Как отрегулировать давление в системе отопления
Эти показатели всегда должны быть в норме! Давление в системе отопления в частном доме
Владельцам частных домов приходится лично следить за работой отопления своего жилища. Важнейший показатель, нуждающийся в контроле – это давление внутри системы отопления.
От него зависит работоспособность и длительность службы всей теплосети дома.
Как образуется давление в системе отопления частного дома
Существует три единицы измерения давления:
Пока в систему не залита вода либо другой энергоноситель, давление в ней соответствует обычному атмосферному. А поскольку 1 Бар содержит в себе 0,9869 атмосферы (то есть почти целую атмосферу), считается, что давление в незаполненной сети = 1 Бар.
Как только в систему попадает теплоноситель, этот показатель меняется.
Общее давление внутри теплосети, которое учитывают датчики (манометры), состоит из суммы 2 видов давления:
Общее давление влияет на:
От параметров давления зависит эффективность работы контура в здании.
Его стабильность с оптимальным показателем в системе сокращает потери тепла и гарантирует доставку энергоносителя в отдалённые уголки дома практически с той же температурой, которую он получил при нагреве в котле.
Оптимальные показатели
Существуют общепризнанные среднестатистические нормы:
Внимание! Для проведения расчётов важно понять, какая из двух видов систем устанавливается.
Закрытая и открытая отопительные системы: в чём разница
Открытая — система отопления, в которой расширительный бак для избыточной жидкости взаимодействует с атмосферой.
Закрытая — герметичная система отопления. В ней расположен закрытый расширительный сосуд особой формы с мембраной внутри, которая делит его на 2 части. Одна из них заполнена воздухом, а вторая — подсоединена к контуру.
Фото 1. Схема закрытой отопительной системы с мембранным расширительным баком и циркуляционным насосом.
Расширительный сосуд вбирает избыточную воду, когда её объем увеличивается при нагревании. Когда вода остывает и уменьшается в объёме — сосуд восполняет недостаток в системе, предотвращая её разрыв при нагревании энергоносителя.
В открытой системе бак расширения обязательно устанавливают в самой высокой части контура и соединяют, с одной стороны с трубой-стояком, а с другой — с трубой-сливом. Сливная труба страхует бак расширения от переполнения.
В закрытой системе расширительный сосуд можно установить в любой части контура. При нагревании вода поступает в сосуд, а воздух во второй его половине сжимается. В процессе остывания воды давление снижается, а вода под напором сжатого воздуха или другого газа возвращается обратно в сеть.
Давление в системе отопления — нормы, показатели, как поднять или снизить
Системы центрального отопления многоэтажных коммунальных зданий и индивидуальных жилых домов имеют не только существенные конструктивные различия, но разные физические характеристики используемого теплоносителя. При проектировании внутридомовых теплосетей основным расчетным критерием является давление в системе отопления, параметры которого оказывают существенное влияние на корректность функционирования всего обогрева.
В индивидуальных жилых домах для обогревания используются автономные системы, в состав которых входит различное оборудование, при самостоятельном заполнении контура тепловым носителем важно выдержать правильные параметры напора. Контроль и регулировка давления в заданных рамках при эксплуатации отопительной системы обеспечит долговечность ее работы, оптимизирует расход тепловых ресурсов, повысит КПД теплообменных приборов.
Рис. 1 Отопительное оборудование в доме – внешний вид
Какое нужно давление в системе отопления
Чтобы тепловой носитель двигался по трубам, а котел мог работать, в любой отопительной системе необходимо поддержание определенного напора.
Основным прибором, которым контролируют давление теплоносителя в системе отопления, служит манометр, регулярная проверка его показаний сообщает потребителю весьма полезную информацию. К примеру, снижение давления сигнализирует об утечке (нарушение герметичности трубопровода), обнаружить которую иным способом, кроме визуального, невозможно. Повышение показаний манометра может свидетельствовать о перегреве теплоносителя, засорении проходных каналов различного вида отложениями.
Чтобы исключить ошибочную реакцию на показании манометра, полезно знать значения рабочего (номинального), динамического (допустимые пределы отклонений от рабочего), статического и максимального давлений.
Рис. 2 Схема отопления частного жилого дома с радиаторными теплообменниками и подогреваемыми полами
Классификация давлений
Многие пользователи задают вопрос, зачем давление в системе отопления, ответом на который является следующие соображения.
Устанавливаемое в индивидуальных домах отопительное оборудование устроено таким образом, что котел включается при определенной величине давления, указанной в его паспортных данных, стандартным считается показатель не менее 0,5 бара. Поэтому поддержание данного напора — основная задача пользователя, хотя на практике для корректной работы всей системы требуется большая величина.
При эксплуатации отопительной системы пользователю приходится сталкиваться с определениями следующих типов давлений:
Рис. 3 Основные узлы замкнутой системы
Индивидуального дома
Все системы обогрева частных домов условно можно разделить на открытого (гравитационные) и закрытого типа. В гравитационных расширительная емкость, требующаяся для их нормального функционирования, расположена в высшей точке трубопровода. При этом давление в трубах отопления создается за счет водного столба, высота которого измеряется от нижней точки обратки до поверхности воды в накопительном баке. Напор в отопительной системе открытого типа соответствует высоте водяного столба в метрах (при переводе в общепринятые единицы 10 метров приравнивают к одному бару или одной атмосфере).
Так как отопительная система с открытым контуром может эффективно работать при этажности домов не выше трех, расстояние от подвала, где обычно находится котел, до бака на чердаке в среднем равно 10 м, и общепринятое давление в системе отопления открытого типа считают равным 1 бару.
В системах закрытого типа герметичный мембранный бачок устанавливают в любом удобном месте (обычно недалеко от котла) и тепловой носитель не контактирует с атмосферным воздухом. В линии движение теплоносителя осуществляется при помощи циркуляционного электронасоса — это позволяет отапливать многоэтажки и использовать помимо радиаторных контуры теплых полов.
Давление в закрытой системе отопления частного дома принято удерживать в диапазоне 1 — 1,5 бара (показатель увеличивается при большой длине отопительной магистрали).
Если в контуре закрытого типа работает один циркуляционный электронасос, проталкивающий рабочее тело по трубопроводу, то в многоконтурной системе с теплыми полами диапазон 1 — 1,5 бара недостаточен для ее нормального функционирования. Чтобы не превышать данные показатели, трубопровод теплых полов подключают к коллекторному узлу, имеющему дополнительный встроенный насос, отвечающий за поддержание нужного напора в половом нагревательном контуре.
Рис. 4 Схема с открытым расширительным баком
Многоэтажных домов
Жилец многоэтажного дома никак не может оказывать влияние на давление в центральной системе отопления, за поддержание которого отвечают коммунальщики. Однако в некоторых ситуациях (к примеру, при замене старых радиаторных теплообменников на новые или незаконной врезке) потребителю полезно знать, какое давление в системе отопления многоэтажного дома.
Как известно, показатель давления прямо связан с высотностью здания, если напор слишком низкий, прилагаемого кинетического усилия окажется недостаточно для подъема столба воды на большую высоту, и она перестанет двигаться по трубам. К тому же должен быть определенный запас для преодоления гидросопротивления трубопроводной магистрали и корректной работы сантехнических приборов, бытовой техники.
Общепринятый средний показатель давления в системе отопления многоэтажных домов составляет 6 бар (атмосфер), на обратке его величина ровна 4 — 4,5 бар.
Обычно коммунальные службы делают ощутимый напорный запас и рабочее давление в системе отопления многоквартирного дома в зависимости от высотности составляет:
Рис. 5 Схемы разводки теплообменных радиаторов в многоэтажках
Как уменьшить и повысить давление
Установка манометра в систему отопления замкнутого типа позволяет контролировать по показаниям прибора ее состояние, в процессе эксплуатации возникают следующие неполадки:
1. Давление выше нормы, может быть вызвано нижеперечисленными причинами:
Рис. 6 Современный тепловой пункт многоэтажного дома – внешний вид
2. Низкое давление возникает по следующим причинам:
Из вышеизложенного ясно, как создать давление в системе отопления с рабочими параметрами — для этого требуется лишь устранить неисправности, приводящие к его отклонению от номинальных показателей.
Рис. 7 Обвязка твердотопливного отопительного котла марки Траян
Рекомендации по монтажу
Чтобы провести все ремонтные или наладочные процедуры, система отопления под давлением должна быть правильно собрана, основные условия грамотного монтажа:
Рис. 8 Группа безопасности котлового оборудования – пример монтажа и внешний вид
Поддерживать номинальное давление в системе отопления закрытого типа — одно из важных условий ее нормального функционирования, для контроля за показаниями в контуре имеется манометр. Любые отклонения от номинальных значений за пределы рабочего диапазона означают какие-либо неисправности, для их устранения существует ряд методов, как поднять давление в системе отопления или наоборот, снизить его показатели.
Какой из множества способов применить? Как создать давление в системе отопления
Работа системы центрального отопления невозможна без такого физического понятия, как давление.
Важно контролировать его уровень, потому как от этого зависит эффективность обогрева помещений и, главное — безопасность эксплуатации.
Слишком высокий натиск в трубах может привести к течи или даже прорыву системы отопления со всеми печальными последствиями для жильца и соседей. А если показатель слишком низкий, температура в помещении не будет поддерживаться на нужном уровне.
Давление — сила, которая действует на стенки трубопровода, радиаторов и на сам теплоноситель, заставляя его двигаться по контуру и выполнять свою главную функцию: передачу тепла.
Виды давления
Давление в системе отопления подразделяется на статическое и динамическое.
Статическое
Гидростатическое давление — напор, оказываемый самим весом воды в системе, зависит оно от высоты водяного столба, следовательно, от этажности здания. В самой высокой точке контура оно равно нулю.
Справка. На каждые 10 метров высоты статическое давление изменяется на 1 атмосферу (
Динамическое
Такое давление создаётся в первую очередь циркуляционными насосами, а также конвекцией (перемещением жидкости за счёт разницы температур) при нагреве.
На динамический уровень влияют, кроме перечисленного, регуляторы отопления, установленные на радиаторах и в котельной.
Как создать и добавить давление в систему отопления
Чтобы создать или добавить давление в системе отопления, применяют несколько способов.
Опрессовка
Опрессовка — процесс изначального заполнения системы отопления теплоносителем с временным созданием напора, превышающего рабочий.
Внимание! Для новых систем при пусконаладки напор должен быть в 2—3 раза больше нормального, а при регламентных проверках достаточно повышения на 20—40%.
Данная операция может производиться двумя способами:
Фото 1. Процесс опрессовки системы отопления. При этом используется ручной опрессовочный насос.
Проверка тепломагистрали на герметичность и наличие течей
Главная цель опрессовки — выявить неисправные элементы системы отопления в предельном режиме работы, чтобы избежать аварий при дальнейшей эксплуатации. Поэтому следующим действием после данной процедуры является проверка всех элементов на наличие течей. Контроль герметичности выполняется по падению давления в течение определённого времени после опрессовки. Операция состоит из двух этапов:
По результатам падения производится вывод о герметичности системы отопления. Если проверка пройдена, уровень напора в трубопроводе сбрасывается до рабочих значений путём удаления лишнего теплоносителя.
Как рассчитать
Вычисление напора в отопительной системе необходимо по двум причинам: для обеспечения циркуляции теплоносителя и для предотвращения разгерметизации некоторых элементов контура вследствие превышения их рабочего давления.
Справка. Максимальное рабочее давление указывается на самих компонентах или в паспорте к ним. Например, для полипропиленовых труб это 4—6 атм, для многих чугунных радиаторов — 5 атм. Расчётный напор не должен превышать допустимого напора самого «слабого звена» отопительного контура.
Чтобы теплоноситель передвигался по трубопроводу, необходимо создать динамическое давление больше статического:
Для определения гидростатического давления подойдёт формула p = ρgh, или, упрощая для воды — p = 10000h, где h — высота водяного столба в отопительной системе.
Рабочее давление определяется как сумма статического давления на заданной высоте контура и динамического, создаваемого насосом или процессом конвекции. Максимальное воздействие на трубы создаётся в самой нижней точке системы, в верхней же оно минимально.
Поддержание
Однажды настроенная и запущенная система отопления не может работать вечно: со временем характеристики ухудшаются, что приводит к некачественному обогреву помещений. Индикатором качества работы отопления и является давление, по его изменениям можно судить о проблемах.
Для обогрева с принудительной циркуляцией падение напора может быть вызвано следующими причинами:
К повышению напора могут привести:
В системе отопления с естественной циркуляцией проблема повышения давления не стоит, но может иметь место его понижение, однако это является нормальным процессом.
Дело в том, что естественная циркуляция подразумевает саморегуляцию напора теплоносителя. Он движется по трубам благодаря разнице температур между обраткой и подачей: менее плотная горячая вода всплывает вверх. Соответственно, чем большая температура установлена на котле, тем больше напор. Но разница температур будет понижаться при прогреве помещений, поэтому с установлением нужной температуры воздуха в комнате давление упадёт.
Перепад давления
Перепад давления в отоплении — это разница давлений между трубопроводом подачи и обратки, благодаря которой и осуществляется циркуляция теплоносителя. Перепад — это рабочий напор системы. Его требуемое значение зависит от высоты здания:
Гидравлический расчёт и монтаж трубопроводов
Гидравлический расчёт производится на этапе проектирования и является основой для функционирования системы. Формулы гидравлики довольно сложны и выходят за рамки данной статьи, поэтому перечислим основные их следствия, показывающие, что может влиять на перепад давления:
Фото 2. Забитые трубы отопления. Из-за этого может нарушаться давление в отопительной системе.
В ходе вычислений также определяется скорость движения воды, её оптимальное значение — 0,3-0,7 м/с. При меньших значениях возможно образование воздушных пробок и слишком большой разброс температур между радиаторами, а при больших будет возникать шум движения жидкости и повысится износ трубопровода мелкими абразивными частицами в теплоносителе.
Влияние температуры теплоносителя
При нагреве, вода увеличивается в объёме и тем самым приводит к увеличению напора. Например, при температуре 20 °C он может вырасти на 0,1 МПа, а при 70 °C на 0,2 МПа. Таким образом, изменение степени нагретости воды также может использоваться для регулировки давления.
Циркуляционные насосы
Задача циркуляционного насоса — создать перепад давлений для движения теплоносителя. В невысоких домах достаточно одного насоса, установленного в нижней точке системы.
Фото 3. Циркуляционный насос, установленный в системе отопления. Прибор перекачивает теплоноситель по трубам.
В высотных строениях проблема разницы напора на самом нижнем и верхнем этажах встаёт более остро, поскольку статическое давление столба воды оказывается значительным. Для выравнивания напора в таких зданиях используются специализированные повысительные насосы.
Расширительный бак для регулировки показателей
Расширительный бачок является очень важной частью системы отопления. Необходимость в нём объясняется тем, что жидкость почти не сжимаема, поэтому при скачках давления и гидроударах она может повредить трубопровод, радиаторы и другие компоненты. Расширительный бак берёт этот перепад на себя.
В различных схемах используются разные бачки. В схеме с естественной циркуляцией он сообщается с атмосферой и является открытым, устанавливается в самой верхней точке контура. При увеличении напора воды в системе, уровень её в баке будет расти, пока не дойдёт до трубки перелива, соединённой с канализацией.
Так как контур с таким баком сообщается с атмосферой, в нём появляется коррозия, а также жидкость постепенно испаряется с открытой поверхности бачка и нужно отслеживать её уровень.
В закрытой схеме принудительной циркуляции расширительный бак выполнен в виде ёмкости с упругой резиновой мембраной, заполненной с одной стороны сжатым воздухом, а с другой — теплоносителем.
При изменении объёма последнего, воздух сжимается или разряжается, стабилизируя напор в системе.
Регуляторы, клапаны
В небольших зданиях для компенсации перепадов напора достаточно расширительного бачка, но в высотных строениях со сложной конфигурацией отопительной системы приходится прибегать к использованию специальных регуляторов давления. Чувствительная мембрана или поршень измеряют его в месте установки регулятора, а изменение давления производится с помощью силового элемента: груза или пружины. Регуляторы делятся на три типа:
Сброс показателей
Ручной сброс осуществляется с помощью удаления лишнего объёма теплоносителя из сливного крана, а также изменением степени накачки мембраны расширительного бака.
В случае аварийной ситуации, быстро сбросить напор поможет предохранительный клапан сброса. Существуют модели с фиксированным и настраиваемым значениями. Требуемое значение должно быть выше рабочего, но меньше максимально допустимого давления во всём контуре. При превышении установленного уровня, мембрана клапана открывается и излишки теплоносителя сливаются в канализацию.
Измерение с помощью манометров
Манометры представляют собой приборы с круглой шкалой и стрелкой, указывающей на текущее давление. Устанавливаются они в критически важных точках контура через трёхходовой клапан: после котла, на разветвлениях, у насосов, в группе безопасности. При выборе манометра учитывайте его максимальное значение, которое он способен измерить. Слишком большое (например, 50 атм в системе с 4 атм) приведёт к неточным показаниям, а маленькое — может повредить измерительный прибор.
Фото 4. Манометр для измерения давления в системе отопления. Прибор представляет из себя циферблат с нанесенной на него шкалой.
Полезное видео
Посмотрите видео, в котором рассказывается, из-за чего могут наблюдаться скачки давления в системе отопления.
Заключение
Контроль и поддержание давления в системах отопления имеет первостепенное значение. Не так страшно, если недостаточно высокое давление приведёт к плохому обогреву помещений. Куда страшнее, когда его превышение вызовет разрыв радиаторов или трубопровода, что может привести к серьёзным ожогам или затоплению здания. Поэтому безопасность превыше всего. Необходимо соблюдать регламентные процедуры, описанные в СНиП и регулярно обслуживать отопительную систему, если значения напора выходят за установленные нормы. Тогда отопление в доме будет максимально эффективным и безопасным.
Норма или признак серьёзных неполадок? Причины перепада давления в системе отопления
Большинство отопительных систем домохозяйств зависят от показателей напора и температурного режима теплоносителя.
Отопление работает путём прогона нагретой жидкости через трубы и радиаторы, доставляющие тепло по всему дому, благодаря перепаду давления в системе.
Однако, перепад может давать сбой, при котором требуется его корректировка в меньшую или большую стороны. Такая процедура необходима для восстановления эффективности работы и соблюдения безопасности при её эксплуатации.
Нормы перепада давления в системе отопления частного и многоквартирного дома
Стандарты перепада регулируются правилами ГОСТа и СНиПа. Приведённые расчёты документаций обеспечивают полноценную работу всей системы отопительного оборудования, включая объекты:
Непосредственно сам перепад должен быть 0,2—0,25 Мпа или 2—2,5 атмосферы.
Почему скачет давление и когда нет скачков?
Специальный скачек нужен для того, чтобы теплоноситель не застаивался на одном месте, а постоянно циркулировал между прямым трубопроводом котельной (при подаче) и радиаторами дома (при обратном потоке). Благодаря разнице в 2,5 атмосферы, теплоноситель «бегает» с такой скоростью, которая стабильно поддерживает комфортную температуру.
Если напора недостаточно, отопительные приборы не получают эффективную теплоотдачу от жидкого теплоносителя и в помещении становится холодно.
Метод расчёта
В центральной системе отопления существуют два вида давления:
Для правильного расчёта перепада давления, нужно учесть разницу между двумя точками отопительного контура: на верхнем этаже и нижнем. Итоговый показатель при функционирующем натиске не должен превышать 10%, а при опрессовочном — 20%.
Обычно, в городском многоэтажном доме, рабочее давление составляет на трубе подачи — 6 атмосфер, а на обратном пути — 4-4,5 атм.
Справка. На показатель напора влияет множество факторов, в т. ч. и засорённость внутренних каналов контуров.
Для частных домов критическим показателем является мощность котла, т. е. тот уровень давления, который агрегат способен выдержать. Обычно, 2—3 атмосфер для одноэтажного дома вполне достаточно.
Регулятор для регулировки давления
Для соблюдения всех мер по безопасному функционированию системы отопления, необходимо постоянно следить за температурой и напором теплоносителя.
Давление контролируется с помощью манометра с трубкой Бурдона. В этом приборе есть эластичная измерительная составляющая, которая, под влиянием сжимающей нагрузки, деформируется определённым способом.
Фото 1. Манометр, установленный в системе отопления. Прибор позволяет измерить показатели давления.
Преобразование изменений отображается на вращательном движении стрелки, показывая на циферблате точное значение в привычных показателях.
Важно! После гидроударов манометры нужно проверять, т. к. последующие показания могут быть завышены.
Манометры устанавливаются на самых критических участках системы:
Как регулировать показатели
Для этой процедуры существуют несколько проверенных способов:
Фото 2. Циркуляционные насосы, установленные в многоэтажном доме. При помощи приборов осуществляется циркуляция теплоносителя по системе отопления.
Причины падения давления и способы их устранения
Среди основных причин падения напора отмечаются следующие:
Утечки можно обнаружить визуально, внимательно осмотрев трубы и радиаторы, а также отключив насос. Если статическое (естественное) давление останется на прежнем уровне, то причина будет в насосном оснащении.
При снижении температуры теплоносителя необходимо проверить котёл, а при уменьшении объёма из-за воздуха — просто его восстановить.
Почему растет давление, способы устранения неполадок
В отопительной системе давление поднимается вследствие следующих причин:
Сначала нужно прочистить фильтры и удалить воздушные пробки в системе. Потом проверить работу автоматики, путём отключения подпитки. Затем протестировать регулятор, скорректировав его настройки.
Какие бывают последствия повышенных и пониженных показателей
Последствия неправильного напора могут быть разными — от резкого изменения температуры в помещении (слишком холодно или слишком жарко) до отсутствия воды на самых верхних этажах.
Внимание! Старые котлы без системы термоконтроля могут взорваться!
Что нужно делать для поддержания необходимого перепада давления? Простые рекомендации, изложенные ниже, помогут держать напор постоянно в норме:
Полезное видео
Посмотрите видео, в котором рассказывается о наиболее частых причинах изменения давления в отопительной системе.
Важность поддержки перепадов
Перепад давления в отопительной системе является одним из главных её составляющих, без которого о нормальном функционировании не может быть и речи. Поэтому предотвращение поломок при своевременном контроле обеспечит комфорт и бесперебойную работу на долгие годы.