Как поднять давление в системе отопления протерм

Открытые

В состав открытой системы отопления обязательно входит открытая расширительная емкость (бак). Местом ее монтажа выбирается самый высокий участок системы. Функционирует эта емкость, как расширительный бачок (компенсируя избыток расширяющегося теплоносителя при нагреве), воздухоотводчик и предохранительный клапан. Чтобы обеспечить отведение воздуха через расширительную емкость, бак розлив необходимо смонтировать под стабильным уклоном.

Показатель рабочего давления в отопительной системе на каждом из участков контура соответствует гидростатическому давлению водяного столба. Внизу столб ограничивает точка измерения, а вверху — уровень теплоносителя в расширительной емкости. Параметр избыточного давления 1-го метра водяного столба – 0,1 кгс/см2. Чтобы водяной столб поднялся на 10 м, показатель перепад давления должен соответствовать одной атмосфере.

Предотвращение аварий

Повышенное давление может повлечь непоправимые разрушения. Для защиты коммуникаций в закрытых системах обязательно устанавливают группы безопасности.

В состав группы входят:

• манометр;
• автоматический воздухоотводчик;
• предохранительный клапан.

Манометр служит для визуального контроля давления в системе.

Если выключается насос, но топливо продолжает гореть, может произойти взрыв твердотопливного котла

При выделении воздуха из теплоносителя срабатывает воздухоотводчик. Он устроен таким образом, что пропускает только газы, вода из труб не вытечет.

Для индивидуальных домов выбирают предохранительный клапан, настроенный на срабатывание при 3 Атм. При дальнейшем возрастании теплоноситель выльется из патрубка. Излишки по шлангу попадают в канализацию или могут собираться в специальную ёмкость. Аналогичный клапан установлен в современных газовых и электрических котлах.

Группу безопасности обязательно устанавливают в системах с твердотопливными котлами или энергонезависимыми газовыми бойлерами.

При отключении электричества перестаёт работать циркуляционный насос, при этом топливо продолжает сгорать. Теплоноситель, оставаясь в теплообменнике котла, нагревается, закипает. Давление повышается до критических значений, происходит взрыв с разрушением котлового оборудования.

Группу безопасности устанавливают на трубы подачи при выходе из котла, а не на обратке, которая не нагревается выше 50–60 оС.

Закрытые

Для регулировки давления внутри закрытой системе отопления фиксированного объема используется:

• Подкачка воды
  . Чтобы этого добиться, проводят коммутацию отопительного контура с системой холодного водоснабжения посредством перемычки. С помощью крана можно решить задачу, как создать давление в системе отопления частного дома, а также заполнить опорожненный перед проведением ремонтных мероприятий контур.
• Мембранная расширительная емкость
  . Под мембранным баком понимается емкость из стали, состоящая из двух половин. Для разделения используется эластичная резиновая мембрана. Рабочее состояние характеризуется наличием в одной из половин воздуха с избыточным давлением (его еще называют давлением зарядки). В другой половине бака находится теплоноситель. Задача бака такая же, как и в открытой системе: компенсация давления воды в котле отопления при ее нагревании. Воздух отличается от жидкости тем, что его легко сжимать, из-за чего скорость роста давления в контуре на порядок ниже.

Наряду с основной функцией, при помощи емкости удается сглаживать перепады давления внутри закрытого контура. Имеются в виду гидроудары, которые провоцирует внезапная остановка циркуляции. Что касается показателей рабочего давления, то во время отключения котла оно соответствует указанному в инструкции заводскому давлению зарядки бака (1,5 кгс/см2). Верхняя допустимая точка — 2,5 кгс/см2.Предохранительный клапан принято настраивать на срабатывание по достижению 2,5 атм.

Немного теории

Чтобы хорошо понимать, что такое рабочее давление в системе отопления частного дома или многоэтажки и из чего оно складывается, приведем немного теоретической информации. Итак, рабочее (полное) давление – это сумма:

• статического (манометрического) давления теплоносителя;
• динамического напора, вызывающего его движение.

