Принцип работы регулятора давления воды в системе отопления и водоснабжения

Оглавление

Установка редуктора давления воды в систему водоснабжения

В своде правил по водоснабжению и канализации указано, что установка регуляторов давления должна проводиться сразу после запорной арматуры на вводе, то есть до приборов учёта. Это звучит здраво, ведь в таком случае редуктор будет защищать все гидротехнические устройства, включая счётчик и узел фильтрации.

Но при установке до узла учёта должна исключаться любая возможность забора воды, а значит, технические пробки для промывки фильтра и штока окажутся запломбированы, а сам редуктор лишится возможности обслуживания. Этим можно пренебречь, но даже в таком случае очень сложно предусмотреть разное гидродинамическое сопротивление и добиться выравнивания давлений в коллекторах холодной и горячей воды. Нужно либо устанавливать в них дополнительные манометры для более точной подстройки, либо располагать регуляторы давления сразу перед коллекторами, как и поступает большинство опытных сантехников.

Если нет возможности произвести установку на вводе системы, но некоторые узлы требуют защиты от избыточного давления, возможна и локальная установка. Существует достаточно много примитивных моделей редукторов под 20 мм трубную резьбу, и даже без точной подстройки они вполне справляются со своей защитной функцией.

Пошаговая инструкция по монтажу

Простота конструкции и лёгкость регулирования позволяют выполнить работы по встраиванию устройства в сантехническую систему, не обладая профессиональными навыками.

Установка

Порядок производства монтажа:

Определяют установочное положение устройства. На корпусе прибора находят изображение стрелки и совмещают его с направлением водного потока в системе.
Монтаж регулятора давления в трубопроводной системе производят с помощью двух полусгонов (с обоих концов).

Распространённое название этого соединения — «американка». Обычно эти запчасти идут в комплекте с изделием, при их отсутствии — легко подбираются в любом специализированном магазине.

В зависимости от материала труб водопровода (пенопропилен, металлопластик, металл) покупают соответствующие полусгоны. В ряде случаев требуется приобретение переходников.

В полипропиленовом варианте трубопроводов соединительные изделия с помощью сварочного паяльника припаивают к концам труб. Затем устанавливают сам регулятор с помощью закручивания гаек полусгонов с обеих сторон прибора. При металлическом исполнении трубопровода соединение производится при помощи льна и сантехнического герметика

Для установки полусгонов этим способом потребуются газовый или разводной ключи.
Эти же инструменты используют для затяжки гаек на резьбовых концах регулятора, при подсоединении его к системе водопровода.
Если устанавливаемый редуктор укомплектован манометром, при монтаже обращают внимание на визуальную доступность показаний на циферблате устройства.

Регулировка прибора

Нормативное давление в водной системе составляет 2-4 атм, реальное — всегда выше. Заводская предустановка регуляторов давления в среднем соответствует 3 атм. Для более продолжительного срока службы редуктора перепад водного напора после прибора не должен превышать в постоянном режиме работы 1,5 атм.

Для получения нужного напора производят регулировку редуктора:

с помощью запорной арматуры (шаровый кран, вентиль) перекрывают воду в домашней системе водопровода;
при помощи плоской или фигурной отвёртки производят поворот винта регулирования на нужный угол;
открывают входной кран и одновременно вентиль смесителя раковины или ванны, отслеживают по манометру показания настройки;
процесс повторяется до достижения желаемых результатов.

В современных моделях для корректировки напора предусмотрена ручка и шкала значений давления. В зависимости от направления поворота ручки происходит уменьшение или возрастание водотока на выходе прибора.

Устройство и принцип работы блока автоматики

Для поддержания давления в ресивере на определенном уровне, большинство воздушных компрессоров имеют блок автоматики, прессостат.

Данный элемент оборудования включает и отключает двигатель в нужный момент, не допуская превышения уровня сжатия в накопительной емкости или слишком низкого его значения.

Реле давления для компрессора представляет собой блок, содержащий следующие элементы.

Клеммы. Предназначены для подключения к реле электрических кабелей.
Пружины. Установлены на регулировочных винтах. От силы их сжатия зависит уровень давления в ресивере.
Мембрана. Установлена под пружиной и сжимает ее под действием сжатого воздуха.
Кнопка включения. Предназначена для запуска и принудительной остановки агрегата.
Фланцы соединения. Их количество может быть от 1 до 3. Предназначены фланцы для подсоединения реле включения компрессора к ресиверу, а также для подсоединения к ним предохранительного клапана с манометром.

Кроме всего, автоматика на компрессор может иметь дополнения.

Клапан разгрузки. Предназначен для сброса давления после принудительной остановки двигателя, что облегчает его повторный запуск.
Тепловое реле. Данный датчик защищает обмотки двигателя от перегрева путем ограничения силы тока.
Реле времени. Устанавливается на компрессорах с трехфазным двигателем. Реле отключает пусковой конденсатор через несколько секунд после начала запуска двигателя.
Предохранительный клапан. Если произойдет сбой в работе реле, и уровень сжатия в ресивере поднимется до критических значений, то во избежание аварии сработает предохранительный клапан, сбросив воздух.
Редуктор. На данном элементе устанавливаются манометры для измерения давления воздуха. Редуктор позволяет выставить требуемый уровень сжатия воздуха, поступающего в шланг.

Принцип работы прессостата выглядит следующим образом. После запуска двигателя компрессора в ресивере начинает повышаться давление. Поскольку регулятор давления воздуха подсоединен к ресиверу, то сжатый воздух из него поступает в мембранный блок реле. Мембрана под действием воздуха выгибается вверх и сжимает пружину. Пружина, сжимаясь, задействует переключатель, который размыкает контакты, после чего двигатель агрегата останавливается. При снижении уровня сжатия в ресивере, мембрана, установленная в регулятор давления, выгибается вниз. Пружина при этом разжимается, а переключатель замыкает контакты, после чего происходит запуск двигателя.

Виды регуляторов

РДВ бывают нескольких видов: поршневые, мембранные, проточные, автоматические и электронные.

Поршневые

Так выглядит поршневой регулятор

Этот вид регулятора давления – самый популярный клапан для воды. Главное его преимущество – низкая стоимость. Механизм работает с помощью поршня, увеличивающего или уменьшающего проходное сечение канала трубы. Напор воды устанавливается вентилем вращения. На выходе напор имеет диапазон от 1 до 5 атм.

Недостатком регулятора подобной конструкции является чувствительность поршня к попаданию мусора. Это может стать причиной износа и последующей поломки. Обезопасить от этого сможет фильтр, часто он даже входит в комплектность прибора.

Мембранные

В регулировке давления воды мембранный вид редуктора имеет преимущества по нескольким показателям:

регулировка воды в пределах от 0,5 до 3,0 куб.м/ч;
пружина и мембрана установлены в герметичной камере;
высокая степень надежности;
не требователен в эксплуатации.

Мембранный регулятор давления воды

Проточные

Индивидуальность данного вида РДВ – в отсутствии движущихся механизмов. Это является существенным плюсом, потому как обеспечивает защиту от поломок и увеличивает срок эксплуатации. Эта модель обеспечивает движение потока с помощью постоянных вращений его во внутреннем лабиринте.

Отсутствие отдельных механизмов и использование пластмасс в качестве материалов для изготовления редуктора обеспечивают его низкую стоимость. Но в данную модель необходимо отдельно устанавливать клапан на входе. Диапазон работы 0,5–3,0 атм.

Автоматические

Автоматическое устройство регулирует напор воды в трубопроводе благодаря мембранному механизму. Сила сжатия пружин зависит от силы напора воды. При этом происходит процесс размыкания и замыкания контактов в регуляторе, что и производит запуск или выключение помпы в насосе. Реле является стабилизатором давления при подаче воды в квартире или доме.

