Отопление какое давление должно в системе быть дача

Какое должно быть давление в системе отопления частного дома

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. Читайте также: “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.

Как создать оптимальные условия существования? Какое давление должно быть в системе отопления

Нормы давления в системе отопления устанавливаются соответствующими ГОСТ и СНиП, созданы для безопасности эксплуатации оборудования и создания комфортных условий для проживания.

Этих норм желательно придерживаться как в многоэтажных домах, так и частных строениях. На давление влияют различные факторы, которые учитывают при проектировании отопления.

Определяющие факторы: мощность расширительного бачка, тип системы и другое

Давление в отопительной системе зависит от нескольких факторов:

1. Мощность оборудования. Статическое задаётся высотой многоэтажного дома или подъёмом расширительного бака. Динамическая составляющая в большей степени определяется мощностью циркуляционного насоса и в меньшей степени ― мощностью отопительного котла.

1. Тип системы: открытая или закрытая; однотрубная, двухтрубная или коллекторная; вертикальная или горизонтальная.
2. Размер труб и радиаторов. Определяет объём циркулирующего теплоносителя. Давление снижается при увеличении диаметра трубопровода. При использовании в магистрали труб разного диаметра, в месте их стыка появляется перепад.
3. Расположение квартиры. В идеале давление не зависит от расположения помещения. В реальности зависит от этажа и удаления от котла или врезки в стояк.

При обеспечении нужного давления в системе учитывают появление препятствий для движения теплоносителя в трубах и радиаторах. При длительной эксплуатации в них накапливается накипь, окислы и осадок. Это ведёт к уменьшению диаметра, а значит, к повышению сопротивления движению жидкости. Особенно заметно при повышенной жёсткости (минерализации) воды. Для устранения проблемы периодически проводят тщательную промывку всей отопительной конструкции. В регионах, где вода жёсткая, устанавливают очистные фильтры для горячей воды.

Нормирование рабочего давления в многоквартирных домах

Многоэтажные дома подключаются к центральному отоплению, где теплоноситель поступает от ТЭЦ, или к домовым котельным. В современных отопительных системах показатели поддерживается в соответствии с ГОСТ и СНиП 41-01-2003. Нормальное давление обеспечивает температуру в помещениях 20—22 °С при влажности 30—45%.

В зависимости от этажности здания установлены следующие нормы:

• в домах высотой до 5 этажей 2—4 атм;
• в зданиях до 10 этажей 4—7 атм;
• в сооружениях выше 10 этажей 8—12 атм.

Важно обеспечить равномерный обогрев квартир, расположенных на разных этажах.

Нормальным считается условие, когда разница между рабочими давлениями на первом и последнем этаже многоэтажного дома составляет не более 8—10%.

В периоды, когда отопление не нужно в системе поддерживаются минимальные показатели. Оно определяется по формуле 0,1(Нх3+5+3), где Н — количество этажей.

Кроме этажности здания, величина зависит от температуры входящего теплоносителя. Установлены минимальные значения: при 130 °С ― 1,7—1,9 атм., при 140 °С ― 2,6—2,8 атм. и при 150 °С ― 3,8 атм.

Внимание! Важную роль в эффективности отопления играет периодическая проверка рабочих показателей. Контролируют их в отопительный сезон и в межсезонье.

Во время эксплуатации контроль ведётся по манометрам, установленным на входе и выходе схемы отопления. На входе величина поступающего теплоносителя должна соответствовать установленным нормам.

Проверяют разницу давлений на входе и выходе. В норме перепад составляет 0,1—0,2 атм. Отсутствие перепада указывает на отсутствие движения воды на верхние этажи. Увеличение разницы свидетельствует о наличии утечек теплоносителя.

В тёплое время года отопительную систему проверяют с помощью опрессовок. Обычно тестирование обеспечивается холодной водой, прокачиваемой насосом. Разгерметизация системы фиксируется при падении показателей в течение 25—30 минут на величину свыше 0,07 МПа. Нормой считается падение на 0,02 МПа в течение 1,5—2 ч.

Фото 1. Процесс опрессовки системы отопления. Используется электрический насос, который подключен к радиатору.

Какое оптимальное давление должно быть в закрытой системе отопления

Выше рассмотрено отопление «многоэтажек», которое обеспечивается по закрытой схеме. При обустройстве закрытой системы в частных домах существуют нюансы. Обычно используют циркуляционные насосы, которые поддерживают нужные показатели. Главное условие их установки ― создаваемое давление не должно превышать показатели, на которые рассчитан отопительный котёл (указывается в инструкции на оборудование).

В то же время оно должно обеспечивать движение теплоносителя по всей системе, при этом разница температуры воды на выходе из котла и в точке возврата не должна превышать 25—30 °С.

Для частных, одноэтажных строений нормой считается давление в закрытой системе отопления в пределах 1,5—3 атм. Длина трубопровода при самотёке ограничивается 30 м, а при использовании насоса ограничение снимается.

Установка максимальных показателей

Нормативы максимального давления в отопительной системе устанавливаются с учётом характеристик используемого оборудования и труб.

Например, для радиаторов применимы такие пределы: чугунные батареи — до 6 атм., пластиковые 2—4 атм. Слабыми местами считаются стыки элементов отопительной системы.

Установка максимальных показателей производится в следующей последовательности:

1. Опрессовка системы. Контур заполняется водой под давлением, превышающим рабочее значение в 2—2,5 раза. Во время проведения опрессовки контролируется изменение по манометру.
2. Проверка герметичности. Тестирование осуществляется в 2 этапа — холодное и горячее испытание. На первом этапе система заполняется холодной водой с минимальным рабочим давлением. В таком состоянии она выдерживается 2 ч. Если за это время показатели снизились не более чем на 0,2 атм., то можно говорить о хорошей герметичности. На втором этапе отопительный котёл включается на полную мощность и магистраль заполняют горячим теплоносителем с максимальным рабочим давлением. Изменение параметра контролируется манометром.
3. Установка рабочего давления. После завершения тестирования с помощью клапана сбрасывается избыточное давление, и устанавливается рабочее значение.

Тестирование системы на максимальных показателях помогает выявить проблемные места, в т. ч. утечки. Все нарушения сразу устраняют. Нельзя начинать эксплуатацию системы без устранения слабых мест.

Рабочее давление в системе отопления в частном доме

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

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

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

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

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

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

Какое давление в системе считается нормой?

Таблица предельного давления

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

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

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

Зависимость давления от температуры теплоносителя

Давление в расширительном баке

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

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

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

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

Рост и падение

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

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

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

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

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

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

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

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

Способы контроля и стабилизации

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

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

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

Для последующей стабилизации обязательна установка следующего оборудования:

1. Манометра
2. Предохранительного клапана
3. Воздухоотводчика.

Рекомендации:

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

Каким должно быть давление в системе отопления частного дома

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

Для чего необходимо избыточное давление

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

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

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

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

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

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

Правила построения закрытых контуров

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

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

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

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

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

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

Выбор и установка расширительного бака

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

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

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

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

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

Автоматическая подпитка системы

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

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

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

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

Настройка и устранение неисправностей

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

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