Потери и перепад давления в системе отопления - решаем проблему

Содержание:

1. Рабочее давление в отопительных системах
2. Контролирование перепадов давления
3. Значение перепада давления для системы отопления
4. Регулирование давления и обеспечение стабильности
5. Падение давления
6. Повышение давления

Функционирование любой системы отопления требует определенных показателей температуры и напора теплоносителя, которые вычисляются еще при проектировании. Но иногда при эксплуатации возникает перепад давления в системе отопления – наблюдается отклонение в меньшую или большую сторону. Эту проблему необходимо решать не только для сохранения эффективности отопления, но и в целях безопасности.

Рабочее давление в отопительных системах

Рабочее давление имеет значение, при котором обеспечивается нормальное функционирование системы отопления, в том числе источника тепла, расширительного бака, насоса. Рассчитывается оно в атмосферах (1 атмосфера равна 0,1 МПа).

Показатель должен быть равен сумме двух давлений:

• статического, создаваемого столбом воды (при проведении ориентируются на то, что на 10 метров приходится 1 атмосфера);
• динамического, обусловленного работой циркуляционного насоса и конвективным передвижением теплоносителя при нагреве.

В различных системах отопления показатель напора отличается. Например, если теплоснабжение дома происходит благодаря естественной циркуляции теплоносителя (такой вариант возможен при малоэтажном строительстве), то напор, лишь немного будет выше статического давления. А в системах с принудительной циркуляцией он гораздо больше, что необходимо для получения более высокого КПД.

Следует учитывать, что максимальное рабочее давление системы отопления определяется по характеристикам ее элементов. Например, при использовании радиаторов из чугуна оно не должно быть больше 0,6 МПа.

Показатель рабочего напора составляет:

• для малоэтажных строений с закрытой схемой – 0,2-0,4 МПа;
• для одноэтажных построек с естественной циркуляцией теплоносителя и открытой схемой – 0,1 МПа на каждые 10 метров столба воды;
• для многоэтажных зданий – до 1 МПа.

Контролирование перепадов давления

Совет: Используйте наши строительные калькуляторы онлайн, и вы выполните расчеты строительных материалов или конструкций быстро и точно.

Для того чтобы отопительная система работала в нормальном режиме, а риск возникновения авария был сведен к минимуму, необходимо время от времени контролировать температуру и напор теплоносителя. С этой целью используется специальный датчик давления в системе отопления, как на фото.

Чаще всего для измерения напора применяются деформационные манометры с трубкой Бурдона. При определении небольшого давления может использоваться и их разновидность – диафрагменные приборы. После гидроударов подобные модели следует поверять, поскольку при последующих измерениях они могут показывать завышенные значения.

В тех системах, в которых предусмотрены автоматический контроль и регулировка давления, дополнительно применяются разные типы датчиков (например, электроконтактные).

Размещение манометров (точек врезки) определяется нормативами.

Данные приборы должны устанавливаться на самых важных участках системы:

• на ее входе и выходе;
• до и после фильтров, насоса, регуляторов давления, грязевиков;
• на выходе магистрали от котельной или ТЭЦ и на входе ее в здание.

Эти рекомендации необходимо обязательно соблюдать даже при создании небольшого отопительного контура и использовании маломощного котла, поскольку от этого зависит не только безопасность системы, но и ее экономичность, которая достигается благодаря оптимальному расходу топлива и воды. Манометры рекомендуется подключать через трехходовые краны – это позволит продувать, обнулять и заменять приборы без остановки отопительной системы.

Значение перепада давления для системы отопления

Для нормального функционирования теплоснабжения нужен определенный перепад давлений (разность значений на подаче и обратке теплоносителя). Обычно потери давления в системе отопления составляют 0,1-0,2 МПа.

Когда данный показатель меньше, то это является сигналом о нарушении движения воды по трубопроводам, что сопровождается неэффективностью обогрева (теплоноситель проходит по радиаторам, не нагревая их до требуемого значения). При превышении показателя перепада более чем на 0,2 МПа начинается «застой» системы, возникающий в результате завоздушивания.

Резкое изменение напора не самым лучшим образом сказывается на функционировании отдельных элементов конструкции отопления, нередко являясь причиной их поломок.

Регулирование давления и обеспечение стабильности

Для оптимальной работы системы отопления и создания требуемого давления необходимо, в первую очередь, правильно выполнить ее проектирование, уделить внимание гидравлическим расчетам (прочитайте также: "Расчет нагрузок на отопление по укрупненным показателям").

