устраняем перепады и падения нормы давления
Рабочее давление системы отопления определяется еще на этапе проектирования. Ведь давление в системе влияет на скорость (напор) потока теплоносителя. А эта характеристика, в свою очередь, определяет интенсивность процесса теплообмена между котлом и радиаторами. В итоге, чем выше давление – тем больше КПД всей системы.
Схема монтажа системы отопления
Однако излишне высокое давление системе отопления попросту противопоказано. Ведь прирост КПД не может быть бесконечным и на определенном этапе он снижается, а вот стоимость обустройства функционирующей под высоким давлением системы растет с каждой «лишней» атмосферой.
Поэтому в данной статье мы рассмотрим, как минимальное, так и максимальное рабочее давление системы отопления, пытаясь определить «золотую середину», оптимальную и с точки зрения КПД, и с позиции стоимости монтажных работ. Кроме того, в этом материале мы предложим нашим читателям несколько способов повышения рабочего давления в системах отопления.
Давление в системе отопления: минимум, максимум, золотая середина
Минимальное статическое давление системы отопления равно всего одной атмосфере. Однако это значение устроит лишь владельцев одноэтажных строений, оборудованных самой простой системой отопления, с естественной циркуляцией теплоносителя (за счет разницы плотности разогретой и холодной среды) и открытым расширительным баком.
Давление в системе отопления
Но такая система обладает самым низким КПД (соотношением отданного тепла к затраченной на разогрев теплоносителя энергии). Поэтому «статические» или открытые системы отопления постепенно вытесняются «замкнутыми» аналогами.
Разумеется, строительство «замкнутой» системы требует больших усилий и расходов: необходим циркуляционный насос, герметичный расширительный бак, манометры, предохранительные клапаны и прочее. Однако за счет повышения минимального давления до 1,5-2 атмосфер система начинает функционировать с большей эффективностью: возрастает теплоотдача радиаторов и снижается потеря в разводке.
Но повышать давление до бесконечности невозможно. И трубы, и расширительный бак, и радиаторы, и сам котел обладают граничным пределом прочности конструкционных материалов. И превышение нагрузки они попросту лопнут. Поэтому максимальное давление в системе, как правило, равно 7-9 атмосферам (1 МПа).
Впрочем, высокое давление оправдано только в системах отопления коммунальных многоэтажных строений. А в частных домах монтируют либо открытую систему, рассчитанную на атмосферное давление, либо закрытую систему, рассчитанную на давление 2-4 атмосферы.
Последний вариант – закрытая система отопления с внутренним давлением в 2-4 атмосферы – это та самая «золотая середина», которая устроит и домовладельцев, заинтересованных в эффективности, и специалистов по сборке, рассчитывающих на простоту монтажа элементов.
Ведь 0,2-0,4 МПа выдержит не только высокопрочное сварное соединение, а и более простой в обустройстве резьбовой или клеевой монтаж. К тому же 0,4 МПа хорошо переносят буквально все компоненты системы отоплении: от хрупких чугунных батарей (они выдержат давление до 0,6 МПа), до высокопрочных стальных труб (такая арматура может противостоять и 10 и даже 25 МПа).
Перепад давления в системе отопления и его последствия
Любая замкнутая система отопления функционирует согласно принципам термодинамики, которые гласят, что повышение температуры среды, запертой в емкости с постоянным объемом, приводит к возрастанию давления.
То есть, неважно какое давление в системе отопления было на «старте» (до нагрева теплоносителя), важно какое давление будет в системе при выходе на расчетную мощность (после прогрева теплоносителя).
И спровоцированные изохорной природой замкнутой системы перепады давления оказывают как позитивное, так и негативное влияние на все ее компоненты. Причем негативное влияние – увеличение нагрузки на трубы, стыковочные узлы, котел, радиаторы — проявляется ярче позитивного (возрастающее давление подстегивает КПД).
В итоге, в большинстве систем отопления перепады давления, спровоцированные разогревом теплоносителя, принято нивелировать за счет интеграции в разводку расширительного бака. Эта емкость принимает увеличившийся в результате нагрева объем теплоносителя, частично компенсируя возрастающее давление.
Кроме того, перепад давление может быть вызван не только изохорными процессами (повышением температуры в замкнутом объеме). Давление может не только повышаться, но и падать, вследствие потери герметичности разводке или узла сопряжениях каких-либо компонентов системы отопления.
Причем этот процесс может быть как контролируемым, так и спонтанным. В первом случае падение давления провоцирует особый клапан, стравливающий в окружающую среду перегретый теплоноситель. И после того как давление стабилизируется запорный узел клапана восстановит герметичность системы.
Во втором случае падение давление провоцирует трещина в корпусе трубы, радиатора, бака, котла или деформированный уплотнитель запорно-регулирующей арматуры. Этот дефект следует устранить немедленно.
Как предотвратить падение давления в системе отопления
Нивелировать неконтролируемый процесс падения давления можно путем комплекса профилактических мероприятий или с помощью тривиальных ремонтно-восстановительных работ.
Владельцев пока еще целой системы, безусловно, заинтересует профилактика, которая предполагает следующий комплекс работ:
Падение давления в системе отопления
- Монтаж в систему предохранительного клапана, который «стравит» лишнее давление.
- Периодическую проверку давления за мембраной расширительного бака и обязательную подкачку воздуха при неудовлетворительных результатах (давление в расширительном баке должно быть не менее 1,5 атмосфер).
- Отслеживание состояния фильтров, задерживающих частицы ржавчины и накипи, с периодической промывкой и чисткой.
- Отслеживание позиции вентилей запорно-регулирующей арматуры.
Словом, вся профилактика состоит из очень простых работ, но игнорирование этих мероприятий приведет к большим тратам и времени и денег, расходуемых на полноценные ремонтные работы.
Ну а сами ремонтно-восстановительные работы реализуются следующим образом:
- Котел отключается от энергоносителя, циркуляционный насос выключается из розетки и останавливается.
- Теплоносителю дат время на остывание. После чего его сливают в канализацию.
