Provozní tlak ve vodovodním systému: Normy | Hydro Guru

Projektant je povinen studovat nejen kvalitu vody, která je určena ke spotřebě, ale také vědět, pod jakým tlakem by měla být spotřebitelům dodávána. Přívod tlakové vody je nutný pro tři účely. Především kvůli pohodlí. Tlak na koncovém místě spotřeby musí být přesně definován, aby byl zajištěn rychlý průtok vody. Za druhé, tlak musí být dostatečný k překonání hydraulického odporu, který voda zažívá při průchodu potrubím, vodoměry, topnými zařízeními a dalšími zařízeními.

Třetím faktorem regulujícím tlak vody je výška budovy. Voda má svou váhu a aby ji vynesla až nahoru, musí se v nejnižším bodě potrubí vytvořit dostatečně velký tlak. Pro zvednutí vody do výšky jednoho patra běžného obytného domu je potřeba mít tlak 0,27 kg/cm2. Vezměme si jako příklad 20patrovou budovu.

Pro dobrý provoz sprch a WC v posledním patře by měl být tlak vody dle doporučení výrobců vodovodních armatur 1 kg/cm2. Po naplánování trasy potrubí je nutné určit hydraulické ztráty. Řekněme, že činily 1,4 kg/cm2. Pak je velmi snadné vypočítat celkový tlak, kg/cm2:

Tlak v horní části systému. 1
Ztráta tlaku v důsledku tření. 1,4
Tlak potřebný k výstupu do 10. patra. 5,4

Takový tlak je k dispozici v několika městských vodovodech. Potřebný tlak proto musí být dodatečně vytvořen pomocí posilovací (vodonosné) instalace.

Představme si komunální vodovod, ve kterém vstupní tlak (garantovaný tlak) neklesne pod 3,9 kgf/cm2. Jaký tlak by měla instalace vytvořit?

Požadováno, kgf/cm2. 7,8
Dostupné, kgf/cm2. 3,4
Požadované zvýšení tlaku, kgf/cm2. 4,4

Pro zvýšení tlaku se používají odstředivá čerpadla přímo spojená s elektromotory, i když v ojedinělých případech může být pohonem plynový motor nebo turbína. Typicky se používají tři typy systémů: s vodními nádržemi, se vzduchovými (hydropneumatickými) nádržemi a čerpací.

SYSTÉMY S VODOU. Jedna nebo více nádrží, jejichž kapacita se přibližně rovná denní spotřebě vody v budově, je umístěna dostatečně vysoko na střeše, aby zajistila potřebný tlak do bytů umístěných v nejvyšším patře. Čerpadla s relativně malým průtokem plní tyto nádrže v noci nebo uprostřed dne, kdy je spotřeba vody minimální, a udržují tam danou hladinu. Ocelové nádrže jsou zevnitř potaženy antikorozní vrstvou a kvalita nátěru je pravidelně sledována. Někdy jsou nádrže vyrobeny ze dřeva, což eliminuje korozi, ale vyžaduje opatření proti úniku vody.

Výhodou tohoto systému je malá velikost čerpadla a tím i malá špičková spotřeba elektřiny a také dostatečná zásoba vody v případě opravy čerpadla. Nevýhody – prostorové a konstrukční. Pro vytvoření potřebného tlaku je třeba instalovat velkou nádrž dostatečně vysoko nad horní patro, t.j. pro zajištění tlaku 1 kgf/cm2 v horním patře je nutné tuto nádrž zvednout 10 m nad poslední patro. S přihlédnutím k hmotnosti vodní nádrže a nástavby je dodatečné zatížení, které je nutné přenést na základy domu, pochopitelné.

