Конструкции регуляторов давления воды до 4 атмосфер

Устройство насосной станции

Насосные станции заводского изготовления полностью укомплектованы производителем и готовы к работе. Их основное предназначение – принудительная подача воды. Чтобы понять, как настроить насосную станцию, необходимо знать ее устройство.

Подобные механизмы работают по достаточно простой схеме. Внутри гидроаккумулятора имеется эластичная емкость, в которую с помощью насоса подается вода. Заполнение емкости водой приводит к давлению на другую часть гидробака, заполненную воздухом или газом. Когда давление достигает установленных значений, происходит выключение насоса. Забор воды из накопительной емкости приводит к снижению давления в системе и при достижении минимального показателя насос снова включается.

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.

Система подачи и распределения воды в многоэтажном доме

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.

Система водоснабжения частного дома

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.

Спринклер системы автономного пожаротушения

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.

Манометр показывает нормальное давление водоснабжения

• 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.

Чтобы знать, какое давление в трубах в любой момент, нужно установить на них манометры

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.

Типы редукторов и их особенности

Основные различия состоят в конструкции клапана. Он может быть поршневой или мембранный.

Поршневые редукторы более требовательны к качеству поступающей воды, это их основной недостаток. Уплотняющие кольца и прокладки быстро изнашиваются. Это приводит к течи из отверстия крышки корпуса пружинной камеры, а ещё хуже к медленному повышению выходного давления выше настроечного.

Этот недостаток компенсируется ремонтопригодностью и меньшей стоимостью, чем мембранные приборы. Хотя, где приобретать эти резинки, непонятно. Остаётся, как всегда заниматься, самоделкиным творчеством

В мембранных редукторах пружинная камера остаётся сухой. Сама мембрана более чувствительна, что позволяет производить регулировку более точно. Достоинство мембраны её недостаток. Предъявляются повышенные требования к качеству материала мембраны. Иначе её порвёт при первом же гидроударе. Добросовестные производители делают её из армированного EPDM. Материала известного у нас, как ТЭПК (Тройного Этилен Пропилен Каучука).

Принцип работы редуктора

Редуктор представляет собой обычный клапан с пружинным приводом. В действие он приводится при достижении определенной отметки давления в водопроводе. За счет регулирования ширины открытия клапана как раз и нормализуется давление.

Схематическое изображение регулятора. Внутри — пружина, которая и регулирует степень закрытия заслонки клапана

Устанавливают редуктора в следующих случаях.

1. Слишком низкое давление воды в водопроводе. Струя из смесителя получается очень слабой, что вызывает определенный дискомфорт при его использовании (или же ванну приходится набирать слишком долго). В таком случае систему с редуктором дополняют помпой, которая увеличивает скорость водотока. Ещё при низком напоре воды может не работать стиральная машина типа «автомат»: при слишком слабом течении порошок не вымывается полноценно из лотка.

Типы водопроводных систем, нуждающихся в стабилизации

Нестабильный напор воды. При открытии крана получается мощная струя, которая спустя 5 – 10 секунд существенно ослабевает. Отрегулировать водоток оптимальной температуры (смешивая горячую и холодную воду) в таком случае затруднительно. Редуктор позволяет решить эту проблему.

Слишком высокий напор в водопроводе. Чаще всего с таким явлением сталкиваются жители первых этажей домов большой этажности. Если в подъезде всего один стояк, то завышенное давление делается для того, чтобы обеспечить водой верхние этажи.

О сильном напоре воды

Также редуктора устанавливают для защиты приборов, подключаемых непосредственно к водопроводу: бойлеры, стиральные машины, проточные водонагреватели, посудомоечные машины, гидромассажные боксы.

Стрелка указывает направление движения воды. Если установить его неправильно, то редуктор будет работать как запорный клапан

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

Как работает мембранный регулятор давления воды до себя

Устройство регулятора давления воды до себя сложнее, чем работающего по принципу после себя. Он состоит из (см. рис):

• A – Вход клапана;
• B – Выход клапана;
• C – Патрубок от входа клапана к пилотному регулятору;
• D – Патрубок от мембранной камеры к выходу клапана;
• E – Пилотный регулятор;
• F – Мембранная камера;
• G – Запорный диск.

