Перепад давления в системе отопления: необходимый для циркуляции минимум

Виды давления в системе отопления

Существует три показателя:

1. Статическое, которое принимают равным одной атмосфере или 10 кПа/м.
2. Динамическое, учитываемое при использовании циркуляционного насоса.
3. Рабочее, складывающееся из предыдущих.

Фото 1. Пример схемы обвязки для многоквартирного дома. По красным трубам бежит горячий теплоноситель, по синим — холодный.

Первый показатель отвечает за давление в батареях и трубопроводе. Зависит от длины обвязки. Второй возникает в случае принудительного движения жидкости. Правильный расчёт позволит системе работать безопасно.

Рабочее значение

Характеризуется нормативными документами и представляет собой сумму двух составляющих. Одна из них — динамическое давление. Оно существует лишь в системах с циркуляционным насосом, что нечасто встречается в многоквартирных домах. Поэтому в большинстве случаев, за рабочее принимают значение, равное 0,01 МПа за каждый метр трубопровода.

Минимальное значение

Выбирается как количество атмосфер, при которых вода не закипает, если нагрета свыше 100 °C.

Расчёт производится следующим образом:

• определяют высоту дома;
• добавляют запас в 8 м, что предотвратит проблемы.

Так, для дома в 5 этажей по 3 метра каждый, давление составит: 15 + 8 = 23 м = 2,3 атм.

Профилактика скачков и падений

Чтобы резкое изменение давления не привело к опасным последствиям, устанавливаются элементы безопасности и защиты котла. Как правило, это настроенные подпружиненные клапана, стравливающие излишки теплоносителя.

Для одно, двухэтажных зданий, такие клапана настраиваются на 3,5 бара. Для других зданий и котельных — с учетом проектных рекомендаций.

Необходимо проверять работоспособность клапанов, 2-3 раза за отопительный сезон. Образование отложения солей и накипи может привести к залипанию клапана.

В продаже имеются «группы безопасности» — это готовые к установке три важных элемента:

1. предохранительный клапан,
2. автоматический воздухоотводчик,
3. манометр.

Для предотвращения ситуаций с аварийным изменением давления важно поддерживать элементы котла и системы отопления в исправном рабочем состоянии

Почему падает

Проблемы такого типа достаточно часто возникают на фоне различного рода причин.

Утечка с трещинами и без

Поводами её образования бывают:

• появление нарушения в структуре расширительного бака из-за образования трещин в его мембране;

  Справка! Выявление проблемы производится путём зажатия золотника пальцем. Если проблема есть — из него потечёт теплоноситель.

• теплоноситель выходит через змеевик или теплообменник контура ГВС, нормализации системы можно достигнуть только путём замены этих элементов;
• возникновение микротрещин и неплотной фиксации приборов отопительной системы, такие утечки легко обнаружить при визуальном осмотре и несложно ликвидировать самостоятельно.

Если нет всех вышеуказанных причин, возможно стандартное закипание жидкости в котле, и её выход через предохранительный клапан.

Выделение воздуха из теплоносителя

Проблема такого типа возникает сразу же после того, как система наполняется жидкостью.

Во избежание образования воздушных пробок такой процесс должен производиться из её нижней части.

Внимание! Для этой процедуры требуется исключительно холодная вода. Воздушные массы, растворённые в теплоносителе, могли появиться в процессе нагрева. Воздушные массы, растворённые в теплоносителе, могли появиться в процессе нагрева

Воздушные массы, растворённые в теплоносителе, могли появиться в процессе нагрева.

Для нормализации работы системы применяется деаэрация с использованием крана Маевского.

Присутствие алюминиевого радиатора

Батареи из этого материала имеют неприятную особенность: теплоноситель вступает в реакцию с алюминием после их наполнения. Образуется кислород и водород.

Первый создаёт оксидную плёнку изнутри радиатора, а водопровод удаляется кранами Маевского.

Важно! Образование оксидной плёнки способствует дальнейшему сохранению системы и проблема исчезает через пару дней

Общие причины

К ним относятся 2 основных случая:

1. Поломка циркуляционного насоса. Если остановить его и автомат регуляции, то сохранение устойчивых значений манометра указывают именно на эту причину.

