Редуктор давления воды в системе водоснабжения: для чего нужен и как настроить?

Принцип работы водяного редуктора

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

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

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

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

Рис. 4 Технические и эксплуатационные характеристики моделей серии Caleffi

Технические характеристики

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

Максимальное давление на входе, в бытовой арматуре может доходить до 25 бар. Его обычно указывают на корпусе прибора.
Диапазон регулировки выходного давления, к примеру 0,5 — 6 бар (Caleffi).
Заводская настройка — стандарт 3 бара.
Максимальная температура рабочей среды, располагается в диапазоне 80 — 120 °С.
Рабочая среда: вода, незамерзайки на основе гликолей.
Диапазон измерений встроенного манометра, обычно 0 — 10 бар. Иногда указывается градация шкалы, к примеру, меньше 0,04 бара.
Номинальный расход в метрах кубических в час при скорости потока 1,5 м/с.
Уровень шума в децибелах, к примеру, менее 30 Дб.
Условный проход в дюймах, бытовой стандарт 1/2 (15 мм).
Ресурс в тысячах циклов открываний-закрываний клапана, зависит от объема проходящей рабочей среды, примерное число от 200 до 300 тыс.
Эксплуатационный срок 10 — 20 лет.

Рис. 5 Детали поршневого гидроредуктора

Принцип работы

РДВ, несмотря на свою простую конструкцию, предназначен для целого ряда полезных функций. Он не только уменьшает число протечек в магистрали, но и защищает соединенное с системой оборудование, которое чувствительно к перепадам воды.

Проточный

Данный вид водяного регулятора собран без каких-либо подвижных элементов. Благодаря этому возрастает его надежность и срок эксплуатации.

Водяное давление в проточном редукторе уменьшается за счет разделения воды на отдельные потоки, разливающиеся по каналам устройства. На конце прибора они снова соединяются в один поток, но уже более медленный.

Применяется для систем полива и орошения. Для полноценной работы прибора на выходе должен быть установлен вторичный регулятор.

Мембранный

Пропускная способность прибора находится в диапазоне от 0,5 до 3 м3/час. Прибор поставляется с подпружиненной мембраной, которая контролирует потоки воды в системе в квартире.

Пружина воздействует на встроенный клапан, который регулирует размер потока жидкости в системе водоснабжения. Устанавливается мембрана с помощью автономной камеры, которая блокирует попадание грязи внутрь устройства.

Существенный недостаток мембранного редуктора – сложность ремонта и последующего обслуживания.

Поршневой

Считаются наиболее простыми в конструкторском плане. Давление регулируется за счет подпряженных поршней, которые повышают или уменьшают зазор во внутреннем клапане. Для дополнительной регулировки устройство оснащено вентилем. С помощью него пружину можно сжать или ослабить.

Наиболее частой причиной поломки устройства является засорение внутреннего механизма. Для предотвращения попадания твердых веществ из воды редукторы устанавливаются вместе с очистительными фильтрами.

Надежность также не высока за счет множества подвижных частей. Поломка хотя бы одной означает выход из строя всего регулятора.

Электронный

Такой регулятор часто применяют в промышленных системах водоснабжения. Электронное устройство прибора вместе с датчиком движения анализирует данные о давлении потока и решает, надо ли активировать помпу для контроля.

Состоит регулятор из следующих частей:

• датчики;
• электронная плата;
• коммутационная втулка;
• патрубки для установки в магистраль.

Устройства должны поставляться с дисплеем для отображения сведений о давлении воды в трубопроводе.

Электронные редукторы предназначены для постоянного отслеживания водяных потоков, сохраняя при этом систему от гидроударов.

Автоматический

Автоматический РДВ состоит из мембраны и нескольких пружин. Благодаря установленным гайкам, возможна регулировка силы сжатия при напоре воды.

Принцип снижения давления позаимствован у мембранных приборов. Чем ниже давление внутри труб, тем слабее смыкается мембрана.

Единственное весомое отличие от мембранных устройств – наличие коррекционных гаек, с помощью которых выставляется рабочий диапазон.

