Какое давление может подаваться на дом при отоплении

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.

Упрощенная схема отопления 3-этажного особняка

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.

Тепловое расширение жидкости

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.

Источник

Давление в системе отопления: какое должно быть в многоэтажном и частном доме

Любая индивидуальная система отопления на газовом, электрическом или твердотопливном котле использует в качестве теплоносителя рабочую жидкость, которая должна обладать определенными характеристиками, в том числе — иметь соответствующее рабочее давление в отопительной системе частного дома. Значение напора теплоносителя определяет свойства и характеристики материалов, приборов и оборудования, которое будет использовано в системе. Потому рабочее давление в трубах отопления многоквартирного или частного дома влияет на стоимость монтажа отопительной системы в целом, на безопасную и длительную ее эксплуатацию, на графики ремонта и профилактического обслуживания оборудования и теплотрассы.

О параметрах напора жидкости хозяину дома или квартиры рекомендуется знать следующее:

1. Измеряется давление атмосферах (Атм), барах (Бар) или мегапаскалях (МПа);
2. В трубопроводе может быть напорное давление воды в системе отопления, а также статический напор, который есть всегда и независимо от того, это отопление многоквартирного дома или загородного жилья. Статическое давление в системе отопления будет присутствовать даже при выключенном котле, если рабочая жидкость не слита из магистрали;
3. Напорное (динамическое) давление в системе индивидуального или централизованного отопления создается при перемещении теплоносителя по контуру силой гравитации или при помощи циркуляционного насоса. Этот параметр воздействует на все элементы отопления;
4. Существует термин предельно максимальное или предельно допустимое давление. При превышении этого порога может произойти авария или выйти из строя какой-либо элемент системы;
5. Рубашка (теплообменник) котла является самым слабым звеном в трассе при перепадах напора жидкости в системе отопления. Среднее значение предельно допустимого давления в разных моделях котлов — около 3 Атм. Трубы, радиаторы, фитинги и запорная арматура могут выдержать гораздо более высокое давление, что также зависит и от материала изготовления, и от диаметра изделия, и от параметров его эксплуатации;

На среднее арифметическое значение показателя напора жидкости в отоплении многоквартирного или загородного дома влияют также длина магистрали, высота дома и количество этажей в нем, количество радиаторов, диаметр трассы, и многое другое. Рабочее и избыточное давление должны рассчитываться при проектировании системы с тем, чтобы по этим параметрам можно было подобрать оборудование и приборы для конкретной тепломагистрали.

Для малоэтажных зданий диапазон напора теплоносителя в подающем трубопрооде — 1,5-2 Атм. Для высотных зданий параметры теплоносителя системы отопления по давлению лежат в диапазоне 2-4 Атм. Для любых отапливаемых объектов в трубопровод устанавливается контрольно-измерительная аппаратура, в том числе и манометр.

Зачем контролировать давление в системе отопления открытого и закрытого типа

Индивидуальные отопительные системы классифицируются по двум типам:

1. Открытая система отопления под напором, в которой через расширительный резервуар в трубы может попасть воздух, а теплоноситель перемещается по трубам благодаря циркуляционному насосу или естественной гравитации. В такой схеме установка манометра систему отопления обязательна;
2. Закрытая схема с повышенным напором в трубах, рабочая жидкость изолирована от воздуха.

Чтобы открытое отопление работало в пределах нормы, котел монтируется в самой низкой точке помещения, расширительная емкость — в самой высокой. Диаметр трубопровода на выходе теплового генератора должен быть больше, чем на входе. Обычно в таких схемах присутствует низкое давление, поэтому схему используют в малоэтажных домах.

В закрытой схеме в небольших домах хватает давления в системе отопления 1,5-2 Атм при небольшой протяженности теплотрассы и расчетным количеством обогревательных приборов (батарей, регистров или радиаторов). В домах этажностью более пяти этажей рекомендуется установить циркуляционный насос.

Производительность системы повышают именно включением насоса, мощность которого позволяет удлинять магистраль отопления на любое расстояние, а количество радиаторов — не ограничивать. В закрытой системе отопления радиаторы подключаются по любой схеме — последовательно или параллельно, с нижним, верхним или диагональным подключением. Также в закрытой системе отопления параметры давления таковы, что нагрузка на теплообменник котла всегда будет безопасной.

Контроль и регулировка давления в системе отопления централизованного или индивидуального обустройства производится стрелочными манометрами, не требующими подключения к электросети. В зависимости от показателей манометра, тепловое давление можно повысить или снизить.

Устанавливают манометры на трубе подачи и трубе обратного хода котла, на верхнем и нижнем уровнях магистрали, перед циркуляционным насосом и после насоса. Иногда дополнительные приборы для измерения давления врезают в разветвления трубопровода. Но простой контроль не позволяет решить проблему, как поднять давление в системе отопления или отрегулировать его в сторону уменьшения.

