Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Насос для повышения давления воды в доме: ТОП-7 лучших насосов для повышения давления воды

Содержание

нормы и способы повысить давление


Для бесперебойного функционирования сантехнических приборов необходимо, чтобы давление воды в водопроводе соответствовало определенному показателю, который обычно рассчитывается индивидуально.

Но верные вычисления не гарантируют, что на практике напор воды будет оптимальным. Владельцы загородных домов чаще всего сталкиваются с проблемой малого напора воды в трубах. Решить ее возможно путем внедрения оборудования.

Предлагаем разобраться, каковы нормы давления в водопроводе частного дома и по каким причинам происходит снижение напора. Предложим действенные методы повышения эффективности водоснабжения. Материал мы дополнили подробными фото инструкциями и видео.

Содержание статьи:

Нормы давления в трубопроводе

Водопроводное давление измеряется в барах. Величина имеет альтернативное название – атмосферная единица. Под напором в 1 бар вода может подняться на высоту 10 м.

В обычно давление составляет 4-4,5 бара, чего хватает для обслуживания многоэтажных домов.

По нормативным документам, в частности указаниям сборника СНиП 2.0401-85, допустимое давление для холодной воды варьируется в пределах от 0.3 до 6 бар, для горячей – от 0.3 до 4.5. Но из этого не следует, что давление в 0.3 атмосферы будет оптимальным. Здесь приведены лишь допустимые границы напора.

Галерея изображений

Фото из

Низкое давление влияет на эксплуатацию

Затруднения с набором воды

Сложность приема процедур

Отключение стиральной машины

Угроза перегорания проточного водонагревателя

Последствия превышения давления

Излишний напор в точках водозабора

Выход из строя электронного управления

Жители частных домов вынуждены рассчитывать давление в водопроводе индивидуально. В случае, если система автономная, напор может превышать допустимые по нормативным документам границы. Он может колебаться в районе 2.5-7.5 бар, а иногда достигать и 10 бар.

Стандартными значениями для нормальной работы системы с считается интервал 1,4 – 2,8 бар, соответствующие заводской установке показателей реле давления.

Если обеспечить чрезмерно высокое давление в системе, то некоторые чувствительные приборы могут выходить из строя или некорректно работать. Поэтому в трубопроводе давление не должно превышать 6.5 бар.

Высокое давление в водопроводе может вызвать протекание трубы, поэтому важно предварительно рассчитывать оптимальный уровень напора самостоятельно

Фонтанирующие артезианские скважины способны выдать напор в 10 бар. Такое давление способны выдержать исключительно приваренные соединения, большинство же фитингов, запорно-регулирующих узлов под его действием разрушаются, в результате чего возникают течи на участках.

Определять, какое необходимо давление воды для нормального функционала водопровода загородного дома, необходимо с учетом используемых бытовых приборов. Некоторые виды сантехнических устройств не работают при низком давлении.

Например, для джакузи необходимо давление 4 бара,  для душа, системы пожаротушения – 1.5 бара, для стиральной машинки – 2 бара. Если предусматривать возможность полива газона, то здесь должен быть сильный напор в 4, иногда – в 6 бар.

Бытовые сантехнические приборы, подсоединенные к водопроводу, способны корректно работать исключительно от определенного давления, которое обычно составляет не меньше 1.5 бара

Оптимальным показателем давления для загородного дома будет отметка в 4 бар. Такого напора хватит для исправной работы всех сантехнических устройств. При этом большинство фитингов, узлов запорно-регулирующей арматуры способны его выдерживать.

Давление в 4 бар может обеспечить далеко не каждая система. Обычно для загородных домов давление в водопроводе составляет 1-1.5 бар, что соответствует самотеку.

Причины низкого напора в водоснабжении

В загородные дома вода в водопроводную сеть поступает из  или .

Если система полностью автономна, то для создания нужного напора нужно учитывать два момента:

  • необходимость обеспечения подъема воды;
  • важно производить верно гидравлический расчет и правильно его реализовать на практике – обеспечить необходимое давление в удаленных от водосбора точках и точках, располагающихся на разной высоте.

Из этого вытекает две основные проблемы индивидуальных водопроводов:

  1. Не хватает ресурсов скважины – дебит отверстия не позволяет поддерживать нормальное давление, а , следовательно, повысить напор.
  2. Воды в скважине достаточно много, поэтому насосы могут нагнетать высокое давление (до 6 бар), что может привести к разрывам соединений, протечкам, быстрому износу оборудования.

В первом случае насосы качают жидкость, создавая ее циркуляцию до возникновения определенного давления, однако со временем оно ослабевает. Во втором случае нужно подобрать насос с  производительностью, которая равна суточной норме потребления воды.

От дебита скважины напрямую зависит напор воды в трубопроводе и ее литраж, поставляемый за одну откачку

Тем не менее, большинство владельцев частных домов волнует вопрос, как грамотно повысить давление в собственном водопроводе, а не понизить его, ведь необходимым дебитом для создания высокого давления обладают лишь некоторые артезианские скважины.

Большинство же отверстий генерируют слабый напор воды, а то и вовсе не способны производить какое-либо давление.

Если в доме используются стандартные бытовые приборы, то достаточно поднять давление до 2.3-2.5 бар – этого волне хватит для их бесперебойного одновременного функционирования с хорошим напором. Если предусмотрена джакузи или система полива, то здесь необходимо более высокое давление.

Для измерения давление используется прибор манометр. Его покупают отдельно и встраивают на точке входа воды в дом. Также туда же устанавливают счетчик воды. Некоторое оборудование идет в комплектации с манометром. Например, обогревательный котел, если предусматривается ГСВ.

Принцип регулировки давления водопроводных сетей частных домов такой же, как и автономной системы, отличается сеть лишь размерами

Простой манометр имеет шкалу от 0 до 7, что позволяет установить его в квартире, частном доме.

Методы повышения давления в системе

Если давление в водопроводе низкое, то причина может заключаться в следующем:

  1. Вода в трубопроводе есть, но отсутствует напор.
  2. Вода в трубопроводе отсутствует на верхних этажах.

Для решения первой проблемы необходимо внедрить в систему , для решения второй – установить накопительную станцию.

Прежде чем внедрять технические средства в систему водоснабжения, следует сначала проверить сеть на предмет засорения:

Галерея изображений

Фото из

Проверка фильтра грубой очистки

Прочистка аэратора водопроводного крана

Контроль состояния запорной арматуры

Распространенная причина - трубы

#1: Внедрение насоса для повышения давления

Если вода в трубопроводе присутствует, но нет напора, то устанавливают нагнетательный насос. Также устройство можно внедрить в случае, если нет напора в квартире с централизованным отоплением.

Причина отсутствия давления может заключаться в следующем:

  • скважина располагается отдаленно дома;
  • мощности базового насоса не хватает, чтобы обеспечить подачу воды на верхние этажи.

Насос обычно монтируют на входе в домашнюю трубопроводную сеть перед коллектором или первым тройником.

Существует один недостаток центральных насосов – они создают разряжение, то есть могут качать насыщенную воздухом воду. Обычный нагнетательный центробежным насос чувствителен к содержанию воздуха в жидкости, поэтому стоит отдать предпочтение вибрационным модификациям.

Водяной насос работает от электродвигателя. Внутренний элемент вращается, тем самым увеличивая давление в трубах. Корпус прибора обычно выполнен из прочного пластика

Для установки прибора в многоквартирном доме важно выбрать модификацию верной мощности, иначе владелец “прокачанного” водопровода будет понижать давление в соседних квартирах. Рекомендуется ставить насос на трубу, ведущую к конкретному бытовому прибору.

В общем случае насос врезают в общую трубу, которая отвечает за подачу воды в квартиру или дом. Сам прибор довольно компактный и стоит недорого.

Галерея изображений

Фото из

Устройство для поддержки давления

Конструкция и принцип действия

Регулировка редуктора давления

Редуктор давления с рукояткой и шкалой

#2: Основные виды нагнетательных насосов

Существуют модели с сухим и мокрым ротором (проточные). Элементы насоса с мокрым ротором смазывает проходящая жидкость. Устройства этого класса не требуют дополнительного обслуживания, если изначально их подключить правильно.

Электрический насос, в отличие от вибрационного, устанавливается между водопроводом и источником воды

Хорошей мощностью обладает насос с сухим ротором, но он нуждается в регулярном обслуживании, выдает негромкие звуки при работе, напоминающие писк комара. Детали его ограждены водостойкой заслонкой, поэтому придется раз в месяц чистить прибор.

По типу работы насосы делятся на следующие виды:

  • насос, повышающий давление в ручном режиме и имеющий ручное управление. Модель постоянно работает, автоматических переключателей не имеет. У прибора несложная понятная для простых обывателей конструкция; чаще всего устройство используется в системах “теплый пол”;
  • автоматический насос – запускается лишь при включении крана или бытовых приборов. После их закрытия отключается.

Автоматический насос стоит дороже ручного, потребляет немного энергии, оперативно реагирует на изменения в давлении и сегодня является наиболее востребованным.

Выбрать нагнетательный насос довольно просто.

Важно определить следующее:

  • на горячую или холодную воду будет устанавливаться прибор;
  • необходимый уровень напора – чем выше показатель, тем большим будет давление в системе.

Соответственно, чем выше напор, тем больше необходимо мощности и пропускной способности оборудования.

Не менее важно выбрать нагнетательный насос с учетом бренда, поскольку в случае поломки не каждая ремонтная служба возьмется приводить в порядок модель производства неизвестной фирмы. Самые известные и всеми признанные производители – Грундфос, Wilo, Sprut. Каждая фирма специализируется на выпуске разных модификаций прибора.

Насос Wilo PB-401SEA предназначен для повышения напора в водопроводных сетях жилищного хозяйства. Может устанавливаться как на всасывающий, так и на подающий участок

Например, Грундфос выпускает циркуляционные насосы небольшого объема, Wilo разрабатывают модели со встроенным гидроаккумулятором.

Чтобы подключить циркуляционный нагнетательный насос нужно:

  1. Перекрыть воду на участке.
  2. Выпустить воду из трубопровода и системы в целом.
  3. Отрезать часть трубы, в которой будет производиться установка.
  4. Прикрепить фитинги и насадки на места стыков.
  5. Врезать оборудование в водопровод.

Также допустимо использовать полипропиленовый или резиновый шланг для упрощения монтажа. В современных циркуляционных насосах такие трубы идут в комплекте.

#3: Повышение давления накопительным баком

Когда в доме трубопроводы стоят без воды или в случае, если на нижнем этаже вода присутствует, а до верхних не доходит, необходимо приобретать накопительную насосную станцию. Также ее внедряют в систему тогда, когда сетевое давление меньше 0. 2 бара, а расход меньше 2 л/м.

Любая насосная станция работает по одному принципу. Монтируют ее в точке сопряжения внешней или внутренней ветки домашней трубопроводной сети

Принцип ее работы следующий. Насос закачивает жидкость в станцию (бак или гидроаккумулятор), который работает под давлением 1.5-2 бара. Вода поступает до момента, когда в баке появится напор в 1.5 или 2 бара. Если станция оборудована , то создаваемое давление может быть на порядок выше.

После генерации необходимого давления, насосная станция отключается автоматически.

В конструкцию накопительной станции внедрены специальные датчики давления. При падении напора до 1.5 бар главный насос включается, при возрастании до определенной отметки отключается.

Система с насосом и накопительным баком имеет множество узлов, что затрудняет ее самостоятельный монтаж. Чтобы оборудование работало правильно и бесперебойно, лучше обратиться к специалистам (+)

Насос в станции может быть одного из двух видов –  или вибрационным.

По типу всасывания различают:

  • конструкции со съемным эжектором – способны генерировать давление в 5 бар. Эжектор погружают в скважину, а сам бак может располагаться дома, поскольку при работе практически не шумит. Преимущественно используется станция в случаях, если источник воды располагается глубоко, а ее недостатком является чувствительность к механическим элементам – песку, грязи и др.
  • оборудование со встроенным эжектором – подходит для неглубоких (до 8 метров) скважин и колодцев, эффективно работает в грязной воде, не чувствительно к попаданию воздуха, но отличается высоким уровнем шума, поэтому обычно его устанавливают в специальных пристройках.

Модели с накопительным баком отличаются экономичностью (запуск происходит при опустошении бака), но имеют множество недостатков: генерируют малый напор, обладают большими габаритами, есть вероятность разрыва, в результате чего помещение может затопить.

Станции с накопительным баком сегодня практически не используют. На замену им пришли модели с гидроаккумулятором. Они обладают небольшими размерами, не шумят при работе.

Установить прибор можно в подвале, подсобке, отдельной пристройке. При этом минимизирован риск протечек. Но гидроаккумулятор имеет небольшой запас емкости (около 25 л) и его не используют для скважин с малым дебитом.

Насосные станции нередко используются в сложно-разветвленных и протяженных водопроводах в качестве повысительного оборудования, перекачивающего воду из накопительного бака в точкам водоразбора

Также разделяют станции на поверхностные (когда насос располагается на земле) и погружные (устройство погружается в воду), последние условно делятся на колодезные и скважинные.

Для повышения уровня напора воды в квартирном трубопроводе насосные станции не используют в силу особенностей конструкции и шума при работе.

Несмотря на свою внушительную стоимость, насосная станция имеет ряд неоспоримых преимуществ:

  • возможно установить любое желаемое давление в доме, что позволит использовать любые сантехнические приборы, в том числе и те, которые требуют для функционирования высокого давления;
  • подача воды будет бесперебойной даже в случае, если она отсутствует в центральной магистрали (благодаря наличию накопительного бака).

Существуют у системы недостатки — она громоздкая, занимает много места.

Важно верно определить объем накопительной емкости. Берут эту величину с учетом среднесуточной нормы расхода воды. Если семья состоит из 3-4 человек, то в сутки хватит примерно 500 л воды.

При расчетах также важно учитывать, что воду время от времени нужно обновлять, чтобы избежать появления бактерий.

Если воды в баке достаточно (или давление в системе падает), то автоматически запускается насос, который нагнетает необходимое давление в сети, а после достижения определенной отметки отключается

Важно своевременно и регулярно производить очистку накопительной емкости, поскольку в ней скапливаются болезнетворные бактерии. Препятствуют их размножению небольшие мешочки с техническим серебром, помещенные вовнутрь бака.

Следует помнить, что на переливной трубе не должно быть запорной арматуры. Если поплавковый клапан выйдет из строя, то через нее будет происходить отвод воды.

Также необходимо установить байпас, чтоб в случае поломки станции была возможность отключить систему без полного отключения водоснабжения.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик №1. Как подобрать электрическую станцию. В видеоролике можно узнать об особенностях выбора электрической станции с гидроаккумулятором:

Ролик №2. Видео описывает основные моменты при установке нагнетательного насоса:

Как видим, поднять давление в водопроводе несложно. Для решения задачи используется нагнетательный насос или специальная насосная станция. Если монтаж насоса возможно осуществить своими силами, то доверить установку станции следует профессионалам.

У вас есть личный опыт по улучшению давления в водопроводе? Хотите поделиться действенными методами или задать вопросы по теме? Пожалуйста, оставляйте комментарии – форма для отзывов расположена ниже.

Насос для повышения давления воды

Открываешь кран – а вода из него вытекает вялой струей. Помыть руки или сполоснуть посуду, с горем пополам, еще хватает, но вот принять полноценный душ – уже не получается. Еще хуже дело обстоит со сложной бытовой техникой – газовый водонагреватель просто не запускается, а на дисплеях стиральной или посудомоечной машины высвечивается пресловутый «Error».

Насос для повышения давления воды

Ситуация весьма печальная, но, увы, достаточно распространенная. В большей степени с ней сталкиваются жильцы квартир городских многоэтажек – в пиковые часы водоразбора давление в водопроводе на верхних этажах резко падает. Но ничуть не застрахованы от подобного и владельцы домов «на земле», подключенных к городским сетям водоснабжения – приходится признать, что качество услуг коммунальных служб нередко еще очень далеко от приемлемых показателей. Значит, необходимо принимать какие-либо меры.

Казалось бы – выход очевиден. Необходимо установить насос для повышения давления воды, и проблема уйдет сама по себе. Однако, подобная мера нередко становится «половинчатым решением», то есть не снимает вопрос полностью. А в ряде случаев установка только лишь подобного насоса и вовсе становится бесполезной тратой денег, так как требуется более глубокий, системный подход.

Главное – разобраться в причинах слабого напора воды

В технической документации насосного оборудования, в статьях и описаниях на эту тему, на шкалах приборов могут применяться различные единицы давления в водопроводе. Чтобы сразу внести в это вопрос ясность, приведем небольшую табличку, которая поможет ориентироваться в дальнейшем:

 БарТехническая атмосфера (ат)Метр водяного столбаКилопаскаль (кПа)
1 бар11.019710.2100
1 техническая атмосфера (ат)0.9811098.07
1 метр водяного столба0.0980.119.8
1 килопаскаль (кПа)0.010.01020.1021

Слишком высокая точность на бытовом уровне нам не потребуется, поэтому для оценки своих условий, с вполне допустимым уровнем погрешности, можно обойтись и приблизительным соотношением:

1 бар ≈ 1 ат ≈ 10 м вод. ст. ≈ 100 кПа ≈ 0,1 МПа

Итак, какое давление считается нормальных для водопроводной домашней сети?

В соответствии с действующими нормами, конечному потребителю вода должна подаваться под давлением около 4 бар. При таком напоре будет обеспечена работа практически всех существующих сантехнических и бытовых приборов – от обычных кранов и сливных бачков до гидромассажных душевых кабинок или ванн.

Однако, на практике столь ровное давление встречается крайне редко. Причем, отклонения в меньшую или большую сторону бывают весьма значительны. И то, и другое явления могут серьезно повлиять на корректную работу домашней системы водоснабжения. Так, при превышении порога в 6÷7 бар возможны появления разгерметизации на соединениях труб, на запорно-регулирующей арматуре. При скачках до 10 бар появляется высокая вероятность более серьезных аварий.

Но с повышенным давлением бороться, в принципе, несложно – достаточно установить на входе в дом или квартиру специальный прибор, редуктор, который будет выравнивать напор во внутренней разводке водопровода, и исключит явления гидроударов. При правильных выборе или настройке редуктора во всех точках водоразбора будет поддерживаться оптимальное значение давления воды.

Редукторы для стабилизации повышенного давления воды

Гораздо острее проблема стоит, если отмечается систематическая недостаточность давления воды в системе. И вот здесь для начала стоит попробовать разобраться, что же является причиной такого явления. Ну а для этого необходимо, прежде всего иметь ясное представление, какое давление в вашем локальном домашнем водопроводе, изменяется ли оно в зависимости от времени суток или точки водоразбора, как обстоят дела, например, у соседей по лестничной площадке и по стояку – сверху и снизу. Такая информация во многом сможет прояснить картину.

Проще всего, конечно, давление замерять с помощью обычного манометра. Стоит такой прибор не столь дорого, и есть смысл установить его стационарно на входе в квартиру или в дом. Еще лучше – смонтировать на входе сетчатый промывной фильтр грубой очистки воды со встроенным манометром – решается сразу две проблемы. Останется лишь в течение определенного периода регулярно снимать и записывать показания примерно четыре раза в стуки – в пиковые часы потребления вечером и утром, в «нормальном» дневном и в ночном режиме. Затем можно будет провести предварительный анализ ситуации.

Манометр, установленный на сетчатом промывном фильтре механической очистки воды

Можно иметь в хозяйстве или арендовать у знакомых переносной манометр. Его несложно временно подключить, например, с помощью гибкой подводки, к водяным розеткам смесителей или даже непосредственно к изливам, если позволяет резьбовое соединение.

Можно изготовить и самодельный простейший манометр, который несмотря на примитивность конструкции, тем не менее способен дать весьма точные результаты.

Для изготовления такого прибора потребуется прозрачная пластиковая трубка длиной порядка 2000 мм. Диаметр ее большого значения не имеет – главное, чтобы было удобно выполнить герметичное с=ее соединение со штуцером, который будет накручиваться, например, на излив крана вместо насадки-рассекателя.

Простой, но весьма точный метод определения давления воды

Трубка перед началом замера присоединяется к крану (в принципе, это может быть и любая другая водяная розетка) и располагается вертикально. Производится кратковременный пуск воды, а затем добиваются такого положения, чтобы уровень жидкости примерно находился на одной горизонтальной линии с точкой подсоединения, чтобы со стороны крана не было воздушной прослойки (показано на схеме – левый фрагмент). В этом положении замеряется высота воздушного участка трубки (ho).

Затем верхнее отверстие рубки плотно закрывается пробкой, чтобы не допустить выпуска воздуха. Кран открывают на полную. Вода, сжимая воздушный столб, поднимется. Когда положение стабилизируется, через минуту-другую, останется замерить высоту воздушного столба экспериментальную ().

Имея эти два значения, несложно вычислить давление по следующей формуле:

Рв = Ро × (ho / hэ)

Рв – давление в водопроводе в данной точке.

Ро – исходное давление в трубке. Не будет большой ошибкой принять его за атмосферное, то есть 1.0332 ат.

ho и hэ – значения высоты воздушного столба, полученные экспериментальным путем

Калькулятор экспериментального определения давления в водопроводе

Перейти к расчётам

Если проводятся замеры в нескольких точках, и показания получаются разными, то это верный признак того, что возможная причина недостаточности давления на том или ином сантехническом или бытовом приборе кроется в дефектах самой внутренней разводки водопровода. Не исключено, что старые трубы капитально заросли ржавчиной или известковым налетом, и никакое дополнительное оборудование ситуацию не изменит – придется менять трубную разводку.

Требовать от такого водопровода нормального давления — просто наивно

Причиной падения давления могут стать давно не менявшиеся или не прочищавшиеся фильтры – и проведение соответствующей профилактики разом становит все на места.

Причина может быть скрыта и в давно не обслуживаемых фильтрах

Следует сравнить показания с аналогичными параметрами в соседних квартирах, расположенных на том же уровне – они должны быть примерно равными. Иногда это помогает выявить проблему, которая кроется в водопроводном стояке.

Было бы неплохо выяснить положение дел в соседних квартирах по вертикали – насколько проблема пониженного давления затрагивает их. С возрастанием высоты этажа давление (в метрах водяного столба) должно снижаться примерно на величину превышения.

И, наконец, если, конечно, удастся, желательно узнать давление на «лежаках» дома, то есть на коллекторах в подвале, к которым подключены стояки по подъездам. Не исключено, что коммунальщики выполняют свои обязательства, и напор воды к стоякам подается нормальный.

Значит, область проблемы будет локализована – нередко «застрельщиком» всех неприятностей становится проживающий ниже по этому же стояку хозяин квартиры, который при проведении ремонта в своей ванной заузил диаметр трубы по тем или иным соображением – «так дешевле», «так удобней и красивее», «так подсказал опытный сантехник» или даже «у меня все нормально, а остальные меня не волнуют». Здесь придется или договариваться по хорошему, или же принимать меры административного воздействия через коммунальные службы.

Если и на домовом коллекторе давление слабое – следует «добиваться правды» у коммунальщиков, так как качество предоставляемой ими услуги не соответствует требованиям. Удастся ли чего-нибудь добиться – еще большой вопрос, так как можно услышать массу причин: от требующих замены магистральных трубопроводов до невозможности в настоящее время установить новое насосное оборудование взамен устаревшего.

Что можно предпринять?

Если все предпринятые шаги «административного плана» не дали результата, и для обеспечения корректно работы сантехники и бытовых приборов давления недостаточно, придётся принимать меры технологической направленности. Вот здесь уже потребуется установка того или иного дополнительного оборудования. Но, опять же, говорить о том, что насос для повышения давления воды станет панацеей – было бы наивно.

Такая мера станет действенной только в том случае, когда вода поступает всегда практически бесперебойно, но ее давления недостаточно для срабатывания бытовой техники. Например, владелец частного дома, подключённого к магистрали, в которой постоянно наблюдается напор не выше 1 – 1,5 бар, вполне сможет установкой насоса на входе в дом или даже перед точкой водоразбора, требующей более высоких показателей. В какой-то мере это допустимо и в городской многоэтажной застройке, но опять же – при стабильной подаче воды, но с «дефицитом» давления.

Насос для повышения давления, установленный перед газовым водонагревателем

Если же «провалы» напора доходят до того, что на верхних этажах нередко отмечается полное пропадание воды из кранов, повышающий насос себя никак не оправдает. Во-первых, ему нужно «опереться» на минимально допустимое для данной модели давление в трубе, чтобы выдать на выходе нужное значение, а из пустоты он ничего создать не сможет. Во-вторых, повышая давление, насос обязательно создает определенное разрежение позади. При недостаточности напора открытый на каком-либо нижнем этаже кран превращается в «дырку» через которую может подсасываться воздух. Насос начнет пытаться перекачивать воздух, и в лучшем случае, если он оснащен системой защитой от сухого хода, то просто будет постоянно выключаться, ну а если нет – то и вовсе быстро перегорит. И в-третьих, каким-то образом улучшая положение у себя в квартире, владелец насоса невольно ухудшает ситуацию в соседних.

Какой же выход? Их несколько, но далеко не всё осуществить будет легко.

1. Установить насосную станцию, работающую в автоматическом режиме, желательно — с гидроаккумулирующим мембранным баком максимально возможного объема. Основной элемент такой станции – это центробежный насос самовсасывающего типа, то есть способный самостоятельно, даже при «нулевом» давлении на входе поднять воду с определённой глубины (например, от подвального коллектора или автономного источника) и создать весьма значительный напор на выходе.

Требуемое давление обеспечивает компактная насосная станция

Входящее обычно в комплект станции реле давления обеспечит включение электродвигателя насоса только при понижении напора в домашнем (квартирном) водопроводе ниже установленного уровня. Аккумулирующий бак создаст резервный запас воды, которая также будет находиться под давлением и расходоваться в тех случаях, когда водоснабжение в магистрали временно прервано.

Таким образом, насосная станция и поднимает воду наверх, и создает необходимое давление в системе, и обеспечивает определенный запас воды. Чем больше объем аккумулирующего бака, тем реже будет включаться насос.

Чем больше объем аккумулирующего бака, тем реже будет включаться насос

Решение отличное, можно сказать — оптимальное для частных домовладений, но в многоэтажной застройке с ним может возникнуть масса сложностей. Если давление в стояках слабое, то от этого страдают многие жильцы верхних этажей. Если они станут выходить из положения указанным способом, то в доме разгорится настоящее соперничество «за струю», так как общее количество поступающей воды все равно на всех будет недостаточным. Опять та же ситуация, о которой говорилось выше – высасывание воды из труб приведет к завоздушиванию со всеми вытекающими последствиями. Неизбежны на этом воне скандалы и разбирательства, «доносы» друг на друга в эксплуатационную организацию или в «водоканал». А установка такой станции без ведома коммунальщиков вполне может закончиться приличным штрафом, так как оборудование вносит дисбаланс в общую работу водопроводной системы дома.

Есть еще одно ограничение: самовсасывающие насосы обычно ограничены по глубине (в случае с многоэтажкой – высоте) подъема воды – порядка 7 ÷ 8 метров. То есть для первого-второго этажа – подойдет, третий – уже с натяжкой, а выше – уже вряд ли справится.

2. Установить в своем жилище объёмный безнапорный резервуар, чтобы он постоянно пополнялся в часы нормальной подачи воды, пусть даже и с недостаточным напором. Простейший поплавковый клапан не допустит переполнения бака.

Если такую емкость на хотя бы на 200 ÷ 500 литров удастся установить на высоте потолка, то из нее вода будет или самотеком поступать к точкам водоразбора, перед которыми уже можно установить обычные компактные насосы повышения давления, или появится возможность смонтировать на общем выходе из емкости повышающий насос, мощности и производительности которого будет достаточно на все приборы потребления. Как вариант – компактная насосная станция с гидроаккумулятором небольшого объема, которая уже будет запитываться из накопительного бака. В этом случае резервуар можно и не поднимать наверх, а подыскать для него наиболее удобное для имеющихся условий место.

Главное препятствие на пути реализации подобного проекта – теснота стандартных городских квартир: установить даже не самую большую емкость бывает попросту негде. Опять же, такой выход видится оптимальным для частного застройщика.

Однако, вполне возможно, что удастся скооперироваться с соседями, у которых также имеется подобная проблема, чтобы установить коллективный накопительный бак большой емкости, например, в чердачном помещении дома. Схема будет та же — к каждой квартире вода поступает самотеком, а далее хозяева сами решают, на каких точках им требуется установка повышающего насоса.

Возможный вариант решения проблемы — с установкой коллективного накопительного резервуара

3. Третий вариант также подразумевает кооперацию – это установка на собранные средства мощной насосной станции с внушительным накопительным резервуаром и гидроаккумулятором, чтобы мощности и производительности оборудования хватило на весь стояк. Так, в подвале можно будет иметь значительный безнапорный и находящийся под давлением запас воды, и все жильцы в равной степени будут ее получать в нужном количестве и с требуемым напором.

Понятно, что это – легко говориться, но очень тяжело исполняется, так как уговорить людей бывает чрезвычайно сложно. Тем не менее, примеров такого коллективного взаимодействия жильцов дома – предостаточно.

Теперь, когда рассмотрены основные возможные случаи применения насосов, повышающих давление воды, можно обратиться к обзору оборудования.

Выбор насоса для повышения давления воды

Итак, если ситуация может быть полностью исправлена только лишь установкой насоса для повышения напора воды, то необходимо знать, как правильно выбрать подобный прибор.

Все насосы подобного класса можно разделить на две больших группы – это приборы с сухим и мокрым ротором.

  • Насосы с мокрым ротором – более компактные, менее шумные, не требуют каких-либо профилактических работ, так как смазка всех трущихся частей обеспечивается перекачиваемой жидкостью. Устанавливаются они непосредственно врезкой в трубу, например, перед бытовым прибором или точкой водоразбора, и не требуют никаких дополнительных креплений.
Типичный представитель насосов с «мокрым ротором»

Недостаток у них – невысокие показатели производительности и создаваемого дополнительного напора воды. Кроме того, есть ограничения по способу установки – ось ротора электропривода насоса обязательно должна располагаться в горизонтальном положении.

  • Насосы с сухим ротором можно сразу отличить даже внешне из-за выраженной ассиметричной формы — вынесенного в сторону силового блока, который имеет собственную систему воздушного охлаждения – расположенную на оси крыльчатку вентилятора. Такая компоновка чаще всего предполагает дополнительное консольное крепление прибора к поверхности стены.
Насосы с «сухим ротором» обычно требуют дополнительного крепления к стене

Такие приборы обычно обладают более высокими эксплуатационными характеристиками, и при правильном выборе и установке порой способны «обслужить» сразу несколько точек водоразбора.

Насосы с сухим ротором требуют регулярной смазки узлов трения, а при работе могут создавать хоть и небольшой, но все же ощутимый шум – это тоже необходимо учитывать при выборе места их установки.

В целом же приборы такого класса обоих типов и по устройству, и по принципу действия и по правилам монтажа очень схожи с циркуляционными насосами, которые встраиваются в контур автономной системы отопления. Чтобы не повторяться, читателя, которого интересует данные вопросы, можно направить к соответствующей публикации.

Что необходимо знать о циркуляционных насосах?

Эти компактные приборы обеспечивают стабильное движение теплоносителя по контурам системы отопления. Об устройстве, расчете требуемых эксплуатационных параметров, выборе и монтаже циркуляционных насосов читайте в специальной публикации нашего портала.

Коренное же отличие заключается в том, что циркуляционные насосы, как правило, работают в постоянно режиме, пока задействована система отопления. Приборам же, предназначенным для повышения давления в водопроводе, такой режим не требуется – они должны работать только при необходимости, когда нужно обеспечить напор.

Существует два подхода к решению этого вопроса.

  • Некоторые недорогие насосы имеют только лишь ручное управление – то есть пользователь включает их самостоятельно по мере необходимости. Это, безусловно, не самый удачный подход, учитывая забывчивость некоторых людей. Кроме того, если прибор, например, обеспечивает работу стиральной машины, то забор воды для стирки и полоскания производится периодически, в соответствии с программой, то есть большую часть цикла усилий насосного оборудования не требуется.
  • Оптимальное решение – установка прибора, оснащенного датчиком потока. Запуск насоса будет производиться только при открытии крана и, естественно, при наличии воды в трубопроводе. Это и разгрузит прибор от ненужной работы, и предотвратит его перегрев или перегорание от «сухого хода».
Насос для повышения давления с датчиком потока

Датчик потока может входить в комплект насоса или приобретаться дополнительно. Устанавливается всегда после насоса по ходу движения воды.

Если напор воды в водопроводе нестабилен, то есть может быть нормальным, но в определённые периоды становится недостаточным, то необязательным, но очень полезным дополнением может стать реле давления, которое устанавливается на входе, перед насосом.

Полезное дополнение схемы подключения — реле давления

Цепь питания насоса в этом случае коммутируется через реле, которое можно настроить таким образом, чтобы оно срабатывало и включало питание прибора только в случае недостаточности давления в системе. При нормальных показателях напора насос не включится даже после срабатывания датчика потока.

При выборе насоса обязательно учитывается та необходимая разница, на которую следует поднять давление для корректной работы сантехники или бытовых приборов. Не стоит ждать «запредельных» значений – обычно этот параметр лежит в пределах 0,8 ÷ 1,5 бар (8 ÷ 15 метров водяного столба).

Если приобретается насос для установки на трубу горячего водоснабжения (бывают и такие ситуации) то его характеристики должны соответствовать условиям эксплуатации при повышенных температурах перекачиваемой жидкости. Обычно такая информация указывается в паспортах изделий.

Важным параметром является и производительность прибора – количество воды, перекачиваемой в единицу времени. Производительность должна быть выше среднего расхода на точке потребления, перед которой устанавливается оборудование.

При выборе модели, безусловно, стоит отдать предпочтение «авторитетным» брендам, уточнив при этом, насколько доступно в вашем регионе сервисное обслуживание, и какие гарантийные обязательства распространяются на данный прибор.

Несколько популярных качественных моделей приведено в таблице:

Наименование моделиИллюстрацияКраткое описаниеСоздаваемый дополнительный напор воды
«Grundfos UPA 15-90 » и «UPA 15-90N»Одна из наиболее популярных моделей известного датского производителя.
Насос «мокрого типа». Встроенный датчик потока.
Бесшумная работа, небольшие габариты.
Обычно устанавливается перед конкретной точкой потребления (стиральной машиной, газовой колонкой и т.п.).
Модель UPA 15-90 – чугунный корпус, UPA 15-90 – нержавейка.
Минимальное давление на входе - 0,2 бар.
Мощность – 110 Вт.
Производительность максимальная – до 25 л./мин.
8 м вод. ст.
«Wilo-PB-201 EA»Насос с мокрым ротором.
Мощность привода – 200 Вт. Имеется воздушное охлаждение двигателя.
Встроенный датчик потока – срабатывание при расходе не менее 2 л/мин.
Присоединительные патрубки – 1".
Повышенная производительность – до 55 л/мин.
Бесшумная работа. Консоль для крепления к поверхности.
Способен обеспечить давление на нескольких точках потребления.
15 м вод. ст.
«Jemix W15GR-15 A»Насос с «сухим ротором» и воздушным охлаждением привода».
Мощность -120 Вт.
Рассчитан на использование в холодном и горячем водопроводе – допустимая температуры воды – до 110 °С.
Производительность – номинальная 10 л/мин, максимальная – 25 л/ми.
Патрубки для врезки в трубу – 15 мм.
Датчик потока входит в комплект поставки.
Блок управления позволяет выбирать ручной или автоматический режим работы.
10 ÷ 15 м вод. ст.
«Aquatica 774715»Недорогой насос, рассчитанный обычно на одну точку потребления.
«Сухой ротор». Латунный корпус. Асинхронный, практически бесшумный двигатель.
Невысокое потребление электроэнергии – мощность всего 80 Вт.
Присоединительные патрубки – ¾".
Три режима работы.
Производительность – 10 л/мин.
Только для холодной воды.
до 10 м вод. ст.
Видео: установка в квартире насоса для повышения напора воды

Выбор насосной станции

Итак, вторым вариантом кардинального решения проблемы обеспечения нормального напора воды является установка насосной станции.

Типичная компоновка бытовой автоматической насосной станции

Этот прибор представляет из себя поверхностный центробежный самовсасывающий насос. Он может быть обычным или оснащённым инжектором – это технологические дополнение существенно повышает возможности насоса по подъему воды со значительной глубина, но, правда, делает его работу более шумной.

Насосная станция может иметь уже встроенный гидроаккумулятор мембранного типа, или же этот элемент необходимого объема приобретается отдельно. Обязательное условие – наличие реле давления, но в данном случае оно уже устанавливается после самого насоса – при достижении в гидроаккумуляторе установленного порога давления, питание силового агрегата отключается.

Рабочее давление в гидроаккумуляторе всегда несколько избыточное — оно рассчитывается таким образом, чтобы обеспечивалась корректная работа всех сантехнических и бытовых устройств, и при этом сохранялся еще и определенный резерв. По мере расхода воды давление падает, и когда оно доходит до определенной нижней границы, заранее установленной производителем или самим пользователем, реле замыкается – и насос вновь отрабатывает цикл пополнения водяного запаса до верхнего порога.

По сути, насосная станция не просто повышает напор воды – он его сама создает в замкнутой домашней системе водопровода и постоянно поддерживает на заданном уровне. А наличие гидроаккумулятора дает возможность надеяться на резервный запас воды в случае, если вдруг прекратится подача из внешнего источника (магистральной сети).

Датчика потока в данном случае не требуется – насос реагирует не на текущий расход воды, а на уровень давления в аккумулирующем резервуаре.

Как правило, насосные станции оснащаются манометрами – чтобы удобнее было вести визуальный контроль за работой.

Установка насосной станции – значительно сложнее, чем обычная врезка повышающего насоса. Лучше этим вопросом не заниматься самостоятельно, а пригласить соответствующего специалиста.

При установке следует учесть, что совершенно бесшумных насосных станций практически не бывает. Значит, для нее необходимо предусмотреть место, которое бы, во-первых, находилось на входе водопровода в дом или в квартиру, а во-вторых – обеспечивало бы необходимую шумоизоляцию для жилых помещений.

Гидроаккумулятор может быть совсем небольшим …

Гидроаккумулятор, входящий в комплект насосной станции, может быть и совсем небольшим, буквально на несколько литров. Однако, следует помнить, что выигрывая в компактности, можно проиграть в длительности эксплуатации прибора и в расходе электроэнергии – чем меньше объем бака, тем чаще будет включаться и выключаться насосная установка, тем быстрее расходуется ее «моторесурс».

… но рекомендуется , по возможности, установить емкость максимально большую

Ничто не мешает приобрести гидроаккумулятор нужного объема – они продаются и отдельно. Для двух человек обычно достаточно бака на 24 литра. Для семьи из 3-5 человек уже потребуется гидроаккумулятор емкостью 50 литров.

Ну а если позволяет свободное пространство, а в подаче воды из городских сетей случаются перебои, то не помешает и безнапорный накопительный резервуар с поплавковым клапаном – насосная станция будет забирать воду именно из него. Об этой схеме уже упоминалось выше.

Оптимальное решение — насосная станция забирает воду из объемного безнапорного накопительного резервуара

Так как насосная станция обычно устанавливается для обеспечения работы всей водопроводной сети частого дома или квартиры, при выборе модели необходимо обращать особое внимание на создаваемый ею напор и на производительность. Мало будет проку, если с учетом высоты и удаленности точек водоразбора на самом дальнем участке давление будет недостаточным. В практике частного домовладения это может быть, к примеру садовый кран, через который производится полив приусадебного участка. Поэтому ориентироваться при выборе следует именно на самые удаленные по высоте и длине точки. Если это просто смесители, то на них будет достаточно напора в 10÷15 метров (1÷1,5 бар). В случае установки техники, требующей особых параметров давления, за основу берутся они.

Быстро подсчитать требуемые напор насосной станции поможет размещенный ниже калькулятор:

Калькулятор расчета необходимого напора домашней насосной станции

Следующий важный критерий – это вопрос производительности насосной станции. Ее возможностей должно хватать для обеспечения достаточного расхода даже в пик домашнего потребления, в той практически невероятной ситуации, когда одновременно включены все точки водоразбора.

Существует специальная методика расчета, которая основывается на том, что у каждой точки водопотребления имеется свой средний расход воды, измеряемый, например, в литрах в секунду.

Основные типы домашних (квартирных) точек водоразбораУсредненный расход (литров в секунду)
Биде0.08
Смеситель умывальника в ванной0.1
Сливной бачок унитаза0.1
Смеситель на кухонной мойке0.15
Посудомоечная машина0.2
Смеситель с душем для ванны 0.25
Душевая кабинка обычная0.25
Душевая кабинка или ванна с гидромассажем0.3
Стиральная машина-автомат0.3
Кран (¾") для хозяйственных нужд (полив, помывка автомобиля, уборка и пр.)0.3

Есть специальная формула, которая не просто дает суммарное значение потребления, но и учитывает вероятностные параметры – вносит поправку на количество точек водоразбора.

Приводить полностью всю формулу, наверное, нет смысла, так как ниже размещен калькулятор, в котором все соотношения уже заложены, и расчет не составит никакого труда.

Калькулятор расчета требуемой производительности насосной станции

Перейти к расчётам

И, наконец, краткий обзор популярных моделей компактных насосных станций для домашней водопроводной системы.

Наименование моделиИллюстрацияКраткое описание моделиСоздаваемы напор / производительность
«Джилекс Джамбо 70/50 Н-50 Н»Насосная станция от известного российского производителя.
Мощность – 1.1 кВт.
Материал изготовления – нержавеющая сталь.
Мембранный гидроаккумулятор на 50 л.
Манометр, реле давления, защита от перегрева и «сухого хода».
Масса – 19,3 кг.
50 метров (5 bar)
4,2 м³/час
«Grundfos Hydrojet JP 6 24»Автоматическая насосная станция компании «Grundfos» (Дания).
Мощность – 1,4 кВт.
Нержавеющая сталь.
Гидроаккумулятор на 24 л.
Комплектация – манометр, реле давления, обратный клапан,защиты от перегрева и «сухого хода».
Масса – 20,7 кг.
48 метров (4,8 bar)
4,5 м³/час
«HAMMER NST1000A»Качественная насосная станция китайского производства.
Мощность – 900 Вт.
Стальной корпус с антикоррозийным покрытием.
Материал рабочей камеры насоса – нержавейка.
Гидроаккумулятор на 24 л.
Манометр, автоматика с реле давления, встроенный фильтр грубой очистки воды.
Системы зашиты.
Масса – 16 кг.
42 метра (4,2 bar)
3,6 м³/час
«GARDENA 5000/5 eco inox»Современная автоматическая насосная станция оригинальной компоновки.
1,2 кВт. «эко-режим» обеспечивающий минимальное потребление энергии.
Встроенный манометр, обратный клапан, фильтр грубой очистки воды.
Все степени защиты.
Аккумулирующий бак на24 литра.
Масса – 17 кг.
50 метров (5 bar)
4,5 м³/час
Видео: советы по выбору автоматической насосной станции

что это такое, виды, устройство и принцип действия, характеристики, обзор популярных моделей повысительных насосов, их плюсы и минусы

Норматив давления в централизованных водопроводных сетях составляет около 4 атм. На это значение рассчитаны многие сантехнические приборы, оно удобно для пользователя и не перегружает трубопроводы. Однако, во многих системах параметры заметно отличаются от заданных показателей.

Причинами этого могут быть различные факторы, но результат всегда один — приходится использовать дополнительные приспособления для увеличения напора. Они называются насосы для повышения давления воды и помогают нормализовать параметры водопровода. Рассмотрим эти устройства внимательнее.

Что это такое?

Основными потребителями техники подобного рода являются владельцы частных домов, не подключенных к общественным сетям. Однако, и в многоквартирных домах показатели напора часто существенно ниже нормативных.

В любом случае решением вопроса становятся специальные насосы, способные обеспечить требуемый напор на изливе сантехнических приборов и устройств. Наиболее проблемными участками являются верхние этажи, где давление иногда не доходит даже до 1 атм.

При этом, многие сантехнические приборы нуждаются в определенных показателях:

  • Стиральная машина-автомат нуждается в 2 Атм.
  • Джакузи работает при значениях 3-4 Атм.
  • Душевая кабина — 3 Атм.
  • Бойлер — 2-2,5 Атм и т.д.

Мнение эксперта

Кузнецов Василий Степанович

Если напор сети не достигает минимального значения, запуск этих приборов становится невозможным. Решением вопроса является установка повысительного насоса. Это устройство, производящее принудительную перекачку воды с заданными параметрами потока на выходе. Как правило, эти насосы подключаются в разрыв трубопровода и выполняют свои задачи в автоматическом режиме, хотя есть и другие варианты запуска.

Причины снижения давления в водопроводной сети

Установка повышающего насоса необходима не всегда, часто проблему вызывает засорение трубы, попадание посторонних предметов.

При появлении явных признаков низкого напора воды в первую очередь следует обойти соседей и поинтересоваться, как с этим обстоят дела у них. Причиной недостаточного давления могут быть локальные неполадки — засорение трубопровода, подключение других потребителей и прочие потери на линии. Необходимо точно определить участок пониженного давления. Это может быть весь дом, или отдельная квартира. Чем точнее будет установлен проблемный участок, тем эффективнее будут принятые меры.

Распространенными причинами низкого давления являются:

  • Обрастание стенок труб накипью и ржавчиной. Это встречается чаще всего. Для определения необходимо установить манометры в разных точках системы и сравнить их показания.
  • Заполнение фильтра грубой очистки (грязевика), который обычно устанавливается перед счетчиками. Если причина в нем, низкое давление будет отмечаться во всех трубопроводах, расположенных после счетчиков.
  • Засорение аэратора. Это мелкая сетка, расположенная на изливе крана. Эта причина устраняется легче всего и никак не отражается на работе других сантехнических приборов.

Если проблем в трубопроводах или фильтрах не обнаружено, значит, понижено давление в подающем стояке. В таких случаях необходимо обратиться в управляющую компанию. Однако, ожидать положительных результатов от этого действия не следует, поскольку поиск и устранение причин могут затянуться на неопределенный срок. Поэтому правильнее сразу воспользоваться повышающим насосом.

Устройство и принцип действия бытового повышающего насоса

Рабочим органом насоса является крыльчатка, установленная на приводном валу. Ее вращает электродвигатель, который может являться отдельным узлом, или совмещенным с общей конструкцией. У таких устройств крыльчатка установлена прямо на валу, а герметичность обеспечивает сальник или отбойное кольцо.

Лопатки рабочего колеса захватывают порции воды и с усилием направляют их в трубопровод. В результате давление на выходе насоса приобретает нормативное значение, а все сантехнические приборы получают возможность работать в штатном режиме.

Виды повысительных насосов

Существует несколько разновидностей насосов, которые делятся на группы по определенным признакам:

  • Ручные или автоматические. Это устройства, которые владелец запускает по мере необходимости, или работающие по команде с датчика расхода или давления.
  • С мокрым или сухим ротором. Это насосы, ротор которых либо погружен в перемещаемую жидкость, либо находится в обособленной камере и требует охлаждения специальным вентилятором.
  • Циркуляционные или самовсасывающие. Первые устанавливаются в разрыв линии и придают потоку необходимый импульс. Вторые чаще всего представляют собой насосные станции, обеспечивающие подачу воды в частный дом из скважин, колодцев и прочих источников. Они являются основной частью системы водопровода и должны обладать необходимыми параметрами для подачи потока с нормативным напором.

Мнение эксперта

Кузнецов Василий Степанович

Выбирать наиболее подходящий вид следует исходя из условий работы и предполагаемых задач.

Характеристики и особенности

Выбирая насос, необходимо руководствоваться его рабочими параметрами.

Основными характеристиками повысительного насоса являются:

  • Давление. Агрегат должен обеспечивать на выходе 4-5 Атм. Необходимо также узнать, какое минимальное давление на входе возможно для данной модели;
  • Мощность. Этот показатель определяет, до каких значений способен повысить напор данный насос. Если планируется установка в начальной точке системы и последующий подъем воды на верхние этажи, мощность должна быть достаточно большой. Для квартиры обычно хватает 120-250 Вт, такое устройство не будет потреблять слишком много электроэнергии;
  • Тип соединений. Как правило, для подключения насосов используются стандартные трубные резьбовые элементы, но иногда приходится искать соответствующие переходники;
  • Температура жидкости. Большинство насосов предназначены для работы с холодной водой. Максимальный допустимый нагрев потока — +50 — +60°. Однако, если планируется увеличить напор линии ГВС, придется искать насос с высокой рабочей температурой.

Выбирая насос, необходимо знать размеры и давление в своей сети. Это поможет правильно подобрать устройство по начальному значению и по мощности.

Плюсы и минусы

К достоинствам повышающих насосов следует отнести:

  • Обеспечивается нормальное давление в системе, позволяющее работать в штатном режиме многим сантехническим устройствам.
  • Компактный размер, не требуется отдельное помещение.
  • Автоматические модели работают полностью самостоятельно, ручные запускаются по мере необходимости.
  • Появляется возможность одновременного пользования несколькими сантехническими приборами.

Минусами повышающих насосов следует считать:

  • Сложность установки, требуется вмешательство в конструкцию трубопроводов.
  • Необходимо подключение к сети электропитания.
  • Работа насоса сопровождается небольшим шумом.

Мнение эксперта

Кузнецов Василий Степанович

Несмотря на существование некоторых недостатков, использование повышающих насосов постоянно возрастает. Отсутствие альтернативы, простота управления и обслуживания, относительно небольшая стоимость делают эти устройства популярными и востребованными среди владельцев частных домов или .квартир.

Популярные модели и производители

Рассмотрим наиболее известные и распространенные модели повышающих насосов:

Wilo Star-RS 25/4

Немецкий насос, который считается лучшим из циркуляционных устройств. Конструкция с мокрым ротором обеспечивает минимальный уровень шума и долговечность насоса. Обладает прочным чугунным корпусом, рабочее колесо изготовлено из полипропилена. Производительность — 3,5 м3/ч, напор составляет 4 м. Диапазон температур перемещаемой жидкости от -10° до + 110°. Вес насоса всего 2,4 кг;

Grundfos UPA 15-90

Детище датских производителей. Классический повысительный насос, способный развивать напор до 8 м при производительности 1,5 м3/час. Способен запускаться вручную или в автоматическом режиме (при открытии крана срабатывает датчик расхода). Мощность агрегата составляет 120 Вт. Начальное (входное) давление — 0,2 Атм. Диапазон температур — от +2 до +60°, что позволяет работать только с контуром ХВС. Срок службы, заявленный производителем, составляет 10 лет;

Jemix W15GR15-A

Изделие совместной российско-китайской фирмы. Обладает чугунным корпусом и алюминиевым кожухом электродвигателя. Оснащен контроллером уровня потока, позволяющим работать в автоматическом или ручном режиме. При производительности 1,5 м3/час насос демонстрирует напор 15 м, что намного превосходит показатели многих европейских конструкций. Автозапуск агрегата происходит при 0,09-0,12 м3/час;

Комфорт X15GR 15

Повышающий насос отечественного производства. Обладает корпусом из нержавеющей стали, производительностью 1,8 м3/час и напором 15 м. Предназначен только для работы с чистой водой. Специфическое требование — горизонтальный монтаж агрегата. Мощность — 120 Вт. Пользователи отмечают высокую работоспособность и надежность насоса, но критикуют слишком высокий уровень шума;

DAB DIVERTRON 1200

Погружной насос, который по достоинству оценивают владельцы частных домов. Обеспечивает подачу воды из колодцев. Мощность составляет 1,1 кВт, при глубине погружения 10 м насос способен поднять жидкость на высоту 48 м. Демонстрирует высокую производительность — 5,7 м3/час. Имеется электронный блок управления, защита от холостого хода (отключение). Нуждается в стабилизации электропитания;

ДЖИЛЕКС «Водомет» ПРОФ 55/75 Дом

Скважинный насос отечественного производства. Производительность составляет 3,3 м3/час, а напор — до 75 м, что позволяет работать в глубоких скважинах. При этом, мощность агрегата всего 900 Вт. Допустимая глубина погружения — 30 м, условием работы является вертикальная установка. Используется только для чистой воды;

Patriot F 900

Признан лучшим дренажным насосом погружного типа. Обладает пластиковым корпусом, поплавковым выключателем, вертикальным патрубком. Способен работать с грязной водой. Функционирует по схеме — 2 часа работы, после чего 15 минут перерыв. Производительность агрегата 14 м3/час, мощность — 0,9 кВт, напор — 10 м. Действует ограничение по температуре жидкости — до + 40°.

Приведен далеко не исчерпывающий список популярных моделей. Их количество весьма велико, пользователь может подобрать насос для любых условий и задач.

Полезные советы

Не рекомендуется сразу при обнаружении недостатка давления в системе затевать монтаж повысительного насоса. Сначала надо провести диагностику, обследовать трубы и запорную арматуру и определить проблемный участок. Нередко поднять давление в трубопроводе помогает замена забитых старых труб, прочистка вентилей или фильтров, отсечка лишних абонентов.

А у Вас уже установлен насос для повышения давления?

Конечно!Нет, но будет!

Если обойтись без установки насосной станции нельзя. полезно объединиться с соседями. Вскладчину проще приобрести и установить дорогостоящий комплекс. Когда в нормальной работе установки заинтересованы все жильцы дома, проще организовать обслуживание или ремонт. В этом вопросе существенную помощь окажет управляющая компания, которая не меньше заинтересована в качественной и бесперебойной подаче воды потребителям.

Кроме того, наличие воды на верхних этажах — требование пожарной безопасности. Если нормативы не выполняются, виновники могут быть отданы под суд, поэтому в решении вопроса всегда заинтересованы все причастные организации и лица.

Повысительный насос — практичный и удобный, а иногда — единственный способ нормализовать давление воды в системе. Стабильная и штатная работа многих сантехнических приборов зависит от давления воды, поэтому обойтись без подобных устройств практически невозможно. Монтаж агрегата не представляет существенной сложности, некоторые пользователи выполняют его самостоятельно.

Цены на подобную технику вполне доступные, всегда есть возможность подобрать оптимальный вариант и по стоимости, и по характеристикам. Большинство владельцев отмечают появление нормативных параметров водоснабжения после установки насоса.

Читайте также другие полезные статьи:

Видео-советы: повышение давления воды в квартире и доме с помощью насоса

Водопроводный повысительный насос для увеличения давления воды: выбор и способ монтажа

Слабый напор воды, который часто наблюдается в кранах многоквартирных домов, явление малоприятное. Эта неприятность не только вредит нервной системе, но и портит дорогостоящее оборудование. Подобная проблема задевает владельцев квартир, расположенных на верхних этажах, и хозяев частных домовладений. Решить ее помогают насосы для повышения давления воды, способные создавать необходимые показатели давления, которые обеспечивают нормальное функционирование бытовой техники.

Разбираемся в причинах слабого напора воды

Существующими нормативами прописано, что давление в водопроводе должно составлять 4 бар. Именно так можно обеспечить работоспособность всех бытовых приборов, связанных с водоснабжением. На практике встретить такое давление практически невозможно. Поскольку показатель имеет погрешности, как в большую, так и меньшую сторону.

Распространенные причины возникновения проблемы:

  1. Причиной низкого давления могут послужить старые трубы, которые основательно заросли известняком, либо покрылись ржавчиной изнутри. Использование водяных насосов высокого давления в таких случаях нецелесообразно – требуется замена всей трубной разводки.
  2. Повлиять на силу напора способны и загрязненные старые фильтры, смена которых легко решает проблему.
  3. Виновником слабого напора воды может случайно стать сосед снизу, установивший при ремонте трубопровод меньше регламентируемого диаметра.

Что можно предпринять

Если проблема слабого напора воды не в загрязнении труб, для ее решения придется устанавливать дополнительное оборудование. Установка повысительного насоса для водопровода будет оправдана при бесперебойном водоснабжении с недостающим давлением для работоспособности бытовой техники. Если постоянное напряжение не превышает 1.5 бар., повышающий насос рекомендуется ставить на входе трубопровода в дом. Подобные меры можно предпринять в многоэтажных застройках, страдающих «дефицитом» давления.

Если вода до вашего этажа вообще не доходит, использование водяных насосов высокого давления является неоправданным. Для выдачи необходимого значения на выходе оборудованию требуется минимальный предел давления, регламентируемый для конкретной модели помпы. Создать напор из пустоты невозможно.

Существует несколько решений такой проблемы (однако не каждый вариант легко осуществим):

  1. Установка насосной станции высокого давления, оснащенной гидроаккумулятором большой емкости. Основным элементом устройства является центробежный насос, способный самостоятельно поднимать воду на необходимую высоту, что позволяет получать на выходе хороший напор.Аккумулирующий бак, входящий в комплектацию, обеспечивает резервный запас жидкости, которую можно расходовать, когда нет давления в системе водоснабжения.
  2. Установка безнапорного резервуара, наполненного водой. Обычно их монтируют под потолком, а непосредственно перед точкой водозабора ставят небольшой повысительный насос. Его мощности будет достаточно для беспроблемного пользования водой. Основным препятствием к реализации проекта могут стать незначительные габариты городских квартир.
  3. Установка повысительной насосной станции водоснабжения высокой мощности, оснащенной гидроаккумулятором и накопителем. Наличие большого запаса воды обеспечит жильцов необходимым напором и должным количеством жидкости.

Каждое из решений требует грамотного подхода и подбора специального оборудования.

Выбор насоса

Ключевыми критериями, которые нужно уточнить перед покупкой оборудования, являются производительность и величина повышения давления.

Показатель производительности измеряется литрами в минуту. Для одновременной работы 2-х кранов (например, в ванной и в кухне), достаточно будет 10 л/мин. Добавление дополнительных точек подачи воды потребует от 15 л/мин.

Величина повышения давления измеряется барами или атмосферами. 1 бар ~ 1атм.

Требования к давлению:

  • Подключение стиральной машины – 2 атм.
  • Использование системы пожаротушения – 3 атм.
  • Джакузи, душ с гидромассажем, полив участка – 4 атм.

Максимальный предел давления бытового водоснабжения составляет 7 атм. Превышение значения может привести к разрушению водопроводной системы.

Прочие критерии выбора связанны с второстепенными факторами: условия эксплуатации, степень комфорта, экономическая эффективность. К таким критериям относят:

  • вид – вихревой либо центробежный;
  • рабочий режим – ручной либо автоматический.
  • температуру жидкости – насосы под холодную или горячую воду + универсальные модели;
  • систему охлаждение корпуса – сухой либо мокрый ротор.

Если для исправления ситуации требуется установка подкачивающего насоса для воды, нужно ознакомиться не только с критериями выбора прибора, но и с типами насосов.

Типы насосов

Современные насосы классифицируются по типу ротора: сухой или мокрый.

Первый отличается ассиметричной формой (из-за силового блока, расположенного в стороне). Он оснащен собственной системой охлаждения. Конструкция предусматривает консольное крепление устройства к стене. Оборудование обладает достойными эксплуатационными характеристиками, оно способно полноценно обслуживать одновременно несколько водозаборных точек.

Второй тип водяных насосов высокого давления имеет компактные размеры, меньше шумит и не нуждается в дополнительных профилактических мероприятиях. Смазка трущихся элементов производится перекачиваемой жидкостью. Установка осуществляется непосредственной врезкой прибора в трубу до водозабора или бытового прибора. Недостатком таких моделей считается невысокая производительность.

Правила подбора мощности

Как уже упоминалось, чтобы избежать неполадок в системе, следует правильно определить оптимальную мощность установки для повышения давления. Комфортное проведение водных процедур и запуск автоматической машинки требует давления в пределах 2 атмосфер. Когда предусмотрена эксплуатация джакузи, гидромассажа и душевой кабины, давление должно превышать указанные параметры, и соответствовать 5-6 атмосферам.

Чтобы определить существующий напор, можно воспользоваться манометром или обычной литровой банкой, замеряв количество воды, вылившейся из крана за минуту. Затем следует определиться с потребностями. Если при открытии кухонного крана становится невозможным принятие душа, то достаточно будет подкачивающего насоса для водопровода, способного добавит пару атмосфер. Однако когда предусмотрено использование душевой кабинки, стиральной машины, либо другой подобной техники одновременно, потребуется консультация инженера.

Как работает насос для повышения давления воды

Водяной насос для повышения воды в водопроводе функционирует благодаря тому, что он оснащен небольшим электродвигателем. Во время работы происходит нагнетение давления в трубах. Насос оснащен прочным пластиковым корпусом, который имеет довольно компактные размеры.

Когда расход воды достигает 1,5 куб.м, лепесток датчика движения меняет положение. В результате происходит автоматическое включение насоса. Когда поток воды прекращается, устройство выключается.

Иногда приходится задействовать не один повышающий давление насос, а 2 или более. Например, если водопроводная система в доме изначально спроектирована с дефектами.

Установка насоса для повышения давления в квартире

Монтаж установки для повышения давления не отличается сложностью. Потребуется перекрыть кран поступления воды. В районе установки устройства вырезается труба, и на ее место монтируется насос, оснащенный двумя кранами, исходящим и входящим. Эти элементы обеспечат отключение воды, если возникнет необходимость ремонта либо замены насоса.

Особенности монтажа

При монтаже следует учитывать направление перемещения жидкости, которое указывается стрелками прибора. В процессе работы используются технологии, предусмотренные для конкретного вида труб и материала изготовления насоса для подкачки воды. Полимерные трубы потребуется паять, металлопластиковые соединяют фитингами. Целостность конструкции проверяется при работающем моторе. Установка оборудования проводится с учетом прилагаемой инструкции.

Схема подключения

Схема для подключения установок повышения давления не сложная, и предусматривает монтаж прибора до водозаборной точки. При малейшем ослаблении потока воды, датчик включает насос, повышая напор. Чтобы создать систему, способную обеспечивать приборы стабильным давлением, следует тщательно продумать разводку трубопровода. Правильно выбранное место установки обеспечит обслуживание всех водозаборов одним аппаратом.

выбираем повышающий насос высокого давления

С ситуацией, когда слабый напор жидкости в водопроводе не дает возможности воспользоваться стиральной и посудомоечной машинами и принять душ, сталкиваются многие из тех, кто проживает в многоквартирных домах. Один из популярных и наиболее доступных способов решения этой проблемы – установить в системе водоснабжения квартиры насос для повышения давления воды. Тем не менее далеко не всегда такая мера решает проблему полностью, а в ряде случаев и не решает вовсе. Чтобы не оказаться в ситуации, когда насос для повышения давления воды в квартире окажется бесполезным приобретением, для решения проблемы со слабым напором воды следует использовать не поверхностный, а более глубокий системный подход.

Установка насоса для повышения давления воды в квартире

Что может стать причиной слабого давления воды в квартире

Прежде чем выяснять, почему давление в водопроводе снизилось, следует разобраться, в каких единицах оно измеряется и какое значение данного параметра считается нормальным для бытовых систем водоснабжения.

В информационных таблицах, а также на шкалах контрольных приборов значение давления жидкости может выражаться четырьмя основными единицами измерения: бар, техническая атмосфера (ат), метр водяного столба (м вод. ст.), кило- и мегапаскаль (кПа и МПа). При измерении давления в бытовых системах водоснабжения, где слишком большая точность учета параметров не требуется, можно использовать следующие соотношения между разными единицами измерения:

1 бар = 1 ат = 10 м вод. ст. = 100 кПа = 0,1 МПа

Каким в норме бывает давление воды в водопроводе квартиры? Согласно действующим стандартам, значение данного параметра должно составлять около четырех бар. Такого напора воды вполне достаточно для того, чтобы в квартире могли без перебоев работать все сантехнические устройства и бытовые приборы, подключенные к системе водоснабжения (краны, сливные бачки, душевые кабины, стиральные и посудомоечные машины и др.). Однако данное нормативное требование точно соблюдается в очень редких случаях. Обычно в водопроводах многоквартирных домов наблюдаются постоянные скачки давления, которые могут происходить в сторону как его повышения, так и понижения.

Одной из причин слабого давления воды может быть засорение рассекателя смесителя или фильтра тонкой очистки

Если вопрос с повышенным давлением в бытовом водопроводе решается достаточно просто (путем установки на входе в систему водяного редуктора, выравнивающего напор воды во всей внутренней разводке труб), то для устранения проблемы с понижением давления необходимо определить, по какой причине это происходит.

Для того чтобы выяснить, где происходит снижение давления – в системе водоснабжения только вашей квартиры, во всем доме или в квартирах, в которые вода поступает от одного стояка, необходимо опросить соседей, проживающих в верхних, нижних и боковых квартирах. Если выяснится, что в повышении напора воды нуждаются и ваши соседи, надо обратиться с этим вопросом в коммунальную службу, обслуживающую ваш дом. Если же данная проблема является локальной и возникает только в вашей квартире, то способы ее решения должны искать лично вы.

Установленный в водопроводе манометр позволяет контролировать давление в системе

Прежде всего необходимо локализовать участок квартирного водопровода, который нуждается в повышении давления воды. Для решения такой задачи используется обычный манометр, при помощи которого давление воды замеряется в различных точках системы водоснабжения. Данные, полученные в результате замеров, позволят сделать выводы о негативном факторе, воздействие которого приводит к слабому напору воды, текущей из кранов в вашей квартире.

  • Засорение труб помогают выявить разные значения давления на отдельных участках системы водоснабжения квартиры. Чаще всего такая ситуация возникает при использовании старых стальных труб, внутренние стенки которых отличаются высокой шероховатостью. Эффективно решить такую проблему можно единственным способом – заменой старых труб на новые.
  • Возможно также засорение грязевика (фильтра грубой очистки), устанавливаемого, как правило, перед счетчиками расхода воды. Если причина плохого напора воды кроется именно в этом фильтре, на всех участках водопровода, расположенных после такого устройства, будет зафиксировано одинаково низкое давление. Проблема засорения фильтра грубой очистки решается достаточно просто: его вскрывают и вычищают из него скопившийся мусор.
  • Наименее критичной и проще всего решаемой проблемой, ставшей причиной слабого напора воды, является засорение аэратора – фильтрующей сеточки, которой оснащаются гусаки кранов. Определить, что причина именно в этом, также поможет манометр, который в таких случаях будет показывать, что давление жидкости на всех участках водопровода соответствует норме, но при этом из крана вытекает лишь слабая струйка. Чтобы устранить проблему, сеточку-фильтр выкручивают из гусака крана, тщательно чистят и устанавливают обратно.
Если же водопроводные трубы в вашей квартире, фильтр и аэраторы не засорены, а вода изначально попадает в водопровод под слабым давлением из центрального стояка, то для повышения напора можно установить в квартиру бытовой насос подкачки.

Во многих случаях установка компактного насоса для подкачки воды из центральной системы водоснабжения приводит к повышению напора в водопроводных трубах квартиры до нормативных значений.

Разновидности и особенности конструкции бытовых насосов

Насосы для повышения давления воды в квартире по конструктивному исполнению можно разделить на две большие группы:

  • устройства с «мокрым» ротором;
  • водопроводные насосы с «сухим» ротором.

Насосы для повышения давления воды, относящиеся к классу устройств с «мокрым» ротором, отличаются компактными размерами, меньше шумят при работе и не требуют специального обслуживания, так как смазка их внутренних деталей обеспечивается перекачиваемой ими жидкостью. Схема подключения таких устройств к водопроводу достаточно простая: они просто врезаются в трубу и работают как проточный насос. Устанавливаются такие повысительные насосы прямо перед точкой водоразбора или перед бытовой техникой, в которую вода должна поступать под определенным давлением.

Конструкция насоса с «мокрым» ротором

Если говорить о недостатках насосов повысительных данного типа, то сюда следует отнести:

  • невысокую производительность;
  • не слишком высокие показатели дополнительно создаваемого напора воды;
  • возможность установки только таким образом, чтобы ось ротора электрического привода насоса располагалась в горизонтальной плоскости.

Водяные насосы для домашнего водопровода, относящиеся к классу устройств с «сухим» ротором, отличаются более высокой мощностью и производительностью, если сравнивать их с моделями с «мокрым» ротором. Такой повысительный насос при правильном выборе и установке может использоваться для одновременного обслуживания нескольких точек водозабора. Силовой блок электронасоса-помпы данного типа вынесен в сторону от основного корпуса устройства и оснащен собственной системой воздушного охлаждения. Из-за этого повысительный насос с «сухим» ротором должен дополнительно консольно крепиться к поверхности стены.

Устройство насоса с «сухим» ротором

Повышающий насос с «сухим» ротором требует регулярной смазки внутренних узлов, подвергающихся трению. Кроме того, данный водяной насос высокого давления создает при работе ощутимый шум, что надо принимать во внимание, выбирая место для его установки.

Запуск повысительного насоса для водопровода должен происходить только в те моменты, когда напор жидкости снижается. Обеспечивается данное требование при помощи систем управления насосами, которые могут функционировать в ручном или автоматическом режиме.

Насос повышения давления воды, оснащенный ручной системой управления, включается самим пользователем, когда в этом возникает необходимость. Соответственно, за исправность насоса для повышения давления воды в тех случаях, например, когда он будет работать всухую, без воды, отвечает пользователь такого устройства.

Автоматический насос с реле, поддерживающим заданное давление в водопроводной системе

Автоматический насос для давления, за работу которого отвечает датчик потока воды, включается самостоятельно, когда в трубопроводе появляется жидкость, и сам выключается, когда трубопровод пустой. Оснащение насоса таким автоматическим датчиком позволяет не допустить случаев работы оборудования на холостом ходу, что неизбежно приводит к перегреву устройства и, соответственно, к его быстрой поломке. Выбирая насос, повышающий давление, можно сразу приобрести модель, оснащенную датчиком потока воды, либо докупить такой датчик отдельно, если в заводской комплектации насосного устройства он не предусмотрен. Если датчик потока приобретается отдельно, размещать его следует после насоса, повышающего давление воды.

Схема установки насоса для повышения давления

Для установки в бытовых системах водоснабжения, в которых напор жидкости периодически может быть как нормальным, так и пониженным, лучше использовать автоматический повысительный насос, дополнительно оснащенный датчиком давления воды. Задача такого устройства, которое также работает в автоматическом режиме, – включать нагнетательный насос в тех случаях, когда давление воды падает ниже нормы, и выключать его, если напор жидкости соответствует требуемым параметрам. При этом нагнетательный насос не включится даже при поступлении на него управляющего сигнала от датчика потока, если давление воды будет соответствовать требуемым показателям.

В тех случаях, когда жилая площадь позволяет, повышение давления жидкости в водопроводе можно обеспечить насосной станцией для квартиры. Такая насосная станция, конструкцию которой, кроме самого насоса, составляют гидроаккумулятор мембранного типа и датчик давления, не просто повышает напор до требуемого уровня – она сама его создает.

Решить проблему слабого напора воды в одной квартире может автоматическая насосная станция с расширительным баком на 20 литров

Рекомендации по выбору насоса для повышения давления воды

Эффективность работы насосов, используемых для повышения давления в водопроводе, во многом определяется правильностью выбора такого оборудования.

Приобретая подкачивающий насос для воды, необходимо обращать внимание на следующие параметры.

  • Мощность устройства – параметр, определяющий количество водозаборных точек, которые сможет обслужить повышающий давление насос для водопровода. Выбирая насос по данному признаку, следует прежде всего определиться с тем, к какому количеству кранов и бытовой техники в квартире он должен будет подводить воду под требуемым давлением.
  • Уровень шума, который издает насос, когда подкачивает воды в систему, также следует узнавать перед приобретением.
  • Отдельные модели насосов для увеличения давления воды устанавливаются на трубопроводах только определенного диаметра. Иначе такое устройство не только не будет способствовать повышению давления воды, но и начнет работать с перегрузками, что приведет к его быстрому выходу из строя.
  • Высота подъема уровня воды, которую может обеспечить насос, – это параметр, актуальный в тех случаях, когда выбираются не обычные квартирные повысители, а насосные станции, используемые для повышения давления воды в трубопроводах сразу нескольких потребителей.
  • Производительность устройства – параметр, от которого зависит количество жидкости, перекачиваемое насососом для повышения давления в водопроводе в единицу времени. Выбирая насос высокого давления для воды, следует учитывать, что значение названного параметра должно быть выше среднего расхода воды, потребляемой системой водоснабжения или водозаборной точкой, в которых планируется установить такое устройство.
  • Важно также учитывать максимально допустимую температуру перекачиваемой воды. От значения данного параметра зависит тип трубопровода (холодного или горячего водоснабжения), на котором может устанавливаться насос.
  • Размерами устройства определяется выбор участка водопровода для подключения насоса.
  • Компания-производитель, ее известность и авторитет на рынке не менее важны, чем все вышеперечисленные параметры. Выбирая водяные насосы высокого давления, лучше отдавать предпочтение моделям от известных производителей, выпускающих продукцию высокого качества, предоставляющих на нее надежные гарантии и обеспечивающих ее техническое обслуживание и ремонт.

Как обеспечить высокое давление воды во всем многоквартирном доме

Проблему слабого напора воды, беспокоящую жильцов многоквартирных домов, можно решить и более кардинальным образом – посредством установки насосной станции повышения давления воды, которая будет обслуживать весь дом. Такие насосные станции для подачи воды в квартиры всего дома, работающие в автоматическом режиме, оснащаются самовсасывающим насосом центробежного типа, гидроаккумулятором и реле давления. Насосные станции подобного типа также используются в системах автономного водоснабжения для частного дома или дачи.

Еще одним способом повышения напора воды в квартирном трубопроводе является установка накопительного бака, в котором жидкость будет аккумулироваться и затем, когда давление в трубопроводе упадет, отдаваться обратно в систему. Конечно, учитывая небольшие площади типовых квартир, установить такую емкость внутри жилья будет достаточно проблематично. Однако многие из тех, кто постоянно сталкивается с проблемами, связанными не только с низким напором воды в трубопроводе, но и с ее регулярным отсутствием в нем, устанавливают небольшие накопительные емкости (200–500 литров) в своих квартирах.

Многонасосная станция позволяет «убрать» эффект верхних и нижних этажей в плане подачи в них воды

Расположить накопительную емкость значительно большего объема можно и на крыше многоквартирного дома либо в его чердачной части. Для установки такой емкости, объем которой может быть очень внушительным, лучше скооперироваться с остальными жильцами дома, чтобы разделить предстоящие финансовые расходы на всех, кто желает в любое время пользоваться водой, поступающей к кранам или бытовой технике под требуемым давлением.

Станция повышения давления воды, оснащенная не только гидроаккумулятором и элементами системы автоматики, но и накопительным резервуаром большого объема, – это еще один способ эффективного решения вопроса со слабым давлением жидкости в системах водоснабжения многоквартирных домов. Такая установка повышения давления будет обеспечивать все квартиры дома водой не только в тех случаях, когда напор жидкости в центральной системе водоснабжения будет нуждаться в повышении, но и тогда, когда вода в трубы не поступает вовсе.

Естественно, что для приобретения всех элементов оснащения такой серьезной установки, а также для осуществления ее квалифицированного монтажа жильцам многоквартирного дома придется договориться и понести совместные расходы.

Оценка статьи:

Загрузка...

Поделиться с друзьями:

как выбрать и какие бывают виды, установка

На чтение 12 мин. Просмотров 1.2k. Обновлено

Работа многих видов сантехнического оборудования и бытовой техники напрямую зависит от давления в водопроводной сети. Если оно низкое, то данный факт является истинной проблемой, особенно в высотных домах.

Единственным выходом из такого положение – использовать насос, повышающий давление в водопроводе. В противном случае проживание в такой квартире или доме становится крайне не комфортным.

Норма величины давления в водопроводе

Единицей измерения этого показателя является бар. Другое название – атмосферная единица. Физически это можно интерпретировать как подъем воды под таким напором на высоту 10 метров.

В сетях населенных пунктов давление по нормативам должно составлять 4-4,5 атмосферы, что обеспечивает обслуживание зданий повышенной этажности.

В соответствии с действующими нормативами, приведенными в СНиП 2, 0401-85, холодная вода в системе должна быть в пределах 0,3-6,0 атмосферы, а горячая – 0,3-4,5. Но нужно понимать, что в нем приведены экстремальные значении и это вовсе не означает, что при таких крайних значения водопровод будет нормально функционировать. В таких обстоятельствах используются насосы, повышающие давление воды в водопроводе.

Чрезмерно высокое давление в водопроводной сети не менее опасно, чем недостаточное. Так, если этот показатель достигает величины 6,5-7,5 атмосфер, создаются экстремальные условия для работы соединений.

В пластиковых трубопроводах, резьбовые соединения и стыки, созданные посредством пайки, начинают пропускать воду, образуя протечки. В таких условиях нужно выполнять монтаж только с приварными металлическими фитингами.

Следует отметить, что фонтанирующие артезианские скважины могут давать напор до 10 атмосфер и в таких обстоятельствах необходимо использовать аппаратуру, регулирующую давление.

Причины низкого давления в водопроводе

Обстоятельства, приводящие к падению давления в водопроводной сети, могут быть как объективными, возникшими в результате естественных процессов, так и субъективными, связанными с ошибками в проектировании, расчетах, подбором оборудования. Их можно сформулировать следующим образом:

  1. Повышенный уровень разбора воды, связанный с высоким сезонным потреблением. Это случается летом, когда потребители частного сектора расходуют большое количество воды для полива огородов.
  2. Неисправный или недостаточной мощности насос на станции распределения.
  3. Засоренные трубы. В случае использования металлических водопроводов это может быть ржавчина в смеси с известковыми нерастворимыми осадками, получающимися естественным образом.
  4. Утечки воды на порывах или протечках водопровода. Они образуются, в основном, на стыках труб или разъедают их стенки насквозь. Единственным способом избежать таких дефектов – производить периодические осмотры и текущий ремонт строго по разработанному графику.
  5. Недостаточная мощность электрических сетей, питающих подстанцию.

Для частного сектора, использующего индивидуальный водозабор в виде колодцев или скважин, это становится возможным по причине постепенного снижения их дебита в результате заиливания источников, засорения фильтров.

Самое неприятное состоит в том, что снижающие давление в водопроводе факторы не возникает в один момент, их влияние значительно растянуто во времени и незаметны. Очевидно, что нужен постоянный контроль над пропускной способностью трубопровода.

Как работает насос повышающего давления?

Наиболее частыми признаками недостаточности давления в водопроводе является низкий напор из крана или невозможность воспользоваться двумя и более водоразборными точками.

Это становится реальностью уже при снижении давления ближе к минимальному нормативному значению.

Если проверено и установлено, что  трубы водопровода находятся в нормальном состоянии, необходимо устанавливать насосные установки для повышения атмосфер в водопроводной сети. Для этого  применяются центробежные устройства, приводимые в действие электродвигателем.

Выполняя одинаковые функции – поддержание давления воды в системе водопровода – они могут отличаться по принципу действия:

  1. Устройства постоянного действия – они работают круглосуточно в непрерывном режиме, поддерживая в системе давление воды. Недостатком такого типа является постоянный расход электроэнергии и ускоренный износ оборудования. Такие устройства отлично справляются при включении в ручном режиме во время пиковых нагрузок на водопровод, например во время полива огорода.
  2. Насос автоматический, оснащенный датчиком потока. Его включение производится при наличии движения воды по трубе, что свидетельствует о наличии расхода в данный момент времени. Такой режим работы более экономичен, чем в предыдущем случае. Стоимость автоматического насоса для повышения давления в водопроводе несколько выше, но это компенсируется более экономичным режимом работы.

Существенным различием для такого оборудования является способ охлаждения. В устройствах с сухим ротором крыльчатка находится в отдельной камере и отделяется от потока воды сальниками, установленными в корпусе.

Смотреть видео

Насосы с мокрым ротором работают непосредственно в воде, что благоприятно сказывается на их долговечности, поскольку жидкость является одновременно и средством охлаждения и смазкой для подшипников.

Основным же достоинством таких приборов является бесшумность в работе. Это позволяет устанавливать их внутри помещения.

Правила подбора мощности насоса – технические характеристики их значение

Основным фактором, влияющим на выбор устройства для подачи воды и поддержания нормального давления в системе, является характер точки водозабора:

  1. Самовсасывающий агрегат применяется в условиях, когда точка забора воды располагается ниже уровня установки агрегата. Конструктивно они устроены таким образом, что способны самостоятельно всасывать воду на расстоянии до 8 метров в глубину.

Чем меньше расстояние от воды до помпы, тем эффективнее он забирает воду, поэтому место установки должно быть по возможности максимально приближено к источнику.

  1. Нормально всасывающие агрегаты устанавливаются в системе водопровода и поддерживают давление в нем, при этом источник водозабора, как правило, располагается выше самого агрегата. Это может быть вводная труба или емкость для накопления воды.

Отдельной линейкой выпускаются циркуляционные устройства, предназначенные для обеспечения ускоренного оборота теплоносителя в системах отопления. Они оснащаются термодатчиком для возможности автоматической регулировки скорости потока. Местом их установки является обратная труба отопительного контура.

  1. Колодезные насосные приспособления используются для подачи воды и поддержания давления из больших емкостей и колодцев. Конструкция такого устройства обеспечивает практически полную бесшумность при работе. Не допускается засасывание воздуха при снижении уровня воды. Гарантированно это не произойдет, если агрегат снабжен устройством для автоматического отключения при критично низком уровне жидкости.
  2. Скважинные насосы погружные предназначены для установки в условиях стесненных размеров, определяемых диаметром обсадной трубы водозабора. Поэтому их диаметр невелик, а производительность достаточно высокая, чтобы обеспечить все потребности потребителей.

Как выбрать насос с учетом гидравлических характеристик

Основными показателями при выборе являются следующие показатели:

  • Q – производительность устройства, измеряемая в метрах кубических за единицу времени – м3/час;
  • Н – величина напора – высота столба воды, измеряемая в метрах.

Двумя этими показателями определяется рабочая характеристика устройства. Они взаимозависимы, при изменении любой из них соответственно изменяется и вторая.

Рекомендуемая величина показателя производительности:

  1. Для загородного дома для 4-х человек она составляет 1-2 кубометра в час.
  2. При использовании воды для орошения участка – 2-3 кубометра в час.

Показатель напора, необходимого для водопроводной сети можно с достаточной  точностью определить из соотношения:

Н = Нгео + (0,2 + L) + 10 (м), где:

Н – напор;

Нгео;

Lобщая длина нагнетательной и всасывающей труб;

10 – минимальное значение требуемого давления на точке водоразбора.

Используя выбранные показатели и проведенный расчет можно выбрать устройство, соответствующее требованиям конкретной водопроводной сети.

Давление выбранной насосной установки должно обеспечивать выполнение им следующих функций:

  1. Подъем водяного столба от точки всасывания на необходимую высоту.
  2. Преодоление гидравлического сопротивления трубопровода, включающего собственно трубы, фурнитуру, измерительные приборы и регулирующую аппаратуру.
  3. Получение нужного давления в конечной точке потребления. Для этого к полученному расчетному результату нужно заложить запас, добавив еще 10-12 метров.

Характеристика, указывающая высоту столба, является паспортным параметром и всегда указывается в сопроводительной технической документации.

Смотреть видео
[sociallocker]

[/sociallocker]

Если расстояние между зданием и точкой водозабора составляет 25-28 метров, следует остановить свой выбор на погружном насосе вместо самовсасывающего.

Выбор  повышающего давление насоса с учетом технических характеристик

Насосные станции бытового назначения применяются для организации водообеспечения частных строений. Такие агрегаты способны производить водозабор из различных источников – ёмкостей, колодцев, скважинных водозаборов или природных водоемов. Из положительных сторон использования такого устройства можно отметить следующие:

  1. Системы поддерживают одинаковое давление в трубной разводке, что разрешает эксплуатацию в доме различной бытовой техники и сантехнического оборудования.
  2. Отсутствует необходимость в регулярном контроле над станцией – встроенная автоматика обеспечивает функционирование устройства в течение длительного времени.

Бытовые насосы требовательны к устойчивому электропитанию.

Основными узлами такого устройства являются:

  • гидроаккумулятор;
  • насос поверхностного расположения или погружаемый;
  • реле для контролирования давления;
  • клапан обратного хода жидкости на водозаборнике;
  • устройство электропитания и регулировки.

Гидроаккумулятор это сосуд в виде цилиндра, разделяемый внутри гибкой перегородкой. В процессе производства в одно отделение закачивается газ под установленным давлением.

Вода в трубную разводку попадает через аккумулятор, в это время насосная установка постоянно нагнетает жидкость, воздействующую на гибкую вставку. При достижении установленного значения, мембрана воздействует на реле контроля давления, подкачка прекращается.

Когда открывается один или несколько кранов, давление в сосуде снижается и снова производится подкачка воды насосом.

Именно этот агрегат является основным узлом станции и от его характеристик во многом зависит работа всей установки.

Смотреть видео

Насосы, повышающие давление в водопроводе

В состоянии поставки автоматические станции оснащаются наружными насосами. Их устанавливают на металлическом основании – раме вместе с гидроаккумуляторами и управляющими блоками. К входящему отверстию насоса подсоединяется водозаборная труба, погружаемая внутрь обсадной, в зев криницы или иного водозабора.

Система с водозаборной трубой позволяет устанавливать такое устройство на скважинах с узкой обсадной трубой.

По конструкции помпы бывают вихревого или центробежного действия. Первые создают всасывание воды за счет вращение ротора с лопастями, расположенного непосредственно  в корпусе.

Работают они практически бесшумно, чем определяется их основное применение в качестве насоса для увеличения давления в водопроводе, встраиваемого в трубную разводку внутри дома.

Такие агрегаты применяются в системах, работающих только при положительной температуре жидкости. При размораживании они просто приходят в негодность.

Помпы центробежного действия производят при работе сильный шум, но они способны  выкачивать воду из глубинных водоносов. Кроме того, они работоспособны и при отрицательных температурах, поэтому их устанавливают либо в отдельно расположенных строениях, либо в скважинном кессоне.

Устройство гидроаккумулятора, характеристики

Как уже упоминалось выше, водоснабжение дома при использовании насосных станций, производится опосредовано через гидроаккумулятор. Такое устройство выравнивает давление в системе и предохраняет ее от гидравлических ударов при включении подкачки.

Смотреть видео

Важным показателем для аккумулятора является его емкость. Чем она больше, тем реже включается насос станции, что увеличивает срок его службы и позволяет экономить электроэнергию.

Установка и подсоединение станции повышающей давление

Место расположения приспособления повышающего давления, всегда выбирается поближе к источнику воды. Во втором случае нужно отрыть и оснастить оборудованием специальный бункер – кессон.

Видео установка
Смотреть видео
[sociallocker]

[/sociallocker]

По глубине такая ёмкости должна быть не менее 2-х метров. По днищу нужно сделать гидрозатвор из глины, а стены обложить кирпичом или устроить бетонную стенку.

Можно также установить насосную систему в отдельном помещении внутри дома, если применяется бесшумный агрегат.

При установке водозабора в колодце, нужно сделать специальную полку на его стенке, на которой размещается оборудование.

В домах с периодическим посещение (дача) оборудование на зиму обычно демонтируется и размещается на хранение в доме.

Смотреть видео

Поскольку глубина скважины часто превышает возможности всасывающего насоса (8-9) метров, для них используется станция с погружаемым или эжекторным насосом, которые позволяют производить водозабор при глубине скважины до 45 метров. Но такое оборудование будет стоить несколько дороже.

Популярные модели

В настоящее время одним из лидеров рынка насосного оборудования является марка Джилекс. Весьма демократичные по цене – от 100 долларов – они достаточно долговечны и надежны в работе.

Насосы выпускаются в чугунных, полипропиленовых и нержавеющих корпусах. Последний вариант стоит несколько дороже, до 350 долларов, что компенсируется более высокой надежностью. Объем аккумулятора составляет 24 литра.

Вариант комплектации с использованием погружного насоса может стоить до 500 долларов, он надежно качает воду с глубины до 32 метров с расходом до 1200 литров за час.

Популярны на рынке и станции подкачки Грундфос. Их производят в металлических хромированных корпусах с гидроаккумуляторами на 24 и 50 литров. Станции практически бесшумны в работе и отличаются завидной долговечностью.

Существенным недостатком политики поставок Грундфос является отсутствие запасных частей, которые в нашу страну не поставляются. Так, что любая неисправность оборудования приводит к необходимости его полной замены.

Цены на станции Грундфос начинаются от 250 долларов. Это агрегаты небольшой мощности – от 850 ватт с наружным насосом с подъемом 8 метров и производительностью до 3700 литров в час.

Оборудование более высокой мощности, до 5000 литров с насосом в 1,5 кВт стоит уже вдвое дороже – порядка 500 долларов.


Семейство Грундфос с корпусами из нержавейки стоят от 450 долларов, а имеются комплектации по цене 1200 долларов. Но они оснащены многими функциями: защитой от перегрева и холостого хода, а также водяным охлаждением.

Хорошие отзывы поступают от потребителей водопроводного оборудования Вило. Это станции более высокой мощности, предназначенные для водообеспечения достаточно крупных объектов, при этом в схеме управления имеются возможность бесступенчатой регулировки всех основных параметров.

Управление осуществляется через активный дисплей с использованием программируемого процессора. Оборудование очень солидное и стоимость 1000-1300 долларов в данном случае вполне оправдана.

Нужно отметить, что в насосной станции этого типа может устанавливаться до 4-х поверхностных насосов.

Выбор насоса повышающего давления в водопроводе

Создать условия для комфортного проживания в загородном доме без устройства надежного водоснабжения невозможно. В современных водопроводных системах также невозможно обойтись без насоса повышающего давления в водопроводе.

Что нужно учитывать при подборе с учетом расходов на электричество и для удовлетворения потребности в чистой воде. Рассмотрим некоторые моменты:

  1. Насос, применяемый в загородных системах водоснабжения, должен обеспечивать не только прямые потребности проживающих, но и такие, как полив огорода и участка. А при наличии бассейна – его наполнение и функционирование.
  2. Для небольшого загородного дома и при наличии близко залегающей грунтовой воды, следует предпочесть установку поверхностного насоса. Его производительности достаточно и для бытовых и для ирригационных нужд.
  3. Глубоко залегающие воды могут потребовать применения эжекторного насоса. Если нет других вариантов, придется озаботиться оборудованием кессона, поскольку такое оборудование производит много шума.
  4. В системе частного водопровода необходим накопительный бак, который часто размещается на чердаке. При этом крайне необходимо устройство автоматического долива воды и контроль перелива, в противном случае можно затопить дом.
  5. Идеальным решением проблемы водоснабжения можно считать установку насосной станции со всеми необходимыми регулировками.

Смотреть видео

Давление в водопроводе при использовании стиральной машины или ванны джакузи должно быть не менее 4 атмосфер.

Лучшее значение для увеличения давления воды - Отличные предложения по увеличению давления воды от глобальных продавцов для увеличения давления воды

Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте, чтобы увеличить давление воды. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как эта крышка для увеличения давления воды в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что у вас есть возможность увеличить давление воды на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще сомневаетесь в увеличении давления воды и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. А, поскольку большинство продавцов предлагают бесплатную доставку - мы думаем, вы сможете приобрести это средство для увеличения давления воды по самой выгодной цене в Интернете.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните лучший опыт покупок прямо здесь.

КАК спроектировать насосную систему

предыдущее

Что такое трение в насосной системе (продолж.)

Другой причиной трения является вся арматура (колена, тройники, y и т. Д.), Необходимые для жидкость из точки A в B. Каждая из них оказывает определенное влияние на линии тока жидкости. Например, в случае колена частицы жидкости, которые находятся ближе всего к плотному внутренний радиус колена отрывается от поверхности трубы, образуя небольшие вихри, которые потребляют энергию. Эта потеря энергии мала для одного локтя, но если у вас несколько локтей и другие приспособления общая сумма может стать значительной.Вообще говоря, они редко представляют более 30% от общего трения из-за общей длины трубы.

Рисунок 9


Энергия и напор в насосных системах

Энергия и напор - два термина, которые часто используются в насосных системах. Мы используем энергию для описания движения жидкостей в насосных системах, потому что это проще, чем любой другой метод. В насосных системах существует четыре формы энергии: давление, высота, трение и скорость.

Давление создается на дне резервуара, потому что жидкость полностью заполняет резервуар, и ее вес создает силу, которая распределяется по поверхности, являющейся давлением. Этот тип давления называется статическим давлением. Энергия давления - это энергия, которая накапливается, когда частицы жидкости или газа перемещаются немного ближе друг к другу и в результате они выталкиваются наружу в окружающей среде. Хорошим примером является огнетушитель, была проделана работа по заливке жидкости в емкость и ее герметизации.После закрытия контейнера энергия давления становится доступной для дальнейшего использования.

Энергия подъема - это энергия, доступная жидкости, когда она находится на определенной высоте. Если вы позволите ему разрядиться, он сможет управлять чем-то полезным, например, турбиной, производящей электричество.

Энергия трения - это энергия, которая теряется в окружающую среду из-за движения жидкости по трубам и фитингам в системе.

Энергия скорости - это энергия движущихся объектов.Когда кувшин бросает мяч он дает ему энергию скорости, также называемую кинетической энергией. Когда вода выходит из садового шланга, у нее есть энергия скорости.

Рисунок 9a

На рисунке выше мы видим бак, полный воды, трубу, полную воды, и велосипедиста на вершине холма. Резервуар создает давление внизу, как и трубка. У велосипедиста есть энергия подъема, которую он будет использовать при движении.

Когда мы открываем клапан на дне резервуара, жидкость покидает резервуар с определенной скоростью, в этом случае энергия давления преобразуется в энергию скорости.То же самое и с трубкой. В случае велосипедиста энергия подъема постепенно преобразуется в энергию скорости.

Три формы энергии: высота, давление и скорость взаимодействуют друг с другом в жидкостях. Для твердых объектов нет энергии давления, потому что они не выходят наружу, как жидкости, заполняющие все доступное пространство, и, следовательно, они не подвержены таким же изменениям давления.

Энергия, которую должен подавать насос, - это энергия трения плюс энергия подъема.

ЭНЕРГИЯ НАСОСА = ЭНЕРГИЯ ТРЕНИЯ + ЭНЕРГИЯ ПОДЪЕМА

Рисунок 9b

Вы, наверное, думаете, где же во всем этом энергия скорости. Ну если жидкость пойдет из системы на высокой скорости, тогда нам придется рассмотреть это, но это не типичный ситуации, и мы можем пренебречь этим для систем, обсуждаемых в этой статье.

Последнее слово по этой теме, это на самом деле разница в энергии скорости, которую нам нужно учитывать.На рисунке 9c скорости в точках 1 и 2 являются результатом положения частицы жидкости в точках 1 и 2 и действие насоса. Разница между этими две энергии скорости - это дефицит энергии, который насос должен обеспечить, но, как вы можете видеть скорости этих двух точек будут довольно малы.

А как насчет головы? На самом деле голова - это способ упростить использование энергии. Чтобы использовать энергию, нам нужно знать вес перемещаемого объекта.

Энергия возвышения E.E. - это вес объекта W, умноженный на расстояние d:

EE = Ш x Г

Энергия трения FE - это сила трения F, умноженная на расстояние, на которое перемещается жидкость, или длину трубы l:

FE = F x l

Голова определяется как энергия, деленная на вес, или количество энергии, использованное для смещения объекта, деленное на его вес. Для энергии подъема высота подъема EH составляет:

.

EH = W x d / W = d

Для энергии трения головка трения FH представляет собой энергию трения, деленную на вес вытесненной жидкости:

FH = FE / W = F x l / W (см. Рисунок 9b)

Сила трения F выражается в фунтах, а вес W также в фунтах, так что единицей измерения напора трения являются футы.Это количество энергии, которое насос должен обеспечить для преодоления трения.

Я знаю, вы думаете, что это не имеет смысла, как ноги могут представлять энергию?

Если я прикрепить трубку к нагнетательной стороне насоса, жидкость будет подниматься в трубке на высоту, которая точно уравновешивает давление на выходе насоса. Часть высоты жидкости в трубке связана с требуемой высотой подъема (подъемный напор), а другая - с фрикционной головкой, и, как вы можете видеть, оба значения выражены в футах, и именно так вы можете их измерить.

Рисунок 9c

Статическая головка

Словарь Вебстера определяет голову: «водоем, находящийся в резерве на высоте».

Выражается в футах в британской системе мер и в метрах в метрической системе. Из-за своей высоты и веса жидкость создает давление в нижней точке. Выше резервуар, тем выше давление.

Величина давления на дне резервуара не зависит от его формы, для одного и того же уровня жидкости давление на дне будет одинаковым.Это важно, так как в сложных системах трубопроводов всегда можно узнать давление внизу, если мы знаем высоту. Чтобы узнать, как рассчитать давление по высоте, перейдите в конец статьи.

Когда насос используется для вытеснения жидкости на более высокий уровень, он обычно располагается в нижней точке или близко к ней. Напор резервуара, называемый статическим напором, создает давление на насос, которое необходимо преодолеть после запуска насоса.

Чтобы различать энергию давления, создаваемую напорным баком и всасывающим баком, напор на стороне нагнетания называется статическим напором нагнетания, а на стороне всасывания - статическим напором всасывания.

Обычно жидкость вытесняется из всасывающего бака в разгрузочный бак. Жидкость всасывающего резервуара обеспечивает энергию давления для всасывания насоса, которая помогает насосу. Мы хотим знать, сколько энергии давления должен обеспечивать сам насос, поэтому мы вычитаем энергию давления, создаваемую всасывающей головкой.Статический напор в этом случае представляет собой разницу в высоте поверхности жидкости разгрузочного резервуара минус поверхность жидкости всасывающего резервуара. Статический напор иногда называют полным статическим напором, чтобы указать, что энергия давления, доступная с обеих сторон насоса, была учтена.

Поскольку существует разница по высоте между всасывающим и напорным фланцами или соединениями насоса по соглашению было принято решение, что статический напор будет измеряться относительно возвышение всасывающего фланца.

Если конец выпускной трубы открыт в атмосферу, статический напор измеряется относительно конца трубы.

Иногда конец нагнетательной трубы погружается в воду, тогда статический напор будет представлять собой разницу высот между поверхностью жидкости нагнетательного бака и поверхностью жидкости всасывающего бака. Поскольку текучая среда в системе является непрерывной средой, и все частицы текучей среды связаны давлением, частицы текучей среды, расположенные на поверхности разгрузочного резервуара, будут способствовать давлению, создаваемому на выходе насоса.Следовательно, высота нагнетательной поверхности - это высота, которую необходимо учитывать при статическом напоре. Избегайте ошибку, используя конец трубы разряда в качестве высоты для расчета статического напора, если конец трубы погружен в воду.

Примечание: если конец выпускного трубопровода погружен в воду, а затем обратный клапан на сброс насоса требуется, чтобы избежать обратного потока, когда насос остановлен.

Статическая головка может быть изменена путем увеличения поверхности выпускного резервуара (предполагается, что конец трубы погружен в воду) или всасывающий резервуар или оба.Все эти изменения повлияют на скорость потока.

Для правильного определения статического напора следуйте за частицами жидкости от начала до конца, начало почти всегда находится на поверхности жидкости всасывающего резервуара, это называется возвышением на входе. Конец будет происходить там, где вы столкнетесь со средой с фиксированным давлением, такой как открытая атмосфера, эта точка является концом отметки разгрузки или возвышением выхода. Разница между двумя высотами - статический напор. Статический напор может быть отрицательным, потому что высота выхода может быть ниже, чем высота входа.

Расход зависит от перепада высот или статического напора

Для идентичных систем расход будет изменяться в зависимости от статического напора. Если высота конца трубы велика, расход будет низким (см. Рисунок 10). Сравните это с велосипедистом на холме с небольшим наклоном вверх, его скорость будет умеренной и соответствовать количеству энергии, которое он может предоставить для преодоления трения колес о дороге и изменения высоты.

Рисунок 10

Посмотрите это видео, чтобы увидеть эффект статического напора и трения.


Если поверхность жидкости всасывающего резервуара находится на той же высоте, что и нагнетательный конец трубы, статический напор будет равен нулю, а скорость потока будет ограничена трением в системе. Это эквивалентно велосипедисту на ровной дороге, его скорость зависит от силы трения между колесами и дорогой и сопротивления воздуха (см. Рисунок 11).

Рисунок 11


На Рисунке 12 конец нагнетательной трубы поднимается вертикально до тех пор, пока поток не прекратится, насос не может поднять жидкость выше этой точки, а давление нагнетания достигнет максимума.Точно так же велосипедист прилагает максимум усилий к педалям, никуда не попадая.

Рисунок 12


Если конец выпускного трубопровода ниже поверхности жидкости всасывающего резервуара, то статический напор будет отрицательным и высокой скорости потока (рисунок 13). Если отрицательный статический напор велик, то возможно, что насос не требуется, поскольку энергии, обеспечиваемой этой разницей в высоте, может быть достаточно для перемещения жидкости через систему без использования насоса, как в случае сифона ( см. глоссарий насосных систем).По аналогии, когда велосипедист спускается с холма, он теряет накопленную энергию подъема, которая постепенно преобразуется в энергию скорости. Чем ниже он на склоне, тем быстрее идет.

Рисунок 13

Насосы чаще всего оцениваются по напору и расходу. На рисунке 12, конец выпускного трубопровода поднимают на высоту, при которой поток останавливается, это напор насоса при нулевом расходе. Мы измеряем эту разницу в высоте в футах (см. Рис. 13а).Напор варьируется в зависимости от расхода, но в этом случае, поскольку поток отсутствует и, следовательно, отсутствует трение, напор насоса имеет МАКСИМАЛЬНУЮ ВЫСОТУ, НА КОТОРОЙ МОЖНО ПОДНИМАТЬ ЖИДКОСТЬ ОТНОСИТЕЛЬНО ПОВЕРХНОСТИ ВСАСЫВАЮЩЕГО БАКА. Поскольку потока нет, напор (также называемый общим напором), создаваемый насосом, равен статическому напору.

Рисунок 13a

В этой ситуации насос будет обеспечивать максимальное давление. Если конец трубы опускается, как показано на рисунке 10, расход насоса увеличится, а напор (также известный как общий напор) уменьшится до значения, соответствующего расходу.Почему? Начнем с точки нулевого потока, когда конец трубы находится на максимальной высоте, конец трубы опускается, и начинается поток. Если есть поток, должно быть трение, энергия трения вычитается (потому что она теряется) из максимального общего напора, и общий напор уменьшается. В то же время статический напор уменьшается, что еще больше снижает общий напор.

При покупке насоса вы не указываете максимальный общий напор, который может обеспечить насос, поскольку это происходит при нулевом расходе.Вместо этого вы указываете общий напор, который возникает при требуемом расходе. Этот напор будет зависеть от максимальной высоты, которую вам нужно достичь по отношению к поверхности жидкости всасывающего резервуара, и потерь на трение в вашей системе.

Например, если ваш насос подает воду в ванну на 2-м этаже, вам понадобится напор, достаточный для достижения этого уровня, это будет ваш статический напор, плюс дополнительная сумма для преодоления потерь на трение в трубах и фитингах. Если предположить, что вы хотите наполнить ванну как можно быстрее, тогда краны на ванне будут полностью открыты и будут обеспечивать очень небольшое сопротивление или потери на трение.Если вы хотите поставить для этой ванны душевую лейку, вам понадобится насос с большей головкой для той же скорости потока, потому что душевая лейка выше и обеспечивает большее сопротивление, чем смесители для ванны.

К счастью, существует множество размеров и моделей центробежных насосов, и вы не можете рассчитывать на покупку насоса, который точно соответствует требуемому напору при желаемом расходе. Вам, вероятно, придется приобрести насос, который обеспечивает немного больший напор и расход, чем вам требуется, и вы будете регулировать расход с помощью соответствующих клапанов.

Примечание: вы можете увеличить напор насоса, увеличив его скорость или диаметр рабочего колеса, или и то, и другое. На практике домовладельцы не могут вносить эти изменения, и для получения более высокого общего напора необходимо приобретать новый насос.

Расход зависит от трения

Для идентичных систем, скорость потока будет меняться в зависимости от размера и диаметра выпускной трубы. Система с выпускной трубой большого размера будет иметь высокий расход.Вот что происходит, когда вы кладете большую трубу на опорожняемый резервуар, он очень быстро стекает.

Рисунок 14


Чем меньше размер трубы, тем меньше расход. Как насос подстраивается под диаметр трубы, ведь он не знает, какого размера труба будет установлена? Устанавливаемый вами насос предназначен для создания определенного среднего расхода для систем с соответствующим размером труб. Размер рабочего колеса и его скорость позволяют насосу подавать жидкость с определенной скоростью.Если вы попытаетесь протолкнуть тот же поток через небольшую трубу, давление на выходе увеличится, а поток уменьшится. Аналогичным образом, если вы попытаетесь опорожнить резервуар с помощью небольшой трубки, для его слива потребуется много времени (см. Рисунок 15).

Позже в этом руководстве будет представлена ​​диаграмма с указанием размеров труб для различных расходов. Или вы можете сразу перейти к нему и вернуться позже.

Рисунок 15


Если труба короткая, трение будет низким, а расход - большим (см. Рисунок 16).

Рисунок 16

, а когда напорная труба длинная, трение будет большим, а расход - низким (см. Рисунок 17).

Рисунок 17



Как центробежный насос создает давление

Частицы жидкости попадают в насос через всасывающий фланец или соединение. Затем они поворачиваются на 90 градусов в рабочее колесо и заполните пространство между каждой лопастью рабочего колеса.

Рисунок 19

Более подробный вид более реалистичного поперечного сечения насоса с закрытым рабочим колесом можно увидеть на Рисунке 19a

.

Рисунок 19a

Центробежный насос - это устройство, основное назначение которого - создание давления путем ускорения частицы жидкости до высокой скорости, обеспечивая им энергию скорости. Что такое энергия скорости? Это способ выразить, как скорость объектов может влиять на другие объекты, например на вас.С вами когда-нибудь брались в футбольном матче? Скорость, с которой другой игрок достигает вы определяете, насколько сильно вас ударили. Масса игрока тоже немаловажный фактор. В комбинация массы и скорости дает скорость (кинетическую) энергию. Другой пример - ловля бейсбольное поле, ой, небольшому быстро движущемуся бейсбольному мячу может быть выделена определенная скорость. Жидкость частицы, которые движутся с высокой скоростью, обладают энергией скорости, просто положите руку на открытый конец садового шланга.

Частицы жидкости в насосе выбрасывается из кончиков лопастей рабочего колеса на высокой скорости, то они замедляются, поскольку они становятся ближе к патрубку, теряя часть своей энергии скорости. Это уменьшение энергии скорости увеличивает энергию давления. В отличие от трения, которое тратит впустую энергию, уменьшение энергии скорости приводит к увеличению энергии давления, что является принципом сохранения энергии в действии. То же самое происходит с велосипедистом, который стартует на вершине холма, его скорость постепенно увеличивается по мере того, как он теряет высоту.Энергия подъема велосипедиста была преобразована в энергию скорости, в случае насоса энергия скорости преобразована в энергию давления.

Проведите этот эксперимент, найдите пластиковый стаканчик или другой контейнер, в дне которого можно проделать маленькую дырочку. Наполните его водой и прикрепите к нему шнурок, и теперь, когда вы угадали, начинайте его крутить.

Рисунок 20


Чем быстрее вы вращаете, тем больше воды выходит из небольшого отверстия, вода сжимается внутри чашки за счет центробежной силы аналогично центробежному насосу.В случае насоса вращательное движение рабочего колеса выбрасывает частицы жидкости с высокой скоростью в объем между стенкой корпуса и концами рабочего колеса. Перед тем, как покинуть насос, частицы жидкости замедляются до скорости на входе в напорную трубу (см. Рисунки 18 и 19), которая будет одинаковой по всей системе, если диаметр трубы не изменится.

Как изменяется скорость потока, когда конец выпускного трубопровода высота изменяется или когда есть увеличение или уменьшение трения трубы? Эти изменения приводят к увеличению давления на выходе насоса при уменьшении потока, звуки в обратном направлении - нет.Что ж, это не так, и вы поймете почему. Как насос подстраивается под это изменение давления? Или, другими словами, если давление изменяется из-за внешних факторов, как насос реагирует на это изменение.

Давление создается частотой вращения лопастей рабочего колеса. Скорость постоянная. Насос будет создавать определенное давление нагнетания, соответствующее конкретным условиям системы (например, вязкости жидкости, размеру трубы, перепаду высот и т. Д.). Если изменение чего-либо в системе вызывает уменьшение потока (например, закрытие нагнетательного клапана), произойдет увеличение давления на выходе насоса, поскольку отсутствует соответствующее уменьшение скорости рабочего колеса.Насос производит избыточную энергию скорости, потому что он работает с постоянной скоростью, избыточная энергия скорости преобразуется в энергию давления, и давление увеличивается.

Все центробежные насосы имеют характеристическую кривую, которая похожа на кривую, показанную на рисунке 21 (при условии, что уровень во всасывающем баке остается постоянным), это показывает, как давление нагнетания изменяется в зависимости от скорости потока через насос.

Рисунок 21


Таким образом, при 200 галлонах в минуту этот насос создает давление нагнетания 20 фунтов на квадратный дюйм, а при падении потока давление достигает максимального значения 40 фунтов на квадратный дюйм.

Примечание: это относится к центробежным насосам, у многих домовладельцев есть насосы прямого вытеснения, часто поршневые. Эти насосы обеспечивают постоянный поток независимо от того, какие изменения вносятся в систему.

см. Влияние статического напора на скорость потока в действии в этом видео

продолжить

Авторское право 2019, PumpFundamentals.com

Оценка падения давления вдоль трубопроводов

Самый простой способ перекачать жидкость в замкнутой системе из точки A в точку B - это использовать канал или трубу ( Рис.1 ).

  • Рис. 1 - Система потока жидкости (любезно предоставлена ​​AMEC Paragon).

Конструкция трубопровода

Минимальные основные параметры, необходимые для проектирования системы трубопроводов, включают, помимо прочего, следующее.

  • Характеристики и физические свойства жидкости.
  • Требуемый массовый расход (или объем) транспортируемой жидкости.
  • Давление, температура и высота в точке А.
  • Давление, температура и высота в точке Б.
  • Расстояние между точками A и B (или длина, которую должна пройти жидкость) и эквивалентная длина (потери давления), вносимые клапанами и фитингами.


Эти основные параметры необходимы для проектирования системы трубопроводов. Предполагая установившийся поток, существует ряд уравнений, основанных на общем уравнении энергии, которые можно использовать для проектирования системы трубопроводов. Переменные, связанные с жидкостью (т.е., жидкость, газ или многофазный) влияют на поток. Это приводит к выводу и развитию уравнений, применимых к конкретной жидкости. Хотя конструкция трубопроводов и трубопроводов может быть сложной, подавляющее большинство проектных проблем, с которыми сталкивается инженер, можно решить с помощью стандартных уравнений потока.

Уравнение Бернулли

Основным уравнением, разработанным для представления стационарного потока жидкости, является уравнение Бернулли, которое предполагает, что полная механическая энергия сохраняется для устойчивого, несжимаемого, невязкого, изотермического потока без теплопередачи или работы.Эти ограничительные условия могут быть характерны для многих физических систем.

Уравнение записано как
(уравнение 1)
где

Z = напор, фут,
п. = давление, psi,
ρ = плотность, фунт / фут 3 ,
В = скорость, фут / сек,
г = гравитационная постоянная, фут / сек 2 ,
и
H L = потеря напора, фут.


Рис. 2 представляет собой упрощенную графическую иллюстрацию уравнения Бернулли.

  • Рис. 2 - Набросок четырех уравнений Бернулли (любезно предоставлено AMEC Paragon).


Уравнение Дарси дополнительно выражает потерю напора как
(уравнение 2)
и
(уравнение 3)
, где

Падение давления
H L = потеря напора, фут,
f = Коэффициент трения Moody, безразмерный,
л = длина трубы, фут,
D = диаметр трубы, фут,
В = скорость, фут / сек,
г = гравитационная постоянная фут / сек 2 ,
Δ P = фунтов на кв. Дюйм,
ρ = плотность, фунт / фут 3 ,
и
d = внутренний диаметр трубы, дюйм.

Число Рейнольдса и коэффициент трения Муди

Число Рейнольдса - это безразмерный параметр, который полезен для характеристики степени турбулентности в режиме потока и необходим для определения коэффициента трения Муди. Он выражается как
(уравнение 4)
, где

Вязкость
ρ = плотность, фунт / фут 3 ,
D = внутренний диаметр трубы, фут,
В = скорость потока, фут / сек,
и
мкм = , фунт / фут-сек.


Число Рейнольдса для жидкостей может быть выражено как
(уравнение 5)
где

мкм = вязкость, сП,
d = внутренний диаметр трубы, дюйм,
SG = удельный вес жидкости по отношению к воде (вода = 1),
Q л = Расход жидкости, B / D,
и
В = скорость, фут / сек.


Число Рейнольдса для газов может быть выражено как
(уравнение 6)
где

мкм = вязкость, сП,
d = внутренний диаметр трубы, дюйм,
S = удельный вес газа при стандартных условиях относительно воздуха (молекулярный вес, деленный на 29),
и
Q г = Расход газа, млн куб. Футов / сут.


Коэффициент трения по Муди, f , выраженный в предыдущих уравнениях, является функцией числа Рейнольдса и шероховатости внутренней поверхности трубы и определяется как Рис. 3 . На коэффициент трения Moody влияет характеристика потока в трубе. Для ламинарного потока, где Re <2000, происходит небольшое перемешивание текущей жидкости, и скорость потока параболическая; Коэффициент трения Moody выражается как f = 64 / Re.Для турбулентного потока, где Re> 4000, происходит полное перемешивание потока, и скорость потока имеет однородный профиль; f зависит от Re и относительной шероховатости (/ D ). Относительная шероховатость - это отношение абсолютной шероховатости, Є, меры поверхностных дефектов к внутреннему диаметру трубы, D . Таблица 9.1 перечисляет абсолютную шероховатость для нескольких типов материалов труб.

  • Рис. 3 - Таблица коэффициента трения (любезно предоставлено AMEC Paragon).


Если вязкость жидкости неизвестна, рис. 4 может использоваться для вязкости сырой нефти, рис. 5 для эффективной вязкости смесей сырая нефть / вода и рис. 6 для вязкость природного газа. При использовании некоторых из этих цифр необходимо использовать соотношение между вязкостью в сантистоксах и вязкостью в сантипуазах
(уравнение 7)
, где

γ = кинематическая вязкость, сантистокс,
ϕ = абсолютная вязкость, сП,
и
SG = удельный вес.
  • Рис. 4 - Стандартные графики вязкости / температуры для жидких нефтепродуктов (любезно предоставлены ASTM).

  • Рис. 5 - Эффективная вязкость смеси масло / вода (любезно предоставлено AMEC Paragon).

  • Рис. 6 - Вязкость углеводородного газа в зависимости от температуры (любезно предоставлено Western Supply Co.).

Падение давления для потока жидкости

Общее уравнение

Ур.3 можно выразить через внутренний диаметр трубы (ID), как указано ниже.
(уравнение 8)
где

д = внутренний диаметр трубы, дюйм,
f = Коэффициент трения Moody, безразмерный,
л = длина трубы, фут,
Q л = Расход жидкости, B / D,
SG = удельный вес жидкости по отношению к воде,
и
Δ P = Падение давления, фунт / кв. Дюйм (полное падение давления).

Уравнение Хазена Вильямса

Уравнение Хазена-Вильямса, которое применимо только для воды в турбулентном потоке при 60 ° F, выражает потерю напора как
(уравнение 9)
, где

H L = потери напора из-за трения, фут,
л = длина трубы, фут,
С = постоянный коэффициент трения, безразмерный ( таблица 2 ),
d = внутренний диаметр трубы, дюйм.,
Q л = Расход жидкости, B / D,
и
галлонов в минуту = Расход жидкости, гал / мин.


Падение давления можно рассчитать по
(уравнение 10)

Падение давления для потока газа

Общее уравнение

Общее уравнение для расчета расхода газа указано как
(Ур.11)
где

Коэффициент трения
w = расход, фунт / сек,
г = ускорение свободного падения, 32,2 фут / сек 2 ,
А = Площадь поперечного сечения трубы, фут 2 ,
V 1 = удельный объем газа на входе, фут 3 / фунт,
f = , безразмерный,
л = длина, фут,
D = диаметр трубы, фут,
п. 1 = давление на входе, psia,
и
п. 2 = давление на выходе, фунт / кв.


Допущения: работа не выполняется, постоянный поток и f = постоянный как функция длины.

Упрощенное уравнение

Для практических целей трубопровода Ур. 11 можно упростить до
(уравнение 12)
, где

п. 1 = давление на входе, psia,
п. 2 = давление на выходе, psia,
S = удельный вес газа,
Q г = Расход газа, млн.куб. Фут / сут,
Z = коэффициент сжимаемости газа, безразмерный,
т = температура протока, ° R,
f = Коэффициент трения Moody, безразмерный,
d = ID трубы, дюйм.,
и
л = длина, фут.


Коэффициент сжимаемости Z для природного газа можно найти в рис.7 .

  • Рис. 7 - Сжимаемость низкомолекулярных природных газов (любезно предоставлено Natl. Gas Processors Suppliers Assn.).


Для расчета расхода газа в трубопроводах можно использовать три упрощенных производных уравнения:

  • Уравнение Веймута
  • Уравнение Панхандла
  • Уравнение Шпицгласа

Все три эффективны, но точность и применимость каждого уравнения находятся в определенных диапазонах расхода и диаметра трубы.Далее формулируются уравнения.

Уравнение Веймута

Это уравнение используется для потоков с высоким числом Рейнольдса, где коэффициент трения Муди является просто функцией относительной шероховатости.
(уравнение 13)
где

Коэффициент сжимаемости для газа
Q г = Расход газа, млн. Куб. Футов / сут,
d = внутренний диаметр трубы, дюйм,
п. 1 = давление на входе, psia,
п. 2 = давление на выходе, psia,
л = длина, фут,
Т 1 = Температура газа на входе, ° Р,
S = удельный вес газа,
и
Z = , безразмерный.
Уравнение Panhandle

Это уравнение используется для потоков с умеренным числом Рейнольдса, где коэффициент трения Муди не зависит от относительной шероховатости и является функцией числа Рейнольдса в отрицательной степени.
(уравнение 14)
где

КПД Коэффициент сжимаемости для газа
E = (новая труба: 1,0; хорошие условия эксплуатации: 0,95; средние условия эксплуатации: 0,85),
Q г = Расход газа, млн. Куб. Футов / сут,
d = ID трубы, дюйм.,
п. 1 = давление на входе, psia,
п. 2 = давление на выходе, psia,
Д м = длина, миль,
Т 1 = Температура газа на входе, ° Р,
S = удельный вес газа,
и
Z = , безразмерный.
Уравнение шпицгласа


(уравнение 15)
где

Q г = Расход газа, млн. Куб. Футов / сут,
Δ h W = потери давления, дюймы водяного столба,
и
d = ID трубы, дюйм.


Допущения:

f = (1+ 3,6 / д + 0,03 г) (1/100),
т = 520 ° R,
п. 1 = 15 фунтов / кв. Дюйм,
Z = 1.0,
и
Δ P = <10% от P 1.

Применение формул

Как обсуждалось ранее, существуют определенные условия, при которых различные формулы более применимы. Далее дается общее руководство по применению формул.

Упрощенная формула газа

Эта формула рекомендуется для большинства приложений общего использования.

Уравнение Веймута

Уравнение Веймута рекомендуется для труб меньшего диаметра (обычно 12 дюймов.и менее). Он также рекомендуется для сегментов меньшей длины (<20 миль) в производственных батареях и для ответвлений сборных линий, приложений среднего и высокого давления (от +/– 100 фунтов на кв. Дюйм до> 1000 фунтов на кв. Дюйм) и высоких чисел Рейнольдса.

Уравнение Panhandle

Это уравнение рекомендуется для труб большего диаметра (12 дюймов и больше). Он также рекомендуется для длинных участков трубопровода (> 20 миль), таких как магистральные трубопроводы по пересеченной местности, и для умеренных чисел Рейнольдса.

Уравнение шпицгласа

Уравнение Spitzglass рекомендуется для вентиляционных линий низкого давления диаметром <12 дюймов (Δ P <10% от P 1 ).

Инженер-нефтяник обнаружит, что общее уравнение газа и уравнение Веймута очень полезны. Уравнение Веймута идеально подходит для проектирования ответвлений и магистральных трубопроводов в промысловых системах сбора газа.

Многофазный поток

Режимы потока

Жидкость из ствола скважины в первую часть производственного оборудования (сепаратор) обычно представляет собой двухфазный поток жидкость / газ.

Характеристики горизонтальных многофазных режимов потока показаны на рис. 8 . Их можно описать следующим образом:

  • Пузырь: Возникает при очень низком соотношении газ / жидкость, когда газ образует пузырьки, которые поднимаются к верху трубы.
  • Пробка: Возникает при более высоком соотношении газ / жидкость, когда пузырьки газа образуют пробки среднего размера.
  • Стратифицированный: По мере увеличения соотношения газ / жидкость пробки становятся длиннее, пока газ и жидкость не потекут в отдельные слои.
  • Волнистый: По мере дальнейшего увеличения соотношения газ / жидкость энергия текущего газового потока вызывает волны в текущей жидкости.
  • Пробка: По мере увеличения соотношения газ / жидкость высота волны жидкости увеличивается до тех пор, пока гребни не соприкасаются с верхом трубы, создавая пробки жидкости.
  • Распылитель: При чрезвычайно высоком соотношении газ / жидкость жидкость диспергируется в потоке газа.
  • Фиг.8 - Двухфазный поток в горизонтальном потоке (любезно предоставлен AMEC Paragon).


Рис. 9 [1] показывает различные режимы потока, которые можно ожидать при горизонтальном потоке, в зависимости от приведенных скоростей потока газа и жидкости. Поверхностная скорость - это скорость, которая существовала бы, если бы другая фаза отсутствовала.

  • Рис. 9 - Карта горизонтального многофазного потока (по Гриффиту). [1]


Многофазный поток в вертикальной и наклонной трубе ведет себя несколько иначе, чем многофазный поток в горизонтальной трубе.Характеристики режимов вертикального течения показаны на рис. 10, и описаны далее.

  • Рис. 10 - Схема двухфазного потока в вертикальном потоке (любезно предоставлена ​​AMEC Paragon).

Пузырь

Если соотношение газ / жидкость небольшое, газ присутствует в жидкости в виде маленьких случайно распределенных пузырьков переменного диаметра. Жидкость движется с довольно равномерной скоростью, в то время как пузырьки движутся вверх через жидкость с разными скоростями, которые определяются размером пузырьков.За исключением общей плотности композитной жидкости, пузырьки мало влияют на градиент давления.

Пробковый поток

По мере увеличения соотношения газ / жидкость высота волны жидкости увеличивается до тех пор, пока гребни не соприкасаются с верхней частью трубы, создавая пробки жидкости.

Переходный поток

Текучая среда переходит из непрерывной жидкой фазы в непрерывную газовую фазу. Жидкие пробки практически исчезают и уносятся в газовую фазу.Влияние жидкости по-прежнему значимо, но преобладает влияние газовой фазы.

Кольцевой поток тумана

Газовая фаза является непрерывной, и основная часть жидкости увлекается газом. Жидкость смачивает стенку трубы, но влияние жидкости минимально, поскольку газовая фаза становится контролирующим фактором. Рис. 11 [2] показывает различные режимы потока, которые можно ожидать при вертикальном потоке, в зависимости от приведенных скоростей потока газа и жидкости.

  • Рис. 11 - Карта вертикального многофазного потока (по Taitel et al. ). [2]

Двухфазный перепад давления

Расчет падения давления в двухфазном потоке очень сложен и основан на эмпирических соотношениях для учета фазовых изменений, которые происходят из-за изменений давления и температуры вдоль потока, относительных скоростей фаз и сложных эффектов возвышения. изменения. Таблица 3 перечисляет несколько коммерческих программ, которые доступны для моделирования перепада давления. Поскольку все они в определенной степени основаны на эмпирических отношениях, их точность ограничена наборами данных, на основе которых были построены отношения. Нет ничего необычного в том, что измеренные перепады давления в поле отличаются на ± 20% от рассчитанных по любой из этих моделей.

Упрощенная аппроксимация падения давления на трение для двухфазного потока

Ур.16 дает приблизительное решение проблемы падения давления на трение в двухфазных задачах потока, которое соответствует заявленным предположениям.
(уравнение 16)
где

Δ P = Падение давления на трение, psi,
f = Коэффициент трения Moody, безразмерный,
л = длина, фут,
Вт = расход смеси, фунт / час,
ρ M = Плотность смеси, фунт / фут 3 ,
и
d = ID трубы, дюйм.


Формула скорости потока смеси:
(уравнение 17)
где

Q г = Расход газа, млн. Куб. Футов / сут,
Q L = Расход жидкости, B / D,
S = удельный вес газа при стандартных условиях, фунт / фут 3 (воздух = 1),
и
SG = удельный вес жидкости по отношению к воде, фунт / фут 3 .


Плотность смеси определяется как
(уравнение 18)
, где

Коэффициент сжимаемости газа
п. = рабочее давление, psia,
R = Соотношение газ / жидкость, футы 3 / баррель,
т = рабочая температура, ° Р,
SG = удельный вес жидкости по отношению к воде, фунт / фут 3 ,
S = удельный вес газа при стандартных условиях, фунт / фут 3 (воздух = 1),
и
Z = , безразмерный.


Формула применима, если выполняются следующие условия:

  • Δ P меньше 10% входного давления.
  • Пузырь или туман.
  • Нет перепадов высот.
  • Необратимая передача энергии между фазами отсутствует.

Падение давления из-за изменения высоты

Есть несколько примечательных характеристик, связанных с падением давления из-за перепадов высоты в двухфазном потоке.Характеристики потока, связанные с изменениями высоты, включают:

  • В нисходящих трубопроводах поток стратифицируется, поскольку жидкость течет быстрее газа.
  • Глубина жидкого слоя регулируется в зависимости от статического напора и равна падению давления на трение.
  • Нет восстановления давления в спускной линии.
  • При низком расходе газа / жидкости поток на участках подъема может быть "полным" жидкостью при малых расходах. Таким образом, при малых расходах полное падение давления представляет собой сумму падений давления для всех подъемов.
  • При увеличении расхода газа общий перепад давления может уменьшиться, поскольку жидкость удаляется с участков подъема.


Падение давления при низких расходах, связанное с изменением высоты подъема, может быть аппроксимировано уравнением Eq. 19 .
(уравнение 19)
где

Δ P Z = Падение давления из-за увеличения высоты сегмента, psi,
SG = удельный вес жидкости в сегменте относительно воды,
и
Δ Z = увеличение высоты сегмента, фут.


Общее падение давления можно затем приблизительно рассчитать как сумму падений давления для каждого участка подъема.

Падение давления из-за клапанов и фитингов

Одним из наиболее важных параметров, влияющих на падение давления в трубопроводных системах, является потеря давления в фитингах и клапанах, встроенных в систему. Для трубопроводных систем на производственных объектах падение давления через арматуру и клапаны может быть намного больше, чем на прямом участке самой трубы.В протяженных трубопроводных системах падение давления через арматуру и клапаны часто можно не учитывать.

Коэффициенты сопротивления

Потери напора в клапанах и фитингах могут быть рассчитаны с помощью коэффициентов сопротивления как
(уравнение 20)
, где

H L = потеря напора, фут,
K r = коэффициент сопротивления, безразмерный,
D = внутренний диаметр трубы, фут,
и
В = скорость, фут / сек.


Общая потеря напора представляет собой сумму всех K r V 2 /2 g .

Коэффициенты сопротивления K r для отдельных клапанов и фитингов можно найти в табличной форме в ряде отраслевых публикаций. Большинство производителей публикуют табличные данные для всех размеров и конфигураций своей продукции. Один из лучших источников данных - это Crane Flow of Fluids , технический документ №410. [3] Ассоциация поставщиков переработчиков природного газа. (NGPSA) Engineering Data Book [4] и Ingersoll-Rand Cameron Hydraulic Data Book [5] также являются хорошими источниками справочной информации. Некоторые примеры коэффициентов сопротивления перечислены в Таблицах 4 и 5 .

Коэффициенты расхода

Коэффициент потока для жидкостей, C V , определяется экспериментально для каждого клапана или фитинга как расход воды в галлонах / мин при 60 ° F для перепада давления через фитинг на 1 фунт / кв. Дюйм.Соотношение между коэффициентами расхода и сопротивления может быть выражено как
(уравнение 21)
В любом фитинге или клапане с известным C V падение давления может быть рассчитано для различных условий потока и жидкости. свойства с Eq. 22 .
(уравнение 22)
где

Q L = Расход жидкости, B / D,
и
SG = плотность жидкости относительно воды.


Опять же, CV опубликован для большинства клапанов и фитингов, и его можно найти в Crane Flow of Fluids, [3] Engineering Data Book, [4] Cameron Hydraulic Data Book, [5] , а также технические данные производителя.

Эквивалентные длины

Потери напора, связанные с клапанами и фитингами, также можно рассчитать, рассматривая эквивалентные «длины» сегментов трубы для каждого клапана и фитинга. Другими словами, рассчитанная потеря напора, вызванная прохождением жидкости через задвижку, выражается как дополнительная длина трубы, которая добавляется к фактической длине трубы при расчете падения давления.

Все эквивалентные длины, обусловленные клапанами и фитингами внутри сегмента трубы, должны быть сложены вместе для вычисления падения давления для сегмента трубы. Эквивалентная длина L e может быть определена из коэффициента сопротивления K r и коэффициента расхода C V , используя следующие формулы.
(уравнение 23)

(уравнение 24)
и
(уравнение.25)
где

К r = коэффициент сопротивления, безразмерный,
D = диаметр трубы, фут,
f = Коэффициент трения Moody, безразмерный,
d = ID трубы, дюйм.,
и
C V = Коэффициент расхода жидкостей, безразмерный.


В таблице 6 показаны эквивалентные длины труб для различных клапанов и фитингов для ряда стандартных размеров труб.

Номенклатура

Падение давления Вязкость Абсолютная вязкость
Z = напор, фут,
п. = давление, psi,
ρ = плотность, фунт / фут 3 ,
В = скорость, фут / сек,
г = гравитационная постоянная, фут / сек 2 ,
H L = потеря напора, фут.
f = Коэффициент трения Moody, безразмерный,
л = длина трубы, фут,
D = диаметр трубы, фут,
Δ P = фунтов на кв. Дюйм,
мкм = , фунт / фут-сек.
SG = удельный вес жидкости по отношению к воде (вода = 1),
Q л = Расход жидкости, B / D,
S = удельный вес газа при стандартных условиях относительно воздуха (молекулярный вес, деленный на 29),
Q г = Расход газа, млн куб. Футов / сут.
γ = кинематическая вязкость, сантистокс,
ϕ = , сП
Q л = Расход жидкости, B / D,
w = расход, фунт / с
п. 1 = давление на входе, psia
п. 2 = давление на выходе, фунт / кв.
Δ h W = потери давления, дюймы водяного столба,
Вт = расход смеси, фунт / час,
ρ M = Плотность смеси, фунт / фут 3
П = рабочее давление, psia,
R = Соотношение газ / жидкость, футы 3 / баррель,
т = рабочая температура, ° Р,
Δ P Z = Падение давления из-за увеличения высоты сегмента, psi,
Δ Z = увеличение высоты сегмента, фут.
H L = потеря напора, фут,
K r = коэффициент сопротивления, безразмерный
C V = Коэффициент расхода жидкостей, безразмерный.
K r = коэффициент сопротивления, безразмерный,

Ссылки

  1. 1.0 1,1 Гриффит П. 1984. Многофазный поток в трубах. J Pet Technol 36 (3): 361-367. SPE-12895-PA. http://dx.doi.org/10.2118/12895-PA.
  2. 2,0 2,1 Taitel, Y., Bornea, D., and Dukler, A.E. 1980. Моделирование переходов режимов течения для устойчивого восходящего газожидкостного потока в вертикальных трубах. Айше Дж. 26 (3): 345-354. http://dx.doi.org/10.1002/aic.6

    304.
  3. 3,0 3,1 Крановый поток жидкостей, Технический документ № 410.1976 г. Нью-Йорк: Crane Manufacturing Co.
  4. 4,0 4,1 Сборник технических данных, девятое издание. 1972. Талса, Оклахома: Ассоциация поставщиков переработчиков природного газа.
  5. 5,0 5,1 Westway, C.R. and Loomis, A.W. изд. 1979. Cameron Hydraulic Data Book, шестнадцатое издание. Озеро Вудклифф, Нью-Джерси: Ингерсолл-Рэнд.

Интересные статьи в OnePetro

Используйте этот раздел, чтобы перечислить статьи в OnePetro, которые читатель, желающий узнать больше, обязательно должен прочитать

Внешние ссылки

Используйте этот раздел для предоставления ссылок на соответствующие материалы на других веб-сайтах, кроме PetroWiki и OnePetro.

См. Также

Трубопроводы и трубопроводные системы

Трубопроводы

Очистка трубопровода

Соображения и стандарты проектирования трубопроводов

PEH: Трубопроводы и трубопроводы

Природные средства, причины и симптомы

Хотя низкое кровяное давление может показаться полезным, иногда кровяное давление человека может быть слишком низким и вызывать проблемы.

В некоторых ситуациях натуральные растворы могут повысить низкое кровяное давление и облегчить некоторые из сопутствующих ему симптомов. В других случаях может потребоваться вмешательство в виде лекарств и терапии для повышения артериального давления до нормального уровня.

Поделиться на Pinterest Показания артериального давления ниже 90 мм рт. Ст. И выше 60 мм рт. Ст. Считаются низким артериальным давлением.

Артериальное давление можно измерить с помощью миллиметров ртутного столба (мм рт. Ст.).

Низкое кровяное давление или гипотония чаще всего определяется как любое показание ниже 90 мм рт. Ст. На 60 мм рт. Ст.

Однако большинство врачей будут описывать низкое кровяное давление как проблему только в том случае, если у человека есть симптомы пониженного давления.

Низкое содержание крови не является проблемой, если нет никаких симптомов. Однако, когда низкое кровяное давление вызывает симптомы, это может быть признаком того, что к органам поступает недостаточно крови.

Если это происходит слишком долго, это может привести к серьезным последствиям, в том числе:

Большинству людей с низким кровяным давлением не нужны лекарства или другие медицинские вмешательства для повышения кровяного давления.Существует множество естественных способов и изменений образа жизни для повышения низкого кровяного давления, включая следующие изменения образа жизни.

1. Ешьте больше соли

Вопреки популярным советам, диеты с низким содержанием натрия не подходят всем, у кого проблемы с артериальным давлением.

Людям с низким кровяным давлением следует рассмотреть возможность умеренного увеличения потребления натрия, чтобы повысить кровяное давление.

2. Избегайте алкогольных напитков

Алкоголь может еще больше снизить кровяное давление, поэтому людям с низким кровяным давлением следует избегать употребления чрезмерного количества алкоголя.

3. Обсудите с врачом прием лекарств.

Низкое кровяное давление может быть побочным эффектом различных лекарств.

Если симптомы низкого кровяного давления начинаются после начала приема лекарств, человек должен обсудить симптомы со своим врачом.

4. Скрещивание ног в положении сидя

Было показано, что скрещивание ног в положении сидя увеличивает кровяное давление. Для людей с высоким кровяным давлением это может стать проблемой.

Людям с симптомами низкого кровяного давления скрещивание ног может помочь повысить кровяное давление с минимальными усилиями.

5. Пейте воду

Употребление большего количества воды может помочь увеличить объем крови, что может уменьшить одну из потенциальных причин низкого кровяного давления. Это также может помочь избежать обезвоживания.

6. Ешьте часто небольшими порциями

Более частые приемы пищи небольшими порциями в течение дня могут помочь при низком кровяном давлении.

Это связано с тем, что меньшие порции пищи помогают предотвратить падение артериального давления, связанное с употреблением больших и тяжелых блюд.

7. Носите компрессионные чулки

Компрессионные чулки помогают уменьшить количество крови, попадающей в нижние части ног и ступней, поэтому переложите ее в другое место.

Компрессионные чулки также используются для облегчения давления и боли, связанных с варикозным расширением вен.

8. Избегайте резкой смены положения

Быстрое вставание или вставание может вызвать чувство легкомысленности, головокружения или потенциального обморока у людей с низким кровяным давлением.

В этих случаях сердце недостаточно быстро перекачивает кровь по телу, чтобы учесть внезапное изменение положения или подъема.

9. Помните о симптомах

Низкое артериальное давление считается проблемой только при наличии симптомов.Если симптомы отсутствуют, низкое артериальное давление следует рассматривать как признак хорошего здоровья.

Человеку важно знать симптомы и на что обращать внимание, если его низкое кровяное давление начинает вызывать проблемы.

Существует ряд потенциальных причин низкого кровяного давления. В некоторых случаях для коррекции низкого кровяного давления потребуется лечение основного заболевания.

Некоторые из наиболее частых причин включают:

  • дефицит питательных веществ
  • длительный постельный режим
  • беременность
  • лекарства
  • тяжелые инфекции
  • аллергические реакции
  • падение объема крови
  • проблемы с сердцем
9000 артериальное давление также может быть показателем хорошего здоровья, если человек не испытывает никаких симптомов.

Поделиться на Pinterest Симптомы не всегда могут быть очевидными при низком артериальном давлении. Однако они могут включать усталость, нечеткость зрения и проблемы с фокусировкой.

У некоторых людей с низким артериальным давлением симптомы отсутствуют. У этих людей низкое кровяное давление, как правило, не опасно.

Однако даже появление одного или двух симптомов может сигнализировать о проблеме. Низкое артериальное давление может вызвать следующее:

  • головокружение
  • обморок
  • неспособность сконцентрироваться
  • помутнение или искажение зрения
  • тошнота
  • усталость

У некоторых людей симптомы низкого артериального давления могут появиться только в положении стоя.Это называется ортостатической гипотонией. Обычно это не опасно, если только изменение положения тела не приводит к быстрому падению артериального давления у человека, что может привести к обмороку.

В более крайних случаях низкое артериальное давление может привести к шоку. Шок - это серьезная неотложная медицинская помощь, вызванная снижением кровотока по всему телу. Это может повредить органы на клеточном уровне.

Симптомы шока включают следующее:

  • учащенное или поверхностное дыхание
  • липкая кожа
  • спутанность сознания или дезориентация
  • учащенное сердцебиение
  • слабый пульс

Человеку, испытывающему симптомы шока, требуется срочная медицинская помощь.

Поделиться на Pinterest Низкое кровяное давление иногда может быть вызвано или ухудшаться из-за приема лекарств или других заболеваний.

Врачи обычно соглашаются, что низкое кровяное давление является проблемой только при наличии симптомов.

Человек с низким кровяным давлением должен знать о возможных симптомах и о том, какие лекарства могут вызвать дальнейшее снижение кровяного давления, когда они начнут их принимать.

Наличие любого из симптомов низкого кровяного давления также может указывать на основное заболевание, которое, возможно, требует лечения.

Любой, у кого есть признаки и симптомы шока, должен немедленно обратиться за медицинской помощью, поскольку шок представляет собой неотложную медицинскую помощь, опасную для жизни.

Люди, которые плохо реагируют на натуральные растворы, могут спросить своего врача о лекарствах, которые помогают повысить уровень артериального давления.

Человек может также принять во внимание:

  • не поднимать тяжелые предметы
  • не стоять на одном месте в течение длительного времени
  • поднимать изголовье кровати
  • избегать длительного воздействия горячей воды
  • пить больше жидкости, когда упражнения или в жаркие дни

В отличие от высокого кровяного давления, которое связано со многими потенциальными проблемами со здоровьем, низкое кровяное давление часто считается маркером хорошего здоровья.

Человек должен знать о признаках и симптомах низкого кровяного давления и поговорить с врачом, если низкое кровяное давление вызывает у него проблемы.

Прочитать статью на испанском

Загрязнение воды, воздуха и почвы

Загрязнение - это проблема окружающей среды для людей во всем мире. Одно университетское исследование показывает, что загрязняющие вещества в воде, воздухе и почве являются причиной до 40 процентов преждевременной смерти населения мира. Большинство этих смертей происходит в развивающихся странах.

Младенцы и маленькие дети наиболее восприимчивы к болезням, передающимся через воду.

Вода во многих странах третьего мира загрязнена токсичными химическими веществами, также известными как токсины. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), 1,1 миллиарда человек практически не имеют доступа к чистой воде. Во многих из этих регионов вода, используемая для питья, приготовления пищи и стирки, - это та же вода, которая используется для сброса сточных вод и опасных отходов. Большинство развивающихся стран не могут позволить себе водоочистные сооружения.Примерно 80% инфекционных заболеваний в мире вызываются загрязненной водой. Открытые печи вызывают рак легких во многих частях мира.

Загрязнение воздуха - растущая проблема во всем мире. Загрязнение воздуха в помещениях - одна из основных причин рака легких. Семьи в развивающихся странах используют открытые печи для приготовления пищи и обогрева своих домов. В этих домах нет надлежащей вентиляции. Дым, полный химикатов и канцерогенов, остается внутри, где семьи едят и спят.Загрязнение окружающей среды также вызывает болезни и болезни, особенно в промышленных городах, таких как Пекин, Китай, где рак является основной причиной смерти. Китай сильно зависит от угля, который считается самым грязным источником энергии.

По данным Европейского союза, только 1% городских жителей Китая вдыхает чистый воздух в среднем в день. Соседние страны, включая Японию и Корею, получают большую часть загрязнения Китая в виде кислотных дождей. Это загрязнение вызвано в основном угольными заводами, которые производят недорогие товары для потребителей в Северной Америке и Европе.Загрязнение наружного воздуха также вызывает озабоченность во многих богатых странах. Те, кто живет и работает в городских центрах, таких как Лос-Анджелес или Торонто, переживают много теплых дней под слоем смога.



16 самых загрязненных городов мира находятся в Китае.

Загрязнение почвы также является серьезной проблемой как в промышленных, так и в развивающихся странах. Загрязняющие вещества, такие как металлы и пестициды, проникают в почву земли и загрязняют продукты питания. Загрязнение почвы создает серьезные риски для здоровья целых экосистем.Этот тип загрязнения уменьшает площадь земель, пригодных для сельскохозяйственного производства, и способствует глобальной нехватке продовольствия. Сброс промышленных и бытовых отходов вызывает большую часть загрязнения почв в мире, хотя стихийные бедствия также могут усугубить проблему. В богатых странах, таких как США, охранные агентства следят за поставками продуктов питания. Общественность обычно предупреждают до того, как произойдут серьезные вспышки заболеваний. У развивающихся стран нет такой роскоши. Фермеры в бедных странах выращивают продукты на зараженной почве, чтобы заработать себе на жизнь и избежать голода.

По мере того, как все больше людей переезжает в городские центры, ожидается, что во всем мире будет расти преждевременная смерть, вызванная загрязнением. Сегодня развитые страны, которые достигли своего богатства за счет окружающей среды, будут нести ответственность за защиту ресурсов Земли в будущем.

*** Уильям Батлер Йейтс (1865–1993)

Он желает небесной ткани

Если бы я вышитые ткани небес,

Украшенный золотым и серебряным светом,

Синие, тусклые и темные ткани



Ночи, света и полумрака,

Я расстелил бы ткань под ногами:

Но я, будучи бедным, имею только мечты;

Я раскинул мечты под твоими ногами;

Поступай мягко, потому что ты попадаешь в мои мечты.

Текст 6

Ад и высокая вода

Последние несколько лет были наихудшим периодом в истории экологических катастроф, и эксперты предсказывают, что грядут гораздо худшие. Тим Редфорд сообщает.

Вот как стать статистикой катастроф. Переместитесь в трущобы на неустойчивом склоне холма у тропического побережья. Собирайтесь вместе по мере того, как приходит все больше и больше людей. Подождите, пока мир немного потеплеет.Больше испарения означает больше дождя, а значит, склоны будут становиться все более заболоченными. Однажды земля превратится в грязь, и окрестности начнут идти под откос. Буквально. А если склон достаточно крутой, оползень разгонится до более чем 200 миль в час. Питер Уокер из Международной федерации обществ Красного Креста и Красного Полумесяца слишком часто видел это. Во-первых, ваш дом был смыт. Во-вторых, исчезла земля, которую вы обрабатывали. В-третьих, другие участки земли, которые вы могли обрабатывать, теперь бесполезны.

В последнее десятилетие все большее распространение получили наводнения, засухи, ураганы, землетрясения, лавины, извержения вулканов и лесные пожары. Произошло катастрофическое наводнение в Азии, Африке, Центральной и Южной Америке и

человек.

Океания. Даже процветающая Европа пострадала, и большие территории Франции, Великобритании и Германии оказались под водой. Повсюду усиливаются штормы: растет число ураганов, обрушивающихся на США, Карибский бассейн и Центральную Америку.Засуха в течение многих лет поражала большие районы Африки к югу от Сахары, и многие другие зоны становятся суше. Например, Желтая река, которая когда-то была печально известна тем, что затопила китайский ландшафт, не достигла моря за 226 дней в 1997 году. Ряд стран уже находятся в вооруженном конфликте из-за воды, и засуха на западе США привел к огромным лесным пожарам.

Извержения вулканов и землетрясения всегда были угрозой в определенных частях мира. В 1997 году извержение вулкана практически уничтожило небольшой карибский остров Монтсеррат, а в Греции, Турции и Сальвадоре произошли серьезные землетрясения.Землетрясение, потрясшее небольшую центральноамериканскую страну Сальвадор в 2001 году, произошло, когда люди все еще восстанавливали свои дома и восстанавливались после урагана «Митч» 1998 года. Так почему же природа начинает противиться нам? Один ответ - перенаселение.

Население мира растет со скоростью 10 000 человек в час, 240 000 человек в день, почти 90 миллионов человек в год, причем большая часть прироста приходится на развивающиеся страны.

Люди в сельскохозяйственных районах, безработные, а иногда и недоедающие, переезжают в города, а затем устраивают дома на бедных почвах, теснясь в некачественных зданиях.Вдобавок ко всему добавьте изменение климата и призрак глобального потепления. В основном это было вызвано неэффективным использованием мировых ресурсов: выбросами углерода из богатых стран; деятельность крупных транснациональных компаний; вырубка лесов мира. В результате более горячий океан порождает более сильные циклоны и ураганы. Он отдает большее количество воды в виде испарения, и более сильные ветры с нарастающей яростью выбрасывают эту воду на склоны гор. Например, ураганы в Атлантике сейчас на 40 процентов сильнее, чем 30 лет назад.

Вулканы и землетрясения еще более опасны, чем в прошлом, поскольку около половины населения мира сейчас проживает в городах. Существует более 500 действующих и полуактивных вулканов, около пятидесяти из которых извергается каждый год, и более 500 миллионов человек сейчас живут в зоне действия извержения вулкана. Еще большее число людей в той или иной степени подвержено риску землетрясений, унесших жизни более 1,6 миллиона человек за последние сто лет.

Специалисты по стихийным бедствиям делают ставку на то, что все будет еще хуже.

Профессор Макгуайр из Университетского колледжа Лондона - вулканолог, который много лет предупреждал, что мир не видел худшего, что может сделать природа. Худшее извержение в истории человечества, вероятно, произошло на горе Тамбора в 1815 году в Индонезии. Он выбросил столько пыли в стратосферу, что фактически отменил следующее лето в Европе и Америке.

Но геологические данные показывают, что 73 000 лет назад произошло гораздо более сильное извержение. «В некоторых местах температура снизилась примерно на 6C, и вся планета погрузилась в зиму на долгие годы.И таких событий примерно два каждые 100 000 лет ... »

*** Издалека мир кажется синим и зеленым,
и заснеженные горы белыми.
Издалека океан встречает поток,
и орел обращается в бегство.
Издалека гармония,
эхом разносится по земле.
Это голос надежды, это голос мира,
это голос каждого человека.

- из текста песни 'From A Distance' (Bette Midler)

Текст 7

Бурдж Аль Араб

Burj Al Arab (араб. برج العرب буквально «Арабская башня») - роскошный отель в Дубае, крупнейшем городе Объединенных Арабских Эмиратов.Здание стоит в море на расстоянии 280 метров от берега на искусственном острове, соединенном с материком мостом. Самый высокий отель в мире высотой 321 метр. Строительство гостиницы началось в 1994 году; Он был открыт 1 декабря 1999 года. Отель был построен как парусный дау, арабский корабль. Наверху есть вертолетная площадка, с другой стороны - ресторан "Al Muntaha" (по-арабски "высший"), оба поддерживаются консольными балками.

«Бурдж аль-Араб» имеет самый высокий атриум в мире (180 метров)."Бурдж аль-Араб" разделен на 202 двухуровневых люкса. Самый маленький - 169, самый большой - 780 квадратных метров. Это один из самых дорогих отелей в мире. Цена за ночь в стандартных и улучшенных номерах колеблется от 1000 до 15000 долларов, а цена за ночь в Royal Suite - около 28 000 долларов.

Это первый семизвездочный отель в мире, по совместительству являющийся символом Дубая. Шейх Мохаммед, правитель Дубая, понимал, что для развития туризма Эмират нуждается в узнаваемом символе.Так же, как Эйфелева башня в Париже или Статуя Свободы в Нью-Йорке. Для этого он нанял британского архитектора Тома Райта. Идея построить отель в виде паруса пришла ему в голову случайно. Для оформления интерьера «Бурдж аль-Араб» было использовано около 8000 квадратных метров 22-каратного сусального золота. Все номера оборудованы по последнему слову техники и дизайна и предлагают высочайший уровень роскоши и комфорта.

*** Строители города

Фрэнсис Дагган

Вы никогда не найдете их имен на мемориальной стене
И никаких воспоминаний о них историки никогда не вспомнят
Строители Города, которые лежали с невоспетыми
Многие из них пришли с дальних берегов и говорили на иностранном языке
Они более чем заработали каждую копейку, которую им когда-либо платили
Строители города, но мало из их достижений сделали
Посвященные семье и преданные жене
Они много работали, чтобы их дети могли жить лучше,
Строители города так им мы многим обязаны
Хотя о них ничего не написано, и о них мало что известно
Они построили жилые кварталы, городские здания и городской торговый центр
Хотя ничего из их жизненных достижений никогда не было достигнуто
Они прокладывают железнодорожные пути к Город и проложили дороги через сельскую местность
Но мы, строители города, никогда не гордимся собой.

Текст 8

Тадж-Махал

ночей в Тадж-Махале - это не название нового индийского ресторана, а важное дополнение к маршруту вашего путешествия на субконтинент. Вчера (суббота) всемирно известный Тадж-Махал вновь открыл свои величественные двери для ночного просмотра впервые за двадцать лет. Событие не совсем оправдало ожиданий, так как сначала он был залит лунным светом, но позже его окутал туман.Это не испортило настроение одного из 300 счастливчиков, фотографа Рагху Рай, который сказал агентству печати AFP. Когда лунный свет падает на белый мрамор, это похоже на светящийся алмаз, драгоценный камень в космосе. Приходится сидеть подальше и постепенно приближаться к нему. Полная луна ошеломляет. Позвоните своему турагенту прямо сейчас!

Однако не спешите сразу, потому что он будет открыт только пять ночей в месяц, которые окружают полнолуние. Опасения по поводу безопасности ограничили количество посетителей до 400 человек.Запрет на ночной просмотр был наложен в 1984 году, когда возникли опасения, что памятник может быть атакован ночью сикхскими боевиками, которые сражались с правительством за свою родину в северном штате Индии, Пенджаб. Опасения за безопасность Тадж-Махала продолжались на фоне напряженности между Индией и Пакистаном из-за Кашмира и их гонки ядерного оружия, когда она была замаскирована, чтобы избежать атаки с воздуха.

Архитектурный шедевр 17-го века был построен убитым горем могульским императором Шах Джаханом как памятник его любви к своей второй жене Мумтаз Махал.Сейчас он признан одним из семи современных чудес света, а также одним из самых романтических и фотографируемых достопримечательностей. Он был внесен в список Всемирного наследия ЮНЕСКО в 1983 году, что означает, что правительство Индии несет прямую ответственность за любые изменения в этом месте. Два года назад он был реконструирован в рамках подготовки к своему 350-летию, которое отмечается в сентябре.

*** Генри Уодсворт Лонгфелло (1807-1882)

Все архитекторы Судьбы, Работающие в этих стенах Времени; Кто-то с грандиозными делами и великий, Кто-то с орнаментом из рифмы.Нет ничего бесполезного или низкого; Каждая вещь на своем месте лучше; И то, что кажется праздным, укрепляет и поддерживает остальное. Для структуры, которую мы возводим, Время наполнено материалами; Наши сегодняшние и вчерашние дни - это блоки, из которых мы строим. Поистине формируйте и моделируйте их; Не оставляйте между ними зияющих промежутков; Не думай, потому что никто не видит, Такие вещи останутся невидимыми. В древние времена Искусства Строители с величайшей тщательностью работали над каждой минутой и невидимой частью; Для богов видят везде Давайте также делать свою работу, И невидимое, и видимое; Сделайте дом, в котором могут обитать Боги, красивым, целостным и чистым.Иначе наша жизнь неполна, Стоя в этих стенах Времени, Сломанных лестницах, где ноги спотыкаются, когда они стремятся подняться. Итак, стройте сегодня сильным и уверенным, С твердой и обширной базой; И восходящий и безопасный Завтра найдет свое место. Только так мы можем достичь тех башен, где взор Видит мир как одну обширную равнину, И одно безбрежное пространство неба.

Текст 9

Великие города

Москва - столица России.Город является крупным политическим, экономическим, культурным, научным, религиозным, финансовым, образовательным и транспортным центром России и континента. Его население составляет 11 503 501 человек. Москва расположена на берегу Москвы-реки в Центральном федеральном округе европейской части России. Москва - это место Московского Кремля, древней крепости, которая сегодня является резиденцией президента России и исполнительной власти правительства России. Кремль также является одним из нескольких объектов всемирного наследия в городе.Обе палаты российского парламента (Государственная Дума и Совет Федерации) также заседают в Москве.

Пекин - столица Китайской Народной Республики и один из самых густонаселенных городов мира с населением 19 000 000 человек. Пекин - второй по величине город Китая по численности городского населения после Шанхая, политический, культурный и образовательный центр страны, а также штаб-квартира большинства крупнейших государственных компаний Китая. Пекин - крупный транспортный узел на национальных автомагистралях, скоростных автомагистралях, железных дорогах и высокоскоростных железных дорогах.Международный аэропорт Пекин Столичный является вторым по загруженности в мире. Пекин - одна из четырех великих древних столиц Китая. Город известен своими роскошными дворцами, храмами, огромными каменными стенами и воротами. Его сокровища искусства и университеты давно сделали его центром культуры и искусства Китая.

Нью-Йорк расположен в устье реки Гудзон. По сравнению с такими древними историческими городами, как, скажем, Рим, Лондон, Москва или Париж, Нью-Йорк довольно молод.В городе пять районов: Манхэттен, Бронкс, Куинс, Бруклин и Ричмонд. Манхэттен - центральная и самая старая часть города. Фондовая биржа Нью-Йорка доминирует в деловой жизни многих стран. Общая площадь Нью-Йорка составляет 365 квадратных миль или 900 квадратных километров. Его население вместе с населением пригорода составляет 16 миллионов человек. Люди практически всех национальностей поселились здесь во время иммиграции в 19 и начале 20 века.

Куда ни глянь, везде можно увидеть небоскребы. Нью-Йорк, один из ведущих промышленных городов США, является домом для крупных фирм и банков. Важнейшими отраслями промышленности являются производство автомобилей, стекла, химикатов и всех видов машин. В городе очень загруженное движение. Его улицы и шоссе забиты машинами и автобусами. Устье реки Гудзон является отличной гаванью для многочисленных пассажирских и грузовых судов со всего мира.

Лондон - столица Великобритании, ее политический, экономический и культурный центр.Это один из крупнейших городов мира. Его население составляет более 11 миллионов человек. Лондон расположен на берегу Темзы. Город очень старый и красивый. Традиционно Лондон состоит из нескольких частей: Сити, Вест-Энд, Ист-Энд и Вестминстер. Сити - самая старая часть Лондона, его финансовый и деловой центр. Сердце города - Фондовая биржа. Площадь Пикадилли - это сердце Вест-Энда Лондона. В Вест-Энде есть широкие улицы с красивыми домами и множество парков, садов и площадей.

В Лондоне много достопримечательностей. Один из них - Букингемский дворец. Это резиденция королевы. Англичане гордятся Трафальгарской площадью, которая является памятью о победе в битве. Здесь в 1805 году английский флот нанес поражение флотам Франции и Испании. Последняя достопримечательность - Британский музей, самый большой музей Лондона. Музей знаменит своей библиотекой, одной из самых богатых в мире.

*** Где заканчивается тротуар

Шел Сильверштейн

Есть место, где заканчивается тротуар
И до того, как начинается улица,
И там трава становится мягкой и белой,
И там горит солнце малиново-ярко,
И там лунная птица отдыхает от своего полета
Охладить на ветру мяты .

Выйдем отсюда, где дым дует черный
И темная улица ветры и изгибы.
Мимо ям , где растут цветы на асфальте
Мы пройдем по шагу размеренному и медленному,
И посмотрим, куда уходят белые меловые стрелки
К тому месту, где заканчивается тротуар.

Текст 10

Советы по декорированию по фен-шуй

Фен-шуй использует многие элементы пяти элементов - воду, дерево, огонь, землю и металл, чтобы синхронизировать и гармонизировать области вокруг вас для получения максимальной пользы.Однако духовный фен-шуй - это не только расстановка мебели и украшение интерьера, но и лучшее знание своей вселенной и окружающей среды, чтобы получить положительные изменения изнутри. Как невозможно построить дом на кладбище, так и для создания положительных изменений необходимо полное искоренение негативных элементов в вашем сердце и душе, что поднимет ваши собственные способности к энергии и оживит ваше окружение.

Каждый хочет красиво оформленный дом, который можно было бы выставлять напоказ, а также чтобы он чувствовал тепло и любовь, когда он возвращается после тяжелого рабочего дня.Красный, зеленый и синий цвета очень важны в жизни китайцев. Более светлый цвет успокаивает страсть и интерес к жизни, тогда как очень темные оттенки могут угнетать и раздражать.

Ваша гостиная:

Мебель для гостиной не должна иметь острых изгибов или углов. Желательно не иметь слишком много безделушек крошечных предметов украшения, поскольку в конечном итоге они будут создавать беспорядок и мешать Чи свободно двигаться; также храните картины, которые обозначают одиночество, страх насилия или одиночества.Большой зал заставляет Чи двигаться очень быстро.

Не держите слишком много металлических приборов, пультов дистанционного управления, проводов в видимой области; держите их в шкафу, скрытом от глаз. Теплый камин, теплый коврик земного оттенка на полу, красивые вотивные свечи, несколько хороших книг и водная композиция в фонтане, аквариуме или на плаву очень гармоничны для любого гостя. Не используйте слишком резкие сочетания штор; иметь тёплое освещение, не слишком яркое для глаз, несколько подушек цвета, которые синхронизируются с цветом стен занавесок.

Ваша спальня : В идеале спальня должна находиться в задней части дома без сильной энергии. Где бы ни была размещена ваша кровать, вы должны видеть дверь в комнату и не должны видеть свое изображение во сне ни в одном из зеркал в комнате. Держите на прикроватном столике только одну книгу, которую вы читаете.

Храните одежду в шкафах хорошо сложенной. Не складывайте слишком много вещей под кроватью, так как это дает беспокойный сон ночью.

Чтобы привнести в вашу жизнь романтику, раскрасьте комнату в розовых тонах или оставьте в ней больше розовых предметов.Не раскрашивайте его в персиковый цвет, так как он вызывает неверность. Идеально подойдут красивые свечи и пара предметов, например, декоративные статуи и красивые маски, поэтому во время сна держите голову к стене.

*** Красная красная роза

Роберт Бернс

О, моя любимая, как красная, красная роза
Это только что выросло в июне;
О, моя любимая, как мелодия

Это прекрасно сыграно в мелодию.

Как прекрасна ты, моя красотка,

Так сильно я влюблен;

И буду любить тебя до сих пор, моя дорогая,

Пока морская банда не высохнет:

Пока морская банда не высохнет, моя дорогая,

И скалы тают на солнце;

Я буду любить тебя, моя дорогая,

Текст 11

СМИ

СМИ - одна из самых характерных черт современной цивилизации.Люди объединяются в одно глобальное сообщество с помощью СМИ. Люди могут очень быстро узнать о том, что происходит в мире, с помощью средств массовой информации. Средства массовой информации включают газеты, журналы, радио и телевидение. Самым ранним средством массовой информации были газеты. Первой газетой была римская рукописная газета «Acta Diurna», изданная в 59 г. до н. Э. Журналы появились в 1700-х годах. Они разработаны на основе каталогов газет и книготорговцев. Радио и телевидение появились только в этом веке. Самый захватывающий и занимательный вид СМИ - телевидение.Он приносит движущиеся изображения и звуки прямо в дома людей. Радио широко распространено благодаря своей портативности. Это означает, что радио можно легко носить с собой. Людям нравится слушать радио на пляже или на пикнике, за рулем машины или просто гулять по улице. Основной вид радио-развлечений - музыка. Газеты могут представлять и комментировать новости более подробно по сравнению с выпусками новостей на радио и телевидении. Газеты могут освещать гораздо больше событий и новостей. Журналы не фокусируются на ежедневных, быстро меняющихся событиях.Они дают более глубокий анализ событий прошедшей недели. Журналы предназначены для более длительного хранения, поэтому у них есть обложка и переплет, и они печатаются на более качественной бумаге.

Телевизор играет очень важную роль в нашей жизни. Это основной источник информации и дешевое развлечение для миллионов людей. На телевидении всегда великое множество программ: новости, спорт, ток-шоу и телеигры, документальные фильмы, фильмы, концерты и театральные представления. Некоторые утверждают, что телевидение - ужасная трата времени.Это делает нас более ленивыми: мы сидим дома, вместо того, чтобы идти дальше, меньше читаем, меньше думаем, меньше говорим. Насилие на телевидении - еще одна проблема, которая беспокоит людей. Телевидение - одно из важнейших средств общения. Он приносит движущиеся изображения и звуки со всего мира в миллионы домов.

Коммерческие телеканалы транслируют в основном развлекательные программы, поскольку они должны привлекать большее количество зрителей, чтобы продавать рекламное время по высоким ценам. По коммерческому телевидению транслируются также документальные фильмы и ток-шоу.Документальный фильм драматичен, но нехудожественная подача информации. Это могут быть программы о людях, животных из далеких стран. На ток-шоу ведущий берет интервью у политиков, звезд телевидения и кино, спортсменов, авторов. Есть также спортивные программы и краткие сводки местных, национальных и международных новостей. Общественное телевидение в основном уделяет внимание образованию и культуре. Есть программы по широкому кругу предметов - от физики и литературы до йоги. Общественное телевидение также транслирует пьесы, балеты, симфонии, а также передачи об искусстве и истории.

Лучший способ представить Интернет, или сеть, как ее часто называют, - это огромная глобальная сеть, соединяющая компьютеры по всему миру. В настоящее время во всем мире интернетом пользуются более миллиарда человек. Они используют сеть для передачи данных, игр, общения с другими пользователями компьютеров и отправки электронной почты.

*** Я мечтаю о мире

Хьюз Лэнгстон

Я мечтаю о мире, где человек
Никто не будет презирать,
Где любовь благословит землю
И мир ее пути украсят
Я мечтаю о мире, где все
Познают путь сладкой свободы,
Где жадность больше не истощает душу
Жадность не портит наши дни.
Мир, в котором я мечтаю, где черный или белый,
Какой бы расой вы ни были,
Разделит дары земли
И каждый человек свободен,

Где убогость повесит голову
И радость, как жемчужина,
На нужды всего человечества -
О таких мечтаю, мой мир!

Текст 12


Накачать хранилище | Сделай математику

Если мы примем солнечную и ветровую энергию в качестве основных компонентов нашей энергетической инфраструктуры, поскольку мы откажемся от ископаемого топлива, мы должны решить проблему хранения энергии в широком масштабе.Более ранняя публикация продемонстрировала, что у нас, вероятно, недостаточно материалов в мире, чтобы просто построить гигантские свинцово-кислотные (или на никелевой, или на литиевой) основе для выполнения этой работы. В комментариях часто указывалось, что гидроаккумулятор является гораздо более разумным ответом. Действительно, гидроаккумулирующее устройство в настоящее время является доминирующим - и почти единственным - решением для хранения в масштабе сети. Здесь мы взглянем на гидроаккумулятор и оценим, что он может для нас сделать.

Основы гравитационного хранения

Когда вы поднимаете объект, вы должны приложить усилие для противодействия гравитации (весу объекта) и приложить эту силу к высоте , на которую вы поднимаете объект.Вес объекта - и, следовательно, сила, приложенная для его подъема, - это его масса, умноженная на ускорение свободного падения (применение Ньютона F = мА ; в данном случае мг , где г - это ускорение свободного падения, или около 10 м / с²). Работа определяется как сила, умноженная на расстояние, поэтому подъем объекта массой м, и высотой х приводит к затратам энергии (работы) в размере мг / ч . Это называется гравитационной потенциальной энергией .

Это называется потенциальной энергией, потому что можно положить вложенную энергию на полку - буквально, фактически - чтобы получить к ней доступ позже. Упавший кирпич, который ранее получил гравитационную потенциальную энергию, может выполнять полезную работу, например, забивать гвоздь в кусок дерева (огромная сила, умноженная на небольшое расстояние = та же работа). Накопленная энергия не ухудшается ни на йоту со временем: в этом смысле она представляет собой идеальное долгосрочное хранилище.

Идея гидроаккумулятора заключается в том, что мы можем закачивать массу воды в резервуар (шельф), а затем извлекать эту энергию по желанию, исключая потери на испарение.Насосы и турбины (на самом деле часто реализованные как один и тот же физический блок) могут иметь примерно 90% эффективности, поэтому хранение в оба конца обходится весьма скромно.

Концепция водохранилища Raccoon Mountain.

Основная проблема с гравитационным накоплением заключается в том, что он невероятно слаб по сравнению с химическими методами, сжатым воздухом или маховиком (см. Сообщение о вариантах домашнего накопления энергии). Например, чтобы получить количество энергии, хранящейся в одной батарее AA, нам нужно поднять 100 кг (220 фунтов) на 10 м (33 фута), чтобы соответствовать этому.Чтобы соответствовать энергии, содержащейся в галлоне бензина, нам нужно было бы поднять 13 тонн воды (3500 галлонов) на высоту одного километра (3280 футов). Понятно, что плотность энергии гравитационного накопителя сильно снижена.

То, что нам не хватает плотности энергии, мы восполняем в объеме. Например, озера за плотинами представляют собой значительные запасы воды.

Мощность потока

Когда вода выходит со дна плотины, она несет энергию, как если бы она была «поставлена» на поверхность озера за плотиной.Как вода на дне «знает», насколько высока поверхность озера? Давление, которое пропорционально весу воды наверху. Итак, возьмем кубический метр воды массой 1000 кг и пропустим его через турбину. Энергия мг / ч в кубе воды для плотины высотой 100 м составляет (1000 кг) (10 м / с²) (100 м) = 10 6 Дж, или один мегаджоуль.

Если через эту плотину высотой 100 м будет проходить только один кубический метр в секунду, она будет производить 1 МДж / сек или 1 МВт. Я игнорирую примерно 90% -ный КПД гидроэлектрических турбин, чтобы цифры были аккуратными и приблизительными.Чаще расход измеряется в диапазоне 1000 м3 / с, так что наша 100-метровая плотина будет производить 1 ГВт в этом масштабе.

Итак, рецепт для понимания плотины гидроэлектростанции прост: умножьте высоту воды за плотиной (в метрах) на десятитысячный расход в кубических метрах в секунду, чтобы получить мощность в ваттах.

Нам нужно Сколько места для ?

В США энергетическая диета составляет около 3 × 10 12 Вт, или 3 ТВт. Две трети из них идут на тепловые двигатели (электростанции, автомобили и т. Д.).), со средней эффективностью 30%, обеспечивая 0,6 ТВт полезной работы в сделке. Другой 1 ТВт - это прямое тепло (в основном это тепло промышленных процессов) и электроэнергия от ядерных и гидроэнергетических источников. Представив, что мы заменяем наши тепловые двигатели на электричество и электрифицированный транспорт, нам нужно что-то около 2 ТВт общей мощности, учитывая некоторую неэффективность. Если вас устраивает половина этого, хорошо - коэффициент в два качественно не изменит гигантский масштаб проблемы.

Следующий вопрос: на сколько нам нужно нашего хранилища? В статье Nation Sized Battery я утверждал, что нам нужно 7 дней хранения, чтобы он был невидим для конечного пользователя.То есть, если американцы настаивают на том, чтобы не менять свои привычки и иметь ноль перебоев в работе хранилища в десятилетнем масштабе (читайте о полном отключении Сан-Диего из-за недавнего отключения электроэнергии в масштабах округа), то 7 дней - это наверное недалеко от цели. У меня есть зенитки за этот выбор, но я использую его здесь снова, потому что A) это не так уж и необоснованно, B) он позволяет проводить параллельное сравнение с национальным расчетом батареи и C) вы увидите, что это не делает или сломайте корпус: даже один день хранения - это очень сложно.Разделите все мои цифры на шкале на 7, например, если хотите, чтобы я использовал один день хранения.

Обратите внимание, что 7 дней хранения буквально не означают, что мы готовы испытать 7 дней с нулевым входом от возобновляемой инфраструктуры. Например, работа на 30% от величины безубыточности в течение 10 дней также оставляет систему с 7-дневным дефицитом энергии. Это обстоятельство нетрудно представить: на юго-западе пасмурная зимняя неделя, а скорость ветра над страной вдвое меньше среднего значения (то есть в восемь раз меньше мощности) за тот же период.

Таким образом, 2 ТВт за 7 дней означают 336 миллиардов кВтч емкости хранения.

Гидравлический насос First-Blush

В каком масштабе потребуется этот объем хранилища, если мы построим схему гидроаккумуляции? В качестве ближайшего ориентира следует отметить, что у нас 78 ГВт установленной гидроэлектроэнергии в США, что составляет 4% от целевого спроса в 2 ТВт. Наши традиционные гидроэнергетические мощности не могли быть увеличены даже в два раза, поскольку основные участки реки уже были вырваны.

А как насчет потенциальных насосных гидроустановок: не на текущих реках, а в горах, где мы могли бы отгородить высокую долину и заполнить ее водой?

Я говорю о горах, потому что нам нужен значительный перепад высот для гидроаккумуляции, чтобы иметь смысл.Насосных хранилищ на равнинах не будет. Горизонтальное расстояние также должно быть минимизировано, поэтому нам нужен резкий рельеф, то есть горы.

В первом приближении мы можем представить горы в виде комков. У них есть заостренные вершины, которые указывают вверх. Они явно не очень чашеобразные. Может быть, перевернутые миски. Однако они действительно часто образуют впадины (в некоторых местах «крики»), окруженные рукавами / гребнями горы. Заграждение входа в полость позволяет нам заполнить эту бесполезную пустоту водой.Пикам и суркам можно научиться плавать! Нам также понадобится еще один водоем такого же объема внизу, чтобы уловить воду в цикле хранения.

Я не могу сказать, что изучал топографию наших земель, чтобы увидеть, сколько мест можно увидеть в этих грандиозных инженерных чудесах. Я могу не обращать внимания на широко распространенное существование естественных чаш, расположенных на краях обрывов. Как бы то ни было, 22 ГВт перекачиваемых хранилищ, которые мы использовали в настоящее время с по , предположительно выбрали первичные точки.Вместо того, чтобы возиться с топографическими картами, я использую простую «полую» модель, основанную на моем пребывании в горах и изучении рельефных карт.

В любом случае, давайте не будем позволять этим деталям мешать нам заниматься математикой! Предположим, наша средняя кандидатная впадина допускает наличие стены высотой 500 м (1650 футов) с одного конца и другой стены на несколько сотен метров ниже для нижнего резервуара (впадина здесь шире - возможно, к настоящему времени даже долина - так что тот же объем занимает меньшую глубину и большую площадь).

Простая модель для заполнения котловины водой на высоту, h.

Моя модель для полости будет иметь V-образный профиль со сторонами с уклоном 20% и полом с уклоном 10%. Таким образом, стена плотины высотой 500 м имеет наверху 5 км в поперечнике, а озеро тянется на 5 км в виде треугольника. При такой геометрии создается резервуар объемом 2 кубических километра. Учитывая сужающуюся форму, запасенная гравитационная потенциальная энергия составляет 2 миллиарда кВтч. Нам просто нужно построить 170 таких вещей.Не говоря уже о том, что мы никогда не строили стены таких размеров. Или тот факт, что крупнейшее гидроаккумулирующее предприятие на сегодняшний день хранит 0,034 миллиарда кВтч - в 60 раз меньше мощности.

Но давайте продолжим играть в эту игру: если мы действительно потребовали 2 ТВт мощности примерно от 170 гидроаккумулирующих станций, мы говорим о 12 ГВт производственной мощности каждой. Это значительно больше, чем самая большая гидроэлектростанция в США (Гранд-Кули, 6,8 ГВт). Раз 170.

Возможно, я был слишком амбициозен, начав с плотины высотой 500 м.Большее количество резервуаров меньшего размера позволит использовать более разумные электростанции и, возможно, позволит избежать превращения семи чудес света в 177 чудес света (с большим количеством резервов).

Энергия, запасенная в полых стенах, весит как высота резервуара до четвертой степени ! Так что если мы опустимся на высоту 250 м (все еще впечатляет, будучи выше плотины Гувера), нам потребуется в 16 раз больше установок (более 2500), каждая мощностью 600 МВт. Что касается масштаба, в настоящее время у нас есть 24 гидроэлектростанции в США.С. рассчитана на мощность> 600 МВт.

Плотина Гувера: высота 221 м; Мощность 2,0 ГВт; 2,5 миллиона кубометров бетона.

Я думаю, что на этом этапе вы можете понять, почему споры о том, что нужно 1 ТВт вместо 2 ТВт или требовать 2 дня хранения против 7 дней, не помогут решить сложную проблему. Даже выполнение 1% требований, которые я изложил, было бы супер-впечатляющим.

Все это бетон!

Для этих стен плотины потребуется много бетона. Обследование строительства плотины показывает, что толщина основания составляет примерно 65–90% высоты плотины.Выбранная на 75% и сужающаяся к выступу, наша вышеупомянутая геометрия требует объема бетона на 25% больше, чем х ³, где х - высота плотины. Для нашей 250-метровой дамб нам нужно 19 миллионов кубометров бетона каждая. Тогда каждая плотина содержит столько же бетона, сколько существует в плотинах Трех ущелий и Гранд-Кули вместе взятых! А это версия наших плотин « малый ». А нам их нужно более 2500. Я просто говорю.

При затратах энергии 2,5 ГДж на тонну бетона и плотности 2.4 тонны на кубический метр, нам в итоге потребуется 32 миллиарда киловатт-часов энергии на одну плотину, а всего 90 триллионов киловатт-часов. Это более чем в 250 раз превышает количество энергии, удерживаемой плотинами, и представляет собой три года из общих энергетических аппетитов США сегодня.

Обратите внимание, что я полностью игнорирую требования к нижнему резервуару.

Достаточно места для катания на водных лыжах

Теперь я хочу понять, как это выглядит по сравнению с нашим ландшафтом. Какую площадь займут все эти озера?

В модели высотой плотины 500 м площадь верхнего водоема равна 12.5 квадратных километров. Водохранилища Times 170 - это 2125 квадратных километров. В 250-метровой модели у нас есть 3 квадратных километра на резервуар, или 8500 км² для всего набора. Таким образом, общая необходимая площадь масштабируется как обратный квадрат характерной высоты плотины.

Нам также нужно добавить область для нижнего резервуара. Поскольку местность, вероятно, имеет меньший уклон ниже вниз, предположим, что площадь поверхности нижнего водохранилища вдвое больше, чем верхнего водохранилища, так что теперь у нас есть около 25000 км² в районе нового озера (оба водохранилища не заполнены сразу, но эта земля негде построить торговый центр).

Получаем площадь равную 160 км по стороне. Это та же территория, что и озеро Эри (и больше, чем его объем). Добавьте на карту место еще одного Великого озера. Нетривиальное дело. Я еще не спрашивал, где мы берем воду для этого предприятия. Хорошо, что нехватка воды на этой планете не вызывает беспокойства.

Стоит также сравнить с площадью фотоэлектрической системы, обеспечивающей 2 ТВт средней мощности. Для такой производительности потребуется 10 ТВт установленной мощности (с учетом дня / ночи, угла наклона солнца, погоды).При КПД 15% и пиковой солнечной энергии 1 кВт / м² нам потребуется около 65 000 квадратных километров панелей - примерно сопоставимые масштабы. Имейте в виду, что акватория основана на более чем 2500 гигантских плотинах высотой 250 м, каждая из которых выше плотины Гувера и содержит в 8 раз больше бетона. Для небольших, более реалистичных проектов площадь воды может легко превышать площадь солнечной панели. Преобразование земли в гидроаккумулирующее хранилище на на больше воздействует на окружающую среду, чем преобразование в солнечную ферму, поэтому проблемы с хранением преобладают.Ветер занимает значительно больше земли (примерно в 50 раз), чем солнечный, поэтому водохранилища не смогут конкурировать с территорией, предназначенной для ветряных электростанций.

Варианты и масштабирование

Мы опирались на множество предположений в нашем исследовании потенциала для гидроаккумуляции. Легко потерять из виду выбор и влияние, которое он оказывает. Важен ли уклон в 20% по бокам? Как все зависит от высоты плотины?

В общем анализе получается, что количество необходимых плотин пропорционально общему запасу энергии, умноженному на боковой уклон впадины (в%, т.е.g.) умноженный на уклон пустотелого пола, деленный на высоту плотины в четвертой степени. Но что интересно, общий объем (и, следовательно, энергия), необходимый для бетона, зависит только от уклона пустотелого пола, деленного на высоту плотины.

В результате одна 500-метровая плотина заменяет 16 250-метровых плотин, забирая только половину общего количества бетона. Таким образом, масштабирование отдает предпочтение крупным проектам изящным. Конечно, количество приемлемых сайтов для мегапроектов может быть слишком маленьким, в то время как необходимость найти в 16 раз больше меньших площадок - это не прогулка по парку.

Общая площадь озера масштабируется как величина, обратная величине бокового откоса и квадрату высоты плотины. Так что, естественно, более широкие и мелководные озера будут более заметны из космоса. Общий необходимый объем воды просто равен обратной высоте плотин.

Конечно, любая реальная реализация будет иметь в наборе большое разнообразие высот плотины. Я отношусь ко всем как к одному, чтобы установить исходные цифры. Строгие средние не работают из-за нелинейных масштабов, но это, по крайней мере, дает нам представление.Анализ, в котором я разрешил распределение высот плотин, просто напрасно потратил бы мое и ваше время.

Распространенный трюк - построить большую подающую трубу от дна верхней дамбы к турбине / насосу, расположенной намного ниже. Это будет нелегко сделать везде, но дополнительный перепад на 500 м улучшает 250-метровую плотину в 3,6 раза, а плотину 500 м - в 2,3 раза. Это сокращает количество таких проектов, необходимых во столько же раз (все еще большое количество). Но не слишком увлекайтесь этим вариантом: нам еще нужно место, чтобы поставить нижний резервуар.Если вы откажетесь от слишком большой высоты, у вас закончатся естественные стены и вертикальный рельеф, что потребует очень большой затопленной площади, чтобы поймать воду.

Сравнение с реальными примерами

Гидроаккумулятор

Лудингтон: 110 метров; 1,87 ГВт; 15 часов; 27 миллионов кВтч.

Хватит дурачиться. Давайте сравним эту сказочную страну с чем-то реальным. У нас есть гидроаккумулирующие хранилища на 22 ГВт в США, что составляет около 1% от моей цели в 2 ТВт. Но они, как правило, спринтеры, а не марафонцы (обычно около 12 часов работы при полной загрузке), поэтому фактическое хранилище не соответствует тому, что нам нужно, примерно в 1500 раз.Думаете, нам нужен всего один день хранения? Тем не менее множитель 200 выкл.

Самая крупная гидроаккумулирующая установка в США (с точки зрения энергии, а не мощности) находится в Раккун-Маунтин, штат Теннесси. Этому учреждению я во многом обязан своим комфортом с кондиционированием воздуха в детстве. Расположенный на вершине горы, водохранилище разгружается в реку Теннесси на 300 м ниже (технически водохранилище Никаджек). Установленная мощность составляет 1,532 ГВт, что подразумевает расход 575 м³ / с. Верхний резервуар обеспечивает необычно долгую работу в 22 часа, так что объем полезной воды составляет 45 × 10 6 м³, а объем накопленной энергии составляет 34 миллиона кВтч.Площадь озера составляет 2,16 квадратных километров, а средняя глубина - 21 метр. (Земляная) плотина имеет высоту 70 м и длину 1800 м, исходя из чего я рассчитываю, что объем плотины составляет около 10 6 м3 - примерно половину от плотины Гувера.

Енот-гора: 302 м; 1,53 ГВт; 22 часа; 34 млн кВтч.

Что эти настоящие числа могут сказать мне о моей упрощенной геометрии и предположениях, которые были сделаны? Основное отличие состоит в том, что геометрия Raccoon Mountain имеет гораздо более пологие склоны: примерно 3-5% вверх по «лощине» и примерно 8% вверх по бокам.Нам потребуется 10 000 Раккунских гор, чтобы удовлетворить мою базовую энергетическую мощность, хотя мы могли бы уменьшить количество энергии на единицу. Это становится 50 000, если вы не можете использовать уловку сброса в резервуар, расположенный далеко внизу. Для 10 000 копий горы Енот общая площадь озера (включая площадь озера внизу) примерно в три раза больше озера Эри (размер озера Верхнее). Объем плотины составляет примерно одну пятую того, что было у нас раньше, и становится сопоставимым в той степени, в которой не используется трюк с глубоким падением.Общий объем секвестрированной воды сопоставим для двух случаев (потому что это всего мг / ч , и наша базовая линия была ч = 250 м, в то время как Raccoon Mountain использует х = 300 м).

Изменение назначения гидроэнергетической инфраструктуры

Если в какой-то момент в этом развитии вы подумали: «Погодите-ка: зачем строить все эти гигантские плотины в горах, когда у нас уже есть большие озера и плотины, а вода уже доставляется до порога ?!» значит, вы не одиноки: я тоже задавался вопросом.

Первое примечание: наша установленная мощность гидроэлектростанций в США составляет 78 ГВт; в 25 раз меньше необходимой полной мощности.

Следующее примечание: расход воды не всегда доступен для реализации установленной мощности. Например, гидроэлектростанции США производят около 270 миллиардов кВтч ежегодно, что составляет всего 40% от того, что было бы произведено, если бы все плотины работали на 100% круглый год. Например, на плотине Гувера ежегодно производится 4 единицы.2 миллиарда кВтч, что составляет 23% от установленной мощности 2,08 ГВт, которая может быть произведена за год. Даже могучая Колумбия колеблется настолько, что плотина Гранд-Кули реализует только 35% своей мощности.

Эти моменты важны, потому что для достижения необходимой выходной мощности в 2 ТВт, нам необходимо умножить гидроэлектрическую мощность расход на коэффициент 25, или на коэффициент 60 больше, чем средний расход. Мы можем предсказать несколько проблем с эрозией здесь и там.

Все равно сделаем!

Давайте не будем слабаками.Давайте просто нарастим наши гидроэлектрические мощности на разрабатываемых объектах и ​​спросим, ​​достаточно ли у нас накопителей энергии за плотинами. Один из способов взглянуть на это - выяснить, сколько электроэнергии было бы произведено, если бы все озера, запруженные за гидроэлектростанциями, упали на один метр за 24-часовой период. Вычисление этого для каждой плотины на основе площади поверхности каждого озера дает в общей сложности 170 ГВт мощности. Нам нужно больше, чем это. Только наша потребность в электроэнергии в этой стране составляет в среднем 450 ГВт, и, конечно же, мы стремимся к этому примерно в четыре раза, чтобы покрыть все наши потребности в энергии.

В результате для получения достаточного количества энергии из существующей инфраструктуры потребуется осушение каждого резервуара чуть более чем на 10 метров в день. Но по мере того, как озера стекают, площадь поверхности сокращается, так что моя десятиметровая оценка слишком занижена. Кроме того, многие плотины выйдут из строя, как только мы выйдем за пределы 10-метрового диапазона, и тот факт, что поставляемая энергия падает с падением высоты воды, еще больше снижает пропускную способность. Используя объем, указанный за каждой плотиной, я обнаружил, что осушение всех водохранилищ за 7-дневный период дает мощность 500 ГВт.Конечно, плотины часто строятся последовательно вдоль реки, поэтому мы можем повторно использовать воду по пути. Это даст нам несколько множителей и приблизит нас к нашим потребностям.

Но давайте не будем забывать, что наша схема здесь предполагает опорожнение всех озер и рек от воды, причем со скоростью, намного превышающей то, что каналы привыкли нести. Это экстремальный маневр.

Осушите Великие озера

Пока мы «развлекаемся», давайте посмотрим, что мы можем извлечь из Великих озер. Все четыре верхних озера находятся на одной и той же высоте (6-метровый перепад от Верхнего до Эри), а между Эри и Онтарио перепад составляет 99 метров.Мы называем этот водопад Ниагрским водопадом, хотя только половина водопада проходит через сам водопад.

Если бы мы осушили по одному метру из каждого верхнего озера, мы получили бы 54 миллиарда кВтч энергии: примерно шестую часть запланированной мощности. Если проводить в течение семи дней, поток составит 375 000 кубических метров в секунду, что в 125 раз превышает нормальный поток через водопад. Теперь я заплачу, чтобы увидеть это! Но сначала я хотел бы в последний раз посетить каждый город на берегу реки Святого Лаврентия.

Если бы мы попытались уловить воду в озере Онтарио, чтобы уберечь тех, кто ниже по течению от гнева, ее уровень поднялся бы на 12 метров (39 футов).Остерегайтесь Торонто и Рочестера!

Труба, по которой вода подается к турбинам, должна быть более 125 метров в диаметре (или 160 трубок каждая по 10 метров в диаметре), чтобы ограничить скорость воды через трубы / турбины ниже скоростей автострады! Как весело.

Я сошел с ума?

Почему я всегда так делаю: выбираю задачу и показываю, насколько нелепо решать проблему монолитным подходом? Может быть, А я смешон!

Эта тенденция является отражением моего стремления понять, как мы можем столкнуться с огромными энергетическими проблемами впереди.Первым шагом всегда является оценка потенциала решения относительно полномасштабного спроса. Если он протирает пол с избыточной емкостью, тогда отлично: это, несомненно, простое решение. Если это не так, то это тоже очень информативно.

Да, разнообразный портфель из полдюжины неадекватных решений может добавить к адекватному решению. Но полдюжины крайне неадекватных решений не могут осуществить тот же трюк. Пока что мои поиски продолжают выявлять ужасно неадекватный тип.Масштаб замены ископаемого топлива составляет , настолько устрашающий , что мы очень быстро попадаем в затруднительное положение, сравнивая цифры с предлагаемыми решениями.

Распространенной реакцией на сообщение Nation Sized Battery, особенно на форуме Oil Drum Forum, было то, что я был глуп, рассматривая полномасштабную свинцово-кислотную батарею, и что перекачиваемое хранилище было более очевидным решением проблемы. Для меня это было неочевидно, но я еще не сделал математических расчетов. Тот факт, что только одна из рассматриваемых здесь «малых» плотин имеет столько же бетона, сколько плотины Три ущелья и Гранд-Кули вместе взятые, унизительно.Я был бы впечатлен, если бы мы его сделали. Я был бы изумлен, если бы мы заработали 25. И это просто дает нам 1% от нашей потребности (или 7%, если вы все еще недовольны 7-дневной батареей).

Достаточно ясно, что гидроаккумулятор существует и достаточно хорошо работает в определенных местах. Но демонстрация не подразумевает масштабируемости, а масштабирование существующих установок не дало принципиально другого ответа (фактически, требовалось еще установок еще ). Огромная шкала, которую я рассчитываю, означает, что простые множители два или даже десять здесь и там не меняют общей окраски вывода.

Давайте проясним, что я не утверждаю, что крупномасштабное хранилище на нужном нам уровне невозможно . Но это намного страшнее, чем кто-либо думает. Когда придет время, дело не в том, чтобы просто «наращивать».

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *