Регулятор давления воды в системе водоснабжения — виды и конструкции, монтаж

Основная проблема, которая помимо чистоты воды возникает при индивидуальном и коммунальном водоснабжении — высокий или низкий напор в водопроводе. Один из широко используемых методов для борьбы с этим негативным явлением — установить регулятор давления воды в системе водоснабжения.

В торговой сети реализуют несколько видов приборов для регулировки и стабилизации напора в водопроводных коммуникациях. Чтобы правильно выбрать изделие, полезно ознакомиться с их принципом функционирования, особенностями конструкции, основными техническими характеристиками.

Рис. 1 Итальянские гидроредукторы — разновидности

Для чего нужен регулятор давления воды в системе водоснабжения

Редуктором давления называют прибор, предназначенный для снижения и стабилизации напора в сетях водопровода. Так как избыток давления в трубах приводит к ряду негативных последствий, связанных с повышенным шумом, ускоренным износом сантехники и оборудования (чаще требуется ремонт), сильным гидроударам, актуально использование в таких сетях понижающих избыточный и стабилизирующий напор прибор.

Некоторые сферы применения редукторов в бытовом хозяйстве:

Для понижения давления в трубопроводах индивидуальных домов, подключенных к центральной водоподающей магистрали. Связано это с тем, что в частных домах напор в водопроводе редко превышает показатель в 3 бара. В то время, как в централизованных сетях горячего (ГВС) и холодного (ХВС) водоснабжения коммунального назначения установлены нормативы максимальных порогов соответственно 4,5 и 6 бар. Понятно, что избыточный напор в доме приведет к меньшему сроку эксплуатации арматуры, сантехприборов и трубопроводной магистрали, что особенно актуально для труб из всех типов полипропиленов и металлопластиков, широко используемых в индивидуальном строительстве.

Водный напор в индивидуальных домах с гидроаккумуляторным автономным водоснабжением от электронасосов может изменяться в пределах от 1,5 до 3 бар и выше (задается реле давления, включающим насос), что не всегда комфортно для потребителя. Установка после гидробака стабилизирующего гидроредуктора с настройкой на пропускной порог, к примеру, в 2,5 бара, способствует более удобному водопотреблению.

Рис. 2 Регулятор давления воды в системе водоснабжения — примеры использования

В квартирах первых этажей высотных многоэтажек для обеспечения обходимого напора на верхних этажах может наблюдаться избыточное давление, выходящее за пределы нормативов. В этом случае понижающий редуктор повысит комфортность водопотребления, увеличит срок службы сантехприборов, снизит шумы протекающей воды.

Иногда гидроредуктор может быть полезен для выравнивания объемов горячей и холодной водоподачи в квартире. К примеру, если горячая вода подается с напором 1 бар, а холодная в 6 бар, то пользоваться смесительный техникой весьма неудобно. В этом случае при помощи гидроредуктора можно сбросить напор в сети холодного водоснабжения квартиры до комфортных 1 — 3 бар и с большим удобством регулировать смешанный в кранах поток.

Если в водопроводной линии наблюдаются резкие перепады давлений, это может вызвать некоторый дискомфорт при пользовании душевыми кабинками — температура воды из лейки будет постоянно меняться. В этом случае редукторный стабилизатор напора — оптимальный выход из создавшейся ситуации.

Рис. 3 Принцип функционирования гидроредуктора

Принцип работы водяного редуктора

Тем, кто хоть немного знаком с основами гидродинамики, известно, что давление жидкости в любом трубопроводе имеет прямую взаимосвязь с его диаметром, то есть выше в трубах большего размера. Данный физический закон положен в основу принципа регулировки напора в водопроводе — давление в нем понижается при уменьшении сечения проходного канала трубы.

Если рассмотреть редуктор давления воды в системе водоснабжения регулировка диаметра его канального прохода производится вручную. Для этого используют подпружиненные затворы или клапаны, пружина которых может сжиматься и разжиматься в определенных границах посредством подстроечного винта (гайки).

При этом стабильное давление на выходе редуктора устанавливается автоматически за счет разделения входного водного потока. Одна его часть поступает непосредственно к потребителю (на сантехническое оборудование), вторая направляется к исполнительному элементу (металлический диск, мембрана), управляющему затвором проходного канала.

Чем больше давление водного потока на входе прибора, тем большее усилие воздействует на связанный с запором исполнительный элемент и соответственно уменьшается сечение проходного канала. Если входной водный напор невелик, проходной канал из-за отсутствия воздействия на запорный клапан почти полностью открыт.

Рис. 4 Технические и эксплуатационные характеристики моделей серии Caleffi

Технические характеристики

В руководствах по эксплуатации гидроредукторов обычно указывают их следующие технические характеристики:

Максимальное давление на входе, в бытовой арматуре может доходить до 25 бар. Его обычно указывают на корпусе прибора.

Диапазон регулировки выходного давления, к примеру 0,5 — 6 бар (Caleffi).

Заводская настройка — стандарт 3 бара.

Максимальная температура рабочей среды, располагается в диапазоне 80 — 120 °С.

Рабочая среда: вода, незамерзайки на основе гликолей.

Диапазон измерений встроенного манометра, обычно 0 — 10 бар. Иногда указывается градация шкалы, к примеру, меньше 0,04 бара.

Номинальный расход в метрах кубических в час при скорости потока 1,5 м/с.

Уровень шума в децибелах, к примеру, менее 30 Дб.

Условный проход в дюймах, бытовой стандарт 1/2 (15 мм).

Ресурс в тысячах циклов открываний-закрываний клапана, зависит от объема проходящей рабочей среды, примерное число от 200 до 300 тыс.

Эксплуатационный срок 10 — 20 лет.

Читайте также:  Как подключить стиральную машину к водопроводу в городской квартире

Рис. 5 Детали поршневого гидроредуктора

Регулятор давления воды в системе водоснабжения — конструкция и материалы изготовления

Редукторный регулятор давления — это одна из разновидностей трубопроводной запорно-регулирующей арматуры, состоящей из следующих основных узлов:

Корпус. Выполняется из коррозионностойких металлов, к которым относят латунь (марки CW617N, CW614N, CW653S), нержавейку (AISI 304) и бронзу. Для подсоединения к трубопроводу в корпусе имеются два патрубка с наружной или внутренней резьбой, их типовые размеры Ду 15 (1/2″), Ду 20 (3/4″), Ду 25 (1″), Ду 32 (1 1/4″), Ду 40 (1 1/2″), Ду 50 (2″) дюйма. Внутреннее сечение корпуса представляет собой входной, выходной каналы и седло, на которое опирается запорный элемент. Также многие корпуса включают в себя дополнительные резьбовые патрубки для монтажа манометра (1/4″ дюйма) и установки фильтра грубой очистки.

Крышка. Сверху корпуса помещена крышка, которая наворачивается на резьбу и служит для удержания подпружиненного штока вместе с исполнительным элементом. Вверху крышки вкручена пробка, в которой размещаются регулировочные винт или гайка.

Шток с затворным механизмом (поршень). Затвор представляет собой единый подпружиненный узел, на котором находятся уплотнения, запирающий клапан (золотник), исполнительный элемент, реагирующий на силу водного потока. Последним может служить дисковая металлическая пластина или эластичная резиновая мембрана. Все элементы затворного узла выполнены из коррозионностойких материалов — латуни, нержавейки или бронзы. Уплотнения изготовлены из этилен-пропилен-диенового мономера (EPDM) или нитрил-бутадиенового (NBR) каучуков.

Рис. 6 Различия в конструктивном исполнении поршневых и мембранных устройств

Разновидности регуляторов давления

Редукционные клапаны являются механической арматурой, единственным регулировочным элементом которых служит пружина и связанная с ней гайка (винт), задающие прижимное усилие.

При помощи настроечного элемента регулируют выходное давление прибора. Если им управляют удаленно, применяют автоматический электронный регулятор аналогичного принципа действия с сервоприводом. В быту используют следующие два основных вида редукционных клапанов.

Поршневые

Простейший поршневой регулятор давления воды в системе водоснабжения для частного дома состоит из корпуса с внутренним седлом и крышкой, внутри которого перемещается подпружиненный шток.

На самом штоке имеется диск с уплотнительным кольцом и золотник в виде тарелки с прикрученной винтом резиновой прокладкой – его конструкция аналогична устаревшим бытовым вентильным кранам с червячной передачей.

Принцип работы затвора аналогичен изложенному выше.

Вода внутри прибора разделяется на два потока — один оказывает давление на подпружиненный металлический диск затвора, а второй направляется к потребителю. При работе прибора на закрытые краны водяное давление внутри его корпуса поднимает исполнительный диск вверх вместе с тарелкой и резиновой прокладкой золотника, прижимая их к седлу. Тем самым гидроредуктор полностью перекрывает водный поток.

Как только краны открывают, давление внутри корпуса падает, и пружина опускает шток вместе золотником. Тарелка с резиновой прокладкой отходит от седла и через образовавшийся зазор вода поступает к потребителю.

Расстояние от седла до поверхности золотника задается пружиной, силой прижима которой управляет регулировочный элемент (винт, гайка). Соответственно таким способом устанавливается и постоянное давление на выходе редукционного клапана, которое зависит от ширины зазора (проходного канала) между седлом и резиновой прокладкой золотника.

Поршневые редукторы имеют относительно небольшие габариты и меньшую стоимость в сравнении с моделями мембранного типа.

Рис. 7 Устройство поршневых приборов

Мембранные

Мембранный редуктор давления воды в системе водоснабжения имеет сходное с поршневым аналогом конструктивное устройство за исключением того, что для управления затвором вместо жесткого металлического диска, водный поток оказывает давление на эластичную резиновую мембрану. Принцип работы мембранного редуктора аналогичен поршневому, в качестве запорного элемента используется тот же золотник — скользящий в обойме с окном клапан с резиновым уплотнителем.

В мембранном редукторе в отличие от поршневого нет трущихся частей, поэтому срок его службы больше и выше точность настройки. К тому же мембранные редукционные клапаны не столь чувствительны к качеству воды, как их поршневые аналоги.

Пружинный регулятор такого типа легко отличить по внешнему виду (большим габаритным размерам) — в его верхней части имеется расширенная в диаметре площадка, в которой размещается мембрана.

Рис. 8 Конструктивное устройство изделий мембранного типа

Читайте также:  Как подключить смеситель на кухне к водопроводу из различных видов труб

Как настраивать гидроредуктор

Для установки давления на выходе гидроредуктора необходим манометр, который должен размещаться на самом приборе или в водопроводе после него.

При этом следует различать статическое и динамическое давления в системе. В первом случае это показания манометра при движении водного потока после открытия кранов. Статическое давление — это напор в сети при отсутствии водопотребления. Именно в статике и осуществляется настройка редуктора давления.

Обычная стандартная заводская установка всех бытовых редукторов — 3 бара. Если требуется изменить этот порог, поступают следующим образом:

Открывают все краны до и после гидроредуктора, удаляя тем самым воздух из системы и самого прибора, после чего последние закрывают.

Устанавливают на редукторе, руководствуясь показаниями манометра, необходимое давление, к примеру 4 бара. Для этого вращают винт шлицевой отверткой или настроечную втулку плоским (шестигранным) ключом по часовой стрелке, нажимая на пружину. Если необходимо настроить меньшее давление, вращение подстроечных узлов производят против часовой стрелки.

После регулировки при необходимости фиксируют винт или настроечную втулку, после чего настройка считается завершенной.

Рис. 9 Основные этапы регулировки

Рекомендации по выбору и правила монтажа

Для того, чтобы свести к минимуму риск образования внутри редукторов кавитаций, приводящих к некорректной работе, вибрациям и шумам, рекомендуется подбирать приборы по их соотношению давлений на входе и выходе.

При этом такие факторы, как давление в системе, температура рабочей среды, расход и скорость потока, наличие воздуха, не должны оказывать существенного влияния на функционирование пружинного регулятора. Оптимальным считается отношение входного давления к выходному 2 к 1, к примеру напор среды до прибора 6 бар, а после него 3 бара. Данный показатель перепада не должен превышать величины 3 к 1.

Редукторный клапан обычно устанавливают в водопроводную магистраль после счетчика, при монтаже выполняют следующие операции:

Открывают все краны для выпуска воздуха и очистки системы. Для облегчения монтажа желательно, чтобы прибор устанавливался на участок трубопровода с отсечными вентилями с двух сторон.

Гидроредуктор размещают горизонтально или вертикально, запрещена его установка в перевернутом положении.

После монтажа проверяют герметичность соединений и производят настройку прибора ключом или шлицевой отверткой.

Рис. 10 Схемы установки редукторов

Производители

На отечественном рынке широко представлены редукторы от следующих производителей:

Valtec. Компания известна рядовому потребителю, как производитель широкого ряда труб из различных материалов и инструмента для их монтажа. Отличительная особенность части гидроредукторов российско-итальянской компании Valtec, выполненных из никелированной латуни — наличие косого фильтра грубой очистки на 200 мкм. Для регулировки давления используется шестигранная головка под плоский ключ или шестигранник. В комплектацию некоторых приборов входит встроенный манометр.

Caleffi — регулятор давления воды в системе водоснабжения от итальянского производителя, имеющие встроенный манометр и подсоединительные патрубки с наружной или внутренней резьбой. Отличительная особенность изделий — возможность работать с высокими входными давлениями до 25 бар, при этом выходное может регулироваться от 0,5 до 6 бар. Также корпуса приборов изготавливаются из латуни или бронзы.

Itap Minipress — приборы от итальянского производителя в никелированном латунном корпусе, имеют вверху колпак с делениями для регулировки. Рассчитаны на входное давление 15 бар и подсоединение к трубопроводу диаметром 1/2 дюйма.

TIM. Бренд известной китайской компании, производителя широкого ряда строительного инструмента и сантехнической арматуры, которая поставляет на рынок редукторы из никелированной латуни. Изделия рассчитаны на работу в сетях отопления с температурой теплового носителя 120 °С. Вторая разновидность приборов TIM — со встроенным манометром и полимерной крышкой черного цвета с регулировочным колпаком.

FAR. Приборы мембранного принципа действия от известной итальянской компании, выполнены в корпусах из никелированной латуни, имеют встроенный манометр и регулировочный колпак с делениями. Благодаря подсоединительным патрубкам с наружной и внутренней резьбой стандартным диаметром 1/2 дюйма, а также входному давлению в 10 бар, отлично подходят для бытового применения в коммунальных квартирах и индивидуальных домах.

Рис. 11 Стоимость редукционных клапанов от разных производителей

Хотя гидроредукторы не так часто используют для бытовых целей, арматура незаменима в случаях, если в водопроводных сетях происходят регулярные и резкие скачки давления, или оно превышает нормированный верхний порог. Приборы выпускают широкий ряд производителей, на рынке доминирует высококачественные итальянские изделия по приемлемой для среднего покупателя цене.