Повышенное давление воды в доме

Для водоснабжения на даче или коттедже используют водопроводные магистрали, колодцы или скважины, при этом подключение к центральному водопроводу гарантирует подачу воды с высоким качеством и стабильным напором. При индивидуальном водоснабжении нередко возникают проблемы, связанные с чистотой воды и малым напором в линии, поэтому домовладельцам полезно знать, как увеличить давление воды в частном доме из водопровода.

Не всегда давление в водопроводе понижается в процессе эксплуатации водоподающей магистрали и необходима его корректировка, иногда при подключении дополнительной сантехники, сооружении хозяйственных построек или увеличении этажности жилого здания, организации новых точек водозабора (полив, искусственный фонтан), требуются более высокие напорные параметры действующей линии.

Задачу повышения напора в водоподающей магистрали можно решить различными способами, для выбора оптимального варианта следует рассмотреть схему бытового водоснабжения с учетом характеристик источника и определить узлы, влияющие на напорные параметры.

Рис. 1 Схема автономного водоснабжения из скважины

Нормы и стандартные параметры давления

При эксплуатации водопровода в коммунальном жилье руководствуются строительными нормами и правилами СНиП 2.04.01-85 для внутренних развязок. При устройстве водоснабжения и его использовании домовладельцам могут быть полезны следующие указанные в них рекомендации по характеристикам и способам прокладки водопроводных магистралей:

• Для исключения механического повреждения водопровода из пластиковых труб его укладку следует осуществлять скрытым способом – под землей, в каналах, шахтах, штробах. Открытая укладка допустима для подвода воды к сантехническим приборам или в местах, где гарантированно исключено повреждение труб.
• Трубопровод должен выдерживать испытательное давление в 1,5 раза больше рабочего, не выше 6,8 бар. (атмосфер) для воды с температурой +20º С.
• Срок службы труб для холодной воды составляет не меньше 50 лет при температуре около +20º С и напоре от 4,5 бар, для горячего водоснабжения период эксплуатации – не меньше 25 лет при температуре +75º С.
• Рабочее давление в трубах в трубопроводе для бытового назначения – 6 бар, эти нагрузки должна выдерживать и арматура, в противопожарных системах параметр составляет около 10 бар.

СНиП 2.04.02-84 устанавливает нормы подачи для потребителей, являющихся жильцами коммунальных объектов, оптимальными считаются значения давления от 0,3 до 6 бар для холодной воды и 0,3 – 4,5 бара для горячей.

Понятно, что приведенные нормативы разработаны для многоквартирного жилья в коммунальном хозяйстве, при частном водоснабжении напор определяют расчетным путем. Оборудование выбирают с таким расчетом, чтобы например, котел и душ, ванная, сантехника и смесители, включенные одновременно, не вызывали резкое понижение напора.

Если в водозаборной системе не установлены электронасосы с автоматикой частотного регулирования скорости вращения вала, поддерживающие постоянное давление в системе водоснабжения, его рабочий диапазон для большинства индивидуальных жилых зданий находится в пределах 1 – 5 бар.

Данный параметр обеспечивает функционирование применяемого в доме санитарно-технического оборудования, бытовой техники (стиральные и посудомоечные машины), бойлеров и котлов отопления, максимальный напор позволяет проводить полив участков большой площади.

Рис. 2 Санитарная и бытовая техника, подключаемая к водопроводу – пример монтажной схемы

Возможные причины плохого давления в частной системе

Причин снижения давления или его отсутствия в работающей водопроводной линии дома с природным источником воды может быть множество, наиболее распространенными из них являются:

• Засоры. Опущенный в скважинный или колодезный источник насос во время работы может забиться песком или илом, в результате чего упадет объем перекачки и напор. Также из-за загрязнения трубопроводов, фильтров песка или тонкой очистки, уменьшается их пропускная способность и соответственно давление в линии.
• Утечки. Расположенный в скважине или под землей трубопровод в результате повреждения или разгерметизации стыковых соединений может пропускать воду – это также приведет к понижению давления.
• Поломки оборудования. При длительной эксплуатации всасывающих воду электронасосов происходит износ их основных деталей – рабочего колеса или винта, резинового поршня, приводящий к увеличению гидравлических потерь и соответственно уменьшению давления. Иногда штуцеры автоматических приборов (реле давления и сухого хода) забиваются грязью – это приводит к смещению порогов срабатывания и слабому наполнению расширительного бака. Нередко резиновая мембрана гидроаккумулятора теряет свою герметичность после разрыва или эластичность с течением времени – данный фактор способствует снижению напора в трубах.
• Поломки сантехнической арматуры. Распространенные причины низкого давления воды в водопроводе – поломки запорных и регулирующих кранов, которые в большом количестве устанавливаются в линию на выходе из источника водозабора, входе в дом и во внутридомовую сеть. Если шаровый кран в напорном трубопроводе в результате неосторожного обращения или других причин частично прикрывает канал, давление в системе будет понижено, аналогичная неисправность может произойти при некорректной работе обратного клапана, установленного на выходе погружного электронасоса.

Рис. 3 Схема подключения насосной станции до узла разводки

• Изменение параметров источника. Каждая скважина имеет ограниченный срок службы, если она устроена на песке, через некоторое время происходит ее заиливание, приводящее к снижению дебита, аналогичная проблема возникает и в колодцах. В результате электронасос при большом водопотреблении не обеспечивает подачу необходимых объемов, в источнике падает статический и динамический уровень водного столба, а в системе снижается давление.

В квартирах жилых зданий главная причина слабого потока – засорение труб известковым осадком и песком фильтров тонкой и грубой очистки, сантехнических приборов. Одной из частых причин низкого давления в кранах является забивание твердыми частицами сетки аэраторов, монтируемых на выходе смесительных изливов.

Как устранить причины низкого напора в частном водопроводе

Если дом подключен к центральной магистрали, коммунальное оборудование и автоматика обеспечивают постоянство напора по всей линии за исключением аварийных ситуаций. При индивидуальном водоснабжении хозяину придется самостоятельно решать вопросы поиска причин и устранения неполадок, при этом проблемы следует искать в работе оборудования из отдельных комплектующих (электронасос, автоматика, гидроаккумулятор), в сантехнической арматуре или в трубопроводе.

Рис. 4 Станция в кессонной яме

Проверка электронасоса и насосной станции

Для забора воды из колодцев и скважин применяют поверхностные или погружные электронасосы, наружные модели часто поставляются вместе с дополнительной автоматикой, закрепленной на одном каркасе, собранную конструкцию называют насосной станцией.

При снижении давления в водопроводе, которое измеряется вмонтированными в станцию или магистраль манометрами, проверяется работоспособность погружного или поверхностного электронасоса.

Существует три основных вида поверхностных и погружных насосных агрегатов, используемых в бытовом хозяйстве: центробежные, вибрационные и винтовые, первые являются наиболее распространенными и используются во всех насосных станциях, которые устанавливают в частных домах

Основной причиной выхода из строя или плохой работы центробежных электронасосов помимо заводского брака безответственных производителей является физический износ узлов при длительной эксплуатации. Особенно быстро проходит данный процесс в скважинных и колодезных источниках на песке, где твердые частицы выступают в качестве абразива, стирающего материал центробежного колеса, внутреннюю поверхность корпуса.

Это приводит к увеличению зазоров, повышающих гидравлическое сопротивление, и снижению эффективности (КПД) работы прибора. В результате износа деталей падает создаваемый устройством напор, единственный выход из положения – замена изношенных элементов новыми.

При использовании вибрационных моделей в колодцах и скважинах основной деталью, испытывающей абразивное воздействие песка, является резиновый дисковый поршень, при его истирании давление в линии падает. Но чаще всего сталкиваются с негативными последствиями вибраций, которые присутствуют при работе помпы – при длительных колебаниях наступает самоотвинчивание крепежных элементов корпуса, обратных клапанов и поршня, в результате чего помпа работает с малой эффективностью, подавая в воду с небольшим напором.

В этом случае насосы для устранения неполадок разбирают и устанавливают новые резиновые детали, под все гайки помещают пружинные шайбы, препятствующие их самоотвинчиванию.

Винтовые насосы имеет конструкцию, в которой всасывающий воду винт расположен в резиновой втулке, при работе с жидкостью, содержащей высокое количество песка, происходит истирание винта и эластичной вкладки, в результате чего падает напор. В этом случае также требуется разборка агрегата и замена изношенных деталей, обеспечивающая восстановление физических параметров устройства.

Рис. 5 Погружной насос – схема подключения

Если насосное оборудование не дает достаточное давление

Помимо некорректной работы насоса или его неисправности, снижение давления в системе или его отсутствие могут вызвать следующие факторы:

1. Низкое напряжение в сети электропитания. Данный фактор влияет на частоту вращения рабочих колес и винтов электронасосов, скорость перемещения поршня вибрационной помпы – в любом случае пониженное электропитание снижает производительность насосов и их основные характеристики: объем подачи и напор. Для нормализации работы используют стабилизатор напряжения.
2. Засорение фильтров электронасосов. Погруженные в колодец или скважину электронасосы за исключением вибрационных помп, всасывают воду через фильтры, размещенные в нижней или боковой части корпуса. В сильно заиленной среде происходит их забивание грязью, приводящее к снижению напора, аналогичным образом забиваются фильтры, размещенные на входе всасывающего патрубка поверхностной насосной станции. Для их очистки понадобится излечение электронасоса или патрубка из водозаборного источника.
3. Неправильная настройка автоматики. Все электронасосы для обеспечения индивидуального водоснабжения работают в автоматическом режиме, основным элементом автоматики является реле давления, задающее верхний и нижний пороги давления, при котором включается и отключается электронасос. В типовом реле заводские настройки соответствует показаниям 1,4 бар для порога включения и 2,8 бар для отключения электронасоса.
   При неисправности реле или его неверной настройке давление будет недостаточным, увеличивать его в системе можно простой подстройкой верхнего порога на требуемую величину, например до 3,5 бар. При этом электронасос будет нагнетать воду в установленный гидроаккумулятор до данного значения и при открывании кранов, включении сантехнического или бытового водопотребляющего электрооборудования, вода будет поступать потребителю с выставленным по реле напором.

Рис. 6 Установка и конструкция  фильтра грубой очистки

Проверка фильтров

Забивание фильтров грязью может стать причиной низкого давления, при использовании фильтров тонкой очистки их загрязнение можно определить визуально, в изделиях грубой очистки для фильтрации песка придется разбирать корпус. Для нормализации работы в фильтрах необходимо ставить новые картриджи, в модели для песка откручивают корпусную гайку и высыпают накопленный мусор.

Проверка напора во всех точках

Для определения давления в первую очередь нужно воспользоваться показаниями встроенных манометров насосной станции или узлов автоматики погружных электронасосов. Если напор стал меньше ранее показываемых значений, проверяют линию переносным манометром между точками разбора: у входа напорной трубы в скважину, колодец и у дома. Когда показания давления прибором на насосной станции имеют нормальное значение, а вода из кранов поступает с малым напором, следует пройти по дому с переносным манометром и промерить линию внутри помещений для определения ветви с возможной утечкой. Можно просто включить кран и определить по малой струе проблемный участок трубопровода.

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.

Если для водоснабжения используется поверхностная станция, можно произвести ее полную замену или расчет ее параметров для установки другого более мощного насоса, при этом также необходимо перенастройка порога срабатывания реле давления или его смена.

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).
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.