Давление в трубах водоснабжения: 10 актуальных вопросов и ответов

Штатное давление в системе ХВС

Тема этой статьи — давление воды в водоснабжении. Нам предстоит ответить на ряд часто задаваемых вопросов, так или иначе связанных с напором воды  в водопроводе. Итак, приступим.

Норма

1. Каковы нормальные параметры давления водоснабжения?

Ответ найдется в своде правил СП 30.13330.2012,  регламентирующем проектирование и сооружение внутренних водопроводов. Максимальное давление в точке водоразбора (в том числе на нижних этажах здания) не должно быть выше 4,5 атмосфер.

Нормативный документ, регламентирующий параметры водоснабжения

Однако: если здание возводится в условиях сложившейся застройки, допустимый максимум увеличивается до 6 кгс/см2.

Минимальное давление должно соответствовать спецификации используемых сантехнических приборов. Если проектировщики не располагают соответствующими данными, минимум давления устанавливается равным 2 атмосферам.

Справка: большая часть сантехнической и бытовой техники работает при давлении в водопроводе не менее 0,3 атмосфер (соответствует напору водяного столба в 3 метра). Поэтому именно это значение можно считать фактически допустимым минимумом.

Проточный водонагреватель от израильской компании Atmor. Рабочее давление 0,3-7 кгс/см2

Между тем в реальном мире

2. Каково фактическое давление в сетях водоснабжения?

Вот результаты проводившихся автором статьи за десятилетие  работы сантехником измерений (время — 1990-е — 2000-е годы):

• В водомерных узлах, отвечающих за холодное водоснабжение давление, варьировалось от 1,5 атмосфер в пиках водоразбора до 4 атмосфер глубокой ночью;
• Подкачки — насосы повышающие давление в водоснабжении — поднимали давление ХВС до 6-10 атмосфер;
• Давление воды в горячем водоснабжении (открытая схема теплоснабжения, подача ГВС непосредственно из тепловой сети) держалось в пределах 3 — 6,5 атмосфер.

Показания манометров в элеваторном узле с ГВС

Любопытно: при подаче горячей воды из теплотрассы температура и давление воды в водоснабжение зависят не только от ее параметров, но и от того, с какой нитки включено ГВС. Во время отопительного сезона на подаче держится 5-7 атмосфер при температуре 65-150 градусов, на обратном трубопроводе — 3-4 атмосферы при 40-70 градусах. При температуре подачи свыше 75°С, ГВС должно переключаться на обратку.

Температурный график теплосети

3. Возможны ли более существенные превышения нормативных параметров давления?

К сожалению, да.

Приведем несколько примеров таких сценариев:

• Каждую весну, когда на теплотрассах проводится испытание гидравлическим давлением, водоснабжение должно отключаться. Если это по какой-то причине (неисправность арматуры, человеческий фактор) не сделано, система ГВС тоже подвергнется испытаниям 10-12 атмосферами;

Испытания повышенным давлением позволяют найти требующие замены участки теплотрасс

• Если быстро заполнить предварительно сброшенный контур водоснабжения с открытыми водоразборными кранами, в момент вытеснения из него воздуха произойдет гидроудар — скачок давления, обусловленный инерцией потока воды в трубах. Автору известны случаи, когда гидроудары срывали радиаторы отопления со стальных подводок и разрывали гибкие подводки к смесителям;

На центральном горячем водоснабжении с подачей воды из элеваторного узла мы настоятельно советуем использовать только металлические подводки

• То же самое произойдет, если мгновенно перекрыть запорную арматуру в циркуляционной системе ГВС. Инерция потока приведет к мгновенному скачку давления на его фронте.

Справка: циркуляционными системами ГВС оснащается большая часть жилых домов, построенных после середины 1980-х. Циркуляция обеспечивает мгновенную подачу горячей воды при ее разборе и непрерывный нагрев полотенцесушителей, размыкающих собой стояки.

Признак циркуляционного ГВС — два розлива горячей воды

4. С чем связано понижение давления в водоснабжении?

С изменениями водоразбора в соседних квартирах или зданиях при ограниченной пропускной способности магистрального водопровода, розлива водоснабжения (горизонтальной трубы, разводящей воду по стоякам), стояка или подводки к отдельным приборам.

Пропускная способность труб может быть недостаточной вследствие:

• Увеличения количества потребителей (строительства новых зданий, магазинов, предприятий и т.д.);

Каждый строящийся дом увеличивает нагрузку на сеть водоснабжения

• Неправильно выполненного гидравлического расчета трубопровода;
• Неисправностей запорной арматуры (упавших щечек задвижки, оторванного клапана винтового вентиля и т.д.);
• Не полностью открытой запорной арматуры на любом участке сети водоснабжения;
• Попадания в сеть водоснабжения мусора (камней, песка и т.д.). В практике автора был случай, когда из розлива ХВС был извлечен крупный деревянный чопик — очевидно, попавший туда при ремонте магистрального водопровода и прошедший водомерный узел со снятым счетчиком через обводную линию;
• Зарастания стальных труб. Их внутреннее сечение постепенно снижается из-за отложений ржавчины и извести: водопроводная вода несет в себе большое количество минеральных солей, вымытых ей из грунта. Проблема характерна преимущественно для холодной (питьевой) воды.

Стальные трубы после десяти лет на холодной воде

Любопытно: зарастание приводит к уменьшению пропускной способности труб не только из-за уменьшения внутреннего сечения, но и из-за увеличения так называемого коэффициента шероховатости. Вслед за ним растет гидравлическое сопротивление водопровода.

Узнать больше о давлении в трубах и проверке прочности различных труб Вы сможете из этого видео.

Проблемы и решения

Теперь давайте попробуем разобраться, что делать, если обеспечивающее водоснабжение давление в сети или автономной системе далеко от штатных значений.

Гидроудары

5. Как устранить перепады давления водоснабжения вследствие гидроударов (см. Из за чего возникает гидроудар)?

Соответствующая арматура так и называется — гаситель гидроударов. Она устанавливается на вводе водоснабжения (при коллекторной разводке воды — на коллекторе), и выполняет роль демпфера.

Гаситель гидроударов (под манометром)

Ту же функцию может выполнить любой мембранный бачок — гидроаккумулятор или расширительный бак.

Устройство мембранного бачка

Низкое давление

6. Если в многоквартирном доме центральное водоснабжение — как увеличить давление воды в нем?

Пригласив представителей жилищной организации для составления акта об отсутствии или низком напоре воды. Проблема всегда проявляется в пиках разбора воды — утром (7-9 часов) и вечером (18-23 часа).

На основании акта вы можете потребовать перерасчета за коммунальные услуги. Жилищники и поставляющие воду организации относятся к такой практике очень болезненно, и проблема обычно решается ими в кратчайшие сроки.

Подсказка: для локализации проблемы проводятся контрольные измерения давления в разных точках системы водоснабжения — в колодцах «Водосети», в водомерном узле, на сбросниках отдельных стояков.

Контрольный замер давления в водомерном узле

Как именно обеспечивается соответствующее нормативным значениям давление в холодном водоснабжении:

• Регулировкой, ремонтом или заменой запорной арматуры;

Замена задвижки на магистральном водопроводе

• Прочисткой проблемного участка сети водоснабжения. Обычно она выполняется по старинке, самым примитивным способом — в розливе или стояке сваркой вырезается окно, через которое труба прочищается жесткой стальной проволокой. При достаточном финансировании практикуется химическая промывка: водопровод заполняется раствором щелочи, растворяющим отложения;

Результат химической промывки

• Заменой участка сети водоснабжения или (в наиболее запущенных случаях и при выделении достаточного бюджета) полной заменой системы ХВС и/или ГВС;

Стальные розливы и стояки заменяются  современными полимерными трубами

• Кроме того, при низком напоре в магистрали в домах (или в отдельных строениях, обслуживающих группу домов) устанавливаются подкачки — насосы повышения давления для водоснабжения. Подкачка может работать круглосуточно, или включаться по графику, компенсируя падение напора при большом водоразборе.

Подкачка в подвале жилого дома

7. Как решить проблему низкого напора или периодического отсутствия воды в частном доме?

В отличие от городской квартиры, в коттедже есть возможность своими руками установить накопительную емкость для воды объемом в несколько сотен или даже тысяч литров.

Полиэтиленовые емкости для питьевой воды

Вода из нее может подаваться самотеком (при установке бака на чердаке или в мансарде) или насосом.

Вот варианты реализации обеих схем:

Изображение	Описание схемы
Водоснабжение из накопительного бака с самотечным водопроводом	За наполнение бака при достаточном напоре воды отвечает поплавковый клапан — такой же, какие используются в бачках унитазов. На выходе бака ставится шаровый кран: он позволит отключить воду, не осушая бак. Обратные клапаны исключают слив воды из емкости в магистральный водопровод и наполнение бака через выходной патрубок. Емкость должна быть поднята как минимум на 3 метра над верхней точкой водоразбора в доме.
Водоснабжение из накопительного бака с насосной станцией	На выходе бака устанавливается насосная станция — центробежный насос с реле давления и гидроаккумулятором. Причины, по которой нужно ставить мембранный бачок на  водоснабжение — постоянное давление при включении/выключении насоса и экономия его ресурса (прибор не будет включаться при незначительном расходе воды) в случае наличия гидроаккумулятора. Обратные клапаны предотвращают наполнение емкости через выходной патрубок и сброс воды в водопровод при работе насоса.

Несколько слов о преимуществах и недостатках обеих схем:

• Емкость с самотечным водопроводом делает систему водоснабжения энергонезависимой. Если у вас часто выключают свет, вам не придется проводить долгие часы не только без электроэнергии, но и без воды;
• С другой стороны, ограниченный высотой дома напор обеспечит минимальную комфортабельность пользования водой. После повышения давления станцией водоснабжения принимать душ или мыть посуду гораздо удобнее;
• Установка бака на чердак подразумевает, что тот должен отапливаться. Отопление практически неиспользуемого помещения влечет за собой дополнительные расходы, и немалые;

Холод может стать серьезной проблемой для водоснабжения дома

• Наконец, объем накопительной емкости на чердаке будет ограничен прочностью перекрытия. Если повышение давления в водоснабжении обеспечивается насосом, емкость можно установить на прочное основание в цокольном или подвальном этаже.

Несущая способность чердачного перекрытия ограничивает размеры бака

Обратите внимание: тем самым мы решаем проблему обогрева. Благодаря контакту с грунтом ниже уровня промерзания  температура в подвале круглый год держится выше нуля даже без отопления помещения.

Стабильная круглый год температура в подвале снимает проблему обогрева емкости

8. Какое давление в станции водоснабжения считается нормой?

Обычно насос включается при 1,5 кгс/см2 и выключается при 4,5 кгс/см2. Многие  насосные станции позволяют настроить эти параметры.

На фото — настройка реле давления

Важная инструкция: давление накачки гидроаккумулятора должно быть незначительно (на 0,2 кгс/см2) выше давления включения насоса: в этом случае тот будет запускаться до расхода всего объема воды из мембранного бака, не допуская перебоев в подаче воды.

Высокое давление

9. Почему растет давление в трубопроводах горячего водоснабжения с автономным нагревом воды в бойлере?

Вследствие теплового расширения. Дело в том, что холодная вода подается в бойлер снизу, и при сбросе магистрали водоснабжения он будет осушен.

Устройство бойлера

Осушение бака бойлера означает не только потерю потраченной на нагрев энергии, но и большую вероятность перегрева ТЭНов с их последующим выходом из строя. Чтобы предотвратить сброс воды, на входе бойлера устанавливается обратный клапан.

А теперь давайте представим себе, что произойдет после заполнения бака и включения ТЭНа. Вода начинает нагреваться и, в полном соответствии с законами физики,  расширяться. Поскольку это происходит в замкнутом объеме, рост давления будет неизбежным и очень быстрым: как известно, жидкости практически не сжимаются.

Рост объема воды при нагреве

Проблема решается двумя способами:

• При небольшом объеме бойлера после обратного клапана на его входе ставится предохранительный. При росте давления он просто-напросто сбрасывает избыток воды в дренаж;

Предохранительный клапан в обвязке электрического бойлера

• Если бойлер имеет объем 150 и более литров, потеря воды при срабатывании предохранительного клапана становится накладной. В этом случае следует установить мембранный бак на горячее водоснабжение: давление станет расти гораздо медленнее, поскольку воздушный отсек расширительного бачка исполнит роль демпфера.

Мембранный бачок на подводке к бойлеру

Обратите внимание: максимальное давление в расширительном бачке горячего водоснабжения зависит от соотношения объемов самого бачка и бойлера. Обычно они соотносятся как 1:10.

10. Как понизить чрезмерно высокий напор на центральном водоснабжении?

Установить на водоснабжение клапан давления (он же — редуктор). Арматура монтируется на вводах ХВС и/или ГВС, перед первым сантехническим прибором, и ограничивает напор в водопроводе максимально допустимыми 60 метрами (6 кгс/см2) — или любым другим значением по выбору владельца.

Редуктор с манометром

Любопытно: автор неоднократно сталкивался с тем, что жильцы домов при чрезмерно высоком напоре в водопроводе прикрывали вентиля на подводках. Как несложно догадаться, при частично закрытом вентиле уменьшится лишь максимальный расход воды. Давление в подводке будет падать только на время водоразбора.

Краны на подводках регулируют проходимость, но никак не давление

Заключение

Надеемся, что нам удалось ответить на все вопросы читателя. Узнать больше о том, каким должно быть центральное водоснабжение — давление и температура воды — вам поможет видео в этой статье. Успехов!