Устройство регулятора давления воды до себя.

Принцип работы регулятора давления воды до себя можно разделить на два этапа: повышение давления и понижение. Когда давление на входе клапана повышается, происходит следующее:

1. Вода по патрубку из входа в клапан поступает в пилотный регулятор, где давит на пружину;
2. Пилотный регулятор открывает отверстие между мембранной камерой и патрубком к выходу из клапана;
3. Вода выходит из мембранной камеры, пружина оттягивает запорный диск;
4. Давление на входе в клапан понижается.

При понижении давления на входе в клапан происходит следующее:

1. Вода из пилотного регулятора возвращается по патрубку ко входу в клапан;
2. Пружина пилотного регулятора разжимается и открывается отверстие между мембранной камерой и патрубком ко входу в клапан;
3. Мембранная камера наполняется водой и запорный диск перекрывает отверстие;
4. Давление на входе в клапан повышается.

Принцип действия редуктора давления воды до себя.

Когда нужно ставить редуктор давления воды

Установить редуктор целесообразно в следующих случаях:

1. Очень маленький напор воды в системе водоснабжения. В этом случае низкое водяное давление может привести к отказу некоторых бытовых приборов, например, машинки-автомата. Да и ванна будет набираться в течение длительного времени, что приведет к дискомфорту, тем более, если человек спешит на работу. Решить такую неприятную ситуацию поможет редуктор с помпой, которая значительно увеличивает скорость потока воды.
2. Постоянно меняющееся давление воды. Ситуация случается довольно-таки часто. При открытии вентиля напор воды -одной интенсивности, а через несколько секунд он ослабевает. В этом варианте отрегулировать нужную температуру воды практически невозможно.
3. Мощный напор воды. Такая проблема обычно возникает в квартирах, расположенных на 1-м этаже в многоквартирных домах. Высокое давление воды необходимо, чтобы она доходила до верхних этажей. Но у жителей, проживающих внизу, могут возникнуть аварийные ситуации, например, лопнуть соединительные детали водопровода и возникнуть протечка.

Кроме регулирования напора воды редуктор давления также защищает от поломок бытовые приборы, подключенные к водопроводной сети: бойлеры, водонагреватели, посудомоечные машины, душевые кабины и т.п.

Как увеличить давление воды в частном доме из водопровода

При использовании автоматики в линии водоподачи задача упрощается — напор можно поднять подстройкой верхнего порога срабатывания реле давления, при котором оно отключает электронасос.

Помимо элементарной подстройки реле, можно добиться повышения напора более трудоемкими способами, если наполнение системы происходит слишком долго.

Рис. 7 Повысительные циркуляционны электронасосы для усиления слабого напора воды

Дополнительный центробежный насос

Задачу создания высокого напора можно разделить между насосами, для этого промышленностью выпускается широкий ряд бытовых повысительных насосов центробежного принципа действия, подключением которых в магистраль можно добиться увеличения скорости потока и соответственно повышения давления. Такие модели устанавливают в разрыв трубопровода с помощью распространенных резьбовых фитингов-американок.

Нужно следить, чтобы корпус был установлен с соблюдением указанного в инструкции положения (нарушение данного требования может стать причиной автоматического прекращения гарантийных обязательств), при котором направление подачи жидкости совпадает с размещенной на корпусе стрелкой. Устройство может работать в ручном или автоматическом режиме, последний вариант предпочтительнее, он включает в себя датчик протока, врезаемый в трубопровод вместе с электронасосом подкачки.

При включении кранов датчик протока реагирует на движение воды и замыкает цепь питания электронасоса, который включается и вращением своего рабочего колеса увеличивает скорость движения жидкости по трубам, повышая давление. Выбор модели осуществляют с учетом ее напорных характеристик, мощности в ваттах (Вт.), цены, считается, что наиболее высокую стоимость имеет насос для повышения давления от Grundfos.

