О манометрах в системах отопления и водопровода

О манометрах в системах отопления и водопровода

Друзья, есть хороший и полезный прибор. Называется манометр. Показывает давление, под которым находится вода в системе. В огромном большинстве систем отоплений это давление ограничивается 1.5 (полутора) атмосферами. Почему именно полутора? Потому что избыточное давление должно быть минимальным, а полутора атмосфер вполне хватает для частных хозяйств. Напомню, что полторы атмосферы соответствует 15 метрам водяного столба или 5-ти (!) этажному дому. Поскольку таких столбов в частном строительстве не наблюдается, то и принято давление в полторы атмосферы.

В системах водопровода принято максимальное значение 4 атмосферы. Почему? А здесь мы имеем дело с ограничением характеристик насосных систем. Представим два самых распространенных случая.

1. Мы засасываем воду с глубины 7 метров. В этом случае для того, чтобы насос мог поднять воду на 40 метров, он должен иметь максимальный подъем почти 50 метров. Посмотрите в магазинах, есть ли в наличии центробежные насосы с такими характеристиками и какова их электрическая мощность и сколько они при этом стоят. Я думаю, это приборы полупрофессионального или профессионального качества с соответствующей ценой. Массовыми сейчас являются центробежные насосы с максимальным давлением не более 4-х атмосфер. Вычитаем 0.7 атмосферы на подъем воды и получаем жалкие 3.3 атмосферы, причем на максимальной мощности и на минимальной производительности.

2. У нас хорошая скважина 20 метров глубиной, и мы пользуемся мощным погружным насосом. Тут другая ситуация. Тут можно найти насосы со значительно большим подъемом, по сравнению с центробежными. Но и тут все крутится в районе 4-х атмосфер с поверхности земли. Напоминаю, что у нас общий столб складывается из 20 метров из скважины и 40 метров над поверхностью земли. Итого насос должен поднимать на 60-65 метров. Это откровенно мощный и дорогой насос. Практически предел разумного для частного использования.

Для чего нужен манометр

Давление теплоносителя является одним из основных показателей , который учитывают при проектировании и настройке модуля. Если показатель в норме, то элементы функционируют исправно. Рабочая жидкость циркулирует без задержек и поступает ко всем потребителям.

В случае превышения нормы увеличивается вероятность разрыва. Когда давление падает, в носителе образуются пузырьки газа. От их избытка металл начинает окисляться, что неминуемо ведёт к образованию ржавчины.

Использование манометров в отоплении помогает эффективно бороться с перечисленными проблемами. Ведь, чтобы давление было в норме, его нужно регулярно отслеживать. Без измерительного прибора сделать это невозможно.

Виды устройств

Так как сфера применения и условия эксплуатации бывают разными, то и манометры тоже отличаются. Для отопления можно выделить 5 видов:

1. Пружинные. Самые популярные модели, которые используют в бытовых и промышленных условиях. Внутри находится пружина. Под давлением она передаёт усилие на стрелку циферблата.
2. Мембранные. Эти манометры тоже пользуются хорошим спросом. Принцип работы похож на пружинные, только в качестве чувствительного элемента используется упругая пластина или мембранная коробка.
3. Жидкостные. Внутри них проходит трубка, которая работает на основе сообщающихся сосудов.

Когда на один сосуд действует нагрузка, жидкость в другом поднимается на определённую высоту. Такие приборы очень точные, но больше подходят для лабораторных исследований.

Электроконтактные используют не только для измерения давления. Их можно подключить, например, к циркуляционному насосу, чтобы им управлять. Когда стрелка дойдёт до нужного значения, произойдёт замыкание или размыкание цепи. В промышленных условиях это особенно полезно.

Дифференциальные. Состоят из нескольких камер, которые разделены друг с другом чувствительным элементом. Обычно это переносные приспособления, с помощью которых высчитывают разницу давлений.

Если же говорить про условия работы, манометры ещё подразделяют на:

• общетехнические;
• образцовые;
• самопишущие;
• железнодорожные;
• судовые.

Из-за чего происходит резкое возрастание

Рост давления в контуре отопления может быть вызван образованием воздушных пробок. Пробки могут возникать из-за неправильной разводки контура, не учитывающей его перегибов и уклонов, а также из-за негерметичности или его повреждений (плохое уплотнение стыков, утечки теплоносителя).

Причиной образования пробок также может быть низкое давление теплоносителя, создающее пустоты, заполненные воздухом, а также неправильное заполнение контура теплоносителем на этапе его запуска.

