Какое давление должно быть в скважине

Давление в системе водоснабжения частного дома: нормы

Создать систему водопровода можно только после качественного выполнения этапа проектирования. При создании проекта учитывается довольно много различной информации, среди которой отметим номинальное и максимальное давление в системе водоснабжения. Довольно часто встречается ситуация, когда невысокий показатель давления воды в системе становится причиной неправильной работы бытовой техники.

Содержание

Из каких устройств состоит система водоснабжения

Норма давления в водопроводной сети

Нормативные данные

Некоторые особенности автономных систем водоснабжения

Методы повышения давления

Подводим итоги

Из каких устройств состоит система водоснабжения

Перед тем как рассчитывать показатель давления и рассматривать установленные нормы нужно уделить внимание тому из каких элементов состоит система. Классический водопровод загородного дома представлен следующими элементами:

1. Шаровыми кранами. Запорные механизмы являются неотъемлемой частью водопровода. Почему именно шаровые краны? Причин довольно много, основная заключается в высокой надежности конструкции.
2. Манометры. Данная конструкция предназначена именно для измерения давления в системе. Нужно проводить установку манометров для того, чтобы контролировать работу всей системы.
3. Сетчатый фильтр для грубой очистки.
4. Компрессор, который создает давление в системе.
5. Фильтр тонкой очистки. Для того чтобы повысить качество воды, которая подается в дом, устанавливается подобный элемент.
6. Обратный клапан. Данная конструкция предназначена для предотвращения обратного хода потока в случае существенного падения давления в системе.
7. Сбросной клапан предназначается для снижения давления в трубе в случае достижения критических показателей.
8. Расширительный бак предназначается для временного накопления воды при открытии сбросного клапана.
9. Сливные краны устанавливаются до потребителя. Этот элемент необходим для того, чтобы перекрыть трубопровод и слить воду на момент обслуживания системы или выполнения ремонтных работ.
10. Термометр для контроля температуры.

Стоит учитывать, что с увеличением протяженности труб существенно повышается давление в системе. Такое же влияние на показатель давления оказывают другие элементы, к примеру, фильтры. Кроме этого все элементы системы должны также выдерживать давление.

Норма давления в водопроводной сети

Расчеты, касающиеся определения давления в системе, довольно сложны. Среди особенностей выделим нижеприведенные моменты:

1. Применяемая единица измерения 1 бар или одна атмосферная единица. Давление с подобным показателем может поднимать столб воды высотой 10 метров.
2. В многоквартирных домах показатель давления выдерживается на уровне 4-х атмосфер. Однако, как показывает практика, реальное значение существенно ниже.
3. В многоквартирных домах зачастую нужно поднимать воду на высоту более 2-30 метров. Именно поэтому технические нормы определяют требования к давлению в несколько атмосфер. Но в частном доме поднимать воду нужно не более чем на 10 метров, а значит и поднимать значение давление до столь высокого показателя не стоит.
4. Для того чтобы можно было регулировать давление в системе устанавливается манометр. В некоторых случаях устанавливаемые бойлеры имеют встроенные манометры.
5. Наиболее распространенные разновидности манометра имеют шкалу в пределе от 0 до 7-ми атмосфер. Это связано с тем, что в большинстве случае вполне достаточно обеспечивать 2 атмосферы.

Следует учитывать тот момент, что плохим считается как высокий, так и низкий показатель. Если в системе насос создает напор в 6-7 бар, то есть вероятность повреждения высокочувствительного оборудования.

Нормативные данные

Как и многие другие системы, рассматриваемая должна создаваться с учетом принятой регламентирующей документацией. Номинальным значением давления в системе считается:

1. Для холодной воды показатель находится в пределе от 0,3 до 6 атмосфер.
2. Для горячей воды водоснабжения предел находится в диапазоне от 0,3 до 4,5 атмосфер.

Почему для горячей воды максимальный показатель давления ниже? Причин довольно много, среди них отметим:

1. Большинство бойлеров работает только с подобным давлением.
2. Повышение температуры воды негативно сказывается на надежности применяемого оборудования.