- Проблемный участок трубопровода, фитинг или крупный узел сначала демонтируют, а затем чинят или заменяют новым, работоспособным аналогом.
Завершив этот комплекс можно залить с систему теплоноситель и продолжить дальнейшую эксплуатацию, время от времени реализуя еще и профилактические мероприятия.
Для чего нужно давление в системе отопления
Сейчас мы с вами разберем такой важный вопрос, как для чего вообще необходимо давление в системе отопления. Как это при старинке в системе отопления с естественной циркуляцией теплоносителя давления не было, а сейчас в современных системах вдруг стали его использовать. Всё это связано с техническими усовершенствованиями и нововведениями в области отопительных технологий.
Первой причиной необходимости в повышенном давлении в системе отопления является расширительный бак закрытого типа. Если кто не знает или забыл, что в открытой системе отопления расширительный бак находится в самой верхней точки всей системе. Туда время от времени добавляется вода, по мере её испарения. То современные расширительные баки закрытого типа могут располагаться в любом месте, даже в самой нижней точки отопления. При этом воздух отводится из системы автоматическими воздухоотводчиками, которые располагаются в высоких точках. Так вот, этот расширительный бак, имеющий в своей конструкции резиновую диафрагму и повышенное воздушное давление внутри корпуса, создаёт давление во всей системе отопления для того, что бы теплоноситель доходил до верхних точек всей системы, особенно если это двухэтажный дом, где столб теплоносителя довольно-таки высокий.
Расширительный бак удобен тем, что как уже было сказано можно установить в любой точке, а при наличии подпитки от системы водоснабжения отпадает необходимость периодического добавления воды в систему. При этом вода не контактирует с кислородом, находящимся в воздухе и не насыщается им, что продлевает срок службы металлических элементов. Ведь растворенный кислород в теплоносителе окисляет металл, проще говоря он ржавеет.
Следующий причиной является циркуляционный насос. Он способствует ускоренному прохождению теплоносителя по системе, при этом увеличивается теплосъём с теплообменника котла и быстро доставляется горячий теплоноситель до радиаторов отопления в самые дальние уголки отопления. А при наличии тёплого пола, насос 100 % обязателен, ведь пол без него работать не будет.
Существует такое физическое явление, как кавитация жидкости. Кавитация это образование пузырьков в виде пара при местном понижении давления в жидкости. Кавитация образуется во время работы гребных винтов судна, работы жидкостных насосов.
Кавитация негативно влияет на механические части насосов. В области этого явления происходит множественные гидроудары, образующиеся газы из-за резкого перепада давления достигают огромных температур, что приводит к повышенному окислению металла в месте соприкосновения.
Освободившийся растворенный в воде воздух может завоздушивать систему отопления в местах не оборудованных автоматическими воздухоудалителями.
Повышенное давление в системе отопления отодвигает порог образования кавитации, тем самым предотвращая процессы о которых говорилось выше.
Ну и последнее, чем выше давление в системе отопления, тем выше температура закипания воды. 
Это больше всего касается центральных систем отопления, где в трубе идущей от котельной, искусственно создается большое давление и температура далеко за 100 C. Заходя в многоквартирный дом через элеваторный узел смешивается с холодным теплоносителем и за счет того же давления поднимается до верхнего этажа.
Более подробно о принципе действия элеватора отопления
Как видите, существует несколько причин для чего нужно давление в системе отопления.
domotopil.ru
Давление в системе отопления — Всё об отоплении и кондиционировании
Каким должно быть давление в отопительной системе
Любая магистраль отопления является технически сложным механизмом, исправная работа которого зависит от многих факторов. Ее эксплуатация будет весьма хлопотной, если допустить ошибки во время проектирования, выбора и установки котла, монтажа трубопровода. Кроме этого, важно знать, какое давление в системе отопления.
Измерение давления в системе отопления частного дома
Данный показатель является одним из наиболее важных параметров, обеспечивающих нормальное функционирование оборудования, эффективную теплопередачу и продолжительный срок службы механизмов. Вопросом о величине напора и о том, как его стабилизировать, исключив «скачки», задаются жильцы как многоквартирных домов, так и частных.
Немного общей информации
Для понимания сути вопроса разберемся с теорией. Начнем с видов давления :
- Статический напор теплоносителя. На величину данного параметра влияет высота столба теплоносителя в состоянии покоя и то, с какой силой она давит на элементы отопительного оборудования. Выполняя расчеты, помните, что высота 10 метров создает 1 атмосферу.
- Давление динамическое. Основным, но не единственным источником величины, является циркуляционный насос. К возникновению приводит движение энергоносителя по магистрали и его воздействие на элементы конструкции изнутри.
- Рабочее давление в системе отопления является совокупностью величин предыдущих видов. Соблюдение данного параметра обеспечит продолжительную и безаварийную работу отопительного оборудования.
Циркуляционный насос источник динамического давления
Наибольшая нагрузка приходится на котел (на его водяную рубашку), который располагается на нижнем уровне. В тех случаях, когда котельная в доме оборудована на крыше, наибольший напор приходится на трубопроводную сеть в самой нижней части.
По мере нагревание теплоносителя в состоянии покоя давление воды в системе возрастает за счет увеличения объема воды. Очень высокая отметка достигается при использовании циркуляционного насоса, когда образуется динамический напор, необходимый для циркуляции теплоносителя по контуру. Но в случае с магистралью открытого типа часть воды свободно перетекает в специальный бак и этого не происходит.
Важно помнить, что для объективной оценки ситуации измерять силу напора необходимо в самой нижней точке контура, где еще на стадии проектирования следует предусмотреть монтаж манометров.
Какое значение давления считают нормой
Стабильное количество атмосфер в магистрале способствует сокращению уровня теплопотерь и тому, что циркулирующий теплоноситель имеет практически ту же температуру, до которой он был нагрет котлом.
