных производителем. Если давление холодной воды не соответствует ГОСТу и несоблюдение параметров давления вызвано не засорами и не неисправностями, а в доме центральное водоснабжение, то управляющая компания должна заняться разрешением существующей проблемы.
В водомерном узле
Разумеется, поставщики не всегда готовы признать недочеты в собственной деятельности. Поэтому они сначала пришлют представителя компании, который должен проверить, насколько нормальный уровень подачи воды в холодном кране, а также соответствие давления установленным нормативам. Недопустимым считается уровень давления, который не позволяет производить подключение водопотребляющих приборов, бытовых устройств.