   При снижении показаний манометра необходимо искать протечку теплоносителя.

2. Дефект регулятора. При его проверке на исправность и последующем выявлении поломок требуется замена такого прибора.

Основные трубы, применяемые в отоплении

Показатели внутреннего давления для различных видов труб систем отопления рассчитываются индивидуально. При естественной циркуляции напор в системе будет немного выше статического.

Для одноэтажного дома с системой принудительной циркуляции, давление внутри системы может устанавливаться в значениях до 2,5 БАР. Чем выше этаж, тем сильнее необходим напор (это нужно для подъема и стабильной циркуляции теплоносителя).

Для девятиэтажных домов давление может составлять 7 БАР, в пятиэтажных домах — около 4 БАР, в высотках — 10 БАР. В соответствии с этими показателями осуществляется выбор материала для труб, а также оборудования для отопления (с обеспечением определенных параметров давления).

Трубы ППР

Несколько лет назад для монтажа систем отопления широко использовался стандартные полипропиленовые трубы. Но с течением времени в его эксплуатации выявились определенные недостатки: деформация от высоких температур и давления.

Поэтому сейчас предпочтение отдается полипропиленовым трубам армированного типа (что сообщает материалу дополнительную надежность)

Наиболее востребованы два следующих вида:

1. ППР-трубы, армированные алюминием.
2. ППР-трубы, армированные стекловолокном.

Прослойка из металла в трубе с армированием фиксирует полимер, предотвращая его избыточное расширение. Слой алюминия может находиться как внутри трубы, так и на её поверхности.

Но наиболее надежными считаются трубы, армированные стекловолокном. Стекловолокно является композитом полипропилена, поэтому отслаивание разнородных элементов (как в случае сочетания полимера с алюминием) практически невозможно.

Основные плюсы полипропиленовых труб для монтажа систем отопления — это их высокая прочность и сохранение всех функций под агрессивными воздействиями окружающей среды.

Труба ППР монтируется абсолютно со всеми системами отопления. Давление, разрешенное для полипропиленовых труб в отоплении, взаимосвязано с температурой теплоносителя. Чем выше его температура, тем ниже должно быть давление. Труба из полипропилена, при нагреве до 70 градусов Цельсия выдерживает давление до 6,08 БАР.

Железные трубы для систем отопления

Железные трубы для монтажа системы отопления — классический вариант, сохраняющий определенную степень востребованности, вследствие высоких показателей надежности в отношении высоких температур (выдерживают температуру до 100 градусов Цельсия) и перепадов давления в системе (гидроударов). Участки трубопровода системы отопления, где требуется высокая прочность вследствие высокого давления в трубе, в обязательном порядке выполняются из металлических труб. Стальная труба, в зависимости от диаметра сечения и толщины стенок, особенностей монтажа (сварная или цельнолитая) может выдерживать давление от 20 до 50,66 БАР.

Трубы из сшитого полиэтилена

Сшитый полиэтилен — современный материал, изготовленный с применением высоких технологий. Структура материала обрабатывается особым способом, что сообщает ей высокие показатели температурной и механической устойчивости. Достоинства — малый вес, достаточная плотность, устойчивость к деформации, долговечность (срок эксплуатации — до 50 лет). Труба из сшитого полиэтилена с легкостью выдерживает давление до 25 БАР.

Металлопластиковые трубы

Основной компонент — полиэтилен высокой прочности, с внутренней прослойкой из металла (алюминия) различной толщины. Металл изолирован с обеих сторон, и по этой причине не подвержен большинству негативных воздействий. К плюсам можно отнести высокую теплопроводность, пропускную способность, возможность сохранять заданную форму после сгиба, что актуально в случае сложности конструкции (нет необходимости в установке дополнительных фитингов). Давление металлопластиковая труба в трубах отопления может держать в диапазоне до 10,13 БАР, при температуре теплоносящей среды в 95 градусов.

Способы поднять давление

Централизованное отопление проверяют холодной водой. Если обнаруживается падение давления, необходимо вернуть его на прежний уровень. Затем делают испытание горячей водой.

В многоквартирном доме решить подобную проблему самостоятельно невозможно. Лучшее, что получится — вывести воздух из труб. И также могут помочь:

• Ослабление резьбы путём нарушения сварных стыков.
• Остановка подачи в разные части обвязки.
• Уменьшение мощности системы на короткий срок.
• Осмотр вентилей на предмет пропускания рабочей жидкости.
• Нанесение мыла на соединения.

Внимание! Чтобы вернуть давление на нормальный уровень, рекомендуется обратиться к специалистам, особенно при обнаружении проблем в многоквартирном доме

Какое давление должно быть в расширительном баке отопления

Для создания идеального показателя я советую руководствоваться паспортом устройства, выставив приведенные цифры, можно рассчитывать на продуктивную работу системы. Если разбираться в этом вопросе подробней, то на каждые 10 метров напора потребуется создать давление в 1 атм.

Образцы закрытого типа имеют специальную мембрану, которая позволяет работать аппарату при показателях 0,9 атм. Средние цифры у такого оборудования для частного дома, по мнению большинства специалистов, составляют 1,2 атм. Поскольку многие производители газовых котлов оснащают свои изделия защитой, то при значении ниже, чем 0,7 бар оборудование просто не запустится.

Схема отопления с мембранным баком

Я часто замечал, что максимальное отклонение от этих значений не превышает 0,1 единицу измерения, особенно если отопление создается по классической схеме. В других ситуациях все просчеты потребуется производить отдельно, алгоритм действий такой:

1. Определить фактический объем жидкости.
2. Вместительность емкости.
3. Пользу в коэффициентах.
4. Начальное давление в расширительном бачке отопления.

Не менее важно обращать внимание на все мелкие факторы, большинство хозяев частных домов не производят такие манипуляции самостоятельно, а обращаются к специалистам

Принципы расчета мембранного расширительного бака

Нередко причиной, почему случается потеря давления в системе отопления, является неправильный выбор двухконтурного отопительного котла

То есть, при расчете принимается во внимание площадь помещений, в которых будет производиться отопление. Данный параметр влияет на выбор площади отопительных радиаторов – а в них используется относительно небольшое количество теплоносителя

Однако порой после проведения расчета радиаторы заменяют на трубы, для которых используется значительно большее количество воды (а этот факт не учитывается). Соответственно – именно такая ошибка в расчете и приводит к недостаточному уровню давления в системе.

Для нормального функционирования двухконтурной системы со 120 л теплоносителя вполне достаточно расширительного бака объемом 6-8 литров. Однако это количество рассчитано для системы, в которой используются радиаторы. При использовании труб вместо радиаторов воды в системе больше. Соответственно – она расширяется сильнее, заполняя, тем самым, расширительный бак полностью. Такая ситуация приводит к аварийному спуску излишков жидкости при помощи специального клапана. Это приводит к отключению системы. Вода постепенно остывает, ее объем уменьшается. И получается, что в системе недостаточно жидкости для поддерживания давления на нормальном уровне.

Работа расширительного бака

Для того чтобы избежать столь неприятной ситуации (вряд ли кто обрадуется поломке отопительной системы в холодное время года) необходимо тщательно просчитывать объем необходимого расширительного бака. В замкнутых системах, дополненных циркуляционным насосом, наиболее рациональным является применение мембранного расширительного бака, который выполняет функцию такого элемента, как регулятор давления отопления.

Конечно, просчитать точное количество воды в трубах отопительной системы довольно сложно. Однако приблизительный показатель можно получить, умножив на 15 мощность котла. То есть, если в системе установить котел мощностью 17 Квт, то примерный объем теплоносителя в системе составит 255 л. Такой показатель пригодится для расчета подходящего объема расширительного бака.

Объем расширительного бака можно узнать при помощи формулы (V*E)/D. При этом V – показатель объема теплоносителя в системе, Е – коэффициент расширения теплоносителя, а D – уровень эффективности бака.

Непременно следует обратить внимание на техническую документацию котла. В частности, котел мощностью 17 кВт имеет встроенный расширительный бак, объем которого равен 6,5 л

Таким образом, для правильного функционирования системы и предотвращения таких случаев, как перепад давления в системе отопления, необходимо дополнить ее вспомогательным баком объемом 10 л. Такой регулятор давления в системе отопления способен нормализовать его.