К статическому относится давление водного столба и расширения воды в результате ее нагревания. Если систему отопления с высшей точкой на уровне 5 м заполнить теплоносителем, то в низшей точке возникнет давление, равное 0.5 Бар (5 м водного столба). Как правило, внизу располагается тепловое оборудование, то есть, котел, чья водяная рубашка принимает на себя эту нагрузку. Исключение — давление воды в системе отопления многоквартирного дома с котельной, расположенной на крыше, тут наибольшую нагрузку несет самая нижняя часть трубопроводной сети.

Теперь нагреем теплоноситель, находящийся в состоянии покоя. В зависимости от температуры нагрева объем воды станет увеличиваться в соответствии с таблицей:

Когда система отопления открытая, то часть жидкости свободно перетечет в атмосферный расширительный бак и прироста давления в сети не будет. При закрытой схеме мембранная емкость тоже примет часть теплоносителя, но давление в трубах при этом вырастет. Самое высокое давление возникнет, если в сети задействовать циркуляционный насос, тогда к статическому прибавится динамический напор, развиваемый агрегатом. Энергия этого напора расходуется на принуждение воды к циркуляции и преодоления трения о стенки труб и местных сопротивлений.

Важно. Для настройки и контроля измерение давления всегда производится в самой нижней точке, возле котла, где оно самое высокое. Именно с этой целью в помещении котельной устанавливают манометры.

Центральное отопление

В частном секторе не всегда применяется автономное отопление. К примеру, в районах с суровыми климатическими условиями тепло для домов подается посредством отводов от теплотрассы. Чтобы регулировать теплоотдачу, вход в жилище оснащается автономным водоструйным элеватором, в основе работы которого лежит рециркуляция части теплоносителя.

Рабочее давление в таких случаях имеет схожие параметры с многоквартирными домами:

• На подающей трубе: 5-7 кгс/см2.
• На обратной трубе: 3-4 кгс/см2.
• После прохождения элеватора: на 0,1- 0,2 кгс/см2 больше, чем в обратке.

Повышение давления из-за расширительного бака

Причины повышения давления в контуре отопления из-за проблем с расширительным бачком:

1. Маленький объем расширительного бака. Вода при нагревании до 85-90 °C прибавляет в объеме около 4%. Если выбран маленький бак, то теплоноситель при нагревании расширяется и заполняет емкость. Происходит полный сброс воздуха через клапан. При дальнейшем нагревании, бак уже не может компенсировать тепловое увеличение объема воды, в результате – в системе поднимается давление. Объем расширительного бака должен быть не менее 10% от общего объема теплоносителя в контуре, если установлен газовый котел, и не менее 20%, если котел твердотопливный. Объем бака может приниматься приблизительно — по мощности котла: на 1 кВт приходится примерно 15 л воды. Но лучше рассчитать объем отдельно взятого контура (по поверхностям нагрева);
2. Повреждение резиновой мембраны бака. В этом случае вода полностью заполнит емкость, и манометр покажет падение напора в системе. Но, если открыть подпиточный клапан и добавить воду, то при нагревании теплоносителя давление в контуре отопления станет значительно выше рабочего. Для решения проблемы потребуется замена бака, если мембрана диафрагменного типа, или замена мембраны, если она баллонного типа;
3. Слишком высокое или слишком низкое давление в расширительном баке. Неполадки в работе расширительного бака являются одной из основных причин повышения давления в закрытой системе. Проверить давление и подкачать его при необходимости можно обыкновенным автомобильным насосом. Перед проверкой нужно слить воду из системы отопления — стрелка манометра системы должна быть на нулевой отметке. Если на трубопроводе воды к расширительному баку стоит запорная арматура и дренажный слив, то достаточно слить воду только с бака. Затем через ниппель, который находится со стороны противоположной подводу воды, спускается воздух. Если котел работает при давлении 2 бара, то манометр на насосе должен показать 1,6 бар. Нужно открыть запорный клапан по воде и через подпиточный кран добавить объем воды, слитый с расширительного бака. Этот способ регулировки работает как для баков с нижним, так и с верхним подводом воды;
4. Бак стоит сразу после циркуляционного насоса. Это приводит к тому, что давление резко повышается, и практически сразу же происходит его сброс, при этом наблюдаются скачки давления. Такая ситуация может провоцировать гидравлические удары в контуре. Для решения этой проблемы в закрытом контуре отопления расширительный бачок устанавливается на трубу обратки — в зоне ламинарного течения с минимальной температурой теплоносителя. Насос врезается в обратку после бака, перед котлом.

Ограничения

Все современные трубы и радиаторы отопления имеют заявленное рабочее давление в котле отопления от 6 атм. То, из-за чего параметры автономного отопления не поднимают хотя бы до 5 бар, имеет свои объяснения.

Причины, на что влияет давление в системе отопления:

1. Если поднять давление в контуре, это не принесет никаких дивидендов. Высоту водяного столба используют только при заполнении пустой системы. Несложный подсчет показывает, что если избыточное давление будет иметь показатель 1,5 атм., это спровоцирует поднятие воды на 15 м. Учитывая законодательные ограничения по высоте частных построек (три этажа), этого более чем достаточно.
2. Непредвиденные ситуации (гидроудары или скачки давления из-за поломки предохранительного клапана). Запас прочности батарей и труб в подобных ситуациях позволяет избежать серьезных аварий.
3. Нужно понимать, что указанная производителем прочность и срок службы труб не всегда соответствует действительности. В первую очередь имеются в виду популярные в частном строительстве изделия из пластика. В режиме повышенной температуры наблюдается уменьшение заявленных характеристик.

Только комнатная температура позволяет полипропиленовым трубам PN25 точно подтвердить заявленные 25 атм. и срок службы в 50 лет. Если повысить температуру до 90 градусов, скачок рабочего давления в закрытой системе отопления до 7-9 атм. может послужить причиной разрушения трубопровода. Это не всегда приводит к серьезным протечкам, однако этот момент следует обязательно учесть.

Давление в системе многоэтажного дома

Системы в зданиях повышенной этажности характеризуются высоким статическим давлением теплоносителя. Оно возрастает вместе с высотой дома, так как выше становится столб воды в трубах. Соответственно, для его преодоления используются мощные насосы с сухим ротором. Например, давление в отопительной системе многоэтажного дома, чья схема показана ниже, должно составлять не менее 5 Бар.

На преодоление подъема потребуется порядка 3 Бар и на трение с местными сопротивлениями – еще около 2 Бар с запасом. На манометрах, устанавливаемых в подвальных тепловых пунктах высотных зданий, можно увидеть значения от 4 до 7 Бар. Вообще, в системе центрального отопления, а точнее, в подающей магистрали, нередко поддерживается давление 12—15 Бар. Все зависит от протяженности трассы до ближайшей ТЭЦ.

Вывод. При централизованном теплоснабжении в условиях квартиры измерять, а тем более пытаться снизить максимальное давление в системе – бессмысленно. Даже если снять показания манометра в тепловом пункте, то это ничего не даст, в квартирах на разной высоте они все равно будут различаться. Все, что может волновать хозяина квартиры – это эффективность работы и срок службы радиаторов. В многоэтажках лучше не ставить чугунные батареи, они могут выдержать лишь около 6 Бар.

Увеличение давления

Причины самопроизвольного повышения давления в отопительном контуре, приводящие к срабатыванию предохранительного клапана, могут быть следующими:

• Поломка вентиля на перемычке с системой холодного водоснабжения. Винтовые вентили и пробковые краны имеют одну общую проблему — они не способны обеспечить абсолютную герметичность при плотном закрывании. Пропуски обычно происходят по причине износа прокладок винтового вентиля или попавшей между ней и седлом окалины. Это может спровоцировать также царапина на корпусе и пробке крана. При превышении давления в закрытой системе отопления на холодную (это происходит очень часто), происходит постепенное просачивание воды в контур. Она в дальнейшем отводится в дренаж посредством предохранительного клапана.
• Не хватает объема расширительной емкости. Нагревание теплоносителя и последующее увеличение его объема не сможет полноценно компенсироваться из-за недостатка места в баке. Признаками этой проблемы является увеличение давления непосредственно при растопке или включении котла.

Чтобы устранить первую неисправность, лучше заменить вентиль современным шаровым краном. Для этого типа запорной арматуры характерна стабильная герметичность в закрытом положении и огромный ресурс службы. Частое обслуживание здесь также не понадобиться. Обычно оно сводится к подтягиванию гайки сальника под рукояткой после нескольких сотен циклов закрытия.

Для решения второй проблемы придется заменить расширительную емкость, выбрав более вместительный бак. Также существует вариант с оснащением контура дополнительным расширительным баком. Чтобы системы работала без сбоев, объем расширительной емкости должен составлять примерно 1/10 от общего количества теплоносителя.

Иногда случается так, что повышение давления провоцирует циркуляционный насос. Это характерно для участка розлива после крыльчатки, если трубопровод имеет высокое гидравлическое сопротивление. Обычная причина – заниженный диаметр. Паниковать в такой ситуации не нужно: эта проблема решается простой установкой группы безопасности (на достаточной дистанции от помпы). Замена розлива на трубу большего диаметра оправдана только при наличии большой разницы температур между первыми от котла и последними по направлению циркуляции теплоносителя радиаторами.

Давление в закрытой системе отопления

Циркуляционный насос создает на расположенном за ним участке трубопровода повышенное давление, обеспечивая тем самым ряд преимуществ:

1. Максимальная длина контура становится фактически неограниченной (для контура с естественной циркуляцией – не более 30-ти м). Нужно только подобрать насос с достаточной мощностью и приборы с достаточной прочностью (в зоне с наивысшим давлением).
2. Можно использовать трубы меньшего диаметра.
3. Радиаторы можно подключить последовательно (однотрубная схема).
4. Если радиаторы подключены параллельно (двухтрубная схема), то с циркуляционным насосом распределение тепла в контуре будет более равномерным.
5. Поскольку теплоноситель движется быстрее, он не успевает сильно остывать, а значит котел работает в щадящем режиме.
6. Систему, оснащенную циркуляционным насосом, можно эксплуатировать в низкотемпературном режиме, что может потребоваться в период межсезонья. В термосифонной системе при таких условиях конвективный поток окажется недостаточно мощным, чтобы протолкнуть теплоноситель через все трубы и радиаторы.

Развиваемое циркуляционным насосом давление называется динамическим.

Закрытая система отопления

Очевидно, что оно должно соответствовать двум требованиям:

1. Быть не больше значения, указанного в инструкциях к котлу и другим приборам.
2. Иметь мощность, достаточную для преодоления гидравлического сопротивления отопительного контура, которое зависит от его продолжительности, конфигурации (однотрубная с последовательным подключением радиаторов или двухтрубная с параллельным), диаметров труб и скорости движения теплоносителя. Производить сложные расчеты, увязывающие все эти параметры, пользователю не нужно. Ему просто следует так отрегулировать мощность насоса, чтобы перепад температуры на подаче и обратке не был слишком большим – обычно 20 градусов.

В частных домах циркуляционные насосы обычно развивают такое давление, чтобы в сумме со статическим (которое никуда не девается) оно составляло 1,5 – 2,5 атм. По мере удаления от насоса динамическое давление, «съедаемое» гидравлическим сопротивлением контура, постепенно падает, оставаясь при этом достаточно высоким.

В таких условиях расширительный бак открытого типа пришлось бы поднимать слишком высоко – примерно на 10 м на каждую атмосферу, — иначе теплоноситель из него выплеснулся бы. Поэтому вместо открытого применяют герметичный мембранный расширительный бак с воздушной подушкой, а систему из-за этого называют закрытой.

В то время как в частных домах применяют узел подмеса, аналогичную функцию в централизованной системе выполняет элеваторный узел системы отопления. Принцип действия и схему подключения разберем в статье.

Перечень необходимых инструментов и порядок выполнения работ по монтажу системы отопления смотрите тут .

Снижение давления в отопительной системе частного дома

Уменьшение давления в холодной системе отопления (в промежутках между включением/включением котла), является нормальным явлением. Обычно после нагревания теплоносителя все параметры приходят в норму. Это происходит в любой закрытой системе. Негативными последствиями снижения давления является образование в контуре воздушных пробок, что затрудняет циркуляцию теплоносителя.

При стабильной температуре давление может падать по следующим причинам:

• Пропускает какое-то резьбовое или фитинговое соединение контура (обычно это случается на американке радиатора). На утечку обычно указывает лужа на полу. Для устранения нужно перемотать резьбу, подтянуть или поменять фитинг и уплотнительную прокладку.
• На теплообменнике в котле отопления появился свищ. Чтобы его обнаружить, проводится визуальный осмотр топки или вскрытого корпуса предварительно остановленного котла. Характер повреждения может предусматривать сварку или замену теплообменника.
• Порвалась мембрана расширительной емкости, или на ней появились трещины. Если мембранный бак установлен правильно (подводка должна смотреть вверх), будет происходить вытеснение воздуха внутрь системы, с последующим стравливанием через автоматический воздухоотводчик. При заполнении теплоносителем большего объема давление обязательно упадет. Нужно заменить мембрану или емкость.
• Пропускает золотник на бачке, через который емкость накачивается воздухом. Обычно требуется поменять ниппельную трубку или весь золотник.
• Травит воздухоотводчик. В системах могут использоваться автоматические приборы, или краны Маевского. При наличии воздушных пробок вода наружу может и не вытекать. Обнаруживается такой пропуск чаще на слух: на него указывает негромкое шипение воздуха. Также есть вариант с поочередной заменой воздушников.
• Протекает уплотнитель между секциями радиатора. На протечку указывает ржавый след на батарее. Чтобы самостоятельно решить проблему, потребуется радиаторный ключ и два новых уплотнителя. Батарею нужно раскрутить на проблемном участке, поставить новые прокладки и стянуть заново.

Для решения задачи, как повысить давление в системе отопления после завершения ремонтных мероприятий, открывают кран на перемычке с ХВС и заполняют контур. Для контроля процесса используется манометр.

Закрытые системы

Это системы, в которых жидкость не контактирует с воздухом вне системы. Имеют насос для принудительной циркуляции воды и расширительный бачок с мембраной. Более подробно о системе отопления с насосной циркуляцией мы уже писали здесь. Бачок представляет собой герметичную ёмкость, которая внутри разделяется на две части резиновой мембраной. В нижней его части находится теплоноситель, а в верхней – воздух под давлением в полторы атмосферы. Он давит на мембрану, в результате чего в системе устанавливается постоянное давление в 1,5 атм. Расскажем, как заполнить закрытую систему отопления без ошибок. Лучше, чтобы работу выполняли два человека. Один будет заливать воду, а второй – следить за спуском воздуха из труб. Но если такой возможности нет, можно просто включить воду под небольшим напором. Трубы в этой системе имеют небольшой уклон вверх от котла, до верхней точки. В этой точке устанавливают клапан, через который выводится воздух.
Перед тем, как заполнить водой закрытую систему отопления, клапан следует открыть и подставить под него таз.

Далее трубы должны иметь небольшой уклон вниз, до нижней точки. В этом месте устанавливают кран для удаления воды из системы. Здесь же есть патрубок для закачки в неё воды (обычно располагается чуть ниже котла). Он оснащён обратным клапаном, который позволяет воде поступать внутрь, но препятствует её вытеканию наружу. Если к патрубку подведена водопроводная труба с краном, следует просто его открыть. Если такой подводки нет, подойдёт другой способ, как заполнить систему отопления: с помощью гибкого шланга. Его нужно подсоединить к водопроводной системе (например, к обычному крану в кухне) и к патрубку. Давление в системе водоснабжения должно быть чуть больше давления отопительной системы. Когда трубы и радиаторы отопления заполнятся теплоносителем, а из клапана в верхней части системы начнёт стекать вода, его стоит перекрыть. Затем нужно спустить воздух из батарей (кранами Маевского). Воду перекрывают, когда после полного спуска воздуха её давление на манометре, встроенном в котёл, достигнет полутора атмосфер (или больше, если паспортом котла предусматривается большее давление в системе). В двухконтурных котлах имеется в наличии модуль подпитки водой отопительной системы. Он содержит кран для закачки воды. Поэтому не будет проблем с тем, как заполнить систему отопления двухконтурного котла, ибо сделать это легко. Достаточно открыть кран (внизу котла). Через него произойдёт заполнение водой системы отопления дома. Хотя современные котлы и оборудованы системами автоматического сброса воздуха, они не устраняют весь воздух из системы. Поэтому установка клапана в верхней её точке обязательна.

При запуске газового котла проделывают ещё одну важную процедуру. Снимают с котла лицевую крышку, находят цилиндрический циркуляционный насос подкачки, у которого посредине есть съёмная крышка. Включают котёл, устанавливают на нём рабочую температуру. В насосе начинается бульканье из-за наличия воздуха. Его нужно устранить. Для этого слегка (не полностью) откручивают крышку с помощью отвёртки, пока изнутри не начнёт прокапывать вода. Как только это случилось, закручивают её назад. Ждут 2-3 минуты и повторяют процедуру ещё пару раз. Когда работа прибора станет тихой, включится электроподжиг. Котёл начнёт подавать тепло в рабочем режиме. Ещё раз смотрят на давление в системе, и если надо, ненадолго открывают кран подпитки.

На этом завершается заполнение водой закрытой системы отопления, и остаётся произвести её дополнительную отладку. Она заключается в том, что с помощью регулирующих клапанов на патрубках радиаторов можно немного прикрутить подачу тепла на батареи, которые расположены недалеко от котла, и увеличить его подачу на дальние радиаторы. Теперь не возникнет заминки с тем, как правильно заполнить закрытую систему отопления водой, и можно сделать эту работу самостоятельно быстро и качественно.

Какие показатели считаются нормальными?

Норматив для автономных систем частных домов – 1,5-2 атмосферы. Более этого уже критичный показатель. Давление в системе отопления в 3 атмосферы приведет к аварии: отопительная конструкция может разгерметизироваться, оборудование выйдет из строя.

Многоэтажные строения в нашей стране обогреваются по закрытой схеме и принудительной подаче энергоносителя. Если условия эксплуатации системы идеальны, то давление в ней около 8-9 атмосфер. Но в старых слабых домах могут быть потери давления, что приводит к его снижению до 5 атмосфер.

Расширительные баки поддерживают напор, не позволяют ему сильно увеличиваться. Их работа начинается при давлении в 2 атмосферы.

Баки отбирают излишки жидкости из трубопровода, за счет этого нормализуется давление. Если объема этих емкостей не хватает, то оно поднимается до 3 атмосфер. Для снижения этого критичного порога используются специальные клапаны.

В многоэтажном доме устанавливают регуляторы давления на нижних уровнях и насосное оборудование на верхних (для увеличения напора).