Рабочее давление в системе отопления

Отопительная система многоэтажных зданий — достаточно сложна, и может нормально работать лишь в том случае, если будут соблюдены все необходимые требования, к которым в обязательном порядке относится поддержание нормального рабочего давления. От значения этого параметра напрямую зависит полноценная циркуляция теплоносителя, а в результате — качество необходимой теплоотдачи. И что еще очень важно, нормальное давление — это залог долговечности и надежности работы всей системы отопления в целом, снижение вероятности возникновения аварийных ситуаций.

Итак, рабочее давление в системе отопления — как проверить норму, причины снижения и увеличения? Такой вопрос достаточно часто возникает у собственников квартир в нескольких случаях. Чаще всего поводом становится неудовлетворительный обогрев жилья, то есть снижение температуры теплоносителя. Важно иметь понятие об этом параметре и при необходимости произвести ремонтные работы внутриквартирного контура или его полную замену. В связи с этим и стоит рассмотреть аспекты, напрямую связанные с действующими нормами и стандартами.  Полезно будет также ознакомиться с причинами возможных отклонений и способами их устранения.

Давление в отопительной системе и его нормы

Давление в центральной системе отопления подразделяют на опрессовочное и рабочее.

• Опрессовочным называют давление, которое создается в системе при проведении ее испытании после выполнения каких-либо монтажных или ремонтно-восстановительных работ. Как правило, проводится опрессовка и перед началом очередного отопительного сезона. Этот комплекс мероприятий предполагает ограниченную по времени повышенную нагрузку на элементы системы. Подобный процесс необходим для того, чтобы проверить работоспособность отопления, надежность соединений в контурах, целостность и должную проходимость труб и радиаторов системы, так как в процессе ее работы могут возникнуть перепады давления.

• Рабочим считается такое давление, при котором система должна функционировать постоянно, в течение всего отопительного периода.

Рабочий показатель давления включает статическую и динамическую составляющие:

• Статическим является то давление, которое создается под естественным напором воды, поднимающейся по каналам труб. Чем выше стояки (соответственно, чем больше этажей в доме), тем значительнее ее параметр.
• Динамическим называют искусственно созданное давление, которое возникает при воздействии на поток воды циркуляционных насосов.

В многоэтажных строениях теплоноситель в системе отопления чаще всего сначала подается на верхние этажи, и для его подачи без насосов не обойтись. Причем, чем выше здание, тем больший должен быть напор, а поток приобретает весьма немалую скорость. Для девятиэтажных домов норматив давления установлен в 5÷7 технических атмосфер (бар), что соответствует примерно 50÷70 метрам водяного столба или, если исходить из стандартов системы СИ — 0,5÷0,7 МПа. Если дом имеет большее количество этажей, то давление требуется уже выше —7÷10 технических атмосфер (70÷100 м вод. ст. или 0,7÷1,0 МПа). Рабочее давления в отопительном контуре самого верхнего и нижнего этажа не должно различаться более чем на 10%, а опрессовочное – на 20%.

Чаще всего, в среднестатистическом городском многоэтажном доме, рабочее давление на трубе подачи теплоносителя составляет 6 атмосфер, а на «обратке» — 4÷4,5 атмосфер. Однако, нужно отметить, что на показатели давления в системе влияет много факторов. В том числе важна и чистота внутренних каналов труб магистралей и контуров.

В автономной системе частного дома или квартиры за давлением и температурой теплоносителя должен следить сам владелец. Для этого в области котла устанавливаются специальные приборы (манометр и термометры), которые предназначены для контроля за этими параметрами. Чаще всего в настоящее время в автономных системах необходимое давление создается с помощью циркуляционного насоса, то есть принудительно. Хотя, и системы с естественной циркуляцией (за счет разницы плотности горячей и остывшей воды) применяются все еще довольно широко.

Почему могут возникать перепады давления?

Как уже было сказано ранее, в многоэтажных домах рабочее давление может зависеть от количества этажей, а также от целого ряда других факторов.

Отклоняться от установленных норм показатели давления могут по следующим причинам:

• Самой распространенной предпосылкой для снижения давления в старых домах является зарастание внутренних поверхностей труб и радиаторов известковыми отложениями и мусором.
• Давление может резко упасть при отсутствии электроэнергии в котельной, где установлены циркуляционные насосы. Не исключается и выход таких насосов из строя. И вообще — устаревшее, давно не меняющееся оборудование в котельных может привести к снижению КПД всей системы.
• Причиной часто становится появление утечки теплоносителя, то есть разгерметизация системы.
• Имеет значение и нормальная температура в помещении, где оборудован элеваторный узел, от которого идет «раздача» теплоносителя на стояки. При отрицательных температурах узел может отреагировать повышением давления в системе.


• Порой причина кроется в непродуманных действиях хозяев квартир. Это может быть самовольная замена труб с завышенным или, наоборот, зауженным диаметром, установка кранов на байпасах, монтаж дополнительных секций вратарей отопления или установка теплообменных приборов завышенной тепловой мощности, вывод радиаторов в лоджии или же на балкон.
• «Врагом» нормальной работы системы всегда бывают воздушные пробки в радиаторах отопления, если хозяева не следят за своевременной проверкой и выпуском воздуха.
• Низкое качество теплоносителя центральной отопительной системы также может привести к нестабильности давления.
• Перепады всегда отмечаются при подготовительных работах перед отопительным сезоном, когда идет опрессовка системы. Аналогично — и после проведения ремонтных или модернизационных работ по замене радиаторов или участков трубопровода, при испытательных нагрузках, когда давление повышается в 0,5÷1,5 раза. Эти мероприятия производятся до начала отопительного сезона для заблаговременного выявления уязвимых участков системы, чтобы они не проявились позднее, в холодное время года. Вот тогда это станет настоящей проблемой, так как, проводя ремонт, приходится полностью отключать от отопления один или даже несколько домов.
• Гидроудары — кратковременное резкое повышение давления, которое невозможно предусмотреть. Поэтому, приобретая новые радиаторы, нужно изучить их характеристики, так как они должны иметь запас прочности. Так, если при опрессовке системы, давление поднимается до 10 атмосфер (бар), то нужно выбирать радиаторы, рассчитанные на 13÷15 атмосфер.

Контроль за давлением и температурой осуществляют общедомовой контрольно-измерительные приборы, стоящие в теплопункте (на элеваторном узле). При желании самостоятельно контролировать состояние своего участка системы отопления, эти приборы могут быть установлены и в квартире.  Их обычно ставят на входе теплоносителя в радиатор.

Как бороться с перепадами давления

Особенности центральных систем отопления

Следует правильно понимать, что в тепломагистралях, идущих от котельных или ТЭЦ к потребителям, уровень давления и температуры теплоносителя значительно отличается от того, что подается в квартиры. Естественно, его необходимо снизить до безопасных величин, соответствующих стандартам.

Настройка внутридомовой температуры теплоносителя и давления в контурах системы отопления производится регулировкой элеваторного узла, который чаще всего располагается в подвале многоэтажного дома. В этой конструкции происходит смешивание горячей воды, подаваемой в контур отопления из магистрали, и остывшего теплоносителя обратки.

В конструкцию элеваторного узла входит так называемая смесительная камера, оснащенная соплом, размер которого и регулирует поступление горячей воды в домовую систему отопления. Так как поступающий из центрального трубопровода теплоноситель имеет очень высокую температуру, перед тем, как попасть в отопительный контур дома, он смешивается с остывшей водой «обратки».

На иллюстрации выше представлена основная рабочая часть элеваторного узла со смесительной камерой и соплом. На схеме ниже расположение этого элемента выделено желтым эллипсом.

1 — магистраль центральной подачи горячего теплоносителя.

2 — труба «обратки» центральной магистрали.

3 — задвижки, отключающие внутридомовую систему от центральной тепловой магистрали.

4 — фланцевые соединения.

5 — фильтры-грязевики, для предотвращения засорения труб внутридомовой системы нерастворимыми включениями или мусором, от которых трудно полностью избавиться в центральных магистралях.

6 — манометры для постоянного контроля за давлением на разных участках системы. Обратите внимание – манометры стоят как на магистральных трубах, то есть до элеваторного узла, так и после него. Именно по последнему и контролируется уровень давления во внутридомовой системе.

7 — термометры, также показывающие температуру на разных участках общей системы: tц – в центральной магистрали, на входе, tс – в трубе подачи внутридомовой системы отопления, tос и tоц – в обратке системы и централи соответственно.

8 — основной рабочий узел, то есть сам элеватор.

9 — труба-перемычка, обеспечивающая подачу остывшего теплоносителя из обратки в смесительную камеру элеваторного узла.

10 — задвижки, дающие возможность отключения внутридомовой разводки системы отопления от элеваторного узла. Это нужно, например, для проведения тех или иных профилактических или ремонтно-восстановительных работ.

11 — труба подачи внутридомовой разводки, в которую подаётся теплоноситель нужной температуры ми под установленным нормами давлением.

12 — труба обратки внутридомовой разводки.

Понятно, что схема дана со значительным упрощением, просто для демонстрации принципа работы элеватора. На самом деле этот элеваторный узел выглядит намного сложнее, и разобраться в его конструкции могут только специалисты теплосетей.

За стабильностью работы элеваторного оборудования должны следить только специалисты теплосетей. Они осуществляют контроль за показателями давления и температуры, проводят технические осмотры, выполняют профилактические мероприятия и, в случае выхода из строя приборов, заменяют их на исправные. Таким образом, большая часть проблем с недостаточностью или избытком давления во внутридомовой системе может быть решена путем правильной регулировки элеваторного узла и контролем за его работой.

Сочетание простоты принципа работы и надежности – элеваторный узел системы отопления

Несмотря на внедрение инновационных систем регулировки, от использования несложных по принципу действия элеваторных узлов отказываться не спешат. И вряд ли в скором будущем такое произойдет. Чтобы подробнее узнать, как функционирует элеваторный узел системы отопления, из каких приборов состоит, как он рассчитывается и обслуживается — обо всем этом читайте в специальной публикации нашего портала.

Однако, некоторые нюансы могут зависеть и от владельцев квартир.

• Так, например, стандартные стояки трубопровода имеют диаметр условного прохода 25÷33 мм. Такой же диаметр должны иметь и трубы отопительного контура квартиры. Если возникла необходимость замены определенного участка трубопровода, то новая труба, врезаемая вместо поврежденного отрезка, должна иметь такой же диаметр, что и удаленная — не уже и не шире.


• Необходимо регулярно производить внимательный осмотр отопительного контура квартиры, особенно тщательно проверяя соединения труб и радиаторов.
• Периодически необходимо стравливать воздух из радиаторов. Особенно это актуально для квартир, расположенных на последнем этаже дома. Современные батареи поступают в продажу уже оснащенными специальными клапанами, поэтому производить обслуживание приборов не составит труда. Если нет – придётся установить на батареи краны Маевского или автоматические воздухоотводчики.

• Чтобы для отопительного контура квартиры не были страшны гидроудары, которые, к сожалению, не исключены при проведении пробных пусков центральной системы перед отопительным сезоном, на трубу, подающую в квартиру теплоноситель, в начале, контура, врезается специальный прибор — редуктор давления. Он предотвращает негативное влияние резких скачков давления на радиаторы и соединения труб.

Давление в автономной системе отопления частного дома

Чаще всего система отопления частного дома подразумевает наличие котла, оснащенного теплообменником. Этот элемент и является, наверное, наиболее «слабым звеном» с точки зрения давления. Большинство теплообменников рассчитано на барическую нагрузку, нее превышающую 5, максимум 7 атмосфер.

В связи с тем, что предельно допустимое давление отопительного контура определяется по самому неустойчивому к нему элементу, которым и является теплообменник, это значение и является определяющим нормативом для автономного отопления. Поэтому, приобретая отопительный агрегат, необходимо обратить особое внимание, на какое давление он рассчитан. Но «трагедии» в этом никакой нет — как правило, для одноэтажного дома или автономного отопления в квартире вполне достаточно показателя в 2÷3 атмосферы (0,2÷0,3 Мпа или 20÷30 метров водяного столба).

Если же в отопительной автономной системе предусмотрен открытый расширительный бак, то волноваться о том, что может возникнуть опасное для целостности труб и радиаторов давление, вообще не приходится. Единственное, о чем нельзя забывать — установив такую конструкцию, необходимо внимательно следить за тем, что в системе достаточное количество теплоносителя, так как он имеет свойство испаряться.

Если в отопительном контуре установлен открытый расширительный бачок, то давление никогда не будет выше статического максимума. Это обеспечивает безопасность элементам системы отопления, но не всегда отличается эффективностью обогрева дома, именно из-за того, что давление слишком низкое. Объясняется просто — теплоноситель, медленно двигаясь по каналам контура и преодолевая и гидравлическое сопротивление, довольно быстро теряет свой тепловой потенциал, а подходя к «обратке» в котельной, он становится практически холодным. Поэтому котлу приходится работать практически беспрерывно, поддерживая установленную температуру. В связи с этим топливо будет расходоваться неэкономно, и платить за него придется немаленькие суммы.

В наше время наблюдается устойчивая тенденция отказа от подобных решений, в пользу систем с принудительной циркуляцией и мембранным расширительным баком. Тем более, что в специализированных магазинах представлен очень широкий выбор циркуляционных насосов с различными паспортными показателями производительности и создаваемого напора. 

Если же монтируется закрытая система отопления с установленным в ней насосом и герметичным мембранным расширительным баком, то в целях постоянного контроля за текущими параметрами, на трубу подачи теплоносителя устанавливается манометр. Кроме него, в эту так называемую «группу безопасности» входят такие элементы, как автоматический или ручной воздухоотводчик и предохранительный клапан, который сработает, если давление в системе превысит допустимый порог.

Автономное отопление в квартире многоэтажного дома

В последние годы все больше жильцов квартир многоэтажных домов принимают решение обзавестись автономной системой отопления, так как, несмотря на высокую стоимость оборудования и проблемы с узакониванием, окупаемость всех затрат достаточно велика.

Главными преимуществами автономного обогрева квартире является то, что оплату за тепло придется производить только в зимний период, и только по факту потребленного энергоносителя. Кроме этого, появляется возможность включения обогрева в межсезонье, когда центральная система еще не функционирует или уже отключена.

Однако, обустраивая в квартире автономное отопление, нужно помнить, что контроль за его исправностью и безопасной эксплуатацией, в том числе и регулировка давления и температуры, ложится на собственника жилья. В связи с этим, его установку и первоначальный запуск не стоит производить самостоятельно — этот процесс должны произвести специалисты, имеющие специальный допуск к работе с газовым оборудованием.

Основные элементы и агрегаты автономной системы отопления чаще всего устанавливаются в помещении кухни, так как именно к ней подведены все необходимые для ее обустройства коммуникации, такие, как газ и вода.

Теперь нужно рассмотреть вопрос о том, что может стать причиной нестабильности давления в автономной системе отопления квартиры.

• Чаще всего давление в системе может быть снижено из-за утечки теплоносителя, которое может происходить на соединениях труб, на входах в радиаторы или на воздухоотводчике. Поэтому, если манометр показывает снижение давления в системе, необходимо сразу же произвести ревизию всего контура, особое внимание, уделив соединительным узлам. Обнаруженную утечку следует незамедлительно устранить. Для этого в некоторых случаях приходится слить из системы весь теплоноситель, а после проведения ремонта — снова ее заполнить.

• Повреждение мембраны расширительного бачка — это может произойти из-за изначально неправильного расчета этого элемента системы отопления. Мембрана может растянуться, растрескаться или же полностью порваться. Выбирая расширительный бак, нужно помнить, что его объем должен соответствовать реальным параметрам создаваемой системы отопления. Понятно, что хочется установить максимально компактные устройства, для экономии места, но против законов физики воевать — бессмысленно.

В приложении к статье будет приведена методика расчета объема расширительного бака для автономной системы отопления, с прилагаемым калькулятором.

• Воздушные пробки в системе могут возникать в первые дни после ее заполнения новым теплоносителем. Поэтому в это время отопление обычно показывает несколько сниженные параметры, так как из системы должен быть полностью выпущен воздух. Чтобы избежать образования пробок, рекомендовано заполнять систему с небольшим напором воды, то есть очень медленно.

Чтобы быстро избавиться от воздушных пробок в радиаторах, на каждом из них, необходимо установить кран Маевского, который предназначен именно для этой цели.

• Если давление упало после замены старых батарей на алюминиевые радиаторы, то в первое время внутри них могут происходить весьма активные химические реакции, при которых выделяются газообразные вещества. Когда этот период пройдет, и свободные газы будут полностью стравлены через воздухоотводчики, система отопления войдет в нормальный режим работы.

• Давление в контуре может снизиться и из-за выхода из строя теплообменника котла (порыва или плотного зарастания нерастворимыми отложениями – при использовании неподготовленной воды в качестве теплоносителя. В этом случае своими силами с проблемой не справиться, и придется вызывать специалиста.
• Установлена слишком высокая температура нагрева теплоносителя, при не слишком низкой на улице. В этом случае вода в отопительном контуре может даже закипеть.
• Произошел засор на одном из участков труб или же в соединительных узлах, который тормозит нормальную циркуляцию теплоносителя. При этом давление на зауженном участке падает, а на участке до засора оно будет повышенным, в результате чего, там может произойти разгерметизация контура.
• Сужение просветов трубопровода обычно наблюдается в старых отопительных системах, которые проработали не один десяток лет, в результате чего на стенках труб образовались толстые слои накипи и грязи из-за некачественного теплоносителя.

Снижение давления из-за этой проблемы в автономной системе происходит в том случае, если центральная отопительная система, работавшая длительное время, была заменена на автономную, а радиаторы и трубы контура остались старыми. И чтобы избежать подобных неприятностей, обустраивая автономную систему, рекомендуется полностью демонтировать старый контур и вместо него установить новый трубопровод и радиаторы.

Кроме того, нужно заполнить закрытый контур теплоносителем, в качестве которого может быть использована вода, прошедшая необходимую подготовку – механическую фильтрацию и умягчение, то есть удаление солей жёсткости, вызывающих наросты на стенках труб.

*  *  *  *  *  *  *

Итак, для того чтобы любая отопительная система хорошо функционировала и показывала свою эффективность, давление в ней должно быть нормальным. Если же этот параметр занижен, наблюдается недостаточность температуры в помещениях квартиры или дома. При повышении давления в системе могут не выдержать самые уязвимые ее элементы. Поэтому рекомендуется сразу привести все параметры системы к норме, а в отопительный контур установить манометр, для того чтобы вовремя реагировать на отклонения от нормы, выявлять причины и устранять их.  Если же квартира подключена к центральной отопительной системе, наличие контрольно-измерительных приборов поможет мотивировано предъявить претензии управляющей компании о низком качестве оказываемых услуг.

Чтобы более подробно разобраться с причинами нестабильности давления в автономных системах отопления, с методикой их выявления и способами устранения, посмотрите весьма информативный видеосюжет на эту тему:

Видео: Каковы основные причины нестабильности давления в системе отопления, и как с этим бороться

Приложение: Как правильно выбрать объем расширительного мембранного бака для автономной системы отопления

Принцип работы мембранного  бака и алгоритм расчета его объема

Нет слов, автономная система закрытого типа, с полностью герметизированным контуром, намного удобнее и эффективнее в работе. Необходимый уровень давления в ней поддерживается, в том числе, и за счет установки расширительного бака особой конструкции.

Расширительный бак представляет собой герметичную емкость, разделенную эластичной мембраной на два отсека. Один, назовем его водяной, связан с контуром системы отопления. Второй – воздушный, в котором предварительно создаётся определенное давление.

Как видно, конструкция этого прибора – весьма проста. Не представляет особых «загадок» и принцип его работы.

а — система отопления не работает, избыточного давления теплоносителя в контуре нет. За счет предварительно созданного давления в воздушном отсеке бака мембрана полностью (или почти полностью) вытесняет жидкость из водяной секции.

б — система отопления в рабочем состоянии. В контуре работой циркуляционного насоса создано номинальное рабочее давление теплоносителя. Кроме того, за счет нагрева происходит расширение воды, что также ведет к росту общего объема теплоносителя и возрастанию давления.

Избыточный объем попадает в водяной отсек расширительного бака. В связи с тем, что в контуре в рабочем состоянии давление превышает предустановленное в воздушной камере, эластичная мембрана меняет свою конфигурацию, и вместе с этим меняется объем каждого из отсеков. В результате избыточное давление в контуре нивелируется, за счет повышения давления в воздушном отсеке. Получается своеобразный воздушный демпфер, очень успешно компенсирующий все теоретически возможные перепады давления в системе, в результате чего этот показатель всегда выдерживается примерно на одном номинальном уровне.

в – если по каким-либо причинам давление в системе возросло выше установленной границы (стрелка манометра зашла в «красную зону»), мембрана приняла крайнее положение, и водяному отсеку уже некуда расширяться, должен сработать предохранительный клапан «группы безопасности». (на некоторых моделях расширительных бачков имеется собственный предохранительный клапан). Избыток теплоносителя сбрасывается в дренаж, и давление нормализуется. Но это, честно говоря, уже можно отнести к чрезвычайной ситуации – при правильно отлаженной исправной системе таких экстремальных подъемов давления не должно быть в принципе.

Какой же объём расширительного мембранного бака необходим, чтобы не загромождать пространство большими габаритами этого изделия, но в то же время — система гарантировано работала в максимальной степени корректно. Это можно рассчитать следующей формулой:

Vb = Vс × Kt / F

Разбираемся с входящими в формулу значениями:

Vb — искомый объем расширительного бака.

Vс — общий объем теплоносителя в системе отопления.

Этот параметр можно определить по-разному:

— Засечь по водомеру, сколько воды уходит на «заправку» системы отопления.

— Вычислить, а затем суммировать объемы всех элементов системы отопления – теплообменника котла, труб, радиаторов, контуров теплого пола. Получается несколько сложнее, зато наиболее точно.

Вычислить объем системы отопления? – никаких проблем!

Этот параметр бывает необходим довольно часто при проектировании системы или при покупке специальных теплоносителей-антифризов. С достаточной точностью произвести вычисления поможет специальный калькулятор расчета объема системы отопления, который вы найдете на страницах нашего портала.

— Для небольших автономных систем отопления, без особых опасений допустить ошибку, вполне можно руководствоваться простым правилом – 15 литров теплоносителя на каждый киловатт мощности котла. Эта зависимость как раз и будет заложена в размещенный ниже калькулятор расчета.

Kt — коэффициент, учитывающий объемное расширение теплоносителя при нагреве. Этот параметр изменяется не линейно, и может существенно отличаться для воды, используемой в качестве теплоносителя, и для незамерзающих жидкостей. Это – табличные величины, и их несложно отыскать в интернете. Но в программу расчета предлагаемого калькулятора уже внесены необходимые значения этого коэффициента для средней температуры +70 градусов, как наиболее оптимальной для автономных систем отопления.

F — коэффициент эффективности расширительного бака. Его можно рассчитать следующей формулой:

F = (Pmax – Pb) / (Pmax + 1)

где:

Pmax — максимальное давление в системе отопления. Оно определяется рядом факторов, в том числе — паспортными характеристиками котла и особенностями установленных приборов теплообмена. Например, для биметаллических батарей желательны максимально возможные показатели давления и температуры, а вот с алюминиевыми или панельными стальными уже следует быть значительно осторожнее. Именно под этот параметр настраивается предохранительный клапан «группы безопасности» всей системы отопления.

Pb — давление, предварительно созданное в воздушной камере расширительного бака. Оно может быть задано еще на стадии производства бачка – и тогда этот параметр указывается в его паспорте. Но чаще имеется возможность производить накачку самостоятельно – воздушный отсек оснащается ниппельным устройством, по типу того, что ставится на автомобильных колесах. То есть подкачку и контроль за созданным давлением можно элементарно осуществлять автомобильным насосом с манометром.

Как правило, в небольших автономных системах отопления ограничиваются подкачкой воздушной камеры расширительного бака до давления в 1÷1,5 атмосферы (бар).

Итак, все значения известны – можно их подставлять в формулу и производить вычисления. Но еще проще – это воспользоваться нашим онлайн-калькулятором, в который уже внесены все необходимые зависимости:

Источник: stroyday.ru

Зачем контролировать давление в системе отопления открытого и закрытого типа

Индивидуальные отопительные системы классифицируются по двум типам:

1. Открытая система отопления под напором, в которой через расширительный резервуар в трубы может попасть воздух, а теплоноситель перемещается по трубам благодаря циркуляционному насосу или естественной гравитации. В такой схеме установка манометра систему отопления обязательна;
2. Закрытая схема с повышенным напором в трубах, рабочая жидкость изолирована от воздуха.

Чтобы открытое отопление работало в пределах нормы, котел монтируется в самой низкой точке помещения, расширительная емкость – в самой высокой. Диаметр трубопровода на выходе теплового генератора должен быть больше, чем на входе. Обычно в таких схемах присутствует низкое давление, поэтому схему используют в малоэтажных домах.

В закрытой схеме в небольших домах хватает давления в системе отопления 1,5-2 Атм при небольшой протяженности теплотрассы и расчетным количеством обогревательных приборов (батарей, регистров или радиаторов). В домах этажностью более пяти этажей рекомендуется установить циркуляционный насос.

Производительность системы повышают именно включением насоса, мощность которого позволяет удлинять магистраль отопления на любое расстояние, а количество радиаторов – не ограничивать. В закрытой системе отопления радиаторы подключаются по любой схеме – последовательно или параллельно, с нижним, верхним или диагональным подключением. Также в закрытой системе отопления параметры давления таковы, что нагрузка на теплообменник котла всегда будет безопасной.

Контроль и регулировка давления в системе отопления централизованного или индивидуального обустройства производится стрелочными манометрами, не требующими подключения к электросети. В зависимости от показателей манометра, тепловое давление можно повысить или снизить.

Устанавливают манометры на трубе подачи и трубе обратного хода котла, на верхнем и нижнем уровнях магистрали, перед циркуляционным насосом и после насоса. Иногда дополнительные приборы для измерения давления врезают в разветвления трубопровода. Но простой контроль не позволяет решить проблему, как поднять давление в системе отопления или отрегулировать его в сторону уменьшения.

Причины роста избыточного давления

Иногда давление подаваемой рабочей жидкости возрастает, что видно по показаниям манометров, и этот избыток появляется вследствие следующих причин:

1. Температура рабочей жидкости увеличилась, и она расширилась;
2. Носитель тепла перестал перемещаться по трубам;
3. Перекрыт клапан или задвижка на участке трассы;
4. Труба засорилась или появился воздух, образовавший пробку;
5. При неплотно закрытом вентиле подачи в котел постоянно поступает холодная вода;
6. Не соблюден расчетный диаметр труб;
7. Насос слишком мощный или неправильно установлен.

После выяснения конкретной причины возникшей поломки ее устраняют, но так бывает не всегда. Иногда давление в центральной или индивидуальной системе отопления повышается скачкообразно, и это может быть вызвано закипанием рабочей жидкости в котле. Такое поэтому резкое повышение давления нужно срочно уменьшить, и для этого существует расширительный бак закрытого или открытого типа.

Расширительный резервуар не нужен в системе центрального отопления, но в индивидуальной схеме он обязателен. Мембранный резервуар — это герметичный бак, состоящий из двух камер с резиновой перегородкой между ними. Одна камера служит для горячей рабочей жидкости, вторая — для воздуха. При перегревании теплоносителя и росте давления резиновая мембрана смещается и расширяет объем камеры минимизирует возможный гидравлический удар от перепада давления.

Кроме расширительного бачка, при закипании или резком возрастании давления в системе по другой причине в трубы врезаются предохранительные и перепускные клапаны, чтобы снизить давление под напором. При повышении давления некоторый объем горячей воды сливается в канализацию, предохраняя трубы и котел от разрушения. Перепускные клапаны перенаправляют рабочую жидкость в малый контур, также защищая схему от перегрева и выхода из строя.

Жесткая вода сильно влияет на состояние внутренних стенок труб и запорной арматуры, так как отложения минеральных солей уменьшают диаметр изделий, тем самым повышая давление в системе и в радиаторах теплотрассы.

Поэтому лучшая профилактическая меры – водоподготовка, то есть, наполнение магистрали заранее подготовленной и обессоленной жидкостью. При заливке в котел обычной водопроводной воды его придется постоянно чистить, как и всю систему. Для этого используют как механические средства очистки, так и химические реагенты или специальное оборудование (гидродинамическую машину).

Почему падает давление в трубах

Давление может иметь сниженные показатели и уменьшаться плавно, постепенно, или резко, скачкообразно. У такого поведения контура могут быть две причины:

1. Теплообменник котла вышел из строя – протекает или забит;
2. Утечка воды в схеме монтажа трубопровода.

При поломке котла провести диагностику неисправности и отремонтировать агрегат не всегда можно своими руками, потому что причиной выхода котла из строя могут быть:

1. Грязь и засоры в емкости котла;
2. Микротрещины в корпусе или в рубашке теплообменника;
3. Высокая степень износа всех узлов схемы;
4. Заводские дефекты теплового генератора или дефекты расширительного резервуара;
5. Нарушения корпусов запорной арматуры.

Утечка в трубах или в котле – самая распространенная поломка, приводящая к снижению давления в разводке схемы. Местом протечки может быть плохая пайка полипропиленовых труб или некачественная сварка металлических изделий, неплотные сопряжения труб с радиаторами, и трещины в изношенных узлах и элементах магистрали, трещины в мембране расширительного резервуара, и так далее. При этом неисправность расширительного бачка обнаруживается легко и быстро, без помощи специалистов: нужно несильно нажать на нагнетающий золотник, и если из камеры потечет или начнет капать вода, то мембрану необходимо срочно менять.

Место протечки в трубах разводки найти сложнее, особенно, если магистраль смонтирована скрытно – в нишах стен или под полом. Первым делом проводят визуальный осмотр открытых видимых участков трассы: даже на сухом полу при небольших протечках могут остаться засохшие пятна от воды – это солевые отложения или ржавчина, если трубы металлические. При правильно организованной схеме разводки аварийный участок теплотрассы можно отключить без остановки всей системы (для этого существуют коллекторы или байпасы), и безопасно обнаружить и ликвидировать неисправность.

Если визуальный осмотр не дал никаких результатов, а также, если трасса теплопровода установлена скрытым способом, магистраль необходимо опрессовать. Это значит, что в систему необходимо подать теплоноситель под высоким, максимально возможным давлением, чтобы выявить места утечки теплоносителя. Своими силами опрессовку провести сложно, так как для этого потребуется специальное компрессорное оборудование и опыт.

Теоретически опрессовка проводится следующим образом: сначала фиксируется существующее давление в системе, затем из труб сливается вся рабочая жидкость, котел и обогревательные приборы (полотенцесушители, батареи, регистры или радиаторы) изолируются, а в контур при помощи компрессора подают воздух под давлением, на 20% выше от номинального. В «накачанном» состоянии трубы должны простоять 3-5 часов, после чего повторяют замер давления в магистрали. Если давление понизилось, ищут участок, где происходит утечка: открытые взгляду стыки и швы трубопровода смазывают раствором мыла, и, если воздух будет выходить, он будет выходить с шипением и образовывать пузырьки. Аварийный участок необходимо загерметизировать или же заменить новыми трубами.

Если давления нет в системе центрального отопления, то это может быть авария на стороне котельной, или же точно такая утечка в теплотрассе, как было описано выше.

Если давление в трубах скачет в течение нескольких дней или недель, то необходимо проверить все соединения, стыки, фитинги, на предмет их герметичности и работоспособности. Это такие узлы, как:

1. Манометры и воздухоотводчики;
2. Предохранительные и перепускные клапана;
3. Автоматические воздухоотводчики и другое автоматическое оборудования для контроля и регулировки давления.

Как работает мембранный расширительный бачок и как рассчитать его объем

Расширительный мембранный резервуар — это герметичная металлическая или пластиковая емкость, которая поделена на две герметичных камеры резиновой мембраной. Камера для воды подключена к контуру отопления схемы трубной разводки. Водяная камера подключена к контуру отопления. В воздушной камере создается рабочее давление, и сколько бар необходимо поддерживать в этом отсеке расширительной емкости, зависит от конкретной схемы отопления, длины труб, количества радиаторов и характеристик котла.

Циркуляционный насос, врезанный в отопительный трубный контур, создает номинальное давление для рабочей жидкости. Кроме того, дополнительное давление появляется от нагрева теплоносителя. Объем воды, который появляется вследствие ее расширения и повышения давления, подается в водяную камеру расширительного резервуара. Так как при рабочем давлении в трубах оно будет всегда выше, чем в воздушном отсеке резервуара, резиновая мембрана выгибается, изменяя объем обеих камер. Поэтому повышенное давление в водяной камере уменьшается из-за того, что в воздушной камере давление увеличивается. Такая конструкция бачка помогает поддерживать показатель давления в трубах приблизительно на одном стабильном уровне. Излишки нагретой воды сливаются в канализацию дома или квартиры, давление стабилизируется.

Как рассчитать требуемый объем расширительной емкости мембранного типа, чтобы контур был стабильным, а сам бак не занимал много места:

Vb = Vс х Kt / F;

Где:

1. Vb — рассчитываемый объем расширительного резервуара;
2. Vс — общий объем рабочей жидкости в контуре;
3. F — коэффициент эффективной работы расширительной емкости;
4. Kt — коэффициент, который применяется при расширении объема нагревающейся рабочей жидкости. Этот коэффициент будет разным для обычной воды и для антифризов, и его значение берут из справочных таблиц.

Также объем мембранного резервуара можно определить следующими способами:

1. Снять показания водомера, чтобы узнать, сколько воды требуется на полное заполнение труб отопления;
2. Рассчитать и сложить результаты объемов всех узлов контура – рубашки отопительного котла, объема всех труб теплотрассы, объема радиаторов и системы «теплый пол», если она есть.
3. Если отопление монтируется в небольшом здании (садовый или дачный домик), то можно обойтись и без расчета, а применить простейшее правило: на 1 кВт тепловой мощности теплогенератора расходуется около 15 литров рабочей жидкости, которую заливают в систему.

Коэффициент F расширительного резервуара также рассчитывается по такой формуле:

F = (Pmax – Pb) / (Pmax + 1);

Где:

1. Pmax – максимально допустимое давление в рабочем контуре отопления. Pmax зависит от множества факторов, в том числе и от технических и эксплуатационных характеристик котла, а также от конструкции и параметров радиаторов и запорной арматуры в схеме;
2. Pb — давление, которое должно, быть в системе в рабочем режиме воздушной камеры расширительного резервуара. Этот показатель обычно указывается в техническом паспорте изделия, так как рассчитывается еще при проектировании бака. Кроме того, бывают случаи, когда поднимать давление в воздушном отсеке расширительной емкости приходится самостоятельно. Для этого воздушная камера оборудуется специальным ниппелем. При таком устройстве мембранного резервуара подкачивать воздух и контролировать давление в бачке можно обычным автомобильным насосом со встроенным манометром.

Стандартное давление для небольших отопительных контуров отопления с ручной подкачкой насосом – 1-1,5 Атм. Зная этот параметр, можно использовать его в вышеприведенной формуле.

Источник: gidpotrubam.ru

Отопительная система – это довольно сложная конструкция, функционирование которой зависит от массы параметров. При проектировании системы важно учесть каждый из этих параметров, чтобы система в дальнейшем работала правильно. Одним из важнейших параметров, который нельзя обделить вниманием, является давление в системе отопления.

Сбалансированное давление не только обеспечивает перемещение теплоносителя, но и увеличивает срок службы элементов системы. Чтобы иметь возможность учитывать величину давления при проектировании отопления, нужно внимательно изучить этот параметр и знать о тонкостях его настройки. В данной статье будет рассмотрено давление в трубах отопления, его расчет и обеспечение.

Общая характеристика

Существует несколько видов давления в отопительных системах:

1. Статическое давление. Данная величина определяется соответствием высоты столба теплоносителя и силой, которая из-за этого воздействует на элементы отопительной системы. При расчетах обычно учитывается, что 10 метров высоты соответствуют 1 атмосфере.
2. Динамическое давление. Лучше всего понять, что такое динамическое давление, поможет циркуляционный насос, за счет которого и обеспечивается данная величина. Динамическое давление теплоносителя в системе отопления возникает при его транспортировке по трубопроводу и воздействии на внутренние поверхности системы.
3. Рабочее давление. Формирование рабочего давления осуществляется за счет совместной работы двух предыдущих значений. Именно рабочее давление воды в системе отопления обеспечивает ее полноценную и качественную работу.

Самое большое давление в системе оказывается на водяную рубашку отопительного котла – она находится ниже остальных элементов. Правда, иногда встречаются конструкции, в которых котельная расположена на крыше, и в таком случае наибольшая нагрузка будет приходиться на самую нижнюю часть трубопровода.

При увеличении температуры теплоносителя давление в системе также растет, поскольку вода начинает расширяться. Если в системе установлен циркуляционный насос, то за счет динамического напора величина рабочего давления достигает максимального значения, поэтому думать о том, как создать давление в котле, не придется. Впрочем, при наличии расширительного бачка в открытой отопительной системе это не приводит к негативным последствиям.

Для измерения давления в системе используются манометры. При проектировании отопления для них необходимо выделить место в самом нижнем участке трубопровода – именно там давление достигает пиковых значений.

Нормативные значения давления в системе отопления

Поддержание рабочего давления в контуре отопления позволяет снизить уровень тепловых потерь. Это возможно за счет того, что проходящий по трубопроводу теплоноситель при грамотно подобранной величине давления практически не успевает остыть. Для правильной настройки системы нужно знать, сколько атмосфер в отоплении конкретного типа.

Разным типам отопительных систем свойственны свои нормативные показатели давления:

1. Отопление многоэтажного дома. Для отопительных систем многоквартирных домов характерно высокое значение статического напора, причем его величина напрямую зависит от высоты самого здания. В 9-этажных домах норма давления составляет около 5-7 атмосфер, а в домах с количеством этажей более 12 – от 7 до 10 атмосфер. Давление в подающем контуре всегда составляет около 12 атмосфер. Чтобы такая система могла работать, ее нужно оснащать мощным насосом с сухим ротором.
2. Отопление частного дома. В открытой отопительной системе атмосфера и сама система объединены посредством расширительного бака. Даже если систему укомплектовать циркуляционным насосом, давление в системе отопления частного дома все равно будет совпадать с наружным, поэтому показатель манометра будет постоянно показывать 0 бар.
3. Закрытое отопление частного дома. Давление в закрытой системе отопления частного дома имеет несколько иные характеристики. Во-первых, в такой системе увеличивается статическое давление, повышающее эффективность работы конструкции, а во-вторых, полностью исключается возможность контакта с воздухом. Чтобы рассчитать статический напор в такой системе, нужно умножить на 0,1 расстояние между самой верхней и самой нижней точкой контура. К полученному значению прибавляется 1,5 бар, и результат расчета покажет величину рабочего давления в отопительной системе.

В подавляющем большинстве случаев норма давления в газовом котле закрытого контура составляет около 1,5-2 атмосфер. Существенное превышение этого показателя многократно повышает риск выхода системы из строя – например, может произойти разгерметизация трубопровода или же повреждение отопительного оборудования.

Конечно, большая величина давления повышает эффективность работы отопления, но перед тем, как рассчитать давление в системе отопления, нужно учесть технические особенности конкретного отопительного оборудования. Отдельные модели котлов рассчитаны на давление не более 3 бар, но стандартные изделия могут эффективно работать только при давлении в 2 бар. При настройке отопления нужно сделать все так, чтобы в неактивной системе давление было ниже рабочего на 0,5 бар – этот запас обеспечит стабильную работу оборудования после его запуска (подробнее: «Какое должно быть рабочее давление в системе отопления частного дома – нормы, правила, ограничения»).

Для квартир эта информация неактуальна – измерять или регулировать давление отопления в таких случаях попросту невозможно. Все, что можно сделать – это выбрать радиаторы и диаметры труб в собственном трубопроводе. Например, чугунные радиаторы использовать нежелательно, поскольку при давлении свыше 6 бар они выходят из строя – а настолько низкое давление в системе отопления многоквартирного дома практически не встречается. Трубы с чрезмерно высокой пропускной способностью, в свою очередь, приведут к снижению давления во всем контуре.

Величина давления также напрямую зависит от температуры теплоносителя. В любую отопительную систему заливается определенный объем теплоносителя, при котором давление получается минимальным. Когда система выходит на рабочий режим, давление поднимается – т.е. регулировка нагрева воды позволяет также контролировать напор в трубопроводе.

Для отопительных систем всегда целесообразно использовать расширительные бачки (гидроаккумуляторы). Такие устройства принимают в себя излишки теплоносителя, тем самым не позволяя давлению достичь критического уровня. Чтобы система была максимально надежной, стоит также дополнить ее предохранительным клапаном, который в случае переполнения бака или превышении давления в контуре свыше 3 атмосфер обеспечит автоматический сброс лишней воды.

Повышение и снижение давления в отопительной системе

Для измерений давления в отоплении используется манометр, шкала которого разделена на несколько вполне понятных секторов:

• Белая зона означает снижение напора;
• Зеленый сектор говорит о нормальном давлении в контуре;
• Красная зона сигнализирует о превышении величины давления.

Отслеживать показания манометра нужно периодически, чтобы отклонения от нормы не стали неприятным сюрпризом. При изменении давления нужно найти клапаны нагнетания и стравливания, которые обычно располагаются неподалеку от котла. Работать с ними очень просто – при нехватке давления открывается нагнетатель и удерживается в таком положении до восстановления системы, а при излишнем давлении нужно взять емкость для сбора теплоносителя и открыть клапан стравливания.

Впрочем, такое решение подходит далеко не для всех ситуаций, поэтому нужно иметь общее представление о других неполадках. Обычно перепады давления происходят в результате утечки теплоносителя, о чем сигнализирует снижение статического напора при отключенном насосе. Избавиться от проблемы поможет проверка контура на герметичность, которую нужно проводить перед тем, как снизить давление в системе отопления.

В многоквартирных домах с централизованной отопительной системой эта операция выполняется следующим образом:

• Перед началом отопительного сезона в трубопровод заливается холодная вода;
• Если за полчаса напор снизился на 0,06 МПа, или же если за два часа эта величина снизилась на 0,02 МПа, то есть необходимость в поиске утечек;
• После проверки система заполняется горячим теплоносителем, а уровень давления повышается до максимально допустимого значения.

Способы проверки давления воды в трубах частного дома

В пластиковом трубопроводе технология проверки выглядит иначе:

• Система заполняется водой, температура которой соответствует температуре окружающей среды;
• На протяжении получаса в системе поддерживается давление в 1,5 раза выше номинального;
• Давление снижается в два раза по сравнению с рабочим и удерживается на протяжении полутора часов;
• Если система герметична, то показатели будут расти.

Иногда проверка выполняется при помощи воздуха. Он запускается в систему, из которой откачана вся вода. Такой способ отлично подходит для небольших зданий. Если статическое давление в автономном отоплении при проверке оказывается на должном уровне, то нужно заняться поиском неисправностей в отопительном оборудовании.  «Какое давление должно быть в системе отопления – нормы и стандарты, причины падения и повышения давления».

Давление в отопительном контуре обычно снижается по следующим причинам:

• Оборудование находится в неисправном состоянии (например, изношено или имеет заводские дефекты), и напор снижается из-за микротрещин в теплообменнике;
• Повышенная концентрация накипи (проблему помогут нивелировать дополнительные фильтры, очищающие воду);
• Гидроудар, разрушивший теплообменник;
• Повреждение расширительного бачка;
• Неисправность в регуляторе давления.

Как только причина перепадов давления обнаружена, нужно принять меры по устранению данной проблемы:

• При повреждении мембраны бака нужно заменить ее или всю емкость, если отдельная деталь не подлежит замене;
• Если были допущены ошибки при проектировании системы, то придется заново провести все расчеты и заменить оборудование на более подходящее;
• Если в системе возникают воздушные пробки, то необходимо стравить воздух из системы вручную или же установить автоматический воздухоотводчик;
• Если вода попадает в отопление извне, решением проблемы будет замена арматуры, разделяющей отопительный контур и водоснабжение.

Есть ряд довольно простых рекомендаций, которые позволят избежать проблем с неконтролируемыми изменениями давления:

1. Проектирование и монтаж системы должны выполняться очень внимательно – это позволит минимизировать вероятность возникновения неполадок.
2. В частном доме с автономной системой отопления давление должно постоянно находиться в пределах от 0,7 до 1,5 атмосфер. В многоэтажных домах за этими показателями следят коммунальные службы.
3. В обязательном порядке нужно укомплектовать отопление расширительным баком, который скомпенсирует перепады давления и позволит избежать гидроударов.
4. Отопление рекомендуется проверять и прочищать каждые 2-3 года. Если вода в регионе характеризуется большим количеством примесей, то перед тем, как создать давление в закрытой системе отопления, стоит установить дополнительные фильтры.

Заключение

Давление в системе отопления – это один из ключевых факторов, благодаря которому данная система может нормально функционировать. Зная, для чего нужно давление в системе отопления, и поддерживая этот показатель на должном уровне, можно добиться полноценной теплоотдачи и существенно продлить срок эксплуатации всех элементов отопительной системы.

Источник: derevyannie-doma.com