Как создать давление в системе отопления закрытого типа
Давление в системе отопления, его нормализация, причины изменения
Давление в системе отопления должно быть в норме – 1,5 – 2,0 атмосферы для частных домов высотностью до 2 этажей. Если давление отличается от указанных пределов, систему нужно «лечить».
В данной статье разберем нюансы работы системы отопления и оборудования котельной. Определимся какое давление нужно поддерживать, как его устанавливать, от чего оно зависит… Вероятно приведенный материал поможет читателям в вопросах связанных с работоспособностью системы отопления и применением оборудования.
Какое давление в системе отопления должно быть
В малоэтажных частных домах рабочее давление системы отопления составляет около 2 атмосфер. Чаще 1,5 – 2,0 атмосферы. Максимальный подъем давления допускается до 3 атмосфер, а выше – должен срабатывать аварийный клапан.
В высотных домах норма давления в пределах 5 – 10 атм. Чаще – 5 – 8 атм. Максимум, на что рассчитаны радиаторы отопления в квартирах высотных домов – 12 атм.
Такое же давление — 12 атм, может находиться и в магистральных трубах теплосетей.
В высотных зданиях на стояках отопления для снижения давления устанавливаются гидравлические редукторы.
Почему давление повышается
Согласно законам физики, при нагреве жидкости или газа их объем увеличивается. Поэтому, если жидкость находится в закрытой системе отопления, то ее давление с ростом температуры будет увеличиваться.
Жидкость не может значительно сжиматься так как газ. Если пространство закрытое, то может произойти большой скачок давления и оболочку разорвет.
В «неправильной» системе отопления закрытого типа так и происходит – разрушается самое слабое звено, например, теплообменник котла, и жидкость находит путь наружу.
В открытых системах отопления – с самотечным движением жидкости (в которых открытый расширительный бак) давление при нагреве не повышается. Оно там задается высотой водяного столба – обычно на 1 – 2 этажа – соответственно до 1 атм. «Лишняя» жидкость просто уходит в бак или сбегает в канализацию.
Но в закрытых системах применяются другое специальное оборудование.
Как нормализуют ситуацию
Чтобы не произошло опасного повышения давления при нагреве теплоносителя, в закрытые системы (с принудительной циркуляцией жидкости), включают обязательные элементы:
- Расширительный бак – закрытый сосуд, частично заполненный воздухом, который способен значительно сжиматься при повышении давления, освобождая объем для «несжимаемой» жидкости.
- Предохранительный клапан – прибор открывающий сброс жидкости из системы, если давление в ней достигло установленного максимального давления – обычно 3атм.
- Манометр – прибор измеряющий и указывающий давление жидкости или газа. Его показаниями руководствуются и при заливке, закачивании системы, контроле работы…
Такое же оборудование должно устанавливаться и на систему горячего водоснабжения в частных домах, в составе которых находится бойлер косвенного нагрева.
Группа безопасности для системы отопления с неавтоматизированным котлом
— предохранительный клапан, воздухоотводчик, манометр.
В настенных котлах данные приборы являются встроенными.
Читайте подробней на сайте – как правильно сделать обвязку не автоматизированного котла
Какой объем у расширительного бака
Недопустимо применять расширительный бак меньшего объема, чем 1/10 от всей системы отопления.
Впрочем, для профессионального расчета объема расширительного бака существует специальная методика. Но на бытовом уровне решается так – не меньше чем 1:10 от залитого в систему отопления теплоносителя. Тогда расширительный бак может компенсировать увеличения объема жидкости от ее нагрева без проблем.
Как узнать, сколько в системе теплоносителя?
Остается только вооружиться геометрическими формулам и справочными данными по применяемому оборудованию. Но на практике, при создании отопления своими руками, без проекта, объем просто считают ведрами при первичной заливке. После чего уже и приобретают подходящий расширительный бачок.
Принцип работы расширительного бака
Почему давление в системе отопления снижается
Давление в системе отопления постоянно понижается от первоначального заданного значения. Это понижение может быть весьма малым и не заметным по приборам (манометрам). Или может понижаться значительно.
Большое уменьшение давление может происходить по двум причинам:
- После заливки жидкости в системе отопления находится воздух. Он будет постепенно стравливаться через автоматические воздухоотводчики (должны присутствовать). Уменьшение давление при этом должно компенсироваться подливкой нового теплоносителя.
- В системе отопления находится течь, теплоноситель уходит. Но может быть и утечка воздуха из замкнутого расширительного бака.
Не допускается делать автоматическую подпитку водой системы отопления при уменьшении давления. Если присутствует течь, то вода в системе будет постоянно обновляться, что приведет к значительному осадку и выходу всей системы из строя.
Как найти течь в системе отопления
Обычно течь теплоносителя возникает на стыках из-за некачественного монтажа. Достаточно внимательно осмотреть систему и обратить внимание на потеки и рыжие отметины (осадок из воды). Ремонт по «диагнозу».
Но иногда визуально обнаружить трудно. Тогда ищут на слух, — систему сливают и заполняют воздухом под давлением. Характерный свист укажет, где находится «дырочка».
Можно использовать и специальное оборудование — сканер избыточной влажности.
Нужно не забыть и о котле. Наличие течи в теплообменнике, через маленькие трещинки – не редкое явление. Обнаружить «на ходу» не получится – теплоноситель тут же испаряется и уходит вместе с газами. Проверяется при остановленном котле.
Не желательно узлы стыковок располагать в недоступных для осмотра и ремонт местах.
Ознакомьтесь, — Проблема монтажа полипропиленовых трубопроводов – как правильно паять трубы.
Как установить давление в системе отопления
Начальное давление в системе отопления устанавливается путем накачивания расширительного бака воздухом, при холодном теплоносителе.
Расширительный бак наполняется воздухом до создания давления в 1,3 – 1,5 атм.
Соответственно, при нагреве, если объем бака подобран правильно, давление может достигать – 2,0 атм.
Расширительный бак оснащен обычным воздушным золотником, как и на автомобиле, и может быть накачан автомобильным насосом или компрессором.
Мы рассмотрели основные вопросы, связанные с давлением в системе отопления для частного дома. Также рекомендуется ознакомиться Как работает гидроаккумулятор и расширительный бак
Давление в системе отопления - нормы, как повысить или снизить
Автор Монтажник На чтение 7 мин Просмотров 19.6к. Обновлено
Системы центрального отопления многоэтажных коммунальных зданий и индивидуальных жилых домов имеют не только существенные конструктивные различия, но разные физические характеристики используемого теплоносителя. При проектировании внутридомовых теплосетей основным расчетным критерием является давление в системе отопления, параметры которого оказывают существенное влияние на корректность функционирования всего обогрева.
В индивидуальных жилых домах для обогревания используются автономные системы, в состав которых входит различное оборудование, при самостоятельном заполнении контура тепловым носителем важно выдержать правильные параметры напора. Контроль и регулировка давления в заданных рамках при эксплуатации отопительной системы обеспечит долговечность ее работы, оптимизирует расход тепловых ресурсов, повысит КПД теплообменных приборов.
Рис. 1 Отопительное оборудование в доме – внешний вид
Содержание
- Какое нужно давление в системе отопления
- Классификация давлений
- Индивидуального дома
- Многоэтажных домов
- Как уменьшить и повысить давление
- Рекомендации по монтажу
Какое нужно давление в системе отопления
Чтобы тепловой носитель двигался по трубам, а котел мог работать, в любой отопительной системе необходимо поддержание определенного напора.
Основным прибором, которым контролируют давление теплоносителя в системе отопления, служит манометр, регулярная проверка его показаний сообщает потребителю весьма полезную информацию. К примеру, снижение давления сигнализирует об утечке (нарушение герметичности трубопровода), обнаружить которую иным способом, кроме визуального, невозможно. Повышение показаний манометра может свидетельствовать о перегреве теплоносителя, засорении проходных каналов различного вида отложениями.