При расчете показателей следует также учитывать, что различное бытовое оборудование работает при различном показателе давления. Примером назовем следующее оборудование:

1. Отопительные котлы работают при давлении до 4-х атмосфер.
2. Стиральные машины имеют максимальное значение рабочей среды в пределе 2-х атмосфер.
3. Джакузи работают при показателе около 4-х атмосфер.

Также среди особенностей работы системы отметим то, что открытие нескольких потребителей одновременно приводит к падению давления во всей системе. Поэтому при проведении работ по проектированию системы учитывается и количество потребителей, которые могут быть открыты одновременно.

Некоторые особенности автономных систем водоснабжения

Автономными системами водоснабжения называют трубопровод, который подключается к скважине или колодцу. Этот момент определяет следующее:

1. Есть необходимость в подъеме воды со скважины. На данном участке могут возникнуть существенные проблемы.
2. Система трубопровода может быть весьма разветвленной. Этот момент определяет сложности в обеспечении должного давления для удаленных участков.

Кроме этого специалисты выделяют две основные проблемы, связанные с автономными системами водоснабжения:

1. Следует учитывать тот момент, что скважина может создать проблемы не просто с выдерживанием высокого давления, но даже поддержания минимального значения. При длительном потреблении воды ее уровень в колодце существенно падает. Именно поэтому проводится установка расширительного бака, который рассчитан на поддержании должного показателя на момент высокой нагрузки в системе.
2. При высоком показателе воды в скважине она будет накачиваться постоянно, что станет причиной повышения давления более чем 6 атмосфер. В результате может появиться течь, появится неисправность у устанавливаемого оборудования.

Решить проблему с высоким показателем можно самым различным образом. Примером назовем следующие рекомендации:

1. Подбор насоса с показателем мощности, который соответствует суточному потреблению воды. Многие производители указывают то, какая пропускная мощность у конкретного насоса. Стоит помнить о том, что с повышением мощности насоса существенно повышается показатель потребления электричества. Поэтому покупка наиболее мощного насоса или станции не является рекомендацией для всех случаев.
2. Может устанавливаться система управления электрического типа. Водоснабжение зачастую работает от устанавливаемого манометра. Устройство может давать сигнал мотору для его включения или выключения в зависимости от того, какие показатели считываются.

А вот задача по повышению показателя давления в системе более сложна. Для этого проводится установка самого различного оборудования. Не стоит забывать о том, что при правильном проектировании системы можно избежать избыточного сопротивления. Так некоторые участки могут подключаться параллельно, другие последовательно. Важно подобрать правильно трубы по показателю диаметра поперечного сечения и толщине стенок.

Методы повышения давления

Есть несколько методов повышения напора воды в системе в водопроводе. Рассмотрим наиболее эффективные:

1. Установка промежуточного насоса. При довольно большой протяженности системы насос, который устанавливается в самой скважине, не справляется с нагрузкой. В результате на удаленных участках скорость потока может существенно упасти. Для решения подобной проблемы проводится установка промежуточного насоса, к примеру, вблизи соединения наружной и внутренней системы.
2. Если в доме устанавливается современный бойлер, то только на холодный контур устанавливается дополнительный насос. Данная рекомендация связана с тем, что у самого бойлера может быть элемент, который обеспечивает циркуляцию горячей жидкости.
3. Устанавливаемые насосы могут работать как в ручном, так и автоматическом режиме. Наибольшей популярностью пользуются модели, которые могут работать в автономном режиме от устанавливаемых датчиков давления. Автоматика способна не только контролировать работу устройств, но и защищать их от высокой нагрузки.
4. Если в скважине уровень воды может существенно падать, но устанавливается насосная станция. Она отличается от обычного насоса тем, что имеет накопительный бак. В баке может накапливаться несколько десятков или сотен литров воды, которая подается в трубопровод при падении значения давления. На момент, когда не открыты потребители воды, происходит ее поднятие и заполнение баков.

Конечно, если глубина скважины небольшая, как и показатель производительности, то никакие устройства не решат проблему. Поэтому при проектировании системы подачи воды на загородном участке уделяется много внимания залеганию уровня грунтовых вод или подземных источников.

