Напор насоса – это давление, создаваемое рабочим органом насоса (лопастным колесом, мембраной или поршнем) по средствам передачи энергии от рабочего органа насоса (рабочего колеса, мембраны или поршня) к жидкости, т.е насос фактически толкает жидкость.
Напор является одной из основных характеристик насоса.
Напором называют приращение механической энергии, получаемой каждым килограммом жидкости, проходящей через насос, т.е. разность энергии при выходе из насос и при входе в него.
На бытовом уровне напор называют давление насоса. И для наглядности давление насоса – это высота, на которую насос может поднять столб воды. Единица измерения напора – метр.
При подборе насоса напорная характеристика является одной из ключевых, ведь при недостаточном напоре, из крана не будет течь вода, а при слишком высоком напоре может не выдержать водопроводная трасса.
Напор погружного насоса
Расчет требуемого напора скважинного насоса определяется по формуле:
H = Hвысота + Hпотери + Hизлив , где
Hвысота – перепад высот между местом, где расположен насос и наивысшей точкой системы водоснабжения;
Hпотери – гидравлические потери в трубопроводе. Гидравлические потери в трубопроводе связаны с трением жидкости о стенки труб, падением давления на поворотах и других фитингах. Такие потери определяются по экспериментальным или расчетным таблицам.
Hизлив – свободный напор на излив, при котором удобно пользоваться сантехническими приборами. Данное значение необходимо брать в диапазоне 15 – 20 м, минимальное значение 5 м, но в этом случае вода будет подаваться тонкой струйкой.
Все описанные выше параметры измеряются в метрах.
Напор поверхностного насоса
Поверхностный насос предназначен для подачи воды из неглубоких колодцев или скважин. Так же поверхностные самовсасывающие насосы используют для подачи воды из открытых источников или баков. Такие насосы располагаются непосредственно в помещениях, а в источник с водой проводят трубопровод.
1 Вариант: источник с водой расположен выше насоса. Например, какой-то бак или водонапорный резервуар на чердаке дома. Тогда напор насоса определяется по формуле:
H = Hвысота + Hпотери + Hизлив – Hвысота бака , где
Hвысота бака – расстояние (высота) между баком запаса воды и насосом
2 Вариант: насос расположен выше источника воды. Например, насос расположен в доме и тянет воду из колодца или скважины. Тогда напор насоса определяется по формуле:
H = Hвысота + Hпотери + Hизлив + Hисточник, где
Hисточник – расстояние (перепад высот) между источником воды (скважина, колодец) и насосом.
Напор циркуляционного насоса
Циркуляционные насосы используются в системах отопления домов, для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя. Расчет циркуляционного насоса – очень ответственная и сложная задача, которую рекомендуется отдать специализированным учреждениям, так как для расчетов необходимо знать точные теплопотери дома.
Напор циркуляционного насоса зависит не от высоты здания, а от гидравлического сопротивления трассы.
H = (R * L + Zсумма) / ( p * g ) , где
R – потери на трение в прямом трубопроводе, Па/м. По результатам опытов сопротивление в прямом трубопроводе равно 100 – 150 Па/м.
L – общая длина трубопровода, м.
Zсумма – коэффициенты запаса для элементов трубопровода
Z = 1,3 – для фитингов и арматуры;
Z = 1,7 – для термостатических вентилей;
Z = 1,2 – для смесителей или кранов, предотвращающих циркуляцию.
p – плотность перекачиваемой среды. Для воды = 1000 кг/м3
g – ускорение свободного падения, 9,8 м/с2.
Как видите определить требуемый именно Вам напор не составит большого труда, если отнестись к этой задаче с требуемым терпением и вниманием.
Влияние монтажа на напор насоса.
Смонтировать насос, что может быть проще? Подключаем трубу к всасывающему патрубку, другую к напорному, подаем питание и вот можно пожинать плоды работы.
С первого взгляда монтаж не представляет из себя трудоемкий процесс, но если заглянуть глубже, то следует учесть ошибки, которые способны значительно сократить срок службы оборудования.
Наиболее распространенные ошибки монтажа:
диаметр трубопровода меньше диаметра всасывающего патрубка насоса. В этом случае увеличивается сопротивление во всасывающей магистрали, а как следствие уменьшение глубины всасывания насоса. Уменьшенный, по сравнению со всасывающим патрубком насоса, трубопровод не в состоянии пропустить тот объем жидкости на который рассчитан насос.