Топ 3 моделей редукторов

С точки зрения конструктивных особенностей приборы не делят на квартирные и для частных строений. Их выбирают исходя из:

• мощности;
• стоимости;
• долговечности;
• числа потребителей;
• необходимого давления.

Приведем обзор топовых моделей.

Для квартиры

Отдавайте предпочтение следующим моделям — они оптимально работают в квартирных условиях:

• WATTS DRVN — небольшая пропускная способность, хорошая локация манометра, функциональная ручка настройки давления. Высокая износостойкость;
• CALEFFI 5330 — снабжен сменным фильтром и картриджем. Сделан из латуни. Долговечен. Имеет настроечный ключ. Прост в обслуживании и ремонте. Изготавливается в двух версиях — с манометром и без него. Слабое место — механизм регулировки напора;

VALTEK — продукт отечественного сборки. Детали закупаются у итальянских партнеров. Небольшие габариты на фоне отличной функциональности прибора.  Из минусов — есть риск попасть на китайскую подделку.

Для частного дома

Оптимальные варианты с точки зрения цена — качество:

Honeywell D04FM-¾A — универсальная модель мембранного типа. Имеет разводку для установки манометра. Корпус сделан из латуни — долговечного и прочного материала. Адаптирован под холодную и горячую воду, позволяет самостоятельно регулировать давление в трубах, имеет двойную резьбу. Слабое место — мембрана

При неосторожной регулировке напора может сломаться;

Honeywell D06FM — модернизированный аналог предыдущей версии. Комплектуется встроенным фильтром

Выпускается в двух модификациях — латунная или полимерная колба. Давление регулируется без использования манометра. Из минусов — настройки нужно постоянно обновлять. Цена — от 4,5 тысяч рублей;

OR0232 и OR0233 — поршневые типы редукторов. Маленькие по размерам, но довольно мощные устройства. Манометр можно подключать как снизу, так и сверху. Подходят для любых видов трубопроводов. Недостаток — горизонтальный монтаж изделия не предусмотрен.

Виды регуляторов давления воды

По видам регуляторы давления можно разделить на поршневые, мембранные, проточные, автоматические и электронные. Рассмотрим каждый в отдельности.

Поршневые

Поршневой регулятор

Конструктивно самый простой регулятор давления, еще называемый механическим. Из-за того что принцип его работы основан на работе подпружиненного поршня. Который регулирует входящее давление из трубопровода и устанавливает его с помощью регулировочного винта. Уменьшая или увеличивая пропускную способность редуктора, согласно требованиям пользователя. Выходное давление в системе показывается с помощью установленного манометра на выходе.

К минусам этого прибора можно отнести чувствительность поршня к различным видам мусора в водопроводе. Из-за чего он быстро приходит в негодность. Эта проблема решается установкой фильтра перед входным отверстием регулятора давления. Пропускная способность такого РДВ – от одной до пяти атмосфер.

Мембранные

Мембранный

Регулятор давления, заслуживший славу надежного и неприхотливого в использовании бытового прибора с пропускной способностью от 0,5 м3 до 3 м3 в час. Имеющего достаточно высокую цену из-за надежности конструкции. В связи со своей высокой стоимостью, замену или установку этого агрегата лучше доверить опытному специалисту.

Основой его работы служит мембрана с пружиной, находящаяся в герметичной камере. Поэтому полностью защищена от различного вида засоров. Пружина передает усилие на небольшой клапан, который в свою очередь регулирует размера выходного потока воды в систему домашнего водопровода.

Проточные

Проточный редуктор воды

Надежность и неприхотливость проточного РДВ обеспечивается полным отсутствием в нем подвижных деталей. Что сказывается на его долговечности.

Стабилизация выходного давления происходит за счет множества узких внутренних каналов. Распределяясь по которым, хаотичное входящее давление воды сначала гасится прохождением через множество поворотов. Приходит к заданному параметру, а затем сливается в один выходной канал.

Применение проточного регулятора давления, как правило, сводится к оросительным системам приусадебных участков.

Автоматические

Автоматический регулятор давления конструктивно является аналогом мембранного РВД. Наличие двух винтов для изменения рабочего диапазона давления в водопроводной системе отличает его от мембранного.

Работу прибора обеспечивают мембрана и две пружины, сила сжатия которых регулируется специальными гайками. При слабом входящем напоре воды мембрана ослабевает. При увеличении входящего давления происходит сжатие мембраны, приводящего к уменьшению выходного канала.

В комплекте с автоматическим РДВ идет автоматический регулятор давления, который приводит в действие пружины на мембране. При слабом давлении, пружинки замыкают контакты, приводя в действие насос. В задачу которого входит поддержание давления в системе на заданном уровне.

Электронные

Электронный регулятор давления воды

Это сложный прибор полностью автоматического типа с бесшумной работой, обеспечивающий полную защиту систему от гидроударов.

Электронный дисплей показывает текущую информацию о характеристиках потока воды в домашнем водопроводе. Электронный механизм производит непрерывный мониторинг напора воды в трубопроводе, используя датчик движения.

Насосная станция, входящая в комплект прибора, включается автоматически при поступлении сигнала от датчиков слежения. При сухом водопроводе электроника не позволит включиться помпе.

Благодаря продуманному электронному механизму, этот прибор полностью обеспечит все потребности пользователя в автоматическом режиме.

Регулятор давления воды в системе водоснабжения — конструкция и материалы изготовления

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

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

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

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

Рис. 6 Различия в конструктивном исполнении поршневых и мембранных устройств

Зачем нужен и как работает РДВ

И в централизованную, и в автономную систему вода подаётся насосным оборудованием. Принципиально эти схемы отличаются только числом разветвлений, диаметром труб и количеством запорной арматуры. И скачки давления, обусловленные различными техническими причинами, возможны в любой из них. Регулятор давления воды в системе водоснабжения стабилизирует напор, гасит возникающие в ней гидравлические удары.

В автономных системах его устанавливают на вводе в дом, перед счётчиком, в централизованных – перед поквартирной разводкой. Такой механизм не помешает и в частных домах, подключённых к централизованной подаче воды, несмотря на то, что есть общий РВД.

Функции регулятора

Механизм, который ещё называют редуктором давления, в бытовой водопроводной сети выполняет функцию стабилизатора. Без него оборудование, рассчитанное на определённый напор и реагирующее на его изменения, выходит из строя быстрее. Это касается не только бытовых приборов, потребляющих воду, для которых гидравлический удар становится серьёзным испытанием. Но и электрических бойлеров, газовых водонагревателей, котлов, водяных счётчиков.

Когда редуктор невозможно встроить в начало внутридомовой сети, его устанавливают непосредственно перед стиральной машиной или другим дорогостоящим оборудованием Источник www.rmnt.ru

От гидроударов страдают и сами трубопроводы, особенно узловые соединения и места стыков. При частых скачках давления они теряют герметичность и начинают подтекать.

Есть и ещё одна причина, по которой желательно использовать редуктор воды: это комфортность пользования водоразборными устройствами. Мало приятного, когда струя из крана или душевой лейки с отрегулированной температурой и напором вдруг начинает произвольно менять эти параметры.

Принцип действия

Несмотря на скромные размеры и простое устройство, РДВ справляется с регулированием напора самостоятельно, без подключения дополнительного оборудования. Причём делает это автоматически.

Принцип его работы схож с тем, как регулируется поток воды вентильным краном, при откручивании которого шток с поршнем поднимаются и открывают просвет определённого сечения. Но в этом случае при увеличении напора в системе поршень остаётся неподвижным, и сила водяного потока возрастает. Тогда как клапан давления воды в редукторе в такой ситуации меняет своё положение и уменьшает просвет.

На выходе из устройства давление падает до значений, установленных настройкой Источник i.ytimg.com

Проследим весь путь воды по системе, оснащённой РДВ.

Вода подаётся в дом из скважины, колодца либо централизованной системы с помощью насосов, задающих определённый напор.

Из-за сбоя в работе насоса, закрытия крана на ответвлении или по какой-то другой причине давление резко меняется, что угрожает включённому в сеть оборудованию выходом из строя.

Проходя через редуктор, поток воды давит на его действующий элемент, который сжимается и автоматически уменьшает просвет клапана.

Изменение проходного сечения не позволяет воде двигаться с прежним напором, он снижается и выходящая из редуктора вода поступает к точкам потребления с нормативными показателями давления.

В домах с подачей воды из скважины или колодца часто устанавливают гидроаккумулятор, оборудованный похожим механизмом – реле давления. Этот прибор работает от электрической сети и предназначен для включения насоса при падении давления в гидробаке, и его отключения при достижении заданных параметров. В этом случае редуктор давления воды в системе водоснабжения не обязателен, так как напор не превысит максимальных значений, установленных для гидроаккумулятора.

Система автономного водоснабжения с гидроаккумулятором Источник cdn.sovet-ingenera.com

Но давление в трубах будет меняться в заданных реле пределах. Если максимальное выставленное для гидробака давление больше 3 атмосфер, а для нормальной работы бытовых приборов оно должно быть ниже, то регулятор стоит установить.

Устройство и принцип действия

Назначение РДВ (бытовой регулятор давления воды) — понижать и стабилизировать давление воды в коммуникациях разного типа. По конструкции такие редукторы делятся на два типа.

1. Давление корректируется на участке магистрали до редуктора, если ориентироваться по течению жидкости (попросту говоря, регулятор «до себя»).
2. Прибор для стабилизации давления в трубах, подключённых к выходу (регулятор «после себя»).

Первый тип РДВ поддерживает давление в трубопроводе автоматически, за счёт изменения проходного сечения в клапане. Пока заданная величина не будет стабильна в трубопроводе, он будет держать клапан открытым. Подобные механизмы называются пропорциональными, потому что пропускная способность прямо пропорциональна отходу мгновенных параметров от заданного значения. Регуляторы типа «до себя» применяют в системах отопления, насосных агрегатов и т. д.

Чтобы стабилизировать напор воды в домашнем пользовании, чаще пользуются редуктором «после себя». Такой прибор, как и предыдущий, регулирует давление путём изменения внутреннего сечения в клапане, но работает совершенно по-другому. При увеличении гранично заданного уровня клапан целиком или частично закрывает поток воды, а когда напор понижается, открывает.

Ограничитель «после себя» устроен просто, и этим объясняется его значительная надёжность. Чтобы устройство работало, не потребуется никаких дополнительных приводов, управляется клапан за счёт энергии потока жидкости. На мембрану редуктора с края напорного трубопровода оказывает действие напор жидкости и стремится его закрыть. С другого края поставлена пружина, у которой регулируется жёсткость, и предназначена она для установки одинакового положения затвора. Действие редукции делается допустимым благодаря меняющемуся сечению в клапане.

При росте давления на входе жидкость действует на поршень, и поэтому пружина сжимается, а тарелка клапана перемещается к седлу и уменьшает проходимость сечения, вследствие чего давление на выходе падает.

Достоинство РДВ заключается в высокой надёжности и неприхотливости в работе. При достаточно простых настройках данное устройство может точно держать указанные параметры, при этом не требуя технического обслуживания и энергии.

Как выбрать нужный регулятор давления

Несмотря на то, что принцип работы приборов практически идентичен, главный критерий выбора — пропускные характеристики прибора. Чем больше число точек забора воды, тем мощнее устанавливают редуктор.

Для квартиры

Для тех потребителей воды, кто проживает в квартире, основной показатель — уровень перепада жидкости в системе. Напор в централизованном водопроводе регулируют коммунальные службы — он не превышает 7 бар.

Способы регулирования:

• зонирование сети;
• помпы.

Поскольку все основные функции по обеспечению нормальной подачи ресурса и сохранности оборудования взял на себя водоканал, для установки в квартире подойдет любая модель устройства — с сечением дросселя не менее ½ дюйма.

Для частного дома

В частном доме потребление ресурса больше. Если купить слабый прибор, он будет функционировать на пределе заявленных изготовителем, показателей и быстро выйдет из строя. Вы столкнетесь с тем, что напор будет слабым на фоне постоянного шума из кранов.

Хотите избежать неприятных последствий — приобретайте РДВ на ¾ дюйма. Это показатель сечения дросселя — нормативный минимум. Более точно мощность устройства рассчитывают индивидуально — по специальной формуле. С учетом, что скорость потока воды составляет 1 литр в секунду.

Как устроен редуктор давления воды: схема и конструкция

Главный принцип функционирования предельно прост: жидкость действует на внутренние клапаны, отклоняя их в ту или иную сторону. Затворам удается сохранять исходное положение за счет встроенных пружин. В случае возрастания водного напора пружинные элементы сжимаются, что заставляет клапанную тарелку сдвинуться к седлу регулятора. В результате удается снизить критические показатели.

Все это действует и в обратном направлении: если давление изначально были слишком низким, прибор высвободит дополнительные потоки в трубопроводе, раскрыв клапаны.

Ключевая характеристика РДВ – полная автономность работы. Так, вам не придется прибегать к помощи сторонних механизмов или приспособлений. Хватит одной установки редуктора, его подключения к трубопроводу. Уже это позволит регулировать водные потоки, контролируя основные показатели.

Кроме того, нельзя забывать о защите от гидроударов. Это еще одна важная опция, помогающая приборам не выходить из строя раньше времени.

Инструкция по очистке регулятора давления

Профилактику изделия делают двумя способами:

• снимают прибор и демонтируют сердцевину;
• полностью извлекают регулятор.

Пошаговая инструкция без снятия устройства:

• снимите верхнюю крышку и если есть, нижнюю дополнительную;
• вытащите начинку РДВ;
• удалите загрязнения;
• очистите уплотнители, старые — замените;
• промойте все элементы теплой водой;
• выполните монтаж конструкции в обратной последовательности.

Пошаговая инструкция со снятием прибора:

• найдите на изделии стрелку движения напора;
• выведите патрубок;
• скрутите с трубы изделие;
• прочистите комплектующие по схеме выше;
• если на металлических элементах появилась ржавчина, удалите ее;
• вытрите детали насухо;
• соберите устройство и установите на исходное место.

Требования к подключению сантехнического и бытового оборудования.

Нормы нормами, но ведь действуют также и требования к подключению сантехприборов. Классическая «четвёрка» бытовой сантехники — унитаз, рукомойник, ванная и душ — требуют минимального давления в месте подключения не менее 0,2–0,3 Атм, что полностью соответствует действующим нормам. При этом максимальное значение давления определяется исключительно характеристиками оборудования и в большинстве примеров составляет не менее 6 Атм, что также находится в рамках нормативных параметров.

Сложнее дело обстоит при подключении нетипичных приборов и бытовой техники. Разброс параметров здесь больше: минимальное давление для подключения качественной душевой кабинки может составлять от 1 до 4 Атм, а при наличии системы тропического душа — от 3 до 5 Атм. При этом в случае установки тропического душа ограничивается также и максимальное давление, в итоге рабочий диапазон оказывается совсем небольшим — порядка 0,6–1 Атм. Обеспечить устойчивую работу приборов с разными требованиями к параметрам водоснабжения достаточно сложно, особенно при большой разветвлённости системы.

Для организации сети водоснабжения квартиры с большим количеством разношерстных потребителей требуется установка нескольких редукторов давления. Один устанавливается в месте врезки в магистральный стояк, максимальное давление на выходе определяется допустимыми значениями оборудования, требующего наиболее высоких показателей. Так, при наличии тропического душа это будет порядка 4–5 Атм, при его отсутствии — 6 Атм.

Дополнительные редукторы могут быть установлены на отводах коллектора. Например, если в системе предусмотрена отдельная линия подвода воды к стиральной машине, для которой максимальное давление ограничено 2–3 Атм. Если на отходящей линии коллектора имеется несколько точек водоразбора с разными требованиями к давлению, наиболее правильным будет локальная установка редуктора в точке подключения оборудования. Идеальным способом организации систем водоснабжения считается такой, при котором потребители основной «четвёрки» подключены через отдельный коллектор с редуктором на 1–1,5 Атм для снижения расхода воды.