Отсутствие или неэффективная работа воздухозаборных устройств или клапанов сброса воздуха позволяет воздушным пробкам накапливаться особенно быстро.

Воздушные пробки образуют труднопроходимые для воды участки, запирая ее движение в отдельных узлах конструкции, тем самым повышая давление воды.

Препятствием для движения могут стать фильтры грубой очистки (грязевики), обычно устанавливаемые на нескольких участках контура отопления. Несвоевременная очистка грязевиков (реже одного раза в год) также может создать условия для возникновения означенных ситуаций.

Что делать, если давление в СО нестабильно

Во время отопительного сезона, можно наблюдать изменения давления в отопительной системе. Отслеживаются они по манометру. Если котел используется автоматизированный, в нем часто манометр встроен, а его указатель находится на корпусе. В других случаях их ставят после котла (на подаче в группе безопасности) или перед ним — на прямом участке непосредственно перед котлом. Если в системе нет манометра, его можно установить на любом участке, при помощи куска трубы и фитингов подключив к любому имеющемуся свободному входу.

Для стравливания давления в системе отопления и спуска теплоносителя в нижней точке системы (часто внизу последнего в ветви радиатора) устанавливается отсечной кран. В нормальном положении он закрыт. Если надо спустить теплоноситель, его открывают. Сливать жидкость можно в подставленную емкость или, через шланг, в ближайшую канализационную трубу.

Линия подпитки — обязательна для системы отопления частного дома

Для заполнения системы есть другой вход с установленным отсечным краном. В некоторых случаях он смонтирован в котлах, но есть и системы, в которых предусмотрен отдельный ввод для закачки теплоносителя. Если теплоноситель — вода, этот вход подключается к водопроводу (холодной воде). Если нужно закачать другой теплоноситель (например, антифриз), необходимо специальное устройство.

Давление падает

Иногда, после пуска системы (первого или после промывки/ремонта), давление в системе отопления частного дома постоянно падает. Этот процесс может быть практически незаметен, но через неделю-другую оно становится значительно ниже (при той же температуре теплоносителя). Иногда понижение наблюдается в течение нескольких часов. Самая распространенная причина — утечка теплоносителя, то есть — негерметичность труб, радиаторов, соединений и т.д.

Чтобы избавиться от этой проблемы, нужно проверить все соединения. Перед проверкой, прогреваем систему до 80 °C, увеличиваем давление до 2,5 Атм (для закрытой системы), а затем отключаем котел. Т.е. проверку на утечки проводят на остывающей системе. Для начала пройдитесь по всем возможным местам утечек с чистой сухой салфеткой или куском туалетной бумаги (отопление запущено и работает под давлением). Если при проверке одного из соединений салфетка стала влажной или появилось хоть небольшое пятно — проблема найдена. Возможно, подтекает не одно соединение, так что необходимо сделать полный обход системы.

Такие явные протечки — это только после каких-то чрезвычайных ситуаций (гидроударов)

Если все стыки проверены, но протечек не найдено, попробуйте еще мыльную пену. Ее также накладывают на все соединения и стыки, на все швы. Этот способ хорош тем, что можно обнаружить самые небольшие протечки.

Особенно тщательно проверяйте американки (накидные гайки). Со временем уплотнительное резиновое кольцо «проседает» и могут появиться микроподтеки. Под действием нагрева системы отопления, выступившая вода быстро испаряется и обнаружить подтек бывает непросто. По этой причине проверку и рекомендуется проводить при остывании системы, о чем было сказано ранее.

После устранения всех текущих подтечек, давление должно стабилизироваться. Если оно все-таки медленно падает, есть два выхода. Первый — надеяться, что оставшиеся микротрещины (а это именно они) «зарастут» солями. Второй — продолжать попытки. Может что и найдете.

Еще один вариант — падение наблюдается некоторое время после закачки теплоносителя, затем стабилизируется. Если снижение не слишком большое (0,2-0,4 Бар), скорее всего, вывелся воздух, который попал в систему с теплоносителем. Чтобы не нервничать по этому поводу, после дополнения теплоносителя пройдите по всей системе, спустите воздух (для этого на всех радиаторах ставят краны Маевского или другие воздухоотводчики).

Давление скачет

Скачки давления в системе отопления частного дома возможны по двум причинам:

• неправильно работает (или совсем не работает) расширительный бак;
• завоздушивание.

