Расчет давления в водопроводе и выбор труб

Расчет давления в водопроводе и выбор труб

Давление или напор воды – одна из важнейших характеристик системы водоснабжения. При слабом напоре невозможно использование бытовых агрегатов – стиральных и посудомоечных машин. Если давление слишком большое, то возрастает риск аварийных ситуаций, быстрее изнашиваются запорная арматура и сантехнические приборы, и, конечно же, негативное влияние оказывается на дорогостоящую технику. Давление в бытовой водопроводной системе не должно превышать 6 бар, минимальное значение, обеспечивающее работу бытовой техники около 1,5 бар. Поэтому важно знать как нормализовать давление в водопроводных трубах.

Диаметр и давление 

При движении потока по трубе возникает гидравлическое сопротивление. Его величина зависит от сил трения между жидкостью и стенками магистрали, наличия турбулентных потоков, а также количества препятствий – повороты, клапаны, изменения уровня и т. д. Сопротивление имеет обратную зависимость от диаметра трубопровода – чем диаметр больше, тем меньше гидросопротивление, и прямая зависимость от скорости потока. Ошибки в расчете могут привести к неприятным последствиям – повышение шумности, уменьшение пропускной способности, увеличенный риск аварий.

фото манометра

Для точного вычисления диаметра сечения магистрали в соответствии с заданными характеристиками давления используется целый ряд формул и уравнений, можно определить параметры и посредством специальных таблиц. Чтобы не запутаться в формулах и таблицах, вычисление лучше доверить специалистам, есть и менее затратный вариант – онлайн-калькуляторы.

Пропускная способность 

Давление не только должно соответствовать определенному значению, но и плавно изменять свои характеристики в допустимом интервале при разборе воды. Возможности водопроводной системы по обеспечению заданного количества потребителей связаны с диаметром трубопровода и его длиной. Например, труба с внутренним диаметром 20 мм и длиной до 10 м имеет пропускную способность до 30 литров в минуту, увеличение длины ведет к потерям давления за счет гидросопротивления, а значит и к снижению пропускной способности. Чтобы снизить потери увеличивают сечение магистрали: при длине от 10 до 30 метров используют трубы с диаметром 25 мм, которые позволяют получить до 50 л/мин, а труба с диаметром 32 мм и длиной свыше 30 м способна пропустить до 75 л/мин.

таблица пропускной способности труб

Трубы с перечисленными диаметрами наиболее востребованы при монтаже систем водоснабжения квартир и частных домов. Подсчет максимально возможного расхода основывается на характеристиках бытовой техники, указанной в документах и суммарном количестве воды, потребляемой сантехническими приборами. Каждый кран приблизительно пропускает около 5–6 л/мин. Зная общий расход и длину магистрали, несложно выбрать трубу соответствующего диаметра. 

Для квартиры и дома 

Популярные на сегодняшний день пластиковые трубы с успехом используются в водопроводах с центральной подачей воды и автономных системах. Для обновления водопровода в квартире следует приобретать трубы того диаметра, который был установлен ранее. Системы подачи воды многоэтажных домов выполнены в соответствии с возможностями водоснабжающих организаций и диаметр труб оптимален. Обычно в квартирах старых многоэтажек вода подается по стальным трубам. С течением времени сечение таких магистралей уменьшается из-за отложений на стенках. Замена стального трубопровода на пластиковый может заметно улучшить водоснабжение жителей.

При планировании системы подачи воды в частный дом следует учитывать норматив водопотребления, который включает в себя работу всех сантехнических приборов и бытовой техники. Исходя из полученных данных, приобретается погружной насос или насосная станция. При выборе перекачивающей техники следует обращать внимание на то, какое давление и расход воды она может обеспечить. При этом нельзя забывать, что возможности насоса должны быть больше расчетных, такой резерв необходим для компенсации гидросопротивления и возможного увеличения количества потребителей. Трубы подбираются по диаметру в соответствии с планируемым расходом воды и рабочему давлению, указанному в маркировке.  

Типовые варианты 

На сегодняшний день наибольшим спросом пользуются трубы из полиэтилена, полипропилена и комбинированные металлопластиковые изделия. 

Полиэтилен 

Из этого полимера выпускают трубы ПНД (полиэтилен низкого давления). Большим преимуществом этого типа изделий считается простота сборки. Для монтажа не требуются специальные инструменты, система собирается посредством компрессионных фитингов, соединение обеспечивает герметичность даже при ручной затяжке.

полиэтиленовые трубы

Трубопроводы из ПНД не лопаются при заморозке воды внутри системы и могут быть успешно применены для подачи холодной воды при сезонном использовании. Для горячего водоснабжения выпускаются трубы из сшитого полиэтилена, он способен подавать воду с температурой до 90°C. 

Полипропилен 

Долговечный и недорогой материал эффективен при обустройстве внутренней части водоснабжающей системы. Имеет несколько разновидностей, отличающихся по структуре, составу и свойствам. Может выпускаться как в виде изделий с монолитными стенками, так и многослойными конструкциями с армированием стекловолокном или алюминием. Соединяются комплектующие диффузной сваркой с помощью специального паяльника. Монтаж несложен, но требует определенного навыка.

полипропиленовые трубы

Полипропилен отличается увеличенным тепловым расширением, при большой протяженности линии необходима установка компенсаторов. Не рекомендуется открытый монтаж вне помещений, так как материал подвержен разрушению солнечным ультрафиолетом. 

Металлопластик 

Популярность материала основана на сочетании легкости пластика и прочности металла. Внешний полиэтиленовый слой имеет высокие диэлектрические свойства, препятствуя возникновению блуждающих токов, внутренний слой из того же материала обеспечивает гладкость поверхности, исключая накопление отложений на стенках. Алюминиевая труба, вклеенная между внешним и внутренним слоем, дает прочность и гибкость с сохранением формы.

металлопластиковые рубы

Для монтажа используются компрессионные разборные фитинги, и пресс-фитинги неразборного типа. Первые обычно применяются в доступных для обслуживания местах, так как требуют регулярной подтяжки. Среди минусов материала – относительно высокая стоимость фитингов и разгерметизация при заморозке воды.

При расчете давления воды в трубопроводе важно помнить, что износ бытовых приборов, использующих в работе воду, зависит не только от нагрузок, но и от качества используемых агрегатов. Чтобы система трубопровода гарантировано выдерживала требуемые нагрузки, важно приобретать только качественную сантехнику.