SYSTÉM S NÁDRŽÍ VZDUCH-VODA (HYDROPNEUMATICKÁ). navržený tak, aby se vyhnul potřebě výše uvedeného doplňku. Přerušovaně pracující čerpadla, jejichž výkon se rovná maximální spotřebě vody, čerpají vodu do nádrže poměrně střední velikosti. Nádrž je z poloviny naplněna vodou a z poloviny stlačeným vzduchem potřebným pro obsluhu budovy. Vzduchový polštář vytlačí část vody z nádrže, než tlak klesne dostatečně nízko na to, aby se čerpadla znovu zapnula. Rozměry vzduchového polštáře a nádrže jsou voleny tak, aby se čerpadla zapínala maximálně 12x za 1 hodinu při špičkovém zatížení a pouze 2x za 6 hodin provozu v noci. Po určité době bude část vzduchu absorbována vodou, takže pro udržení požadovaného tlaku byste měli nainstalovat malý vzduchový kompresor.

SYSTÉM ČERPÁNÍ. Ve snaze dále zmenšit instalační prostor pro hydropneumatickou nádrž vylepšili inženýři konstrukci čerpadel, ventilů a automatizačních zařízení nezbytných k vytvoření čerpacího systému s konstantním tlakem. Jedno malé čerpadlo, nazývané „příkazové“ čerpadlo s výkonem 25 % maximální předpokládané spotřeby, běží nepřetržitě nebo téměř nepřetržitě. Další dvě čerpadla stejného výkonu jsou dimenzována na 55-75% předpokládané spotřeby. Automatizační zařízení zapínají a vypínají čerpadla podle množství spotřebované vody a regulační ventily mění průtok v závislosti na počtu pracujících čerpadel. Pokud je například skutečná spotřeba 10 % vypočítané, může „příkazové“ čerpadlo pracovat samostatně a jeho regulační ventil přiškrtí průtok vody na tlakovém potrubí tak, aby se průtok snížil z 25 na 10 % plnou kapacitu instalace. Během období, kdy se spotřebovává málo vody, například v noci, lze čerpadla vypnout.

Velkou výhodou systému konstantního tlaku, nazývaného také okamžitý systém, je, že vyžaduje podstatně méně místa a je levnější, protože není potřeba nádrž. Úspory mohou být ještě větší, pokud odmítnete instalovat „příkazové“ čerpadlo a ponecháte dvě čerpadla. Použití tohoto zjednodušeného systému, méně citlivého na kolísání spotřeby vody, podporuje delší provoz jednoho z čerpadel se silně škrtícím ventilem, což vede k určité nadměrné spotřebě energie. Nevýhodou okamžitého systému jsou značné náklady na energii v důsledku téměř nepřetržitého provozu čerpadel a vysoké počáteční náklady v důsledku použití poměrně složitých a přesných automatizačních zařízení. Ve velmi vysokých budovách je hlavním problémem systémový tlak. Připomeňme, že při výšce budovy 20 pater byl tlak ve spodní části systému 7,8 kgf/cm2. Tím se blíží maximálnímu zkušebnímu tlaku 8,5 kg/cm2, pro který jsou ventily, potrubí, armatury a další systémové prvky navrženy. Zákony USA ve skutečnosti přijaly 5,5 kgf/cm2 jako maximální zkušební tlak, což problém komplikuje, ale není to nijak zvlášť děsivé, protože těžké trubky, ventily a armatury jsou k dispozici na prodej (za příplatek). Pokud tedy výška domu přesahuje 22 obytných podlaží nad spodním obytným podlažím (často se může jednat o druhé podlaží objektu), je třeba provést opatření na ochranu výztuže spodních podlaží. Pokud budova překračuje maximální výšku pouze o několik pater, mohou tato opatření zahrnovat instalaci přetlakových ventilů na potrubí studené a teplé vody obsluhující nebezpečná spodní podlaží. Pokud je počet podlaží výrazně větší než maximální přípustné množství, bude zapotřebí příliš mnoho redukčních ventilů. V tomto případě jsou preferovány zónové systémy. Například ve 40patrové budově může být horních 20 pater obsluhováno jednou posilovací jednotkou a spodních 20 pater druhou. V případě použití tlakových nádob lze jednu nádobu instalovat do nástavby a obsluhovat všechna podlaží až do 21. a ve 24. podlaží najít místo pro instalaci druhé tlakové nádoby a obsluhovat s ní spodní podlaží. V případě použití hydropneumatických nádrží nebo průtočného systému může být spodní zóna napájena z jedné jednotky umístěné v suterénu a horní zóna z druhé jednotky pracující při vyšším tlaku. Potrubí obsluhující horní zónu prochází spodními podlažími v tranzitu, bez odboček do těchto podlaží. Trubky a tvarovky se vybírají podle tlaku v zónovém systému, což je ekonomičtější než výše uvedený příklad.

