Особенности функционирования систем отопления: перепад давления между подачей и обраткой

Опубликовано 24 февраля 2015 в 0:28

Любая отопительная схема функционирует при определенных значениях напора и температуры теплоносителя, которые рассчитываются еще на этапе ее проектирования. Однако в процессе эксплуатации возможны ситуации, когда перепад давления в системе отопления отклоняется от нормативного уровня в большую или меньшую сторону и, как правило, требует корректирования для обеспечения эффективности, а в ряде случаев и безопасности.

Рабочее давление в системе теплоснабжения

Рабочим считается давление, величина которого обеспечивает оптимальную работу всего отопительного оборудования (в т.ч. источника отопления, насоса, расширительного бака). При этом оно принимается равным сумме давлений:

• статического – создается столбом воды в системе (в расчетах принимается соотношение: 1 атмосфера (0,1 МПа) на 10 метров);
• динамического – обусловлено работой циркуляционного насоса и конвективным движением теплоносителя при его нагреве.

Понятно, что в разных схемах отопления величина рабочего напора будет отличаться. Так, если для теплоснабжения дома предусмотрена естественная циркуляция теплоносителя (применимо для индивидуального малоэтажного строительства), его значение превысит показатель статического лишь на незначительную величину. В принудительных же схемах его принимают максимально допустимым для обеспечения более высокого КПД.

Следует иметь в виду, что предельные показатели рабочего давления определяются характеристиками элементов системы отопления. К примеру, при использовании чугунных радиаторов оно не должно превышать 0,6 МПа.

Численно величина рабочего напора составляет:

• для одноэтажных строений с открытой схемой и естественной циркуляцией воды–0,1 МПа (1 атмосфера) на каждые 10 м столба жидкости;
• для малоэтажных зданий с закрытой схемой – 0,2-0,4 МПа;
• для многоэтажных домов – до 1 МПа.

Контроль рабочего давления в отопительных схемах

Для нормального безаварийного функционирования системы теплоснабжения необходимо регулярно контролировать величину температуры и напора теплоносителя.

Для проверки последнего обычно применяют деформационные манометры с трубкой Бурдона. Для измерения давлений малой величины могут использоваться их разновидности – диафрагменные приборы.

Необходимо помнить, что после гидроударов такие модели требуется поверять, т.к. они будут показывать завышенные значения при последующих контрольных измерениях.

Рисунок 1 – Деформационный манометр с трубкой Бурдона

В системах, где предусмотрены автоматический контроль и регулирование давления дополнительно используются различные типы датчиков (к примеру, электроконтактные).

Размещение манометров (точки врезки) определяются нормативами: приборы должны быть установлена на наиболее важных участках системы:

• на входе и выходе источника отопления;
• до и после насоса, фильтров, грязевиков, регуляторов давления (при их наличии);
• на выходе магистрали от ТЭЦ или котельной и на вводе ее в здание (при централизованной схеме).

Не стоит пренебрегать этими рекомендациями даже при проектировании небольшого отопительного контура с использованием маломощного котла, т.к. это не только обеспечивает безопасность системы, но и ее экономичность за счет оптимального расхода воды и топлива.

Рисунок 2 – Участок отопительной схемы с установленными манометрами

Для возможности обнуления, продувки и замены приборов без остановки работы системы подключать их рекомендуется через трехходовые краны.

Перепад давления и его значение для функционирования системы отопления

Для оптимального функционирования любой отопительной схемы необходим стабильный и определенной величины перепад давлений, т.е. разность его значений на подаче теплоносителя и обратке. Как правило, она должна составлять 0,1-0,2 МПа.

Если данный показатель меньше, это свидетельствует о нарушении движения теплоносителя по трубопроводам, в результате чего вода проходит через радиаторы, не нагревая их в требуемой степени.

В случае превышения величины перепада указанного выше значения можно говорить о «застое» системы, одной из причин которого является завоздушивание.

Следует отметить, что резкие изменения напора негативно сказываются на работоспособности отдельных элементов отопительной схемы, зачастую выводя их из строя.

Способы регулирования рабочего давления и обеспечения стабильности его перепада на подаче и обратке

1. Прежде всего, необходимо помнить, что оптимальная работа системы теплоснабжения, в т.ч. создание требуемого давления в ней, зависит от корректности проектирования, в частности, гидравлических расчетов, и монтажа магистралей и трубопроводов, а именно:
   — подающая магистраль в большинстве схем должна располагаться наверху, обратная, соответственно, внизу;
   — для изготовления розливов следует использовать трубы диаметром 50-80 мм, для стояков – 20-25 мм;
   — подводка к приборам отопления может выполняться из тех же труб, из которых выполнены стояки, или на шаг меньше.

