Регулирование давления в тепловых сетях.

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:

одноэтажное строение — 0,1—0,15 МПа или 1—1,5 атмосфер;
малоэтажное сооружение (максимум три этажа ) — 0,2—0,4 МПа или 2—4 атм.;
многоквартирный дом при средней этажности (5—9 этажей ) — 0,5—0,7 МПа или 5—7 атм.;
высотные многоквартирные дома — до 10 МПа или 10 атм.

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:

опрессовочное : временное, с повышенной нагрузкой, которое создаётся для испытаний системы после ремонтно-монтажных работ или перед отопительным сезоном;
рабочее : постоянное, при котором система должна превосходно функционировать весь обогревательный период.

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:

на входе и выходе магистрали с теплоносителем (централизованное отопление);
перед и после отопительного котла (индивидуальное обогревание);
перед и после циркуляционного насоса (принудительная циркуляция);
возле фильтров, соответствующих регуляторов и клапанов.

Как регулировать показатели

Для этой процедуры существуют несколько проверенных способов:

Корректность проектирования, в т. ч. гидравлических расчётов и монтажа трубопроводов:

подающая магистраль должна быть сверху, а обратная — снизу;
для стояков нужны трубы 20—25 мм , а для розливов — 50—80 мм;
трубы для стояков используются и для подводки к приборам отопления.

Изменение температуры воды. При нагревании теплоноситель расширяется, увеличивая тем самым давление в отопительной системе. К примеру, при 20°С оно может подскочить на 0,13 МПа , а при 70°С — на 0,19 МПа. Поэтому снижение температуры приведёт к соответствующей его регулировке.
Применение циркуляционных насосов для обеспечения теплом квартир верхних этажей в высотках.

Фото 2. Циркуляционные насосы, установленные в многоэтажном доме. При помощи приборов осуществляется циркуляция теплоносителя по системе отопления.

Внедрение расширительных бачков. При индивидуальном отоплении, «лишний» объём нагретого теплоносителя будет переходить в ёмкость, а остывший — возвращаться в систему, сохраняя стабильность напора.
Использование специальных регуляторов . Такие приборы способны предотвратить завоздушивание системы при резких скачках давления в магистралях. Монтаж производится на байпасной линии насоса или на перемычке, размещённой между двумя трубопроводами — подачи и обратки.

Причины падения давления и способы их устранения

Среди основных причин падения напора отмечаются следующие:

утечка теплоносителя;
снижение объёма радиатора при устранении, содержащихся в нём, воздушных масс;
уменьшение температуры устройства из-за повреждений котельного оборудования;
неисправность насосной оснастки (с принудительной циркуляцией).

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:

завоздушивание системы;
чрезмерная засорённость фильтров;
неисправность соответствующего регулятора или его ошибочная настройка;
рост объёма теплоносителя из-за неверного функционирования регулирующей автоматики.

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.

Каким должно быть давление в многоэтажке?

Из данной статьи вы узнаете, какое давление в системе отопления многоэтажного дома считается нормальным, о причинах его перепадов и способах устранения неполадок. Также речь пойдет о методах проверки контура на прочность и выборе оптимальных для системы радиаторов .

Давление в системе центрального отопления

Высокое давление в центральной системе отопления многоквартирного дома является необходимым для того, чтобы поднять теплоноситель на верхние этажи. В высотках циркуляция происходит сверху вниз. Подача осуществляется котельными при помощи нагнетателей. Это электрические насосы, разгоняющие горячую воду. От высоты здания зависит показание манометра на обратном потоке. Зная, какое давление в отопительной системе многоэтажного дома предполагается, подбирается соответствующее оборудование. Для девятиэтажного дома данный показатель будет составлять приблизительно три атмосферы. Расчет выполняется исходя из того, что одна атмосфера поднимает поток на десять метров. Высота потолков приблизительно 2,75 м. Также учтем зазор в пять метров на подвал и технический этаж. Исходя из этого расчета, можно узнать, какое должно быть давление в системе отопления многоэтажного дома любой высоты.

Распределение температур и давления в элеваторном узле многоквартирного дома

Центральные городские и жилищно-коммунальные сети разделены элеваторами. Элеватор — это узел, через который осуществляется подача теплоносителя в систему отопления многоэтажки. В нем происходит смешивание подачи и потока обратки, в зависимости от того, какое требуется давление для отопления многоквартирного дома. В конструкции элеватора есть смесительная камера с регулируемым отверстием. Оно называется сопло. Регулировка сопла позволяет менять температуру и давление в отопительной системе многоэтажного дома. Горячая вода в смесительной камере перемешивается с водой из обратного потока и вовлекает его в новый цикл. Изменив размер отверстия сопла, можно уменьшить или увеличить количество горячей воды. Это приведет к изменению температуры в радиаторах квартир и изменению давления. Температура в системе отопления дома на входе составляет 90 градусов.

Причины перепадов давления в отоплении многоквартирного дома

Давление обратки в отоплении многоквартирных домов ниже, чем подачи. Нормальное отклонение составляет два бара. В обычном режиме работы котельные подают теплоноситель в систему с давлением больше семи бар. В отопительную систему высотки доходит около шести бар. На поток воздействует гидравлическое сопротивление, а также ответвления в жилищно-коммунальных сетях. На обратке манометр покажет четыре бара. Перепад давления в отоплении многоквартирного дома может быть вызван:

воздушной пробкой;

утечкой;

выходом из строя элементов системы.

На практике часто случаются перепады. Давление воды в системе отопления многоквартирного дома во многом зависит от внутреннего диаметра труб и температуры теплоносителя. Техническая маркировка условного прохода — ДУ. Для разливов используются трубы с условным проходом 60 — 88,5 мм, для стояков - 26,8-33,5 мм.

Важно! Трубы, соединяющие радиаторы отопления и стояк должны быть одинакового сечения. Также подача и обратка должны быть соединены между собой до батареи.

Самое главное чтобы в квартире было тепло. Чем горячее вода в радиаторах, тем выше давление в системе центрального отопления многоквартирного дома. Также выше температура на обратке. Для стабильной работы системы отопления вода из трубы обратного цикла должна быть фиксированной температуры.

Устранение перепадов

Устройство сопла элеватора

При понижении температуры обратного потока и изменении давления в трубах отопления в многоквартирном доме, регулируется диаметр сопла элеватора. При необходимости он рассверливается. Эта процедура должна быть согласована с предоставляющей услугу компанией (ТЕЦ или котельная). Нельзя допускать самодеятельности. В экстремальных ситуациях, когда под угрозой размораживание системы, из элеватора может полностью удаляться механизм регулировки. В этом случае теплоноситель попадает в коммуникации дома беспрепятственно. Такие манипуляции приводят к понижению давления в центральной системе отопления и значительному повышению температуры, до 20 градусов. Такое повышение может быть опасным для системы отопления дома и городских сетей в целом.

Повышение температуры рабочей среды из обратного потока связано с увеличением диаметра сопла, что приводит к уменьшению давления в отоплении многоквартирных домов. Для того чтобы понизить температуру, его следует уменьшить. Тут без сварочных работ не обойтись. Затем сверлом меньшего диаметра высверливается новое отверстие. Это уменьшит количество горячей воды в смесительной камере элеватора. Данная манипуляция проводится после остановки циркуляции теплоносителя. Если есть необходимость срочно, без остановки системы, уменьшить температуру обратки, частично перекрываются вентили. Но это может быть чревато последствиями. Металлические заслонки запорной арматуры создают барьер на пути теплоносителя. В результате повышается давление и сила трения. От этого увеличивается износ заслонок. В случае если он достигнет критического уровня, заслонка может оторваться от регулятора и полностью перекрыть поток.