подключение к всасывающей ветке обычного шланга. Этот вариант не настолько критичен, при условии размещения насоса небольшой производительности в нижней точке трассы. В других случаях насос за счет разряжения во всасывающей полости, создаваемого рабочим колесом, сожмет шланг, значительно уменьшив его сечение. Подача насоса значительно уменьшится, а может и совсем прекратиться.Если вы решили подключить шланг к высокопроизводительному насосу, воспользуйтесь советом производителей насосов – используйте только гофрированный шланг
провисание трубы на горизонтальном участки или уклон в сторону от насоса на стороне всасывающего участка. При работе центробежного насоса необходимо, чтобы рабочее колесо постоянно работало в воде, т.е. рабочая камера насоса должна быть заполнена перекачиваемой средой. При провисании трубопровода или при отрицательном уклоне труб, жидкость из рабочей камеры выключенного насоса будет стекать в самую низкую точку трассы, а рабочее колесо будет крутиться в воздухе. Таким образом не будет движение среды в трубопроводе, а значит напор упадет до 0. большое число поворотов и изгибов в трубопроводе. Такой вариант монтажа приводит к увеличению сопротивления, а следовательно к уменьшению производительности плохая герметичность на всасывающем участке трубопровода. Плохая герметичность приводит к подсасыванию воздуха из окружающей среды в трубопровод, снижению напора и излишнему шуму при работе насоса.
www.nektonnasos.ru
При обустройстве водоснабжения и отопления загородных домов и дач одной из самых насущных проблем является подбор насоса. Ошибка в выборе насоса чревата неприятными последствиями, среди которых перерасход электроэнергии – самое простое, а выход из строя погружного насоса – самое распространенное. Самыми главными характеристиками, по которым необходимо выбирать любой насос, являются расход воды или производительность насоса, а также напор насоса или высота, на которую насос может подавать воду. Насос – не то оборудование, которое можно брать с запасом – «на вырост». Все должно быть выверено строго согласно потребностям. У тех, кто поленился произвести соответствующие расчеты и выбрал насос «на глазок», практически всегда бывают проблемы в виде отказов. В данной статье мы подробно остановимся на том, как определить напор насоса и производительность, предоставим все необходимые формулы и табличные данные. Также уточним тонкости расчетов циркуляционных насосов и характеристик центробежных насосов.
- Как определить расход и напор погружного насоса
- Расчет производительности/расхода погружного насоса
- Расчет напора погружного насоса
- Расчет мембранного бака (гидроаккумулятора) для водоснабжения
- Как рассчитать напор насоса поверхностного
- Как определить расход и напор циркуляционного насоса
- Расчет производительности циркуляционного насоса
- Расчет напора циркуляционного насоса
- Как определить расход и напор центробежного насоса
Как определить расход и напор погружного насоса
Погружные насосы обычно устанавливаются в глубокие скважины и колодцы, там, где самовсасывающий поверхностный насос не справится. Такой насос характерен тем, что работает полностью погруженным в воду, а если уровень воды опускается до критической отметки, то отключается и не включится, пока уровень воды не поднимется. Работа погружного насоса без воды «всухую» чревата поломками, поэтому необходимо подобрать насос с такой производительностью, чтобы она не превышала дебет скважины.
Расчет производительности/расхода погружного насоса
Производительность насоса не зря иногда называют расходом, так как расчеты данного параметра напрямую связаны с расходом воды в водопроводе. Чтобы насос был способен обеспечивать потребности жильцов в воде, его производительность должна быть равна или быть чуть больше расхода воды из одновременно включенных потребителей в доме.
Этот суммарный расход можно определить, сложив расходы всех потребителей воды в доме. Чтобы не утруждать себя лишними расчетами, можете воспользоваться таблицей примерных значений расходов воды в секунду. В таблице указаны всевозможные потребители, такие как умывальник, унитаз, раковина, стиральная машина и другие, а также расход воды в л/с через них.
Таблица 1. Расход потребителей воды.
После того как просуммировали расходы всех требуемых потребителей, необходимо найти расчетный расход системы, он будет несколько меньше, так как вероятность одновременного использования абсолютно всех сантехприборов крайне мала. Узнать расчетный расход можно из таблицы 2. Хотя иногда для упрощения расчетов полученный суммарный расход просто умножают на коэффициент 0,6 – 0,8, принимая, что одновременно будет использоваться только 60 – 80 % сантехприборов. Но данный способ не совсем удачен. Например, в большом особняке с множеством сантехприборов и потребителей воды могут проживать всего 2 – 3 человека, и расход воды будет намного меньше суммарного. Поэтому настоятельно рекомендуем воспользоваться таблицей.
Таблица 2. Расчетный расход системы водоснабжения.
Полученный результат будет реальным расходом системы водоснабжения дома, который должен покрываться производительностью насоса. Но так как в характеристиках насоса производительность обычно считается не в л/с, а в м3/ч, то полученное нами значение расхода необходимо умножить на коэффициент 3,6.
Пример расчета расхода погружного насоса:
Рассмотрим вариант водоснабжения дачного домика, в котором есть такие сантехприборы:
- Душ со смесителем – 0,09 л/с;
- Водонагреватель электрический – 0,1 л/с;
- Раковина на кухне – 0,15 л/с;
- Умывальник – 0,09 л/с;
- Унитаз – 0,1 л/с.
Суммируем расход всех потребителей: 0,09+0,1+0,15+0,09+0,1=0,53 л/с.
Так как домик у нас с садовым участком и огородом, не помешает добавить сюда поливочный кран, расход которого 0,3 м/с. Итого, 0,53+0,3=0,83 л/с.
Находим по таблице 2 значение расчетного расхода: значению 0,83 л/с соответствует 0,48 л/с.
И последнее – переводим л/с в м3/ч, для этого 0,48*3,6=1,728 м3/ч.
Важно! Иногда производительность насоса указывается в л/ч, тогда полученное значение в л/с необходимо умножить на 3600. Например, 0,48*3600=1728 л/час.
Вывод: расход системы водоснабжения нашего дачного домика составляет 1,728 м3/ч, поэтому производительность насоса должна быть больше 1,7 м3/ч. Например, подойдут такие насосы 32 ВОДОЛЕЙ НВП-0,32-32У (1,8 м3/ч), 63 ВОДОЛЕЙ НВП-0,32-63У (1,8 м3/ч), 25 SPRUT 90QJD 109-0.37 (2 м3/ч), 80 AQUATICA 96 (80 м) (2 м3/ч), 45 PEDROLLO 4SR 2m/7 (2 м3/ч) и др. Чтобы более точно определить подходящую модель насоса, необходимо рассчитать требуемый напор.
Расчет напора погружного насоса
Напор насоса или высота подъема воды рассчитывается по формуле, представленной ниже. Учитывается, что насос полностью погружен в воду, поэтому такие параметры, как перепад высот между источником воды и насосом, не учитываются.
Расчет напора скважинного насоса
Формула для расчета напора скважинного насоса:
Где,
Hтр – значение требуемого напора скважинного насоса;
Hгео – перепад высот между местом нахождения насоса и наивысшей точкой системы водоснабжения;
Hпотерь – сумма всех потерь в трубопроводе. Данные потери связаны с трением воды о материал труб, а также падением давления на поворотах труб и в тройниках. Определяется по таблице потерь.
Hсвоб – свободный напор на излив. Чтобы можно было комфортно пользоваться сантехприборами, данное значение необходимо брать 15 – 20 м, минимально допустимое значение 5 м, но тогда вода будет подаваться тонкой струечкой.
Все параметры измеряются в тех же единицах, в чем измеряется напор насоса, – в метрах.
Расчет потерь в трубопроводе можно рассчитать, изучив таблицу ниже. Обратите внимание, в таблице потерь обычным шрифтом указана скорость, с которой вода протекает по трубопроводу соответствующего диаметра, а выделенным шрифтом – потери напора на каждые 100 м прямого горизонтального трубопровода. В самом низу таблиц указаны потери в тройниках, угловых соединениях, обратных клапанах и задвижках. Естественно, для точного расчета потерь необходимо знать протяженность всех участков трубопровода, количество всех тройников, поворотов и клапанов.
Таблица 3. Потери напора в трубопроводе из полимерных материалов.
Таблица 4. Потери напора в трубопроводе из стальных труб.
Пример расчета напора скважинного насоса:
Рассмотрим такой вариант водоснабжения дачного дома:
- Глубина скважины 35 м;
- Статический уровень воды в скважине – 10 м;
- Динамический уровень воды в скважине – 15 м;
- Дебет скважины – 4 м3/час;
- Скважина расположена на удалении от дома – 30 м;
- Дом двухэтажный, санузел находится на втором этаже – 5 м высота;
В первую очередь считаем Hгео = динамический уровень + высота второго этажа = 15 + 5 = 20 м.
Далее считаем Hпотерь. Примем, что горизонтальный трубопровод у нас выполнен полипропиленовой трубой 32 мм до дома, а в доме трубой 25 мм. Наличествует один угловой поворот, 3 обратных клапана, 2 тройника и 1 запорная арматура. Производительность возьмем из предыдущего расчета расхода 1,728 м3/час. Согласно предложенным таблицам ближайшее значение равно 1,8 м3/час, поэтому округлим до этого значения.
Hпотерь = 4,6*30/100 + 13*5/100 + 1,2 + 3*5,0 + 2*5,0 + 1,2 = 1,38+0,65+1,2+15+10+1,2=29,43 м ≈ 30 м.
Hсвоб примем 20 м.
Итого, требуемый напор насоса равен:
Hтр = 20 + 30 + 20 = 70 м.
Вывод: учитывая все потери в трубопроводе, нам необходим насос, напор которого равен 70 м. Также из предыдущего расчета мы определили, что его производительность должна быть выше 1,728 м3/час. Нам подходят такие насосы:
- 80 AQUATICA 96 (80 м) 1,1 кВт – производительность 2 м3/час, напор 80 м.
- 70 PEDROLLO 4BLOCKm 2/10 – производительность 2 м3/час, напор 70 м.
- 90 PEDROLLO 4BLOCKm 2/13 – производительность 2 м3/час, напор 90 м.
- 90 PEDROLLO 4SR 2m/ 13 – производительность 2 м3/час, напор 88 м.
- 80 SPRUT 90QJD 122-1.1 (80м) – производительность 2 м3/час, напор 80 м.
Более конкретный выбор насоса уже зависит от финансовых возможностей хозяина дачи.
Расчет мембранного бака (гидроаккумулятора) для водоснабжения
Наличие гидроаккумулятора делает работу насоса более стабильной и надежной. К тому же, это позволяет насосу реже включаться для подкачки воды. И еще один плюс гидроаккумулятора – он защищает систему от гидравлических ударов, которые неизбежны, если насос мощный.
Объем мембранного бака (гидроаккумулятора) рассчитывается по такой формуле:
Где,
V – объем бака в л.
Q – номинальный расход/производительность насоса (или максимальная производительность минус 40%).
ΔP – разница между показателями давления включения и отключения насоса. Давление включения равно – максимальное давление минус 10%. Давление выключения равно – минимальное давление плюс 10%.
Pвкл – давление включения.
nmax – максимальное количество включений насоса в час, обычно равно 100.
k – коэффициент, равный 0,9.
Для произведения этих расчетов необходимо знать давление в системе – давление включения насоса. Гидроаккумулятор – незаменимая вещь, именно поэтому все насосные станции оснащены им. Стандартные объемы накопительных баков равны 30 л, 50 л, 60 л, 80 л, 100 л, 150 л, 200 л и более.
Как рассчитать напор насоса поверхностного
Самовсасывающие поверхностные насосы используются для подачи воды из неглубоких колодцев и скважин, а также открытых источников и баков запаса воды. Они устанавливаются непосредственно в доме или техническом помещении, а в колодец или другой источник воды опускается труба, по которой вода подкачивается до насоса. Обычно высота всасывания таких насосов не превышает 8 – 9 м, зато подавать воду на высоту, т.е. напор может быть 40 м, 60 м и более. Существует также возможность откачивать воду с глубины 20 – 30 м с помощью эжектора, который опускается в источник воды. Но чем больше глубина и удаление источника воды от насоса, тем больше падает производительность насоса.
Производительность самовсасывающего насоса считается точно так же, как и для погружного насоса, поэтому мы не будем еще раз заострять на этом внимание и сразу перейдем к напору.
Расчет напора насоса, расположенного ниже источника воды. Например, бак запаса воды находится на чердаке дома, а насос на первом этаже или в цоколе.
Где,
Нтр – требуемый напор насоса;
Нгео – перепад высот между местом расположения насоса и самой высокой точкой системы водоснабжения;
Нпотерь – потери в трубопроводе, связанные с трением. Рассчитываются точно так же, как и для скважинного насоса, только не учитывается вертикальный участок от бака, который расположен выше насоса, до самого насоса.
Нсвоб – свободный напор из сантехприборов, также необходимо брать 15 – 20 м.
Нвысота бака – высота между баком запаса воды и насосом.
Расчет напора насоса, расположенного выше источника воды – колодца или водоема, емкости.
В данной формуле абсолютно те же значения, что и в предыдущей, только
Нвысота источника – перепад высот между источником воды (колодцем, озером, копанкой, баком, бочкой, траншеей) и насосом.
Пример расчета напора самовсасывающего поверхностного насоса.
Рассмотрим такой вариант водоснабжения загородного дома:
- Колодец находится на удалении – 20 м;
- Глубина колодца – 10 м;
- Зеркало воды – 4 м;
- Труба насоса опущена на глубину 6 м.
- Дом двухэтажный, санузел на втором этаже – 5 м высота;
- Насос установлен непосредственно возле колодца.
Считаем Нгео – высота 5 м (от насоса до сантехприборов на втором этаже).
Нпотерь – примем, что наружный трубопровод выполнен трубой 32 мм, а внутренний – 25 мм. В системе есть 3 обратных клапана, 3 тройника, 2 запорных арматуры, 2 поворота трубы. Производительность насоса, который нам необходим, должна быть 3 м3/ч.
Нпотерь = 4,8*20/100 + 11*5/100 + 3*5 + 3*5 + 2*1,2 + 2*1,2 = 0,96+0,55+15+15+2,4+2,4=36,31≈37 м.
Нсвоб = 20 м.
Нвысота источника = 6 м.
Итого, Нтр = 5 + 37 + 20 + 6 = 68 м.
Вывод: необходим насос с напором 70 м и больше. Как показал подбор насоса с такой подачей воды, практически нет моделей поверхностных насосов, которые бы удовлетворяли требованиям. Имеет смысл рассмотреть вариант установки погружного насоса.
Как определить расход и напор циркуляционного насоса
Циркуляционные насосы используются в системах отопления дома для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя в системе. Такой насос также подбирается, исходя из требуемой производительности и напора насоса. График зависимости напора от производительности насоса является основной его характеристикой. Так как существуют одно-, двух- , трехскоростные насосы, то и характеристик у них соответственно – одна, две, три. Если насос имеет плавно изменяющуюся частоту вращения ротора, то таких характеристик множество.
Расчет циркуляционного насоса – ответственная задача, лучше ее доверить тем, кто будет выполнять проект отопительной системы, так как для расчетов необходимо знать точные теплопотери дома. Подбор циркуляционного насоса выполняется с учетом объема теплоносителя, который он должен будет перекачивать.
Расчет производительности циркуляционного насоса
Для выполнения расчетов производительности циркуляционного насоса отопительного контура необходимо знать такие параметры:
- Отапливаемая площадь здания;
- Мощность источника тепла (котла, теплового насоса или др.).
Если нам известна и отапливаемая площадь, и мощность источника тепла, то можно сразу переходить к расчету производительности насоса.
Где,
Qн – подача/производительность насоса, м3/час.
Qнеобх – тепловая мощность источника тепла.
1,16 – удельная теплоемкость воды, Вт*час/кг*°К.
Удельная теплоемкость воды – 4,196 кДж/(кг °К). Перевод Джоулей в Ватты
1 кВт/час = 865 ккал = 3600 кДж;
1 ккал=4,187 кДж. Итого 4,196 кДж = 0,001165 кВт = 1,16 Вт.
tг – температура теплоносителя на выходе из источника тепла, °С.
tх – температура теплоносителя на входе в источник тепла (обратка), °С.
Данная разница температур Δt = tг – tх зависит от типа отопительной системы.
Δt= 20 °С – для стандартных отопительных систем;
Δt = 10 °С – для отопительных систем низкотемпературного плана;
Δt = 5 – 8 °С – для системы «теплый пол».
Пример расчета производительности циркуляционного насоса.
Рассмотрим такой вариант системы отопления дома: дом площадью 200 м2, система отопления двухтрубная, выполнена трубой 32 мм, протяженность 50 м. Температура теплоносителя в контуре имеет такой цикл 90/70 °С. Теплопотери дома составляют 24 кВт.
Вывод: для системы отопления с данными параметрами необходим насос, обладающий подачей/производительностью более 2,8 м3/час.
Расчет напора циркуляционного насоса
Важно знать, что напор циркуляционного насоса зависит не от высоты здания, как было описано в примерах расчета погружного и поверхностного насоса для водоснабжения, а от гидравлического сопротивления в системе отопления.
Поэтому перед тем как посчитать напор насоса, необходимо определить сопротивление системы.
Где,
Нтр – требуемый напор циркуляционного насоса, м.
R – потери в прямом трубопроводе по причине трения, Па/м.
L – общая длина всего трубопровода отопительной системы для самого дальнего элемента, м.
ρ – плотность перетекаемой среды, если это вода, то плотность равна 1000 кг/м3.
g – ускорение свободного падения, 9,8 м/с2.
Z – коэффициенты запаса для дополнительных элементов трубопровода:
- Z=1,3 – для фитингов и арматуры.
- Z=1,7 – для термостатических вентилей.
- Z=1,2 – для смесителя или устройства, предотвращающего циркуляцию.
Как было установлено вследствие опытов, сопротивление в прямом трубопроводе примерно равно R=100 – 150 Па/м. Это соответствует напору насоса примерно 1 – 1,5 см на метр.
Определяется ветка трубопровода – самая неблагоприятная, между источником тепла и самой удаленной точкой системы. Необходимо сложить длину, ширину и высоту ветки и умножить на два.
L = 2*(a+b+h)
Пример расчета напора циркуляционного насоса. Данные возьмем из примера расчета производительности.
В первую очередь рассчитываем ветку трубопровода
L = 2*(50+5) = 110 м.
Нтр = (0,015 * 110 + 20*1,3 + 1,7*20)1000*9,8 = (1,65+26+34)9800=0,063= 6 м.
Если фитингов и других элементов будет меньше, то напор потребуется меньший. Например, Нтр = (0,015*110+5*1,3+5*1,7)9800=(1,65+6,5+8,5)/9800=0,017=1,7 м.
Вывод: для данной системы отопления необходим циркуляционный насос с производительностью 2,8 м3/час и напором 6 м (зависит от количества арматуры).
Как определить расход и напор центробежного насоса
Производительность/подача и напор центробежного насоса зависят от количества оборотов рабочего колеса.
Например, теоретический напор центробежного насоса будет равен разности напоров на входе в рабочее колесо и на выходе из него. Жидкость, поступающая в рабочее колесо центробежного насоса, движется в радиальном направлении. Это означает, что угол между абсолютной скоростью на входе в колесо и окружной скоростью равен 90 °.
Где,
Нт – теоретический напор центробежного насоса.
u – окружная скорость.
c – скорость движения жидкости.
α – угол, о котором шла речь выше, угол между скоростью на входе в колесо и окружной скоростью, равен 90 °.
Где,
β=180°-α.
т.е. значение напора насоса пропорционально квадрату числа оборотов в рабочем колесе, т.к.
u=π*D*n.
Действительный напор центробежного насоса будет меньше теоретического, так как часть энергии жидкости будет расходоваться на преодоление сопротивления гидравлической системы внутри насоса.
Поэтому определение напора насоса производится по следующей формуле:
Где,
ɳг – гидравлический КПД насоса (ɳг=0,8- 0,95).
ε – коэффициент, который учитывает количество лопаток в насосе (ε=0,6-0,8).
Расчет напора центробежного насоса, требуемого для обеспечения водоснабжения в доме, рассчитывается по тем же формулам, что были приведены выше. Для погружного центробежного насоса по формулам для погружного скважинного насоса, а для поверхностного центробежного насоса – по формулам для поверхностного насоса.
Определить требуемый напор и производительность насоса для дачи или загородного дома не составит труда, если подойти к вопросу с терпением и правильным отношением. Правильно подобранный насос обеспечит долговечность скважины, стабильную работу систему водоснабжения и отсутствие гидроударов, который являются главной проблемой выбора насоса «с большим запасом на глаз». Как результат – постоянные гидроудары, оглушительный шум в трубах и преждевременный износ арматуры. Так что не стоит лениться, просчитайте все заранее.
strport.ru
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