Какое давление должно быть в закрытой системе отопления

Работа водяных сетей теплоснабжения характеризуется двумя основными параметрами – температурой и расходом теплоносителя. Но есть и третья величина, нередко привлекающая внимание жителей многоквартирных и частных домов, — давление в системе отопления. Главный вопрос – каким оно должно быть для нормального функционирования всех отопительных приборов – радиаторов, теплых полов и так далее. Поскольку однозначного ответа не существует, мы решили разъяснить суть проблемы в рамках данной публикации.

Ознакомительная информация по теме

Первым делом предлагаем рассмотреть, зачем создавать в трубопроводах избыточное давление (выше атмосферного) и в чем оно измеряется. Начнем с конца: величину напора воды в закрытой системе отопления принято отображать в таких единицах:

• 1 Бар = 10 м водного столба;
• 1 МПа равняется 10 Бар или 100 м вод. ст.;
• 1 кгс/см² – то же, что и 1 техническая атмосфера (Атм.) = 0.98 Бар.

Для справки. Килограмм-сила на см² — размерность, часто используемая во времена СССР. На данный момент давление принято измерять в более удобных метрических единицах – МПа или Bar.

Далее, представьте себе трехэтажный коттедж с высотой потолков 3 м, который необходимо обогревать в зимний период. Для этого на обоих этажах выполняется установка батарей, подключенных к общему стояку, идущему от котла, что и показано на схеме. Реальное давление в получившейся закрытой системе отопления сложится из трех составляющих:

1. Столб воды в трубопроводе давит с силой, равной его высоте. В нашем примере это 6 м или 0.6 Бар (0.06 МПа).
2. Напор, создаваемый циркуляционным насосом. Он заставляет теплоноситель двигаться с нужной скоростью и преодолевать сопротивление трех сил: тяжести, трения жидкости о стенки труб и препятствия в виде арматуры и фитингов (сужений, тройников, поворотов и тому подобное).
3. Дополнительный напор, возникающий от теплового расширения жидкости. Практика показывает, что холодная вода с температурой 10 °С после нагрева до 100 °С прибавляет около 5% от первоначального объема.

Примечание. Статическое давление столба жидкости изменяется в зависимости от места измерения. При отключенном насосе манометр в нижней точке системы покажет максимальное значение – 0.6 Бар, а в верхней – ноль.

Очень важный момент. Чтобы подать в помещения требуемое количество тепла, необходимо обеспечить нужную температуру воды и ее расход – два основных параметра работы водяного отопления. Возникающий при этом напор – лишь следствие работы системы, а не причина. Теоретически, он может быть каким угодно, лишь бы выдержали радиаторы и котельная установка.

Отсюда возникает понятие, что такое рабочее давление в системе отопления: это максимально допустимое значение, прописанное в технической документации оборудования – котла или батарей. Нормативные документы требуют, чтобы в частных домах оно не превышало 0.3 МПа, хотя некоторые дешевые агрегаты не способны выдержать и 0.2 МПа.

Зачем поднимать давление

Напор в подающей магистрали выше, чем в обратной линии. Этот перепад характеризует эффективность работы отопления следующим образом:

1. Небольшой перепад между подачей и обраткой дает понять, что теплоноситель успешно преодолевает все сопротивления и отдает расчетное количество энергии помещениям.
2. Повышенный перепад давления указывает на увеличенное сопротивление участка, снижение скорости течения и чрезмерное охлаждение. То есть, наблюдается недостаточный расход воды и теплоотдача в комнаты.

Для справки. Согласно нормативам, оптимальная разность напора в подающем и обратном трубопроводе должна лежать в пределах 0.05—0.1 Bar, максимум – 0.2 Bar. Если показания 2 манометров, установленных на магистрали, отличаются больше, то система спроектирована неправильно либо нуждается в ремонте (промывке).

Чтобы избежать высокого перепада на длинных ветвях теплоснабжения с большим количеством батарей, оснащенных термостатическими вентилями, в начале магистрали устанавливается автоматический регулятор расхода, как показано на схеме.

Итак, избыточное давление в закрытой отопительной сети создается по таким причинам:

• для обеспечения принудительного движения теплоносителя с нужной скоростью и расходом;
• чтобы контролировать состояние системы по манометру и вовремя ее подпитывать либо ремонтировать;
• теплоноситель под давлением разогревается быстрее, а в случае аварийного перегрева закипает при более высокой температуре.

Нас интересует пункт второй списка – показания манометра как характеристика исправности и работоспособности системы отопления. Именно они интересуют домовладельцев и хозяев квартир, занимающихся самостоятельным обслуживанием домашних коммуникаций и оборудования.

Напор в трубах многоквартирных домов

Из содержания предыдущих разделов становится понятно, что величина набора в трубопроводах центрального отопления высотных домов зависит от этажа, на котором расположена квартира. Ситуация следующая: если жильцы первых двух этажей могут приблизительно ориентироваться по манометру, установленному в подвальном тепловом пункте, то реальное давление в остальных жилищах остается неизвестным, поскольку оно падает с каждым метром подъема воды.

Примечание. В новостройках с поквартирной разводкой отопления от общего стояка, где оборудованы поэтажные тепловые пункты, можно контролировать давление теплоносителя на входе в каждую квартиру.

Более того, знание величины напора в централизованной сети не несет практической пользы, поскольку хозяин не может на него повлиять. Хотя некоторые рассуждают так: если давление в магистрали упало, значит, тепла поступает меньше, что является ошибкой. Простой пример: перекройте в подвале кран обратной линии и вы увидите скачок стрелки манометра, но при этом движение воды остановится и подача тепловой энергии прекратится.

Так выглядит тепловой пункт на подъезд

Теперь конкретно о цифрах. Диаметры сетей теплоснабжения и мощность подающих от котельной насосов рассчитывается так, чтобы обеспечить подъем нужного количества теплоносителя вплоть до последнего этажа. Это значит, что на входе в многоэтажный дом рабочее давление в системе отопления составит:

• в старых пятиэтажках, где по сей день встречаются чугунные радиаторы, — не более 7 Бар;
• в девятиэтажных зданиях советской постройки минимальный показатель составляет 5 Bar, а максимальный зависит от близости котельной с насосами, но не выше 10 Bar;
• в высотках – не более 15 Бар.

Для справки. Минимум 1 раз в году трубопроводы и отопительные приборы должны подвергаться испытаниям под напором, на 25% больше рабочего. Но в реальной жизни коммунальщики не рискуют проверять домовые системы и ограничиваются испытаниями наружных сетей теплоснабжения.

Представленная информация несет пользу только в плане выбора новых радиаторов и полимерных труб. Понятно, что в зданиях повышенной этажности не следует монтировать чугунные и стальные панельные батареи, рассчитанные максимум на 1 МПа, о чем подробно рассказывается в нашем руководстве по выбору и на видео от эксперта:

Показатели давления в частном доме и причины его падения

В закрытых системах отопления загородных домов и коттеджей принято выдерживать следующие величины давления:

• сразу после заполнения отопительной сети водой и выпуска воздуха манометр должен показывать 1 Bar;
• после прогрева до рабочей температуры минимальный напор в трубах составляет 1.5 Bar;
• в процессе эксплуатации в разных режимах показатели могут изменяться в пределах 1.5—2 Bar.

Важный момент. Мы не зря указали, какое давление следует обеспечить при холодной системе отопления. Дело в том, что подавляющее большинство импортных газовых котлов, оборудованных современной автоматикой, рассчитано на запуск при минимальном напоре 0.8—1 Бар и при его отсутствии просто не включится.

О том, как правильно удалить воздух из отопительных магистралей и создать потребную величину давления, рассказывается в отдельной инструкции. Здесь же мы перечислим причины, почему после благополучного пуска в эксплуатацию показатели напора могут снижаться, вплоть до автоматического отключения настенного котла:

1. Из трубопроводной сети, теплого пола и каналов отопительного оборудования выходят остатки воздуха. Его место занимает вода, что и фиксирует манометр падением до 1—1.3 Бар.
2. Из-за негерметичности золотника опорожнилась воздушная камера расширительного бака. Мембрана вытягивается в обратную сторону и емкость заполняется водой. После нагрева давление в системе подскакивает до критического, отчего происходит сброс теплоносителя через предохранительный клапан и напор снова падает до минимума.
3. То же, только после прорыва мембраны расширительного бачка.
4. Мелкие протечки на стыках трубопроводной арматуры, фитингов либо самих труб в результате повреждения. Пример – греющие контуры теплых полов, где течь может долго оставаться незаметной.
5. Прохудился змеевик бойлера косвенного нагрева или буферной емкости. Тогда наблюдаются скачки давления в зависимости от работы водоснабжения: краны открыты – показания манометра падают, закрыты – поднимаются (водопровод поддавливает через трещину теплообменника).

Подробнее о причинах перепадов напора и способах их устранения расскажет мастер в своем видео:

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.

4 Replies to “Какое давление должно быть в закрытой системе отопления”

Эта статья сплошная ахинея. В данной статье попытка за счёт околонаучных рассуждений вогнать не совсем грамотный люд в ещё больший маразм. Зачем жильцу знать о давлении в трубах отопления, о трении воды о трубы, запорную арматуру и т. д.? Жилец должен получить комфортную температуру и всё. Необходимо поменять или дополнить каждую батарею автоматическим терморегулятором и всё. нечего нести околесицу.

Попробую ответить по пунктам:
1. Слово «ахинея» по отношению к чему-либо принято обосновывать. Будьте добры, поясните, где в статье написан бред или вранье?
2. Зачем жильцу знать. Когда пользователь набирает в поиске «какое давление должно быть в системе отопления», значит этот вопрос его интересует и он получает нужную информацию. Это очевидно, правда? Если Вас не колышут параметры системы, Вы не станете их искать в интернете.
3. По делу. Давлением теплоносителя интересуются люди, которые отслеживают работу своего отопления либо пытаются устранить проблему. Например, котел встал из-за протечки и снижения напора или по другим причинам? Есть и такие, которые сами монтируют трубы с радиаторами, а потом закачивают воду/антифриз. Когда подбираете новую батарею для квартиры, надо тоже знать максимальное давление в централизованной сети.
4. Если Вы поставите на каждый радиатор термостатический вентиль, то не факт, что получите комфортную температуру. Пример — самотечная система. Еще пример: если в 1 комнате стоит 2 батареи разной мощности, достаточно 1 термоголовки на обогревателе с большей теплоотдачей, ни к чему тратить лишние деньги.

Хорошая статья, доступно и понятно… Не обращайте внимания на людей, которые не стремятся развиваться и другим не дают… Пусть живут в своем узкоспециализированном кружке… Образование, получение информации должно быть как можно обширнее и информативнее, иначе совсем народ отупеет, превратится в буржуев и лентяев. Человек и рожден чтобы развиваться и узнать как можно больше. Спасибо за материал👍

Денис, спасибо за Ваш развернутый положительный отзыв.

5 Гидравлический расчет системы отопления

Гидравлический расчет проводится по законам гидравлики. Правильный гидравлический расчет предопределяет работоспособность системы отопления.

На основе гидравлического расчета осуществляется выбор диаметра труб d, мм, обеспечивающий при располагаемом перепаде давления в системе отопления, , Па, пропуск заданных расходов теплоносителяG, кг/ч (обеспечено затекание необходимого количества воды в каждое ответвление, стояк, отопительный прибор). Перед гидравлическим расчетом должна быть выполнена пространственная схема системы отопления в аксонометрической проекции.

При гидравлическом расчете системы отопления расчет стояков и магистральных трубопроводов (в пределах подвального помещения) проводится методом удельных потерь давления.

5.1 Определение располагаемого перепада давления в системе отопления

Располагаемый перепад давления для создания циркуляции воды , Па, в насосной вертикальной однотрубной системе с качественным регулированием теплоносителя с нижней разводкой магистралей, определяется по формуле:

, (5.1)

где — давление, создаваемое циркуляционным насосом, Па;

— естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения воды в отопительных приборах системы отопления, Па.

Естественное циркуляционное давление, возникающее вследствие охлаждения воды в отопительных приборах , Па, определяется по формуле:

, (5.2)

где Q_i— необходимая теплоподача теплоносителем в i-е помещение, Вт,(кКал/ч);

 — среднее приращение плотности (объемной массы) при понижении температуры воды на 1 0 С;

h_i– вертикальное расстояние между условными центрами охлаждения в стояке для i-го прибора и нагревания, м;

с – удельная теплоемкость воды, с = 4,187, кДж/(кг .0 С);

G_ст– расход воды в стояке, кг/ч, (формула 4.1);

N– количество приборов в стояке, входящем в расчетное кольцо, шт.

В насосных системах с нижней разводкой магистрали допускается не учитывать , если оно составляет менее 0,1. В данной курсовой работе допускаетсяне учитывать.

5.2 Метод удельных линейных потерь давления

Последовательность гидравлического расчета методом удельных линейных потерь давления:

а) вычерчивается аксонометрическая схемасистемы отопления (М 1:100). На аксонометрической схеме выбирается главное циркуляционное кольцо. Для проведения гидравлического расчета выбираем наиболее нагруженное кольцо, которое является расчетным (главным), и второстепенное кольцо (приложение Ж).При тупиковом движении теплоносителя главное циркуляционное кольцо проходит через наиболее нагруженный и удаленный от теплового центра (узла) стояк, при попутном движении – через наиболее нагруженный средний стояк.

б) главное циркуляционное кольцо разбивается на расчетные участки, обозначаемые порядковым номером (начиная от реперного стояка); указывается расход теплоносителя на участке G , кг/ч, длина участка l, м;

в) для предварительного выбора диаметра труб определяются средние удельные потери давления на трение:

, Па/м (5.3)

где j – коэффициент, учитывающий долю потерь давления на магистралях и стояках, j=0,3 –для магистралей, j=0,7 – для стояков;

Δp_р – располагаемое давление в системе отопления, Па,

Δp_р=25 кПа — для теплоносителяt_г=105 0 С.

г) по величине R_сри расходу теплоносителя на участке G(приложение Е) находятся предварительные диаметры труб d, мм, фактические удельные потери давления R, Па/м, фактическая скорость теплоносителя υ, м/с. Полученные данные заносятся в таблицу 5.2.

д) определяются потери давления на участках:

, Па (5.4)

где R – удельные потери давления на трение, Па/м;

l – длина участка, м;

Z – потери давления на местных сопротивлениях, Па,

; (5.5)

ξ – коэффициент, учитывающий местное сопротивление на участке, (приложения Б, В);

ρ – плотность теплоносителя, кг/м 3 , (приложение Д);

υ — скоростьтеплоносителя на участке, м/с, (приложение Е);

е) после предварительного выбора диаметров труб выполняется гидравлическая увязка, которая не должна превышать 15%.

ж) если увязка проходит, то начинают выполнять расчет второстепенных циркуляционных колец (аналогично), если же нет, то на нужных участках устанавливаются шайбы. Диаметр шайбы подбирают по формуле:

, мм, (5.6)

где G_ст – расход теплоносителя в стояке, кг/ч, (таблица 3.3);

р_ш – требуемые потери давления в шайбе, Па.

Диафрагмы устанавливаются у крана на основании стояка в месте присоединения к подающей магистрали.

Диафрагмы диаметром менее 5 мм не устанавливаются.

По результатам расчетов заполняются таблицы5.2, 5.3.

1. Графа 1 – проставляем номера участков;

2. Графа 2 – в соответствии с аксонометрической схемой по участкам записываем тепловые нагрузки, Q, Вт;

3. Рассчитываем расход воды в реперном стояке для расчетного участка (формула 5.1), графа 3:

4. В соответствии с таблицей 4.2 по диаметру стояка D_у, мм выбираем диаметры подводок и замыкающего участка: D_у(п), мм; D_у(з), мм.

5. Рассчитываем коэффициенты местных сопротивлений на участке 1 (приложения Б, В), сумму записываем в графу 10 таблиц 5.2, 5.3.

На границе двух участков местное сопротивление относим к участку с меньшим расходом воды.

Результаты расчетов сведены в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 – Местные сопротивления на расчетных участках

№ участка, вид местного сопротивления

2 тройника на проход, =1;

Например: Стояк 3

1) чугунный радиатор – 3 шт., =1,4;

2) кран регулирующий двойной регулировки – 6 шт., =13;

3) отвод гнутый под углом 90 0 – 6 шт., =0,6;

4) вентиль обыкновенный прямоточный – 2 шт., =3;

5) тройник поворотный на ответвление – 2 шт., =1,5.

_ст3 = 3х1,4+ + 6х13 + 6х0,6 + 2х3 + 2х1,5 = 96,2