Давление в трубах отопления в частном доме
Santeh-nik.ru

Инженерные системы

Давление в трубах отопления в частном доме

Каким должно быть давление в системе отопления, как поднять или снизить

Системы центрального отопления многоэтажных коммунальных зданий и индивидуальных жилых домов имеют не только существенные конструктивные различия, но разные физические характеристики используемого теплоносителя. При проектировании внутридомовых теплосетей основным расчетным критерием является давление в системе отопления, параметры которого оказывают существенное влияние на корректность функционирования всего обогрева.

В индивидуальных жилых домах для обогревания используются автономные системы, в состав которых входит различное оборудование, при самостоятельном заполнении контура тепловым носителем важно выдержать правильные параметры напора. Контроль и регулировка давления в заданных рамках при эксплуатации отопительной системы обеспечит долговечность ее работы, оптимизирует расход тепловых ресурсов, повысит КПД теплообменных приборов.

Рис. 1 Отопительное оборудование в доме – внешний вид

Какое нужно давление в системе отопления

Чтобы тепловой носитель двигался по трубам, а котел мог работать, в любой отопительной системе необходимо поддержание определенного напора.

Основным прибором, которым контролируют давление теплоносителя в системе отопления, служит манометр, регулярная проверка его показаний сообщает потребителю весьма полезную информацию. К примеру, снижение давления сигнализирует об утечке (нарушение герметичности трубопровода), обнаружить которую иным способом, кроме визуального, невозможно. Повышение показаний манометра может свидетельствовать о перегреве теплоносителя, засорении проходных каналов различного вида отложениями.

Чтобы исключить ошибочную реакцию на показании манометра, полезно знать значения рабочего (номинального), динамического (допустимые пределы отклонений от рабочего), статического и максимального давлений.

Рис. 2 Схема отопления частного жилого дома с радиаторными теплообменниками и подогреваемыми полами

Классификация давлений

Многие пользователи задают вопрос, зачем давление в системе отопления, ответом на который является следующие соображения.

Устанавливаемое в индивидуальных домах отопительное оборудование устроено таким образом, что котел включается при определенной величине давления, указанной в его паспортных данных, стандартным считается показатель не менее 0,5 бара. Поэтому поддержание данного напора – основная задача пользователя, хотя на практике для корректной работы всей системы требуется большая величина.

При эксплуатации отопительной системы пользователю приходится сталкиваться с определениями следующих типов давлений:

  • Максимальное давление в системе отопления указывает на предельно допустимый порог, который нельзя превышать по причине поломки оборудования, прорыва трубопровода, повреждения котла.
  • Рабочее давление в системе отопления частного дома или номинальное – указывает значение, при котором она функционирует в течение всего отопительного периода.
  • Опрессовочное – давление, которым проверяют трубопровод отопления после его монтажа или периодически в процессе эксплуатации, согласно нормативам, оптимальной считается величина в 1,5 раза превосходящая рабочее.
  • Статическое давление в системе отопления соответствует значению при неработающем котле, отключенном циркуляционном насосе и холодном тепловом носителе. Данная величина соответствует измеренным манометром показаниям после заполнения контура водой.
  • Динамическое – равно величине колебаний давления при эксплуатации системы, зависит от температуры нагревания теплоносителя, режима работы циркуляционного электронасоса (переключения скоростей вращения вала).

Рис. 3 Основные узлы замкнутой системы

Индивидуального дома

Все системы обогрева частных домов условно можно разделить на открытого (гравитационные) и закрытого типа. В гравитационных расширительная емкость, требующаяся для их нормального функционирования, расположена в высшей точке трубопровода. При этом давление в трубах отопления создается за счет водного столба, высота которого измеряется от нижней точки обратки до поверхности воды в накопительном баке. Напор в отопительной системе открытого типа соответствует высоте водяного столба в метрах (при переводе в общепринятые единицы 10 метров приравнивают к одному бару или одной атмосфере).

Так как отопительная система с открытым контуром может эффективно работать при этажности домов не выше трех, расстояние от подвала, где обычно находится котел, до бака на чердаке в среднем равно 10 м, и общепринятое давление в системе отопления открытого типа считают равным 1 бару.