Со вторым вариантом все ясно: пройдитесь по всем отопительным контурам, открывайте воздухоотводчики, спускайте теплоноситель до тех пор, пока не пойдет ровная струйка воды. Этот обход надо повторить несколько раз подряд. Только если после очередного обхода ни на одном приборе воздуха не было, можно считать, что вы стравили весь воздух. Теперь давление в системе отопления частного дома должно быть стабильным.

Второй вариант — с некорректной работой расширительного бака чуть сложнее. Тут есть варианты:

Объем расширительного бака недостаточен. Он должен составлять 10-15% от объема системы. Чтобы найти объем системы, находите «литраж» всех ее компонентов (радиаторы+трубы+котел). От этой цифры и исходят, определяя объем расширительного бака. Если оказывается, что имеющийся у вас бак меньше чем необходимо, можно установить второй. Общий объем не должен быть меньше высчитанного значения.

Чтобы найти объем системы, надо знать, сколько теплоносителя помещается в трубы, радиаторы, котел

Вообще же вариантов может быть масса. Например, при установке алюминиевых радиаторов может образовываться водород. Алюминий взаимодействует с медным теплообменником котла (обычное дело). В результате взаимодействия этой гальванической пары и образуется газ, который стравливается через воздухоотводчики. В результате — давление постоянно падает.

Давление растет

Третья проблема с давлением в системе отопления частного дома — рост. Постепенно происходит повышение. Для снижения теплоноситель сливают, доводя показатель до нормы. Но, после остывания, давление в системе отопления оказывается значительно ниже нормы. Иногда оно становится настолько низким, что котел просто не включается.

Возможные причины две — некорректная работа расширительного бачка или большое количество воздуха (или другого газа) в теплоносителе. Для начала надо проверить работу МБ (мембранного бака). При таких «симптомах» может стоять бак недостаточного объема (15% от объема системы при использовании воды и 20% при заливке незамерзаек), порвана мембрана, малое давление в баке или засорен выходной патрубок. Во всех случаях бак не выполняет свои функции, поэтому при нагреве теплоносителя давление растет (за счет теплового расширения жидкостей).

Так выглядит расширительный мембранный бак в рабочем состоянии

Целостность мембраны проверяется нажатием на ниппель (золотник), который есть на «макушке» бака. Если бак в нормальном состоянии, из него должен с шипением выходить воздух. Если мембрана порвана и бак заполнен водой, из отверстия польется вода. Только не перепутайте с конденсатом. Конденсата может быть несколько капель. В исправном расширительном баке, после того как конденсат выйдет, идет воздух. Если же мембрана порвана, вода течет все время. Если у вас такой случай, можно попробовать заменить мембрану или купить новый бак.

Недостаточное давление проверяется при помощи подключенного к ниппелю манометра (можно использовать автомобильный). Давление в баке должно быть на 0,2-0,3 Бар ниже чем в системе. Если оно недостаточно высокое, бак просто постоянно заполнен водой и по этой причине не компенсирует растущее давление в системе.

Если на отводе к мембранному баку установлен фильтр, его надо прочистить

При недостаточном объеме мембранного бака, система ведет себя нормально на низких и средних температурах нагрева теплоносителя, а вот при высокой температуре давление в отопительном контуре растет. Пересчитав объем системы и сравнив его с объемом имеющегося бака, решаете, нужен ли вам второй, или, если есть необходимость, можно бак заменить большим.

Засор на входе в бак дает похожую ситуацию: давление в системе отопления растет. В зависимости от плотности засора поступление воды в расширительный бак или совсем перекрыто, или частично. Но, в любом случае бак не работает так как нужно. Решение проблемы — перекрыть кран, который идет на бак, снять фильтр, прочистить его и все восстановить.

Заключение

Как видите, важность давления в централизованных сетях теплоснабжения несколько преувеличена. Пусть даже хозяин квартиры осведомлен, что у него в трубах должно быть 0.7 МПа, но это ему мало что дает. Кроме правильного подбора радиаторов и труб для замены магистралей.

Подпитка ручным насосом

В частном доме картина иная: показания манометра, да еще лужица около предохранительного клапана служит индикатором мелких либо существенных неисправностей. Эти вещи необходимо отслеживать и вовремя реагировать подпиткой системы, чтобы поднять давление до нормы. Не стоит забывать и о расширительном бачке – вовремя подкачивать воздушную камеру и следить за целостностью мембраны.

Контроль нормального давления в системе отопления частного дома и способы его нормализации

Работа системы отопления характеризуется несколькими показателями. Основным из них является текущий температурный режим, который зависит от параметров оборудования и схемы трубопроводов. Но в процессе нагрева и циркуляции воды неизбежно возникает внутреннее давление. От соблюдения нормального значения этого показателя зависят эксплуатационные свойства и целостность всей системы.

Что такое рабочее давление в системе отопления

Давление в системе отопления возникает в результате воздействия нескольких факторов. Оно характеризует воздействие на внутренние стенки элементов (котла, труб, радиаторов) теплоносителя. До момента заполнения водой, давление в трубах будет равно атмосферному – 1 бар. Но как только начинается процесс заливки воды, начинается изменение этого показателя.

Даже при холодном теплоносителе на трубопровод будет оказано давление воды. Это происходит из-за различного расположения элементов системы – при увеличении высоты на 1 метр добавляется 0,1 бар. Такой тип воздействия называется статическим. Он свойственен для открытых систем отопления с естественной циркуляцией. Их конструкция позволяет практически мгновенно стабилизировать возможные отклонения показателя.

Наряду с этим существуют другие причины перепада. Превышение нормального показателя может быть связано со следующими факторами:

• Естественное расширение объема теплоносителя из-за нагрева.
• Неправильно подобранные диаметры труб. Выходной патрубок котла должен иметь самый большой размер. Если же это правило не соблюдается, то по мере уменьшения диаметра возрастает давление.
• Увеличенная мощность циркуляционного насоса либо сбои в его работе. Результатом последних может быть гидроудар.
• Открытый кран подпитки системы от водоснабжения. Это происходит, если давление в трубах водоснабжения превышает показатель в отоплении.

Причиной спада номинального показателя давления может быть только протечка. В некоторых случаях это микротрещина на трубе или чаще всего – на теплообменнике котла.

Нормальные показатели давления

Для автономных систем отопления не существует норм давления. Эта величина рассчитывается в зависимости от параметров оборудования и характеристик труб. При этом необходимо следовать правилу, что нормальный показатель давления в отоплении должен соответствовать минимальному значению самого «слабого» элемента.

Следующим фактором является обязательная разница между давлением в прямой и обратной трубах котла. Оно должно составлять 0,3-0,5 атм. Это является одним из механизмов поддержания нормальной циркуляции теплоносителя.

Способы его контроля и стабилизации

Для визуального контроля давления устанавливаются специальные приборы – манометры.

Практически все современные котлы отопления комплектуются этим прибором. Но, помимо этого, необходим монтаж дополнительных точек измерения. Они должны располагаться на следующих участках трубопровода:

• Входной и выходной трубе отопительного прибора.
• Самой высокой и низкой точках системы.
• В местах разветвления магистрали – тройники, трехходовые (двухходовые) клапаны, коллекторах.

Однако они смогут показать критические изменения, но никак не повлияют на сложившуюся ситуацию. Поэтому дополнительно монтируют приборы стабилизации.

Способы нормализации

По умолчанию каждая закрытая система отопления с принудительной циркуляцией должна быть укомплектована расширительным баком. Это стальная герметичная конструкция, разделенная на 2 камеры (подробнее о выборе бака читайте тут).

Одна из них подключена к магистрали, а вторая наполнена воздухом. В качестве перегородки между ними установлена резиновая мембрана. Показатель давления в верхней камере равен нормальному. Если происходит расширение воды из-за нагрева и рост давления в трубах, мембрана смещается в сторону воздушной камеры, тем самым компенсируя избыток.

Более действенным способом стабилизации является монтаж группы безопасности, которая включает в себя манометр, воздухоотводчик и предохранительный клапан.

Каждый из них выполняет свою функцию:

1. Манометр указывает текущее давление.
2. Воздухоотводчик предназначен для профилактики возникновения воздушных пробок.
3. Предохранительный клапан срабатывает при достижении максимального значения давления. С помощью пружинного механизма поднимается шток и избыток воды удаляется из магистрали. Это происходит до момента стабилизации давления.

Предохранительный клапан может устанавливаться отдельно на «проблемных» участках отопления. Важно предусмотреть механизм вывода избыточного объема теплоносителя в систему канализации или в накопительную емкость.

Все вышерассмотренные варианты стабилизации давления применяются для отопления частного дома. Помимо них существуют дорогие автоматические системы, которые могут полностью контролировать все параметры системы – температура, давление, своевременное добавление воды и т.д. Но их покупка не всегда целесообразна из-за высокой стоимости.

