Какое давление воды в системе отопления частного или многоквартирного дома должно быть?

Для отопления очень важно обеспечить хорошую циркуляцию теплоносителя в системе. В небольшом доме, высотой до 2-х этажей можно обойтись и без насоса.

Но для надежности, его лучше установить. И уж тем более он понадобится для большого или многоэтажного дома. А насос создает не только движение воды, но и напор, что приводит к появлению давления в системе.

Чем выше напор, тем более прочные элементы системы отопления надо устанавливать, что ведет к удорожанию. Излишнее давление дорого обходится. Так каким должно быть давление в системе отопления?

Какой напор должен быть?

Насос должен поднять теплоноситель в самую верхнюю точку и переместить его в обратный трубопровод, преодолев гидравлическое сопротивление системы отопления. Для этого он должен создать определенное давление.

Его определяют по формуле:

• Н_отоп – статическое давление, равное напору (высоте в метрах) от нижней точки отопления до верхней точки (бар);
• Р_сопр – гидравлическое сопротивление системы отопления (бар);
• Р_минВТ – минимальное давление в самой верхней точке отопления, для обеспечения стабильной циркуляции, Р_минВТ ≥ 0,4 (бар).
• Р_сопр определяется расчетным методом. Зависит от диаметра и протяженности труб, конфигурации отопления и суммы сопротивления всех фитингов и запорной арматуры системы.
• Р_минВТ равное 0,4 бара, принимается для минимально допустимого давления. В оптимальном случае оно должно быть не менее 1,0 бара. Максимальное давление ограничивается прочностью элементов системы отопления и не может превышать более 80 %, с учетом возможных гидроударов.

В многоквартирном доме

Статическое давление, то есть при выключенных насосах и отсутствии внешнего давления из котельной, в нижней точке будет определяться напором (высотой) системы давления в здании.

В десятиэтажном доме, высотой 32 метра, оно будет 3,2 бара.

При открытии задвижек от котельной и включении сетевого насоса оно вырастет до 7,0 бар. Разница в 3,8 бар условно является сопротивлением системы при работе с данным насосом.

В частном доме

Если бак имеет прямую связь с атмосферой, такая система отопления называется открытой. Ее преимущество в постоянном напоре, не меняющемся при нагреве и остывании теплоносителя. А значит, элементы нагрева будут испытывать нагрузку, равную напору.

Он определяется высотой зеркала воды в расширительном баке над нижней точкой отопления. Например, высота одноэтажного дома до чердака, где установлен бак, 3,5 метра. Разница между нижней и верхней точками отопления 3,2 метра. Напор будет 0,32 бара.

И насосы надо ставить мощнее. Вместо расширительных баков на чердаке применяют баки-аккумуляторы.

Их можно ставить в любом месте и легко обслуживать.

Для современного теплоснабжения частных владений, до 3-х этажей, мощность подбирается около 2,0 бар, при отсутствии нагрева.

С нагревом до 90 0 С, оно возрастет до 3,0 бар. Исходя из этих параметров, для частных строений настраивают предохранительный клапан на 3,5 бара.

Какие факторы влияют на напор?

Причины отклонения давления могут быть естественными или аварийными.

Естественными причинами являются:

1. рабочее повышение и понижение температуры теплоносителя;
2. включение подпитки отопления;
3. спуск накопившегося воздуха через ручной воздушник;
4. изменение регулировок насоса.

Насосы, работающие в высотных зданиях, испытывают большие нагрузки. Со временем лопатки рабочего колеса изнашиваются, увеличивается зазор между крыльчаткой и корпусом насоса, это приводит к снижению напора.

Процесс коррозии, накопления отложений на внутренних стенках труб ведут к сужению проходного сечения труб, повышается гидравлическое сопротивление. Напор приходится повышать.

В большом здании нормативные потери воды могут составить приличный объем. Напор будет понижаться, если нет автоматической подпитки.

Но изменение давления происходит и при аварийных ситуациях. Эксплуатация при аварийных режимах может привести к тяжелым последствиям: от разрыва элементов отопления или котла, до взрыва газообразного и жидкого топлива.

