Какое давление для отопления частного дома
Santeh-nik.ru

Инженерные системы

Какое давление для отопления частного дома

Оптимальное давление в системе отопления замкнутого типа

Здесь вы узнаете:

Отопительные системы закрытого типа становятся всё более распространёнными. Процесс их монтажа отлажен до мелочей. Тем не менее у пользователей остаются вопросы по их эксплуатации. Типичным тому примером является показатель давления в отопительном контуре. В этом обзоре мы расскажем, какое давление должно быть в системе отопления закрытого типа и как справиться с его скачками и падениями.

Оптимальный показатель

Давление в системе отопления в частном доме составляет 1,5-2 атмосферы – это норма. Если оно падает, эффективность обогрева начинает снижаться. При превышении оптимального показателя возможны аварии, грозящие затоплением жилища. Также возможно повреждение отопительного оборудования. Давайте посмотрим, из чего складываются показатели системы, изучим единицы измерения, а также разберёмся в причинах изменения давления в контуре.

Статическое давление в системе отопления зависит от высоты водяного столба – одна атмосфера на каждые 10 метров высоты. Аналогичным образом вычисляется примерное давление воды в морях и океанах у дна – делим глубину на 10 и получаем требуемую величину. Рабочее давление в системе отопления частного дома складывается из статического и динамического показателей. Динамическое же создаётся циркуляционным насосом и другими узлами – например, мембранным расширительным баком. В результате мы получаем итоговый показатель.

Пиковые значения

Система отопления закрытого типа подразумевает движение теплоносителя в замкнутом контуре, не сообщающемся с внешней атмосферой. Герметичность контура обеспечивается мембранным расширительным баком. В отличие от традиционного бачка, он может быть установлен в произвольной точке системы. Например, такие баки присутствуют во многих настенных отопительных котлах.

Давление в 100 атмосфер выдерживают монолитные биметаллические радиаторы Rifar SUPReMO. Разрушительным показателем для них является цифра в 250 атмосфер.

Так как жидкость в трубах циркулирует в замкнутом объёме, в системе отопления создаётся определённое давление. Нормой для частных домов высотой 1-2 этажа являются 1,5-2 атмосферы. В больших коттеджах оно может быть более высоким. Верхний предел определяется возможностями самого слабого узла в контуре. В большинстве случаев самым слабым звеном является котёл – он выдерживает до 3 атмосфер. Также в продаже представлены и менее выносливые модели (1-2 атмосферы).

В многоэтажных домах пиковые показатели намного выше. Они достигают до 20 атмосфер и больше. Также здесь случаются гидроудары – давление подскакивает до больших значений, что вызывает разрывы трубопроводов и радиаторов. Поэтому в многоэтажках применяются более прочные и выносливые батареи, способные выдерживать гидравлические удары. Некоторые из них способны противостоять давлению до 100 атмосфер.

Падение давление в отопительном контуре

Мы уже знаем, что норма давления в системе отопления частного дома – это 1,5-2 атмосферы. В холодном состоянии это значение ниже. Включение контура подразумевает активацию циркуляционного насоса. Одновременно с этим начинается подогрев теплоносителя. Тепловое расширение жидкости вызывает небольшой рост. После прогрева контура датчик давления (манометр или термоманометр) покажет вышеуказанные цифры.

Система отопления под давлением хороша тем, что не обязательно следовать требованиям о соблюдении уклонов, заужений труб, высоты их расположения. При её строительстве используются недорогие тонкие трубы, прокладываемые под любыми углами – протекание теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом. Есть и другие плюсы:

  • Не нужно следить за уровнем жидкости в контуре.
  • Простота в монтаже.
  • Возможность применения альтернативных теплоносителей.
  • Возможность организации нескольких контуров.
  • Возможность реализации системы тёплых полов.

Недостатком считается её зависимость от электросети – электроэнергия необходима для работы циркуляционного насоса.

Давление в системе отопления закрытого типа с циркуляционным насосом держится примерно на одном уровне, проявляя зависимость от температуры теплоносителя и включённого/отключённого насоса. Если оно начинает падать, это указывает на какие-то неполадки. Основные причины:

Повысить давление в системе отопления можно за счёт подачи дополнительного количества теплоносителя. Но прежде всего необходимо выявить причину падения и устранить поломку.

