Типы давления в системах отопления

H2_2

Причины повышения давления из-за образования воздушной пробки в системе закрытого типа:

  • Быстрое заполнение системы водой при пуске;
  • Контур заполняется с верхней точки;
  • После ремонта радиаторов отопления забыли спустить воздух через краны Маевского;
  • Неисправности автоматических воздухоотводчиков и кранов Маевского;
  • Разболтанная крыльчатка циркуляционного насоса, через которую может подсасываться воздух.

Заполнять водяной контур нужно с нижней точки при открытых кранах стравливания воздуха. Заполнять нужно медленно, до тех пор, пока с воздухоотводчика в самой верхней точке контура не польется вода. Перед заполнением контура можно обмазать все воздухоспускные элементы мыльной пеной, так проверяется их работоспособность. Если насос подсасывает воздух, то под ним наверняка обнаружится протечка.

В открытой системе при правильном проектировании уклонов весь воздух удаляется через расширительный бачок. Воздушные карманы могут возникнуть лишь при неправильном заполнении системы водой при пуске или после ремонта радиаторов.

В случае возникновения подобных проблем воздух можно легко стравить через краны Маевского на радиаторах. Если же снизить давление не удастся, то, возможно, понадобится полное дренирование системы и повторном ее запуске.

В зависимости от действующего принципа движения теплоносителя в теплопроводе контура, в системах отопления главную роль выполняет статическое или динамическое давление.

Статическое давление, называемое также гравитационным, развивается из-за силы притяжения нашей планеты. Чем выше поднимается вода по контуру, тем сильнее ее вес давит на стенки труб.

При подъеме теплоносителя на высоту 10 метров статическое давление составит 1 бар (0,981 атмосферу). На статическое давление рассчитана открытая отопительная система, наибольшая его величина – порядка 1,52 бара (1,5 атмосферы).

Динамическое давление в отопительном контуре развивается искусственным путем – применением электронасоса. Как правило, на динамическое давление рассчитаны закрытые системы отопления, контур которых образован трубами значительно меньшего диаметра, чем в открытых отопительных системах.

Нормальное значение динамического давления в системе отопления закрытого типа – 2,4 бара или 2,36 атмосферы.

В отличие от закрытого теплового контура правильно построенная открытая отопительная система не требует балансировки с годами эксплуатации – она саморегулируемая. Работа котла и статическое давление обеспечивают постоянную циркуляцию воды в системе.

Плотность нагретой воды, следующей по подающему стояку, ниже плотности охлажденного теплоносителя. Горячая вода стремится занять максимально высокую точку контура, а охлажденная – оказаться в самом его низу.

Давление в отопительной системе

Необходимое для циркуляции воды давление достигается напором в подающем стояке или повысительным насосом ( )

Давление, развиваемое столбом воды в подающем стояке, способствует циркуляции теплоносителя и компенсирует сопротивление, имеющееся в трубопроводе контура. Его вызывает трение воды о внутреннюю поверхность труб, а также местные сопротивления (повороты и ответвления трубопровода, котел, арматура).

Кстати, трубы повышенного диаметра используются для сборки открытой отопительной системы именно с целью снижения трения.

Что делать чтобы избежать повышения давления в контуре холодной воды

Чтобы понять, как повысить давление в открытой системе отопления, нужно сначала понять принцип достижения циркуляционного напора в тепловом контуре.

Рц = h • (ро-рг),

  • Рц – напор циркуляционный;
  • h – вертикальная дистанция между центрами котла и нижнего отопительного радиатора;
  • рг – плотность прогретого теплоносителя;
  • ро – плотность охлажденного теплоносителя.

Статическое давление будет выше, если расстояние между центральными осями котла и ближайшей к нему батареи будет как можно более значительным. Соответственно, интенсивность циркуляции теплоносителя окажется выше.

Чтобы достичь максимально возможного давления в отопительном контуре, необходимо опустить котел максимально низко – в подвал.

Балансировка отопления регулятором

Чем ближе на подающем контуре радиатор к котлу, тем лучше он прогревается. Регуляторы позволяют распределить тепло между всеми радиаторами системы отопления

Вторая причина падения давление в открытой системе отопления связана с ее саморегуляцией. При изменении температуры нагрева теплоносителя меняется интенсивность его расхода. Повышая нагрев воды для теплового контура в холодные зимние дни, хозяева резко снижают ее плотность.

Однако при прохождении через отопительные радиаторы, вода отдает тепло комнатной атмосфере, при этом ее плотность увеличивается. А по формуле, представленной выше, высокая разность плотностей горячей и охлажденной воды способствует наращиванию циркуляционного напора.

Чем сильнее прогрет теплоноситель и чем холоднее в помещениях дома, тем более высоким будет давление в системе. Однако после того как атмосфера помещений прогреется и теплоотдача радиаторов снизится, давление в открытой системе упадет – сократится разница между температурой воды на подаче и на обратке.

Гравитационные отопительные системы выполняются с одним или несколькими контурами. При этом протяженность каждого закольцованного трубопровода по горизонтали не должна превышать 30 м.

Но для достижения оптимального давления и напора в открытой системе с естественным движением теплоносителя лучше выполнять трубопроводы еще короче – менее 25 м. Тогда воде будет проще бороться с гидравлическим сопротивлением. В контуре с несколькими кольцами, помимо ограничения длины, следует соблюдать условие для отопительных радиаторов – число секций во всех кольцах должно быть примерно равным.

Давление в двухконтурной открытой системе отопления

Нехватка давления в открытой двухконтурной тепловой системе происходит из-за ошибок проектировки либо загрязнения трубопровода ( )

Балансировка горизонтальных колец, входящих в вертикальный контур, требуется на этапе проектирования отопительной системы. Если гидравлическое сопротивление какого-либо кольца окажется выше, чем у остальных – статического давления в нем будет недостаточно и напор практически прекратится.

Чтобы поддерживать необходимое давление в двухконтурной отопительной системе, требуется уменьшить сечение труб на подходе к радиаторам. Можно также установить перед радиаторами вентили, выполняющие терморегуляцию (ручные или автоматические).

Сбалансировать двухконтурную систему открытого типа можно:

  • Вручную. Запускаем систему отопления, следом меряем температуру атмосферы каждого отапливаемого помещения. Где она выше – прикручиваем вентиль, где ниже – раскручиваем. Чтобы настроить тепловой баланс, придется выполнить температурные замеры и регулировку вентилей несколько раз;
  • Используя термостатические вентили. Балансировка происходит практически самостоятельно, нужно только выставить желаемую температуру в каждой комнате на рукоятках вентилей. Каждый такой прибор будет управлять подачей теплоносителя в радиатор сам, увеличивая или уменьшая подачу теплоносителя.

Особенно важно, чтобы величина общего гидравлического сопротивления отопительной системы (всех колец в составе контуров) не оказалась выше значения циркуляционного напора. Иначе прогрев теплоносителя и попытки балансировки системы не улучшат циркуляцию.

Предлагаем ознакомиться  Как правильно устанавливать счетчики на воду

Случается, что меры по балансировке отопительного контура гравитационной системы эффекта не дают. Не все причины низкого давления решаются настройкой – выбор неверного диаметра труб не исправить без полной реконструкции контура.

Тогда, чтобы повысить давление и улучшить движение воды без значительной переделки отопления, в систему монтируется циркуляционный насос или повысительное насосное устройство. Единственное, что потребует его установка – перенос расширительного бачка или его замена на мембранный экспанзомат (закрытый бачок).

Насос для системы отопления

При серьезной спаде давления необходим не циркуляционный, а более мощный повысительный насос. Однако для открытых систем отопления повысительные насосы не подходят, т.к. развивают значительное динамическое давление

Энергопотребление циркуляционных насосов не превышает 100 Вт. Поэтому опасаться, что он вытолкнет теплоноситель из контура, не нужно.

Объем воды в отопительной системе более-менее постоянен, при условии контроля за наполнением открытого контура. Поэтому сколько бы воды циркуляционный насос не протолкнул по контуру перед собой, столько же поступит в него с обратной трубы.

Доводя давление в тепловой системе до необходимого, насос позволит удлинить ее, сократить диаметр трубопровода и достичь баланса контура при высоком гидравлическом сопротивлении.