Подводим итоги

Вышеприведенная информация определяет то, что четких рекомендаций, касающихся давлений, нет. Нормативная документация указывает лишь промежуток. А вот практика позволила определить следующую информацию:

1. Чаще всего можно выдерживать 2 атмосферы. Этого вполне достаточно для комфортного принятия душа, для обеспечения работы посудомоечной машины или стиральной машины, решения многих других задач.
2. На загородном участке довольно часто проводится полив участка. Для этого прокладывается гибкий или жесткий трубопровод достаточно большой протяженности. Если предусматривается создание подобной системы нужно обеспечивать давление не ниже 4-х атмосфер.
3. При проектировании системы учитывается не только общий показатель давления, но и на отдельных участках. Так для того чтобы можно было комфортно одновременно принимать водные процедуры, использовать стиральную машину, мыть посуду, поливать цветы и делать другую работу на каждом участке обеспечивается давление в пределах 1,5 атмосфер.

При существенно завышении рекомендуемых значений на местах соединения отдельных элементов системы неизбежно появляется течь. Даже при использовании самого дорогого оборудования решить подобную проблему нельзя. Поэтому рекомендуется проводить установку манометра и элементов, которые должны сбрасывать давление. Сброс давления предусматривает отведение части воды, поэтому следует проводить установку коллекторов.

В заключение отметим, что система водоснабжения проектируется на момент создания проекта самого загородного дома. Техническая документация позволяет рассчитать протяженность труб, выбрать наиболее подходящего места для установки различного оборудования.

Источник

Давление в системе водоснабжения частного дома: специфика автономных систем + способы нормализации давления

Устройство на территории частного домовладения или на даче автономного источника воды ещё не означает, что этой водой можно будет комфортно пользоваться, а все гидроприборы и сантехника будут стабильно включаться, и надёжно работать.

Необходимо ещё добиться того, чтобы давление в системе водоснабжения частного дома было в пределах оптимальных значений, с требуемым для бытовых и хозяйственных нужд напором. А о том как этого добиться будет рассказано ниже.

Характерные особенности автономных водопроводов

Одной из самых важных характеристик водонапорной системы является давление воды. От него зависит не только напор в кране, дающий возможность без проблем проводить обычные гигиенические процедуры, но и работоспособность всех потребляющих воду устройств и оборудования.

Следует принимать во внимание, что функционирование автономной водонапорной системы отличается от централизованного водоснабжения многоэтажек.

Прежде всего, независимый водопровод — это комплекс специфических мероприятий, без реализации даже одного из которых схема может не работать совсем, или работать не так, как нужно

Имеются некоторые особенности и в вопросах поддержания стабильно оптимального давления воды, добытой из автономного источника.

В систему независимого использования источников водоснабжения загородного дома входят взаимосвязанные между собой элементы:

1. Трубопроводы, фитинги, манометры.
2. Погружной или поверхностный насос для подъёма воды из источника.
3. Повышающие давление насосы, а их может быть несколько, или насосная станция с гидроаккумулятором для накопления резерва воды с целью дальнейшего бесперебойного её потребления.
4. Включающее, при необходимости, и отключающее насос реле.

В отличие от жителей многоэтажек, хозяину частного дома решать вопросы, связанные с правильным и эффективным взаимодействием всех этих элементов, приходится самостоятельно.

Особенность #1 — поднятие воды из скважины

Забор и транспортировка воды производятся непосредственно из источника водоснабжения.

И здесь может быть несколько вариантов. Но какой из них предпочесть, главным образом зависит от сложности и стоимости работ по поднятию воды на поверхность. Наиболее дорогостоящими являются артезианская скважина и колодец.

Для целей обеспечения личного домовладения или дачи водой, как правило, выбираются относительно доступные источники — скважина на воду или обычный шахтный колодец

Первый вариант — за счёт необходимости глубинного бурения, с применением специальной техники, второй — за счёт ручного труда.

Скважина игла, или абиссинская — самый простой для устройства своими руками и менее затратный по оборудованию источник.

У каждого из этих вариантов имеются свои плюсы и минусы, и выбор зависит не только от цены и сложности работ, но и от конкретных геологических условий местности.