Значения манометра при разных состояниях бака

Подробнее о давлении в расширительном баке смотрите в видео:

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.

4 Растет давление в системе отопления – как выяснить причину

Проверяя время от времени показания манометров, вы можете заметить, что давление внутри системы возрастает. Это может происходить по нескольким причинам:

• вы повысили температуру теплоносителя, и он расширился,
• движение теплоносителя остановилось по какой-то причине,
• на каком-либо участке контура перекрыта задвижка (клапан),
• механическое засорение системы или воздушная пробка,
• в котел постоянно поступает дополнительная вода из-за неплотно закрытого крана,
• при монтаже не соблюдены требования к диаметрам труб (больший на выходе и меньший на входе в теплообменник),
• чрезмерная мощность или огрехи в работе насоса. Его поломка чревата губительным для контура гидроударом.

Соответственно необходимо выяснить какая из перечисленных причин привела к нарушению рабочей нормы и устранить ее. Но бывает, что система месяцами работала успешно и вдруг произошел резкий скачок, а стрелка манометра ушла в красную, аварийную зону. Такую ситуацию может спровоцировать закипание теплоносителя в баке котла, поэтому нужно максимально быстро снизить подачу топлива.

Современные приборы индивидуального отопления оснащены обязательным расширительным баком. Он представляет собой герметичный блок из двух отделений с резиновой перегородкой внутри. В одну камеру поступает подогретый теплоноситель, во втором остается воздух. В тех случаях, когда вода перегревается и давление начинает расти, перегородка расширительного бачка сдвигается, увеличивая объем водяной камеры, и компенсирует перепад.

На случай закипания или критического скачка в котле предусмотрены обязательные предохранительные клапаны сброса. Они могут находиться в расширительном бачке или на трубопроводе сразу на выходе из котла. При аварийной ситуации часть теплоносителя из системы через этот клапан выливается, спасая контур от разрушения.

В хорошо продуманных системах есть и перепускные клапаны, которые в случае засора или иной механической закупорки основного контура, открываются и запускают теплоноситель в малый контур. Эта система безопасности защищает оборудование от перегрева и поломки.

Нужно ли объяснять, как важно следить за исправностью этих элементов системы. При малом объеме или нарушении давления внутри расширительного бачка, а также утечках теплоносителя через микротрещины, возможны даже существенные перепады давления в системе

Рабочее давление в системе отопления частного дома

Давление в котле и в системе отопления — одно и то же. Домовладельцы, как правило, называют это давлением котла, а инженеры называют его давлением в системе центрального отопления.

Сейчас в домах устанавливалось все больше и больше комбинированных котлов, а также ряд некомбинированных котлов с герметичной системой. За очень редкими исключениями, системы центрального отопления с комбинированными или системными котлами не используют коллекторный бак. Система центрального отопления герметична (закрыта) и находится под давлением. Когда система нагревается, давление в котле обычно немного повышается. Положение циркуляционного насоса в системе также может немного изменить давление на манометре.

Приборы контроля

Для контроля давления воды в котле отопления и отопительной системы используются манометры и термоманометры. Последние представляют собой комбинированные приборы для контроля сразу двух параметров. После запуска контура необходимо контролировать показатели, чтобы они не выходили за пределы нормы.

В некоторых двухконтурных напольных и настенных котлах традиционные стрелочные манометры отсутствуют. Вместо них здесь устанавливаются электронные датчики, информация с которых передаётся в электронный блок, после чего обрабатывается и выводится на дисплей. Также возможен другой подход – если отопительный агрегат лишён манометра, он предусматривается группой безопасности.

Сама группа безопасности включает в себя следующие узлы:

• Манометр или термоманометр – для контроля температуры и давления в отопительном контуре;
• Автоматический спускник воздуха – препятствует завоздушиванию контура;
• Предохранительный клапан – сбрасывает давление теплоносителя при его чрезмерном повышении.

Обязательно предусмотрите этот узел в замкнутой системе отопления.