Что делать чтобы избежать повышения давления в контуре холодной воды

Установка современного котла, особенно двухконтурного, называется продавцами идеальным решением для домашнего отопления. При качественном монтаже нового котла закрытая принудительная система исправно служит несколько лет, но однажды давление в ней резко или постепенно снижается. Как найти причину низкого динамического давления?

Закрытая отопительная система нуждается в пристальном внимании. Падение или рост давления одинаково опасны для нее. Остаться без отопления зимой – худший кошмар домовладельца.

Причины повышения давления из-за воздушной пробки в открытой системе

Причины повышения давления в контуре отопления из-за проблем с расширительным бачком:

  1. Маленький объем расширительного бака. Вода при нагревании до 85-90 °C прибавляет в объеме около 4%. Если выбран маленький бак, то теплоноситель при нагревании расширяется и заполняет емкость. Происходит полный сброс воздуха через клапан. При дальнейшем нагревании, бак уже не может компенсировать тепловое увеличение объема воды, в результате – в системе поднимается давление. Объем расширительного бака должен быть не менее 10% от общего объема теплоносителя в контуре, если установлен газовый котел, и не менее 20%, если котел твердотопливный. Объем бака может приниматься приблизительно — по мощности котла: на 1 кВт приходится примерно 15 л воды. Но лучше рассчитать объем отдельно взятого контура (по поверхностям нагрева);
  2. Повреждение резиновой мембраны бака. В этом случае вода полностью заполнит емкость, и манометр покажет падение напора в системе. Но, если открыть подпиточный клапан и добавить воду, то при нагревании теплоносителя давление в контуре отопления станет значительно выше рабочего. Для решения проблемы потребуется замена бака, если мембрана диафрагменного типа, или замена мембраны, если она баллонного типа;
  3. Слишком высокое или слишком низкое давление в расширительном баке. Неполадки в работе расширительного бака являются одной из основных причин повышения давления в закрытой системе. Проверить давление и подкачать его при необходимости можно обыкновенным автомобильным насосом. Перед проверкой нужно слить воду из системы отопления — стрелка манометра системы должна быть на нулевой отметке. Если на трубопроводе воды к расширительному баку стоит запорная арматура и дренажный слив, то достаточно слить воду только с бака. Затем через ниппель, который находится со стороны противоположной подводу воды, спускается воздух. Если котел работает при давлении 2 бара, то манометр на насосе должен показать 1,6 бар. Нужно открыть запорный клапан по воде и через подпиточный кран добавить объем воды, слитый с расширительного бака. Этот способ регулировки работает как для баков с нижним, так и с верхним подводом воды;
  4. Бак стоит сразу после циркуляционного насоса. Это приводит к тому, что давление резко повышается, и практически сразу же происходит его сброс, при этом наблюдаются скачки давления. Такая ситуация может провоцировать гидравлические удары в контуре. Для решения этой проблемы в закрытом контуре отопления расширительный бачок устанавливается на трубу обратки — в зоне ламинарного течения с минимальной температурой теплоносителя. Насос врезается в обратку после бака, перед котлом.

Повышение давления в системе отопления также возможно из-за того, что:

  1. Частично или полностью перекрыта запорная арматура. Как следствие, напор на подаче воды резко повышается и срабатывает блокировка котла. Нужно открыть запорные краны и клапаны, проверить арматуру отопления на течь;
  2. Если установлен механический фильтр-грязевик, то его сетка может забиваться частицами ржавчины, шлака или песка. Как результат, на участке «котел — фильтр» поднимается давление. Сбросить напор теплоносителя поможет промывка фильтров. Простейший угловой фильтр нужно промывать не реже 3-4х раз в год. Промывные и магнитные фильтры стоят дороже, но воду такие устройства очищают лучше и требуют чистки только раз в год;
  3. Пропускает или не «держит» кран подпиточной воды. Напор в водопроводной сети находится в пределах 2,5 — 3,5 бар, то есть вода будет перетекать в систему отопления, где давление ниже. Это неизбежно приведет к увеличению объема теплоносителя. Чтобы решить проблемы, нужно перекрыть или заменить кран подпиточной воды. Чаще всего приходят в негодность и требуют замены резиновые прокладки. В качестве временного решения проблемы до замены испортившихся деталей, можно сбросить показатели, полностью перекрыв подачу воды на двухконтурный котел;
  4. Сбой в работе автоматики котла, выход из строя термостата или контроллеров. Не всегда можно установить, почему это происходит. Причиной могут быть заводской брак, использование некачественных материалов при изготовлении платы управления, неправильная установка и т.д. Самостоятельно можно исправить проблему, зная код ошибки и имея технический паспорт устройства. Если в техническом паспорте нет кода ошибки и способа ее устранения, без сервисной службы не обойтись.

Рц = h • (ро-рг),

Последствия нестабильности в контурах

Недостаточное или более высокое давление в тепловом контуре одинаково плохо. В первом случае часть радиаторов не будут эффективно обогревать помещения, во втором – нарушится целостность системы отопления, выйдут из строя ее отдельные элементы.

Обвязка котла

Правильная обвязка позволит подключить котел к отопительному контуру так, как необходимо для качественной работы теплосистемы

Рост динамического давления в отопительном трубопроводе происходит, если:

  • теплоноситель слишком перегретый;
  • сечение труб недостаточное;
  • котел и трубопровод обросли накипью;
  • воздушные пробки в системе;
  • установлен слишком мощный повысительный насос;
  • происходит подпитка водой.
Предлагаем ознакомиться  Габариты стиральной машинки с вертикальной загрузкой

Также повышенное давление в закрытом контуре вызывает неверная балансировка кранами (система зарегулирована) или неисправность отдельных регуляторов-клапанов.

скачки температуры воды в душевой

Давление в отопительном трубопроводе падает по следующим причинам:

  • протечка теплоносителя;
  • неисправность насоса;
  • прорыв мембраны экспанзомата, трещины в стенках обычного расширительного бачка;
  • неисправности блока безопасности;
  • утечка воды из отопительной системы в подпитывающий контур.

Динамическое давление будет повышенным, если засорены полости труб и радиаторов, если загрязнены фильтры-уловители. В таких ситуациях насос работает с повышенной нагрузкой, а эффективность обогревающего контура снижается. Стандартным итогом превышения значений давления становятся протечки в соединениях и даже разрыв труб.

Параметры давления будут ниже, чем положено для нормального функционала, если в магистраль вмонтирован насос недостаточной мощности. Он не сможет перемещать теплоноситель с требующейся скоростью, значит, в прибор будет поставляться несколько остывшая рабочая среда.

Второй яркий пример падения давления – проток перекрыт краном. Признаком этих проблем служит потеря давления в отдельном сегменте трубопровода, расположенном после препятствия для теплоносителя.

Поскольку во всех тепловых контурах имеются приборы, защищающие от чрезмерного давления (по меньшей мере, предохранительный клапан), проблема низкого давления случается значительно чаще. Рассмотрим причины падения и способы повысить давление, а значит улучшить циркуляцию воды, в отопительных системах открытого и закрытого типа.

Профилактика повышения давления в системе

Обвязка котла

Рц = h • (ро-рг),

Вообще, рациональнее встраивать в отопительный контур два насоса заранее – один в основной трубе, второй в байпасе. Закрытая система отопления не может работать при низком динамическом давлении. Поэтому запасной насос, включенный вовремя, обезопасит дом и трубопровод от промерзания.

Если насос исправен, источник потери давления находится в котле или в системе трубопровода. Котел проверяем последним, сначала – отопительный контур.

Самостоятельно обнаружить протечки в системе отопления возможно, если трубы установлены открыто, имеется доступ к кранам и ко всем соединительным элементам. Требуется также снять декоративную обшивку отопительных радиаторов.

Нужно пройти по всему тепловому контуру с фонариком, пристально изучая каждое соединение, каждый элемент системы (обвязку котла тоже). Ищем лужицы воды, влажные пятна на полу, следы высохшей воды, ржавые потеки на трубах, батареях и запорной арматуре.

Берем маленькое зеркало, подсвечиваем фонариком и осматриваем тыльную сторону каждой секции отопительного радиатора. Если батареи сборные, из чугуна или алюминия – следует осмотреть соединения между секциями. Коррозия, потеки ржавчины – признак протечки, даже если пол сухой под радиатором.

Бывают ситуации, когда давление в контуре падает неторопливо, день ото дня. Причем различимых следов протечки на элементах отопительной системы или на полу совершенно нет. Вернее, протечки есть и их немало, но обнаружить их не получается.

Протекающая вода испаряется на трубе, радиаторе или на поверхности пола, т.е. заметных луж не образуется. Нужно выявить места возможного протекания теплоносителя, подложить под них листы мягкой бумаги – подойдут салфетки или туалетная бумага. Спустя несколько часов проверяем бумагу на влажность. Если мокрая – значит протечка здесь.

Безопасность отопительного котла

Исправность группы безопасности котла заключается не только в работе манометра, предокхранительного клапана и воздухоотводчика. Ни один ее элемент или разъемное соединения не должны течь

В доме, оснащенном частично скрытой системой отопительного трубопровода, найти протечки самостоятельно невозможно. Остается лишь вызывать теплотехников, которые выполнят поиск протечек теплового контура при помощи специального оборудования.

Предлагаем ознакомиться  Печь на отработке с наддувом своими руками

Теплотехнический поиск утечек в отопительной системе выполняется в определенной последовательности. Прежде из контура сливается теплоноситель.

Затем ко всему отопительному трубопроводу или к его отдельным сегментам, оборудованным отсечными кранами, подключается через резьбовое соединение компрессор. В крайнем варианте можно подсоединить к трубопроводу автомобильный насос.

давление в водопроводной системе

Спустя несколько минут с начала закачки воздуха в тепловой контур, в местах протечек послышится различимый звук выходящего воздуха. Каждый заделанный в стену или пол участок системы отопления с обнаруженной по звуку протечкой необходимо вскрыть от цементной стяжки.

Далее протечка ликвидируется заменой сегмента труб, перетяжкой соединения с подмоткой пакли или фум-ленты, снятием и установкой новой запорной арматуры.

Отметим сразу, что определить точную поломку котлового оборудования способен лишь инженер-теплотехник сервисной службы. Т.е. самостоятельно выяснить и, тем более, устранить серьезную поломку, вызвавшую падение давления в отопительном котле, домовладелец не сможет.

Рассмотрим возможные причины «ползучего» изменения давления на котловом манометре, происходящего при внешней исправности котла.

Трещина в теплообменнике. С годами эксплуатации стенки теплообменника в котле могут получить микротрещины. Причины их образования – износ агрегата, ослабления прочности при промывках, опрессовках (гидроудар) или заводской брак. Теплоноситель течет через них и котлу требуется подпитка водой каждые 3-5 дней.

Визуально протечку не обнаружить – вода течет слабо, при включенной горелке накопленная в котле влага испаряется. Требуется замена теплообменника, реже получается его пропаять.

Трехходовый кран для отопления

Трехходовый кран идеален для многокольцовых отопительных систем. Однако пропускная способность такого крана прочно связана с тем, насколько часто его будут очищать от загрязнений

Давление растет из-за открытого крана подпитки. На фоне низкого динамического давления в котле и более высокого давления в водопроводе, через подпиточный кран в систему отопления поступает «лишняя» вода. Давление в тепловом контуре нарастает до момента, требующего его сброса через предохранительный клапан котлового агрегата.

Если же напор в водопроводе спадет, теплоноситель отопительного контура передавит ее поступление в котел, тогда в отопительной системе давление снизится. Сходная проблема возникает при неисправном подпиточном кране. Требуется либо закрыть кран, либо заменить его.

Рост давления из-за трехходового клапана. При неисправности клапана, установленного на двухконтурном котле, вода из «хозяйственного» сектора нагрева будет поступать в отопительную систему. Трехходовому клапану требуется чистка или замена.

Показания манометра котла не меняются. Если при изменениях рабочих режимов котла, при росте или снижении температуры в контуре манометр показывает одинаковое давление – он «завис». Т.е. через патрубок в него набилась грязь из отопительной системы. Требуется замена манометра.

С двухконтурными котлами в закрытых отопительных системах зачастую происходит такая ситуация: при пуске в режиме отопления резко увеличивается давление по котловому манометру. Если контур целиком заполнен водой – давление нарастает до 3 бар и активируется клапан сброса, сбрасывающий часть воды.

Домовладелец отключает горелку, ждет остывания воды. При этом давление падает до минимума. Следом хозяин пытается затем включить котел. Но агрегат не работает, подает сигнал «авария». Хотя иной раз удается активировать работу двухконтурного котла, если давление не снизится слишком сильно.

Закрытый отопительный контур дома

Положение экспанзомата рядом с отопительным котлом объясняется его важностью для тепловой системы. За состоянием и исправностью расширительного бака нужно внимательно следить

Остается только попробовать поднять давление, долив в систему воды в «холодном» режиме (с выключенной горелкой) и добившись показаний манометра на уровне 1,2-1,5 бар. Но перезапуск котла происходит с прежним результатом: давление увеличивается; активируется клапан сброса; вода сливается; давление на минимуме; котел не хочет работать.

Причин такой неисправности может быть несколько. Однако частый источник проблемы – расширительный бачок. Причем не важно, где он расположен – внутри котла или вне его.

Экспанзомат разделен гибкой мембраной на две части. В одной теплоноситель, в другой газ (обычно – азот) под давлением 1,5 бара. Расширяющаяся при нагреве вода, содержащаяся в тепловом контуре, давит через мембрану на газовый отсек мембранного бачка. Чтобы компенсировать возросшее давление в системе, газ в экспанзомате сжимается.

Спустя годы пользования закрытым отопительным контуром ниппель, через который выполнялась закачка газа в расширительный бачок, начинает протекать. Бывает, что газ сбрасывают сами домовладельцы, не понимающие назначения ниппеля.

В любом варианте событий газа в экспанзомате становится меньше и меньше. Вскоре расширительный бачок уже не способен компенсировать давление расширяющегося теплоносителя в системе, его значения достигают максимума.

Бачок-экспанзомат

На неисправность расширительного бачка закрытая система отопления отреагирует резким взлетом и падением динамического давления

Разберемся, как решить проблему с недостатка газа в экспанзомате. Прежде выключаем котел, если он электрический – от электросети тоже.

Если расширительный бачок встроен в котел, нужно перекрыть доступ воды в оба его контура (или один). Слить воду из котла полностью. Если экспанзомат находится отдельно от котла, нужно «его» фрагмент трубопровода от общей сети и слить воду оттуда.

После взять автомобильный насос, оборудованный манометром (манометр нужен обязательно), присоединить к ниппелю на экспанзомате и накачивать его. Из заблокированного сектора трубопровода (или котла, если бачок в нем) пойдет вода – качаем дальше.

Следим за манометром насоса. Вода перестала вытекать, а давление достигло 1,2-1,5 бар – прекращаем качать воздух.

Остается открыть запорные краны, подпитать контур водой до 1,2-1,5 бар, после включить котел. Система отопления будет работать. Обнаружив, что проблема с давлением вновь появилась спустя время – замените ниппель экспанзомата, он сильно течет.

Отметим, что с бачком может быть другая проблема, более сложная – разрыв мембраны. Тогда накачка воздухом не поможет, придется менять экспанзомат.

Ролик #1. Как осуществить балансировку отопительных радиаторов в домашней отопительной системе. Напомним, что без вентилей на каждом отопительном радиаторе сбалансировать систему не получится.

Грамотно сбалансированная отопительная система будет выполнять свои функции несколько лет. Но однажды изменятся характеристики теплоносителя или выйдут из строя ответственные элементы теплового контура. Поэтому слежение за показателями теплоносителя по манометрам необходимо вести постоянно, чтобы своевременно реагировать на перепады давления.

Установка группы безопасности — устройства, которое состоит из трех элементов: манометра, воздухоотводчика и предохранительного клапана. Эти элементы защищают отопительный контур от повышения давления до критических показателей и воздушных пробок.

Для бытовых котлов чаще всего используют латунную группу безопасности на 3-4 бара. Присоединительный размер штуцера по воде 1//. Устанавливают ее сразу после котла и в самой верхней точке контура. Из соображений безопасности запрещено ставить запорный клапан между группой и котлом. Настенный одноконтурный и двухконтурный котлы, как правило, уже содержат в своей комплектации это оборудование. Но для напольного котла установка группы безопасности обязательна.

https://www.youtube.com/watch?v=YqEzJTBO4mg

Добавление в теплоноситель ингибиторов коррозии и солеобразования. Это позволит предотвратить преждевременный засор фильтров-грязевиков, залипание золотников предохранительных клапанов и отложение солей на выпускных отверстиях воздухоотводчиков.