Занижать сечение обвязки радиаторов допускается только при наличии перед ними перемычки.

Рисунок 3 – Перемычка перед радиатором отопления

Рисунок 4 – Мембранный расширительный бак

Расширительный бак, объем которого обычно принимается равным около 10 % от общего объема системы, может монтироваться в любой части контура. Однако специалисты рекомендуют устанавливать его на прямом участке трубопровода обратки перед циркулярным насосом (при его наличии).

Для предотвращения ситуации, когда емкости устройства не хватает при продолжающемся росте давления, в схемах предусмотрено использование предохранительного клапана, выводящего из системы излишки теплоносителя.

Рисунок 5 – Регулятор давления

Поиск причин падения и повышения перепада давления

Отклонение давления в большую или меньшую сторону от нормативного требует установления причины этого явления и ее устранения.

Падение давления в схеме теплоснабжения

Если падает давление в системе отопления, то с большей долей вероятности можно говорить об утечке теплоносителя. Наиболее уязвимыми являются имеющиеся швы, стыки и соединения.

Для проверки этого отключают насос и следят за изменениями статического давления. При продолжающемся снижении напора необходимо найти поврежденный участок. Для этого рекомендуется последовательно отключать различные участки контура, а после определения точного места, производят ремонт или замену изношенных элементов.

Если же статическое давление остается стабильным, причина снижения напора связана с неисправностью или насоса, или отопительного оборудования.

Следует иметь в виду, что кратковременное падение давления может быть обусловлено особенностью работы регулятора, который с определенной периодичностью перепускает часть воды из подачи в обратку. В случае, когда радиаторы отопления прогреваются равномерно и до требуемой температуры, можно говорить, что перепад был связан с указанным выше циклом.

Среди других возможных причин можно назвать:

• удаление воздуха через воздушники, в результате чего уменьшается объем теплоносителя в системе;
• снижение температуры воды.

Повышение давления в системе

Подобная ситуация наблюдается при замедлении или остановке движения теплоносителя в отопительном контуре. Наиболее вероятными причинами этого являются:

• возникновение воздушной пробки;
• загрязнение фильтров и грязевиков;
• особенности функционирования регулятора давления или неправильная настройка его работы;
• постоянная подпитка теплоносителя вследствие сбоя автоматики или некорректно отрегулированных задвижек на подаче и обратке.

Нужно отметить, что нестабильность давления наиболее часто отмечается во вновь запущенных системах и связана с постепенным удалением воздуха. Это может считаться нормой, если после доведения объема теплоносителя и давления до рабочих значений, которое продолжается от нескольких дней до нескольких недель, никакие отклонения не фиксируются.
В противном случае следует говорить о неправильно произведенном гидравлическом расчете, в частности, принятом объеме расширительного бака.

Серьёзная проблема или временное неудобство? Почему падает давление в системе отопления, опасно ли это

Ни одна отопительная система дома или квартиры не может функционировать без достаточного давления.

Его резкие перепады негативно сказываются на состоянии всей системы и отопительного оборудования, приводя к поломкам и создавая аварийные ситуации.

Именно по этим причинам необходимо выяснять и устранять причины низкого давления.

Почему падает давление в системе отопления, как его повысить

Самое распространённое и банальное основание падения давления — отключение электричества.

При частых отключениях решается она путём дополнительной установки альтернативного источника электроэнергии.

Если же отключение света происходит редко и лишь в аварийных ситуациях, то возникшая неприятность решится самостоятельно после его включения.

В случае отключения электричества рекомендуется проверить давление, которое показывает датчик. Нормальным его значением считается 2 атм., при более высоком возникает риск разгерметизации конструкции отопления. При подаче воды и включении питания это значение должно быть 1,5 атм.

Внимание! Длительное отключение питания может привести к разморозке радиаторов. Такая ситуация опасна дорогостоящим ремонтом и заменой большого количества оборудования.

Течь в отопительной системе

Не менее распространённая проблема — появление течи. Она может себя проявить как в открытом, так и в труднодоступном месте. Найти её можно по характерному свисту, который создаётся выходящим воздухом, а также при обмазывании стыков и других проблемных мест мыльным раствором. О наличии микротрещины будут свидетельствовать появление мыльных пузырьков воздуха.

Фото 1. Течь в трубе системы отопления. Образование протечки может стать причиной понижения давления.

Течь может возникнуть внутри тёплого пола, когда случайным образом нарушается целостность одной из веток. Такую причину падения давления легко обнаружить по образовавшемуся мокрому пятну на напольном покрытии или появлении небольшого фонтана воды. Для устранения этой проблемы потребуется разобрать часть пола и установить в месте поломки специальную муфту. Такие ремонтные работы требуют особых навыков и опыта, из-за чего их рекомендуются выполнять только профессионалам.

Выход воздуха из расширительного бачка, но нет протечек

Спустя несколько месяцев после запуска отопительной системы, может начать снижаться давление и причиной тому — выход воздуха из расширительного бака. В верхней части этой конструкции находится ниппель, через который осуществляется постепенное стравливание воздуха. Его полный выпуск происходит лишь тогда, когда ёмкость бака полностью заполнится теплоносителем.

Для нормализации показателей принимаются меры по снижению попадания воздуха. Для этого потребуется:

1. Грамотное создание схемы отопления и введение по ней отопительной системы в эксплуатацию. Работу должен выполнять профессионал, обращая внимание на все соединения и элементы конструкции отопления. Допущенные на данном этапе ошибки требуют больших финансовых затрат и времени.
2. Организация испытания системы перед её запуском. Для этого при помощи компрессора подаётся давление на 25% больше от оптимального. Если в течение получаса произойдёт его резкий скачок, это свидетельствует о наличии утечки или попадании большого количества воздуха.
3. Наполнение системы теплоносителем должно происходить медленно и с использованием холодной воды. Перед этим этапом следует открыть краны, предназначенные для спуска воды. По возможности также спускается воздух их радиаторов.

Фото 2. Нормы давления при разной степени заполненности расширительного бачка в отопительной системе.

Общие причины

• Протекание воды в тех местах, где пересекаются трубопроводы.
• Поражение труб ржавчиной.
• Допустимые ошибки во время монтажа и запуска отопительной системы.
• Деформация мембраны расширительного бочка.
• Появление микротрещин на теплообменнике.
• Нарушение автоматизированной работы котла.

Падение давления в замкнутой отопительной схеме: как его поднять

Организовать отопительную систему закрытого типа возможно при помощи использования циркуляционного насоса. Такая конструкция обладает следующими преимуществами:

​

• Возможность организации контура любой длины.
• Использование более тонких труб.
• Возможность подключения батарей по однотрубной схеме.
• Щадящее использование котла.

Найти место течи возможно по бурому пятну на напольном покрытии, которое появляется после высыхания теплоносителя. Наиболее эффективный способ нахождения утечки — обработка мест мыльным раствором.

Важно! Единственная причина, почему в такой системе происходит падение давления, это нарушение её герметичности.

Для поиска дефекта рекомендуется обратить внимания на следующие части:

• Места соединения труб.
• Воздухоотводчики автоматического типа.
• Расширительный бак.
• Запорная арматура.
• Предохранительный клапан.

Для устранения течи рекомендуется произвести полный или частичный сброс теплоносителя. По завершении ремонтных работ вода снова заливается в систему, настраивается оптимальный уровень давления и отслеживается на протяжении нескольких дней.

Потери давления при остывании. Что делать, если оно пропало

Не менее распространённая проблема — скачки давления в зависимости от работы котла. При его отключении или переводе на режим ГВС показатели могут снижаться до 1 или 0 атм.

В таких случаях требуется его нормализация в расширительном баке, включающая следующие этапы:

1. Перекрытие кранов на баке с последующим сливом теплоносителя. После этого этапа давление должно полностью упасть.
2. Открыть сливной штуцер и замерять при помощи манометра давление в баке.
3. Насосом закачать в бак воздух, пока из штуцера не перестанет капать вода.
4. Спустить предварительно закачанный воздух.
5. Накачать бак воздухом снова до того момента, пока давление не будет равно 80% от рабочего значения.
6. Закрыть штуцер и запитать котёл.

​Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается о причинах понижения давления в системе отопления.

Заключение

Причин, по которым уходит давление в отопительной системе достаточно много. Чтобы это не привело к серьёзным проблемам, при падении давления необходимо своевременно диагностировать причину и устранить её самостоятельно или при помощи мастера.