Какое должно быть давление в системе отопления

Какой напор должен быть?

Насос должен поднять теплоноситель в самую верхнюю точку и переместить его в обратный трубопровод, преодолев гидравлическое сопротивление системы отопления. Для этого он должен создать определенное давление.

Его определяют по формуле:

P = H_отоп + P_сопр + P_минВТ (бар), где:

• Н_отоп – статическое давление, равное напору (высоте в метрах) от нижней точки отопления до верхней точки (бар);
• Р_сопр – гидравлическое сопротивление системы отопления (бар);
• Р_минВТ – минимальное давление в самой верхней точке отопления, для обеспечения стабильной циркуляции, Р_минВТ ≥ 0,4 (бар).
• Р_сопр определяется расчетным методом. Зависит от диаметра и протяженности труб, конфигурации отопления и суммы сопротивления всех фитингов и запорной арматуры системы.
• Р_минВТ равное 0,4 бара, принимается для минимально допустимого давления. В оптимальном случае оно должно быть не менее 1,0 бара. Максимальное давление ограничивается прочностью элементов системы отопления и не может превышать более 80 %, с учетом возможных гидроударов.

В многоквартирном доме

Статическое давление, то есть при выключенных насосах и отсутствии внешнего давления из котельной, в нижней точке будет определяться напором (высотой) системы давления в здании.

В десятиэтажном доме, высотой 32 метра, оно будет 3,2 бара.

При открытии задвижек от котельной и включении сетевого насоса оно вырастет до 7,0 бар. Разница в 3,8 бар условно является сопротивлением системы при работе с данным насосом.

В частном доме

Если бак имеет прямую связь с атмосферой, такая система отопления называется открытой. Ее преимущество в постоянном напоре, не меняющемся при нагреве и остывании теплоносителя. А значит, элементы нагрева будут испытывать нагрузку, равную напору.

Он определяется высотой зеркала воды в расширительном баке над нижней точкой отопления. Например, высота одноэтажного дома до чердака, где установлен бак, 3,5 метра. Разница между нижней и верхней точками отопления 3,2 метра. Напор будет 0,32 бара.

Закрытая система не имеет выхода в атмосферу, но у нее есть свои минусы. При нагреве воды, она расширяется, и растет давление, а это требует установки предохранительных клапанов.

И насосы надо ставить мощнее. Вместо расширительных баков на чердаке применяют баки-аккумуляторы.

Их можно ставить в любом месте и легко обслуживать.

Для современного теплоснабжения частных владений, до 3-х этажей, мощность подбирается около 2,0 бар, при отсутствии нагрева.

С нагревом до 90 С, оно возрастет до 3,0 бар. Исходя из этих параметров, для частных строений настраивают предохранительный клапан на 3,5 бара.

Как вычислить давление в вентиляции?

Полный напор на входе измеряют в поперечном сечении вентиляционного канала, находящемся на расстоянии двух гидравлических диаметров воздуховода (2D). Перед местом измерения в идеале должен быть прямой фрагмент воздуховода с длиной от 4D и невозмущенным течением.

Потом в систему вентиляции вводят приемник полного давления: в несколько точек в сечении по очереди – минимум в 3. По полученным значениям высчитывают средний результат. У вентиляторов со свободным входом Pп входное соответствует давлению окружающей среды, а избыточный напор в таком случае равняется нулю.

Схема приемника полного давления: 1 — приемная трубка, 2 — преобразователь давления, 3 — камера торможения, 4 — держатель, 5 — кольцевой канал, 6 — передняя кромка, 7 — входная решетка, 8 — нормализатор, 9 — регистратор выходного сигнала, α — угол при вершинах, h — глубина впадин

Если измерять сильный поток воздуха, то по давлению следует определить скорость, а потом — сопоставить ее с размером сечения. Чем выше скорость на единицу площади и чем больше при этом сама площадь, тем производительнее вентилятор.

Полный напор на выходе — понятие сложное. Выходящий поток имеет неоднородную структуру, которая также зависит от режима работы и типа прибора. Воздух на выходе имеет зоны возвратного движения, что усложняет расчет напора и скорости.

Закономерность для времени появления такого движения установить не удастся. Неоднородность течения достигает 7—10 D, но показатель можно снизить выпрямляющими решетками.

Трубка Прандтля является усовершенствованным вариантом трубки Пито: приемники выпускают в 2 вариантах — для скоростей меньше и больше 5 м/с

Иногда на выходе из вентилирующего устройства стоит поворотное колено или отрывной диффузор. В таком случае течение будет еще более неоднородным.

Напор тогда измеряют по следующему методу:

1. За вентилятором выбирают первое сечение и сканируют его зондом. По нескольким точкам измеряют средний полный напор и производительность. Последнюю потом сравнивают с производительностью на входе.
2. Дальше выбирают дополнительное сечение — на ближайшем прямом участке после выхода из вентилирующего прибора. От начала такого фрагмента отмеряют 4—6 D, а если длина участка меньше, то выбирают сечение в самой отдаленной точке. Затем берут зонд и определяют производительность и средний полный напор.

От среднего полного давления на дополнительном сечении отнимают расчетные потери на отрезке после вентилятора. Получают полное давление на выходе.

Потом сравнивают производительность на входе, а также на первом и дополнительном сечениях на выходе. Правильными следует считать входной показатель и один из выходных — более близкий по значению.

Прямолинейного отрезка нужной длины может и не быть. Тогда выбирают сечение, которое разделяет участок для замера на части с соотношением 3 к 1. Ближе к вентилятору должна быть большая из этих частей. Замеры нельзя производить в диафрагмах, шиберах, отводах и других соединениях с возмущением воздуха.

Перепады давления можно регистрировать напоромерами, тягомерами по ГОСТ 2405-88 и дифманометрами по ГОСТ 18140-84 с классом точности 0,5—1,0

В случае с крышными вентиляторами Pп измеряют только на входе, а на выходе определяют статическое. Скоростной поток после вентилирующего устройства теряется почти полностью.

Также рекомендуем прочесть наш материал о выборе труб для вентиляции.

Перепады и их причины

Скачки давления свидетельствуют о неправильной работе системы. Расчет потерь давления в системе отопления определяется суммированием потерь на отдельных промежутках, из которых состоит весь цикл. Своевременное выявление причины и ее устранение может предотвратить более серьезные проблемы, которые приводят к дорогостоящему ремонту.

Если падает давление в системе отопления, это может быть вызвано такими причинами:

• появление течи;
• сбой настроек расширительного бака;
• выход из строя насосов;
• появление микротрещин в теплообменнике котла;
• отключение электричества.

Как повысить давление в системе отопления?

Расширительный бачок регулирует перепады давления

В случае появления течи надо проверить все места соединений. Если причина визуально не выявлена, надо обследовать каждый участок по отдельности. Для этого поочередно перекрываются клапаны кранов. По манометрам будет видно изменение давления после отсекания того или иного участка. Обнаружив проблемное соединение, его нужно поджать, предварительно дополнительно уплотнив. В случае необходимости узел или часть трубы заменяется.

Расширительный бачок регулирует перепады вследствие нагревания и охлаждения жидкости. Признаком неисправности бачка или недостаточного его объёма является повышение давления и дальнейший спад.

Расчет давления в системе отопления обязательно включает в себя расчет объёма расширительного бачка:

(Температурное расширение для воды (%)*Общий объем в системе (л)*(Максимальный уровень давления + 1))/(Максимальный уровень давление — Давление для газа в самом бачке)

К полученному результату следует добавить зазор в 1,25%. Нагретая жидкость, расширившись, вытеснит воздух из бака через клапан в воздушном отсеке. После того как вода остынет, она уменьшится в объёме и давление в системе будет меньше необходимого. Если расширительный бачек меньше необходимого, его следует заменить.