Электронные

Электронный механизм контролирует расход воды в трубопроводе и по мере необходимости включает насосную станцию. Датчик снимает и обрабатывает необходимые данные. Когда в трубах воды нет, сигнал поступает на электронный регулятор и помпа не включается. Конструкция состоит из:

Электронный регулятор

Корпуса.
Датчиков слежения.
Электронного реле.
Втулки, включающей регулятор давления.
Муфты, к которой подключается система.

Задать параметры стабилизации можно на экране, где отображаются характеристики подачи воды. Электронный механизм слежения за водным потоком более эффективен, чем механический. Регуляторы на механической основе не всегда могут вовремя среагировать на сухой ход в системах водоснабжения, поэтому электронные аппараты все чаще используются в быту.

Как отрегулировать давление воды в системе водоснабжения

Согласно нормам, давление в системе водоснабжения частного дома и квартиры должно соответствовать от 2 кг/см2до 4кг/см2.

Этот показатель легко достигается с помощью редуктора. Вращая регулировочный винт, добейтесь чтобы стрелка манометра показывала нужное вам давление. В идеале, давление в домашней системе водопровода должно быть меньше входного (магистрального) на 1,5 кг/см2.

Более точной настройки давления в системе можно добиться установкой дополнительного манометра, который надо расположить на входе в систему домашнего водопровода. Разница в показаниях двух приборов даст возможность правильно настроить работу регулятора давления воды.

Гидроаккумулятор

Резерва в гидроаккумуляторе (он же мембранный, расширительный бак) хватит для умывания и некоторых других небольших потребностей (питье, готовка малого объема пищи), при этом нет необходимости включать нагнетатель.

ГА представляет собой герметичную металлическую емкость (баллон) внутри с резиновой мембраной или грушей, разделяющей сосуд на 2 части: одна со сжатым воздухом, вторая — для воды. Первый в емкости создает давление, оно сжимает шар с жидкостью, выталкивая ее в водопровод. А при наполнении резиновой части водой сжимается уже воздух, увеличивающий свой натиск на грушу для последующего выдавливания.

При постепенном расходе натиск внутри ГА снижается, пока не достигает порога запуска помпы. Затем, после расхода, бак наполняется, соответственно, число мПа плавно повышается — достигается значение отключения насоса. Процесс обеспечивает именно ровный стабильный напор, какие бы скачки ни были на входе в бак.

Роль гидроаккумулятора

Регулировка давления тесно связанная с ГА (в среднем его объем 20…100 л), реле без него будет работать, но полноценной схема будет только с ним.

В чем важность устройства:

именно мембранный бак создает нужное давление, затребованные для эффективного функционирования рамки регулировки, широкий диапазон пороговых значений вкл./откл.;
обеспечивает ровный напор, исключает гидроудары, одних из самых губительных явлений для труб и всего оборудования;
создает резерв, затребованный при сглаживании напора и при перерасходе.

Цель и задача подсоединения реле давления к насосу — чередование включений его и гидробака. Главная функция прибора как у всех реле — сцепление/расцепление контактов электропривода, когда достигаются выставленные пользователем пороговые значения, в нашем случае давления.

Место расширительного бачка в схеме с глубинной помпой:

Расположение гидроаккумулятора в схеме с насосной станцией:

Расчет гидробака

Исчисление объема и давления для гидроаккумулятора (расширительной емкости) — отдельная тема, поэтому укажем только основы.

Иногда допускают ошибку думая, что чем больший объем, тем значительнее резерв, реже включается помпа и это лучше, но это только отчасти верно по таким причинам:

нагрузки возрастают, ГА выходит из строя быстрее, а стоимость ремонта, замены мембраны более габаритных приборов намного выше;
большая разница между мин. и макс. давлением приведет к понижению комфорта, например, душ принимается при 3.5 атм., которые будут понижаться в процессе до 1.5 атм. Такое снижение напора заметно, что может нервировать пользователя;
высокий напор любит не вся сантехника, повышается риск протечек;
слишком большой запас чреват застойными явлениями в баке.

Задача резервирования для ГА второстепенная, главная цель — сглаживание гидроударов и сокращение числа включений помпы. А для повышенного запаса ставят отдельно накопительные емкости.

Надо помнить следующий нюанс и осуществлять подбор с его учетом: вода в расширительном сосуде занимает в среднем около 1/3 общего объема бака, место для жидкости меняется с изменением давления в сосуде, что видно в приведенных нами таблицах.

Перед тем как отрегулировать реле давления воды, надо также помнить, что оптимальная разница между точками запуска/остановки ΔР 1.5–1.8 атм. На некоторых реле даже не предусмотрена регулировка этого значения — они изначально собраны именно под указанную цифру. Среднестатистически минимальный показатель в трубопроводе для водоснабжения частного дома — 1.5–1.8 атм., максимальный — 3 атм., при этом, как мы уже указали выше, запас воды в ГА — 1/3 от его общего объема. Это соотношение отлично видно по таблице.

Внутри резервного бака значение должно быть меньшим на 0.1–0.5 бар, чем для включения насоса (порога реле для запуска). Пример: для помпы с минимумом для активации автоматики в 1.6 бар нормальная величина в ГА — 1.3–1.5 бар. Это наименьшее значение для напора воздуха. Производители прописывают в инструкции и максимально возможное значение, оно у разных моделей колеблется, как правило, от 5 до 10 бар.

Крайне желательно настроить и подключить реле с учетом частоты вкл./выкл. насоса в час, указанной в его техдокументации. Есть общая рекомендация: при беспрерывной работе системы на максимальном расходе желательно, чтобы аппарат запускался не чаще 1 раза в 4–5 мин., то есть 12–15 раз/1 час.

Для точных исчислений в интернете есть множество калькуляторов, а также формулы, но это отдельная тема, тут мы укажем усредненные нормы подбора ГА:

исходя из количества точек водоразбора:
- 1–2 — объем от 20 до 50 л;
- 3–4 — 80…100 л;
- 4–5 — 150…200 л;
исходя из мощности наоса:
- 0.5 кВт — 24 л;
- 1 кВт — 50 л;
- 1.5 кВт — 100 л.

Принцип работы

В процессе работы давит на подпружиненную мембрану, которая размещена в датчике давления. При этом учитываются настройки датчика. Так, вода может преодолевать сопротивление пружины или же нет. При недостаточном давлении мембрана остается в исходном положении и редуктор не влияет на скорость потока жидкости. Но, если напор воды значительно превышает сопротивление пружины, то мембрана начинает двигаться. В результате в работу вступает поршень или клапан.

Важность регулятора давления воды в квартире

Поршень и датчик давления образуют замкнутую систему, которая приводится в движение при малейшем изменении напора воды. Датчик в свою очередь размещается после клапана или поршня. Это позволяет контролировать и регулировать давление воды до полного прекращения гидравлического удара.

Важно: К сожалению, вода в трубопроводах может иметь в своем составе мелкие частицы инородных материалов. Когда грязь попадает между корпусом и клапаном или поршнем, то повышается износ конструктивных элементов устройства

В результате срок его эксплуатации значительно сокращается. Поэтому специалисты рекомендуют устанавливать в систему фильтры тонкой и грубой очистки.

Для защиты от гидроударов рекомендуем дополнительно воспользоваться гасителем от гидроударов.

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.

Устанавливают редуктора в следующих случаях.

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.
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.

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

Для жилых зданий, как правило, применяют регуляторы давления прямого действия.

Они работают по принципу уравновешивания усилий (третий закон Ньютона), действующих на мембрану: с одной стороны – силы напряжения пружины, а с другой – силы напора после редукции.

Таким образом, даже в случае сильных колебаний входного давления, оно быстро гасится, и на выходе регулятора давление удерживается на постоянном уровне.

В случае прекращения водоразбора регулятор полностью закрывается. Компенсация входного давления обеспечивает независимость открытия и закрытия клапана от моментального давления на входе в регулятор. Таким образом, колебания давления на входе не влияет на отрегулированное давление на выходе.

Такие регуляторы содержат систему «мембрана–пружина» (1–2), которая открывает или закрывает регулятор в зависимости от величины давления на выходе из него. Другие узлы регулятора – неподвижное седло (3) и подвижная мембрана (4). Давление на входе действует на камеру I, а давление на выходе – приложено к камере II.

При отборе воды давление на выходе, а, следовательно, усилие, развиваемое мембраной, падает, при этом возникает дисбаланс сил мембраны и пружины, заставляющий клапан открыться. После этого давление на выходе (в камере II) возрастает до тех пор, пока усилия мембраны и пружины не сравняются.

Фланцевые регуляторы давления, как правило, устанавливаются на разветвлениях трубопроводов на вводе в здание. В них применяется уравновешивающий поршень (5), площадь которого равна площади мембраны клапана (4). Силы, создаваемые исходным давлением на мембране клапана и на уравновешивающем поршне, равны. Однако они направлены в противоположные друг другу стороны и поэтому уравновешиваются.

Заводская настройка клапанов, как правило, 2,5–3 бар. Настройка значения давления потребителем осуществляется поворотом регулирующей ручки или винта.

Выбираем регулятор давления воды

Чтобы стать обладателем устройства с оптимальным функционалом, надо грамотно подойти к выбору модели. Предлагаем познакомиться с основными критериями, ориентируясь на которые, можно приобрести устройство, идеально подходящее к конкретной системе водоснабжения.

Выбор зависит от существующей потребности

По конструкции

Выбирая между поршневой и мембранной конструкцией, стоит предпочесть второй тип. Они более надёжны в эксплуатации, хотя в изделиях первого типа износ поршня минимален. Поршневые конструкции достаточно чувствительны к качеству воды, поступающей по магистрали. Даже небольшая частичка песка может заклинить поршень.

Мембранный регулятор прослужит намного дольше

Мембранный тип не предъявляет повышенных требований к обслуживанию. Благодаря их конструктивному исполнению, исключён контакт с водой. Поэтому можно не опасаться коррозионных процессов. Единственным слабым местом является подвижная диафрагма.

Подключение должно быть выполнено правильно

По техническим параметрам

При выборе подходящего регулятора следует помнить, что каждое изделие рассчитано на определённое давление на входе и выходе. При определении требуемых технических параметров, следует учесть характеристики оборудования, установленного в доме или квартире. Исходя из этих данных, определяют технические характеристики регулятора.

Давление зависит от характеристик системы

Кроме давления, следует учесть степень нагрева воды, которая будет циркулировать по водопроводу. Если устройство рассчитано на эксплуатацию при температуре от 0ºС до 40ºС, подключать его к системе горячего водоснабжения и отопления нельзя. В таких условиях сможет работать модель, предназначенная для эксплуатации при температуре до 130ºС.

Для горячего водоснабжения нужен подходящий редуктор

По материалу изготовления

Для обеспечения длительной работы регулятора стоит выбирать изделия, для изготовления которых использовались качественные сплавы с хорошими коррозионными характеристиками. Производители предлагают такие изделия из бронзы, латуни и стали. В составе последней содержатся элементы, повышающие её коррозионную стойкость.

Материал должен быть качественным

Советы по выбору редуктора

При покупке редуктора следует быть очень внимательным для того, чтобы не ошибиться и приобрести именно ту модель, которая отвечает всем требованиям, предъявляемым к устройству. Нужно изучить ее технические характеристики и проконсультироваться со специалистами, которые смогут дать советы по выбору и установке.