  • Образование протечки в трубопроводах или радиаторах.
  • Неисправность теплообменника котла.
  • Повреждение мембраны в расширительном бачке.
  • Наличие воздушных пробок.

Иногда давление в закрытой системе отопления падает из-за поломки циркуляционного насоса – по каким-то причинам он перестаёт обеспечивать требуемый напор. Такое часто происходит с недорогими моделями от малоизвестных брендов. Поэтому экономить на циркуляционных насосах не рекомендуется.

Поднять давление воды в системе отопление поможет более точная настройка циркуляционного насоса. Его необходимо отрегулировать так, чтобы добиться равномерного прогрева всего контура и не создать разрежение за самим насосом. О выборе режимов работы мы уже говорили в наших обзорах.

Рост давления в отопительном контуре

Теперь вы знаете, как поднять давление в системе отопления, предварительно избавившись от причин падения. Далее мы будем разбираться с его повышением. Если оно постоянно скачет, значит, оборудование работает в неправильном режиме. Возможны и другие проблемы, которые будут рассмотрены в данном обзоре.

Иногда показатель давления скачет просто так – такое возникает при работе некоторых отопительных котлов с неисправными датчиками. Но рассчитывать на их некорректную работу всё-таки не стоит, так как бездействие может привести к повреждению отопительного оборудования. Чаще всего из-за гидравлических перегрузок страдают котлы – не выдерживают и лопаются теплообменники и прочие внутренние узлы.

Предотвратить повреждение системы отопления из-за высоких гидродинамических нагрузок поможет группа безопасности. Она является обязательным элементом каждого замкнутого контура. Состоит группа из следующих частей:

Максимальное давление для большинства котлов составляет 3 атмосферы. Поэтому необходимо создать условия для их безопасной работы. За это и отвечает предохранительный клапан. Открывшись, он выпустит часть теплоносителя и тут же закроется.

  • Манометр (или термоманометр) – используется для снятия контрольной информации.
  • Воздухоотводчик – убирает воздух из контура.
  • Предохранительный клапан – защищает контур от гидравлических перегрузок.

Самым важным звеном здесь является предохранительный клапан. Он автоматически сбросит давление, если оно выйдет за опасные пределы. Обычно пользователи не обращают на манометры никакого внимания. Ведь не будешь же контролировать показатели каждый час из-за страха возникновения аварийной ситуации. Поэтому предохранительный клапан является обязательным – это простой и эффективный узел безопасности.

Устраняем причины роста

Наличие воздушных пробок может вызвать постепенный рост давления в отопительном контуре. Их необходимо своевременно удалять. Самый простой вариант – с помощью ручного спускника воздуха, который устанавливается рядом с группой безопасности. Также для этого используются краны Маевского, располагающиеся на радиаторах. Иногда для полного удаления воздуха меняется теплоноситель с повторным заполнением системы.

Слишком высокая температура – ещё одна причина роста давления. Обычно температура теплоносителя в системах отопления варьируется в пределах +70-80 градусов, иногда чуть больше, иногда чуть меньше. Если по каким-то причинам она поднимется до более высоких отметок, это спровоцирует расширение теплоносителя. Он начнёт давить на трубы и радиаторы, из-за чего стрелка на манометре поползёт вверх. Чтобы предотвратить аварию, необходимо дать теплоносителю остыть. После этого разбираемся в изначальных причинах роста температуры.

Засор отопительного контура тоже может стать причиной повышения давления в системе. Отопление засоряется не очень часто, но исключать этого нельзя. Причиной засоров чаще всего становится загрязнённый теплоноситель – это характерно для систем с металлическими трубами, подвергающимися коррозии.

Одной из причин поломки может стать накипь в трубах. Обычно участки труб после засоров более холодные – именно так и вычисляем загрязнившийся участок.

Прочие причины повышения давления в системе отопления:

  • Пользователи «начудили» с вентилями и задвижками – это становится причиной холодных радиаторов.
  • Постоянная подпитка контура водой – это нужно для первоначального наполнения системы или при падении давления, в остальное время подача воды должна быть перекрыта.
  • Поломка циркуляционного насоса или его неправильная настройка – создаётся чрезмерный напор вместе с ростом давления.
  • Засорение того или иного контура – засоры отдельных «направлений» могут спровоцировать подъём давления во всей системе отопления.

Всех этих знаний более чем достаточно для поддержания правильного давления теплоносителя в системе отопления.

Эти показатели всегда должны быть в норме! Давление в системе отопления в частном доме

Владельцам частных домов приходится лично следить за работой отопления своего жилища. Важнейший показатель, нуждающийся в контроле – это давление внутри системы отопления.

Читать еще:  Типы котлов для отопления в частном доме

От него зависит работоспособность и длительность службы всей теплосети дома.

Как образуется давление в системе отопления частного дома

Существует три единицы измерения давления:

Пока в систему не залита вода либо другой энергоноситель, давление в ней соответствует обычному атмосферному. А поскольку 1 Бар содержит в себе 0,9869 атмосферы (то есть почти целую атмосферу), считается, что давление в незаполненной сети = 1 Бар.

Как только в систему попадает теплоноситель, этот показатель меняется.

Общее давление внутри теплосети, которое учитывают датчики (манометры), состоит из суммы 2 видов давления:

  1. Гидростатического. Создаёт вода в трубах и существует, даже когда котёл не работает. Статическое равняется давлению столба жидкости в теплосети и соотносится с высотой отопительного контура. Высота контура = разнице между самой высшей его точкой и низшей. В открытой системе в самой высокой точке находится расширительный резервуар. От уровня воды в нём начинают измерять высоту контура. Считается, что столб воды высотой в 10 м даёт 1 атмосферу и равняется 1 бару, или 0,1 Мегапаскалю.
  2. Динамического. В закрытой сети его создают: насос (который заставляет циркулировать воду) и конвекция (расширение объёма воды при нагревании и сужение при её остывании). Показатели этого вида давления меняются в точках объединения труб с разным диаметром, в местах с запорными клапанами и т. д.

Общее давление влияет на:

  • Скорость водяного потока и скорость теплообмена между участками системы.
  • Уровень теплопотери.
  • Коэффициент полезного действия сети. Давление растёт — КПД повышается, а сопротивление контура снижается.

От параметров давления зависит эффективность работы контура в здании.

Его стабильность с оптимальным показателем в системе сокращает потери тепла и гарантирует доставку энергоносителя в отдалённые уголки дома практически с той же температурой, которую он получил при нагреве в котле.

Оптимальные показатели

Существуют общепризнанные среднестатистические нормы:

  • Для небольшого частного дома или квартиры с индивидуальным отоплением достаточно давления в пределах от 0,7 до 1,5 атмосфер.
  • Для частного домовладения в 2—3 этажаот 1,5 до 2 атмосфер.
  • Для здания в 4 этажа и выше рекомендуются от 2,5 до 4 атмосфер с установкой дополнительных манометров на этажах для контроля.

Внимание! Для проведения расчётов важно понять, какая из двух видов систем устанавливается.

Закрытая и открытая отопительные системы: в чём разница

Открытая — система отопления, в которой расширительный бак для избыточной жидкости взаимодействует с атмосферой.

Закрытая — герметичная система отопления. В ней расположен закрытый расширительный сосуд особой формы с мембраной внутри, которая делит его на 2 части. Одна из них заполнена воздухом, а вторая — подсоединена к контуру.

Фото 1. Схема закрытой отопительной системы с мембранным расширительным баком и циркуляционным насосом.

Расширительный сосуд вбирает избыточную воду, когда её объем увеличивается при нагревании. Когда вода остывает и уменьшается в объёме — сосуд восполняет недостаток в системе, предотвращая её разрыв при нагревании энергоносителя.

В открытой системе бак расширения обязательно устанавливают в самой высокой части контура и соединяют, с одной стороны с трубой-стояком, а с другой — с трубой-сливом. Сливная труба страхует бак расширения от переполнения.

В закрытой системе расширительный сосуд можно установить в любой части контура. При нагревании вода поступает в сосуд, а воздух во второй его половине сжимается. В процессе остывания воды давление снижается, а вода под напором сжатого воздуха или другого газа возвращается обратно в сеть.

Контроль нормального давления в системе отопления частного дома и способы его нормализации

Работа системы отопления характеризуется несколькими показателями. Основным из них является текущий температурный режим, который зависит от параметров оборудования и схемы трубопроводов. Но в процессе нагрева и циркуляции воды неизбежно возникает внутреннее давление. От соблюдения нормального значения этого показателя зависят эксплуатационные свойства и целостность всей системы.

