Как создать давление в системе отопления

Зачем нужно давление в системе отопления

Постоянное рабочее давление в системе отопления должно поддерживаться для обеспечения ее функционирования, заставляя теплоноситель циркулировать по трубам и отдавать энергию через теплообменники. Возникает давление в процессе нагрева воды и характеризуется как величина внутреннего воздействия на элементы отопительной системы (трубы, котлы и радиаторы).

В расчет берется постоянное, недостаточное и избыточное давление. Абсолютное и избыточное давление имеют разницу в 1 Бар (0,1 МПа). Для нормальной работы избыточный уровень давления не должен составлять более 1,5 кг/см 2 .

Важно! Все параметры должны соответствовать требованиям и нормам, записанным в СНиП (строительные нормы и правила). При несоблюдении данных требований могут возникнуть серьезные проблемы, влекущие нарушения работы и целостности тепломагистрали.

Зачем нужно давление и его виды

Какое давление должно быть в системе отопления

При отсутствии давления система просто не будет работать. Чрезмерное давление может привести к аварии, поэтому заранее рассчитывается оптимальные его значения. Значение давления в системе отопления является результатом сложения двух величин:

  • Статическое давление – значение, зависящие от высоты столба воды в отопительной системе. Расчет давления производится с повышением в одну атмосферу на каждые десять метров высоты. На статическое давление значение изменения температуры не влияет, поэтому оно постоянно для теплоносителя независимо от его температуры, являясь следствием гравитационного воздействия.
  • Динамическое – создаваемое насосами для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя в общей сети, а также конвективным течением воды при нагреве. При этом в расчет берутся не только заявленные характеристики насосов, подключенных в общую магистраль. На значение динамической величины влияет работа регулятора отопления, отвечающего за распределение теплоносителя. Также к схеме регулятора часто добавляют систему элеваторов и повышающих насосов.

В расчет берется значение допустимого рабочего напора воды в системе. Максимальный напор рассчитывают согласно СНиПу, исходя из рабочих возможностей оборудования. Уровень допустимого рабочего напора является максимально возможным для всех отопительных элементов, при котором их работа будет безаварийной. В открытых системах работает только статическое давление с естественной циркуляцией, которое сложно поддается регулированию, поэтому мы подробней рассмотрим систему закрытого типа.

Как можно создать давление в системе отопления

Как создать давление в системе отопления

Если рассматривать пример создания давления в отопительной системе закрытого типа, то создать для общего контура расчетное давление будет несложно. Для этого используется три шага:

  1. Опрессовка, которая выполняется путем заполнения контура теплоносителем через перемычку, соединённую с водопроводом. Данный процесс сопровождается нагнетанием давления системы отопления до величин, в 2-3 раза превышающих рабочие показатели. Опрессовка выполняется, чтобы избежать перепадов давления и вытеснения попавшего в магистраль воздуха. При операции должен производиться непрерывный контроль параметров по манометру.
  2. Проверка тепломагистрали на герметичность и наличие течей. Проверка проводится двумя этапами.
    Вначале идет холодный этап – давление в магистрали постепенно повышается (между повышениями интервал времени составляет 15 минут), пока не будет достигнуто минимальное рабочее значение показателей в контуре. По истечении 30 минут начальное давление должно удерживаться с погрешностью не более чем на 0,06 МПа в сторону уменьшения. По истечении двух часов изменения не должны превышать 0,02 МПа.
    Горячий этап проводится после подключения к магистрали рабочего котла. Испытательное давление должно быть установлено на максимальном рабочем уровне. Фиксируемые значения должны оставаться такими же, которые были сделаны согласно первоначальному расчету.
  3. Создание рабочего давления, для чего достаточно после опрессовки сбросить лишний объём теплоносителя через любой вентиль или воздушный клапан (воздушник).

Важно! Испытание на герметичность должно проводиться после трех суток эксплуатации отопительной системы.

Как только все испытания успешно проведены, а нарушения герметичности (если такие имелись) устранены, можно продолжать эксплуатацию системы.

Как можно защитить систему отопления

Рабочее давление в системе отопления

Вне зависимости от вида отопления (статическое или с принудительной циркуляцией), оно должно оборудоваться контрольными приборами. Обязательным контролирующим прибором, позволяющим вести расчет параметров и отслеживать работу системы, является манометр. Врезание данного прибора необходимо в следующих точках:

  • На трубах отопительных приборов (как входной, так и выходной);
  • На самой низкой и самой высокой точках отопительной системы;
  • На каждом разветвлении тепломагистрали: трехходовых клапанах, тройниках и коллекторах.

Магистраль отопления закрытого типа должна быть укомплектована герметичным расширительным баком. В данном бачке (гидроаккумуляторе), согласно конструкции, имеется две камеры с перегородкой в виде резиновой мембраны. Одна из камер должна быть подключена к магистральной сети, вторая наполнена воздухом или инертным газом. Если наблюдается избыток теплоносителя в первой камере, мембрана-перегородка смещается, и бак собирает излишки. При остывании теплоносителя и уменьшении давления в магистрали мембрана позволяет компенсировать недостаток теплоносителя, выдавливая его в систему.

Дополнительно для защиты отопления нужно использовать воздухоотводчик и предохранительный клапан. Эти устройства устраняют следующие проблемы: воздухоотводчик предотвращает возникновение воздушных пробок, а клапан, в случае достижения уровня максимального давления, удаляет лишний теплоноситель из сети.

Совет! В закрытой системе отопления важно не экономить на гидроаккумуляторе. Использование надежного расширительного бака позволит избежать разгерметизации корпусов элементов контура (таких как теплообменник) и соединений на магистрали. При хорошо работающем гидроаккумуляторе можно легко предотвратить повышение рабочего давления до избыточного уровня.

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.

Каким должно быть давление в системе отопления частного дома

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.

Каким должно быть давление в системе отопления частного дома

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.

Каким должно быть давление в системе отопления частного дома

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.

Каким должно быть давление в системе отопления частного дома

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.

Каким должно быть давление в системе 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.

Каким должно быть давление в системе отопления частного дома

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.

Читайте также  Какие лучше ставить батареи отопления в квартире

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.

Каким должно быть давление в системе отопления частного дома

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.

Каким должно быть давление в системе отопления частного дома

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

Каким должно быть давление в системе отопления частного дома

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%.

Каким должно быть давление в системе отопления частного дома

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.

Какое давление должно быть в системе отопления закрытого типа

Перед всеми владельцами частных домов при установке или реконструкции отопительного устройства, встает немаловажный вопрос — какое давление должно быть в системе отопления закрытого типа? От решения полностью зависит степень вырабатываемого тепла, работоспособность трубопровода, исправное состояние котла.

давление в отопительной системе частного дома

Функционирование отопительных устройств характеризуется несколькими особенностями, главным из которых считается температурный уровень, зависящий от технических свойств агрегата, и схемы проведенных труб. На момент обогрева и запуска циркуляции технической воды внутри образовывается давление, показатели которого имеют прямое влияние на функционирующие способности и характеристики системы в целом.

Оптимальное значение для частного дома или коттеджа

Давление в отопительной системе частного дома не должно быть выше предела устойчивости одного из самых слабых составляющих – теплообменника, встроенного в котел. Наиболее выносливые устройства способны выдерживать напор до трех атмосфер. Не стоит путать обозначение с мегапаскалем, поскольку 1 единица атмосферного давления равняется 0,1 МПа.

Элементы, расположенные не в котле, например, радиаторная схема, обладают более высокой степенью прочности и способны выдерживать до 6 атмосфер.

Решение задачи, какое давление в системе отопления частного дома считается правильным, зависит от разновидности устройства.

Состав системы отопления закрытого типа

Состав системы отопления закрытого типа

Стандартный тип устройства – установка с обычной, точнее естественной циркуляцией отопительной жидкости, которая носит название термосифонная или гравитационная установка. В данном случае давление образовывается за счет величины разбега высот узлов, самых низких и высоких.

Если промежуток равняется 10,34 м, в нижнем узле образуется давление 1 атм. Получается, при максимальном уровне выносливости в 3 атм, отопительное устройство поломается только если агрегат будет выше его на 31,02 м (промежуток умножить на 3 атм).

Следует учитывать, что максимальный уровень образовывается в самой низкой плоскости, с каждым метром возвышения статическое обозначение уменьшается.

Преизбыточный уровень давления в высшей плоскости установки равен нулю, монтированный на контуре расширительный резервуар может обладать видом обычного открытого бака. Однако если устройство оснащено циркуляционной насосной установкой, перекачивающей воду, систему следует делать закрытого типа.

Давление в закрытой системе отопления

Циркуляционная насосная установка в зоне трубопровода, располагающегося за устройством, образовывает высокое давление. Данный способ имеет ряд преимуществ:

  • Контур с обычной циркуляцией теплоносителя должен обладать длинной не более тридцати метров, при закрытой установке, размеры элемента не ограничены.
  • Появляется возможность применять трубы с маленьким диаметром.
  • Радиаторные элементы можно подключать последовательным образом.
  • При параллельной установке радиаторов, двухтрубного типа, циркулярный насос способен равномерно распределять тепло по контурам.
  • Устройство, оборудованное циркуляционной насосной установкой, подходит для эксплуатации при пониженных температурных показателях. Этот фактор позволяет отапливать помещение между сезонами. Для сравнения — гравитационного типа устройство из-за слабого давления не способно при низких температурах заставлять циркулировать воду через секторы радиаторов, трубопроводы.

ВИДЕО: Динамика давления в замкнутом контуре

Справочная информация

Давление в системе отопления в частном доме, которое развивается благодаря циркуляционному насосу, зачастую называется динамическим. Также следует помнить, что его уровень не может быть безграничным и должен соответствовать нескольким основным требованиям:

  • Значение давления не может превышать максимальный уровень, указанный в инструкциях по эксплуатации отопительного оборудования и других дополнительных элементов.
  • Мощность развиваемого давления необходимо устанавливать таким образом, чтобы она была способна противостоять гидравлическому сопротивлению, которое полностью зависит от их размеров, длинны, конфигурации, радиуса, значения скорости продвижения воды.

Со стороны пользователя расчет с учетом всех вышеперечисленных факторов может показаться сложным, однако применять их не требуется. Достаточно только правильно отрегулировать мощность насосной установки таким образом, чтобы разбег температурного режима на входе и выходе не имел большой разницы, зачастую стандартным показателем считают 20°С.

Показатели расширения воды в результате нагрева

Показатели расширения воды в результате нагрева

Легкий способ расчета, решающего задачу, какое давление в системе отопления частного дома, с установленным циркулярным насосом, заключается в сложении стандартного вида давления и статистического типа. Результат должен равняться не менее 1,5 атм, не более 2,5. Однако следует учитывать, что при увеличении длины трубопровода, насосное динамическое давление уменьшается за счет гидравлического сопротивления в контуре. В данной ситуации, расширительный резервуар открытого типа требует увеличения высоты монтажа оборудования более чем на 10 м/1 атм от нижней части трубопровода, иначе произойдет процесс выплескивания теплоносителя. Именно поэтому в подобных случаях применяют мембранное приспособление со встроенной воздушной подушкой – отопление закрытого типа.

Причины, почему падает давление

Рабочее давление в системе отопления имеет свойство снижать свой уровень. Данная проблема обуславливается такими причинами:

  1. Утечка теплоносителя

Рассмотрим самые распространенные причины утечки теплоносителя:

  • Через зазоры мембранного расширительного резервуара. Определить утечку сложно, поскольку теплоноситель все равно остается в резервуаре. Чтобы подтвердить или исключить аспект, следует прикрыть рукой золотник, подкачивающего воздух. Если из него вытекает жидкость, мембранная оболочка повреждена.
  • Утечка может произойти из-за кипения воды, проходящей через теплообменник, в результате чего теплоноситель вытекает из предохранительного клапана.
  • Поражения ржавчиной, плохой герметичности соединительных элементов или других неисправности трубопровода.

Причины, почему падает давление

Для корректной работы системы все элементы должны быть собраны в точной последовательности

  1. Вода выделила воздух, который после устранили при помощи воздухоотводчика

После того, как пользователь изучит, для чего нужно давление в системе, следует правильно заполнить отопительную установку теплоносителем – в частых случаях именно неправильное наполнение может послужить поводом для падения уровня давления.

Для решения задачи, теплоноситель перед наполнением контура нужно подвергнуть деаэрации, снижающей объемы растворенного кислорода в тридцать раз. Обратите внимание, что весь процесс проходит в замедленном темпе, начиная с нижней части системы, с применением только холодной воды.

  1. Комбинированное отопительное устройство с алюминиевыми радиаторами
Читайте также  Подтекает батарея отопления что делать

Теплоноситель, при первом контакте с алюминиевым материалом распадается на элементы, после чего выполняет следующие действия: происходит реакция металла с кислородом, далее образовывается окисная пленка, водород улетучивается через воздухоотводчик.

Процесс будет продолжаться, пока все алюминиевые стенки радиаторов не покроются окисляющей пленкой. Чтобы поднять давление в устройстве, владельцу необходимо дополнить недостающую воду.

ВИДЕО: Как поднимают рабочие показатели

Почему резко поднялось давление

После того, как пользователь определился с вопросом, какое давление должно быть в системе, нужно следовать следующим правилам, чтобы не произошло его резкого возрастания.

  1. Нужно отслеживать температуру воды в резервуаре и устранять причины способствующие закипанию теплоносителя.
  2. Регулярно проверять трубопроводы на проходимость. Часто встречаются случаи резкого увеличения давления из-за наростов в радиаторах, воздушного шлюза или загрязнения фильтров.

Рабочие показатели

Как ни странно, но именно на этот вопрос можно ответить легко. Рабочие параметры зависят от того, какое именно помещение отапливается:

  1. Если это частное домовладение или квартира, рабочее давление должно находится в пределах 0,7-1,5 атмосферы.

Показатели могут отличаться в зависимости от мощности и модификации котла. В некоторых случаях разница в давлении на разных узлах может варьироваться от половины до двух атмосфер. Если данных нет, выбирайте 1,5 атм.

  1. В домах с централизованным отоплением рабочее давление намного выше – до 7 атм в девятиэтажных зданиях, до 10 атм – в домах с большим количеством этажей.

Если в квартире отслеживается превышение рабочих параметров, нужно установить на радиаторы регуляторы. Когда показатели ниже нормативных, можно отдельно врезать циркуляционный насос 12 вольт.

Соотношение температуры теплоносителя и рабочих параметров

После того, как выполнена обвязка котла и собрана вся система, в нее запускают небольшое количество воды для проверки и опрессовки. Поскольку она еще холодная, давление будет минимальным. Как только теплоноситель начнет нагреваться, пропорционально будет увеличиваться и давление. В уже функционирующей системе роль демпфера выполняют расширительные баки (гидроаккумуляторы), которые отбирают энергию у теплоносителя и тем самым контролируют давлением.

Гидроаккумулятор работает не постоянно – он включается как только давление достигает 2 атмосфер. При снижении отключается. Предохранительный клапан страхует работу расширительного бака на тот случай, когда наступает критический показатель – более 3 атмосфер.

Важно помнить, что поддержание стабильного значения давления в воздушной камере положительно сказывается на работоспособности всей отопительной установки, включая трубопровод и оборудование. Для решения задачи, какое давление должно быть в системе, есть стандартный ответ – не менее 1,5 атм и не более 3, все зависит от индивидуальных характеристик оборудования. Если показатель упадет ниже минимального значения, может произойти разрыв мембраны, поднимется выше максимального – так же вырастит и давление воды.

Какое давление воды в системе отопления частного или многоквартирного дома должно быть?

Для отопления очень важно обеспечить хорошую циркуляцию теплоносителя в системе. В небольшом доме, высотой до 2-х этажей можно обойтись и без насоса.

Но для надежности, его лучше установить. И уж тем более он понадобится для большого или многоэтажного дома. А насос создает не только движение воды, но и напор, что приводит к появлению давления в системе.

Чем выше напор, тем более прочные элементы системы отопления надо устанавливать, что ведет к удорожанию. Излишнее давление дорого обходится. Так каким должно быть давление в системе отопления?

Какой напор должен быть?

Насос должен поднять теплоноситель в самую верхнюю точку и переместить его в обратный трубопровод, преодолев гидравлическое сопротивление системы отопления. Для этого он должен создать определенное давление.

Его определяют по формуле:

  • Нотоп – статическое давление, равное напору (высоте в метрах) от нижней точки отопления до верхней точки (бар);
  • Рсопр – гидравлическое сопротивление системы отопления (бар);
  • РминВТ – минимальное давление в самой верхней точке отопления, для обеспечения стабильной циркуляции, РминВТ ≥ 0,4 (бар).
  • Рсопр определяется расчетным методом. Зависит от диаметра и протяженности труб, конфигурации отопления и суммы сопротивления всех фитингов и запорной арматуры системы.
  • РминВТ равное 0,4 бара, принимается для минимально допустимого давления. В оптимальном случае оно должно быть не менее 1,0 бара. Максимальное давление ограничивается прочностью элементов системы отопления и не может превышать более 80 %, с учетом возможных гидроударов.

В многоквартирном доме

Статическое давление, то есть при выключенных насосах и отсутствии внешнего давления из котельной, в нижней точке будет определяться напором (высотой) системы давления в здании.

В десятиэтажном доме, высотой 32 метра, оно будет 3,2 бара.

При открытии задвижек от котельной и включении сетевого насоса оно вырастет до 7,0 бар. Разница в 3,8 бар условно является сопротивлением системы при работе с данным насосом.

В частном доме

Если бак имеет прямую связь с атмосферой, такая система отопления называется открытой. Ее преимущество в постоянном напоре, не меняющемся при нагреве и остывании теплоносителя. А значит, элементы нагрева будут испытывать нагрузку, равную напору.

Он определяется высотой зеркала воды в расширительном баке над нижней точкой отопления. Например, высота одноэтажного дома до чердака, где установлен бак, 3,5 метра. Разница между нижней и верхней точками отопления 3,2 метра. Напор будет 0,32 бара.

И насосы надо ставить мощнее. Вместо расширительных баков на чердаке применяют баки-аккумуляторы.

Их можно ставить в любом месте и легко обслуживать.

Для современного теплоснабжения частных владений, до 3-х этажей, мощность подбирается около 2,0 бар, при отсутствии нагрева.

С нагревом до 90 0 С, оно возрастет до 3,0 бар. Исходя из этих параметров, для частных строений настраивают предохранительный клапан на 3,5 бара.

Какие факторы влияют на напор?

Причины отклонения давления могут быть естественными или аварийными.

Естественными причинами являются:

  1. рабочее повышение и понижение температуры теплоносителя;
  2. включение подпитки отопления;
  3. спуск накопившегося воздуха через ручной воздушник;
  4. изменение регулировок насоса.

Насосы, работающие в высотных зданиях, испытывают большие нагрузки. Со временем лопатки рабочего колеса изнашиваются, увеличивается зазор между крыльчаткой и корпусом насоса, это приводит к снижению напора.

Процесс коррозии, накопления отложений на внутренних стенках труб ведут к сужению проходного сечения труб, повышается гидравлическое сопротивление. Напор приходится повышать.

В большом здании нормативные потери воды могут составить приличный объем. Напор будет понижаться, если нет автоматической подпитки.

Но изменение давления происходит и при аварийных ситуациях. Эксплуатация при аварийных режимах может привести к тяжелым последствиям: от разрыва элементов отопления или котла, до взрыва газообразного и жидкого топлива.

Рассмотрим причины для двух возможных случаев: снижения и повышения давления.

Причины снижения в котле

Распространенными аварийными причинами снижения напора могут быть:

  • аварийное отключение насоса;
  • срабатывание предохранительного клапана;
  • неисправность вентиля или обратного клапана в сети подпитки;
  • утечка теплоносителя.

Если показания манометра снижаются, необходимо произвести обследование системы отопления и выявить причину. При этом нельзя допускать работу котла без теплоносителя. При резком падении напора котел следует вывести из работы полностью.

Если это выполнить быстро нельзя, например, когда топка загружена твердым топливом, то нужно обеспечить максимальную подпитку системы водой, для поддержания напора на возможном уровне. При этом следует обеспечить контроль за ростом температуры теплоносителя на котле, не допуская закипания воды.

Что еще можно предпринять при снижении давления воды в котле:

  1. Проверяется работа насоса. При его остановке и отсутствия резервного, принимаются меры по остановке котла, затем по возобновлению работы насоса.
  2. Проверить состояние предохранительных клапанов и группы безопасности. Возможно срабатывание, либо неисправность.
  3. Проверяются краны на подпитке водой в точке слива воды из системы. Если напор в питающей сети ниже, то возможно выдавливание воды в питающую сеть. Проверить можно по температуре поверхности трубы подпитки за отключающим устройством. Если труба прогрелась до температуры обратки, причина в неисправности перекрывающего крана либо обратного клапана.
  4. Далее выполняется обход по всей линии трубопроводов отопления. Обращается внимание на состояние отопительных приборов в удаленных точках и плохо утепленных помещениях.
  5. Если прорывы не обнаружены, необходимо проверить на герметичность котел отопления. При внутренней утечке в топке вода испаряется, а пары выносятся вместе с дымовыми газами. Поэтому визуально обнаружить протечку котла очень сложно. В нерабочем состоянии котел остывает, и трещина может быть зажата. Для проверки котла производится его опрессовка максимальным давлением, указанным в паспорте котла.

Почему мощность падает при включении горячей воды?

Каждая система отопления может отличаться от другой, даже выполненные по единому проекту. Особенно это проявляется в частных строениях.

Правила, СанПиН, СНиП и другие, запрещают использовать систему отопления для подачи горячей воды в жилище. Однако, когда есть отопление, но нет горячей воды, соблазн использовать воду из отопления велик.

И люди вкручивают, вместо воздушников, водоразборные краны. Встречаются случаи, когда к отоплению подключают даже душ. При отборе теплоносителя на бытовые нужды, и отсутствии автоматической подпитки, напор будет снижаться.

А в чем опасность понижения давления? Кратко перечислим возможные последствия:

  1. возможно завоздушивание системы;
  2. завоздушивание может привести к прекращению циркуляции;
  3. при отсутствии циркуляции, тепло перестанет поступать в помещения;
  4. при отсутствии циркуляции, возможен перегрев теплоносителя в котле, вплоть до закипания и парообразования;
  5. закипание и парообразование в котле может привести к резкому росту давления с возможным разрывом элементов котла;
  6. попадание воды или пара в котел, при разрыве теплообменника, может привести к взрыву газообразного или жидкого топлива;
  7. перегрев элементов котла может вызвать их деформацию, которую будет невозможно исправить, котел придет в негодность;
  8. утечка теплоносителя может причинить ущерб имуществу, и даже вред здоровью от ожогов.

Это не полный перечень, но и его достаточно, чтобы понимать, какую опасность несет снижение давления в отоплении.

Причины увеличение мощности

Неконтролируемый рост давления является аварийной ситуацией.

Может происходить по причине:

  • неисправна автоматика регулирования процесса подачи топлива;
  • котел работает в ручном режиме большого горения и не переведен на среднее или малое горение;
  • неисправность бака-аккумулятора;
  • неисправность крана на подпитке.

Основная причина, это перегрев теплоносителя. Что можно сделать?

  1. Следует проверить работу котла и автоматики. При ручном режиме — уменьшить подачу топлива.
  2. Если показания манометра критически высокие, слить часть воды до понижения показаний в рабочую зону. Далее проконтролировать показания.
  3. Если неисправности котла не выявлены, проверить состояние бака-аккумулятора. Он принимает объем воды, увеличивающийся при нагреве. Если демпфирующая резиновая манжета бака повреждена, или в воздушной камере нет воздуха, он заполнится полностью водой. При нагреве, теплоносителю будет некуда вытесняться, и рост давления воды будет значительным.
Читайте также  Почему поднимается давление в котле отопления

Проверить бак просто. Нужно нажать ниппель в вентиле для наполнения бака воздухом. Если шипение воздуха отсутствует, то причина в потере давления воздуха. Если появилась вода, то повреждена мембрана.

Когда напор воды в подпитывающем трубопроводе выше, чем на обратке, при неисправном или открытом кране подпитки, вода станет поступать в систему, а давление расти. Нужно перекрыть кран.

Опасный рост мощности может привести к следующим последствиям:

  • повреждение элементов отопления, вплоть до разрыва;
  • перегреву воды, при появлении трещины в конструкции котла, произойдет мгновенное парообразование, с высвобождением энергии, равной по мощности взрыву;
  • необратимой деформации элементов котла, отопления и приведение их в непригодное состояние.

Перегретая вода, при резком снижении давления, мгновенно вскипает с образованием пара по всему объему. Давление мгновенно растет от парообразования, а это может привести к взрыву.

При высоком давлении и температуре воды выше 100 0 С нельзя резко сбрасывать мощность рядом с котлом. Нельзя заливать топку водой: от сильного перепада температуры возможно появление трещин.

Нужно принять меры к снижению температуры и плавному понижению давления, сливая теплоноситель малыми порциями в дальней точке от котла.

Если температура воды ниже 95 0 С, с поправкой на погрешность термометра, то давление снижается сбросом части воды из системы. В этом случае парообразование не произойдет.

Профилактика скачков и падений

Чтобы резкое изменение давления не привело к опасным последствиям, устанавливаются элементы безопасности и защиты котла. Как правило, это настроенные подпружиненные клапана, стравливающие излишки теплоносителя.

Для одно, двухэтажных зданий, такие клапана настраиваются на 3,5 бара. Для других зданий и котельных — с учетом проектных рекомендаций.

Необходимо проверять работоспособность клапанов, 2-3 раза за отопительный сезон. Образование отложения солей и накипи может привести к залипанию клапана.

В продаже имеются «группы безопасности» — это готовые к установке три важных элемента:

  1. предохранительный клапан,
  2. автоматический воздухоотводчик,
  3. манометр.

Для предотвращения ситуаций с аварийным изменением давления важно поддерживать элементы котла и системы отопления в исправном рабочем состоянии.

Заключение

В завершении стоит еще раз отметить – давление теплоносителя в системе отопления является важной характеристикой.

Напор рассчитывается при проектировании и определяется опытным путем при нормальной эксплуатации теплоснабжения. Для разных зданий, с разными системами отопления, давление так же различно. Поэтому очень важно, чтобы обслуживанием системы отопления занимались обученные специалисты.

Даже отопление в частном доме, при неправильной эксплуатации, может стать источником опасности.

Какое должно быть давление в системе отопления закрытого типа

Владельцам частной недвижимости приходится самостоятельно контролировать работу автономного отопления своего жилища. Один из важных показателей, за которым необходимо периодически следить, — давление внутри греющего контура. От напора в трубах зависит эффективность обогрева и долговечность компонентов, входящих в отопительную систему.

Какое давление должно быть в системе отопления закрытого типа в частном доме с газовым котлом

Оптимальный показатель давления рассчитывают на этапе проектирования отопления. Требуемое значение для теплоносителя в закрытой системе складывается из двух составляющих: статического и динамического напора. Используют несколько единиц измерения для количественного выражения этого показателя, которые имеют определённую взаимосвязь между собой. Как правило, давление выражают в Паскалях (Па). Эта размерность принята в международной системе измерения. Реже используют метры водяного столба (м. в. ст.) и атмосферы (атм).

Статическое давление — напор, который создаёт неподвижная жидкость, находящаяся в трубах отопления. Оно зависит от этажности здания и конфигурации отопительного контура. Для расчёта этого показателя удобно пользоваться измерениями в м. в. ст. Чтобы узнать требуемый статический напор, измеряют расстояние в метрах между крайними точками отопительного контура в вертикальной плоскости. К полученному значению прибавляют 4-6 м.

Динамическое давление зависит от множества параметров, основные из которых – производительность циркуляционного насоса и конфигурация отопительного контура. Эти 2 критерия тесно связаны между собой и их точный расчёт определяет эффективность обогрева. Как правило, в проекте динамическое давление принимают от 5 до 20 м. в. ст. Но расчётное значение после монтажа может отличаться в большую или меньшую сторону. В первом случае будет наблюдаться перерасход электроэнергии насосом, во втором наиболее удалённые батареи могут плохо греть.

Давление в системе отопления закрытого типа с электрокотлом: рабочие показатели

Принцип определения расчётного напора для отопительного контура, в котором теплоноситель нагревается за счёт электричества, схож с расчётом для газового котла. Однако для электрокотла есть ряд отличий. Для нагревателя такого типа применяют другие материалы, способные выдержать более высокое давление, чем тонкостенный теплообменник газового котла, сделанный из цветного металла.

Важно!

При конвертации систем измерения используют следующее соотношение: 10 м. в. ст. ≈ 1 атм ≈ 100 кПа.

Давление внутри отопительного контура должно отвечать двум требованиям: быть не больше значения, указанного для котла и других приборов, а также обеспечивать полноценную циркуляцию через все радиаторы. Последний критерий зависит от протяжённости труб, количества изгибов, отводов и других препятствий, создающих сопротивление движению потока теплоносителя.

Обычно для одноэтажных домостроений поддерживают гидростатическое давление в пределах 1 атм. Одновременно с этим перепад динамического напора не должен превышать 20 м. в. ст. При работающем насосе такие показатели обеспечат давление на «обратке» в пределах от 0,5 до 0,8 атм, а на подаче — 2,2-2,5 атм.

Что делать, когда показатели падают или повышаются

В процессе ввода в эксплуатацию, запуска после длительного простоя или во время работы давление в отопительном контуре может меняться. Снижение или повышение напора происходит постепенно либо практически мгновенно. Последнее явление характерно для критического повреждения системы и сопровождается аварийным отключением котла.

Во время нагрева или охлаждения теплоносителя возможно незначительное (в пределах нормы) изменение давления. Обусловлено это несжимаемостью жидкости, которая увеличивает или уменьшает свой объём, получая или отдавая тепло. В закрытой системе, в которой излишкам воды некуда деваться, происходит повышение давления. Для компенсации этого явления устанавливают расширительные мембранные баки. В них воздушная прослойка играет роль демпфера: сжимаясь, она освобождает объём для излишков жидкости, а расширяясь, выталкивает теплоноситель обратно в систему. Это нормальный режим работы, который не требует вмешательства.

Критическое повышение или понижение давления может возникнуть, если мембранный бак повреждён. В этом случае нагрев теплоносителя останавливают вручную либо срабатывает автоматика, смонтированная внутри котла. Превышение напора предельного значения чревато разрывом трубопроводов или разрушением котла, радиаторов или арматуры. Слишком низкое давление может вызвать вакуум внутри системы, что также негативно скажется на целостности оборудования.

мембранный бак

Чтобы во время эксплуатации не возникло критической ситуации, необходимо периодически проверять работоспособность мембранного бака. Для этого его на холодную отключают от магистрали, перекрывая запорный кран, и сливают теплоноситель. Подключают со стороны воздушной камеры автомобильный манометр (которым контролируют давление в шинах), проверяют степень накачки. Если значение выше или ниже рекомендуемого, его стравливают либо накачивают.

Важно!

Критическое увеличение напора при исправном расширительном баке может возникнуть из-за открытого крана на линии подпитки. В этом случае давление в отопительном контуре будет соответствовать этому параметру в водопроводной сети.

Кроме плавного изменения напора, возможно его постепенное или резкое снижение. Такое происходит при разгерметизации системы и наличии утечек. В этом случае необходимо тщательно осмотреть отопительный контур и выявить места повреждений. Если видимых утечек нет, проверяют участки скрытой прокладки трубопроводов и состояние дренажных линий.

Полезные рекомендации по монтажу

К проектированию и монтажу автономной отопительной системы следует подходить ответственно и рационально: даже незначительные погрешности могут существенно снизить её эффективность. Тем, кто сомневается в своих силах, лучше воспользоваться услугами профессиональных монтажников. Если мастер уверен, что справится с работой, ему помогут несколько рекомендаций опытных монтажников:

  1. Натяжные фитинговые соединения нельзя укладывать в пол и стены. Если без этого обойтись нельзя, оставляют свободные зоны для их размещения.
  2. Ширина радиаторов должна быть в пределах 70% от протяжённости оконного проёма. Чтобы соблюсти это условие, изменяют толщину отопительного прибора, подбирая его теплопроизводительность.
  3. Дымоход газового котла не должен проходить через помещения, в которых возможно длительное пребывание людей. Кроме того, дымовую трубу, проложенную снаружи здания, следует размещать не ближе 80 см к окнам.
  4. Если в качестве теплоносителя используют незамерзающую жидкость, не рекомендуется использование секционных радиаторов. Низкая вязкость антифриза приведёт к появлению утечек.
  5. Чтобы сэкономить энергоресурсы, можно установить программируемый комнатный терморегулятор. Прибор позволяет снизить до 40% энергии, расходуемой на отопление.

Для измерения давления устанавливают манометры на подачу и «обратку». Такая конфигурация позволят эффективно настроить систему и убережёт её от повреждения. Кроме того, по перепаду давления можно будет судить о степени засорённости водяного фильтра и всего отопительного контура в целом.

Каким должен быть диаметр труб: степень износа

Диаметр трубопроводов принимают или рассчитывают на этапе проектирования отопления. В основу расчёта заложена скорость движения теплоносителя, которая не должна превышать 2 м/с. Превышение этого показателя приведёт к перерасходу электроэнергии и появлению шума в трубопроводах. Зная примерную скорость, рассчитывают проходное сечение труб и принимают ближайший больший типоразмер из доступного сортамента. Расчёт проводят для каждого участка отдельно, а значит, наиболее удалённые радиаторы подключают меньшими трубопроводами.

При определении диаметра труб учитывают их степень износа. Этот параметр влияет на гидравлическое сопротивление стальных трубопроводов, что вынуждает проектировщиков вводить соответствующие поправки. Шероховатость внутренней поверхности полимерных и металлополимерных труб со временем практически не меняется. Для этих материалов степень износа при расчёте не учитывают.

В закрытых отопительных контурах возможно изменение давление теплоносителя. Это может быть вызвано физическими процессами или нарушением в работе системы. В последнем случае потребуется ревизия оборудования, чтобы нежелательное отклонение не привело к повреждению котла или его обвязки.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: