Как лечить перепады давления в системе отопления нормы на рабочие отклонения

Причины роста давления в системе

Иногда, проверяя, какое давление в системе отопления закрытого типа, владелец дома может заметить рост показателей.

Причины возрастания давления таковы:

  • температура теплоносителя в контуре слишком высока, что привело к его чрезмерному расширению;
  • вода почему-то перестала двигаться по контуру;
  • на одном из участков трубопровода перекрыт клапан;
  • образовалась воздушная пробка или механический засор;
  • кран закрыт неплотно, в результате чего в котел постоянно добавляется вода;
  • сечение входящей и выходящей в котле трубы не соответствует требованиям;
  • мощность насоса выше, чем необходимо, либо он работает некорректно, неполадки с насосом могут привести к гидроударам внутри контура.

Таким образом, важно выяснить, какая именно причина спровоцировала рост давления, и решить проблему. Иногда в эффективно работающей системе случается резкий скачок давления с перемещением стрелки манометра в аварийную зону

Причина этого, скорее всего в том, что вода в котле закипела. В данном случае следует как можно быстрее минимизировать поступление топлива.

Большинство современных котлов для отопления частных домов имеют расширительный бак. Это особый герметичный блок, разделенный внутри надвое резиновой перегородкой. Одно отделение содержит воздух, а во второе – подается горячая вода. Если температура воды слишком высока, давление возрастает и сдвигает перегородку в расширительном баке, чтобы увеличить размер водяного резервуара и компенсировать перепад.

Кроме того, котлы оборудуют предохранительными клапанами сброса, которые срабатывают при закипании теплоносителя или критическом скачке давления. Они могут быть расположены как в расширительном баке, так и на выходящей из котла трубе. По достижении максимального давления в системе отопления излишки теплоносителя выливаются через клапан, предотвращая повреждение контура.

Работоспособность составных элементов отопительной системы нужно периодически проверять, поскольку утечки теплоносителя и нарушение нормальных показателей давления в расширительном баке могут привести к существенным колебаниям давления в контуре.

Нормативные величины

Нормативные акты используют два показателя: напор и давление. Эти характеристики имеют разные единицы измерения, но по своей сути тождественны друг другу.


Напор в водопроводе измеряется величиной водяного столба в метрах. Численное значение указывает на какую высоту поднимется вода. Водяной столб высотой 10 метров и диаметром 1 см2 в нижней точке оказывает давление на поверхность. Данное давление принимается за стандартную единицу измерения и обозначается 1кгс/см2. Кстати, объем такого водяного столба будет 1000 см2 или 1 литр, который весит 1 килограмм. Такая система измерения применяется на территории России.

По международной системе единиц давление измеряется в Паскалях. В зарубежных странах применяются свои единицы измерения, например Бар и psi. Поэтому импортное оборудование характеризуется в этих величинах. 1 Бар равен 10,1972 метра водяного столба или 10 МПа. Отсюда 1кгс/см2 равен 1,0197 Бар.

Еще одной измерительной величиной служит атмосферное давление. 1 атм. равна 0,9678 кгс/см2 или 0,9869 Бар. На практике, учитывая малую величину разницы и для удобства пересчета, 1 Бар приравнивают к 1 кгс/см2 или 1 атмосфере.

Система водоснабжения представляет следующую технологическую последовательность:

  • станция подъема воды из источника;
  • водоочистные сооружения;
  • насосная станция, подающая воду в магистральные сети;
  • промежуточные станции, регулирующие давление в магистралях крупных городов, а так же при наличии значительных перепадов высот на местности;
  • присоединяемые здания и объекты, потребители воды.

Напор в городской магистрали должен быть не более 60 метров или 6 кгс/см2. Этой величины достаточно для обеспечения водой зданий до 10 этажей, без установки дополнительных насосов в доме. Если присоединенные здания меньшей этажности, давление в водопроводе может быть снижено до величины, необходимой для соблюдения норматива в квартирах верхних этажей.

Напор в водопроводной сети свыше 6 кгс/см2 не применяется, поскольку это может привести к повреждению сетей и сантехнического оборудования внутри зданий и других присоединенных объектов.

В зданиях выше 10 этажей, а так же где нормативные величины на верхних этажах невозможно обеспечить, устанавливаются повышающие регулируемые насосы. В высотных зданиях от 20 этажей и выше, внутридомовая система водоснабжения разделяется на верхний и нижний контур. У каждого контура своя насосная станция, обеспечивающая необходимый напор в трубах водопровода. Давление в в трубах водопровода может достигать 9 кгс/см2 в первом контуре и до 14 кгс/см2 во втором. В зданиях с повышающими насосами, обязательно в помещении каждого потребителя устанавливаются регулирующие редукторы, для защиты внутриквартирного оборудования и сети.