Что такое рабочее давление в системе отопления

Давление в системе отопления возникает в результате воздействия нескольких факторов. Оно характеризует воздействие на внутренние стенки элементов (котла, труб, радиаторов) теплоносителя. До момента заполнения водой, давление в трубах будет равно атмосферному – 1 бар. Но как только начинается процесс заливки воды, начинается изменение этого показателя.

Даже при холодном теплоносителе на трубопровод будет оказано давление воды. Это происходит из-за различного расположения элементов системы – при увеличении высоты на 1 метр добавляется 0,1 бар. Такой тип воздействия называется статическим. Он свойственен для открытых систем отопления с естественной циркуляцией. Их конструкция позволяет практически мгновенно стабилизировать возможные отклонения показателя.

Наряду с этим существуют другие причины перепада. Превышение нормального показателя может быть связано со следующими факторами:

  • Естественное расширение объема теплоносителя из-за нагрева.
  • Неправильно подобранные диаметры труб. Выходной патрубок котла должен иметь самый большой размер. Если же это правило не соблюдается, то по мере уменьшения диаметра возрастает давление.
  • Увеличенная мощность циркуляционного насоса либо сбои в его работе. Результатом последних может быть гидроудар.
  • Открытый кран подпитки системы от водоснабжения. Это происходит, если давление в трубах водоснабжения превышает показатель в отоплении.

Причиной спада номинального показателя давления может быть только протечка. В некоторых случаях это микротрещина на трубе или чаще всего – на теплообменнике котла.

Нормальные показатели давления

Для автономных систем отопления не существует норм давления. Эта величина рассчитывается в зависимости от параметров оборудования и характеристик труб. При этом необходимо следовать правилу, что нормальный показатель давления в отоплении должен соответствовать минимальному значению самого «слабого» элемента.

Следующим фактором является обязательная разница между давлением в прямой и обратной трубах котла. Оно должно составлять 0,3-0,5 атм. Это является одним из механизмов поддержания нормальной циркуляции теплоносителя.

Способы его контроля и стабилизации

Для визуального контроля давления устанавливаются специальные приборы – манометры.

Практически все современные котлы отопления комплектуются этим прибором. Но, помимо этого, необходим монтаж дополнительных точек измерения. Они должны располагаться на следующих участках трубопровода:

  • Входной и выходной трубе отопительного прибора.
  • Самой высокой и низкой точках системы.
  • В местах разветвления магистрали – тройники, трехходовые (двухходовые) клапаны, коллекторах.

Однако они смогут показать критические изменения, но никак не повлияют на сложившуюся ситуацию. Поэтому дополнительно монтируют приборы стабилизации.

Способы нормализации

По умолчанию каждая закрытая система отопления с принудительной циркуляцией должна быть укомплектована расширительным баком. Это стальная герметичная конструкция, разделенная на 2 камеры (подробнее о выборе бака читайте тут).

Одна из них подключена к магистрали, а вторая наполнена воздухом. В качестве перегородки между ними установлена резиновая мембрана. Показатель давления в верхней камере равен нормальному. Если происходит расширение воды из-за нагрева и рост давления в трубах, мембрана смещается в сторону воздушной камеры, тем самым компенсируя избыток.

Более действенным способом стабилизации является монтаж группы безопасности, которая включает в себя манометр, воздухоотводчик и предохранительный клапан.

Каждый из них выполняет свою функцию:

  1. Манометр указывает текущее давление.
  2. Воздухоотводчик предназначен для профилактики возникновения воздушных пробок.
  3. Предохранительный клапан срабатывает при достижении максимального значения давления. С помощью пружинного механизма поднимается шток и избыток воды удаляется из магистрали. Это происходит до момента стабилизации давления.

Предохранительный клапан может устанавливаться отдельно на «проблемных» участках отопления. Важно предусмотреть механизм вывода избыточного объема теплоносителя в систему канализации или в накопительную емкость.

Все вышерассмотренные варианты стабилизации давления применяются для отопления частного дома. Помимо них существуют дорогие автоматические системы, которые могут полностью контролировать все параметры системы – температура, давление, своевременное добавление воды и т.д. Но их покупка не всегда целесообразна из-за высокой стоимости.

Какое давление должно быть в закрытой системе отопления

Работа водяных сетей теплоснабжения характеризуется двумя основными параметрами – температурой и расходом теплоносителя. Но есть и третья величина, нередко привлекающая внимание жителей многоквартирных и частных домов, — давление в системе отопления. Главный вопрос – каким оно должно быть для нормального функционирования всех отопительных приборов – радиаторов, теплых полов и так далее. Поскольку однозначного ответа не существует, мы решили разъяснить суть проблемы в рамках данной публикации.

