Давление в системе отопления: что на него влияет; как организовать работу так, чтобы не было аварийных ситуаций

Чтобы чувствовать себя комфортно в доме или квартире в зимний период, необходима налаженная работа системы отопления. Ее эффективное функционирование зависит от такой величины как давление, а точнее статическое давление. Если существует какая-либо проблема с ним, то это может привести к выводу из строя какого-либо узла или системы в целом. Поэтому важно контролировать данную величину и не допускать повышения или разбалансировки, особенно с там, где принудительная циркуляция. Такие проблемы могут вызвать нежелательные кавитационные процессы (закипание). Далее мы рассмотрим, каким образом статическое давление влияет на отопление. 

Основные понятия

Для системы отопления атмосферное не берется в расчет: необходимо учитывать только избыточное давление. Во всех характеристиках приборов отопления указывают именно его. Для этого берут округленные значения: 0,1 МПа = 1 Бар около 1 атм.

Важно: при замерах возможна небольшая погрешность из-за различия высот над уровнем моря.

Само определение рабочего давления в отоплении включает в себя два параметра:

1. Статическое – рассматривается высота столба жидкости в системе. Так при расчетах подъем на 10м приравнивается к 1 атм.
2. Динамическое – создается циркуляционными насосами при передвижении теплоносителя по трубопроводу (зависит не только от параметров насоса).

Поэтому, при проектировании схемы разводки системы отопления, важно определить какое давление будет внутри нее. Чтобы определить этот параметр, нужно учесть способ движения теплоносителя. Если не подразумевается подключение циркуляционного насоса, то для нормального движения жидкости по трубам и батареям достаточно, чтобы динамическое немного превышало статическое. Когда врезают помпу, то для максимального КПД необходимо значительно превысить значение динамического.

Выполняя расчеты нужно помнить о допустимом давлении во всех элементах. Например, чугунные батареи выдерживают до 0,6МПа или 6 атм. Система отопления в многоэтажном доме требует дополнительного оснащения регуляторами и помпой, которые поднимают жидкость под давлением к верхним этажам.

Оптимальное значение в системе отопления

Планируя закладку системы отопления, лучше ознакомиться с примерной таблицей предельного давления. На этот параметр теплоносителя влияет этажность здания, общая длина трубопровода, количество батарей.

На основании указанных данных выводятся средние оптимальные показатели:

1.  в частных домах диапазон давления в контуре 1,5-2 атм;
2. в многоквартирных домах менее 5 этажей  – от 2 до 4 атм;
3. в домах в 9-10 этажей – 5-7 атм;
4. в зданиях свыше 10 этажей – 7-10 атм.

Важно знать: давление в теплотрассе на выходе от котельной равно 12 атм.

Потребители на разном расстоянии и разной высоте должны учитывать его изменение при перемещении по теплотрассе и регулировать. Для правильности расчетов в сети интернет можно найти онлайн калькулятор. Когда все рассчитано, стоит правильно установить оборудование. Так, если требуется понизить, устанавливают регуляторы давления; для повышения нужны насосы. При выборе первых устройств нужно дополнительно их отрегулировать. Так как в некоторых случаях они способны полностью заблокировать поступление жидкости из теплотрассы. Именно поэтому стоит установить регулятор так, чтобы не было возможным полностью перекрыть запорную арматуру на клапанах.

Перепады давления: понижение и повышение

Для нейтрализации перепадов в системе отопления необходимо оснастить контур дополнительным оборудованием: расширительным бачком, клапаном аварийного выброса теплоносителя, воздухоотводами. Так как на давление могут влиять различные факторы, то негативным является как повышение, так и понижение показателей. Рассмотрим ситуации подробнее.

Понижение давления

Если в системе наблюдается понижение рабочего давления теплоносителя, то циркуляция может полностью остановиться. Это приведет к отключению нагревателя. Очень низкая скорость провоцирует большие теплопотери при которых к конечной точке жидкость дойдет уже холодная. Рассмотрим причины и способы их обнаружения:

• Разгерметизация. Для устранения нужно тщательно осмотреть всю систему. Даже при мизерной утечке или микроскопических трещинах на трубопроводе значение давления может значительно уменьшиться.
• Насос не работает. Когда отопление рассчитано изначально на применение помпы, то, в случае неисправности, вода перестает циркулировать по трубам. Основная причина – обесточивание. Нужно проверить место питания. Если там проблем нет, то причина в самом моторе, который нужно заменить.
• Неисправен расширительный бачок. Он предназначен для компенсации расширения нагретой жидкости. Его конструкция двухкамерная с мембраной из резины: одна камера водяная, вторая с газом. Последняя оборудована ниппелем для подкачки воздуха насосом. Если мембрана порвана или в камере нет запаса воздуха, то это создает падение давления в системе. В первом случае необходима замена элемента. Во втором нужно спустить газ и накачать нужный объем. Кроме того, сам бачок может быть подобран недостаточного размера. Тогда при сбое в работе отопления устанавливают дополнительный.

Повышение давления

У повышения давления в отоплении также может быть несколько причин:

1. Воздух в системе сильно влияет на перепад рабочего параметра: воздушная пробка дает сопротивление в потоке теплоносителя и он не может далее свободно циркулировать. Поэтому горячая вода не может проходить по трубам. Такая ситуация вызывает угрозу размораживания. Поэтому необходимо оборудовать систему воздухоотводами, которые автоматически выводят газ наружу. Современные батареи имеют клапан для ручного стравливания пробки.
2. Засор. Мелкие частички пыли и  мусора могут забить фильтры. В процессе эксплуатации внутренняя поверхность трубы может покрыться налетом, который сужает их просвет. И в первом и во втором случае нужно своевременно прочищать систему. Если налет большой, то может потребоваться замена участка.
3. Неисправен регулятор давления. Плохо настроенный или поломанный регулятор дает частичную или полную блокировку системы отопления. Его нужно своевременно настроить или поменять.
4. Перекрыт кран. Возможно при халатном отношении кран остался закрыт при запуске отеплительной системы, поэтому движение жидкости невозможно.

Как контролировать давление в системе отопления

Для контроля давления в системе отопления в разводку монтируют специальные устройства – манометры. Они показывают изменения относительно атмосферного параметра. Основа работы базируется на деформационном принципе и работе трубке Бредана. Если система автоматизирована, то логично использовать в ней электронные аппараты.

Имейте ввиду: устанавливать такие датчики нужно соответственно регламенту Гостехнадзора. Соблюдать эти правила необходимо для обеспечения безопасности функционирования отопления.

Врезая манометр, система должна быть оборудована трехходовыми кранами. Это необходимо для продувки, обнуления или замены элементов при сохранности функционирования отопления.

Автономная система отопления

Когда нет возможности подключения к центральному теплоснабжению, дома оборудуются автономными котлами небольшой мощности. Они могут быть открытого и закрытого типа. Если в системе есть расширительный бачек, движение теплоносителя осуществляется естественной конвекцией – это открытая. Когда бачка нет, а циркуляция жидкости возможна только при наличие насоса – закрытая.

Для функционирования подобных систем давление должно быть от 1,5 до 2 атм. Такие низкие показатели обусловлены небольшим объемом жидкости и малой длинной трубопровода, меньшим количеством приборов. Благодаря этому гидравлическое сопротивление сравнительно небольшое. А так как частные дома редко превышают три этажа, то статическое давление н нижнем контуре не превышает 0,5 атм.

При запуске автономных систем теплоноситель холодный. Создает при заполнении минимальное давление в 1,5 атм. После включения отопления нужно наблюдать за ним, так как возможно понижение. Это происходит из-за присутствия в воде пузырьков воздуха, который попадает при заполнении труб. В первый запуск системы ее нужно развоздушить – спустить воздушные пробки при помощи врезанных клапанов. После этого нужно добавить жидкость, доведя показатели до 1,5 атм. Большие не требуются, так как при подогреве теплоносителя давление повышается, попадая в допустимый промежуток.

Даже в автономной закрытой домашней системе отопления рекомендовано установить расширительный бачек.

Это связано с:

•  возможными скачками давления (около 3атм), которые могут спровоцировать разгерметизацию;
• нестабильной работой помпы, которая вызывает перепад температуры.

В закрытой системе принцип функционирования расширителя не такое как в открытой. Здесь он является демпфером, защищающим от перепада давления или гидроудара.

Важно: наличие расширителя не гарантирует отсутствие аварийных ситуаций.

Поэтому рекомендовано включать в систему предохранительный клапан. Он сбрасывает излишки теплоносителя при повышении давления если:

1.  неправильно выбрана емкость расширителя;
2. неправильно работает циркуляционный насос;
3. нарушена работа автоматика котла;
4. не полностью открыта запорная арматура после проведения ремонтных работ;
5. появилась воздушная пробка;
6. снизилась пропускная способность фильтров или трубопровода.

Таким образом, будь это централизованная или автономная системы отопления нужно тщательно следить за перепадами давления. Бесконтрольная работа провоцирует аварийные ситуации.