Вот некоторые из советов, которые могут быть полезны:

Установите дополнительный фильтр грубой очистки на участок трубопровода перед входом в регулятор, это позволит уберечь его от поломок и облегчит его эксплуатацию. При монтаже будьте внимательны, устанавливайте прибор в соответствии с направлением движения потока, указанном на корпусе устройства. Регуляторы давления, не оснащенные манометром, продаются с предварительной настройкой, параметры которой указаны в паспорте изделия. Не стоит забывать о профилактике устройства, которую следует проводить периодически

При выборе модели обратите внимание, какого типа резьба предусмотрена конструкцией (внутренняя или наружная), это облегчит выполнение монтажных работ и выбор фасонных частей (бочонки, сгоны, контргайки). Редукторы давления мембранного типа хотя и стоят дороже, но обладают лучшими техническими и эксплуатационными показателями

Нужен ли редуктор давления воды в квартире?

Редуктор давления воды в системе водоснабжения чаще всего незаменим. Он играет роль сдерживающего фактора, защищая систему от гидроударов. Установка редуктора давления воды необходима, если вам знакома хотя бы одна из этих ситуаций:

Нестабильный напор. Не пренебрегайте установкой регулируемого редуктора давления воды в доме, если напор в горячем и холодном кране неконтролируемо меняется. Резкие скачки могут повредить бытовую технику, а непостоянная температура подвергает вас опасности термического ожога.
Слишком мощный напор. В этом случае установка понижающего редуктора обязательна. Проблемы такого рода актуальны для жителей первых этажей. Дело в том, что воду в многоквартирных постройках подают с высоким давлением. Это необходимо, чтобы она доходила до самого верха. Именно поэтому напор воды в квартирах, расположенных вблизи от насосной станции, может заметно превышать нормальные показатели. Это чревато лопнувшими соединениями труб, протечками и другими аварийными ситуациями. Редуктор понижения давления воды предотвратит эти поломки.
Слишком слабый напор. Вам поможет редуктор, дополненный помпой. Слабый поток воды вызывает массу неудобств: от дискомфорта во время мытья посуды или гигиенических процедур до невозможности пользоваться стиральной машиной или газовой колонкой. Устройство с помпой увеличит напор и избавит вас от этих проблем.

По каким критериям нужно выбирать прибор?

Каждая модификация имеет свои преимущества и недостатки, которые нужно иметь ввиду:

Поршневой механизм требуется устанавливать в таком положении, чтобы регулирующий поршень ходил строго по вертикали.В противном случае минеральный осадок будет образовываться на боковой части рабочего цилиндра, что приведет к неравномерному износу уплотнительных колец — течь и (или) заклинивание устройства гарантированы.Если положение трубопровода не позволяет установить РДВ надлежащим образом, рекомендуют использовать мембранный аналог.
Мембранные регуляторы более толерантны к пространственному креплению на трубе и менее склонны к образованию течи из-за внутреннего загрязнения. Однако это «компенсируется» их стоимостью, которая может быть в несколько раз дороже поршневых вариантов.

РВД устанавливают не только на вводе внутренней сети, но и непосредственно перед некоторыми сантехническими точками, требующими индивидуальной регулировки давления.

Потому имеет смысл рассмотреть установку многофункциональной модификации, оснащённой фильтроэлементом, манометром и (или) запорным механизмом.

Не все РВД предназначены для эксплуатации на горячем водоснабжении, поэтому при выборе следует уточнять его технические характеристики. Некоторые образцы предназначены только для холодной воды. Их можно отличить по наличию прозрачной фильтровочной колбы.

При большом перепаде давления целесообразно применять два редуктора. В этом случае рекомендуют первую ступень понижения выбирать в комплектации с манометром.

Принцип работы регулятора давления воды в водоснабжении, системе отопления