Читать еще:  Газовые горелки для котлов отопления бытовые

Ознакомительная информация по теме

Первым делом предлагаем рассмотреть, зачем создавать в трубопроводах избыточное давление (выше атмосферного) и в чем оно измеряется. Начнем с конца: величину напора воды в закрытой системе отопления принято отображать в таких единицах:

  • 1 Бар = 10 м водного столба;
  • 1 МПа равняется 10 Бар или 100 м вод. ст.;
  • 1 кгс/см² – то же, что и 1 техническая атмосфера (Атм.) = 0.98 Бар.

Для справки. Килограмм-сила на см² — размерность, часто используемая во времена СССР. На данный момент давление принято измерять в более удобных метрических единицах – МПа или Bar.

Далее, представьте себе трехэтажный коттедж с высотой потолков 3 м, который необходимо обогревать в зимний период. Для этого на обоих этажах выполняется установка батарей, подключенных к общему стояку, идущему от котла, что и показано на схеме. Реальное давление в получившейся закрытой системе отопления сложится из трех составляющих:

  1. Столб воды в трубопроводе давит с силой, равной его высоте. В нашем примере это 6 м или 0.6 Бар (0.06 МПа).
  2. Напор, создаваемый циркуляционным насосом. Он заставляет теплоноситель двигаться с нужной скоростью и преодолевать сопротивление трех сил: тяжести, трения жидкости о стенки труб и препятствия в виде арматуры и фитингов (сужений, тройников, поворотов и тому подобное).
  3. Дополнительный напор, возникающий от теплового расширения жидкости. Практика показывает, что холодная вода с температурой 10 °С после нагрева до 100 °С прибавляет около 5% от первоначального объема.

Примечание. Статическое давление столба жидкости изменяется в зависимости от места измерения. При отключенном насосе манометр в нижней точке системы покажет максимальное значение – 0.6 Бар, а в верхней – ноль.

Очень важный момент. Чтобы подать в помещения требуемое количество тепла, необходимо обеспечить нужную температуру воды и ее расход – два основных параметра работы водяного отопления. Возникающий при этом напор – лишь следствие работы системы, а не причина. Теоретически, он может быть каким угодно, лишь бы выдержали радиаторы и котельная установка.

Отсюда возникает понятие, что такое рабочее давление в системе отопления: это максимально допустимое значение, прописанное в технической документации оборудования – котла или батарей. Нормативные документы требуют, чтобы в частных домах оно не превышало 0.3 МПа, хотя некоторые дешевые агрегаты не способны выдержать и 0.2 МПа.

Зачем поднимать давление

Напор в подающей магистрали выше, чем в обратной линии. Этот перепад характеризует эффективность работы отопления следующим образом:

  1. Небольшой перепад между подачей и обраткой дает понять, что теплоноситель успешно преодолевает все сопротивления и отдает расчетное количество энергии помещениям.
  2. Повышенный перепад давления указывает на увеличенное сопротивление участка, снижение скорости течения и чрезмерное охлаждение. То есть, наблюдается недостаточный расход воды и теплоотдача в комнаты.

Для справки. Согласно нормативам, оптимальная разность напора в подающем и обратном трубопроводе должна лежать в пределах 0.05—0.1 Bar, максимум – 0.2 Bar. Если показания 2 манометров, установленных на магистрали, отличаются больше, то система спроектирована неправильно либо нуждается в ремонте (промывке).

Чтобы избежать высокого перепада на длинных ветвях теплоснабжения с большим количеством батарей, оснащенных термостатическими вентилями, в начале магистрали устанавливается автоматический регулятор расхода, как показано на схеме.

Итак, избыточное давление в закрытой отопительной сети создается по таким причинам:

  • для обеспечения принудительного движения теплоносителя с нужной скоростью и расходом;
  • чтобы контролировать состояние системы по манометру и вовремя ее подпитывать либо ремонтировать;
  • теплоноситель под давлением разогревается быстрее, а в случае аварийного перегрева закипает при более высокой температуре.