Рассмотрим причины для двух возможных случаев: снижения и повышения давления.

Причины снижения в котле

Распространенными аварийными причинами снижения напора могут быть:

• аварийное отключение насоса;
• срабатывание предохранительного клапана;
• неисправность вентиля или обратного клапана в сети подпитки;
• утечка теплоносителя.

Если показания манометра снижаются, необходимо произвести обследование системы отопления и выявить причину. При этом нельзя допускать работу котла без теплоносителя. При резком падении напора котел следует вывести из работы полностью.

Если это выполнить быстро нельзя, например, когда топка загружена твердым топливом, то нужно обеспечить максимальную подпитку системы водой, для поддержания напора на возможном уровне. При этом следует обеспечить контроль за ростом температуры теплоносителя на котле, не допуская закипания воды.

Что еще можно предпринять при снижении давления воды в котле:

1. Проверяется работа насоса. При его остановке и отсутствия резервного, принимаются меры по остановке котла, затем по возобновлению работы насоса.
2. Проверить состояние предохранительных клапанов и группы безопасности. Возможно срабатывание, либо неисправность.
3. Проверяются краны на подпитке водой в точке слива воды из системы. Если напор в питающей сети ниже, то возможно выдавливание воды в питающую сеть. Проверить можно по температуре поверхности трубы подпитки за отключающим устройством. Если труба прогрелась до температуры обратки, причина в неисправности перекрывающего крана либо обратного клапана.
4. Далее выполняется обход по всей линии трубопроводов отопления. Обращается внимание на состояние отопительных приборов в удаленных точках и плохо утепленных помещениях.
5. Если прорывы не обнаружены, необходимо проверить на герметичность котел отопления. При внутренней утечке в топке вода испаряется, а пары выносятся вместе с дымовыми газами. Поэтому визуально обнаружить протечку котла очень сложно. В нерабочем состоянии котел остывает, и трещина может быть зажата. Для проверки котла производится его опрессовка максимальным давлением, указанным в паспорте котла.

Почему мощность падает при включении горячей воды?

Каждая система отопления может отличаться от другой, даже выполненные по единому проекту. Особенно это проявляется в частных строениях.

Правила, СанПиН, СНиП и другие, запрещают использовать систему отопления для подачи горячей воды в жилище. Однако, когда есть отопление, но нет горячей воды, соблазн использовать воду из отопления велик.

И люди вкручивают, вместо воздушников, водоразборные краны. Встречаются случаи, когда к отоплению подключают даже душ. При отборе теплоносителя на бытовые нужды, и отсутствии автоматической подпитки, напор будет снижаться.

А в чем опасность понижения давления? Кратко перечислим возможные последствия:

1. возможно завоздушивание системы;
2. завоздушивание может привести к прекращению циркуляции;
3. при отсутствии циркуляции, тепло перестанет поступать в помещения;
4. при отсутствии циркуляции, возможен перегрев теплоносителя в котле, вплоть до закипания и парообразования;
5. закипание и парообразование в котле может привести к резкому росту давления с возможным разрывом элементов котла;
6. попадание воды или пара в котел, при разрыве теплообменника, может привести к взрыву газообразного или жидкого топлива;
7. перегрев элементов котла может вызвать их деформацию, которую будет невозможно исправить, котел придет в негодность;
8. утечка теплоносителя может причинить ущерб имуществу, и даже вред здоровью от ожогов.

Это не полный перечень, но и его достаточно, чтобы понимать, какую опасность несет снижение давления в отоплении.

Причины увеличение мощности

Неконтролируемый рост давления является аварийной ситуацией.

Может происходить по причине:

• неисправна автоматика регулирования процесса подачи топлива;
• котел работает в ручном режиме большого горения и не переведен на среднее или малое горение;
• неисправность бака-аккумулятора;
• неисправность крана на подпитке.

Основная причина, это перегрев теплоносителя. Что можно сделать?

1. Следует проверить работу котла и автоматики. При ручном режиме — уменьшить подачу топлива.
2. Если показания манометра критически высокие, слить часть воды до понижения показаний в рабочую зону. Далее проконтролировать показания.
3. Если неисправности котла не выявлены, проверить состояние бака-аккумулятора. Он принимает объем воды, увеличивающийся при нагреве. Если демпфирующая резиновая манжета бака повреждена, или в воздушной камере нет воздуха, он заполнится полностью водой. При нагреве, теплоносителю будет некуда вытесняться, и рост давления воды будет значительным.

Проверить бак просто. Нужно нажать ниппель в вентиле для наполнения бака воздухом. Если шипение воздуха отсутствует, то причина в потере давления воздуха. Если появилась вода, то повреждена мембрана.

Опасный рост мощности может привести к следующим последствиям:

• повреждение элементов отопления, вплоть до разрыва;
• перегреву воды, при появлении трещины в конструкции котла, произойдет мгновенное парообразование, с высвобождением энергии, равной по мощности взрыву;
• необратимой деформации элементов котла, отопления и приведение их в непригодное состояние.

Перегретая вода, при резком снижении давления, мгновенно вскипает с образованием пара по всему объему. Давление мгновенно растет от парообразования, а это может привести к взрыву.

При высоком давлении и температуре воды выше 100 0 С нельзя резко сбрасывать мощность рядом с котлом. Нельзя заливать топку водой: от сильного перепада температуры возможно появление трещин.

Нужно принять меры к снижению температуры и плавному понижению давления, сливая теплоноситель малыми порциями в дальней точке от котла.

Если температура воды ниже 95 0 С, с поправкой на погрешность термометра, то давление снижается сбросом части воды из системы. В этом случае парообразование не произойдет.

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.

Заключение

В завершении стоит еще раз отметить – давление теплоносителя в системе отопления является важной характеристикой.

Напор рассчитывается при проектировании и определяется опытным путем при нормальной эксплуатации теплоснабжения. Для разных зданий, с разными системами отопления, давление так же различно. Поэтому очень важно, чтобы обслуживанием системы отопления занимались обученные специалисты.

Даже отопление в частном доме, при неправильной эксплуатации, может стать источником опасности.

Давление в системе отопления: каким должно быть и как его повысить, если оно падает

Следом за сбоем давления в отопительной системе приходит проблема – падает качество обогрева помещений в доме. Можно, конечно, настроить работу отопления один раз и надолго, но бесконечно долгим этот период не будет. Однажды нормальное давление в системе отопления изменится, причем значительно.

Мы расскажем вам, как держать под контролем физические показатели теплоносителя. У нас вы узнаете, как обеспечить стабильную скорость перемещения нагретой воды по трубопроводу к приборам. Поймете, как получать и поддерживать комфортную температуру в помещениях.

В предложенной к рассмотрению статье подробно изложены причины падения давления в системах закрытого и открытого типа. Приведены эффективные методы балансировки. Представленные к ознакомлению сведения дополнены схемами, пошаговыми инструкциями, фото и видео-руководствами.

Типы давления в системах отопления

В зависимости от действующего принципа движения теплоносителя в теплопроводе контура, в системах отопления главную роль выполняет статическое или динамическое давление.

Статическое давление, называемое также гравитационным, развивается из-за силы притяжения нашей планеты. Чем выше поднимается вода по контуру, тем сильнее ее вес давит на стенки труб.

При подъеме теплоносителя на высоту 10 метров статическое давление составит 1 бар (0,981 атмосферу). На статическое давление рассчитана открытая отопительная система, наибольшая его величина – порядка 1,52 бара (1,5 атмосферы).

Динамическое давление в отопительном контуре развивается искусственным путем – применением электронасоса. Как правило, на динамическое давление рассчитаны закрытые системы отопления, контур которых образован трубами значительно меньшего диаметра, чем в открытых отопительных системах.

Нормальное значение динамического давления в системе отопления закрытого типа – 2,4 бара или 2,36 атмосферы.

Последствия нестабильности в контурах

Недостаточное или более высокое давление в тепловом контуре одинаково плохо. В первом случае часть радиаторов не будут эффективно обогревать помещения, во втором – нарушится целостность системы отопления, выйдут из строя ее отдельные элементы.

Рост динамического давления в отопительном трубопроводе происходит, если:

• теплоноситель слишком перегретый;
• сечение труб недостаточное;
• котел и трубопровод обросли накипью;
• воздушные пробки в системе;
• установлен слишком мощный повысительный насос;
• происходит подпитка водой.

Также повышенное давление в закрытом контуре вызывает неверная балансировка кранами (система зарегулирована) или неисправность отдельных регуляторов-клапанов.

Для контроля рабочих параметров в закрытых отопительных контурах и для их автоматической регулировки устанавливается группа безопасности:

Давление в отопительном трубопроводе падает по следующим причинам:

• протечка теплоносителя;
• неисправность насоса;
• прорыв мембраны экспанзомата, трещины в стенках обычного расширительного бачка;
• неисправности блока безопасности;
• утечка воды из отопительной системы в подпитывающий контур.

Динамическое давление будет повышенным, если засорены полости труб и радиаторов, если загрязнены фильтры-уловители. В таких ситуациях насос работает с повышенной нагрузкой, а эффективность обогревающего контура снижается. Стандартным итогом превышения значений давления становятся протечки в соединениях и даже разрыв труб.

Параметры давления будут ниже, чем положено для нормального функционала, если в магистраль вмонтирован насос недостаточной мощности. Он не сможет перемещать теплоноситель с требующейся скоростью, значит, в прибор будет поставляться несколько остывшая рабочая среда.

Второй яркий пример падения давления – проток перекрыт краном. Признаком этих проблем служит потеря давления в отдельном сегменте трубопровода, расположенном после препятствия для теплоносителя.

Поскольку во всех тепловых контурах имеются приборы, защищающие от чрезмерного давления (по меньшей мере, предохранительный клапан), проблема низкого давления случается значительно чаще. Рассмотрим причины падения и способы повысить давление, а значит улучшить циркуляцию воды, в отопительных системах открытого и закрытого типа.

Давление в открытой системе отопления

В отличие от закрытого теплового контура правильно построенная открытая отопительная система не требует балансировки с годами эксплуатации – она саморегулируемая. Работа котла и статическое давление обеспечивают постоянную циркуляцию воды в системе.

Плотность нагретой воды, следующей по подающему стояку, ниже плотности охлажденного теплоносителя. Горячая вода стремится занять максимально высокую точку контура, а охлажденная – оказаться в самом его низу.

Давление, развиваемое столбом воды в подающем стояке, способствует циркуляции теплоносителя и компенсирует сопротивление, имеющееся в трубопроводе контура. Его вызывает трение воды о внутреннюю поверхность труб, а также местные сопротивления (повороты и ответвления трубопровода, котел, арматура).

Кстати, трубы повышенного диаметра используются для сборки открытой отопительной системы именно с целью снижения трения.

Чтобы понять, как повысить давление в открытой системе отопления, нужно сначала понять принцип достижения циркуляционного напора в тепловом контуре.

• Р_ц – напор циркуляционный;
• h – вертикальная дистанция между центрами котла и нижнего отопительного радиатора;
• р_г – плотность прогретого теплоносителя;
• р_о – плотность охлажденного теплоносителя.

Статическое давление будет выше, если расстояние между центральными осями котла и ближайшей к нему батареи будет как можно более значительным. Соответственно, интенсивность циркуляции теплоносителя окажется выше.

Чтобы достичь максимально возможного давления в отопительном контуре, необходимо опустить котел максимально низко – в подвал.

Вторая причина падения давление в открытой системе отопления связана с ее саморегуляцией. При изменении температуры нагрева теплоносителя меняется интенсивность его расхода. Повышая нагрев воды для теплового контура в холодные зимние дни, хозяева резко снижают ее плотность.

Однако при прохождении через отопительные радиаторы, вода отдает тепло комнатной атмосфере, при этом ее плотность увеличивается. А по формуле, представленной выше, высокая разность плотностей горячей и охлажденной воды способствует наращиванию циркуляционного напора.

Чем сильнее прогрет теплоноситель и чем холоднее в помещениях дома, тем более высоким будет давление в системе. Однако после того как атмосфера помещений прогреется и теплоотдача радиаторов снизится, давление в открытой системе упадет – сократится разница между температурой воды на подаче и на обратке.

Балансировка двухконтурной открытой теплосистемы

Гравитационные отопительные системы выполняются с одним или несколькими контурами. При этом протяженность каждого закольцованного трубопровода по горизонтали не должна превышать 30 м.

Но для достижения оптимального давления и напора в открытой системе с естественным движением теплоносителя лучше выполнять трубопроводы еще короче – менее 25 м. Тогда воде будет проще бороться с гидравлическим сопротивлением. В контуре с несколькими кольцами, помимо ограничения длины, следует соблюдать условие для отопительных радиаторов – число секций во всех кольцах должно быть примерно равным.

Балансировка горизонтальных колец, входящих в вертикальный контур, требуется на этапе проектирования отопительной системы. Если гидравлическое сопротивление какого-либо кольца окажется выше, чем у остальных – статического давления в нем будет недостаточно и напор практически прекратится.

Чтобы поддерживать необходимое давление в двухконтурной отопительной системе, требуется уменьшить сечение труб на подходе к радиаторам. Можно также установить перед радиаторами вентили, выполняющие терморегуляцию (ручные или автоматические).

Сбалансировать двухконтурную систему открытого типа можно:

• Вручную. Запускаем систему отопления, следом меряем температуру атмосферы каждого отапливаемого помещения. Где она выше – прикручиваем вентиль, где ниже – раскручиваем. Чтобы настроить тепловой баланс, придется выполнить температурные замеры и регулировку вентилей несколько раз;
• Используя термостатические вентили. Балансировка происходит практически самостоятельно, нужно только выставить желаемую температуру в каждой комнате на рукоятках вентилей. Каждый такой прибор будет управлять подачей теплоносителя в радиатор сам, увеличивая или уменьшая подачу теплоносителя.

Особенно важно, чтобы величина общего гидравлического сопротивления отопительной системы (всех колец в составе контуров) не оказалась выше значения циркуляционного напора. Иначе прогрев теплоносителя и попытки балансировки системы не улучшат циркуляцию.

Циркуляционный насос для открытой теплосистемы

Случается, что меры по балансировке отопительного контура гравитационной системы эффекта не дают. Не все причины низкого давления решаются настройкой – выбор неверного диаметра труб не исправить без полной реконструкции контура.

Тогда, чтобы повысить давление и улучшить движение воды без значительной переделки отопления, в систему монтируется циркуляционный насос или повысительное насосное устройство. Единственное, что потребует его установка – перенос расширительного бачка или его замена на мембранный экспанзомат (закрытый бачок).

Энергопотребление циркуляционных насосов не превышает 100 Вт. Поэтому опасаться, что он вытолкнет теплоноситель из контура, не нужно.

Объем воды в отопительной системе более-менее постоянен, при условии контроля за наполнением открытого контура. Поэтому сколько бы воды циркуляционный насос не протолкнул по контуру перед собой, столько же поступит в него с обратной трубы.

Доводя давление в тепловой системе до необходимого, насос позволит удлинить ее, сократить диаметр трубопровода и достичь баланса контура при высоком гидравлическом сопротивлении.

Давление в закрытой отопительной системе

Установка современного котла, особенно двухконтурного, называется продавцами идеальным решением для домашнего отопления. При качественном монтаже нового котла закрытая принудительная система исправно служит несколько лет, но однажды давление в ней резко или постепенно снижается. Как найти причину низкого динамического давления?

Закрытая отопительная система нуждается в пристальном внимании. Падение или рост давления одинаково опасны для нее. Остаться без отопления зимой – худший кошмар домовладельца.