Повышение давления может быть вызвано повреждением мембраны или неправильной настройкой регулятора давления системы отопления. При повреждении мембраны надо заменить ниппель. Это быстро и легко. Чтобы настроить бачек, его нужно отсоединить от системы. Затем насосом накачать необходимое количество атмосфер в воздушную камеру и установить его обратно.

Определить неисправность насоса можно, отключив его. Если после отключения ничего не произошло, значит, насос не работает. Причиной может быть неисправность его механизмов или отсутствие питания. Нужно убедиться в том, что он подключен к сети.

Если возникли проблемы с теплообменником, то его нужно заменить. В процессе эксплуатации могут появляться микротрещины в структуре металла. Это устранить нельзя, только замена.

Почему повышается давление в системе отопления?

Причинами такого явления может быть неправильная циркуляция жидкости или полная ее остановка вследствие:

• образования воздушной пробки;
• засорения трубопровода или фильтров;
• работы регулятора давления отопления;
• непрекращающейся подпитки;
• перекрытия запорной арматуры.

Как устранить перепады?

Воздушная пробка в системе не пропускает жидкость. Воздух можно только стравить. Для этого во время монтажа следует предусмотреть установку регулятора давления системы отопления – пружинного воздухоотводчика. Он работает в автоматическом режиме. Радиаторы нового образца укомплектованы похожими элементами. Они находятся вверху батареи и работают в ручном режиме.

Почему растет давление в системе отопления при скоплении грязи и накипи в фильтрах и на стенках труб? Потому что затрудняется проток жидкости. Фильтр воды можно почистить, вынув фильтрующий элемент. Избавиться от накипи и засорения в трубах сложнее. В некоторых случаях помогает промывка специальными средствами. Иногда устранить неполадку можно только путем замены участка трубы .

Регулятор давления отопления в случае повышения температуры перекрывает клапаны, по которым жидкость поступает в систему. Если это необоснованно с технической точки зрения, то устранить неполадку можно путем регулировки. В случае невозможности данной процедуры следует заменить узел. В случае выхода из строя системы электронного управления подпитки, ее следует отрегулировать или поменять.

Пресловутый человеческий фактор еще никто не отменял. Поэтому на практике случается перекрытие запорной арматуры, которое приводит к появлению повышенного давления в системе отопления. Чтобы нормализовать этот показатель, нужно просто открыть вентили.

Интересное по теме:

• Группа безопасности в системе отопления
• Ремонт систем отопления
• Отопление теплицы своими руками
• Системы и проекты отопления теплиц

Перепады давления в системе.

Перепадами принято считать отклонение давления от нормальных показателей как в большую, так и в меньшую сторону. Это могут быть постепенные изменения, которые длятся неделями или резкие скачки в контуре отопления. На это влияет множество причин от простого сбоя или отключения энергоносителя (газа или электричества) до выхода из строя какого-либо оборудования в системе.

Причины роста

Если кому-нибудь когда-либо приходилось пользоваться водой (мыть руки, например) в домах, оборудованных системой отопления и горячего водоснабжения (принцип тот-же), то могли заметить, что периодически происходит увеличение напора воды из крана и через некоторое время – снова снижение. Это связано с включением и отключением циркуляционного насоса. Соответственно меняется напор теплоносителя в контуре. В многоквартирных домах, как правило, такого нет, т.к. там устанавливаются мощные насосы с сухим ротором непрерывного действия.

Рост давления может быть связан с неисправностью или неправильной настройкой расширительного бачка. Поскольку расширительный резервуар служит как раз для стабилизации давления путем сброса излишек теплоносителя обратно в систему.

Повышение давления может быть связано с ростом температуры в отопительном контуре, поскольку при нагреве жидкость расширяется.

Другие причины:

• где-то перекрыт контур;
• наличие засора в трубопроводе и соединителях (особенно это встречается при использовании жесткой воды);
• образование воздушной пробки;
• нарушение нормальной работы циркуляционного насоса в части резкого увеличения мощности (возможен гидроудар в системе).
• перегрев теплоносителя до температуры кипения в баке котла. При перегреве жидкости давление теплоносителя резко увеличивается, поэтому следует немедленно остановить работу отопления. Это может привести к дорогостоящему ремонту как всего отопительного оборудования, так и отапливаемого помещения.

Однако, чтобы предотвратить серьезные последствия от вскипания теплоносителя, используется расширительный бачок. Он состоит из двух камер, одна из которых находится под определённым давлением воздуха, в другую попадает теплоноситель. В случае роста температуры жидкости перегородка между двумя камерами сдвигается в сторону уменьшения камеры с воздухом. Тем самым позволяя сбросить излишки теплоносителя в бачок (другую камеру).

Читайте больше: Как правильно подобрать расширительный бачок и Какие виды давления существуют

Как правило, слабым звеном во всей системе является котел, т.к. он рассчитан на давление до 3 атм. Поэтому в случае вскипания или наступления критических температур теплоносителя предусмотрен предохранительный клапан. При срабатывании, происходит сброс лишней жидкости позволяя сохранить жизнь котлу и всей системе отопления.

Иногда, для перестраховки, помимо основного контура отопления, закладывают малый контур, в который, в случае повышения давления до критических отметок, при помощи перепускного клапана может поступать теплоноситель.

Норма давления воды в системах отопления частного дома

Системы водяного отопления бывают:

1. Открытые. Система сообщается с атмосферным давлением через открытый расширительный бачок, установленный в самой верхней ее части, а котел устанавливается в самом ее низу.

   В этом случае вода по трубам циркулирует по законам естественной конвекции — нижние слои воды нагреваются и поднимаются наверх, а более холодные и тяжелые опускаются вниз, где они снова нагреваются.

2. Закрытые. В закрытых системах давление воды изолировано от атмосферного, и вода по трубам контура перемещается специальным водяным насосом.

Какие должны быть рабочие параметры в открытом контуре

Давление в открытом контуре определяется гидростатическим давлением его водяного столба. Столб воды высотой 1 метр создает прибавку давления на единицу площади поверхности в нижней его точке, равную 0.1 кгс/см2, или 0.09 атмосфер.

Справка! Чтобы рассчитать давление в выбранном месте открытой системы, необходимо измерить высоту от точки измерения до уровня воды в бачке расширения, прибавив по 0,1 кгс/см2 на каждый метр столба воды.

Давление в открытых контурах является саморегулируемым и не требует балансировки, их устройство менее сложно и требует меньших затрат на обслуживание.

Однако, законы теплового обмена устанавливают ограничения на высоту такой системы, связанные с неравномерным прогревом теплоносителя и, как результат, снижением ее общей эффективности.

Частично эту проблему решает установка циркуляционного насоса, увеличивающего поток теплоносителя, однако, открытый отопительный контур из-за своих ограничений подходит только для одноэтажных домов.

Нормальные показатели в системе закрытого типа

На практике чаще применяются закрытые системы из-за более широких возможностей их применения. В частности, если дом имеет два или три этажа, и один насос не справляется с поддержанием водяного потока, в различных точках контура могут устанавливаться дополнительные циркуляционные насосы, подключаемые последовательно или параллельно, что снижает нагрузку на котел.

Рабочим давлением закрытой системы отопления обычно считается значение в 1,5-2 атмосферы. Максимально же допустимое рабочее значение, обычно регулируемое предохранительным клапаном, составляет 2,5 кгс/см2.

​​Как происходит регулировка

Давление в закрытой системе отопления регулируется закачиванием воды в контур отопления через его соединение с системой холодного водоснабжения, а также мембранным стальным расширительным бачком.

Одна половина бачка, отделенная мембраной, заполнена воздухом с т. н. избыточным давлением зарядки, а другая циркулирующей водой.

Как и в открытых отопительных контурах, мембранный бачок служит для вмещения расширяющейся воды при ее рабочем нагреве, а также уменьшает колебания давления (гидроудары) при внезапной остановке движения воды.

Давление зарядки мембранного бачка при неработающем контуре равно давлению водяного столба. Стандартное же заводское значение зарядки расширительного бака составляет 1,5 кгс/см2, а максимальное значение, на которое рассчитано оборудование — до 3 атмосфер.

Важность соблюдения норм для частных домов и многоэтажных строений

Нормы давления в отопительной системе частного дома или «многоэтажки» устанавливаются обязательными, действующими документами. Эти значения помогают обеспечить комфортную температуру в помещении. Однако главное их предназначение ― обеспечение безопасной эксплуатации. Чрезмерное давление в системе не просто выводит оборудование из строя, а становится опасным для человека. В системе циркулирует горячая вода, и прорыв труб или нарушение герметичности стыков приводит к ожогам

С учётом этого, при обустройстве системы отопления важно соблюдать установленные нормы и правила

Источник

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. Группа безопасности на отопление: манометр, воздухоотводчик, обратный клапан

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.

К чему могут привести пробки в контуре

Важность воздухоотводов нельзя переоценить. Пробки в контуре могут приводить к разным процессам:

• нарушение циркуляции;
• скачки давления;
• снижение КПД обогревательного оборудования;
• коррозия металла.

Автономный отводчик воздуха

Установка воздухоотводчика в системе отопления предотвращает образованию пробок и карманов. Наталкиваясь на них, теплоноситель останавливается. Иногда пробки отсекают от контура целые отрезки с радиаторами. При этом давление в системе возрастает. Когда оно доходит до критического уровня происходит аварийный выброс теплоносителя. Это, в свою очередь, приводит к падению давления. При этом есть много случаев, когда воздух собирался в батареях, контур продолжал работать, только половина радиатора становится холодной. Это существенно снижает КПД отопления и несколько увеличивает расходы на его эксплуатацию.

Для открытых систем одной из серьезнейших угроз является ржавчина. При этом вопрос о том, как удалить воздух из системы отопления встает только на этапе проектирования. Такие контуры собираются под наклоном из труб с большим диаметром, соответственно воды в системе много. Учитывая тот факт, что теплоноситель контактирует с воздухом и вовлекает его в циркуляцию, уровень кислорода в трубах более чем достаточный. Так как чтобы сбросить воздух из системы отопления нужно продолжительное время, кислород интенсивно вступает в реакцию с металлом. Результатом взаимодействия является образование коррозии на внутренних стенках труб. Ржавчина порой так съедает бак, что приходится его менять.

Прямые последствия пробок в контуре влекут за собой косвенные, которые не менее опасны:

Происходит в случае, если кран для спуска воздуха из системы отопления и все датчики исправны, и работают правильно. Вследствие повышения давления происходит аварийный выброс теплоносителя, что приводит к уменьшению его количества в контуре. После остывания, жидкости в системе будет не хватать, давление резко снизится. Если оно не будет соответствовать тому минимуму, который нужен для включения котла, соответственно нагреватель не включится. И с этого момента зимой начинается отсчет времени, когда трубы разморозятся. Зависит от того насколько утеплен дом. Бывает, что это происходит всего за три часа. В этом случае дома с работы ждет неприятная новость;

Это происходит, если случается сбой в работе клапана для стравливания воздуха из отопительной системы, или контролирующего температуру оборудования. Маловероятная ситуация, хотя возможная. Результаты такого весьма плачевны. В лучшем случае ремонт или замена котла, в худшем – получение травм; разрыв контура и выброс фонтана горячей воды.

Очень вероятная ситуация, стыки могут быть недостаточно затянуты. При возрастании давления они не выдерживают и дают трещину. При этом из трубы льется горячий теплоноситель, фонтаном. Мало того, что контур ремонтировать надо, так еще и соседям потолок делать, так как залили вы его порядком. Вот какую цепочку может вызвать простое завоздушивание системы.