Нас интересует пункт второй списка – показания манометра как характеристика исправности и работоспособности системы отопления. Именно они интересуют домовладельцев и хозяев квартир, занимающихся самостоятельным обслуживанием домашних коммуникаций и оборудования.

Напор в трубах многоквартирных домов

Из содержания предыдущих разделов становится понятно, что величина набора в трубопроводах центрального отопления высотных домов зависит от этажа, на котором расположена квартира. Ситуация следующая: если жильцы первых двух этажей могут приблизительно ориентироваться по манометру, установленному в подвальном тепловом пункте, то реальное давление в остальных жилищах остается неизвестным, поскольку оно падает с каждым метром подъема воды.

Примечание. В новостройках с поквартирной разводкой отопления от общего стояка, где оборудованы поэтажные тепловые пункты, можно контролировать давление теплоносителя на входе в каждую квартиру.

Более того, знание величины напора в централизованной сети не несет практической пользы, поскольку хозяин не может на него повлиять. Хотя некоторые рассуждают так: если давление в магистрали упало, значит, тепла поступает меньше, что является ошибкой. Простой пример: перекройте в подвале кран обратной линии и вы увидите скачок стрелки манометра, но при этом движение воды остановится и подача тепловой энергии прекратится.

Так выглядит тепловой пункт на подъезд

Теперь конкретно о цифрах. Диаметры сетей теплоснабжения и мощность подающих от котельной насосов рассчитывается так, чтобы обеспечить подъем нужного количества теплоносителя вплоть до последнего этажа. Это значит, что на входе в многоэтажный дом рабочее давление в системе отопления составит:

  • в старых пятиэтажках, где по сей день встречаются чугунные радиаторы, — не более 7 Бар;
  • в девятиэтажных зданиях советской постройки минимальный показатель составляет 5 Bar, а максимальный зависит от близости котельной с насосами, но не выше 10 Bar;
  • в высотках – не более 15 Бар.

Для справки. Минимум 1 раз в году трубопроводы и отопительные приборы должны подвергаться испытаниям под напором, на 25% больше рабочего. Но в реальной жизни коммунальщики не рискуют проверять домовые системы и ограничиваются испытаниями наружных сетей теплоснабжения.

Представленная информация несет пользу только в плане выбора новых радиаторов и полимерных труб. Понятно, что в зданиях повышенной этажности не следует монтировать чугунные и стальные панельные батареи, рассчитанные максимум на 1 МПа, о чем подробно рассказывается в нашем руководстве по выбору и на видео от эксперта:

Каким должно быть давление в системе отопления частного дома

Начинающие специалисты в проектировании и монтаже гидравлических систем отопления задаются вопросом: почему так важно поддерживать в контуре избыточное давление, и какими способами этого можно добиться. Приглашаем узнать ответы на популярные вопросы по этой теме в нашем обзоре по закрытым системам отопления.

Для чего необходимо избыточное давление

Представим себе систему отопления с открытым расширительным баком. В верхней её части теплоноситель находится под давлением около 100 кПа или 10,2 м водного столба. В отличие от верхней границы наполнения, находящейся под нормальным атмосферным давлением, в нижней части теплоноситель сдавлен ещё сильнее, разница как раз равна перепаду высоты и выражается в метрах водяного столба. Свои коррективы могут вносить как изменения атмосферного давления и высота над уровнем моря, так и плотность теплоносителя. Однако на практике столь малыми погрешностями пренебрегают.

В нормальном режиме работы такой системы происходит нагрев значительного объёма воды внутри теплообменника котла. Нагрев сопровождается расширением, из-за чего порция воды с более высокой температурой оказывает дополнительное давление на соседний объём теплоносителя. При этом жидкость с меньшей плотностью устремляется вверх: сила давления нагретого теплоносителя суммируется с давлением атмосферы и внутренним давлением системы, что позволяет проталкивать теплоноситель по замкнутому контуру. Чем выше скорость движения теплоносителя, тем сильнее выражен конвекционный эффект и наоборот.

Что же происходит в так называемых закрытых системах отопления? В них теплоноситель изолирован от атмосферы, вследствие чего на верхней границе наполнения давление практически нулевое, а в самой нижней точке — равное фактической высоте столба жидкости. Повышение давления вследствие расширения воды не всегда позволяет преодолеть гидродинамическое сопротивление системы, ведь при расширении вода продавливается в обоих направлениях, её расширение вниз не компенсируется дополнительным давлением.