Особенность #2 — дебит водозабора

Производительность работы системы водоснабжения и применение насосного оборудования в ней зависит от дебита источника воды.

Правильный расчет дебита позволяет рационально использовать этот источник и грамотно подойти к вопросу подбора насоса.

Чем больше соотношение предельно возможного для добычи из скважины или колодца объёма воды к единице времени, за которое источник будет исчерпан, тем производительность водозабора считается выше и, соответственно, мощнее должен быть насос.

Для определения дебита источника применяются два показателя уровня воды:

1. Статический — длина участка от уровня земли до воды в источнике в состоянии покоя.
2. Динамический — расстояние от поверхности до установившейся отметки зеркала воды при включенном в работу насосном агрегате.

Если количество откачиваемой из источника воды находится стабильно на уровне его пополнения, то можно говорить о том, что производительность водозабора соответствует мощности насоса. При хорошем дебите источника разница между этими двумя уровнями не должна превышать 1 метра.

Дебит источника определяется как соотношение производительности насоса — Vл, к разнице динамического и статистического уровней, умноженное на высоту отрезка L — от фильтра до уровня воды в состоянии покоя источника

Производительность насоса не должна быть выше дебита источника. В противном случае возможна ситуация, при которой, откачав всю воду, обычный насос продолжит работать «на сухую». А это грозит выходом его из строя.

Насос рекомендуется устанавливать подальше от фильтра, но так, чтобы над ним всегда оставался уровень воды, не менее 1 м.

Особенность #3 — транспортировка воды к потребителям

Использование автономного источника диктует необходимость установки насосного оборудования не только для подъёма воды из водоносного слоя, но и для создания напора, достаточного для её прокачки по трубопроводам и последующего распределения по дому в различных уровнях.

Не стоит забывать о системах полива и пожаротушения, работа которых должна быть обеспечена с соответствующим напором.

Выбирая насосные агрегаты необходимо учитывать уменьшающее напор гидравлическое сопротивление труб, которое напрямую влияет на скорость потока воды. И чем длиннее коммуникационная трасса от источника до дома и конечного потребителя, тем больше становится такое сопротивление.

Дополнительными преградами для воды, снижающими давление в системе, являются повороты труб, фасонные части системы трубопровода, фильтры и запорная арматура

Поэтому для автономного водопровода необходимо учитывать не только величину рабочего, т.е. фиксируемого в стандартных условиях давления в системе водоснабжения дома, но и расчётное — максимально избыточное давление.

По значениям рассчитываемого давления подбираются водопроводные трубы с соответствующими диаметрами и толщиной стенок. Всё это влияет на надёжность, эффективность и долговечность работы децентрализованной системы водоснабжения.

Основные стандарты по напору воды

Величины напора в водопроводе, как холодной, так и горячей воды, регламентируются специальным сводом правил и СНиПами. Каких-то отдельных, применяемых только к частным домам, стандартов по давлению воды на вводе в дом или в точках её разбора не существует.

По общим правилам нижняя граница давления на уровне первого этажа дома должна составлять 1 атмосферную единицу или 1 Бар. Данное значение соответствует напору, позволяющему создать 10-метровый столб воды.

Если дом имеет несколько этажей, то для расчёта входного давления на каждый этаж добавляется 4 м водяного столба или 0,4 атм.

Так, например, для 2-х этажного коттеджа минимальное давление на входе в дом будет составлять 10 м + 4 м на 2-й этаж = 14 м или 1,4 атм

Необходимо знать, что работающие с водой техника, приборы и санитарное оборудование имеют индивидуальные стандарты, определяющие минимальные показатели давления воды, при которых обеспечивается нормальное функционирование этих устройств.

Санитарная техника:

• 0,2 атм — умывальник, унитаз;
• 0,3 атм — ванна, душевая кабина, биде;
• 0,4 атм — джакузи и гидромассажное оборудование.

Бытовая техника:

• 1,5 атм — посудомоечная машина;
• 2 атм — стиральная машина.