Чтобы исключить ошибочную реакцию на показании манометра, полезно знать значения рабочего (номинального), динамического (допустимые пределы отклонений от рабочего), статического и максимального давлений.
Рис. 2 Схема отопления частного жилого дома с радиаторными теплообменниками и подогреваемыми полами
Классификация давлений
Многие пользователи задают вопрос, зачем давление в системе отопления, ответом на который является следующие соображения.
Устанавливаемое в индивидуальных домах отопительное оборудование устроено таким образом, что котел включается при определенной величине давления, указанной в его паспортных данных, стандартным считается показатель не менее 0,5 бара. Поэтому поддержание данного напора — основная задача пользователя, хотя на практике для корректной работы всей системы требуется большая величина.
При эксплуатации отопительной системы пользователю приходится сталкиваться с определениями следующих типов давлений:
- Максимальное давление в системе отопления указывает на предельно допустимый порог, который нельзя превышать по причине поломки оборудования, прорыва трубопровода, повреждения котла.
- Рабочее давление в системе отопления частного дома или номинальное — указывает значение, при котором она функционирует в течение всего отопительного периода.
- Опрессовочное — давление, которым проверяют трубопровод отопления после его монтажа или периодически в процессе эксплуатации, согласно нормативам, оптимальной считается величина в 1,5 раза превосходящая рабочее.
- Статическое давление в системе отопления соответствует значению при неработающем котле, отключенном циркуляционном насосе и холодном тепловом носителе.
Данная величина соответствует измеренным манометром показаниям после заполнения контура водой.
- Динамическое — равно величине колебаний давления при эксплуатации системы, зависит от температуры нагревания теплоносителя, режима работы циркуляционного электронасоса (переключения скоростей вращения вала).
Рис. 3 Основные узлы замкнутой системы
Индивидуального дома
Все системы обогрева частных домов условно можно разделить на открытого (гравитационные) и закрытого типа. В гравитационных расширительная емкость, требующаяся для их нормального функционирования, расположена в высшей точке трубопровода. При этом давление в трубах отопления создается за счет водного столба, высота которого измеряется от нижней точки обратки до поверхности воды в накопительном баке. Напор в отопительной системе открытого типа соответствует высоте водяного столба в метрах (при переводе в общепринятые единицы 10 метров приравнивают к одному бару или одной атмосфере).
Так как отопительная система с открытым контуром может эффективно работать при этажности домов не выше трех, расстояние от подвала, где обычно находится котел, до бака на чердаке в среднем равно 10 м, и общепринятое давление в системе отопления открытого типа считают равным 1 бару.
В системах закрытого типа герметичный мембранный бачок устанавливают в любом удобном месте (обычно недалеко от котла) и тепловой носитель не контактирует с атмосферным воздухом. В линии движение теплоносителя осуществляется при помощи циркуляционного электронасоса — это позволяет отапливать многоэтажки и использовать помимо радиаторных контуры теплых полов.
Давление в закрытой системе отопления частного дома принято удерживать в диапазоне 1 — 1,5 бара (показатель увеличивается при большой длине отопительной магистрали).
Если в контуре закрытого типа работает один циркуляционный электронасос, проталкивающий рабочее тело по трубопроводу, то в многоконтурной системе с теплыми полами диапазон 1 — 1,5 бара недостаточен для ее нормального функционирования. Чтобы не превышать данные показатели, трубопровод теплых полов подключают к коллекторному узлу, имеющему дополнительный встроенный насос, отвечающий за поддержание нужного напора в половом нагревательном контуре.
Рис. 4 Схема с открытым расширительным баком
Многоэтажных домов
Жилец многоэтажного дома никак не может оказывать влияние на давление в центральной системе отопления, за поддержание которого отвечают коммунальщики. Однако в некоторых ситуациях (к примеру, при замене старых радиаторных теплообменников на новые или незаконной врезке) потребителю полезно знать, какое давление в системе отопления многоэтажного дома.
Как известно, показатель давления прямо связан с высотностью здания, если напор слишком низкий, прилагаемого кинетического усилия окажется недостаточно для подъема столба воды на большую высоту, и она перестанет двигаться по трубам. К тому же должен быть определенный запас для преодоления гидросопротивления трубопроводной магистрали и корректной работы сантехнических приборов, бытовой техники.
Общепринятый средний показатель давления в системе отопления многоэтажных домов составляет 6 бар (атмосфер), на обратке его величина ровна 4 — 4,5 бар.
Обычно коммунальные службы делают ощутимый напорный запас и рабочее давление в системе отопления многоквартирного дома в зависимости от высотности составляет:
- 5 бар для старых пятиэтажных домов;
- 6 — 7 бар для девятиэтажек;
- 10 бар для высотных жилых зданий до 16 этажей.
Рис. 5 Схемы разводки теплообменных радиаторов в многоэтажках
Как уменьшить и повысить давление
Установка манометра в систему отопления замкнутого типа позволяет контролировать по показаниям прибора ее состояние, в процессе эксплуатации возникают следующие неполадки:
1. Давление выше нормы, может быть вызвано нижеперечисленными причинами:
- Чрезмерное повышение температуры теплоносителя, в результате чего он расширяется и оказывает повышенное кинетическое (физическое) воздействие на контур.
- Забивание проходных каналов трубопровода, оборудования или их ошибочное перекрытие, при этом электронасос работает на условно закрытый вентиль, нагнетая избыточное давление в подающем трубопроводе.
- Включение циркуляционного насоса на максимальную скорость, если система не рассчитывалась на функционирование в таком режиме, или поломка насоса, приводящая к максимальным оборотам.
- Протечка крана, если наполнение отопительного контура водой производится из водопроводной магистрали.
- Завоздушивание теплообменных приборов, котла или трубопровода с образованием воздушной пробки на одном из его участков.
Рис. 6 Современный тепловой пункт многоэтажного дома – внешний вид
2. Низкое давление возникает по следующим причинам:
- Утечки в трубопроводе, сантехнической арматуре и котловом оборудовании.
- Повреждение эластичной мембраны компенсационного бачка или стравливание из него воздуха в результате нарушения герметичности ниппеля.
- Развоздушивание системы, в результате чего ее рабочий объем увеличивается, и количества теплоносителя оказывается недостаточно для ее функционирования с необходимыми рабочими параметрами.
- Поломка циркуляционного насоса или его функционирование на слишком низкой скорости.
- Недостаточно высокая температура теплового носителя.
Из вышеизложенного ясно, как создать давление в системе отопления с рабочими параметрами — для этого требуется лишь устранить неисправности, приводящие к его отклонению от номинальных показателей.
Рис. 7 Обвязка твердотопливного отопительного котла марки Траян
Рекомендации по монтажу
Чтобы провести все ремонтные или наладочные процедуры, система отопления под давлением должна быть правильно собрана, основные условия грамотного монтажа:
- Обязательное присутствие над котлом арматурных устройств группы безопасности, состоящей из манометра, автоматического воздухоотводчика и спускного клапана.
Указанные приборы требуются для настройки, развоздушивания и зашиты котла от избыточного давления.
- Наличие на всех радиаторных теплообменниках кранов Маевского, предназначенных для их развоздушивания, и терморегуляторов.
- Присутствие воздухоотводчика в высшей точке контура.
- Наличие байпаса в параллельной ветви с электронасосом, позволяющее производить его снятие с целью ремонта и проведения профилактических работ без слива теплоносителя.
- Установка циркуляционного электронасоса желательно с тремя скоростями — это позволяет оптимально отрегулировать нужную скорость движения теплового носителя.
- Также необходимы присутствие фильтров грубой очистки и периодические промывка контура. Это позволяет продлить срок службы всех узлов системы и позволит избежать многих неприятностей, связанных с забиванием каналов и фитингов сантехнической арматуры солевыми отложениями и прочей грязью.
Рис. 8 Группа безопасности котлового оборудования – пример монтажа и внешний вид
Поддерживать номинальное давление в системе отопления закрытого типа — одно из важных условий ее нормального функционирования, для контроля за показаниями в контуре имеется манометр. Любые отклонения от номинальных значений за пределы рабочего диапазона означают какие-либо неисправности, для их устранения существует ряд методов, как поднять давление в системе отопления или наоборот, снизить его показатели.
Клапаны заполнения гидравлической системы — создание надлежащего давления в системе — CHC California Hydronics
Клапаны заполнения гидравлической системы — установление надлежащего давления в системе
Автор: Пол Кэмпбелл, корпоративный тренер, CHC в качестве редукционных клапанов для гидравлической системы с замкнутым контуром? Если вам нужна бесшумная система отопления или охлаждения, исправно работающие насосы, бойлеры/чиллеры, добавляющие в систему тепло/охлаждение, и счастливые обитатели дома и/или здания… тогда вам стоит обратить внимание на это маленькое устройство в ваше механическое помещение, называемое заправочным клапаном или предохранительным клапаном.
Чтобы заполнить гидросистему, нам нужно знать высоту здания.
Несколько быстрых советов + Полезные правила:
- 1 psi = 2,31 фута
- 1 этаж = ~12 футов над уровнем моря
- Наполнительный клапан настроен на заводе на 12 фунтов на квадратный дюйм, что хорошо для двухэтажного жилого дома.
- В верхней части нашей системы требуется положительное давление 3-5 фунтов на квадратный дюйм, чтобы устранить воздушные карманы.
- Для бойлера и/или чиллера обычно требуется минимальное давление воды 12 фунтов на кв. дюйм.
Давайте рассмотрим небольшой пример. 5-этажное общежитие с котельной в цокольном этаже.
- 5 этажей x 12 футов/этаж = 60 футов высоты по вертикали.
- 60 футов / 2,31 = 26 фунтов на квадратный дюйм, необходимое для заполнения трубопровода.
- + 3-5 фунтов на квадратный дюйм минимальное давление, необходимое в верхней части системы.
- 26 фунтов на квадратный дюйм + 3-5 фунтов на квадратный дюйм потребует ~30 фунтов на квадратный дюйм давления в клапане заполнения в подвале.
Примечание. Если бы котел находился в верхней части системы, мы бы хотели, чтобы давление в клапане заполнения в подвале составляло 38 фунтов на квадратный дюйм (26 + 12).
Остальная часть истории:
В этом примере, что происходит, когда подрядчик устанавливает стандартный наполнительный клапан и забывает отрегулировать заводскую настройку выше 12 фунтов на квадратный дюйм?
· На верхних этажах (4-й и 5-й) оказывается МНОГО разочарованных студентов, которым ОЧЕНЬ холодно в середине зимы.
· После 10 лет жалоб колледж решил, что им нужен «новый» котел из-за бесконечных жалоб.
· К счастью, был привлечен продавец CHC, чтобы помочь оценить замену бойлера. Услышав разочарование владельца, они смогли определить неправильную настройку наливного клапана, из-за которой система была частично заполнена водой.
· Что еще хуже, системный насос также работал в обратном порядке в течение 10 лет.
Там, где важна защита от замерзания, мы используем блок подпитки гликолем… вместо наполнительного клапана. GMU заполнены предварительно смешанным гликолем, а реле давления активирует насос для автоматического + точного контроля минимального давления заполнения системы. У CHC есть несколько вариантов для вашей системы, и мы будем рады помочь с запросами о размерах и ценах.
Если мы можем помочь вам устранить неполадки в здании или жилом доме, которые не работают на пике своих возможностей, мы будем рады помочь. Один из первых вопросов, который мы должны задать: «Для чего предназначен ваш наполнительный клапан и/или GMU»? Если вы не знаете ответа, вы можете перечитать эту статью. Ха!
За последние 25 лет Пол занимался многими аспектами систем HVAC, от проектирования до устранения неполадок и технического обучения. Этот опыт, его сообразительность и чувство юмора делают его идеальным кандидатом в CHC для руководства нашей программой корпоративного обучения и в качестве преподавателя для наших клиентов.
Когда Пол не занимается отоплением, охлаждением и комплексными системными решениями, он любит проводить время со своей семьей и друзьями. Павла нигде не найти? Посмотрите за мчащейся лодкой, которая только что прошла мимо вас, да, это он разрезал трассу слалома на водных лыжах. Также известно, что он выпрыгивал из самолета или с 200-футового моста. Вы знаете, просто для пинков.
Поделиться этой статьей0001
Крис Эдмондсон
Хотите сделать владельцу здания или управляющему новым зданием БОЛЬШУЮ услугу?
Если вы инженер-механик, ответственный за проектирование гидравлической системы для нового здания, одна из самых любезных вещей, которые вы можете сделать для своего клиента, — включить в чертежи начальное давление заполнения системы. Одно это точно рассчитанное значение может помочь вашему клиенту избежать многих операционных проблем в будущем.
Что такое давление наполнения системы?
Часто называемое «холодным давлением заполнения», давление заполнения системы представляет собой давление, необходимое для заполнения гидравлической системы водой, при этом в верхней части системы остается достаточное давление для удаления воздуха.
Давление заполнения системы будет учитывать:
(1) высоту системы, которая представляет собой расстояние по вертикали от низа системы трубопроводов до самого высокого участка трубопровода в системе, и
(2) любое дополнительное давление в системе отопления, которая в редких случаях может потребоваться для предотвращения испарения воды в пар.
Давление наполнения должно быть достаточно высоким, чтобы заполнить систему водой, и при этом иметь достаточное давление для сброса воздуха. В некоторых случаях он также должен быть достаточно высоким во всех точках системы, чтобы предотвратить протечки в трубопроводе или кавитацию в насосе.
Как рассчитать давление наполнения системы
Расчет давления наполнения системы довольно прост. Допустим, у вас есть система высотой 30 футов. (Помните, что это высота системы , а не высота здания!) Поскольку мы знаем, что 2,31 фута высоты равны 1 фунту на квадратный дюйм, мы просто делим 30 футов на 2,31, чтобы определить статическое давление напора:
Таким образом, наше статическое давление составляет 13 фунтов на квадратный дюйм. Это заполнит нашу систему, но этого будет недостаточно для удовлетворения операционных потребностей системы, когда она начнет работать. Мы должны добавить некоторое дополнительное давление (обычно достаточно 4 фунтов на квадратный дюйм), чтобы убедиться, что в верхней части системы достаточно давления, чтобы открыть вентиляционное отверстие. Поскольку 13 фунтов на квадратный дюйм + 4 фунта на квадратный дюйм равняется 17 фунтам на квадратный дюйм, это давление, на которое должен быть установлен редукционный клапан при заполнении системы. Это значение, которое должно быть включено в планы.
Иногда требуется немного больше
4 фунта на кв. дюйм в верхней части системы обычно является достаточным избыточным давлением для работы большинства гидравлических систем. Однако для систем, предназначенных для работы при температуре выше 220°F, может потребоваться больше. Это связано с тем, что вода кипит при более низкой температуре, когда она находится под низким давлением. Таким образом, для предотвращения испарения воды в пар в закрытой системе с более высокой температурой необходимо увеличить давление в системе. В ТАБЛИЦЕ 1 приведены сведения о минимальном давлении холодного наполнения в верхней части системы в зависимости от высоты системы и максимальной расчетной рабочей температуры.
Минимальный холодный напор в верхней части закрытой системы водяного отопления с низкой температурой (насосы выключены)
Обратите внимание, что для более должны быть настроены на более высокое давление. Кроме того, важно знать, каковы требования к чистому положительному напору на всасывании (NPSHR) для насоса.