Особенности автономного отопления

Нормальный показатель для замкнутого контура 1,5 -2,0 бара, что намного отличается от давления в трубах центрального отопления. Причиной понижения может быть:

разгерметизация - при появлении течи или микротрещин, через которые может убегать вода. Визуально это может быть незаметно, так как незначительное количество воды успевает испариться;

уменьшение температуры теплоносителя. Чем меньше температура воды, тем меньше ее расширение;

наличие автономных регуляторов давления, которые стравливают воздух. Они устанавливаются для удаления воздушных пробок. Часто подтекают;

изменение радиуса условного прохода труб. Пластиковые трубы при нагревании могут менять свою геометрию — они становятся шире.

От показателя давления в системе отопления зависит не только циркуляция теплоносителя, а и исправность оборудования. Чтобы предотвратить понижение и повышение давления на любом участке системы, устанавливается расширительный бачок. Это металлическая емкость с резиновой мембраной внутри. Мембрана делит бачок на две камеры: с водой и воздухом. Вверху есть клапан, через который выходит воздух при экстремальном повышении давления. Оно может произойти за счет чрезмерного подогрева жидкости. После того как вода остынет и уменьшиться в объёме, давления в системе будет недостаточно, ведь воздух вышел. Расчет объёма расширительн ого бака осуществляется исходя из общего объёма теплоносителя в системе.

Выбор радиатора

Важно подобрать оптимальный по показателям радиатор для системы отопления

в частном до 3 бар;

рабочее давление в системе отопления многоквартирного дома составляет 10 бар.

Помимо этого нужно учитывать периодические проверки надежности системы отопления, так называемые гидроудары.

Рассмотрим что такое давление отопительной системы, какое оно должно быть (его расчет) из чего состоит, как регулируется, и о чем сигнализируют его перепады.
[содержание h2 h3]

Для начала определим - говоря про давление в системе отопления, в расчет берется избыточное давление, а не абсолютное. Все характеристики котлов, и тепловых сетей описываются именно этим параметром, манометры также показывают его. Избыточное давление отличается от абсолютного на величину атмосферного. В расчет обычно берется, что оно на 0,1 МПа или 1 Бар (атмосферу) меньше, хотя точное значение может колебаться, так как атмосферное давление непостоянно и зависит от высоты над уровнем моря и метеорологических процессов.

Рабочее давление в системе отопления складывается из двух величин это:

Статическое - обусловленное высотой столба воды системе отопления. В расчет можно брать то, что 10 метров создают давление в 1 атмосферу;
Динамическое - которое создают насосы для циркуляции теплоносителя, а также конвективное течение воды от нагрева. При этом следует учитывать, что оно не определяется только характеристиками сетевых насосов, так как на него большое влияние оказывает регулятор отопления, который перераспределяет потоки теплоносителя. Также регулятор зачастую включает в свою схему повысительные насосы или элеваторы.

Наиболее часто задаваемый вопрос - какое давление теплоносителя должно быть в системе отопления дома, и как производится его расчет? Здесь также возможны два варианта:

Если мы говорим о , то оно на небольшую величину превышает статическое давление в системе;
Если мы говорим о системе с принудительным движением теплоносителя, то оно обязательно выше чем статическое, и выбирается возможно большим для обеспечения высокого КПД системы.

В расчет берутся предельно допустимые значения для элементов отопительной системы, например чугунные радиаторы, как правило, не могут работать при давлении более 0,6 МПа.

Если мы берем в качестве примера дома большой этажности, то там приходится использовать регулятор давления на нижних уровнях и насосы для повышения напора воды на верхних этажах.

Как контролировать давление в системе?

Для контроля в различных точках системы отопления врезают манометры, причем (как уже говорилось выше) они фиксируют избыточное давление. Как правило, это деформационные приборы с трубкой Бредана. В том случае, если в расчет нужно брать то, что измеритель давления должен работать не только для визуального контроля но и в системе автоматики используют электроконтактные или другие типы датчиков.

Точки врезки определены нормативными документами, но даже если у вас смонтирован небольшой котел для отопления частного дома, который неподконтролен ГосТехнадзору, все равно желательно воспользоваться этими правилами, так как в них выделены наиболее важные для контроля над давлением точки отопительной системы.

Врезать манометры нужно обязательно через трехходовые краны, которые обеспечивают их продувку, сброс на ноль и замену без остановки всего отопления.

Точками для контроля являются:

До и после отопительного котла;
Перед входом и после циркуляционных насосов;
Выход тепловых сетей от теплогенерирующей установки (котельной);
Ввод отопления в здание;
Если используется регулятор отопления, то манометры врезаются до и после его;
При наличии грязевиков или фильтров, манометры желательно врезать до и после их. Таким образом, легко контролировать их засоренность, беря в расчет то, что исправный элемент почти не создает перепада.

Симптомом неисправностей или неправильной работы системы отопления являются скачки давления. Что они обозначают?

Если давление снижается

В этом случае желательно сразу проверить, как ведет себя статическое давление (остановить насос) - если нет его падения, значит неисправны циркуляционные насосы, которые не создают напор воды. Если же оно тоже снижается, то скорее всего где-то в трубопроводах дома, теплотрассе или самой котельной возникла утечка.

Проще всего локализовать это место отключением различных участков, следя за давлением в системе. Если на очередном отсечении ситуация нормализуется, значит на этом отрезке сети утечка воды. При этом берите в расчет, даже небольшая течь через фланцевое соединение может значительно уменьшить напор теплоносителя.

Но есть небольшой нюанс - регулятор отопления дома может самостоятельно отсекать участки в ходе автоматического управления, поэтому его необходимо отключить.

Если давление растет

Подобная ситуация встречается реже, но все же возможна. Ее наиболее вероятная причина - нет движения воды по контуру. Для диагностики делаем следующее:

И снова вспоминаем про регулятор - в 75 % случаев проблема в нем. Для снижения температуры в сети он может отсекать подачу теплоносителя от котельной. Если она работает на один-два дома, то возможно что устройства у всех потребителей сработали одновременно и остановили поток.
Нужно исследовать настройки и откорректировать их так чтобы регуляторы не давал приказ на полное закрытие клапанов, его инерционность увеличится, но подобные ситуации будут исключены;
Возможно, система находится под постоянной подпиткой (неисправность автоматики или чья-то небрежность). Как показывает простейший расчет - чем больше теплоносителя в ограниченном объеме, тем выше давление. В этом случае достаточно перекрыть линию питания или наладить автоматику;
Если же с приборами управления все в порядке или система отопления их вообще не включает, снова берем в расчет в первую очередь человеческий фактор - возможно, где то по ходу теплоносителя перекрыт кран или задвижка;
Реже всего возможна ситуация когда движению теплоносителя мешает воздушная пробка - необходимо ее обнаружить и удалить. Может также быть засорен по ходу движения теплоносителя фильтр или грязевик;

Что обозначает большой или малый перепад давления между подачей и обраткой?

Нормальная разность между давлением подающего и обратного трубопровода составляет 1-2 атмосферы. Что обозначает изменение этого значения в одну или другую сторону?

Если разница между давлением подачи и обратки значительна, значит система почти стоит, возможно из-за воздушной пробки. Нужно отыскать причину и восстановить циркуляцию теплоносителя;
Если в системе отопления вашего дома оно значительно меньше, и стремится к нулю, значит нарушено движение воды по трубам. Скорее всего вода протекает по ближним участкам и не доходит до удаленных участков, нарушена регулировка. Но нужно брать в расчет и то, что если перепад меняется со временем, а все радиаторы прогреваются нормально, возможно виноват регулятор отопления - принцип его работы включает перепуск части воды из подачи в обратку, и возможно скачок связан с тем, что выполнялся как раз этот цикл.