Другие водопотребители:

• 1,5 атм — система пожаротушения
• 2 атм — отопительный котёл, с учётом параметров системы отопления;
• 3,5 атм — поливочная система.

Для того чтобы техника на работала на пределе своих характеристик и нормально функционировала, необходимо к номинальным паспортным величинам добавлять ещё 0,5 атм.

А определить давление в системе водопровода можно при помощи манометров. Эти приборы могут устанавливаться на вводе в дом, а также ими оснащаются насосные станции, речь о которых пойдёт ниже.

Мониторинг давления воды в своём доме осуществляется по показаниям манометров, которыми, в обязательном порядке должна быть оснащена система водоснабжения

Методы увеличения давления

Строительство водопровода, как и любое другое строительство, начинается с проекта. Поэтому, вопрос оснащения системы необходимым насосным и другим оборудованием для поддержания в ней оптимального давления, предпочтительней проработать, и рассчитать на стадии проектирования.

Если же снижение напора в системе водопровода произошло в процессе его эксплуатации, прежде всего, необходимо установить возможные причины неисправности.

Для этого проводится ревизия внутри контура и основных элементов схемы водоснабжения на предмет выявления дефектов или просчётов.

К таким могут относиться:

• неправильный подбор по производительности насосного оборудования;
• конструктивные ошибки, допущенные при монтаже системы;
• протечки и свищи в самих трубопроводах или в местах их соединений;
• уменьшение просвета труб из-за образовавшихся в результате длительной эксплуатации отложений;
• загрязнение фильтрующих элементов;
• неисправности запорной арматуры.

Для принудительного повышения напора воды в частном водопроводе, как вновь строящемся, так и существующем, имеется несколько способов.

Метод #1 — использование циркуляционного насоса

Данный метод даст желаемый эффект, если давление в водопроводе необходимо повысить на 1-2 атм. Для его реализации потребуется дополнительно приобрести циркуляционный насос.

Принцип работы такого агрегата заключается в создании за счёт центробежной силы в камере помпы перепадов давления, вследствие чего вода через выходное отверстие насоса поступает в систему уже с повышенным давлением. Процесс происходит с непрерывно повторяющейся цикличностью.

Для этого применяются обычные циркуляционные насосы. Их можно монтировать как на вводе в дом или общем стояке водоснабжения, так и непосредственно перед потребителями воды

Основными характеристиками, на которые следует обратить внимание при выборе такого устройства, являются:

• обеспечиваемый на выходе напор воды;
• возможность работы в ручном и автоматическом режимах;
• шумовая составляющая;
• тип ротора.

По принципу работы роторов устройства разделяются на насосы мокрого и сухого типа.

В первом случае движение воды в системе реализуется за счет вращающихся лопастей крыльчатки, которая установлена на валу ротора. Охлаждение и смазка рабочих элементов насоса производится естественным образом за счёт водяного потока.

Эта особенность даёт устройству большие преимущества перед насосами других видов.

Тихая работа проточного насоса с мокрым ротором даёт возможность устанавливать прибор внутри санузлов и кухонь, не испытывая при этом неудобств, связанных с шумом при постоянной работе

КПД агрегата с мокрым ротором не очень высокий — 45%, но для бытового использования данное устройство является вполне достойным вариантом.

Во втором варианте на общей магистрали устанавливается более производительный насос сухого типа.

Двигатель насоса монтируется вне трубы и не имеет контакта с жидкостью. Охлаждается воздухом. Такие агрегаты могут отличаться между собой по типу соединения с двигателем и месту его установки.

КПД насоса такого типа значительно выше — порядка 70%, что делает целесообразным его применение при необходимости создания в системе более высокого давления и, если, производительности проточного насоса не хватает.

Остановив свой выбор на агрегате сухого типа, следует учитывать, что он будет больше не только по габаритам, но и выше по уровню шума во время работы. Поэтому для установки таких насосов желательно отводить отдельное, изолированное от жилых комнат, помещение

Как вывод, для небольшого увеличения давления воды, в том числе, на подводе к отдельному бытовому прибору или санитарному оборудованию, целесообразно использовать менее мощный проточный агрегат.