Причины роста избыточного давления

Иногда давление подаваемой рабочей жидкости возрастает, что видно по показаниям манометров, и этот избыток появляется вследствие следующих причин:

1. Температура рабочей жидкости увеличилась, и она расширилась;
2. Носитель тепла перестал перемещаться по трубам;
3. Перекрыт клапан или задвижка на участке трассы;
4. Труба засорилась или появился воздух, образовавший пробку;
5. При неплотно закрытом вентиле подачи в котел постоянно поступает холодная вода;
6. Не соблюден расчетный диаметр труб;
7. Насос слишком мощный или неправильно установлен.

После выяснения конкретной причины возникшей поломки ее устраняют, но так бывает не всегда. Иногда давление в центральной или индивидуальной системе отопления повышается скачкообразно, и это может быть вызвано закипанием рабочей жидкости в котле. Такое поэтому резкое повышение давления нужно срочно уменьшить, и для этого существует расширительный бак закрытого или открытого типа.

Расширительный резервуар не нужен в системе центрального отопления, но в индивидуальной схеме он обязателен. Мембранный резервуар — это герметичный бак, состоящий из двух камер с резиновой перегородкой между ними. Одна камера служит для горячей рабочей жидкости, вторая — для воздуха. При перегревании теплоносителя и росте давления резиновая мембрана смещается и расширяет объем камеры минимизирует возможный гидравлический удар от перепада давления.

Кроме расширительного бачка, при закипании или резком возрастании давления в системе по другой причине в трубы врезаются предохранительные и перепускные клапаны, чтобы снизить давление под напором. При повышении давления некоторый объем горячей воды сливается в канализацию, предохраняя трубы и котел от разрушения. Перепускные клапаны перенаправляют рабочую жидкость в малый контур, также защищая схему от перегрева и выхода из строя.

Жесткая вода сильно влияет на состояние внутренних стенок труб и запорной арматуры, так как отложения минеральных солей уменьшают диаметр изделий, тем самым повышая давление в системе и в радиаторах теплотрассы.

Поэтому лучшая профилактическая меры — водоподготовка, то есть, наполнение магистрали заранее подготовленной и обессоленной жидкостью. При заливке в котел обычной водопроводной воды его придется постоянно чистить, как и всю систему. Для этого используют как механические средства очистки, так и химические реагенты или специальное оборудование (гидродинамическую машину).

Почему падает давление в трубах

Давление может иметь сниженные показатели и уменьшаться плавно, постепенно, или резко, скачкообразно. У такого поведения контура могут быть две причины:

1. Теплообменник котла вышел из строя — протекает или забит;
2. Утечка воды в схеме монтажа трубопровода.

При поломке котла провести диагностику неисправности и отремонтировать агрегат не всегда можно своими руками, потому что причиной выхода котла из строя могут быть:

1. Грязь и засоры в емкости котла;
2. Микротрещины в корпусе или в рубашке теплообменника;
3. Высокая степень износа всех узлов схемы;
4. Заводские дефекты теплового генератора или дефекты расширительного резервуара;
5. Нарушения корпусов запорной арматуры.

Утечка в трубах или в котле — самая распространенная поломка, приводящая к снижению давления в разводке схемы. Местом протечки может быть плохая пайка полипропиленовых труб или некачественная сварка металлических изделий, неплотные сопряжения труб с радиаторами, и трещины в изношенных узлах и элементах магистрали, трещины в мембране расширительного резервуара, и так далее. При этом неисправность расширительного бачка обнаруживается легко и быстро, без помощи специалистов: нужно несильно нажать на нагнетающий золотник, и если из камеры потечет или начнет капать вода, то мембрану необходимо срочно менять.

Место протечки в трубах разводки найти сложнее, особенно, если магистраль смонтирована скрытно — в нишах стен или под полом. Первым делом проводят визуальный осмотр открытых видимых участков трассы: даже на сухом полу при небольших протечках могут остаться засохшие пятна от воды — это солевые отложения или ржавчина, если трубы металлические. При правильно организованной схеме разводки аварийный участок теплотрассы можно отключить без остановки всей системы (для этого существуют коллекторы или байпасы), и безопасно обнаружить и ликвидировать неисправность.

Если визуальный осмотр не дал никаких результатов, а также, если трасса теплопровода установлена скрытым способом, магистраль необходимо опрессовать. Это значит, что в систему необходимо подать теплоноситель под высоким, максимально возможным давлением, чтобы выявить места утечки теплоносителя. Своими силами опрессовку провести сложно, так как для этого потребуется специальное компрессорное оборудование и опыт.

Теоретически опрессовка проводится следующим образом: сначала фиксируется существующее давление в системе, затем из труб сливается вся рабочая жидкость, котел и обогревательные приборы (полотенцесушители, батареи, регистры или радиаторы) изолируются, а в контур при помощи компрессора подают воздух под давлением, на 20% выше от номинального. В «накачанном» состоянии трубы должны простоять 3-5 часов, после чего повторяют замер давления в магистрали. Если давление понизилось, ищут участок, где происходит утечка: открытые взгляду стыки и швы трубопровода смазывают раствором мыла, и, если воздух будет выходить, он будет выходить с шипением и образовывать пузырьки. Аварийный участок необходимо загерметизировать или же заменить новыми трубами.

Если давления нет в системе центрального отопления, то это может быть авария на стороне котельной, или же точно такая утечка в теплотрассе, как было описано выше.

Если давление в трубах скачет в течение нескольких дней или недель, то необходимо проверить все соединения, стыки, фитинги, на предмет их герметичности и работоспособности. Это такие узлы, как:

1. Манометры и воздухоотводчики;
2. Предохранительные и перепускные клапана;
3. Автоматические воздухоотводчики и другое автоматическое оборудования для контроля и регулировки давления.

Как работает мембранный расширительный бачок и как рассчитать его объем

Расширительный мембранный резервуар — это герметичная металлическая или пластиковая емкость, которая поделена на две герметичных камеры резиновой мембраной. Камера для воды подключена к контуру отопления схемы трубной разводки. Водяная камера подключена к контуру отопления. В воздушной камере создается рабочее давление, и сколько бар необходимо поддерживать в этом отсеке расширительной емкости, зависит от конкретной схемы отопления, длины труб, количества радиаторов и характеристик котла.

Циркуляционный насос, врезанный в отопительный трубный контур, создает номинальное давление для рабочей жидкости. Кроме того, дополнительное давление появляется от нагрева теплоносителя. Объем воды, который появляется вследствие ее расширения и повышения давления, подается в водяную камеру расширительного резервуара. Так как при рабочем давлении в трубах оно будет всегда выше, чем в воздушном отсеке резервуара, резиновая мембрана выгибается, изменяя объем обеих камер. Поэтому повышенное давление в водяной камере уменьшается из-за того, что в воздушной камере давление увеличивается. Такая конструкция бачка помогает поддерживать показатель давления в трубах приблизительно на одном стабильном уровне. Излишки нагретой воды сливаются в канализацию дома или квартиры, давление стабилизируется.

Как рассчитать требуемый объем расширительной емкости мембранного типа, чтобы контур был стабильным, а сам бак не занимал много места:

Vb = Vс х Kt / F;

Где:

1. Vb — рассчитываемый объем расширительного резервуара;
2. Vс — общий объем рабочей жидкости в контуре;
3. F — коэффициент эффективной работы расширительной емкости;
4. Kt — коэффициент, который применяется при расширении объема нагревающейся рабочей жидкости. Этот коэффициент будет разным для обычной воды и для антифризов, и его значение берут из справочных таблиц.

Также объем мембранного резервуара можно определить следующими способами:

1. Снять показания водомера, чтобы узнать, сколько воды требуется на полное заполнение труб отопления;
2. Рассчитать и сложить результаты объемов всех узлов контура — рубашки отопительного котла, объема всех труб теплотрассы, объема радиаторов и системы «теплый пол», если она есть.
3. Если отопление монтируется в небольшом здании (садовый или дачный домик), то можно обойтись и без расчета, а применить простейшее правило: на 1 кВт тепловой мощности теплогенератора расходуется около 15 литров рабочей жидкости, которую заливают в систему.

Коэффициент F расширительного резервуара также рассчитывается по такой формуле:

F = (Pmax — Pb) / (Pmax + 1);

Где:

1. Pmax — максимально допустимое давление в рабочем контуре отопления. Pmax зависит от множества факторов, в том числе и от технических и эксплуатационных характеристик котла, а также от конструкции и параметров радиаторов и запорной арматуры в схеме;
2. Pb — давление, которое должно, быть в системе в рабочем режиме воздушной камеры расширительного резервуара. Этот показатель обычно указывается в техническом паспорте изделия, так как рассчитывается еще при проектировании бака. Кроме того, бывают случаи, когда поднимать давление в воздушном отсеке расширительной емкости приходится самостоятельно. Для этого воздушная камера оборудуется специальным ниппелем. При таком устройстве мембранного резервуара подкачивать воздух и контролировать давление в бачке можно обычным автомобильным насосом со встроенным манометром.

Стандартное давление для небольших отопительных контуров отопления с ручной подкачкой насосом — 1-1,5 Атм. Зная этот параметр, можно использовать его в вышеприведенной формуле.

Выводы

При монтаже любой отопительной схемы помните, что нерабочая или часто ломающаяся схема — это дополнительные денежные и другие материальные расходы, это отсутствие комфортного микроклимата в доме, это угроза безопасности и здоровью проживающих в доме людей, поэтом?