Рис. 8 Насос для повышения давления — пример монтажа

Частичная переделка системы водоснабжения

Если при монтаже системы водоснабжения использовался недостаточно мощный погружной насос, добиться увеличения давления можно сменой на более сильную погружную помпу. После установки такого агрегата понадобится замена предыдущих реле давления и сухого хода на модификации с более высокими пределами срабатывания.

Еще одним кардинальным способом решения проблем слабого напора является снижение гидравлического сопротивления линии, для этого монтируют напорный трубопровод большего диаметра от источника до дома. Переделка позволяет индивидуально поднять водопроводом воду на большую высоту.

Рис. 9 Погружные электронасосы для водозабора из колодца

Установка гидроаккумулятора

Гидроаккумулятором называют устройство, которое накапливает воду в резиновой мембране, расположенной в прочном металлическом корпусе, гидробак является обязательным элементом любой автоматической системы водоснабжения. Установка гидроаккумулятора в случае, когда в самостоятельно собранной магистрали давление слишком мало, помогает частично решить проблемы слабого напора. Ведь принимая воду в бак большой емкости, ее масса давит на трубопровод с большей силой.

После включения насос заполняет бак более длительный период, а при открывании кранов высокий напор сохраняется долгое время, пока вода не стечет до нижнего порога срабатывания реле, которое включит электронасос.

Еще несколько советов, как увеличить давление воды в водопроводе

Любые расчеты при монтаже системы водоподачи определяют ее гидравлическое сопротивление, а давление в системе рассчитано только на его преодоление. Поэтому логично предположить, что увеличенный напор можно получить за счет уменьшения сопротивления линии, для этого необходимо соблюдать следующие рекомендации:

1. Систему стараются монтировать с минимальным количеством изгибов (отводов), запорной и регулирующей арматуры, увеличивающей сопротивление.
2. Для трубопровода лучше использовать гидравлически гладкие трубы из полимерных материалов (ПНД трубу).
3. Диаметр труб выбирают не менее 1 дюйма для улучшения гидравлических показателей.

Рис. 10 Устройство гидроаккумулятора

Распространенная бытовая проблема в индивидуальном водоснабжении, когда напор слишком мал, легко может быть решена своими руками одним из многочисленных способов. Способы решения включают в себя перенастройку автоматики, установку объемного гидроаккумулятора, замену насосного оборудования или подключение насоса подкачки, изменение конфигурации трубопровода.

Способы устранения неисправностей

Работы по устранению неполадок могут быть простыми и сложными. В первом случае бывает достаточно заменить картриджи в фильтре и устранить протечки. Второй вариант предполагает выполнение дальнейших мероприятий, если простые меры не дали результата

В этом случае важно знать, как настроить гидрофор.

К более сложным действиям по устранению неполадок в работе насосного оборудования относится настройка давления в гидробаке и регулировка реле давления. При этом необходимо знать, какое давление должно быть в станции водоснабжения.

Существует несколько неполадок в работе бытовой насосной станции, которые можно попытаться устранить самостоятельно.

Регулировка устройства

Многие хозяева задаются вопросом, как отрегулировать регулятор давления воды в квартире. Эту задачу можно легко выполнить своими руками. Большинство устройств выпускаются с предустановленной настройкой. Согласно этому давление в них составляет 3 бар. Но, при необходимости можно снизить или увеличить этот параметр самостоятельно.

Для выполнения настройки может понадобиться гаечный ключ или широкая отвертка. Выбор инструмента зависит от модели редуктора. Конечно, в современных устройствах настройка выполняется вручную без использования каких-либо дополнительных инструментов.

Регулировка редуктора давления воды в квартире осуществляется при закрытых кранах. В нижней части устройства есть установочная головка, которая и отвечает за регулировку напора жидкости в трубопроводе. Если давление нужно увеличить, то головка вращается по часовой стрелке. В ином случае вращающие движения выполняется против часовой стрелки.

Одно полное вращение головки позволяет изменить давление на 0,5 бар. Это будет заметно по движению стрелки. Таким образом, выполняется регулировка регулятора давления воды в квартире. Работу можно легко выполнить своими руками.

Для чего нужен гидробак в системе

Мембранный бак представляет собой металлическую емкость, внутри которой располагается резиновая груша для сбора воды. В процессе работы пространство между резиновой грушей и стенками накопительной емкости заполняется воздухом.

В некоторых моделях насосного оборудования гидробак состоит из двух отсеков, разделенных мембраной. Один отсек наполняется водой, в другой отсек накачивают воздух.

Увеличение объема воды в устройстве приводит к повышению давления воздуха, которое выталкивает воду из накопительной емкости. Такая система работы поддерживает постоянный напор воды даже во время остановки работы насоса.

Гидробаку необходим постоянный осмотр и обслуживание, в частности рекомендуется регулярно удалять воздух из груши. Дело в том, что вместе с водой в нее могут попадать мельчайшие воздушные пузырьки, которые постепенно накапливаются внутри груши. В результате полезный объем внутри нее начинает уменьшаться. Удаление воздушных пузырьков осуществляется через специальный клапан, который может располагаться в верхней части большого гидроаккумулятора. Если емкость маленькая, то нужно отключить оборудование от сети электропитания и несколько раз слить воду и залить снова.

Принципы работы регулятора давления воды

Производители выпускают несколько типов устройств, созданных для регулировки водного давления.

Рассмотрим существующие виды редукторов подробнее. И начнем с поршневого регулятора.

Поршневой

Ключевым достоинством считается простота конструкции. Контроль давления осуществляется при помощи компактного подпружиненного поршня, уменьшающего или увеличивающего размер отверстия и за счет этого выравнивающего давление в трубопроводе.

Параметр гидродавления на выходе регулируется за счет сжатия или расслабления пружины, обусловленного вращением регулирующего винта.

Главный минус использования таких устройств состоит в необходимости осуществлять предварительное очищение воды, поскольку поршень интенсивно засоряется и в результате перестает работать.

Этот недостаток учитывает большинство крупных производителей, комплектующих свои приборы фильтрами. Диапазон давления находится в пределах 1-5 атмосфер.

Мембранный

Еще одна популярная разновидность регулятора давления воды – мембранная. Преимущество таких изделий заключается в высоком уровне надежности. Это неприхотливые приборы, обладающие высокой пропускной способностью. Главным элементом таких редукторов является подпружиненная мембрана, она находится в автономной камере, которая абсолютно герметична. Уровень сжимания пружины, отражается на маленьком клапане, увеличивающем или снижающем пропускную способность регулятора.

У приборов мембранного типа отсутствуют явные недостатки, они считаются самыми надежными и производительными.

Проточный

Спросом пользуются и редукторы проточного типа.

Ключевая особенность таких регуляторов заключается в полнейшем отсутствии мобильных деталей, за счет чего повышается их надежность.

Давление стабилизируется по внутреннему лабиринту, протекая сквозь который, потоки воды утрачивают скорость. Выходя наружу, водные массы соединяются в общий поток и движутся медленно.

Минус такого прибора состоит в потребности устанавливать на выходе еще один редуктор.

Трехлинейный регулятор давления

Регулятор имеющий помимо входного и выходного каналов еще и дополнительный – для сброса воздуха при критическом повышении давления называют трехлинейным.

Конструкция этого регулятора отличается от конструкции двухлинейного наличием отверстия в мембране, которое открывается в случае если давление превысит критическую величину. В обычных условиях регулятор работает также как и двухлиненый.

Если давление на выходе возрастает до значения, достаточного чтобы переместить мембрану в крайнее верхнее положение и открыть канал сброса. Газ через этот канал отправляется в атмосферу. Давление в отводимой линии снижается до тех, пока усилия пружины не будет достаточно чтобы закрыть канал сброса.

Так как сброс избыточного давления осуществляется в атмосферу, трехлинейные регуляторы представленной конструкции используют для регулирования давления воздуха.

Таким образом, принцип действия регулятора давления газа, схож в принципом действия гидравлического редукционного клапана, показанном на видео.

//www.youtube.com/embed/oZoeeL1Zulw

Лучшие модели редукторов для системы водоснабжения

В настоящее время на рынке регуляторов давления представлен большой выбор устройств, отличающихся по техническим характеристикам, стоимости и компании их выпускающей (бренду производителя).

Наибольшей популярностью среди пользователей пользуются модели следующих компаний

Корпорации «Honeywell» (США)

В линейке товаров из группы редукторов давления представлены несколько серий подобных устройств, такие как: серия D04FM и D06F, D06FN, D06FН.

Серия D04FM – это регуляторы бытового использования. Корпус выполнен из латуни с резьбовым соединением для включения в водопроводную сеть, диаметром 1/2″ и 3/4″. В моделях предусмотрен патрубок для установки манометра. Прибор может работать в водопроводных сетях, трубопроводах со сжатым воздухом и азотом. Основные технические характеристики:

• температура рабочей среды – до 70 °С;
• максимальное давление 16 бар;
• регулировка давления – от 1,5 до 6,0 бар;
• количество ступеней очистки – 1.

Это эконом-вариант устройство.

Серия D06F – устройства бытового применения. Корпус выполнен из латуни с резьбовым соединением, в конструкции предусмотрен сетчатый фильтр и диафрагма армированная волокном. Модели выпускаются диаметром 1/4″, 1/2″, 3/4″, 1″ и 2″.

Основные технические характеристики:

• температура рабочей среды – до 40 °С;
• максимальное давление 16 бар;
• регулировка давления – от 1,5 до 6,0 бар;
• количество ступеней очистки – 1.

Серии D06FН и D06FN могут применяться в сетях бытового, промышленного и коммерческого назначения, в водопроводных сетях и в сетях с прочими неагрессивными жидкостями, а также со сжатым воздухом и азотом. Модели данной серии оснащены ручкой для регулировки давления, а также встроенным фильтром. Приборы выпускаются диаметром 1/4″, 1/2″, 3/4″, 1″ и 2″.

Основные технические характеристики:

• температура рабочей среды – до 70 °С;
• максимальное давление 25 бар;
• регулировка давления – от 1,5 до 12,0 бар, для серии D06FН и 0,5 – 2,0 – для серии D06FN;
• количество ступеней очистки – 1.

Продукция корпорации «Honeywell» выпускается в разных странах мира и отвечает всем требованиям, предъявляемым к ней. Редуктор давления воды «Honeywell» – это надежность и безопасная эксплуатации на весь период использования.

Модель РД-15

Выпускает целый ряд производителей в России. Это бюджетный вариант подобных изделий, который достаточно широко используется пользователями при установке во внутриквартирных сетях. Основные технические характеристики модели:

• диаметр – 1/2″;
• рабочее давление – 1,0 бар;
• предел регулировки давления – 40,0%;
• максимальное давление – 4,0 бар.

Модель мембранного типа, корпус выполнен из латуни. Неприхотливая в эксплуатации, одним из достоинств является низкая стоимость.

(Италия).

В линейке товаров, выпускаемых компанией, представлена широкая группа регуляторов для систем водоснабжения, выполненных из латуни и хромированной стали.

Модели выполняются с внутренним и наружным резьбовым соединением диаметром 1/4″, 1/2″, 3/4″, 1″, 1 1/4″, 1 1/2″ и 2″. Некоторые модели оснащены манометром. Основные технические характеристики:

• температура рабочей среды – до 70 °С;
• максимальное давление 25 бар;
• регулировка давления – от 1,0 до 6,0 бар.

Редукторы давления воды «FAR» – это оптимальное соотношение цены и качества.

Группы (Италия-Россия).

Среди товаров группы «регуляторы давления воды», представлены модели поршневого и мембранного типа, оснащенные манометром и без него, а также со встроенным фильтром.

Модели выпускаются с различным условным проходом и техническими характеристиками. Регуляторы давления VALTEC получили достаточно широкое распространение в России и странах СНГ благодаря своей надежности и хорошим эксплуатационным показателям.