Монтаж циркуляционных насосов на системе водоснабжения больших сложностей не составляет. Главное, чтобы установка производилась с учётом указанного на приборе направления работы крыльчатки — по ходу движения воды.

На современном рынке пользуются спросом насосы марки Wilo, Grundfos, Oasis, Джилекс. Большое количество предложений позволяет за приемлемую цену выбрать агрегат с нужными характеристиками по давлению, производительности, габаритам, шуму и другим показателям.

Патрубки всех устройств унифицированы для монтажа на российских водопроводных сетях.

Метод #2 — оборудование водонапорной станции

Оборудование домашней насосной станции более дорогостоящее, но современное и точно решит вопрос обеспечения частного или загородного дома водой с оптимальным давлением.

Такая станция может поднимать воду из автономного источника и бесперебойно доставлять её ко всем водоразборным точкам, а также обеспечивать повышение давления в системе до оптимальных значений

Водонапорная установка включает в себя пять основных элементов:

1. Электродвигатель.
2. Самовсасывающий насос.
3. Накопительный резервуар.
4. Реле давления.
5. Обратный клапан.

Для создания запаса воды в систему может быть включен обычный накопительный бак или заводской гидроаккумулятор мембранного типа.

Насосная станция с баком — этот вариант является несколько устаревшим и не совсем удобным из-за необходимости иметь в составе станции слишком объёмную ёмкость. Да и напор воды, забор которой производится самотёком, будет зависеть от высоты расположения резервуара.

Это влечёт за собой такую проблему, как выбор места для размещения резервуара с водой на чердачном или более высоком, чем потребители воды, этаже. Кроме монтажных неудобств, ещё и увеличивается риск затопления расположенных ниже помещений, в случае какой-либо неисправности.

Несмотря на указанные минусы, такая система повышения давления в водопроводе длительное время используется в частных домах, а также находит широкое применение при строительстве нового водопровода.

Схема оборудования станции с обычным баком проста. Установленный на максимально возможной высоте резервуар через насос подключается к водопроводу

За наполнением ёмкости при разборе воды следит реле, которое автоматически запускает в работу насос при падении уровня и, соответственно, понижении давления воды в баке до определённой величины. При пополнении запаса воды давление в резервуаре возрастает и достигнув предельно заданного значения насос отключается. Цикл повторяется.

Домашняя станция с гидроаккумулятором. Это более совершенное и современное оборудование в автономном водопроводе. В комплекте станции обязательно присутствует гидроаккумулятор, другое название — мембранный бак.

Устройство мембранного бака. Герметичный корпус состоит из двух камер, разделённых эластичной мембраной из прочной резины — бутила. В одной части бака находится воздух под давлением, в другой, мембранной, аккумулируется вода из системы водопровода

Материал мембраны санитарно безопасен и по нормам гиены пригоден для хранения питьевой воды. В принцип работы гидроаккумулятора заложена возможность под напором закачиваемой насосом воды, поступающей в мембрану, увеличивать её объём, повышая тем самым давление воздуха во второй камере.

При увеличении давления до порогового значения, реле отключает насос. Снижение давления в камере при разборе воды понуждает реле к повторному запуску насоса.

Мембранный бак имеет воздушный клапан, давление на котором должно составлять 1,5-2 атм. Клапан устроен по типу обычного автомобильного ниппеля, что даёт возможность вручную регулировать давление в воздушном отсеке.

Достоинства насосной станции с гидроаккумулятором:

• возможность оборудования в любом уровне частного дома;
• увеличение эксплуатационного ресурса насоса;
• создание относительно ровного давления в водопроводе;
• накопление запаса жидкости на случай аварийного отключения электричества.

При монтаже насосной станции желательно гидроаккумулятор размещать таким образом, чтобы к нему был свободный доступ, позволяющий проводить профилактику или ремонт без слива воды из системы.

Подробнее о том, как выбрать насосную станцию для частного дома читайте далее.

Стабилизация давления в водопроводе

Для работы системы водоснабжения загородного дома в стабильно ровном по давлению режиме, наличие в схеме только мембранного бака бывает недостаточно и вероятность гидроударов остаётся большой.

<