Ve vysokých budovách je třeba věnovat zvláštní pozornost udržování tlaku vody ve veřejných prádelnách. Pračky jsou navrženy tak, aby pracovaly při výrazně nižších tlacích než sanitární armatury, a neexistuje žádná jiná konstrukce, než je oddělit do samostatného prostoru s vlastním redukčním ventilem, pokud není prádelna umístěna v horní části budovy nebo oblasti. .

Dalším požadavkem je dodržení ve vysokých budovách s daným tlakem v prvním (přízemním) podlaží. Na zalévání trávníků a mytí aut je potřeba hodně vody; navíc se v přízemí často nacházejí prádelny. Abyste se vyhnuli zbytečným nákladům na zvyšování tlaku vody potřebného k zásobování horních pater (a následné snížení na úroveň přijatelnou pro prádelny), může být vhodné použít vodu z vodovodu, i když to bude vyžadovat instalaci samostatného potrubí.

Autor: Harry S. Nachman / Harry Nachman. Zdroj: “Bydlení”. John Wiley & Sons. New York. 1976 / „Projektování obytných budov“. Stroyizdat. Moskva. 1979

Normální tlak v topných systémech, přívod studené a teplé vody, jim umožňuje pracovat s maximální účinností. Proto je při navrhování těchto sítí velmi důležité zaměřit se na tlakové normy přívodu vody.

Pokud je tlak nižší než optimální, bude použití přívodu vody nepohodlné nebo dokonce nemožné. A pokud je vyšší, hrozí selhání pracovních jednotek a zařízení na výdej vody.

Z tohoto článku se dozvíte, co potřebujete vědět a dělat pro optimalizaci provozu takových systémů.

Standardy

Normy tlaku v systému zásobování vodou jsou regulovány SNiP 2.04.02-84 a 2.04.01.85.

Podle těchto dokumentů musí být jejich přípustné hranice v následujících mezích:

• Přívod studené vody 0,3-6 atmosférických jednotek;
• Zásobování teplou vodou 0,3-4,5 atmosférických jednotek.

To jsou extrémně přijatelné hodnoty, při kterých bude systém fungovat. Ale jak pracovat, to je úplně jiná otázka. Ale nejdřív.

Jak se měří tlak v potrubí?

Jednotkou měření tlaku je 1 bar. To je tlak, který na hladině vytváří desetimetrový sloupec vody.

Často se také měří v atmosférických jednotkách, které se ve svých digitálních hodnotách téměř rovnají baru. Přesněji, 1 bar = 1,0197 atm. Rozdíl je nepatrný, takže je to vlastně jedno.

Jaký tlak je považován za optimální?

Podle stejných stavebních předpisů by se pracovní tlak přívodu studené vody v bytovém domě měl rovnat čtyřem atmosférám.

Zásobování a rozvod vody ve vícepodlažní budově

Ve skutečnosti však může být vyšší i nižší než tato hodnota – v závislosti na tom, v jakém patře se byt nachází, a na aktivitě spotřeby vody sousedy. Malé odchylky v jednom či druhém směru jsou přijatelné a 4 bary na vstupu jsou tlakem, který zajistí pohodlné a bezpečné používání systému pro všechny spotřebitele.

U soukromých nízkopodlažních budov je situace poněkud odlišná. Vzhledem k tomu, že maximální výška stoupání vody v nich zřídka přesahuje 10 metrů, platí zde jiné normy pro zásobování vodou: tlak 2-3 bar je považován za normální.