Для любого теплоносителя свойственно увеличение объёма в ходе нагрева. В закрытой системе отопления это однозначно приводит к повышению давления

Читать еще:  Как сделать дешевое отопление в частном доме

Запустить такую систему удаётся только при условии быстрого нагрева большого количества теплоносителя, что невозможно в современных системах отопления, характеризующихся малым водоизмещением и условным проходом труб. Таким образом избыточное давление в системе служит своего рода заменой атмосферному, существенно облегчая естественную конвекцию и работу устройств принудительной циркуляции.

Конечно, давление в системе отопления не обязательно должно быть эквивалентным в разных её точках. В теплообменнике и на возвратном патрубке котла регистрируются наиболее высокие показатели, чуть меньшее давление можно зафиксировать на входе циркуляционного насоса и самое маленькое — на наиболее удалённом и высоком участке подающей магистрали. Одна из главных задач инженера-теплотехника заключается в обеспечении избыточного давления внутри системы отопления и слежении, чтобы в различных её узлах соблюдался перепад, вписывающийся в установленные нормы.

Правила построения закрытых контуров

Для гидравлических систем открытого типа вопрос регулировки давления неактуален: попросту не существует адекватных способов это сделать. В свою очередь закрытые отопительные системы могут настраиваться более гибко, в том числе и в отношении давления теплоносителя. Однако прежде нужно обеспечить систему измерительными приборами — манометрами, которые устанавливаются через трехходовые краны в следующих точках:

  • в коллекторе группы безопасности;
  • на разветвляющих и собирающих коллекторах;
  • непосредственно возле расширительного бака;
  • на смесительно-расходных устройствах;
  • на выходе циркуляционных насосов;
  • у фильтра-грязевика (для контроля засоренности).

Не каждая позиция безусловно обязательна, многое зависит от мощности, сложности и степени автоматизации системы. Довольно часто обвязку котельной компонуют таким образом, чтобы важные с точки зрения контроля части сходились в одном узле, где и устанавливают измерительный прибор. Так, один манометр на входе насоса может также служить и для контроля за состоянием фильтра.

Зачем нужно отслеживать давление в разных точках? Причина проста: давление в системе отопления — собирательный термин, который сам по себе может свидетельствовать только о герметичности системы. В понятие рабочего входят давление статическое, образуемое воздействием силы тяжести на теплоноситель, и динамическое — колебания, сопровождающие смену режимов работы системы и появляющиеся на участках с разным гидравлическим сопротивлением. Так, давление может существенно изменяться при:

  • нагреве теплоносителя;
  • нарушении циркуляции;
  • включении подпитки;
  • засорении трубопроводов;
  • появлении воздушных пробок.

Именно установка контрольных манометров в разных точках контура позволяет быстро и точно определить причину сбоев и приступить к их устранению. Однако прежде чем рассмотреть этот вопрос, следует изучить: какие существуют устройства для поддержания рабочего давления на нужном уровне.

Выбор и установка расширительного бака

Основным способом поддерживать стабильное давление в системе отопления является установка расширительного бака. Это герметичный непроточный сосуд, внутри которого установлена груша, наполненная воздухом под определённым давлением. Поскольку воздух может сжиматься, такой демпфер способствует сглаживанию колебаний динамического давления.

1 — состояние системы отопления перед наполнением теплоносителем; 2 — нормальный режим работы системы отопления; 3 — избыточное давление как результат перегрева теплоносителя

Чтобы расширительный бак работал как положено, его объём должен быть достаточно высоким. Также следует учитывать рабочее расчётное и предельное давление в системе, которое определяется паспортными данными котла. Так, указанный минимум в 0,3–0,5 бар необходим для стабильной работы теплового узла, в то время как предел порядка 1,2–1,5 бар ограничивает разрушительное действие давления на теплообменник. Указанные величины взяты с примера большинства бытовых котлов мощностью до 15 кВт, для более производительных котлов действуют более высокие значения. Определить рабочее давлением системы можно в процессе проведения гидравлического расчёта, искомое значение зависит от гидродинамического сопротивления труб, нагревательных приборов и арматуры.

Объём бачка определяется водоизмещением системы, тепловым расширением теплоносителя и предельным давлением. В первом приближении вместимость бачка должна составлять порядка 0,07–0,1 объёма теплоносителя. Более точное значение находится по формуле (Vт * β) / К, то есть произведением полного объёма теплоносителя на коэффициент его расширения, делённым на рабочий коэффициент бачка. Последний определяется разницей между предельным и рабочим давлением, разделённой на предельное давление, к которому добавлена единица: (Р max — P раб)/(Р max + 1). При этом рабочее давление измеряется в верхней точке системы (на группе безопасности) и должно быть близким к атмосферному при высоте водяного столба до 4–5 м.

Не имеет практической разницы место установки закрытого расширительного бака. Чтобы гарантировать эффективную работу устройства при различных режимах использования теплосети, бак устанавливают в зону наивысшего статического давления, то есть в самой низкой точке системы, в удобном для обслуживания месте. Бачок врезается через тройник в магистральный возвратный трубопровод, подключение проводится через запорный шаровый кран.

Автоматическая подпитка системы

Второй узел, обеспечивающий поддержание избыточного давления в системе — устройство автоматической подпитки. Безусловно, подкачивать воду в систему можно и вручную, но это неудобно делать при больших объёмах утечки. Например, если в системе присутствует множество фитингов или есть бреши, через которые регулярно просачиваются микроскопические дозы теплоносителя. Также автоматическая подпитка практически незаменима для закрытых систем со специальным теплоносителем — без нагнетающего насоса попросту не удастся обеспечить достаточно высокого давления.

Первый тип устройств автоматической подпитки работает по принципу группы компрессорной автоматики. Реле высокого и низкого давления включают и выключают подпитку если давление в системе ниже или, соответственно, выше установленного порога. Такие устройства наиболее просты и дешевы, но обладают главным недостатком — они не учитывают температуру жидкости и степень её расширения.

Скажем, во время работы системы давление падает на 20–30% ниже рабочего, но при этом не достигает минимального порога, на которое настроено реле. В этом нет ничего удивительного, ведь калибровка реле происходит в холодном состоянии системы. Другой частный случай: при срабатывании реле включается подпитка, добавляя в систему порцию холодной, то есть ещё не расширившейся жидкости. Если расширительный бак имеет недостаточную вместимость, в итоге расширение теплоносителя приведёт к срабатыванию предохранительного клапана, часть теплоносителя будет сброшена, давление снова упадёт, снова включится подпитка и далее по кругу.

Описанный нюанс имеет значение для систем отопления, в которых содержится свыше 300 литров воды. Оптимально в таких случаях использовать цифровые дозаторы подпитки, которыми комплектуется большинство продвинутой котловой техники. Контроллер сделает необходимые поправки и добавит в систему строго определённое количество теплоносителя с учётом его температуры и способности к расширению. Как и обычные механические клапаны подпитки, электронный дозатор лучше подключать к подающей магистрали сразу после врезки в неё трубки-байпаса, чтобы избежать температурного шока теплоомбенника. На входной патрубок для теплоносителя рекомендуется установка грязевого или картриджного фильтра, узел инжекции подключается через шаровый кран.

Настройка и устранение неисправностей

Поддерживать давление в системе отопления невозможно без соблюдения правил её заполнения. Делать это нужно при минимальном напоре и с открытыми клапанами для стравливания воздуха в радиаторной сети. Петли тёплого пола заполняют поочередно, иначе из-за разницы в длине непременно происходит вымещение воздуха в более длинные змеевики. После того, как система наполнена, её опрессовывают двукратным рабочим давлением и следят за показаниями манометров в течение определённого времени. Обычно для опрессовки достаточно давления системы водоснабжения, в ином случае приходится пользоваться ручным плунжерным гидронасосом. После проверки давление снижают до минимального, система нагревается до максимальной рабочей температуры, по завершении прогрева всего объёма теплоносителя измеряется давление: оно должно быть меньше предельного на 20–30%.

Снижение давления со временем — привычное дело для систем, заправленных свежей водой. Из неё выделяется растворенный кислород, соответственно со временем общий объём теплоносителя снижается. Нужно просто периодически подпитывать систему, пока эффект не исчезнет сам по себе. Повышение давление — явный признак неправильного расчёта расширительного бачка, его объём нужно увеличить. Небольшие перепады в пределах 10–15% рабочего давления считается вполне нормальным, это связано с линейным расширением труб. Если же скачки давления при нагревании и остывании системы выходят за пределы 30% от номинала, это свидетельствует либо о порче мембраны в бачке, либо о наличии в системе воздушных пробок.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector