Давление в системе отопления в частном доме

Любая магистраль отопления является технически сложным механизмом, исправная работа которого зависит от многих факторов. Ее эксплуатация будет весьма хлопотной, если допустить ошибки во время проектирования, выбора и установки котла, монтажа трубопровода. Кроме этого, важно знать, какое давление в системе отопления.

Данный показатель является одним из наиболее важных параметров, обеспечивающих нормальное функционирование оборудования, эффективную теплопередачу и продолжительный срок службы механизмов. Вопросом о величине напора и о том, как его стабилизировать, исключив «скачки», задаются жильцы как многоквартирных домов, так и частных.

Немного общей информации

Для понимания сути вопроса разберемся с теорией. Начнем с видов давления:

• Статический напор теплоносителя. На величину данного параметра влияет высота столба теплоносителя в состоянии покоя и то, с какой силой она давит на элементы отопительного оборудования. Выполняя расчеты, помните, что высота 10 метров создает 1 атмосферу.
• Давление динамическое. Основным, но не единственным источником величины, является циркуляционный насос. К возникновению приводит движение энергоносителя по магистрали и его воздействие на элементы конструкции изнутри.
• Рабочее давление в системе отопления является совокупностью величин предыдущих видов. Соблюдение данного параметра обеспечит продолжительную и безаварийную работу отопительного оборудования.

Наибольшая нагрузка приходится на котел (на его водяную рубашку), который располагается на нижнем уровне. В тех случаях, когда котельная в доме оборудована на крыше, наибольший напор приходится на трубопроводную сеть в самой нижней части.

По мере нагревание теплоносителя в состоянии покоя давление воды в системе возрастает за счет увеличения объема воды. Очень высокая отметка достигается при использовании циркуляционного насоса, когда образуется динамический напор, необходимый для циркуляции теплоносителя по контуру. Но в случае с магистралью открытого типа часть воды свободно перетекает в специальный бак и этого не происходит.

Важно помнить, что для объективной оценки ситуации измерять силу напора необходимо в самой нижней точке контура, где еще на стадии проектирования следует предусмотреть монтаж манометров.

Какое значение давления считают нормой

Стабильное количество атмосфер в магистрале способствует сокращению уровня теплопотерь и тому, что циркулирующий теплоноситель имеет практически ту же температуру, до которой он был нагрет котлом.

О том, каким должно быть давление, необходимо говорить с учетом того, о какой системе отопления идет речь. Варианты:

Давление в системе отопления частного дома. При открытом способе устройства отопления расширительный бак является сообщающим звеном между системой и атмосферой. Даже при участии циркуляционного насоса количество атмосфер в баке будет равно атмосферному давлению, и манометр покажет 0 Бар.

Давление в системе многоэтажного дома. Характерная черта устройства отопления в многоэтажных зданиях — высокий статический напор. Чем высота дома выше, тем и количество атмосфер больше: в 9-тиэтажном здании — 5-7 Атм, в 12-тиэтажках и более высоких — 7-10 Атм, при этом величина напора в подающей магистрали 12 Атм. Поэтому необходимо наличие мощных насосов с сухим ротором.

Давление в закрытой системе отопления. Ситуация с закрытой магистралью несколько сложнее. В данном случае искусственно увеличивается статическая составляющая для повышения эффективности работы оборудования, а также исключения проникновения воздуха. Необходимое давление в системе отопления частного дома рассчитывается путем умножения на 0,1 перепада между наивысшей и низшей точками в метрах. Это показатель статического напора. Прибавив к нему 1,5 Бар, получаем необходимое значение.

Таким образом, давление в системе отопления в частном доме при устройстве закрытого контура должно находится в пределах 1,5-2 атмосфер. Критичным считается показатель за пределами диапазона, а при достижении отметки 3 велика вероятность аварии (разгерметизация магистрали, выход из строя агрегатов).

Да, большой напор позволяет улучшить работу оборудования, но следует учитывать технические характеристики установленного котла. Некоторые модели выдерживают 3 Бар, но большинство рассчитано на 2, а в некоторых случаях на 1,6 Бар. Важно, настраивая оборудование, добиться показателя в холодной системе на 0,5 Бар ниже заявленного в паспорте значения. Так удастся избежать постоянного срабатывания клапана сброса давления.

Важно помнить, что измерять напор воды в системе отопления или пытаться его регулировать в отдельно взятой квартире бессмысленно. Единственное, что зависит от владельцев жилплощади, — выбор батарей и диаметра труб в трубопроводе. Например, чугунные не рекомендуется использовать, так как они выдерживают только 6 Бар. А использование труб большего диаметра приведет к снижению напора во всей отопительной системе дома. При переезде в квартиру со старым отоплением лучше сразу замените все возможные элементы.

Еще одним параметром, влияющим на величину напора в любой магистрали отопления, является температура теплоносителя. В смонтированный и закрытый контур закачивается определенное количество холодной воды, что обеспечивает минимальное давление. После нагревания произойдет расширение субстанции и увеличение количества атмосфер. Поэтому регулируя температуру нагревания воды, вы можете контролировать напор в контуре. Сегодня компании, занимающиеся отопительным оборудованием, предлагают использовать оборудование с гидроаккумуляторами (расширительный бак). Они не дают увеличиться напору, аккумулируя энергию внутри себя. Как правило, они включаются в работу при достижении отметки в 2 атмосферы.

Важно регулярно проверять гидроаккумулятор, дабы вовремя его опорожнять. Нелишней будет и установка предохранительного клапана, который можно задействовать при давлении 3 Атм и заполненном баке, чтобы избежать аварии.

Как поднять или снизить давление в отопительной системе

Следить за манометром нужно регулярно. Он имеет несколько зон:

• Белая зона — напор падает.
• Зеленый сектор — показатель в норме.
• Красная зона — увеличение количества атмосфер.

Когда давление начало «скакать», необходимо найти два клапана: нагнетания и стравливания. Как правило, они находятся не конкретно на котле, а рядом с агрегатом. При недостаточном количестве теплоносителя откройте клапан нагнетания. После нормализации показателя закройте кран. Для стравливания запаситесь емкостью, куда будет стекать лишняя вода из контура. Параметр нормализовался? Закрутите вентиль.

Но в некоторых ситуациях могут понадобиться куда более серьезные меры, и самое важное в данном вопросе — найти первопричину перепадов.

Существует несколько распространенных причин, по которым показатели давления в трубах отопления начинают «скакать». Наиболее часто случается утечка теплоносителя в местах соединения элементов или в результате повреждения трубопровода. О неисправности «сообщит» падение статического напора. При этом показатель нужно измерять при отключенном циркуляционном насосе. Для проверки контура на герметичность используют разные способы в зависимости от конструктивных особенностей.

В многоэтажных домах с центральным отоплением схема работы следующая:

• Перед каждым отопительным сезоном для проверки магистрали на герметичность используется холодная вода.
• Прорывы следует искать в случае, когда за 30 минут напор снизился на 0,06 МПа и более или за 120 минут было отмечено снижение на 0,02 МПа.
• После проверки холодной водой в систему запускается горячий теплоноситель под максимальным для оборудования давлением.

Пластиковый трубопровод проверяется так:

• Температура воды и окружающей среды одинаковая. Разница станет причиной роста параметра и тогда при наличии утечки ее не удастся выявить.
• Напор, в 1,5 раза превышающий нормативное значение, выдерживается 30 минут. При необходимости его подкачивают.
• Затем показатель резко понижается до отметки в два раза ниже рабочего. При таких условиях система работает полтора часа. Рост показателей свидетельствует о расширении труб и герметичности конструкции.

В некоторых случаях для проверки герметичности используется воздух. Сначала сливается весь теплоноситель, а затем в трубопровод закачивается воздух. Данный способ удобен при проверке отопительного контура в небольших домах.

Когда статический показатель в норме, поломку нужно искать в котельном оборудовании.

