Гидроудар в системе отопления

В системах отопления могут слышаться посторонние звуки, характерные щелчки или другие шумы. В большинстве случаев это происходит гидроудар в системе отопления. Не все собственники отопления относятся с должным вниманием к такой проблеме.

Статистика утверждает, что по его вине происходит разрушение около 60% всех трубопроводов. Фактически он представляет собой кратковременный, но мощный скачок давления, получающийся из-за внезапного изменения скорости потока. Для его предотвращения применяют модернизацию системы.

Причины возникновения

Появившиеся посторонние звуки в коммуникационных системах являются свидетельством того, что на мгновение возникает ситуация, когда останавливается теплоноситель, а затем снова начинает движение, но уже резко. Это происходит в том случае, когда на пути потока возникает преграда, блокирующая движение. Она бывает в разном виде:

• запорная арматура;
• преломление трубы;
• наличие воздушной пробки.

Так как вода относится к несжимаемым жидкостям, то она останавливается перед препятствием, а в это время за ним нарастает давление, иногда превышающее рабочее в 10 раз. Когда избыточной мощности деться некуда или не удается переместиться дальше по направлению, то происходит разрыв трубы или радиатора.

Последствие гидравлического удара

Для справки. Гидравлический удар (гидроудар) – резкое изменения давления в системе, заполненной жидкостью, которое возникает в результате внезапного изменения скорости движения этой жидкости. Как правило, это возникает в результате стремительного закрытия или открытия запорной арматуры (задвижки). При закрытии возникает положительный гидроудар, который и опасен в большей степени для трубопровода, теплообменников и насосов, которые работают под давлением. Открытие задвижки провоцирует отрицательный гидроудар и он имеет последствия только в случае неисправных участков трубопровода.

К причинам, которые приводят к кратковременному повышению давление в системе отопления в частном доме, а как следствие к гидроудару, относятся:

• остановка, пуск, выход из строя водяного циркуляционного насоса;
• завоздушенные участки отопительной системы;
• когда нет циркуляции в системе отопления, то причины могут крыться в резком закрытии запорной арматуры.

Современные шаровые краны способны приводить гораздо чаще к гидроударам, чем традиционная вентильная арматура. Связано это именно с давлением, образующимся в результате работы запорной арматуры. Вентиль обеспечивает более медленное плавное движение заглушки, что позволяет выровнять давление, а кран действует резко, что и приводит к стремительному изменению движению потока.

Последствия резких скачков давления

Причины и последствия гидравлического удара

Преграда, появившаяся внезапно на пути потока, образует давление, имеющее высокий потенциал к резкому росту. В это время жесткие, слабопластичные материалы подвергаются мощнейшим статическим и динамическим нагрузкам. В процессе воздействия происходит постепенное или резкое разрушение стенок материала.

Такие ситуации способны приводить к нежелательным последствиям:

• существенная деформация трубопроводов;
• поломка отдельных отопительных элементов системы;
• получение ожогов или других травм жильцами дома;
• за счет разгерметизации системы подтопление жилища.

Принято считать, что такие явления характерны для систем с теплым полом, так как у данного варианта отопления чрезмерно длинные магистральные потребители тепла. Повысить безопасность подобных систем помогает применение термостатических клапанов. Их монтаж должны проводить специалисты, так как установка связана с определенной долей риска.

ВИДЕО: Что может спасти от гидравлического удара

Как минимизировать последствия гидроудара

Для того чтобы свести к минимуму появление резкого возрастания давления, необходимо плавно включать/выключать любую встроенную в систему запорную арматуру. Это правило относится как к отоплению, так и к водоснабжению домов, работающих с автономными системами.

Демпфер как способ защиты

Смысл такого процесса заключается в том, что при медленном открытии вентиля или крана происходит постепенное повышение давления в трубопроводе. Мощность удара существенно гасится за счет распределения его во времени. Однако, стоит учитывать, что общая сила остается на первоначальном уровне.

Применение автоматических систем

Защита от гидроудара в системе водоснабжения квартиры или отопления может быть поручена автоматическому электронному модулю. Если в цепи располагаются водяные циркуляционные помпы, способные регулировать свои обороты на электродвигателе плавно, то и давление они смогут также плавно повышать или понижать. Цифровое оборудование проводит два действия в такой ситуации:

• осуществляется контроль перепада давления;
• проводится корректировка напора в автоматическом режиме.

Самыми эффективными способами в борьбе с гидроударами являются комплексные меры, включающие в себя несколько методик противодействия.

Защитный клапан

Обезопасить насосный модуль от мгновенной остановки насоса сможет диафрагменный спецклапан. Он оснащается уплотнением жесткого типа. Его запускает в работу повышающееся давление в системе. Благодаря своей конструкции он выполняет его частичный сброс в атмосферу (стравливание).

Монтаж детали проводится за обратным клапаном на отводном трубопроводе, ближе к насосу. Деталь относится к эффективным способам защиты систем под давлением от гидроударов.

Схема подключения терморегулирующих клапанов

Монтаж амортизирующих элементов

Амортизационные гидроустройства монтируются в направлении движения теплоносителя. Их ставят до термостата. Основой для них служит высокопрочный пластик, допускающий термодеформацию, а также каучуковый термостойкий элемент.

Высокая степень эластичность изделий обеспечивает надежное гашение перепадов давления. Происходит это в автоматическом режиме. Для эффективной работы такого узла в бытовых условиях достаточно длины в 200-300 мм. Если длина трубопровода значительная, то можно увеличить пластичную защиту на 100-150 мм.

Шунтирование в бытовых условиях

Имеющие представление, как работает термостат, могут вмонтировать в терморегулирующий клапан шунт. Желательно оставить просвет около полмиллиметра. Во время обычного режима работы такая надстройка не повлияет на выходных характеристиках системы, а при пиковых нагрузках по давлению, она существенно снизит его значение.

Методика, использующая шунтирование, применима к отоплению, работающему на новых трубах и в закрытом режиме. На центральных сетях, перенасыщенных осадком и ржавчиной, такой метод не сработает.

Защитный термостат

В некоторых случаях востребованным оказывается термостат. Он должен иметь специальную защиту от гидравлических ударов. В основе механизма заложен узел с пружиной, расположенной между термоголовкой и рабочим клапаном. Во время формирования большого давления происходит сработка пружины, не позволяющая закрыться клапану. После того, как давление погасится, клапан возвращается в закрытое положение. Важно монтировать эту деталь с учетом направления потока.

Разобраться в природе гидравлического удара не так сложно, как кажется на первый взгляд. Это происходит всего в 2-х случаях:

• при нарушении правил размещения коммуникаций;
• при несоблюдении правил безопасной эксплуатации сетей.

Если в трубопроводе появился нехарактерный шум, щелчки, скрежет, игнорировать их не стоит – в очень скором времени могут ожидать очень неприятные последствия. Гораздо более рациональным будет вызов специалиста с тем, чтобы отремонтировать трубопровод, проверить давление, чем потом ликвидировать последствия протечки труб.

ВИДЕО: Гаситель гидроударов Caleffi

Что такое гидроудар в системе отопления: причины возникновения и последствия

В современном доме присутствуют жизненно необходимые коммуникации: электроснабжение, водопровод и система отопления. О последней и пойдет речь в этой статье. Рассмотрим. что такое гидроудар в системе отопления, причины его возникновения, способы предотвращения и снижения последствий после возникновения этого явления.

Что такое гидроудар?

При переходе теплоносителя из трубопровода одного диаметра в другой, при резком закрытии крана или столкновении жидкости с воздушной пробкой происходит процесс возникновения избыточного давления – это и есть гидроудар в системе отопления. Это явление длится доли секунды, но его сила может быть непредсказуема – в трубопроводе и так находится под постоянным давлением, а при гидроударе оно может подскочить во множество раз, и, если не выведет из строя магистраль, то будет постоянно снижать рабочий ресурс органов и приборов отопительной системы. В системах водоснабжения и отопления причины возникновения этого явления могут быть самыми разными и уровень последствий тоже непредсказуем.

Если попытаться дать однозначное определение гидроудару, то формулировка может звучать следующим образом – движущаяся в трубопроводе жидкость имеет кинетическую энергию и после столкновения с препятствием направляет свою энергию в обратную стороны, создавая высокое давление. Это давление действует на трубопровод и встречая какое-либо препятствие воздействует и на него. Это и есть гидроудар. Препятствием может быть переход из трубопровода одного диаметра в другой, клапана и шаркраны.

Гидроудары постоянно происходят в водопроводных системах, когда мы открываем и закрываем кран подачи воды. В системах отопления происходит тоже самое, но не так часто. Стоит отметить, что жидкость способна сохранять свое давление и накапливать энергию. Из-за этого в частных домах и квартирах случаются аварии. Особенно там, где в системах используют резиновые шланги в металлической обмотке. Наверное, многие из нас замечали, что такие шланги служат какое-то время, а потом рвутся. Это происходит из-за давления, которое копилось в системе и не уходило в общий водопровод из-за обратного клапана. Со временем давление превышало прочность шланга, и он давал течь.

Что такое гидроудар в системе отопления

Гидроудар в системе отопления многоквартирного дома случается не часто. Для жителей квартир проблема гидроудара стоит не так остро, как для владельцев частных домов, потому что ремонтом и обслуживанием этих объектов занимаются компетентные службы. Но все-таки стоит обратить внимание на гибкие шланги при установке водонагревателя, ведь ответственность и материальные затраты возлагаются на плечи жильцов городских квартир.

Гидроудары в системе отопления частного дома случаются гораздо чаще, поэтому жителям частного сектора стоит уделить особое внимание при проектировании и установке системы отопления в своем доме. А также использовать средства защиты от этого явления, которые будут описаны далее. Надеюсь доступно объяснил: что такое гидроудар в системе отопления.

Последствия гидроудара

Гидроудар воздействует на соединения труб, вентиля, клапана и прочие элементы системы. Очень часто возникает ситуация – отопление работает, греет дом, но жилец постоянно слышит щелчки или удары – это перепады давления в системе, которые разрушают элементы и рабочие органы. Иногда давление, которое резко повышается может превысить предел прочности трубопровода или их соединения. В этом случае возникает авария. Такое часто случается в система, совсем недавно запущенных в эксплуатацию.

Авария может возникнуть при постепенном износе тепломагистрали и ее органов или же неожиданно от воздействия очень сильного скачка давления. В том и другом случае последствия гидравлического удара вызывают материальные расходы на устранение наводнения в доме и ремонт системы отопления. Чтобы не стать свидетелем такого происшествия нужно знать причины возникновения этого явления и принять меры по их устранению. Как правило, последствия после гидроудара могут быть разной тяжести начиная от поломки насоса заканчивая затоплением дома и затратами на ремонт после наводнения.

Гидроудар может повлечь за собой следующие неприятности:

• расходы на покупку новой мебели, которая пришла в негодность после затопления;
• затраты на ремонт пола или компенсация расходов на восстановление должного вида квартиры после потопа соседям нижнего этажа – если наводнение произошло в городской квартире;
• оплата услуг специалистов, восстанавливающих работоспособность отопительной системы после аварии;
• при прорыве трубопровода человек может получить ожоги в попытках устранить аварию;
• возможные траты на ремонт отопительной системы после восстановления ее работоспособности после аварии, ведь уплотнители и другие элементы были подвержены негативному воздействию давления и скорее всего частично утратили свой рабочий ресурс.

Гидроудар в системе отопления: причины возникновения

Магистраль отопления частного дома включает в себя множество элементов: трубопроводы разного диаметра, вентиля и прочие элементы, которые влияют на перепады давления теплоносителя. А также неправильный монтаж или комплектация приборов и устройств системы отопления может спровоцировать появления скачков давления.

Ни какое действие не происходит само по себе, а в случае с гидроударом не остается без последствий. Если произошел скачек давления, значит на это были причины. Самые распространенные из них:

• насос дал сбой в работе;
• в системе отопления присутствует воздушные пробки;
• запорная арматура (вентиль) слишком резко сработала и спровоцировала гидроудар в системе отопления;
• соединение разных по диаметру трубопроводов;
• засорение фильтров.

Насос может выйти из строя, не только из-за своего низкого качества, но и по многим другим причинам, например, при падении уровня воды в скважине или если он изначально был подобран неправильно. Существуют способы предотвратить гидравлический удар в системе отопления при отключении насоса, например, источник бесперебойного питания.

Воздушные пробки в системе отопления могут возникнуть не только в жилом частном доме, но и в многоквартирном. В первом случае это происходит, когда не полностью стравили воздух при запуске отопления. А в городской квартире можно слышать грохот от гидроударов при запуске горячей воды при наступлении отопительного сезона. Наверняка вы слышали звуки при запуске отопления – это и есть то самое явление. Для предотвращения прорыва труб в городских квартирах на ТЭЦ вашего города делают первый запуск теплоносителя под небольшим давлением и не очень высокой температурой. А с наступлением холодов повышают эти параметры.

Шаровый вентиль имеет такую конструкцию, что неизменно провоцирует возникновение скачка давления теплоносителя. Ведь закрытие происходит не плавно, как при использовании винтовых кранов, а резко. В результате вода сталкивается препятствием на своем пути из-за чего и происходит гидроудар.

Стыки разных по диаметру трубопроводов сами по себе являются препятствием на пути теплоносителя и слабым звеном во всей системе отопления. Эти места подвергаются воздействию потока теплоносителя и испытывают большие нагрузки. Именно в них чаше всего возникает течь.

Засорение фильтра препятствует нормальному функционированию насоса, что приводит к перепаду давления.

Что должно присутствовать в системе отопления частного дома, чтобы избежать гидроудар

Система отопления должна быть защищена от гидравлического удара, поэтому еще на этапе проектирования предусматривают наличие необходимых элементов. Все они применяются в комплексе. Стоит отметить, что ниже будет приведен список приспособлений, которые выбираются исходя из особенностей отопительной системы: тип насоса, квартира или частный дом, диаметры и протяженность трубопроводов. Полностью подобрать весь комплект устройств и приспособлений может только профессионал, изучивший особенности вашего дома.

• специальная запорная арматура с плавным закрытием – при закупке элементов отопительной системы стоит отдать предпочтение кранам с плавным закрытием. Это убережет систему от резкого скачка давления и теплоноситель будет более мягко воздействовать на трубопровод и арматуру при перекрытии кранов, что убережет от сильного гидравлического удара;
• автоматическая система регулирующая поток теплоносителя – насос с такой модернизации плавно пускает жидкость, тем самым боле бережно воздействует на систему отопления в целом. Работая в автоматическом режиме, такое приспособление самостоятельно регулирует подачу жидкости без участия человека;
• гидроаккумулятор (расширительный бачек) – это устройство должно обязательно присутствовать в системе отопления частного дома. Ведь оно компенсирует перепады давления, снижая нагрузку. Принцип его действия следующий: при гидроударе внутри бачка резиновая мембрана выдавливается водяным столбом. Этим компенсируется давление внутри отопительной системы;
• термостат с пружинным механизмом – принцип его действия идентичен гидроаккумулятору с той лишь разницей, что в роли компенсатора давления выступает не резиновая мембрана, а пружинный механизм;
• мембранный гаситель гидроударов – этот прибор устанавливается на горячую и холодную воды, для того чтобы гасить перепады давления при открытии и закрытии кранов. Принцип действия идентичен двум предыдущим приспособлениям.

Используя эти приспособления можно исключить возникновения гидроударов отопления частного дома, если применить их во время монтажа новой системы. Также существуют способы предотвратить возникновение этого явления в уже функционирующей системе.

Как нейтрализовать гидроудар в функционирующей системе отопления

Если отопительная система вашего дома включает в себя терморегулятор, то нужно участок трубопровода, который находится перед ним заменить на пластиковую или каучуковую трубку. Эта врезка будет растягиваться при воздействии на нее давления тем самым снижать нагрузку. Длина этого элемента должна быть от 20 см для небольших магистралей и доходить до полуметра при отопительных системах большого объема.

Если в вашей системе отсутствует гидроаккамулятор, то необходимо установить его. Ведь это устройство стоит на первом месте в рейтингу приборов защиты от гидроудара.