Основным достоинством контроля и управления давлением воды в системе водоснабжения является высокая экономичность. Также удаётся снизить утечку, своевременно обнаружить порывы трассы водоснабжения.
Образование трещин в водопроводе происходит, в основном, не от высокого внутритрубного давления, но от его перепадов. Потому что постоянный напор на внутренние стенки труб обладает лишь потенциальной энергией, а перепады ещё и кинетической. Расширение, чередующееся со сжиманием, ускоряет износ трубопроводов и увеличивает вероятность образования утечки.
Скорость вытекания воды в образовавшихся порывах напрямую зависит от давления внутри трассы. Поэтому его можно поддерживать минимальным, до уровня нормального потребления. Контроль за качеством поставки воды возложен на коммунальные службы. Они следят за тем, чтобы в трассе, в основном на входах в определённые зоны потребления, давление системы было постоянным. Также чтобы оно было достаточным в любой момент времени суток.
Напор воды у потребителя
При подаче воды потребителю её поток встречает некоторое сопротивление за счёт сил трения. Для компенсации уровня давления в зоне расхода, водный напор на входе должен быть несколько выше минимальной нормы. Сопротивление трубопровода зависит ещё от расхода воды, значение которого, в свою очередь, от уровня потребления. Даже если поддерживать постоянное давление на входе, то у потребителя оно будет меняться.
В часы пик (вечером и утром) расход воды увеличивается, а значит давление в потребительской системе падает. Также во время минимального потребления напор воды будет максимальным.
22-часовой режим повышенного давления
Для оптимизации режима водоснабжения входное давление воды в потребительских трубопроводах должно устанавливаться с учётом пиков её расхода.
На промышленных объектах, также на предприятиях бытового обслуживания, например, прачечных или саунах, потребление практически равномерное в течении всего дня. А вот расход воды в системе жилого сектора имеет подъёмы часового характера. Наблюдаются пики потребления утром и вечером примерно по часу.
Выходит, что остальные 22 часа в сутки система водоснабжения испытывает перегрузку. Так как при отсутствии расхода на потребительских участках сети давление постепенно приобретает значение, устанавливаемое на входе. Но, раз сеть функционирует, то отдельные потребители открывают краны, что снижает напор в определённых зонах. В итоге водопроводная система подвергается постоянным перепадам давления, пагубно воздействующих на все компоненты оборудования водопотребления.
Также, в случае образования порывов, например, ночью, когда давление в сети максимальное — объём утечки водных ресурсов может быть значительным.
Ограниченное давление воды снижает вероятность порывов и уменьшает объёмы утечки
Наблюдается прямая зависимость между давлением в трубопроводе и количеством повреждений водопроводной сети. В результате исследований международными специалистами были определены такие соотношения: при уменьшении среднего давления на 37% число повреждений трубопровода упало до 51%.
Также постоянно действующее высокое давление в системе водоснабжения увеличивает объёмы вытекания воды через образовавшиеся повреждения на участке трассы до приборов учёта. Причём расход неучтённой воды, издержки за которую целиком и полностью ложится на поставщика, в значительной степени зависит от действующего напора на входе системы водоснабжения.
К примеру: при образовавшемся порыве, струя которого у основания имеет размер 5 мм в диаметре, под постоянно действующим давлением 5 бар за 1 год вытечет 11 520 м³ воды. Однако при снижении напора в данном трубопроводе до 4 бар, объём утечки воды сократиться на 11%, в нашем случае это будет составлять 1 267 м³. Это количество водного ресурса, которое удастся сэкономить в результате такого снижения давления.
Потеря воды, возникающая в результате порыва, влечёт дополнительные затраты на электроэнергию, которая расходуется оборудованием для её транспортировки. Если взять, к примеру, высокоэкономичный наос Grundfos CR32, то потери электроэнергии, при утечке воды с отверстием в диаметре 5 мм, возрастут на 267 КВт×ч, в случае увеличения давления с 4 до 5 бар.
Результативное управление давлением по времени и величине расхода
Имеется наиболее оптимальный способ снижения давления в сети водопотребления без ухудшения качества поставки воды потребителю. Для этого в периоды уменьшенного расхода напор воды на входе системы водоснабжения выбирается таким, чтобы давление в потребительской сети соответствовало минимальному значению. В этом случае риск образования порывов, также, сводится к минимуму.
Для обеспечения эффективного управления давлением по времени либо по расходу применяются регулирующие клапана, которые монтируются на входах объектов водоснабжения. Для ознакомления представлен обширный каталог регулирующих клапанов.
Временной тип контроля давления
Система управления давлением по времени позволяет обеспечить почасовое регулирование. Регулирующий клапан в такой системе будет автоматически изменять давление согласно установленного временного графика. При этом среднее значение давления за сутки удаётся существенно уменьшить.
Контроль давления по расходу
Наиболее стабильным и выгодным для заказчика является регулирование уровня давления по расходу. Регулятор такого типа обрабатывает сигналы расходометров и управляет регулирующим клапаном, создавая оперативный контроль давления в системе потребления. Достоинством такого регулирования является наиболее точный учёт, не зависящий от периодов отпусков и пользования пожарными гидрантами.