Основными причинами, которые могут снизить давление, являются:

• Физический износ оборудования, заводской брак или непрофессиональная профилактическая промывка — причины, которые приводят к образованию микротрещин в теплообменнике.
• Образование большого объема накипи, что часто случается в регионах с жесткой водой. В данном случае поможет установка дополнительных фильтров.
• Гидроудар, приведший к неисправности битермического теплообменника.
• Нарушение целостности расширительного бака.
• Поломка регулятора напора.

Выявив причину возникновения перепадов, необходимо как можно скорее принять меры, дабы избежать аварии:

• Треснула мембрана расширительного бака: замена поврежденного элемента или полностью емкости в зависимости от модели оборудования.
• Неправильный расчет необходимого напора в расширительной емкости и ее вместительности: установка нужного оборудования после повторного расчета.
• Появление воздушных пробок: давление в котле понижается путем удаления воздуха из контура или замены автоматического воздухоотводчика.
• Вода снаружи попадает в отопительный контур: замена арматуры, которая отделяет отопление от водопровода.

Вывод

Итак, регулируя напор в работающей системе отопления, вы можете влиять на эффективность обогрева помещения и на продолжительность эксплуатационного срока конструктивных элементов.

Большое значение имеет правильность расчетов, а оборудование магистрали должно быть качественно смонтировано и проверено, что предполагает пробный запуск и настройку.

В случае использования автономного отопления необходимо следить, чтобы рабочее давление оставалось в диапазоне 0,7-1,5 Атм. В многоквартирном доме органом, регулирующим эффективность работы отопления, являются коммунальные службы и многое зависит от этажности здания, степени износа оборудования, батарей и трубопровода.

Наличие расширительного бака — обязательное условие оборудования системы любого типа. Его наличие позволит снижать напор по мере необходимости, что минимизирует вероятность гидроударов.

Профилактическая чистка труб от накипи должна проводиться каждые 2-3 года, а в регионах с очень жесткой водой обязательно необходимо устанавливать дополнительные фильтры.

Видео по теме:

Источник: ProfiTeplo.com

Почему скачет

В ходе эксплуатации давление внутри контура постоянно меняется под воздействием ряда факторов:

• Тепловое расширение теплоносителя при нагреве и уменьшение объема при остывании;
• Тепловая деформация труб, радиаторов и стенок котла, вследствие чего изменяется фактический объем контура отопления;
• За счет наличия в жидкости растворенных газов и выделения газа в виде пузырьков, газовых карманов;
• Локально в местах изменения проходного диаметра труб.

В замкнутом объеме вследствие теплового расширения давление жидкости может резко возрасти на порядок.

Остывая, в том же замкнутом объеме вода уменьшает свой объем, а давление резко падает, вызывая кипение и образование газовых карманов даже при комнатной температуре.

Какое должно быть рабочее давление

На практике давление выбирают как можно больше, чтобы снизить динамические нагрузки и сопротивления труб и радиаторов, но не выше предела, который может выдержать самый слабый элемент в системе.

Нормированных значений для автономной системы отопления не существует, и выбор оптимального уровня определяется индивидуально.

Для открытой системы отопления расширительный бак, устанавливаемый в верхней точке контура, своей позицией и уровнем воды в нем задает рабочее давление всего контура.

Его объем подбирается не меньше 10% от всего объема контура отопления, а располагают бак на высоте примерно 3-5 метров над трубой верхней разводки.

На практике установлено, что с повышением давления в трубах до 2,4 бар, динамическое сопротивление для естественной циркуляции снижается. Более высокие значения наоборот ухудшают ситуацию.

Нормальным диапазоном значений для систем отопления частного дома считается от 1,5 до 2,5 бар, причем ориентируются по верхнему допустимому пределу рабочего давления для самого слабого звена. Предохранительный клапан отсекает верхнюю границу, чтобы избежать разрыва труб или радиаторов.

Перепад давления в начале контура, если идти от горячего выхода котла, и в конце на холодном вводе должен составлять примерно 0,3-0,5 бара, что соответствует нормальному напору, поддерживающему циркуляцию теплоносителя.

Так как давления в трубах не должно опуститься ниже одной атмосферы, что привело бы к активному выделению растворенного газа в жидкости.

В зависимости от расположения расширительного бака в воздушной камере следует задать давление с учетом перепада под действием напора, заданного циркуляционным насосом.

Если все компоненты в контуре уже подобраны и согласованы, то нормальное давление настраивается при первом запуске как среднее значение с охватом характеристик всего оборудования: котла, циркуляционного насоса, расширительного бака, радиаторов и труб разводки.

Сложив вместе все допустимые диапазоны, достаточно выбрать узкую полосу в пересечении и определить его середину как номинальное значение. Одновременно сравнивая максимально допустимые значения, определяется настройка предохранительного клапана.

Падение давления

В контуре отопления закрытого типа падение давления может быт обусловлено тремя причинами:

• разгерметизация контура, протечка в котле, по трубам и соединениям или радиаторах;
• снизилось давление в воздушной камере расширительного бака;
• сработал предохранительный клапан, снизился объем воды в контуре, что вызвало падение давления при снижении температуры теплоносителя.

Самая опасная ситуация связана с разгерметизацией. Это прямое указание к тому, что произошла авария, которую следует немедленно разрешить и устранить причины.

Показания манометра изменяются в сторону снижения постепенно, а скорость зависит от уровня протечки.

Следует сразу же выключить котел и циркуляционный насос, снизить давление в расширительном баке. Важно проверить на целостность теплообменник или бак котла, все точки соединения по маршруту разводки труб и радиаторы. Как только проблема выявлена, следует принять меры по устранению течи.

Запускается отопление только после восполнения объема теплоносителя, спуска воздуха и опрессовки.

Если давление падает очень медленно, например всего на 0,1 бара в среднем за месяц, то обратить внимание следует вначале на расширительный бак.

Воздушная камера и установленный на ней ниппель по принципу действия походит на обычную камеру колес автомобиля. Аналогичным образом воздух может стравливаться, постепенно снижая давление в контуре.

Часто эту проблему замечают не сразу, а попросту дополняют вручную или автоматически воду в контур. Если запустить проблему, то давление, в конечном счете, начнет сильно и быстро меняться, так как расширительный бак попросту переполнится.

Достаточно не игнорировать срабатывание предохранительного клапана, устранить причину скачка и долить теплоноситель до номинального объема

Как поднять

Порядок действий по восстановлению нормального значения давления всегда один и тот же. Важно выявить причину, по которой произошел сбой, и устранить ее. После этого уже переходят к настройке.

1. Слейте примерно 1-2% объема теплоносителя;
2. Установите согласно инструкции давление в воздушной камере расширительного бака, для этого используется обычный автомобильный насос и манометр;
3. Откройте воздушный клапан в верхней точке контура и начинайте постепенно доливать теплоноситель для достижения нужного давления;
4. Чтобы выпустить весь газ, скопившийся в трубах и радиаторах, запустите циркуляционный насос и периодически спускайте воздух, который будет концентрироваться возле клапана группы безопасности;
5. По мере заполнения контура и устранения воздушных пробок доливайте теплоноситель, доведя давление до нормального значения.

Во время запуска циркуляционного насоса разница в показаниях должна выявляться практически моментально  и только на уровень, установленный проектом (0,3-0,5 бара).

Если показания манометров устанавливаются медленно с задержкой несколько секунд или наблюдаются сильные рывки во время запуска насоса, значит, в трубах или радиаторе еще остался воздух.

Система отопления – это сбалансированная гидродинамическая система и давление очень точно определяет ее состояние. Аналогично, как температура тела говорит нам о проблеме со здоровьем. Достаточно время от времени проверять значения манометров, чтобы вовремя предупредить многие проблемы.

Источник: udobnovdome.ru

Общая характеристика

Существует несколько видов давления в отопительных системах:

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

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

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

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

Нормативные значения давления в системе отопления

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

Разным типам отопительных систем свойственны свои нормативные показатели давления:

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

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

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

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

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

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

Повышение и снижение давления в отопительной системе

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

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

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

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

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

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

Способы проверки давления воды в трубах частного дома

В пластиковом трубопроводе технология проверки выглядит иначе:

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

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

Давление в отопительном контуре обычно снижается по следующим причинам:

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

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

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

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

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

Источник: teplospec.com