Для чего нужен регулятор перепада давления

Для нормального функционирования отопительной системы и устойчивой циркуляции воды через все ее элементы необходим стабильный перепад давления. Резкие скачки напора теплоносителя приводят к нарушению гидравлического режима и неправильной работе отдельных узлов.

В системе отопления небольшого дома, как правило, монтируют мембранные аккумуляторы воды, которые позволяют избавиться от этих нежелательных явлений. В более сложных и больших системах применяют регулятор, который обеспечивает стабильный перепад давления в системе отопления и позволяет избежать завоздушивания даже при резких скачках в магистральных трубопроводах. Также зачастую регулятор монтируют на обводных (байпасных) линиях насосов, что позволяет сделать постоянными характеристики агрегата.

Каждая отопительная система обладает уникальным набором взаимосвязанных технических характеристик, которые определяют её эффективность, надёжность/бесперебойность и безопасность. Важнейшими показателями можно считать температуру теплоносителя на различных участках и, конечно, рабочее давление. Для многих пользователей высокое давление в системе отопления кажется явлением не совсем понятным и даже опасным. Однако это не просто побочный эффект, который нужно ежеминутно мониторить и поддерживать на заданном уровне, а инструмент, с помощью которого можно контролировать работоспособность отопления.

Немного теории о давлении в отопительной системе

Откуда берётся и от чего зависит давление

Пока трубопроводы, радиаторы и теплообменники находятся без теплоносителя, в системе наблюдается обычное атмосферное давление (1 бар). По мере заполнения отопительной установки водой или антифризом показатели сразу начнут расти, пусть и незначительно. Это связано с тем, что воздух вытесняется, а на стенки всех элементов системы изнутри начинает воздействовать жидкость. Холодная жидкость. Это давление появляется за счёт гравитации, даже когда котёл ещё не включали и насосы не начинали качать. Чем выше разведены трубы – тем оно будет больше.

Во время запуска теплогенератора ситуация стремительно меняется. При увеличении температуры теплоноситель расширяется, и напор начинает резко повышаться. Ещё больше становится нагрузка на стенки, когда для циркуляции активируется насосное оборудование.

Получается, что напор воды в системе отопления зависит от производительности теплогенератора (температуры нагрева) и мощности насосного оборудования. Очень важно, какая схема отопления применяется, как произведены гидравлические расчёты, правильно ли подобраны и смонтированы комплектующие, насколько точно система отрегулирована. Например, чем меньше сечение прохода трубы на определённом участке, тем больше там будет гидравлическое сопротивление, и тем выше окажется давление. Так будет действовать любое заужение, в том числе засоры или пробки из воздуха.

Заметим, что давление в сети автономного отопления на разных участках не бывает одинаковым. Причины просты:

температура на обратке ниже, чем в подающем трубопровноде (тем более на выходе из котла);
энергия/начальная скорость, которую вода получает от насоса по мере продвижения по контуру, падает;
сечение труб для разных участков подбирается дифференцированно, и сила протока может регулироваться запорной арматурой.

Какие виды давления рассматриваются в теплотехнике

Чтобы вникнуть в суть вопроса и не запутаться, необходимо разобраться с терминологией. В популярных публикациях встречается несколько определений:

Статическое давление системы отопления возникает из-за силы притяжения, действующей на холодный теплоноситель. При повышении высоты разводки на 1 метр напор водяного столба на стенки труб, приборов и устройств увеличивается на 0,1 бар.
Динамическое. Появляется, когда теплоноситель нагнетается насосом, либо жидкость начинает двигаться под действием нагрева.
Рабочее. Складывается из статического и динамического. Для различных объектов оно будет отличаться.
Избыточное. Это – положительная разность измеряемого давления и атмосферного (показания барометра). Именно эту разницу мы определяем манометрами, установленными в отопительной системе.
Абсолютное. Сумма атмосферного и избыточного давления.
Номинальное (условное). Показатель, характеризующий прочностные характеристики оборудования, при котором гарантируется заявленный производителем срок службы.
Максимальное. Предельное давление, при котором отопительная система может работать без отказов и аварий.
Опрессовочное. После сборки или обслуживания систему тестируют под нагрузкой. Каким давлением испытывают отопление? Обычно с превышением рабочего в 1,2-1,5 раза.

Испытание трубопроводов давлением

Как пользоваться информацией о давлении

Оптимальное давление в отопительной системе

Рассчитывается давление в каждом случае индивидуально. Например, для конструкций с естественной циркуляцией оно будет не намного больше статического. В одноэтажных коттеджах, где реализована принудительная циркуляция насосами, рабочее давление устанавливают в пределах 1,5-2,5 бар. С повышением этажности напор приходится повышать, чтобы теплоноситель нормально циркулировал. Так для пятиэтажки он достигает 4 бар, в девятиэтажном доме – до 7 бар, а в высотных новостройках – до 10 бар. В зависимости от этих показателей подбирают тип труб для разводки и модель отопительных приборов с заданным номинальным давлением.

Контроль и регулирование давления

Для мониторинга применяются манометры, которые позволяют в реальном времени фиксировать избыточное давление. Эти приборы могут носить как чисто информативную функцию, так и обладать электрическими контактами, коммутирующими вспомогательные устройства или блокирующими работу системы при отклонениях давления.

Устанавливают манометры посредством трёхходовых фитингов, чтобы можно было произвести замену или обслуживание устройства без остановки системы. Учитывая тот факт, что на разных участках фактический напор будет отличаться, манометров нужно несколько. Обычно их монтируют:

на выходе из котла и на входе,
с обеих сторон циркуляционного насоса и регулятора,
с обеих сторон фильтров грубой очистки (можно определить их критическое загрязнение),
в самой высокой и самой низкой точке системы,
возле разветвлений и коллекторов.

Лучше использовать несколько манометров

Чтобы компенсировать объём расширяющегося теплоносителя (например, когда котёл после «спящего режима» переходит в работу на полной мощности) и предотвратить резкий скачок давления, в закрытых системах используются мембранные расширительные баки. В системах с естественной циркуляцией применяют расширительный бак открытого типа, который монтируют в самой высокой точке системы.

Важнейшую роль для поддержания рабочего напора играет «группа безопасности». На многоходовом корпусе устанавливается манометр, воздухоотводчик и предохранительный клапан. Манометр показывает существующий напор воды. Автоматический воздухоотводчик используется для удаления воздушных пробок. Через клапан происходит спуск некоторого количества теплоносителя, пока давление не придёт в норму.

В больших зданиях для автоматического поддержания давления и управления расходом теплоносителя нужно активно манипулировать напором. Для этого в систему врезают регуляторы давления, работающие по принципу «после себя» или «до себя».

Устройство мембранного расширительного бака

Почему скачет давление в сети

О чём говорит повышение давления теплоносителя в отопительной системе:

Существенный перегрев теплоносителя.
Недостаточное сечение труб
Большое количество отложений в трубопроводах и отопительных приборах.
Воздушные пробки.
Слишком высокая производительность насоса.
Открыта подпитка.
Система «зарегулирована» кранами (возможно, перекрыта какая-то задвижка, некорректно работают клапаны или регуляторы).

Блок безопасности в сборе

О чём говорит падение давления:

Разгерметизация системы и утечка теплоносителя.
Отказ насосного оборудования.
Разрыв мембраны расширительного бака.
Нарушение работы блока безопасности.
Переток теплоносителя из отопительного контура в контур подпитки.
Засоры труб, фильтров, радиаторов. Проток перекрыт запорно-регулирующим устройством. В обоих случаях потеря давления в отопительной системе наблюдается после препятствия.

Как видим, есть объективные технические условия, меняя которые, можно установить оптимальное рабочее давление на стадии реализации проекта и управлять им в процессе эксплуатации. Но рано или поздно стрелки манометров отклоняются от установленных значений. Существенные перепады давления на одних и тех же участках сигнализируют о том, что система начала работать неправильно, и нужно искать причину неполадок.

Видео: давление с расширительном баке котла

Любая отопительная схема функционирует при определенных значениях напора и температуры теплоносителя, которые рассчитываются еще на этапе ее проектирования. Однако в процессе эксплуатации возможны ситуации, когда перепад давления в системе отопления отклоняется от нормативного уровня в большую или меньшую сторону и, как правило, требует корректирования для обеспечения эффективности, а в ряде случаев и безопасности.

Рабочее давление в системе теплоснабжения

Рабочим считается давление, величина которого обеспечивает оптимальную работу всего отопительного оборудования (в т.ч. источника отопления, насоса, расширительного бака). При этом оно принимается равным сумме давлений:

статического – создается столбом воды в системе (в расчетах принимается соотношение: 1 атмосфера (0,1 МПа) на 10 метров);
динамического – обусловлено работой циркуляционного насоса и конвективным движением теплоносителя при его нагреве.

Понятно, что в разных схемах отопления величина рабочего напора будет отличаться. Так, если для теплоснабжения дома предусмотрена естественная циркуляция теплоносителя (применимо для индивидуального малоэтажного строительства), его значение превысит показатель статического лишь на незначительную величину. В принудительных же схемах его принимают максимально допустимым для обеспечения более высокого КПД.

Следует иметь в виду, что предельные показатели рабочего давления определяются характеристиками элементов системы отопления. К примеру, при использовании чугунных радиаторов оно не должно превышать 0,6 МПа.

Численно величина рабочего напора составляет:

для одноэтажных строений с открытой схемой и естественной циркуляцией воды–0,1 МПа (1 атмосфера) на каждые 10 м столба жидкости;
для малоэтажных зданий с закрытой схемой – 0,2-0,4 МПа;
для многоэтажных домов – до 1 МПа.

Контроль рабочего давления в отопительных схемах

Для нормального безаварийного функционирования системы теплоснабжения необходимо регулярно контролировать величину температуры и напора теплоносителя.

Для проверки последнего обычно применяют деформационные манометры с трубкой Бурдона. Для измерения давлений малой величины могут использоваться их разновидности – диафрагменные приборы.

Необходимо помнить, что после гидроударов такие модели требуется поверять, т.к. они будут показывать завышенные значения при последующих контрольных измерениях.

Рисунок 1 – Деформационный манометр с трубкой Бурдона

В системах, где предусмотрены автоматический контроль и регулирование давления дополнительно используются различные типы датчиков (к примеру, электроконтактные).

Размещение манометров (точки врезки) определяются нормативами: приборы должны быть установлена на наиболее важных участках системы:

на входе и выходе источника отопления;
до и после насоса, фильтров, грязевиков, регуляторов давления (при их наличии);
на выходе магистрали от ТЭЦ или котельной и на вводе ее в здание (при централизованной схеме).

Не стоит пренебрегать этими рекомендациями даже при проектировании небольшого отопительного контура с использованием маломощного котла, т.к. это не только обеспечивает безопасность системы, но и ее экономичность за счет оптимального расхода воды и топлива.

Рисунок 2 – Участок отопительной схемы с установленными манометрами

Для возможности обнуления, продувки и замены приборов без остановки работы системы подключать их рекомендуется через трехходовые краны.

Перепад давления и его значение для функционирования системы отопления

Для оптимального функционирования любой отопительной схемы необходим стабильный и определенной величины перепад давлений, т.е. разность его значений на подаче теплоносителя и обратке. Как правило, она должна составлять 0,1-0,2 МПа.

Если данный показатель меньше, это свидетельствует о нарушении движения теплоносителя по трубопроводам, в результате чего вода проходит через радиаторы, не нагревая их в требуемой степени.

В случае превышения величины перепада указанного выше значения можно говорить о «застое» системы, одной из причин которого является завоздушивание.

Следует отметить, что резкие изменения напора негативно сказываются на работоспособности отдельных элементов отопительной схемы, зачастую выводя их из строя.

Способы регулирования рабочего давления и обеспечения стабильности его перепада на подаче и обратке

Поиск причин падения и повышения перепада давления

Отклонение давления в большую или меньшую сторону от нормативного требует установления причины этого явления и ее устранения.

Падение давления в схеме теплоснабжения

Если падает давление в системе отопления, то с большей долей вероятности можно говорить об утечке теплоносителя. Наиболее уязвимыми являются имеющиеся швы, стыки и соединения.

Для проверки этого отключают насос и следят за изменениями статического давления. При продолжающемся снижении напора необходимо найти поврежденный участок. Для этого рекомендуется последовательно отключать различные участки контура, а после определения точного места, производят ремонт или замену изношенных элементов.

Если же статическое давление остается стабильным, причина снижения напора связана с неисправностью или насоса, или отопительного оборудования.

Следует иметь в виду, что кратковременное падение давления может быть обусловлено особенностью работы регулятора, который с определенной периодичностью перепускает часть воды из подачи в обратку. В случае, когда радиаторы отопления прогреваются равномерно и до требуемой температуры, можно говорить, что перепад был связан с указанным выше циклом.

Среди других возможных причин можно назвать:

удаление воздуха через воздушники, в результате чего уменьшается объем теплоносителя в системе;
снижение температуры воды.

Повышение давления в системе

Подобная ситуация наблюдается при замедлении или остановке движения теплоносителя в отопительном контуре. Наиболее вероятными причинами этого являются:

возникновение воздушной пробки;
загрязнение фильтров и грязевиков;
особенности функционирования регулятора давления или неправильная настройка его работы;
постоянная подпитка теплоносителя вследствие сбоя автоматики или некорректно отрегулированных задвижек на подаче и обратке.

Нужно отметить, что нестабильность давления наиболее часто отмечается во вновь запущенных системах и связана с постепенным удалением воздуха. Это может считаться нормой, если после доведения объема теплоносителя и давления до рабочих значений, которое продолжается от нескольких дней до нескольких недель, никакие отклонения не фиксируются. В противном случае следует говорить о неправильно произведенном гидравлическом расчете, в частности, принятом объеме расширительного бака.

otopleniex.ru

Перепад давления в системе отопления: необходимый для циркуляции минимум

В статье мы затронем проблемы, связанные с давлением и диагностируемые манометром. Мы построим ее в форме ответов на часто задаваемые вопросы. Обсуждаться будет не только перепад между подачей и обраткой в элеваторном узле, но и падение давления в системе отопления закрытого типа, принцип работы расширительного бака и многое другое.

Давление - не менее важный параметр отопления, чем температура.

Центральное отопление

Как работает элеваторный узел

На входе элеватора стоят задвижки, отсекающие его от теплотрассы. По их ближним к стене дома фланцам проходит раздел зон ответственности между жилищниками и поставщиками тепла. Вторая пара задвижек отсекает элеватор от дома.

Подающий трубопровод всегда вверху, обратка - внизу. Сердце элеваторного узла - узел смешения, в котором расположено сопло. Струя более горячей воды из подающего трубопровода вливается в воду из обратного, вовлекая ее в повторный цикл циркуляции через контур отопления.

Регулируя диаметр отверстия в сопле, можно менять температуру смеси, поступающей в батареи отопления.

Строго говоря, элеватор - не помещение с трубами, а вот этот узел. В нем вода с подачи смешивается с водой обратного трубопровода.

Какой перепад между подающим и обратным трубопроводами трассы

В штатном режиме работы он составляет около 2-2,5 атмосфер. Типично в дом поступает 6-7 кгс/см2 на подаче и 3,5-4,5 на обратке.

Обратите внимание: на выходе из ТЭЦ и котельной перепад больше. Его снижают как потери за счет гидравлического сопротивления трасс, так и потребители, каждый из которых представляет собой, упрощенно говоря, перемычку между обеими трубами.

Во время испытаний на плотность насосы накачивают в оба трубопровода не менее 10 атмосфер. Испытания проводятся холодной водой при перекрытых входных задвижках всех подключенных к трассе элеваторов.

Какой перепад в системе отопления

Перепад на трассе и перепад в системе отопления - две абсолютно разные вещи. Если давление обратки до и после элеватора не отличается, то вместо подачи в дом поступает смесь, давление которой превышает показания манометра на обратке всего на 0,2- 0,3 кгс/см2. Это соответствует перепаду высоты в 2-3 метра.

Этот перепад тратится на преодоление гидравлического сопротивления розливов, стояков и отопительных приборов. Сопротивление определяется диаметром каналов, по которым движется вода.

Какого диаметра должны быть стояки, розливы и подводки к радиаторам в многоквартирном доме

Точные значения определяются гидравлическим расчетом.

В большинстве современных домов применяются следующие сечения:

Розливы отопления делаются из трубы ДУ50 - ДУ80.
Для стояков используется труба ДУ20 - ДУ25.
Подводка к радиатору делается либо равной диаметру стояка, либо на шаг тоньше.

Нюанс: занижать диаметр подводки относительно стояка при монтаже отопления своими руками можно только при наличии перемычки перед радиатором. Причем врезана она должна быть в более толстую трубу.

На фото - более здравое решение. Диаметр подводки не занижен.

Что делать, если температура обратного трубопровода слишком мала

В таких случаях:

Рассверливается сопло. Его новый диаметр согласуется с поставщиком тепла. Увеличенный диаметр не только поднимет температуру смеси, он увеличит и перепад. Циркуляция через отопительный контур ускорится.
При катастрофической нехватке тепла элеватор разбирается, сопло изымается, а подсос (труба, соединяющая подачу с обраткой) глушится. В систему отопления поступает вода из подающего трубопровода напрямую. Температура и перепад давлений резко увеличиваются.

Обратите внимание: это крайняя мера, на которую можно пойти только при риске разморозки отопления. Для нормальной работы ТЭЦ и котельных важна фиксированная температура обратки; заглушив подсос и сняв сопло, мы поднимем ее как минимум на 15-20 градусов.

Что делать, если температура обратки слишком велика

Штатная мера - заварить сопло и рассверлить его заново, уже меньшим диаметром.
Когда нужно срочное решение без остановки отопления - перепад на входе в элеватор уменьшается с помощью запорной арматуры. Это можно сделать входной задвижкой на обратке, контролируя процесс по манометру. У этого решения есть три недостатка:
- Давление в системе отопления вырастет. Мы ведь ограничиваем отток воды; нижнее давление в системе станет ближе к давлению подачи.
- Износ щечек и штока задвижки резко ускорится: они будут находиться в турбулентном потоке горячей воды с взвесями.
- Всегда есть вероятность падения изношенных щечек. Если они полностью перекроют воду, отопление (прежде всего подъездное) будет разморожено в течение двух-трех часов.

Давление контролируется по манометру на обратке. Перепад уменьшается до 0,5-1 кгс/см2, не меньше.

Зачем нужно большое давление в трассе

Действительно, в частных домах с автономными системами отопления используется избыточное давление всего в 1,5 атмосферы. И, разумеется, большее давление означает, куда большие расходы на более прочные трубы и питание нагнетающих насосов.

Необходимость в большем давлении связана с этажностью многоквартирных домов. Да, для циркуляции нужен минимальный перепад; но ведь воду нужно поднять до уровня перемычки между стояками. Каждая атмосфера избыточного давления соответствует водяному столбу в 10 метров.

Зная давление в трассе, нетрудно вычислить максимальную высоту дома, который может быть отоплен без применения дополнительных насосов. Инструкция по расчету проста: 10 метров умножаются на давление обратки. Давление обратного трубопровода в 4,5 кгс/см2 соответствует водяному столбу в 45 метров, что при высоте одного этажа в 3 метра даст нам 15 этажей.

К слову, горячее водоснабжение подается в многоквартирных домах из того же элеватора - с подачи (при температуре воды не выше 90 С) или обратки. При недостатке давления верхние этажи останутся без воды.

Автономное отопление

Зачем нужен расширительный бачок

Расширительный бак отопления вмещает избыток расширившегося теплоносителя при его нагреве. Без расширительного бака давление может превысить прочность трубы на разрыв. Бак состоит и стальной бочки и мембраны из резины, которая отделяет воздух от воды.

Воздух, в отличие от жидкостей, хорошо сжимается; при увеличении объема теплоносителя на 5% давление в контуре благодаря воздушной емкости вырастет незначительно.

Объем бака обычно берется примерно равным 10% общего объема отопительной системы. Цена этого устройства невелика, так что покупка не будет разорительной.

Правильный монтаж бачка - подводкой вверх. Тогда в него не попадет лишний воздух.

Почему в закрытом контуре уменьшается давление

Почему падает давление в системе отопления закрытого типа?

Ведь воде некуда деться!

При наличии в системе автоматических воздушников через них будет выходить растворенный на момент заполнения в воде воздух. Да, он составляет небольшую часть объема теплоносителя; но ведь большого изменения объема и не нужно, чтобы манометр отметил изменения.
Пластиковые и металлопластиковые трубы могут незначительно деформироваться под влиянием давления. В сочетании с высокой температурой воды этот процесс ускорится.
В системе отопления падает давление при снижении температуры теплоносителя. Тепловое расширение, помните?
Наконец, незначительные утечки легко увидеть лишь в централизованном отоплении по ржавым следам. Вода в замкнутом контуре не столь богата железом, да и трубы в частном доме чаще всего не стальные; поэтому увидеть следы мелких течей в том случае, если вода успевает испаряться, почти невозможно.

Чем опасно падение давления в замкнутом контуре

Выходом из строя котла. В старых моделях без термоконтроля - вплоть до взрыва. В современных старших моделях часто присутствует автоматический контроль не только температуры, но и давления: когда оно падает ниже порогового значения, котел сообщает о неполадке.

В любом случае лучше поддерживать давление в контуре на уровне примерно полутора атмосфер.

Последствия взрыва отопительного котла.

Как замедлить падение давления

Чтобы не подпитывать систему отопления раз за разом каждый день, поможет простая мера: поставьте второй расширительный бак большего объема.

Внутренние объемы нескольких бачков суммируются; чем больше суммарное количество воздуха в них - тем меньшее падение давления вызовет уменьшение объема теплоносителя на, скажем, 10 миллилитров в сутки.

Несколько расширительных бачков можно подключить параллельно.

Где поставить расширительный бак

В общем-то, большой разницы для мембранного бака нет: он может быть подключен в любой части контура. Производители, однако, рекомендуют подключать его там, где течение воды максимально близко к ламинарному. При наличии в системе циркуляционного насоса отопления бачок можно смонтировать на прямом участке трубы перед ним.

Заключение

Надеемся, что интересовавший вас вопрос не остался без внимания. Если это не так - возможно, нужный ответ вы сможете найти в видео в конце статьи. Теплых зим!

otoplenie-gid.ru

Перепад давления в системе отопления: функции, значения, методы регулировки

За счет чего создается перепад давлений в системах отопления и водоснабжения? Для чего он нужен? Как регулировать перепад? В силу каких причин в системе отопления падает давление? В статье мы постараемся ответить на эти вопросы.

Тепловой узел дома. Его работа невозможна без разницы давлений между нитками теплотрассы.

Функции

Для начала выясним, зачем создается перепад. Его главная функция - обеспечение циркуляции теплоносителя. Вода всегда будет двигаться из точки с большим давлением в точку, где давление меньше. Чем больше перепад - чем больше скорость.

Полезно: ограничивающим фактором становится растущее с увеличением скорости потока гидравлическое сопротивление.

Кроме того, перепад искусственно создается между циркуляционными врезками горячего водоснабжения в одну нитку (подачу или обратку).

Циркуляция в данном случае выполняет две функции:

Обеспечивает стабильно высокую температуру полотенцесушителей, которые во всех современных домах размыкают собой один из соединенных попарно стояков ГВС.
Гарантирует быстрое поступление горячей воды к смесителю вне зависимости от времени суток и водоразбора по стояку. В старых домах без циркуляционных врезок воду по утрам приходится подолгу сливать до ее нагрева.

Наконец, перепад создается современными приборами учета расхода воды и тепла.

Электронный теплосчетчик.

Как и для чего? Для ответа на этот вопрос нужно отослать читателя к закону Бернулли, согласно которому статическое давление потока обратно пропорционально скорости его движения.

Это дает нам возможность сконструировать прибор, регистрирующий расход воды без использования ненадежных крыльчаток:

Пропускаем поток через переход сечения.
Регистрируем давления в узкой части счетчика и в основной трубе.

Зная давления и диаметры, при помощи электроники можно рассчитывать в реальном времени скорость потока и расход воды; при использовании же термодатчиков на входе и выходе из контура отопления несложно вычислить количество оставшегося в системе отопления тепла. Заодно по разнице расхода на подающем и обратном трубопроводах рассчитывается потребление горячей воды.

Создание перепада

Как создается перепад давлений?

Элеватор

Главный элемент системы отопления многоквартирного дома - элеваторный узел. Его сердцем является сам элеватор - невзрачная чугунная трубка с тремя фланцами и соплом внутри.Прежде, чем объяснить принцип работы элеватора, стоит упомянуть одну из проблем центрального отопления.

Существует такое понятие, как температурный график - таблица зависимости температур трасс подачи и обратки от погодных условий. Приведем небольшую выдержку из него.

Температура наружного воздуха, С	Подача, С	Обратка, С
+5	65	42,55
0	66,39	40,99
-5	65,6	51,6
-10	76,62	48,57
-15	96,55	52,11
-20	106,31	55,52

Отклонения от графика в большую и меньшую сторону одинаково нежелательны. В первом случае в квартирах будет холодно, во втором - резко растут затраты энергоносителя на ТЭЦ или котельной.

Открытое в морозы окно означает увеличение расходов для энергетиков.

При этом, как легко заметить, разброс между подачей и обратным трубопроводом достаточно велик. При циркуляции, достаточно медленной для такой дельты температур, температура отопительных приборов будет распределена неравномерно. Жители квартир, чьи батареи подключены к стоякам подачи, будут страдать от жары, а владельцы радиаторов на обратке - мерзнуть.

Элеватор обеспечивает частичную рециркуляцию теплоносителя из обратного трубопровода. Впрыскивая через сопло быструю струю горячей воды, он в полном соответствии с законом Бернулли создает быстрый поток с низким статическим давлением, который затягивает дополнительную массу воды через подсос.

Температура смеси заметно ниже, чем у подачи, и несколько выше, чем на обратном трубопроводе. Скорость циркуляции оказывается высокой, а разница температур между батареями - минимальной.

Схема работы элеватора.

Подпорная шайба

Это несложное приспособление представляет собой диск из стали толщиной не менее миллиметра с просверленным в нем отверстием. Оно ставится на фланец элеваторного узла между циркуляционными врезками. Шайбы ставятся и на подающем, и на обратном трубопроводе.

Важно: для нормальной работы элеваторного узла диаметр отверстий подпорных шайб должен быть больше диаметра сопла. Обычно разница составляет 1-2 миллиметра.

Циркуляционный насос

В автономных системах отопления напор создается одним или несколькими (по числу независимых контуров) циркуляционными насосами. Наиболее распространенные устройства - с мокрым ротором - представляют собой конструкцию с общим валом для крыльчатки и ротора электромотора. Теплоноситель выполняет функции охлаждения и смазки подшипников.

Циркуляционный насос с мокрым ротором.

Значения

Каков перепад давлений между разными участками отопительной системы?

Между подающей и обратной нитками теплотрассы он составляет примерно 20 - 30 метров, или 2 - 3 кгс/см2.

Справка: избыточное давление в одну атмосферу поднимает водяной столб на высоту 10 метров.

Перепад между смесью после элеватора и обратным трубопроводом - всего 2 метра, или 0,2 кгс/см2.
Перепад на подпорной шайбе между циркуляционными врезками элеваторного узла редко превышает 1 метр.
Напор, создаваемый циркуляционным насосом с мокрым ротором, обычно варьируется от 2 до 6 метров (0,2 - 0,6 кгс/см2).

Этот насос создает напор в 3, 5 и 6 метров в зависимости от выбранного режима.

Регулировка

Как отрегулировать напор в элеваторном узле?

Подпорная шайба

Если быть точным, в случае подпорной шайбы требуется не регулировка напора, а периодическая замена шайбы на аналогичнуюиз-за абразивного износа тонкого стального листа в технической воде. Как своими руками заменить шайбу?

Инструкция, в общем, довольно проста:

Все задвижки или вентиля в элеваторе перекрываются.
Открывается по одному сброснику на обратке и подаче для осушения узла.
Раскручиваются болты на фланце.
Вместо старой шайбы устанавливается новая, снабженная парой прокладок - по одной с каждой стороны.

Совет: в отсутствие паронита шайбы вырезаются из старой автомобильной камеры. Не забудьте вырезать ушко, которое позволит завести шайбу в паз фланца.

Болты стягиваются попарно, крест-накрест. После того, как прокладки прижаты, гайки закручиваются до упора не более чем на пол-оборота за раз. Если поспешить, неравномерное сжатие рано или поздно приведет к тому, что прокладку вырвет давлением с одной стороны фланца.

Система отопления

Перепад между смесью и обраткой штатно регулируется только заменой, завариванием или рассверливанием сопла. Однако иногда возникает необходимость убрать перепад, не останавливая отопления (как правило, при серьезных отклонениях от температурного графика в пик холодов).

Это делается регулировкой входной задвижки на обратном трубопроводе; тем самым мы убираем перепад между прямой и обратной нитками и, соответственно, между смесью и обраткой.

Для регулировки используется нижняя задвижка под номером 1.

Замеряем давление на подаче после входной задвижки.
Переключаем ГВС на подающую нитку.
Вкручиваем манометр в сбросник на обратке.
Полностью закрываем входную обратную задвижку и потом постепенно открываем ее до тех пор, пока перепад не уменьшится от первоначального на 0,2 кгс/см2. Манипуляция с закрытием и последующим открытием задвижки нужна для того, чтобы ее щечки максимально опустились на штоке. Если просто прикрыть задвижку, щечки могут просесть в дальнейшем; цена смехотворной экономии времени - как минимум размороженное подъездное отопление.
Температура обратного трубопровода контролируется с интервалом в сутки. При необходимости ее дальнейшего снижения перепад убирается по 0,2 атмосферы за раз.

Давление в автономном контуре

Непосредственное значение слова «перепад» - изменение уровня, падение. В рамках статьи мы затронем и его. Итак, почему падает давление в системе отопления, если она представляет собой замкнутый контур?

Для начала вспомним: вода практически несжимаема.

Избыточное давление в контуре создается за счет двух факторов:

Наличия в системе мембранного расширительного бака с его воздушной подушкой.

Устройство мембранного расширительного бачка.

Упругости труб и радиаторов отопления. Их эластичность стремится к нулю, но при значительной площади внутренней поверхности контура этот фактор тоже сказывается на внутреннем давлении.

С практической стороны это означает, что регистрируемое манометром падение давления в системе отопления обычно вызвано крайне незначительным изменением объема контура или уменьшением количества теплоносителя.

А вот возможный список того и другого:

При нагреве полипропилен расширяется сильнее, чем вода. При запуске собранной из полипропилена системы отопления давление в ней может незначительно упасть.
Многие материалы (в том числе алюминий) достаточно пластичны для того, чтобы при длительном воздействии умеренных давлений менять форму. Алюминиевые радиаторы могут просто-напросто раздуваться со временем.
Растворенные в воде газы постепенно покидают контур через воздухоотводчик, влияя на реальный объем воды в нем.
Значительный нагрев теплоносителя при заниженном объеме расширительного бака отопления может вызывать срабатывание предохранительного клапана.

Наконец, нельзя исключать и вполне реальные неисправности: незначительные течи по стыкам секций и швам сварки, травящий ниппель расширительного бака и микротрещины в теплообменнике котла.

На фото - межсекционная течь на чугунном радиаторе. Зачастую ее можно заметить лишь по следам ржавчины.

Заключение

Надеемся, что нам удалось ответить на накопившиеся у читателя вопросы. Прикрепленное к статье видео, как обычно, предложит его вниманию дополнительные тематические материалы. Успехов!

Page 2

Какое рабочее давление в системе отопления многоквартирного дома считается нормой? Каким может быть его максимальное значение? Какие параметры лучше выставить для автономной системы? Эта статья - о давлении и его влиянии на работу отопительных систем.

Распределение температур и давлений в элеваторном узле многоквартирного дома.

Как все устроено

Прежде, чем выяснять, какое давление в системе отопления считается штатным, познакомимся с устройством этих систем.

Автономные системы

В первом случае теплоноситель приводится в движение изменением плотности при нагреве: более теплые массы вытесняются из котла в верхнюю часть контура более холодными и, проходя радиаторы, отдают им избыточное тепло. Создаваемый расширением напор крайне незначителен и обычно измеряется в десятых долях метра; соответственно, циркуляция не отличается высокой скоростью.

Во втором случае теплоноситель заставляет двигаться маломощный насос. Он создает напор от одного до шести-восьми метров, что резко ускоряет движение воды или водно-гликолевой смеси в контуре.

Циркуляционный насос.

Справка: метр напора соответствует давлению в 0,1 кгс/см2 (1/10 атмосферы).

Автономные отопительные системы делятся еще по одному признаку: они могут быть открытыми и закрытыми.

Открытый контур сообщается с атмосферным воздухом посредством открытого расширительного бака. Соответственно, давление воды в системе отопления соответствует высоте водяного столба над точкой измерения. Если уровень воды в расширительном баке на 3 метра выше уровня розлива, давление в розливе будет равно 0,3 атмосферы.
Закрытый контур с атмосферой не сообщается, что порождает ряд проблем с компенсацией расширения теплоносителя при нагреве. Для их решения используется расширительный бак мембранного типа - емкость, часть объем которой занимает воздух, отделенный от воды упругой резиновой мембраной. Кроме того, система комплектуется предохранительным клапаном: он сбрасывает избыток теплоносителя при переполнении бака.

Для закрытой системы отопления различают два связанных с давлением параметра.

Справка: гидростатическое давление в системе отопления частного дома опять-таки соответствует высоте водяного столба и берется равным 10% его высоты в метрах.

Давление срабатывания предохранительного клапана. Обычно оно выставляется на уровне 2,5 кгс/см2.

Группа безопасности для автономного отопления включает расширительный бак, предохранительный клапан, манометр и автоматический воздушник.

Текущее статическое давление в системе отопления при ее работе определяется как количеством воды в ней, так и ее температурой. При нагреве манометр по понятным причинам начинает показывать большие значения.

ЦО

Как работает система центрального отопления?

По подающей нитке теплотрассы в дом поступает нагретая ТЭЦ или котельной вода. По обратной нитке она возвращается обратно, отдав часть тепла. Вода в контуре приводится в движение перепадом давлений между нитками.

Центральное отопления работает благодаря перепаду давлений между нитками трассы.

Температура воды в подающем трубопроводе зависит от текущей уличной и связана с ней, так называемым температурным графиком. Вот пример такого графика.

Температура обратного трубопровода тоже жестко регламентирована и при максимальном значении на подаче должна быть равна +70 С. Заниженная температура обратки означает, что дом недополучает тепло; завышенная - что энергетики несут избыточные расходы.

Однако, как легко заметить, перепад температур между подачей и обраткой слишком велик для нормальной работы отопления. При таком режиме радиаторы на подающих стояках будут перегреты, а на обратных - с трудом обеспечат квартиры теплом.

Проблема решается оригинальной конструкцией так называемого элеваторного, или теплового узла. Его основной узел - элеватор - представляет собой тройник с вставленным в него соплом. Находящаяся под большим давлением и более горячая вода подачи поступает через сопло и вовлекает часть более холодной воды из обратки через подсос в повторный цикл циркуляции.

Схема работы элеватора.

Благодаря этой тонкости в контуре оборачивается большая масса воды с более стабильной температурой. Приведем еще один температурный график для того же диапазона уличных температур, но уже для поступающей непосредственно в батареи смеси.

Помимо отопления, элеваторный узел обеспечивает дом горячей водой.

В старых домах присутствовали лишь две врезки водоснабжения:

На подаче (между входной задвижкой и элеватором).
На обратке (между входной задвижкой и подсосом).

Такими тепловые узлы были до 70 годов.

То, откуда запитано ГВС, зависит от текущей температуры подачи. При 90С и ниже горячая вода отбирается с подающего трубопровода, при более высоких температурах - с обратного.

Главный недостаток такой схемы - в том, что в отсутствие водоразбора вода не циркулирует, и до ее нагрева приходится сливать через смеситель несколько десятков литров.

Кроме того: полотенцесушители в старых домах способна нагреваться только при водоразборе в квартире. Они размыкают собой подводку.

Примерно с 70-80 годов прошлого века элеваторные узлы обзавелись циркуляционными врезками: и на подаче, и на обратке появилось по две задвижки ГВС. Режимы циркуляции «из подачи в подачу» и «из обратки в обратку» обеспечиваются подпорными шайбами на фланцах между врезками. Диаметр шайбы - примерно на миллиметр больше, чем у сопла элеватора.

На каждой нитке - по две врезки ГВС.

Что показывает манометр

Так какое давление в системе отопления многоэтажного дома считается нормой?

И что при этом творится в теплотрассе?

Летом, вне отопительного сезона, статическое давление системы отопления соответствует высоте водяного столба. Для десятиэтажки оно примерно равно 3 кгс/см2, для пятиэтажки - 1,5 кгс/см2.
При открытых домовых задвижках и штатной работе элеваторного узла давление в системах отопления практически выравнивается по обратному трубопроводу и в норме равно 3 - 4 кгс/см2.

Манометр на фото показывает 3,8 кгс/см2. Значение вполне штатное.

Позвольте, но ведь избыточное давление в трубах отопления необходимо для циркуляции в них. Как же так: контур выравнивается по обратке, но все равно циркулирует?

Все очень просто: после элеватора манометр покажет лишь на 2 метра (0,2 атмосферы) больше, чем на обратном трубопроводе. Да - да, перепад всего в 2 метра приводит в движение весь теплоноситель в огромном доме с сотнями радиаторов.

А что с подпорными шайбами? Какой перепад создается на них?

Еще меньше - от полуметра до метра. И его вполне достаточно: ведь благодаря более сложной конфигурации потери давления в системе отопления куда больше, чем в стояках ГВС.

Что же до трассы, то для нее в отопительный сезон нормой считаются примерно 8 атмосфер на подаче и 3 на обратке. Однако гидравлическое сопротивление труб и подключенные к трассе ближе к ТЭЦ дома гасят перепад, и до удаленных районов теплоноситель может доходить с параметрами 6/3,5 и даже 5/4 кгс/см2.

Наконец, главный вопрос: зачем давление в системе отопления? Ведь при заполненной системе теплоноситель в любом случае будет циркулировать, не так ли?

Без избыточного давления водяной столб не может подняться выше тех самых 10 метров. В многоквартирном доме выше 3 этажей отопление просто не будет работать.

Кроме того, есть еще пара тонкостей.

Рано или поздно контур придется сбрасывать и заполнять. Без избыточного давления это сделать проблематично.
Нельзя забывать и про горячее водоснабжение. Оно питается от тех же теплотрасс. Без напора горячая вода не попадет к смесителю.

Для работы смесителя необходимо избыточное давление в водопроводе.

ГВС

Какое давление должно быть в системе отопления - мы вроде бы разобрались.

А что покажет манометр в системе ГВС?

При нагреве холодной воды бойлером или проточным нагревателем давление горячей воды будет в точности равно давлению в магистрали ХВС за вычетом потерь на преодоление гидравлического сопротивления труб.
При запитке ГВС от обратного трубопровода элеватора перед смесителем будут те же 3-4 атмосферы, что и на обратке.
А вот при подключении ГВС с подачи давление в шлангах смесителя может достигать внушительных 6-7 кгс/см2.

Практическое следствие: при установке кухонного смесителя своими руками лучше не полениться и установить перед шлангами пару вентилей. Их цена начинается от полутора сотен рублей за штуку.

Эта нехитрая инструкция даст вам возможность при порыве шлангов оперативно перекрыть воду и не страдать от ее полного отсутствия во всей квартире во время ремонта.

Вентиля позволят оперативно перекрыть воду при проблемах с шлангами.

Заключение

Надеемся, что наш материал окажется полезным читателю. Дополнительную информацию о том, как работает система отопления, и какую роль в ее работе выполняют перепады давления, можно найти в прикрепленном видео. Успехов!

gidroguru.com

Перепад давления между подачей и обраткой в системе отопления

Перепад давления при отоплении правильное функционирование системы

Зачастую нормальное функционирование гидравлической системы подачи воды, сантехнического оборудования, устройств и узлов, комфортное принятие ванны и осуществление иных гигиенических процедур зависит от оптимального давления. Большинство обывателей полагают, что работа системы заключается в простой подаче жидкости, стоит только открыть кран. В реальности эта система представляет достаточно сложную систему коммуникаций со своими техническими параметрами и характеристиками. Например, перепад напряжения при отоплении очень частое явление, иногда даже взрываются трубы.

Определение оптимального давления отопления

Параметром измерения уровня давления является 1 атмосфера или 1 бар, по своему значению они очень близки. Оптимальное давление воды в центральных городских магистралях регулируется специальными правилам, строительными нормативами (СНиП).

Такой средний показатель составляет 4 атмосферы. Узнать в отоплении перепад можно по приборам специализированного учета водного потребления. Данные параметры могут колебаться в диапазоне от 3 до 7 Бар. Следует помнить, что приближение уровня давления к максимальной отметке (7 и выше атмосфер) может негативно сказаться на работе высокочувствительной бытовой техники, сбоям в работе и даже поломкам. В этом случае также возможно повреждение трубопроводных соединений и вентилей, изготовленных их керамики.

Для избегания подобных неприятностей, как перепад, необходима установка и подключение к центральной водопроводной магистрали соответствующего сантехнического оборудования, способное выдержать скачки водяного напряжения, так называемые гидротехнические удары, с соответствующим прочностным резервом.

Таким образом, желательна установка смесителей, кранов, труб и иных водопроводных элементов, способных выдерживать давление в 6 атмосфер, а при сезонной опрессовке водопроводной магистрали – 10 Бар.

Влияние водяного давления на работу системы

Приобретая соответствующее сантехническое оборудование или бытовую технику, подключаемую к системе водопровода, нужно заранее ознакомиться с их техническими характеристиками. Одним из параметров является оптимальный уровень давления, при котором устройства будут работать в нормальном режиме, и перепад не будет наблюдаться.

Если в отоплении перепад происходит, то начинаются проблемы с обогревом помещения. Таким показателем для стиральных и посудомоечных машин считается давление в 2 атмосферы. Однако для ванн с автоматикой и поливочного оборудования для огорода или сада такое значение составляет уже 4 атмосферы.

Минимальный показатель водяного давления для водопроводных сетей автономного режима в частных домах должен быть не менее 1,5 – 2 атмосферы. При этом необходимо учесть, что к источнику водоснабжения может быть подключено несколько объектов потребления воды одновременно.

Также, создание необходимого напора воды особо актуально для частных домовладельцев на случай возникновения пожароопасной ситуации.

Регулировка давления в отоплении

В многоквартирных домах основной проблемой, связанной с функционированием водопровода, является маленький напор воды. Особенно это имеет важное значение для квартирантов верхних этажей и частных домовладельцев. При слабой подаче воды плохо работает бытовая техника – стиральные и посудомоечные машины, ванны со встроенной автоматикой, поливочная техника.

Повысить в отоплении перепад напряжения:

установка и монтаж насосного оборудования, которое повышает интенсивность поступаемого водяного потока;
оборудование специальной насосной станции, установление бака – накопителя.

Выбор способа увеличения водяного напряжения осуществляется с учетом потребностей в определенном суточном объеме подаваемой воды ее потребителем и лиц, проживающих с ним.

Врезка насосного оборудования для увеличения напора подачи воды в квартиру осуществляется в систему холодного водоснабжения, после чего производится его регулировка.

Для повышения водяного напряжения в отдельных узлах автономного водопровода можно установить дополнительные насосы в местах разбора.

Особенности использования систем автономного водоснабжения

К специфическим особенностям функционирования автономной водозаборной системы следует отнести необходимости забора и подачи воды с глубины из скважины или колодца, а также обеспечение нормального водоснабжения всех точек и узлов водопроводной системы даже в удаленных местах.

Выбирая насос для автономного водозабора, необходимо учитывать его производительность, а также производительность самой скважины. При малой скважинной производительности напор волы, естественно, будет недостаточен для удовлетворения бытовых и хозяйственных нужд частного домовладельца, а при большой – привести к порче оборудования и бытовой техники, а также возникновению течи.

Установка насосной автономной станции предполагает наличие бака – накопителя, который вкупе с гидроаккумулятором, обеспечивает нормальную потребность в воде при низком давлении системы или при полном ее отсутствии в водопроводной системе.

В отоплении регулировка давления до оптимального уровня осуществляется путем прокручивания специальных винтов – регуляторов, расположенных под крышкой реле давления, чтобы перепад напряжения не произошел.

Следует помнить, что насосная станция требует соответствующего обслуживания, необходимо регулярно проверять работу насоса и иных гидравлических элементов и узлов, чистить накопительный бак. При установке такого оборудования необходимо заранее позаботиться о достаточном пространстве для ее размещения, удобства обслуживания и ремонта. Сам аккумулятор гидравлического типа большого размера можно закопать в землю, предварительно сделав необходимую гидроизоляцию, установить в подвале или на чердаке загородного дома.