В водоразборной точке у потребителя нормируемая величина давления воды должна быть не менее 0,3 кгс/см2 для холодной и горячей воды. И не более 6 кгс/см2 для холодной и 4,5 кгс/см2 для горячей воды. Это требование едино для многоквартирных домов и частного строения.

Такая большая разница определена с учетом многоэтажных зданий. Чем выше дом, тем большее давление в трубах водопровода необходимо создать для подъема воды на верхние этажи.

4 метра на каждый этаж добавляется с учетом потерь в трубопроводе, при движении воды, около 1 метра на этаж.

Норматив Величина Основание
Свободный напор в наружной сети хозяйственно-питьевого водопровода не должен превышать, м (кгс/см2) 60

(6,0)

СП 31.13330.2012

(СНиП 2.04.02-84*)

п. 5.13

Минимальный свободный напор в здании, м (кгс/см2) 10+4 х эт.

(1+0,4 х эт.)

СП 31.13330.2012

(СНиП 2.04.02-84*)

п. 5.11

Давление в точке разбора ХВС, кгс/см2 от 0,3 до 6,0 ПП РФ № 354, п.3 приложения 1
Давление в точке разбора ГВС, кгс/см2 от 0,3 до 4,5 ПП РФ № 354, п.7 приложения 1
Рекомендуемое давление, кгс/см2 от 1,0 до 3,0 Сложившаяся практика

Создание перепада

Как создается перепад давлений?

Элеватор

Основной элемент системы отопления многоквартирного дома — элеваторный узел. Его сердцем есть сам элеватор — невзрачная чугунная трубка с тремя соплом и фланцами в.Прежде, чем растолковать принцип работы элеватора, стоит упомянуть одну из неприятностей центрального отопления.

Существует такое понятие, как температурный график — таблица зависимости температур автострад подачи и обратки от погодных условий. Приведем маленькую выдержку из него.

Температура наружного воздуха, С Подача, С Обратка, С
+5 65 42,55
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 громадную и меньшую сторону одинаково нежелательны. В первом случае в квартирах будет холодно, во втором — быстро растут затраты энергоносителя на ТЭЦ либо котельной.

Наряду с этим, как легко подметить, разброс между обратным трубопроводом и подачей велик. При циркуляции, достаточно медленной для таковой дельты температур, температура отопительных устройств будет распределена неравномерно. Обитатели квартир, чьи батареи подключены к стоякам подачи, будут мучиться от жары, а обладатели радиаторов на обратке — мерзнуть.

Элеватор снабжает частичную рециркуляцию теплоносителя из обратного трубопровода. Впрыскивая через сопло стремительную струю тёплой воды, он в полном соответствии с законом Бернулли формирует стремительный поток с низким статическим давлением, который затягивает дополнительную массу воды через подсос.

Температура смеси заметно ниже, чем у подачи, и немного выше, чем на обратном трубопроводе. Скорость циркуляции оказывается высокой, а отличие температур между батареями — минимальной.

Подпорная шайба

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

Циркуляционный насос


В автономных системах отопления напор создается одним либо несколькими (по числу свободных контуров) циркуляционными насосами. Наиболее распространенные устройства — с мокрым ротором — являются конструкцией с неспециализированным валом для ротора и крыльчатки электромотора. Теплоноситель делает функции смазки и охлаждения подшипников.

Как установить

Установка расширительного резервуара не имеет особых трудностей, то есть совсем необязательно владеть какими-либо навыками и мастерством. Процесс монтажа также не отнимет много времени. Установка осуществляется легко и быстро. Но, все же, следует придерживаться инструкции, и внимательно выполнять каждые шаги.

  1. Сначала следует отключить систему отопления, то есть отключить котел. Затем следует взять бак и с помощью обычного насоса для автомобилей накачать его воздухом. Для этого следует демонтировать специальную заглушку, которая имеется на верхней части приспособления. Это первый этап подготовительных работ.
  2. Затем необходимо слить всю воду из отопительных магистралей. Для этого нужно открыть кран и ждать, пока вся жидкость не освободит трубы и радиаторы.
  3. Теперь можно устанавливать резервуар. Вообще, резервуар можно монтировать в любом месте, но желательно установить его возле котла на трубе, по которой вода поступает в котел. Для монтажа используют специальные тройники. Рекомендуется также использовать клапан запорного типа. Он нужен для того, чтобы в случае необходимости перекрыть вход теплоносителя в резервуар.
  4. Теперь открывают кран и заполняют систему теплоносителем. Затем включают котел.

На этом все! Если резервуар установлен в соответствии со всеми пунктами инструкции, то он будет функционировать правильно.

Когда температура теплоносителя поднимется, излишки жидкости поступят в резервуар, а когда температура снова придет в норму, жидкость вновь вернется в трубы.

Если бак подобран неправильно, то его вместимости может не хватить на количество теплоносителя, расширяющегося при нагреве. Если такое произойдет, то давление будет расти, в результате чего происходит сброс жидкости из системы автоматически, и котел прекратит свою работу. После отключения котла, его можно вновь включить. Если же в доме долгое время не будет жильцов, и некому будет включить систему, то из-за морозов, она просто перестанет функционировать. Придется заменить котел.

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод, что расширительный резервуар представляет собой один из самых главных элементов любого отопления. Он играет роль своеобразного предохранителя, куда будет стекаться часть теплоносителя в случае его теплового расширения. Если в системе не будет такого бака, то при повышении температуры жидкости будут происходить постоянные аварийные отключения.

Итак, чтобы все отопление работало в бесперебойном режиме, и приносила в дом тепло и уют, резервуар должен быть подобран правильно, ведь именно правильный расширительный бачок способствует правильную работу всей отопительной системы.

В данном материале Вы узнаете какое должно быть давление в расширительном баке котла отопления для того чтоб эффективность и экономия энергии отопительного котла держалась на самом максимальном уровне.

Независимо от энергоносителя на котором работает отопительная система, одним из важнейших элементов для ее успешного функционирования является расширительный бак. Необходимость в его обустройстве продиктована физическими законами, а давление в расширительном баке котла обеспечивает нормальный рабочий процесс.

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.

Что может влиять на величину напора

Питьевая вода должна соответствовать требованиям по качеству. Но даже в рамках этих требований, вода содержит взвеси, минеральные соли и примеси. Со временем на стенках труб, кранов и фильтрующих элементов образовываются отложения, и скапливаются частички взвеси. Свободный кислород в воде способствует коррозии металлов, из которых изготавливают отдельные элементы системы водоснабжения. Все эти процессы способствуют сужению рабочего диаметра труб и запорно-регулирующей арматуры. Что увеличивает сопротивление движению потока воды, и снижает давление в конечной точке разбора.

Уменьшение количества работающих сетевых насосов, неисправности, отсутствие резервов, авария на соседних станциях или наружных магистральных сетях, закольцованных между собой – еще одна причина снижения давления в водопроводных трубах.

Ежегодно подключаются новые объекты к системе водоснабжения. Это значительно увеличивает разбор воды. Если водоснабжающая организация при этом не проводит работу по увеличению мощности наружных сетей, это так же ведет к снижению напора в водопроводе.

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 расширительного бака осуществляется исходя из общего объёма теплоносителя в системе.

Определяемся с понятиями

Прежде всего, разберемся с основными понятиями, которые должны знать владельцы частных домов или квартир с автономным отоплением:

  1. Рабочее давление измеряется в барах, атмосферах или мегапаскалях.
  2. Статическое давление в контуре является постоянной величиной, то есть не изменяется при отключении отопительного котла. Статическое давление в системе отопления создается теплоносителем, циркулирующим по трубопроводу.
  3. Усилия, приводящие в движение теплоноситель, образуют динамическое давление, которое влияет на все компоненты системы отопления изнутри.
  4. Допустимый уровень давления – это то значение, при котором система отопления может работать без поломок и аварий. Зная, какое давление должно быть в котле отопления, можно поддерживать его на заданном уровне. А вот превышение этого уровня грозит неприятными последствиями.
  5. В случае неконтролируемых скачков давления в автономной системе отопления поломкам подвергается в первую очередь радиатор котла. Как правило, он может выдержать не более 3 атмосфер. Что касается батарей и труб, то, в зависимости от материала их изготовления, они могут справляться с большими нагрузками. Следовательно, выбор батареи необходимо делать, исходя из типа системы.

Нельзя однозначно сказать, какова величина рабочего давления в котле отопления, поскольку на этот показатель влияет еще несколько факторов. В частности, это длина отопительного контура, количество этажей в здании, мощность и число батарей, подключенных к единой системе. Точное значение рабочего давления вычисляется в процессе создания проекта с учетом используемого оборудования и материалов.