Почему важно контролировать давление в системе

Индивидуальное отопление – замкнутая система с водой в роли теплоносителя. Жидкость находится в статическом состоянии, когда котёл и насос отключены. Едва вы поджигаете горелку, вода становится подвижной, в системе появляется гидродинамическое давление. Оно может быть 3-х видов:

1. Естественная циркуляция. Когда котел включён, а насос выключен, вода всё равно движется в трубах, потому как в разных местах системы имеет разную температуру.
2. Принудительная циркуляция. Насос «гонит» воду по кругу.
3. Расширение жидкости от нагрева, которая в процессе вытесняет воздух и занимает освободившееся пространство.

Все эти виды давления, которые складываются в один показатель, и призван измерять манометр. Вместе с автоматическим воздухоотводчиком и аварийным предохранительным клапаном он является залогом безопасности вашей системы, поскольку выход за пределы допустимого диапазона означает, что ваше отопление работает неправильно. Это может вызвать даже взрыв оборудования.

Система отопления закрытого типа

Установка этих 3-х элементов (их еще называют группой безопасности) обязательна лишь для твердотопливных котлов (дровяных, угольных). Если прибор приобретается в комплекте с котлом, то он совместим с ним, но можно собрать группу и отдельно. Монтаж манометра, аварийного клапана и воздухоотводчика необязателен для замкнутой системы с газовым или электрическим котлом, т.к. они могут сами прекратить нагрев, если образуется запредельно высокое давление или температура. Однако в этом случае манометр и его «помощники» рекомендованы для удобства и дополнительной защиты. Тем более, что устройства и их комплектующие стоят недорого.

Что показывает манометр

Так какое давление в системе отопления многоэтажного дома считается нормой?

И что наряду с этим творится в теплотрассе?

• Летом, вне отопительного сезона, статическое давление системы отопления соответствует высоте водяного столба. Для десятиэтажки оно приблизительно равняется 3 кгс/см2, для пятиэтажки — 1,5 кгс/см2.
• При открытых домовых штатной работе и задвижках элеваторного узла давление в системах отопления фактически выравнивается по обратному трубопроводу и в норме равняется 3 — 4 кгс/см2.

Разрешите, но так как избыточное давление в трубах отопления нужно для циркуляции в них. Как же так: контур выравнивается по обратке, но все равно циркулирует?

Все весьма легко: по окончании элеватора манометр продемонстрирует только на 2 метра (0,2 атмосферы) больше, чем на обратном трубопроводе. Да — да, перепад всего в 2 метра приводит в перемещение целый теплоноситель в огромном доме с сотнями радиаторов.

А что с подпорными шайбами? Какой перепад создается на них?

Еще меньше — от полуметра до метра. И его достаточно: так как благодаря более сложной конфигурации утраты давления в системе отопления куда больше, чем в стояках ГВС.

Что же до автострады, то для нее в отопительный сезон нормой считаются приблизительно 8 атмосфер на подаче и 3 на обратке. Но гидравлическое сопротивление труб и подключенные к автостраде ближе к ТЭЦ дома гасят перепад, и до удаленных районов теплоноситель может доходить с параметрами 6/3,5 а также 5/4 кгс/см2.

Наконец, основной вопрос: для чего давление в системе отопления? Так как при заполненной системе теплоноситель в любом случае будет циркулировать, не так ли?

Без избыточного давления водяной столб не имеет возможности встать выше тех самых 10 метров. В многоквартирном доме выше 3 этажей отопление просто не будет работать.

Помимо этого, имеется еще пара тонкостей.

• Непременно контур нужно будет сбрасывать и заполнять. Без избыточного давления это сделать проблематично.
• Необходимо помнить и про горячее водоснабжение. Оно питается от тех же теплотрасс. Без напора тёплая вода не попадет к смесителю.

Какое давление должно быть в системе отопления — мы помой-му разобрались.

А что продемонстрирует манометр в системе ГВС?

• При нагреве холодной воды бойлером либо проточным нагревателем давление тёплой воды будет в точности равняется давлению в магистрали ХВС за вычетом утрат на преодоление гидравлического сопротивления труб.
• При запитке ГВС от обратного трубопровода элеватора перед смесителем будут те же 3-4 атмосферы, что и на обратке.
• А вот при подключении ГВС с подачи давление в шлангах смесителя может быть около внушительных 6-7 кгс/см2.

Практическое следствие: при установке кухонного смесителя своими руками лучше не полениться и установить перед шлангами несколько вентилей. Их цена начинается от полутора сотен рублей за штуку. Эта нехитрая инструкция даст вам возможность при порыве шлангов оперативно перекрыть воду и не мучиться от ее полного отсутствия во всей квартире на протяжении ремонта.