Soukromý domovní vodovodní systém

Vše výše uvedené platí hlavně pro zásobování studenou vodou. Provozní tlak v systému přívodu teplé vody může být nižší, protože hlavní spotřebiče, které pro normální provoz vyžadují určitý tlak, jsou napájeny ze zdroje studené vody.

Pračka Myčka nádobí
Kotel Jacuzzi koupel
Sprcha Bidet

Každé z těchto zařízení má svůj vlastní standardní tlak přívodu vody:

• Maximální „požadavky“ na vanu s jacuzzi systémem – pro normální fungování vyžaduje tlak 4 atmosfér;
• Přibližně stejné množství nebo o něco méně je potřeba k zavlažování velké plochy pomocí stacionárních postřikovačů;
• Pračky a myčky nádobí nebudou fungovat při tlacích nižších než 2 bary;
• Můžete se pohodlně osprchovat, pokud je minimální tlak v systému 1,5 atmosféry;
• Pro autonomní hasicí zařízení bude vyžadováno nejméně 1,5-2 atmosféry, pokud je dům vybaven takovým užitečným systémem.

Sprinkler autonomního hasicího systému

Poradenství. Při nákupu takového domácího spotřebiče vždy věnujte pozornost jeho výkonnostním charakteristikám, včetně minimálního tlaku, pro který je určen. Tyto údaje vám pomůže získat konzultant nebo návod k zařízení.

V soukromém domě s autonomním přívodem vody musí být navržen tak, aby tlak v systému byl dostatečný pro všechny spotřebitele – a to i při současném provozu všech kohoutků a spotřebičů. Jinými slovy, čerpadlo by se mělo brát s rezervou výkonu.

Jak a jak se měří tlak v systému

Tlak v potrubí se měří speciálními přístroji – tlakoměry.

Tlakoměr ukazuje normální tlak přívodu vody

• Instalují se vždy na otopné soustavy a topné kotle se nejčastěji dodávají kompletní s manometrem.
• Používají se také k zásobování bytových domů vodou.
• Ale pro soukromé vlastníky, pokud chtějí kontrolovat tlak ve vodovodním systému, musí se o to postarat sami instalací měřicího zařízení vedle měřiče vlastním rukama.

Abyste věděli, jaký tlak je v potrubí v každém okamžiku, musíte na ně nainstalovat tlakoměry

Tyto domácí měřicí přístroje mohou mít stupnici od 0 do 6, 7 a dokonce 10 atmosfér. Takové rázy a období dodávky vody pod vysokým tlakem jsou v síti skutečně možné. Je ale vhodné jim předcházet a udržovat tlak v rozmezí od 1,5 do 4 barů.

Vezměte prosím na vědomí. Při nižším tlaku se spotřebiče spotřebovávající vodu nezapnou a použití sprchy bude nepohodlné. Ale příliš vysoký tlak může způsobit mnohem více problémů, což vede k netěsnostem, rozbitým ventilům a dalším instalatérským zařízením. Zejména pokud se jedná o provozní tlak v přívodu teplé vody.

Vytváření a udržování tlaku v autonomním systému zásobování vodou

Problém přetlaku je poměrně vzácný, pojďme si tedy promluvit o tom, jak zvýšit tlak v přívodu vody na přijatelnou úroveň. Jak v soukromém domě, tak v městském bytě můžete najít příležitost k tomu, pokud do systému zahrnete speciální čerpací zařízení (viz Vysokotlaké vodní čerpadlo pro soukromý dům).

Vlastnosti autonomního zásobování vodou

Autonomní zásobování vodou se liší od centralizovaného v následujících vlastnostech:

• Před dodávkou vody do domu je třeba ji nejprve vyzvednout na povrch ze studny nebo studny. Na co se spotřebuje část výkonu čerpadla?

Autonomní schémata zásobování vodou s povrchovými a ponornými čerpadly

• Zajištění standardního tlaku v systému přívodu studené vody je nutné pro všechna místa, která jsou umístěna v různých vzdálenostech od jednotky vytvářející tlak a mohou být umístěny v různých výškách.

Schéma vnitřního zapojení v soukromém domě

• Vodní zdroj může mít průtok, který je příliš nízký na udržení normálního tlaku v síti po dlouhou dobu. Dokud tam bude voda, bude kapalina proudit pod dobrým tlakem, ale jak se studna vyprazdňuje, bude slábnout a pak se tok kapaliny do systému úplně zastaví.

Nedostatek vody v kohoutku je nejčastěji způsoben nízkou vydatností zdroje

• Pokud je ve zdroji dostatek vody, ale čerpadlo je příliš výkonné, neustálé napájení pod vysokým tlakem může vést k předčasnému opotřebení systému.

Téměř všechny uvedené problémy lze snadno vyřešit správným výběrem zařízení pro zvedání vody. Až na ten spojený s nedostatečným tlakem.

Jak optimalizovat tlak vody

Existuje několik osvědčených metod, jak tento problém vyřešit:

• Do systému můžete zahrnout posilovací čerpadlo, které v něm násilně zvýší tlak. Má smysl to dělat pouze v případě, že je ve zdroji dostatek vody, ale jde o odlehlá nebo vysoká místa spotřeby, která cestou ztratila většinu tlaku. Taková čerpadla lze ovládat ručně nebo automaticky. Upřednostňuje se druhý způsob, protože automatizace sama řídí spuštění a zastavení čerpadla, když je to potřeba.

Fotografie čerpadla zvyšujícího tlak

Pro informaci. Taková čerpadla lze instalovat i v bytech vícepodlažních budov. Ale v tomto případě riskujete, že své nižší sousedy necháte úplně bez vody.

• Pokud je průtok nedostatečný, použití pomocného čerpadla problém jen zhorší. V tomto případě to pomůže vyřešit pouze čerpací stanice s dostatečně velkým zásobníkem pro skladování vody. Funguje na následujícím principu: když není přívod vody, čerpadlo čerpá vodu do nádrže. Jedná se o hydraulický akumulátor (viz Hydraulické akumulátory pro zásobování vodou: přehled odrůd, nuance výběru a konfigurace), který díky přítomnosti dvou dutin (voda a vzduch) vytváří tlak v systému zásobování studenou vodou – norma si nastavuje majitel domu sám. Po naplnění akumulátoru se čerpadlo vypne a mezitím se vrt doplňuje. Když je kohout otevřen, voda vstupuje do systému ze zásobníku při daném tlaku. Když klesne na minimální nastavenou hodnotu, čerpadlo se znovu zapne a čerpá vodu.

Schéma zásobování vodou s čerpací stanicí Zařízení instalujte pouze v teplé a suché místnosti
Schéma zapojení hydraulického akumulátoru Měření tlaku v nádrži
Akumulátorové zařízení Schéma s dodatečnou úložnou kapacitou

• Další metoda zahrnuje použití velké úložné kapacity. Pokud jej umístíte na nejvyšší bod domu (na půdu nebo půdu), bude stejně jako v předchozím případě naplněn hlavním čerpadlem a přiváděn ke spotřebiteli samospádem. Ale v tomto případě je nepravděpodobné, že dosáhne slušného tlaku. Je lepší dokoupit čerpadlo, které bude čerpat vodu ze sudu. Pak může být instalován kdekoli, dokonce i ve sklepě.

Instalace vodovodu s akumulační nádrží

To je důležité! Zásobník musí být vybaven plovákovými ventily, které při naplnění vypnou čerpadlo a zabrání přetečení.

Závěr

Jak pravděpodobně chápete, tlakové normy ve vodovodním systému se mohou značně lišit od skutečných hodnot. Pokud dům není vybaven složitými spotřebiči, jejichž provoz závisí na přítomnosti určitého tlaku, snížené hodnoty nezpůsobí mnoho nepohodlí. Protože na mytí nádobí nebo sprchování stačí i jedna a půl atmosféry.

Pokud je tlak ještě nižší, je to již problém, který je třeba řešit. Právě jste si přečetli, jak to lze provést, ale neuškodí se podívat na dodatečné video v tomto článku.