Так, норма давления в котле отопления домов на два или три этажа составляет примерно 1,5-2 атмосферы. В более высоких жилых домах допускается увеличение рабочего давления до 2-4 атмосфер. Для контроля желательно установить манометры.

Расчет давления в трубах и в расширительном баке

Не все владельцы частного отопления задумываются о том, каким должно быть давление в системе отопления. Часто руководствуются граничными показаниями котлов. Нельзя чтобы давление в отопительной системе превышало допустимое давление котла. Эту характеристику смотрят в паспорте котла и  накачивают теплоноситель до тех пор, пока показания не будет на 0,5-1 бар ниже.

Еще один вариант — ориентироваться на «средние» показатели. Так для небольших систем (для квартир и одноэтажных частных домов) выставляют примерно 1,5 Бар на холодной системе и затем, на протяжении эксплуатации, поддерживают это состояние.


Но правильнее рассчитать каким должно быть давление в системе отопления именно вашего частного дома. По рекомендациям производителей отопительного оборудования, оно высчитывается так:

  1. высоту системы в метрах умножаем на 0,1;
  2. добавляем к этому значению 0,2 — 0,5 Бар (лучше добавить 0,5 Бар — лучше работает);
  3. полученное значение — давление на «холодной» системе;

Например, высота системы — 6 метров (3 этажа). 6*0,1 = 0,6 Бар. Добавляем 0,5 Бар, получаем 1,1 Бар. Эти показатели должны быть на холодном теплоносителе (после закачки, без включения котла).

Давление в системе отопления частного дома создается и стабилизируется при помощи мембранного расширительного бака, контролируется манометром

Еще надо проверить давление в расширительном баке. С завода они поставляются накачанные до 1,5 Атм. Желательно его проверить (автомобильным манометром) и «подстроить» под свою систему.

По правилам эксплуатации давление в расширительном баке отопления должно быть на 0,2 Бар ниже, чем в системе. В этом случае он будет компенсировать расширение теплоносителя и стрелка манометра не будет «скакать». Если говорить о примере, приведенном выше, то расширительный бак должен быть накачан до 0,9 Бар (1,1-0,2 = 0,9 Бар). А если поставить бак с заводскими «настройками», то он работать будет только в том случае, если давление поднимется выше 1,5 Бар. В принципе, это некритично, так как обычно отопительные приборы и арматура легко выдерживают такие показатели. Но, с «правильной» подстройкой, скачков не должно быть совсем. А это более длительная и беспроблемная эксплуатация труб, котла, радиаторов и других элементов.

Как образуется давление в системе отопления частного дома

Существует три единицы измерения давления:

  1. Атмосфера
  2. Бар
  3. Мегапаскаль

Пока в систему не залита вода либо другой энергоноситель, давление в ней соответствует обычному атмосферному. А поскольку 1 Бар содержит в себе 0,9869 атмосферы (то есть почти целую атмосферу), считается, что давление в незаполненной сети = 1 Бар.

Как только в систему попадает теплоноситель, этот показатель меняется.

Общее давление внутри теплосети, которое учитывают датчики (манометры), состоит из суммы 2 видов давления:

  1. Гидростатического. Создаёт вода в трубах и существует, даже когда котёл не работает. Статическое равняется давлению столба жидкости в теплосети и соотносится с высотой отопительного контура. Высота контура = разнице между самой высшей его точкой и низшей. В открытой системе в самой высокой точке находится расширительный резервуар. От уровня воды в нём начинают измерять высоту контура. Считается, что столб воды высотой в 10 м даёт 1 атмосферу и равняется 1 бару, или 0,1 Мегапаскалю.
  2. Динамического. В закрытой сети его создают: насос (который заставляет циркулировать воду) и конвекция (расширение объёма воды при нагревании и сужение при её остывании). Показатели этого вида давления меняются в точках объединения труб с разным диаметром, в местах с запорными клапанами и т. д.

Общее давление влияет на:

  • Скорость водяного потока и скорость теплообмена между участками системы.
  • Уровень теплопотери.
  • Коэффициент полезного действия сети. Давление растёт — КПД повышается, а сопротивление контура снижается.

От параметров давления зависит эффективность работы контура в здании.

Его стабильность с оптимальным показателем в системе сокращает потери тепла и гарантирует доставку энергоносителя в отдалённые уголки дома практически с той же температурой, которую он получил при нагреве в котле.

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.


С этим читают