Также немалое значение имеет и монтаж трубопроводов и магистралей:

• подающую трубу рекомендуется размещать сверху, а обратку – снизу;
• для разливов следует задействовать трубы диаметром 50-80 миллиметров, для стояков – 20-25 миллиметров;
• подводку к радиаторам можно выполнять из тех же труб, что используются и для стояков, или же чуть меньше.

Сечение обвязки радиаторов можно занижать только при наличии перемычки перед ними.

Кроме того, известно, что теплоноситель при повышении температуры увеличивается в объеме, соответственно, поднимается давление в системе отопления. К примеру, при 20 градусах оно повышается на 0,13 МПа, а при 70 градусах – на 0,19 МПа. Поэтому для регулирования напора можно просто изменить уровень нагрева воды.

Чтобы увеличить напор теплоносителя, а это важно для обеспечения теплом многоэтажных домов, необходимо использовать циркуляционные насосы.

Для автоматического регулирования рабочего давления и перепада в небольших зданиях используются расширительные баки (обычно мембранного типа). Они начинают функционировать в том случае, если давление в системе поднимается до 0,2 МПа. Эти устройства убирают излишек горячей воды, что в результате способствует поддержанию напора на требуемом уровне.

Расширительный бак может устанавливаться в любой части контура. Его объем примерно равен 10% от общего литража системы. Тем не менее специалисты советуют устанавливать его на прямой трубе обратки перед циркуляционным насосом, если он присутствует.

В схемах предусматривается использование предохранительного клапана, который выводит из системы избыток теплоносителя – это нужно для предотвращения ситуации, в которой емкости бака не хватает для того, чтобы остановить рост давления.

В сложных и больших отопительных конструкциях, которые часто встречаются в многоэтажных зданиях, для поддержания требуемого давления используются регуляторы. Они препятствуют завоздушиванию даже при резких скачках напора в магистралях и шумообразованию на регулирующих клапанах. Их устанавливают на перемычке между подающим и обратным трубопроводом, или же на байпасной линии насоса.

Существует еще способ регулирования давления в многоэтажных домах - это использование запорной арматуры. Например, если наблюдается падение давления в системе отопления, то для повышения показателя с помощью задвижки уменьшается сечение обратного трубопровода. При отклонении давления в меньшую или большую сторону от нормы необходимо выяснить причину возникновения проблемы и устранить ее.

Падение давления

Если в системе падает давление, то вероятнее всего, происходит утечка теплоносителя. Самыми уязвимыми местами являются стыки, швы и соединения. Для проверки насос отключают и наблюдают за изменениями статического давления. Если напор продолжает уменьшаться, нужно найти поврежденный участок. С этой целью специалисты рекомендуют отключать разные участки контура, а после определения места повреждения произвести замену или ремонт данных элементов.

В том случае, если давление остается стабильным, снижение напора может быть связано с неисправностью отопительного оборудования или насоса. Кратковременное падение давления иногда происходит из-за особенностей работы регулятора, который периодически выпускает из подачи в обратку часть воды. Если радиаторы нагреваются до требуемой температуры, причем равномерно, то перепад давления произошел именно из-за регулятора.

Также причинами снижения давления могут быть:

• уменьшение температуры воды;
• удаление воздуха посредством воздушников, из-за чего объем в системе теплоносителя уменьшается.

Повышение давления

Если превышено максимальное давление в системе отопления, то причиной этого является замедление или остановка движения воды в отопительном контуре.

К этому могут привести:

• загрязнение грязевиков и фильтров;
• возникновение воздушной пробки;
• подпитка теплоносителя из-за сбоя автоматики или неверно отрегулированных задвижек, расположенных на подаче и обратке (прочитайте: "Автоматическая подпитка системы отопления - схема узла и клапана подпитки");
• особенность работы регулятора или его неправильная настройка.

Нестабильное давление особенно часто встречается в недавно запущенных системах отопления, что связано с удалением воздуха. Это считается нормальным, если после доведения объема воды и давления до рабочих показателей в течение нескольких недель не наблюдаются отклонения.

В ином случае, вероятнее всего, нестабильность давления связана с неправильными гидравлическими расчетами, в том числе – и недостаточным объемом расширительного бака. Именно поэтому при монтаже отопительной системы важно правильно выполнить все вычисления – в дальнейшем это избавит от различных проблем с ее функционированием.