Какое рабочее давление в системе водоснабжения в скважине

Нормальный напор в системах отопления, холодного и горячего водоснабжения, позволяет им работать с максимальной эффективностью. Именно поэтому при проектировании этих сетей очень важно ориентироваться на нормы давления водоснабжения.

Если давление будет ниже оптимального, пользоваться водопроводом станет неудобно или даже невозможно. А если выше – есть риск выхода из строя рабочих узлов и водоразборных устройств.

Что нужно знать и делать для оптимизации работы таких систем, вы узнаете из этой статьи.

Нормативы

Нормы давления в системе водоснабжения регламентируются СНиП 2.04.02-84 и 2.04.01.85.

Согласно этим документам, их допустимые границы должны находиться в следующих пределах:

• Холодное водоснабжение 0,3-6 атмосферных единиц;
• Горячее водоснабжение 0,3-4,5 атмосферных единиц.

Это крайне допустимые значения, при которых система работать будет. А вот как работать – это совершенно другой вопрос. Но обо всем по порядку.

В чем измеряется давление в трубопроводе

Единицей измерения напора является 1 бар. Это давление, которое создает на поверхности десятиметровый столб воды.

Также его часто измеряют и в атмосферных единицах, которые по своим цифровым значениям практически равны бару. Точнее, 1 бар = 1,0197 атм. Разница несущественна, поэтому особого значения не имеет.

Какой напор считается оптимальным

Согласно тем же строительным нормам, рабочее давление холодного водоснабжения в многоквартирном доме должно быть равно четырем атмосферам.

Но на деле оно может оказаться и выше, и ниже этого значения — в зависимости от того, на каком этаже расположена квартира, и от активности водопотребления соседями. Небольшие отклонения в ту или иную сторону допустимы, а 4 бара на входе – это то давление, которое обеспечит комфортное и безопасное пользование системой для всех потребителей.

Несколько иная ситуация с частными малоэтажными домами. Так как максимальная высота подъема воды в них редко превышает 10 метров, то тут действуют и иные нормы водоснабжения: давление в 2-3 бара считается нормальным.

Все сказанное касается преимущественно холодного водопровода. Рабочее давление в системе горячего водоснабжения может быть ниже, так как основные приборы, которым для нормальной работы необходим определенный напор, запитываются от ХВС.

Для каждого из этих приборов существует свое нормативное давление по водоснабжению:

• Максимальные «запросы» у ванны с системой джакузи – ей для нормального функционирования требуется давление 4 атмосферы;
• Примерно столько же, или чуть меньше, нужно для орошения большого участка через стационарные распылители;
• Стиральная и посудомоечная машинки не будут работать при давлении ниже 2 бар;
• С комфортом принять душ можно будет, если минимальный напор в системе равен 1,5 атмосферам;
• Не менее 1,5-2 атмосфер потребуется и приборам автономного пожаротушения, если дом оборудован такой полезной системой.

Совет. Покупая подобную бытовую технику, всегда обращайте внимание на её рабочие характеристики, и в том числе на значение минимального давления, на которое она рассчитана. Получить эти данные поможет консультант или инструкция к прибору.

В частном доме с автономным водоснабжением, проектировать его нужно с таким расчетом, чтобы напора в системе хватало для всех потребителей — даже при одновременной работе всех кранов и приборов. Иными словами, насос следует брать с запасом по мощности.

Чем и как измеряется давление в системе

Измеряют давление в трубопроводах специальными приборами – манометрами.

• На системах отопления они стоят всегда, а отопительные котлы чаще всего поставляются в комплекте с манометром.
• Есть они и на вводе воды в многоквартирные дома.
• А вот частникам, если они хотят контролировать давление в системе водоснабжения, нужно позаботиться об этом самостоятельно, своими руками установив измерительный прибор рядом со счетчиком.

Эти бытовые измерительные приборы могут иметь шкалу от 0 до 6, 7, и даже 10 атмосфер. В сети действительно возможны подобные скачки и периоды подачи воды под большим давлением. Но их желательно не допускать, удерживая давление в пределах от 1,5 до 4 бар.

Обратите внимание. При более низком напоре не будут включаться водопотребляющие приборы, станет неудобно пользоваться душем. Но слишком высокое давление может доставить гораздо больше неприятностей, приведя к появлению течей, поломке вентилей и прочей сантехники. Особенно если таким будет рабочее давление в горячем водоснабжении.

Создание и поддержание давления в автономном водопроводе

Проблема избыточного напора встречается достаточно редко, поэтому поговорим о том, как  поднять давление в водопроводе до приемлемого уровня. И в частном доме, и в городской квартире можно найти возможность сделать это, если включить в систему специальное насосное оборудование (см. Насос водяной высокого давления для частного дома).

Особенности автономной подачи воды

От централизованного автономный водопровод отличается следующими особенностями:

• Прежде чем подать воду в дом, её сначала нужно поднять на поверхность из скважины или колодца. На что тратится часть мощности насоса.

• Обеспечить нормативное давление в системе холодного водоснабжения требуется для всех точек, которые находятся на разном удалении от создающего напор агрегата и могут размещаться на разной высоте.

• Источник воды может обладать слишком низким дебитом для того, чтобы поддерживать в сети нормальное давление в течение продолжительного времени. Пока вода есть, жидкость будет течь с хорошим напором, но по мере опустошения скважины он ослабеет, а затем поступление жидкости в систему прекратится вообще.

• Если воды в источнике хватает, но в нем стоит слишком мощный насос, постоянная подача под большим давлением может привести к преждевременному износу системы.

Почти все перечисленные проблемы легко решаются правильным подбором водоподъемного оборудования. Кроме той, которая связана с недостаточным напором.

Как оптимизировать давление в водопроводе

Для решения этой проблемы существует несколько проверенных способов:

• Можно включить в систему повысительный насос, который будет принудительно повышать в ней напор. Это имеет смысл делать только в том случае, когда вода в источнике есть в достаточном количестве, но к удаленным или высоко расположенным точкам потребления она приходит, потеряв по пути большую часть напора. Подобные насосы могут управляться вручную или автоматически. Второй способ предпочтительнее, так как контролировать пуск и остановку насоса тогда, когда это нужно, автоматика будет сама.

Для справки. Такие насосы можно устанавливать и в квартирах многоэтажных домов. Но в этом случае вы рискуете оставить нижних соседей совсем без воды.

• При недостаточном дебите использование повысительного насоса только усугубит проблему. В этом случае, решить её поможет только насосная станция с достаточно большим резервуаром для накопления воды. Работает она по следующему принципу: пока нет водоразбора, насос закачивает воду в резервуар. Он представляет собой гидроаккумулятор (см. Гидроаккумуляторы для водоснабжения: обзор разновидностей, нюансы подбора и настройки), который за счет наличия двух полостей (водяной и воздушной) создает давление в системе холодного водоснабжения – норма при этом устанавливается самим домовладельцем. После наполнения гидроаккумулятора насос отключается, а скважина тем временем пополняется. При открытии крана, вода в систему поступает из резервуара с заданным давлением. Когда же оно падает до минимального установленного значения, насос снова включается и подкачивает воду.

• Ещё один способ подразумевает использование большой накопительной емкости. Если поставить её в самой высокой точке дома (на мансарде или чердаке), она будет наполняться основным насосом, как и в предыдущем случае, а к потребителю подаваться самотеком. Но добиться приличного напора в этом случае вряд ли получится. Лучше купить дополнительный насос, который будет качать воду уже из бочки. Тогда её можно будет установить где угодно, хоть в подвале.

Это важно! Накопительная емкость обязательно должна быть оборудована поплавковыми клапанами, которые отключат насос при её наполнении и предотвратят перелив.

Заключение

Как вы наверняка поняли, нормы давления в системе водоснабжения могут весьма существенно отличаться от реальных значений. Если дом не оборудован сложными приборами, работа которых зависит от наличия определенного напора, пониженные показатели не доставят особого дискомфорта. Потому что для мытья посуды или принятия душа вполне хватает и полутора атмосфер.

Если же давление ещё ниже, это уже проблема, которую нужно решать. Как это можно сделать, вы только что прочли, но посмотреть дополнительно видео в этой статье будет не лишним.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 коли