О том, каким должно быть давление, необходимо говорить с учетом того, о какой системе отопления идет речь. Варианты:
Давление в системе отопления частного дома. При открытом способе устройства отопления расширительный бак является сообщающим звеном между системой и атмосферой. Даже при участии циркуляционного насоса количество атмосфер в баке будет равно атмосферному давлению, и манометр покажет 0 Бар.
Давление в системе многоэтажного дома. Характерная черта устройства отопления в многоэтажных зданиях — высокий статический напор. Чем высота дома выше, тем и количество атмосфер больше: в 9-тиэтажном здании — 5-7 Атм, в 12-тиэтажках и более высоких — 7-10 Атм, при этом величина напора в подающей магистрали 12 Атм. Поэтому необходимо наличие мощных насосов с сухим ротором.
Схема отопления многоэтажного дома
Давление в закрытой системе отопления. Ситуация с закрытой магистралью несколько сложнее. В данном случае искусственно увеличивается статическая составляющая для повышения эффективности работы оборудования, а также исключения проникновения воздуха. Необходимое давление в системе отопления частного дома рассчитывается путем умножения на 0,1 перепада между наивысшей и низшей точками в метрах. Это показатель статического напора. Прибавив к нему 1,5 Бар, получаем необходимое значение.
Таким образом, давление в системе отопления в частном доме при устройстве закрытого контура должно находится в пределах 1,5-2 атмосфер. Критичным считается показатель за пределами диапазона, а при достижении отметки 3 велика вероятность аварии (разгерметизация магистрали, выход из строя агрегатов).
Да, большой напор позволяет улучшить работу оборудования, но следует учитывать технические характеристики установленного котла. Некоторые модели выдерживают 3 Бар, но большинство рассчитано на 2, а в некоторых случаях на 1,6 Бар. Важно, настраивая оборудование, добиться показателя в холодной системе на 0,5 Бар ниже заявленного в паспорте значения. Так удастся избежать постоянного срабатывания клапана сброса давления.
Важно помнить, что измерять напор воды в системе отопления или пытаться его регулировать в отдельно взятой квартире бессмысленно. Единственное, что зависит от владельцев жилплощади, — выбор батарей и диаметра труб в трубопроводе. Например, чугунные не рекомендуется использовать, так как они выдерживают только 6 Бар. А использование труб большего диаметра приведет к снижению напора во всей отопительной системе дома. При переезде в квартиру со старым отоплением лучше сразу замените все возможные элементы.
Еще одним параметром, влияющим на величину напора в любой магистрали отопления, является температура теплоносителя. В смонтированный и закрытый контур закачивается определенное количество холодной воды, что обеспечивает минимальное давление. После нагревания произойдет расширение субстанции и увеличение количества атмосфер. Поэтому регулируя температуру нагревания воды, вы можете контролировать напор в контуре. Сегодня компании, занимающиеся отопительным оборудованием, предлагают использовать оборудование с гидроаккумуляторами (расширительный бак). Они не дают увеличиться напору, аккумулируя энергию внутри себя. Как правило, они включаются в работу при достижении отметки в 2 атмосферы.
Распределение температур и давления в многоквартирном доме
Важно регулярно проверять гидроаккумулятор, дабы вовремя его опорожнять. Нелишней будет и установка предохранительного клапана, который можно задействовать при давлении 3 Атм и заполненном баке, чтобы избежать аварии.
Как поднять или снизить давление в отопительной системе
Следить за манометром нужно регулярно. Он имеет несколько зон:
- Белая зона — напор падает.
- Зеленый сектор — показатель в норме.
- Красная зона — увеличение количества атмосфер.
Когда давление начало «скакать», необходимо найти два клапана. нагнетания и стравливания. Как правило, они находятся не конкретно на котле, а рядом с агрегатом. При недостаточном количестве теплоносителя откройте клапан нагнетания. После нормализации показателя закройте кран. Для стравливания запаситесь емкостью, куда будет стекать лишняя вода из контура. Параметр нормализовался? Закрутите вентиль.
Но в некоторых ситуациях могут понадобиться куда более серьезные меры, и самое важное в данном вопросе — найти первопричину перепадов.
Группа безопасности на отопление: манометр, воздухоотводчик, обратный клапан
Существует несколько распространенных причин, по которым показатели давления в трубах отопления начинают «скакать». Наиболее часто случается утечка теплоносителя в местах соединения элементов или в результате повреждения трубопровода. О неисправности «сообщит» падение статического напора. При этом показатель нужно измерять при отключенном циркуляционном насосе. Для проверки контура на герметичность используют разные способы в зависимости от конструктивных особенностей.
В многоэтажных домах с центральным отоплением схема работы следующая :
- Перед каждым отопительным сезоном для проверки магистрали на герметичность используется холодная вода.
- Прорывы следует искать в случае, когда за 30 минут напор снизился на 0,06 МПа и более или за 120 минут было отмечено снижение на 0,02 МПа.
- После проверки холодной водой в систему запускается горячий теплоноситель под максимальным для оборудования давлением.
Пластиковый трубопровод проверяется так :
- Температура воды и окружающей среды одинаковая. Разница станет причиной роста параметра и тогда при наличии утечки ее не удастся выявить.
- Напор, в 1,5 раза превышающий нормативное значение, выдерживается 30 минут. При необходимости его подкачивают.
- Затем показатель резко понижается до отметки в два раза ниже рабочего. При таких условиях система работает полтора часа. Рост показателей свидетельствует о расширении труб и герметичности конструкции.
Опрессовка системы отопления
В некоторых случаях для проверки герметичности используется воздух. Сначала сливается весь теплоноситель, а затем в трубопровод закачивается воздух. Данный способ удобен при проверке отопительного контура в небольших домах.
Когда статический показатель в норме, поломку нужно искать в котельном оборудовании.
Основными причинами, которые могут снизить давление, являются :
- Физический износ оборудования, заводской брак или непрофессиональная профилактическая промывка — причины, которые приводят к образованию микротрещин в теплообменнике.
- Образование большого объема накипи, что часто случается в регионах с жесткой водой. В данном случае поможет установка дополнительных фильтров.
- Гидроудар, приведший к неисправности битермического теплообменника.
- Нарушение целостности расширительного бака.
- Поломка регулятора напора.
Выявив причину возникновения перепадов, необходимо как можно скорее принять меры, дабы избежать аварии:
- Треснула мембрана расширительного бака: замена поврежденного элемента или полностью емкости в зависимости от модели оборудования.
- Неправильный расчет необходимого напора в расширительной емкости и ее вместительности: установка нужного оборудования после повторного расчета.
- Появление воздушных пробок: давление в котле понижается путем удаления воздуха из контура или замены автоматического воздухоотводчика.
- Вода снаружи попадает в отопительный контур: замена арматуры, которая отделяет отопление от водопровода.
Итак, регулируя напор в работающей системе отопления, вы можете влиять на эффективность обогрева помещения и на продолжительность эксплуатационного срока конструктивных элементов.
Контроль давления в отопительной системе дома
Большое значение имеет правильность расчетов, а оборудование магистрали должно быть качественно смонтировано и проверено, что предполагает пробный запуск и настройку.
В случае использования автономного отопления необходимо следить, чтобы рабочее давление оставалось в диапазоне 0,7-1,5 Атм. В многоквартирном доме органом, регулирующим эффективность работы отопления, являются коммунальные службы и многое зависит от этажности здания, степени износа оборудования, батарей и трубопровода.
Наличие расширительного бака — обязательное условие оборудования системы любого типа. Его наличие позволит снижать напор по мере необходимости, что минимизирует вероятность гидроударов.
Профилактическая чистка труб от накипи должна проводиться каждые 2-3 года, а в регионах с очень жесткой водой обязательно необходимо устанавливать дополнительные фильтры.
Давление в системе отопления многоэтажного дома
На реальную величину давления влияют следующие факторы:
- Состояние и мощность оборудования, подающего теплоноситель.
- Диаметр труб, по которым теплоноситель циркулирует в квартире. Бывает, что желая повысить температурные показатели, хозяева сами меняют их диаметр в большую сторону, снижая общее значение давления.
- Расположение конкретной квартиры. В идеале это не должно иметь значения, но в действительности существует зависимость от этажа, и от удаленности от стояка.
- Степень износа трубопровода и нагревательных приборов. При наличии старых батарей и труб не следует ожидать, что показатели давления останутся в норме. Лучше предупредить возникновение нештатных ситуаций, заменив отслужившую свое теплотехнику.
Как меняется давление от температуры
Проверяют рабочее давление в высотном доме при помощи трубчатых деформационных манометров. Если при проектировании системы конструкторы заложили автоматическую регулировку давления и его контроль, то дополнительно устанавливают датчики разных типов. В соответствии с требованиями, прописанными в нормативных документах, контроль осуществляют на наиболее ответственных участках:
- на подаче теплоносителя от источника и на выходе;
- перед насосом, фильтрами, регуляторами давления, грязевиками и после этих элементов;
- на выходе трубопровода из котельной или ТЭЦ, а также на вводе его в дом.
Обратите внимание: 10% разницы между нормативным рабочим давлением на 1 и 9 этаже — это нормально.
Давление в летний период
В период, когда отопление бездействует как в теплосети, так и в системах отопления поддерживается давление, величина которого превышает статическое. В противном случае в систему попадет воздух и трубы начнут коррозировать.
Минимальное значение этого параметра определяется высотой здания плюс запас от 3 до 5 м.
Как поднять давление
Проверки давления в отопительных магистралях многоэтажных домов нужны обязательно. Они позволяют анализировать функциональность системы. Падение уровня давления даже на незначительную величину, может стать причиной серьезных сбоев.
При наличии централизованного отопления систему чаще всего испытывают холодной водой. Падение давления за 0,5 часа на величину большую, чем 0,06 МПа указывает на наличие порыва. Если этого не наблюдается, то система готова к работе.
Непосредственно перед стартом отопительного сезона выполняют проверку водой горячей, подаваемой под максимальным давлением.
Изменения, происходящие в системе отопления многоэтажного дома, чаще всего не зависят от хозяина квартиры. Пытаться повлиять на давление — затея бессмысленная. Единственное, что можно сделать, устранить воздушные пробки, появившиеся из-за неплотных соединений или неправильно выполненной регулировки клапана спуска воздуха.
На наличие проблемы указывает характерный шум в системе. Для отопительных приборов и труб это явление очень опасно:
- Расслаблением резьбы и разрушениями сварных соединений во время вибрации трубопровода.
- Прекращением подачи теплоносителя в отдельные стояки или батареи в связи со сложностями с развоздушиванием системы, невозможностью регулировки, что может привести к ее размораживанию.
- Понижением эффективности системы, если теплоноситель прекращает движение не полностью.
Чтобы предотвратить попадание воздуха в систему необходимо перед ее испытанием в рамках подготовки к отопительному сезону осмотреть все соединения, краны на предмет пропускания воды. Если услышите характерное шипение при пробном запуске системы, немедленно ищите утечку и устраняйте ее.
Можно нанести на стыки мыльный раствор и там, где герметичность нарушена, будут появляться пузырьки.
Иногда давление падает и после замены старых батарей на новые алюминиевые. На поверхности этого металла от контакта с водой появляется тонкая пленка. Побочным продуктом реакции является водород, за счет его сжимания давление снижается.
Вмешиваться в работу системы в этом случае не стоит — проблема носит временный характер и со временем уходит сама по себе. Это происходит исключительно в первое время после монтажа радиаторов.
Повысить напор на верхних этажах высотного здания можно путем установки циркуляционного насоса.
Внимание: самой удаленной точкой трубопровода является угловая комната, следовательно, давление здесь самое меньшее.
Минимальное давление
Из условия, когда перегретая вода в системе отопления не вскипает, принимается минимальное давление.
Определить его можно следующим образом:
К высоте дома (геодезической) добавляют запас приблизительно 5 м, чтобы избежать завоздушивания, плюс еще 3 м на сопротивление системы отопления внутри дома. Если на подаче давление недостаточное, то батареи на верхних этажах останутся непрогретыми.
Если взять 5-этажный дом, то на подаче минимальное давление должно иметь значение:
5х3+5+3=23 м = 2,3 ата = 0,23 Мпа
Перепад давления
Чтобы отопительная система нормально выполняла свои функции, перепад давлений, представляющий собой разность между его величинами на подаче и обратке, должен быть определенной и постоянной величины. В числовом выражении он должен быть в пределах от 0,1 до 0,2 МПа.
Отклонение параметра в меньшую сторону свидетельствует о сбое в циркуляции теплоносителя по трубам. Колебание в сторону увеличения показателя — о завоздушивании отопительной системы.
В любом случае нужно искать причину изменения, иначе отдельные элементы могут выйти со строя.
Если давление упало, то проверяют на наличие утечек: отключают насос и наблюдают изменения статического давления. Если оно продолжает снижаться, то ищут место повреждения путем последовательного выведения из схемы разных участков.
В случае, когда статический напор не меняется, то причина кроется в неисправности оборудования.
Стабильность перепада рабочего давления изначально зависит от проектировщиков, от выполненных ими расчетов по гидравлике, а затем правильного монтажа магистрали. Нормально функционирует отопления многоэтажки, при монтаже которого учтены следующие моменты:
- Подающий трубопровод, за редким исключением, находится вверху, обратный внизу.
- Разливы выполнены из труб сечение от 50 до 80 мм, а стояки и подвод к батареям — от 20 до 25 мм.
- В отопительную систему в байпасную линию насоса или перемычку, соединяющую подачу и обратку врезаны регуляторы, гарантирующие, что даже при резких перепадах давления завоздушивание не появится.
- В схеме теплоснабжения присутствует запорная арматура.
Идеальных условий эксплуатации отопительной системы не существует. Всегда есть потери, снижающие показатели давления, но все же они не должны выходить за пределы регламентированными Строительными нормами и правилами РФ СНиП 41-01-2003.
Давление в системе отопления в частном доме: нормативный показатель и причины отклонения от него
В вопросе: каким должно быть давление в системе отопления в частном доме — следует хорошо разбираться каждому домовладельцу.
Ведь от этого параметра зависит не только эффективность и работоспособность контура, но и его целостность.
В статье подробно рассмотрим данный вопрос и разберемся в причинах отклонения давления от нормы.
Какое давление в системе отопления частного дома считается нормальным?
Итак, какое давление должно быть в системе отопления?
Прежде всего, необходимо знать, что давление в любой отопительной системе не должно превышать порог прочности самого слабого ее компонента.
Обычно таковыми являются теплообменники котлов.
Самые выносливые из них выдерживают давление до 3 атмосфер или бар.
Часто давление указывают в МПа (мегапаскаль). Соответствие величин такое: 1 атм = 0,1 МПа.
Арматура и радиаторы, как правило, являются более прочными. Так, например, чугунный радиатор способен выдерживать давление в 6 атм.
Ответ на вопрос о том, какое давление может считаться нормальным для той или иной системы отопления, будет зависеть от ее типа. Самая простая разновидность – системы с естественной циркуляцией теплоносителя, также именуемые термосифонными. В таком контуре теплоноситель перемещается только за счет конвекции. Это явление обусловлено гравитацией, поэтому такие системы также называют гравитационными.
Давление в термосифонной системе зависит только от высоты столба воды, то есть от разности высот между самой низкой и самой высокой точками. Такое давление называют статическим. Перепад высот величиной в 10,34 м создает в самой нижней точке давление величиной в 1 атм. Таким образом, рассчитанный на 3 атм котловой бак может разрушиться только в том случае, если система будет возвышаться над ним на 10,34 х 3 = 31,02 м.
Отопительная система с расширительным баком
Еще раз обратим внимание читателя на то, что статическое давление в системе отопления является максимальным только в самой нижней точке. В направлении снизу вверх оно постепенно снижается и в верхней точке становится равным нулю.
Фактическое давление в верхней точке объема жидкости равно атмосферному, но нас интересует так называемое избыточное давление – именно оно равняется нулю.
Поскольку избыточное давление в верхней точке контура отсутствует, установленный здесь расширительный бачок может иметь вид простой открытой емкости. Поэтому такие системы еще называют открытыми.
Если же система отопления оборудована циркуляционным насосом, который перекачивает теплоноситель, ее приходится делать закрытой.
Давление в закрытой системе отопления
Циркуляционный насос создает на расположенном за ним участке трубопровода повышенное давление, обеспечивая тем самым ряд преимуществ:
- Максимальная длина контура становится фактически неограниченной (для контура с естественной циркуляцией – не более 30-ти м). Нужно только подобрать насос с достаточной мощностью и приборы с достаточной прочностью (в зоне с наивысшим давлением).
- Можно использовать трубы меньшего диаметра.
- Радиаторы можно подключить последовательно (однотрубная схема).
- Если радиаторы подключены параллельно (двухтрубная схема), то с циркуляционным насосом распределение тепла в контуре будет более равномерным.
- Поскольку теплоноситель движется быстрее, он не успевает сильно остывать, а значит котел работает в щадящем режиме.
- Систему, оснащенную циркуляционным насосом, можно эксплуатировать в низкотемпературном режиме, что может потребоваться в период межсезонья. В термосифонной системе при таких условиях конвективный поток окажется недостаточно мощным, чтобы протолкнуть теплоноситель через все трубы и радиаторы.
Развиваемое циркуляционным насосом давление называется динамическим.
Закрытая система отопления
Очевидно, что оно должно соответствовать двум требованиям:
- Быть не больше значения, указанного в инструкциях к котлу и другим приборам.
- Иметь мощность, достаточную для преодоления гидравлического сопротивления отопительного контура, которое зависит от его продолжительности, конфигурации (однотрубная с последовательным подключением радиаторов или двухтрубная с параллельным), диаметров труб и скорости движения теплоносителя. Производить сложные расчеты, увязывающие все эти параметры, пользователю не нужно. Ему просто следует так отрегулировать мощность насоса, чтобы перепад температуры на подаче и обратке не был слишком большим – обычно 20 градусов.
В частных домах циркуляционные насосы обычно развивают такое давление, чтобы в сумме со статическим (которое никуда не девается) оно составляло 1,5 – 2,5 атм. По мере удаления от насоса динамическое давление, «съедаемое» гидравлическим сопротивлением контура, постепенно падает, оставаясь при этом достаточно высоким.
В таких условиях расширительный бак открытого типа пришлось бы поднимать слишком высоко – примерно на 10 м на каждую атмосферу, — иначе теплоноситель из него выплеснулся бы. Поэтому вместо открытого применяют герметичный мембранный расширительный бак с воздушной подушкой, а систему из-за этого называют закрытой.
В то время как в частных домах применяют узел подмеса, аналогичную функцию в централизованной системе выполняет элеваторный узел системы отопления. Принцип действия и схему подключения разберем в статье.
Перечень необходимых инструментов и порядок выполнения работ по монтажу системы отопления смотрите тут .
Причины падения показателей
Снижение давления теплоносителя в системе отопления может быть обусловлено одной из следующих причин:
Имеют место утечки
Часть рабочей среды может покинуть систему несколькими путями:
- Через трещину в мембране расширительного бачка. Вытекший теплоноситель остается внутри бака, поэтому протечка является скрытой. Для проверки нужно прижать пальцем золотник, через который производится подкачка воздуха в расширительный бачок. Если из него потечет вода – предположение можно считать подтвержденным.
- Через предохранительный клапан при закипании теплоносителя в теплообменнике котла.
- Через микротрещины в приборах (с особенным вниманием нужно отнестись к местам, пораженным ржавчиной) и неплотные соединения.
Из теплоносителя выделился воздух, который затем был удален через автоматический воздухоотводчик
В этом случае давление падает вскоре после заполнения системы. Чтобы не сталкиваться с такими проблемами, воду перед заливкой в отопительный контур следует подвергать деаэрации, которая снижает количество растворенного воздуха в 30 раз. Также очень важно выполнять заполнение медленно, снизу и только холодной водой.
В системе отопления присутствуют алюминиевые радиаторы
Вода, которая контактирует с алюминием, распадается на составляющие: кислород вступает в реакцию с металлом, образуя окисную пленку, а выделившийся при этом водород удаляется через автоматический воздухоотводчик.
Данное явление наблюдается только в новых радиаторах: как только вся поверхность алюминия будет окислена, реакция разложения воды прекратится.
Пользователю нужно будет восполнить недостаток теплоносителя, и бороться с этой неприятностью больше не придется.
Причины резкого возрастания давления
Причин, обуславливающих чрезмерный рост давления, также может быть несколько:
- Закипание теплоносителя в котловом баке (такое иногда происходит в твердотопливных котлах, тепловую мощность которых нельзя уменьшить слишком быстро).
- Образование труднопроходимого участка, например, из-за появления воздушной пробки, зарастания труб накипью или засорения фильтра. Перед таким участком возникает подпор, давление в котором может оказаться слишком большим.
Возможен износ прокладки в подпиточном клапане или его заклинивание, вследствие чего давление в отопительном контуре достигает того же значения, что и в системе водоснабжения.
Методы контроля
За давлением в системе следят при помощи манометров. Их следует устанавливать в таких точках:
- На входе в котел и на выходе из него (современные отопители имеют встроенные манометры).
- В низшей и наивысшей точках системы (для домов в несколько этажей).
- В зонах разветвлений: после тройников, в коллекторах, после двух- и трехходовых клапанов.
Манометры позволяют контролировать давление визуально. А для его сброса при критическом значении применяются предохранительные клапаны. Такое устройство в обязательном порядке устанавливается на трубопроводе подачи сразу после котла – через него сбрасывается рабочая среда при ее закипании в теплообменнике.
Обычно этот предохранительный клапан относится к т.н. группе безопасности, в которую помимо него входят манометр и автоматический воздухоотводчик. Кроме того, сбросными клапанами оборудуются мембранные расширительные бачки.
Помимо сбросных клапанов применяются перепускные. Такой клапан устанавливается на байпасе, по которому теплоноситель можно пустить в обход контура. Если где-либо в контуре образуется засор или воздушная пробка, и из-за этого на предыдущем участке возникает подпор (повышенное давление), перепускной клапан срабатывает. Насос начинает прокачивать теплоноситель через малый контру «котел – байпас – насос — котел».
Без такого предохранителя насос из-за образования подпора работал бы с перегрузкой и вскоре вышел бы из строя.
Для обеспечения надлежащего давления теплоносителя в системе необходимо поддерживать правильное давление в воздушной камере расширительного бачка. Обычно оно составляет 1,5 атм. При меньшем значении может случиться разрыв мембраны, при большем – вырастет и давление теплоносителя.
Проверка герметичности
Для проверки герметичности трубопроводов выполняют процедуру, называемую опрессовкой.
Суть ее состоит в следующем:
- К опорожненной системе через специальный патрубок подключается опрессовщик – насос с манометром.
- В систему нагнетается воздух, пока его давление не превысит на 20% рабочее давление в системе отопления.
- На несколько часов систему оставляют под давлением. Если оно падает, значит система негерметична. Обнаружить места утечек можно по шипению воздуха или при помощи мыльной пены, которая наносится на соединения.
Опрессовку систем отопления частных домов, со сравнительно небольшим объемом, можно выполнять посредством недорогих ручных опрессовщиков.
Возможные неисправности и работы по устранению
Значительные перепады давления в системе отопления при изменении температурного режима работы котла могут быть обусловлены неправильным расчетом объема расширительного бака и давления в его воздушной камере.
Утечки обычно обнаруживаются в местах резьбовых соединений и объясняются недостаточным количеством уплотнителя. Новичку будет легче добиться герметичности такого соединения при помощи уплотнительной нити «Танг ит Унилок». В случае некоторой «передозировки» она, не в пример пакле, не вызывает разрушения навинчиваемой детали.
В трубопроводах из полипропилена протечки зачастую возникают из-за нарушения технологии сваривания.
К примеру, некоторые пользователи сваривают трубы без муфты – просто встык.
Такое соединение весьма недолговечно и очень быстро разрушается под действием давления.
Неверно выполненные или бракованные соединения необходимо срезать и заменить качественными.
Если вода, использующаяся в качестве теплоносителя, не была обессолена, теплообменник со временем придется очищать от накипи. Для этого котел отсоединяют от контура отопления и промывают специальными реагентами, например, «Антинакипином». Такой промывке можно подвергнуть и всю систему отопления, но эту задачу ввиду ее сложности следует доверить профессионалам.
Пружинные предохранительные клапаны могут залипать, поэтому их периодически нужно открывать принудительно при помощи специального рычага.
В СССР вопрос удешевления строительства, в том числе организации отопительной системы, был особенно актуален. Именно в то время придумали систему отопления частных и многоквартирных домов «Ленинградка». Рассмотрим, актуальна ли она на сегодняшний день.
В каких случаях нужна гидрострелка для отопления и как она функционирует, читайте в этой статье.
Видео на тему
Источники: http://profiteplo.com/sistemy-otopleniya/50-davlenie-v-sisteme-otopleniya.html, http://udobnovdome.ru/davlenie-v-sisteme-otopleniya-mnogoetazhnogo-doma/, http://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/davlenie-v-chastnom-dome.html
msklimat.ru
каким оно должно быть, проблемы
Давление в системе отопления – один из основных факторов, сказывающихся не только на эффективности работы нагревательного оборудования, но и на самой его работоспособности. При понижении его ниже допустимого значения может возникнуть кавитация. Теплоноситель доходит до температуры кипения, насос ломается, в систему попадает воздух. При превышении максимально допустимого уровня – система отопления разрушается.
Оно гарантирует, что теплоноситель попадет в трубы и радиаторы, расположенные в каждой квартире многоэтажки. Поддержание постоянного давления позволяет минимизировать потери тепла, доставив воду с той же температурой, с которой он «вышел» из котельной.
Полезно: о выборе теплоносителя для системы отопления.
Чтобы более предметно говорить, рассмотрим несколько основных терминов:
- Статическое давление в системе отопления зависит от высоты столба жидкости. Статическое давление в закрытой системе отопления – это давление водяного столба + в расширительном бачке.
- Рабочее давление в системе отопления состоит из статического и динамического. Последнее обусловлено работой насосов и конвективным движением воды в трубах.
Что считается нормой?
Если в контуре используется естественная циркуляция, то нормальное рабочее давление не будет намного выше статического в контуре.
В системе с принудительной циркуляцией (то есть с использованием насосов) оно будет заметно выше статического. Для увеличения коэффициента полезного действия контура выбирается как можно большее. Однако, обязательно должны учитываться значения, допустимые для всех элементов, из которых состоит контур отопления. Например, минимальное давление в системе отопления частного дома определяется характеристиками используемого котла, а для чугунных радиаторов его значение не должно превышать 0,6 МПа.
Читайте: об особенностях систем с естественной и принудительной циркуляцией.
Важные цифры, которые нужно знать. Для частного дома нормальное значение – от полутора до двух атмосфер; для малоэтажных зданий это значение составляет 2-4 атмосферы; для девятиэтажек – 5-7, а для домов большой этажности (16, 20 и выше) – порядка 7-10 атмосфер. Для подземной теплотрассы нормой является 12 атмосфер.
Большое значение также имеет перепад давления в системе отопления: разница между его значениями в зонах подачи и возврата.
Почему перепад столь важен для функционирования системы? Потому, что если он меньше, чем нужно, то скорость движения теплоносителя такова, что он «проскочит» батарею, не успевая ее прогреть.
Перепад
Делается опрессовка системы
Регулировка перепада давления в системе отопления выполняется специальными регуляторами. Их устанавливают в контурах с динамически меняющимся гидрорежимом, чтобы минимизировать его влияние. Также при слишком большом напоре воды регуляторы препятствуют образованию шумов.
Чтобы определить точное расходование теплоносителя с целью предотвращения его превышения, подключают импульсные трубки перед регулирующим клапаном и после него. Регулятор срабатывает (открывается) на увеличение перепада и перепускает воду во всасывающий патрубок, благодаря этому расход теплоносителя остается постоянным .
Регулятор ставят в перемычке между подающей трубой и «обраткой», обвязывающей неконденсаторный котел.
Как осуществлять контроль?
Чтобы контролировать «лишнеее» давление, подключают манометры:
- На входе и выходе (котла, циркулярных насосов, регуляторов перепадов, фильтров и грязевиков).
- На входе в строение.
- На выходе из котельной.
Манометры обязательно устанавливают через 3-ходовые краны. Они предоставляют возможность продувки, сброса в ноль и даже замены без отключения отопительного контура.
Падение и рост
Когда падает давление в системе отопления, это чаще всего происходит из-за утечки воды. Происходит это обычно в местах соединений труб с батареями либо со стояками. Даже небольшая протечка уменьшает его довольно заметно.
Если есть протечка в трубопроводе, то падает статическое давление (проверяют, упало оно или нет, предварительно отключив циркуляционные насосы). Если оно нормальное, то неисправны сами насосы.
Для локализации места протечки по очереди отключают разные участки контура, контролируя при этом уровень давления. Найденный поврежденный участок отсекают от контура и ремонтируют.
Обратите внимание: если установлен регулятор давления в системе отопления, то при поисках неисправности его нужно отключить, поскольку он, возможно, сам отсек некоторые сегменты системы.
Ситуация, когда растет давление в системе отопления, встречается реже, однако тоже возможна. Чаще всего причиной этого является отсутствие движения воды в контуре.
Что нужно сделать, чтобы локализовать место возникновения неисправности?
- Отключаем регулятор (в трех случаях из четырех проблема именно в нем), ведь, возможно, именно он отсек подачу теплоносителя от котельной для уменьшения температуры в контуре.
- Повышение его может быть обусловлено превышением количества теплоносителя благодаря постоянной подпитке (из-за того, что автоматика неисправна либо кто-то неправильно обращался с оборудованием). Решается проблема перекрытием линии питания либо починкой автоматики.
- Если система не включает приборы управления, либо они функционируют нормально, высока вероятность того, что кто-то просто перекрыл кран по ходу движения теплоносителя. Решение проблемы – найти, где перекрыт кран, и открыть его.
- Наименее распространенный вариант – засор грязевика или фильтра либо завоздушивание. В последнем случае определяют местонахождения воздушной пробки и удаляют ее. Материал в тему – как удалить воздушную пробку.
Рекомендуем посмотреть видео о том, как правильно рассчитать параметры расширительного бака для системы отопления.
Надеемся, что материал статьи был вам полезен. Будем сильно благодарны вам, если нажмете на кнопки социальных сетей. Они находятся чуточку ниже. Также рекомендуем вам подписаться в нашу группу вконтакте. Там много полезной и актуальной информации.
kvarremontnik.ru
Давление в системе отопления — рабочее, статическое теплоносителя в трубах
Для правильного функционирования отопительной системы крайне важно поддерживать необходимое давление в системе отопления. В случае если этот параметр изменяется в какую-либо сторону, возможны значительные сбои в работе, в зависимости от того, какое давление в системе отопления, они вполне могут привести к серьезной поломке. В частности, значительное повышение давления (до предельного уровня) может стать причиной разрушения отдельных элементов или даже полной остановки системы. А вот снижение давление в системах, где задействован циркуляционный насос, нередко вызывает кавитацию – вскипание теплоносителя. Поэтому обеспечить нормальное давление в системе отопления – это важное условие эффективной работы отопительной системы вашего жилища.
Точки измерения давления в системе отопления
Виды давления
Чтобы понять, зачем давление в системе отопления, вспомним курс физики и определим, что же такое давление в системе отопления. По сути, это воздействие жидкости на внутренние стенки элементов системы.
При этом рабочее давление в системе отопления – является давление, которое допускает работу системы при включенном нагревательном приборе и насосе. Следует отметить, что данная величина есть сумма: статическое давление в системе отопления, оказываемое столпом теплоносителя, и динамическое давление, которое возникает при работе циркуляционного насоса.
В таком случае рабочее давление – величина, которая обеспечивает нормальную работу всех компонентов системы (насос, нагревательный прибор, расширительный бак), то есть, оптимальное давление в системе отопления. Следует отметить, что не все типы радиаторов способны выдерживать максимальное давление в системе отопления. Наиболее «стойкими» являются биметаллические радиаторы (то есть, состоящие из двух компонентов – например, медь и сталь).
Биметаллический радиатор отопления
А вот монометаллические радиаторы полноценно работают лишь при оптимальном показателе давления, превышение которого может сказаться крайне негативно и максимальное рабочее давление системы отопления вызовет трудности. Кроме того, такого типа радиаторы крайне плохо переносят порой возникающие в системе гидравлические удары (резкое скачкообразное повышение давления). Такие удары могут значительно повредить не только радиаторы, но и остальные элементы отопительной системы. В большинстве случаев причиной возникновения гидравлических ударов является банальная халатность, невнимательность обслуживающего персонала. Даже если вы ставили систему самостоятельно – это не исключает появление таких дефектов.
Рекомендуем к прочтению:
При пробном запуске отопительной системы следует проводить испытание таким образом, как давление воды в системе отопления. То есть – система запускается с давлением, которое превышает нормальное рабочее примерно в 1,5 раз.
Это позволяет не только проверить качество радиаторов, но и обнаружить незначительные протечки и дефекты системы (если они присутствуют). Такой простой метод позволяет исправить некоторые неполадки до начала отопительного сезона, определив минимальное давление в системе отопления.
Опрессовка системы отопления
В большинстве многоэтажных домов уровень давления является довольно высоким. И проведение таких проверок – важная необходимость, которая позволяет следить за функциональностью системы. Примечательно, что снижение в ней давления на уровень, который совсем немного ниже рабочего, может привести к серьезной поломке. Мало кто знает, но в многоэтажных домах давление теплоносителя в системе отопления может достигать 16 атмосфер и выше.
Воздействие на систему давлением
Есть два возможных варианта проверки функциональности отопительной системы при помощи давления. В первом случае проверка проходит отдельными участками. Конечно, это более кропотливый и продолжительный процесс, но, в то же время, – он позволяет более тщательно исследовать целостность участка системы и давление в трубах отопления. Кроме того, в случае обнаружения поломки исправить ее намного проще – ведь участок уже перекрыт. Соответственно – нет необходимости тратить время на определение местонахождения неисправности по всей системе, которые датчик давления в системе отопления вам не покажет.
Рекомендуем к прочтению:
На плане системы отопления отображены отдельные участки, где можно производить замер величины давления
Второй метод состоит именно в проверки всей системы одновременно. Пожалуй, единственное преимущество данного метода – более короткие сроки проведения испытания.
Вне зависимости от того, какой принцип проведения испытания выбран, проходит оно по единой схеме.
- из системы (или отдельного ее сегмента) удаляется воздух.
- подается допустимое давление в системе отопления, которое в 1,5 раз превышает рабочее.
После того, как завершается проверка давлением, система проходит еще одно испытание – на герметичность. Оно выполняется в два этапа. В первую очередь, система заполняется холодным теплоносителем. Далее подключается нагревательный элемент, и система наполняется горячим теплоносителем. Разумеется, испытания считаются успешными в том случае, если не возникло протечки. В случае если поломка есть – производится ремонт. Только после этого можно с уверенностью сказать, что система полностью готова к отопительному сезону и что выполнена норма давления в трубах отопления.
otoplenie-doma.org