В системах закрытого типа герметичный мембранный бачок устанавливают в любом удобном месте (обычно недалеко от котла) и тепловой носитель не контактирует с атмосферным воздухом. В линии движение теплоносителя осуществляется при помощи циркуляционного электронасоса – это позволяет отапливать многоэтажки и использовать помимо радиаторных контуры теплых полов.

Давление в закрытой системе отопления частного дома принято удерживать в диапазоне 1 – 1,5 бара (показатель увеличивается при большой длине отопительной магистрали).

Если в контуре закрытого типа работает один циркуляционный электронасос, проталкивающий рабочее тело по трубопроводу, то в многоконтурной системе с теплыми полами диапазон 1 – 1,5 бара недостаточен для ее нормального функционирования. Чтобы не превышать данные показатели, трубопровод теплых полов подключают к коллекторному узлу, имеющему дополнительный встроенный насос, отвечающий за поддержание нужного напора в половом нагревательном контуре.

Рис. 4 Схема с открытым расширительным баком

Многоэтажных домов

Жилец многоэтажного дома никак не может оказывать влияние на давление в центральной системе отопления, за поддержание которого отвечают коммунальщики. Однако в некоторых ситуациях (к примеру, при замене старых радиаторных теплообменников на новые или незаконной врезке) потребителю полезно знать, какое давление в системе отопления многоэтажного дома.

Как известно, показатель давления прямо связан с высотностью здания, если напор слишком низкий, прилагаемого кинетического усилия окажется недостаточно для подъема столба воды на большую высоту, и она перестанет двигаться по трубам. К тому же должен быть определенный запас для преодоления гидросопротивления трубопроводной магистрали и корректной работы сантехнических приборов, бытовой техники.

Общепринятый средний показатель давления в системе отопления многоэтажных домов составляет 6 бар (атмосфер), на обратке его величина ровна 4 – 4,5 бар.

Обычно коммунальные службы делают ощутимый напорный запас и рабочее давление в системе отопления многоквартирного дома в зависимости от высотности составляет:

  • 5 бар для старых пятиэтажных домов;
  • 6 – 7 бар для девятиэтажек;
  • 10 бар для высотных жилых зданий до 16 этажей.

Рис. 5 Схемы разводки теплообменных радиаторов в многоэтажках

Как уменьшить и повысить давление

Установка манометра в систему отопления замкнутого типа позволяет контролировать по показаниям прибора ее состояние, в процессе эксплуатации возникают следующие неполадки:

1. Давление выше нормы, может быть вызвано нижеперечисленными причинами:

  • Чрезмерное повышение температуры теплоносителя, в результате чего он расширяется и оказывает повышенное кинетическое (физическое) воздействие на контур.
  • Забивание проходных каналов трубопровода, оборудования или их ошибочное перекрытие, при этом электронасос работает на условно закрытый вентиль, нагнетая избыточное давление в подающем трубопроводе.
  • Включение циркуляционного насоса на максимальную скорость, если система не рассчитывалась на функционирование в таком режиме, или поломка насоса, приводящая к максимальным оборотам.
  • Протечка крана, если наполнение отопительного контура водой производится из водопроводной магистрали.
  • Завоздушивание теплообменных приборов, котла или трубопровода с образованием воздушной пробки на одном из его участков.

Рис. 6 Современный тепловой пункт многоэтажного дома – внешний вид

2. Низкое давление возникает по следующим причинам:

  • Утечки в трубопроводе, сантехнической арматуре и котловом оборудовании.
  • Повреждение эластичной мембраны компенсационного бачка или стравливание из него воздуха в результате нарушения герметичности ниппеля.
  • Развоздушивание системы, в результате чего ее рабочий объем увеличивается, и количества теплоносителя оказывается недостаточно для ее функционирования с необходимыми рабочими параметрами.
  • Поломка циркуляционного насоса или его функционирование на слишком низкой скорости.
  • Недостаточно высокая температура теплового носителя.

Из вышеизложенного ясно, как создать давление в системе отопления с рабочими параметрами – для этого требуется лишь устранить неисправности, приводящие к его отклонению от номинальных показателей.

Рис. 7 Обвязка твердотопливного отопительного котла марки Траян

Рекомендации по монтажу

Чтобы провести все ремонтные или наладочные процедуры, система отопления под давлением должна быть правильно собрана, основные условия грамотного монтажа:

  • Обязательное присутствие над котлом арматурных устройств группы безопасности, состоящей из манометра, автоматического воздухоотводчика и спускного клапана. Указанные приборы требуются для настройки, развоздушивания и зашиты котла от избыточного давления.
  • Наличие на всех радиаторных теплообменниках кранов Маевского, предназначенных для их развоздушивания, и терморегуляторов.
  • Присутствие воздухоотводчика в высшей точке контура.
  • Наличие байпаса в параллельной ветви с электронасосом, позволяющее производить его снятие с целью ремонта и проведения профилактических работ без слива теплоносителя.
  • Установка циркуляционного электронасоса желательно с тремя скоростями – это позволяет оптимально отрегулировать нужную скорость движения теплового носителя.
  • Также необходимы присутствие фильтров грубой очистки и периодические промывка контура. Это позволяет продлить срок службы всех узлов системы и позволит избежать многих неприятностей, связанных с забиванием каналов и фитингов сантехнической арматуры солевыми отложениями и прочей грязью.

Рис. 8 Группа безопасности котлового оборудования – пример монтажа и внешний вид

Поддерживать номинальное давление в системе отопления закрытого типа – одно из важных условий ее нормального функционирования, для контроля за показаниями в контуре имеется манометр. Любые отклонения от номинальных значений за пределы рабочего диапазона означают какие-либо неисправности, для их устранения существует ряд методов, как поднять давление в системе отопления или наоборот, снизить его показатели.

Показатели давления в системе отопления

Система отопления любого дома – сложная конструкция, правильное функционирование которой определяется множеством параметров. Ее проектирование, установка котла, монтаж трубопровода, соблюдение всех нюансов определяют тот факт, насколько часто она будет доставлять хлопоты своим хозяевам.

Давление в системе отопления многоэтажного или частного жилища – один из самых важных факторов, влияющих на эффективность теплопередачи и надежность оборудования для обогрева. Рассмотрим виды этого показателя, его допустимые значения, выясним, почему оно падает и как устранить причины сбоев.

Зачем нужно давление?

Давление в отопительной системе – процесс воздействия теплоносителя на стенки котла, труб, радиаторов. До того как вода заполнит трубопровод, оно равно атмосферному (1 бар). Этот показатель меняется, как только жидкость начинает заливаться в трубопровод и прогреваться. Теплоноситель расширяется, давление увеличивается до нормального уровня.

Надежное и эффективное функционирование отопительной конструкции зависит от значений давления. Оно обеспечивает ей предельно высокую производительность, гарантирует попадание энергоносителя в трубопровод всех квартир многоэтажного дома. Этот параметр определяет скорость потока воды и, соответственно, интенсивность теплообменного процесса между конструктивными составляющими системы отопления. Поэтому чем выше его показатели, тем больше КПД отопительной системы.

Стабильное давление сокращает уровень теплопотерь, способствует доставке воды почти с той же температурой, которую она получает при нагреве в отопительных приборах.

Давление бывает нескольких видов:

Читать еще:  Двухтрубная система отопления в одноэтажном частном доме

  • статическое (параметр, зависящий от высоты столба жидкости, находящейся в покое, давление ее на элементы отопительной конструкции, при расчете нужно учитывать, что 10 м дают результат в 1 атмосферу);
  • динамическое (создается циркуляционными насосами, но зависит не только от их характеристик, возникает за счет движения энергоносителя внутри трубопровода, воздействует изнутри на конструктивные элементы);
  • рабочее (складывается из величин первого и второго вида, это уровень нормальной и безаварийной работы всех конструктивных элементов).

Какие показатели считаются нормальными?

Норматив для автономных систем частных домов – 1,5-2 атмосферы. Более этого уже критичный показатель. Давление в системе отопления в 3 атмосферы приведет к аварии: отопительная конструкция может разгерметизироваться, оборудование выйдет из строя.

Многоэтажные строения в нашей стране обогреваются по закрытой схеме и принудительной подаче энергоносителя. Если условия эксплуатации системы идеальны, то давление в ней около 8-9 атмосфер. Но в старых слабых домах могут быть потери давления, что приводит к его снижению до 5 атмосфер.

Расширительные баки поддерживают напор, не позволяют ему сильно увеличиваться. Их работа начинается при давлении в 2 атмосферы.

Баки отбирают излишки жидкости из трубопровода, за счет этого нормализуется давление. Если объема этих емкостей не хватает, то оно поднимается до 3 атмосфер. Для снижения этого критичного порога используются специальные клапаны.

В многоэтажном доме устанавливают регуляторы давления на нижних уровнях и насосное оборудование на верхних (для увеличения напора).

Проверка герметичности

Чтобы отопление было надежным, после установки его проверяют на герметичность (испытывают давлением).

Провести это можно сразу на всей конструкции или ее отдельных элементах. Если проводится частичное испытание давлением, то после его окончания нужно проверить всю систему в целом на наличие протечек.
Вне зависимости от того, какая система отопления установлена (открытая или закрытая), последовательность работ будет практически одинаковой.

Подготовка

Пробным считается давление, в 1,5 раза превышающее рабочее. Но этого недостаточно, чтобы полностью обнаружить утечку теплоносителя. Трубы и муфты могут выдержать до 25 атмосфер, поэтому и проверку системы отопления лучше проводить под таким давлением.

Соответствующие показатели создают ручным насосом. Воздуха в трубах быть не должно: даже малое его количество исказит показатели герметичности трубопровода.

Наивысшее давление будет в самом низком месте системы, там устанавливают монометр (точность отсчета 0,01 МПа).

1 этап — испытание в холодном виде

В продолжение получаса в заполненной водой системе увеличивают давление до начальных показателей. Делают это два раза, через каждые 10-15 минут. Еще полчаса падение продолжится, но без превышения отметки 0,06 МПа, а по прошествии двух часов – 0,02 МПа.

В конце проверки трубопровод осматривают на наличие протечек.

2 этап — горячая проверка

Первый этап успешно завершен, можно приступать к проверке герметичности в горячем виде. Для этого подключают прибор отопления, чаще всего это котел. Устанавливают максимальные рабочие показатели, они не должны быть больше расчетных значений.

Дома предварительно прогревают не меньше 72 часов. Испытание пройдено, если не обнаружено утечки воды.

Трубопровод из пластика

Пластиковая отопительная система проверяется при одинаковой температуре теплоносителя в трубопроводе и окружения. Изменение этих значений приведет к росту напора, но на самом деле в системе есть утечка воды.
Полчаса давление выдерживают в значении, в полтора раза превышающем нормативное. Если необходимо, его слегка подкачивают.

Через 30 минут резко понижают давление до показаний, равных половине рабочего, и удерживают их полтора часа. Если показатели начали расти, значит, трубы расширяются, конструкция герметична.

Часто мастера при проверке системы несколько раз делают перепад давления, то повышая, то снижая его, чтобы это напоминало обычные, повседневные условия работы. Такой способ поможет выявить негерметичные соединения.

Проверка воздухом

Многоэтажные дома проходят испытание герметичности осенью. Вместо жидкости в таких случаях могут применять воздух. Результаты проверки отличаются небольшой неточностью из-за того, что происходит сначала нагрев воздуха при сжатии, затем его охлаждение, что способствует падению давления. Увеличить этот параметр помогут компрессоры.

Последовательность проверки системы отопления проводят следующим образом:

  1. Конструкцию заполняют воздухом (пробные показатели — 1,5 атмосферы).
  2. Если слышится шипение, значит, есть дефекты, давление снижают до атмосферного и ликвидируют недостатки (для этого используют пенящееся вещество, его наносят на места соединений).
  3. Трубопровод опять заполняют воздухом (давление – 1 атмосфера), держат 5 минут.

Если перепад давления не превысил 0,1 атмосферу, то система отопления полностью герметична.

Причины падения показателей

Часто у потребителей возникает вопрос, почему падает давление в отопительных системах закрытого и открытого типа. Причин этих сбоев две: утечка теплоносителя и/или поломка элементов в отопительном приборе (котле).

Утечка теплоносителя

В системе открытого типа поднять давление поможет тест на герметичность соединений. Необходимо обратить внимание на все пятна сомнительного происхождения (они могли остаться от испарившейся жидкости), капли воды, лужицы, на места стыков радиаторов (ржавые отметины – показатель протечек). В случае обнаружения убрать дефекты. Но в частном жилище трубы чаще всего не из стали, поэтому увидеть следы протечек, тем более, если вода успела испариться, практически невозможно. Это повод обратиться за помощью к специалистам.

Если в доме установлен скрытый трубопровод, то перепад давления в котле также причина вызвать мастера: он сольет воду, закачает в систему воздух для выявления протечки и ликвидирует недостаток.

Сбой в работе котла

Давление падает из-за повреждений в котле? Необходимо обратиться за помощью к специалистам. Только они смогут выявить причину, повлекшую перепад давления в трубопроводе, привести оборудование в норму.

Падение параметров давления в котле может быть вызвано появлением микротрещин в теплообменнике или его разрушением, скоплением накипи, повреждением расширительного бачка. Каждая проблема решается по-разному: например, снизить уровень жесткости воды и, соответственно, образование накипи, помогут специальные добавки, трещинки в теплообменнике запаивают. Какая бы причина сбоя ни была, определить, из-за чего падает давление, может лишь инженер, имеющий соответствующую квалификацию.

После запуска у системы отопления проходит адаптация. Еще какое-то время давление продолжит свое падение из-за растворенного в теплоносителе воздуха. Удалить его можно путем доведения давления до нормативных значений, подпитывая систему. Потом воздух выйдет сам и перепад исчезнет.

Нормальное давление в системе отопления – признак ее безопасной и качественной работы.

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

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.

Читать еще:  Варианты двухтрубной системы отопления частного дома

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.

Давление в системе отопления в частном доме – значение и расчет

Значение давления в системе отопления частного дома

В системе отопления одним из самых важных показателей является именно давление. Оно влияет на качество работы оборудования и определяет, насколько эффективна теплопередача.

Только в том случае, если показатели силы, с которой давит вода, соответствуют норме, можно говорить о качественной работе теплосети. Скорость воды зависит от уровня давления. Чем оно выше, тем быстрее движется поток, и, соответственно, эффективнее теплопередача. Высокий показатель гарантирует доставку воды во все помещения с минимальными потерями температуры.

Если напор будет недостаточно сильный, нагретая в котле вода будет слишком медленно перемещаться по элементам отопительной системы, что приведет к поступлению ее в жилые помещения с температурой намного ниже, чем на выходе из котла. Низкое давление приводит к значительным теплопотерям.

Давление в теплосети бывает двух видов, статическое и динамическое. В первом случае речь идет о силе, с которой столб воды, находящейся в состоянии покоя, давит на котел, трубопровод и радиатор. Зависит этот показатель от высоты. С каждыми 10 метрами он увеличивается на 1 Атм. Под динамическим давлением подразумевается сила, прилагаемая к элементам системы жидкостью, которая движется.

Сумма показателей статического и динамического давления определяет, насколько эффективна система, и носит название рабочего давления.

Как температура носителя влияет на давление

Общеизвестно, что в соответствии с законами физики вещество при нагреве расширяется. Соответственно, при повышении температуры теплоносителя, находящегося в замкнутом пространстве теплосети, увеличивается сила, с которой жидкость давит на ее элементы.

После установки оборудования в систему закачивается жидкость. Так как она холодная, давление минимальное. Путем изменения температуры теплоносителя корригируется давление в сети.

Норма

Для автономной отопительной системы частного дома нормальным считается давление от 0,7 до двух атмосфер.

Конкретная величина рассчитывается еще при проектировании в зависимости от характеристик оборудования, особенностей теплосети, количества этажей. Показатель выше двух атмосфер считается критическим. Если давление достигнет трех атмосфер, произойдет авария. Соединения станут негерметичными, система выйдет из строя.

Причины роста и падения в системе

Перепады давления сигнализируют о проблемах в теплосети.

Если напор снизился, проверить причину можно следующим способом. Нужно остановить насос и проверить, достаточен ли напор статичной жидкости. Если он не упал, значит, проблема в насосах, которые недостаточно сильно толкают теплоноситель.

В том случае, если статическое давление тоже падает, скорее всего, в трубах или котле возникла утечка. В котле могли возникнуть микротрещины.

Их необходимо запаять. Накипь и поломка расширительного бачка также могут вызвать падение напора. Предотвратить образование накипи можно при помощи специальных добавок. Определить место, где нарушилась герметичность, можно путем поочередного отключения элементов теплосети. Если напор нормализуется, значит, утечка именно в отключенной зоне. Внимательный осмотр системы также может помочь выявить место разгерметизации.

Наличие пятен, капель, луж, ржавчины говорят об утечках воды. Чаще всего такого рода проблемы возникают в местах соединения элементов оборудования. Если трубы не стальные, найти следы на месте, где просочилась вода, очень сложно. В этом случае, а также если трубы скрытые, лучше обратиться к специалисту. Он спустит жидкость, при помощи воздуха обнаружит утечку и устранит проблему.

Читать еще:  Однотрубная система отопления частного дома диаметр труб

Увеличение давления случается реже и является, как правило, следствием остановки движения теплоносителя. В трех случаях из четырех проблема в регуляторе. Он с целью снизить температуру носителя может закрыть клапаны, прекратив его подачу. Еще одна возможная причина – ошибочная непрерывная подпитка. Такая неисправность может быть как автоматической, так и вызванной чьим-то небрежным вмешательством.

При нормальной работе техники повышение напора может быть вызвано перекрытием задвижки или крана. Причиной увеличения напора теплоносителя может быть также воздушная пробка, закупоривание фильтра или грязевика.

Следует также контролировать изменение разницы напора жидкости между подающей и обратной трубами. Если эта разница возросла, значит, замедлилась циркуляция теплоносителя. И в этом случае возможной причиной может быть воздушная пробка.

Как исправить ситуацию

При обнаружении повышения или снижения напора жидкости, прежде всего, необходимо определить, выходят ли отклонения за границы нормы. Если стрелка на манометре находится в зеленой зоне, все в порядке, в белой зоне – давление занижено, а в красной – завышено. Большинство отклонений можно устранить самостоятельно.

Система оснащена двумя клапанами. Один служит для нагнетания теплоносителя, то есть повышения напора, а второй имеет обратное действие и нужен для стравливания жидкости. Прежде всего, стоит воспользоваться одним из этих клапанов в зависимости от типа проблемы. При этом если нужно уменьшить напор теплоносителя, понадобится емкость, в которую будет сливаться лишняя вода.

Для нормализации напора жидкости в каждой закрытой теплосети должен устанавливаться расширительный бак. Это непроницаемая конструкция из стали, состоящая из двух емкостей, одна из которых подключена к системе отопления, а вторая содержит воздух. Разделяет камеры между собой резиновая мембрана, которая при повышении напора смещается в сторону емкости с воздухом, уменьшая тем самым натиск воды.

Более эффективно бороться с перепадами давления можно, если установить предохранительный клапан, воздухоотводчик и манометр. Выполняя каждый свою функцию, эти приборы совместно дают гарантию надежной работы системы.

Предохранительный клапан при достижении предельных показателей напора воды удаляет из системы ее излишки, направляя их в канализацию или специальный резервуар.

Кроме выше перечисленных методов стабилизации теплосети, существуют приборы, которые полностью автоматизируют контроль и настройку всех параметров системы. Но они имеют высокую стоимость, что делает целесообразность их покупки для установки в частном доме сомнительной.

Расчет – пример

Отклонения в напоре теплоносителя как в меньшую, так и в большую сторону, могут иметь плачевные последствия. Слишком низкие показатели вызывают кавитацию, то есть кипение воды, поломку насоса. Слишком сильный напор жидкости приводит к разрушению системы.

Чтобы избежать этого, необходимо правильно спроектировать теплосеть, подобрать оборудование и смонтировать. Нужно рассчитать, каким количеством жидкости должна быть заполнена система, чтобы напор был в норме. Этот показатель зависит от мощности котла. 13 литров воды приходится на каждый киловатт мощности.

Расчет для разных котлов.

  • 10 киловатт мощности – 130 литров воды.
  • 16 киловатт – 210 литров.
  • 20 киловатт – 260 литров.

Для расчета системы отопления можно воспользоваться одним из соответствующих онлайн-сервисов или программным обеспечением.

H = R х L х Zr, где

H – необходимый напор,

R – сопротивление прямого участка трубы (для одноэтажного дома – 150 Па/м),

L – общая длина трубопровода,

Zr – поправочный коэффициент на повышение сопротивления (1,3 – при шаровых кранах и стандартных фитингах, 1,7 – при наличии термостатических регуляторов).

Для примера, сделаем расчет напора воды при длине труб 80 метров и обычных шаровых кранах. Формула в этом случае будет выглядеть так.

H = 150 х 80 х 1,3 = 15600 Па.

Эти данные необходимо учитывать при выборе насоса. Поскольку в технической документации напор указывается в метрах водяного столба, нужно произвести перевод полученного показателя. Один метр водяного столба равен 10000 Па.

Рабочее давление в системе отопления в частном доме

Отопительные системы нуждаются в соблюдении определённых технических требований, которые позволяют соответствующему оборудованию не выйти из строя преждевременно, не отслужив положенный ему срок эксплуатации.

Именно с этой целью, при помощи специальных приборов, производят контроль давления в данной системе, и уже исходя из полученных данных, выполняют ряд определённых мер по устранению существующих неполадок, если обнаружены какие-либо сбои в работе.

Одной из возможных технических неисправностей является проблема перепада давления, которая может негативным образом сказаться на качестве работы всей отопительной системы в целом. Поэтому проведение заблаговременных опрессовочных работ, позволяющих определить все слабые места, является главной профилактической мерой, способной подготовить весь комплекс используемого оборудования к новому отопительному сезону.

Разбирая более подробно всю подноготную отопительной системы, можно понять, что полученные показатели играют основную роль во всей отлаженной работе используемого оборудования.

Акцентируя своё внимание непосредственно на самом давлении, можно выделить три основных типа:

  1. Статическое. Принцип его действия заключается в создаваемой силе притяжения. Другими словами, вес воды, создаваемый благодаря давлению на стенки труб, прямо пропорционален той заданной высоте, на которую поднимается циркулирующий внутри поток. Статистические системы отличаются тем, что нагнетатели потока не используют вовсе, а сам теплоноситель функционирует самотёком, циркулируя в трубах и используемых радиаторах. Такой способ открытой системы отопления крайне не экономичен, ввиду необходимости использования труб слишком большого диаметра, поэтому применяется крайне редко, уступая тем самым другим, более практичным методам отопления.
  2. Динамическое. Подобный способ чаще всего применяют именно в многоэтажных домах, хотя в последнее время и в частных домах используют эту систему. Принцип действия заключается в увеличении скорости потока при помощи специальных электрических насосов. Благодаря такому искусственному повышению давления, горячая вода поднимается на определённую высоту, тем самым обеспечивая необходимое отопление труб в холодный период времени.
  3. Рабочее. Характеризуется показателем, который определяет максимальное давление, разрешенное конкретно для данного типа отопительной системы.

Какое давление в системе считается нормой?

Таблица предельного давления

Как такового показателя, определяющего норму, не существует, однако, исходя из всех технических характеристик используемого оборудования, а также исходя из этажности здания, можно выделить определённое числовое значение, которое соответствовало бы нормальной работе всей системы отопления.

В частном доме нормой принято считать показатель равный 1,5-2 атмосферам. Если брать во внимание централизованную теплосеть, то в этом случае показатели нормы будут напрямую зависеть от количества этажей в здании.

В стандартных девятиэтажках показатель находится в диапазоне 5-7 атмосфер, а норма в зданиях с небольшой этажностью составляет 2-4 атмосферы. Для объектов, характеризующихся большой высотой, свыше 9 этажей, норма будет варьироваться в пределах 7-10 атмосфер.

Зависимость давления от температуры теплоносителя

Давление в расширительном баке

Завершающим этапом установки отопительного оборудования в частном доме является закачка соответствующего теплоносителя. При этом, важно создать минимальную отметку значения давления, равную 1,5 атм.

Этот показатель впоследствии будет увеличиваться, исходя из последующего нагрева теплоносителя. Именно температурный показатель в дальнейшем будет влиять на величину отметки в данной системе отопления.

Чтобы довести работу за контролем создаваемого давления до автоматического уровня, следует воспользоваться специальными расширительными баками, которые:

  1. Препятствуют повышенному напору в трубах.
  2. Автоматически задействуются в работу, если показатель достигает отметки в 2 атм.
  3. Устраняют все созданные теплоносителем излишки, удерживая значения показателей в пределах допустимой нормы.
  4. Благодаря наличию специального предохранительного клапана препятствуют увеличению допустимой отметки в трубах, если существующей емкости бака было недостаточно для осуществления отбора всех излишков воды.

Рост и падение

Утечка теплоносителя может стать основной причиной, из-за которой возникает последующее падение всех показателей в сети. В этом случае, особое внимание стоит уделить местам, где выполнялось соединение отдельных деталей оборудования.

Если трубы изношены или уже давно закончился эксплуатационный период, в этом случае возможна и аварийная ситуация прорыва воды.

К основным причинам, которые становятся виновниками падения оптимальной допустимой отметки, относят:

  1. Образование в теплообменнике большого количества налёта и накипи (особенно, если вода в данной местности характеризуется особой жесткостью).
  2. Наличие каких-либо повреждений или микротрещин в используемом оборудовании.
  3. Поломка битермического теплообменника.
  4. Нарушение целостности камеры, являющейся составляющей частью расширительного бачка.

К основным причинам, оказывающим влияние на рост показателей, относят:

  1. Прекращение контурного движения теплоносителя.
  2. Возникновение автоматического сбоя в системе отопления.
  3. Перекрытие клапана теплоносителя.
  4. Возникновение пробки из-за скопления лишнего воздуха.
  5. Загрязнение фильтров.

Если рассматривать каждую ситуацию отдельно, тогда меры по предотвращению поломок должны исходить отдельно из каждого конкретного случая:

  1. Слишком жёсткую воду подвергают смягчению, благодаря использованию специальных добавок.
  2. Все имеющиеся трещины и повреждения на теплообменнике устраняют при помощи пайки или осуществляя замену вышедшего из строя оборудования.
  3. Выполняют последующую заглушку бачка, используя для этого специальное устройство, отвечающее всем необходимым параметрам.

Способы контроля и стабилизации

Для того, чтобы создать визуальный контроль за соблюдением нормальных показателей давления используют специальные устройства – манометры.

Современные системы отопления обычно сразу имеют в своей комплектации данный прибор, однако в дополнение обязательна установка необходимых точек измерения, которые располагаются в следующих местах трубопровода:

  1. Входной трубе оборудования, а также выходной трубе данной сети отопления.
  2. На самом высоком и наиболее низком уровнях отопительной сети.
  3. На участках, характеризующихся разветвлением используемого оборудования (коллекторы, тройники).

Для последующей стабилизации обязательна установка следующего оборудования:

  1. Манометра
  2. Предохранительного клапана
  3. Воздухоотводчика.

Рекомендации:

  1. Если система отопления характеризуется наличием каких-либо проблемных участков, которые могут стать причиной возникновения аварийной ситуации, в этом случае в этих зонах лучше всего дополнительно установить предохранительный клапан. Перед этим, необходимо позаботиться о выведении всех излишек теплоносителя при помощи установки канализационной системы или специальных накопительных емкостей.
  2. Выполнять все измерительные действия необходимо только предварительно опустошив бачок, то есть заранее отключив всё оборудование от системы отопления. Приобретая котёл, в инструкции будет указано оптимальное значение давления. Исходя из этого вам необходимо будет установить показатель в баке в соответствии со всеми требованиями, предъявляемыми к устройству.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector