Для чего нужен перепад давления в системе отопления
Функционирование любой системы отопления требует определенных показателей температуры и напора теплоносителя, которые вычисляются еще при проектировании. Но иногда при эксплуатации возникает перепад давления в системе отопления – наблюдается отклонение в меньшую или большую сторону. Эту проблему необходимо решать не только для сохранения эффективности отопления, но и в целях безопасности.
Рабочее давление в отопительных системах
Показатель должен быть равен сумме двух давлений:
Следует учитывать, что максимальное рабочее давление системы отопления определяется по характеристикам ее элементов. Например, при использовании радиаторов из чугуна оно не должно быть больше 0,6 МПа.
Показатель рабочего напора составляет:
Контролирование перепадов давления
Чаще всего для измерения напора применяются деформационные манометры с трубкой Бурдона. При определении небольшого давления может использоваться и их разновидность – диафрагменные приборы. После гидроударов подобные модели следует поверять, поскольку при последующих измерениях они могут показывать завышенные значения.
В тех системах, в которых предусмотрены автоматический контроль и регулировка давления, дополнительно применяются разные типы датчиков (например, электроконтактные).
Размещение манометров (точек врезки) определяется нормативами.
Данные приборы должны устанавливаться на самых важных участках системы:
Значение перепада давления для системы отопления
Для нормального функционирования теплоснабжения нужен определенный перепад давлений (разность значений на подаче и обратке теплоносителя). Обычно потери давления в системе отопления составляют 0,1-0,2 МПа.
Когда данный показатель меньше, то это является сигналом о нарушении движения воды по трубопроводам, что сопровождается неэффективностью обогрева (теплоноситель проходит по радиаторам, не нагревая их до требуемого значения). При превышении показателя перепада более чем на 0,2 МПа начинается «застой» системы, возникающий в результате завоздушивания.
Резкое изменение напора не самым лучшим образом сказывается на функционировании отдельных элементов конструкции отопления, нередко являясь причиной их поломок.
Регулирование давления и обеспечение стабильности
Для оптимальной работы системы отопления и создания требуемого давления необходимо, в первую очередь, правильно выполнить ее проектирование, уделить внимание гидравлическим расчетам (прочитайте также: «Расчет нагрузок на отопление по укрупненным показателям»).
Также немалое значение имеет и монтаж трубопроводов и магистралей:
Кроме того, известно, что теплоноситель при повышении температуры увеличивается в объеме, соответственно, поднимается давление в системе отопления. К примеру, при 20 градусах оно повышается на 0,13 МПа, а при 70 градусах – на 0,19 МПа. Поэтому для регулирования напора можно просто изменить уровень нагрева воды.
Чтобы увеличить напор теплоносителя, а это важно для обеспечения теплом многоэтажных домов, необходимо использовать циркуляционные насосы.
Для автоматического регулирования рабочего давления и перепада в небольших зданиях используются расширительные баки (обычно мембранного типа). Они начинают функционировать в том случае, если давление в системе поднимается до 0,2 МПа. Эти устройства убирают излишек горячей воды, что в результате способствует поддержанию напора на требуемом уровне.
Расширительный бак может устанавливаться в любой части контура. Его объем примерно равен 10% от общего литража системы. Тем не менее, специалисты советуют устанавливать его на прямой трубе обратки перед циркуляционным насосом, если он присутствует.
В схемах предусматривается использование предохранительного клапана, который выводит из системы избыток теплоносителя – это нужно для предотвращения ситуации, в которой емкости бака не хватает для того, чтобы остановить рост давления.
В сложных и больших отопительных конструкциях, которые часто встречаются в многоэтажных зданиях, для поддержания требуемого давления используются регуляторы. Они препятствуют завоздушиванию даже при резких скачках напора в магистралях и шумообразованию на регулирующих клапанах. Их устанавливают на перемычке между подающим и обратным трубопроводом, или же на байпасной линии насоса.
Падение давления
В том случае, если давление остается стабильным, снижение напора может быть связано с неисправностью отопительного оборудования или насоса. Кратковременное падение давления иногда происходит из-за особенностей работы регулятора, который периодически выпускает из подачи в обратку часть воды. Если радиаторы нагреваются до требуемой температуры, причем равномерно, то перепад давления произошел именно из-за регулятора.
Также причинами снижения давления могут быть:
Повышение давления
Если превышено максимальное давление в системе отопления, то причиной этого является замедление или остановка движения воды в отопительном контуре.
К этому могут привести:
Нестабильное давление особенно часто встречается в недавно запущенных системах отопления, что связано с удалением воздуха. Это считается нормальным, если после доведения объема воды и давления до рабочих показателей в течение нескольких недель не наблюдаются отклонения.
В ином случае, вероятнее всего, нестабильность давления связана с неправильными гидравлическими расчетами, в том числе – и недостаточным объемом расширительного бака. Именно поэтому при монтаже отопительной системы важно правильно выполнить все вычисления – в дальнейшем это избавит от различных проблем с ее функционированием.
Функционирование любой системы отопления требует определенных показателей температуры и напора теплоносителя, которые вычисляются еще при проектировании. Но иногда при эксплуатации возникает перепад давления в системе отопления – наблюдается отклонение в меньшую или большую сторону. Эту проблему необходимо решать не только для сохранения эффективности отопления, но и в целях безопасности.
Рабочее давление в отопительных системах
Показатель должен быть равен сумме двух давлений:
Следует учитывать, что максимальное рабочее давление системы отопления определяется по характеристикам ее элементов. Например, при использовании радиаторов из чугуна оно не должно быть больше 0,6 МПа.
Показатель рабочего напора составляет:
Контролирование перепадов давления
Чаще всего для измерения напора применяются деформационные манометры с трубкой Бурдона. При определении небольшого давления может использоваться и их разновидность – диафрагменные приборы. После гидроударов подобные модели следует поверять, поскольку при последующих измерениях они могут показывать завышенные значения.
В тех системах, в которых предусмотрены автоматический контроль и регулировка давления, дополнительно применяются разные типы датчиков (например, электроконтактные).
Размещение манометров (точек врезки) определяется нормативами.
Данные приборы должны устанавливаться на самых важных участках системы:
Значение перепада давления для системы отопления
Для нормального функционирования теплоснабжения нужен определенный перепад давлений (разность значений на подаче и обратке теплоносителя). Обычно потери давления в системе отопления составляют 0,1-0,2 МПа.
Когда данный показатель меньше, то это является сигналом о нарушении движения воды по трубопроводам, что сопровождается неэффективностью обогрева (теплоноситель проходит по радиаторам, не нагревая их до требуемого значения). При превышении показателя перепада более чем на 0,2 МПа начинается «застой» системы, возникающий в результате завоздушивания.
Резкое изменение напора не самым лучшим образом сказывается на функционировании отдельных элементов конструкции отопления, нередко являясь причиной их поломок.
Регулирование давления и обеспечение стабильности
Для оптимальной работы системы отопления и создания требуемого давления необходимо, в первую очередь, правильно выполнить ее проектирование, уделить внимание гидравлическим расчетам (прочитайте также: «Расчет нагрузок на отопление по укрупненным показателям»).
Также немалое значение имеет и монтаж трубопроводов и магистралей:
Кроме того, известно, что теплоноситель при повышении температуры увеличивается в объеме, соответственно, поднимается давление в системе отопления. К примеру, при 20 градусах оно повышается на 0,13 МПа, а при 70 градусах – на 0,19 МПа. Поэтому для регулирования напора можно просто изменить уровень нагрева воды.
Чтобы увеличить напор теплоносителя, а это важно для обеспечения теплом многоэтажных домов, необходимо использовать циркуляционные насосы.
Для автоматического регулирования рабочего давления и перепада в небольших зданиях используются расширительные баки (обычно мембранного типа). Они начинают функционировать в том случае, если давление в системе поднимается до 0,2 МПа. Эти устройства убирают излишек горячей воды, что в результате способствует поддержанию напора на требуемом уровне.
Расширительный бак может устанавливаться в любой части контура. Его объем примерно равен 10% от общего литража системы. Тем не менее, специалисты советуют устанавливать его на прямой трубе обратки перед циркуляционным насосом, если он присутствует.
В схемах предусматривается использование предохранительного клапана, который выводит из системы избыток теплоносителя – это нужно для предотвращения ситуации, в которой емкости бака не хватает для того, чтобы остановить рост давления.
В сложных и больших отопительных конструкциях, которые часто встречаются в многоэтажных зданиях, для поддержания требуемого давления используются регуляторы. Они препятствуют завоздушиванию даже при резких скачках напора в магистралях и шумообразованию на регулирующих клапанах. Их устанавливают на перемычке между подающим и обратным трубопроводом, или же на байпасной линии насоса.
Падение давления
В том случае, если давление остается стабильным, снижение напора может быть связано с неисправностью отопительного оборудования или насоса. Кратковременное падение давления иногда происходит из-за особенностей работы регулятора, который периодически выпускает из подачи в обратку часть воды. Если радиаторы нагреваются до требуемой температуры, причем равномерно, то перепад давления произошел именно из-за регулятора.
Также причинами снижения давления могут быть:
Повышение давления
Если превышено максимальное давление в системе отопления, то причиной этого является замедление или остановка движения воды в отопительном контуре.
К этому могут привести:
Нестабильное давление особенно часто встречается в недавно запущенных системах отопления, что связано с удалением воздуха. Это считается нормальным, если после доведения объема воды и давления до рабочих показателей в течение нескольких недель не наблюдаются отклонения.
В ином случае, вероятнее всего, нестабильность давления связана с неправильными гидравлическими расчетами, в том числе – и недостаточным объемом расширительного бака. Именно поэтому при монтаже отопительной системы важно правильно выполнить все вычисления – в дальнейшем это избавит от различных проблем с ее функционированием.
Эти показатели всегда должны быть в норме! Давление в системе отопления в частном доме
Владельцам частных домов приходится лично следить за работой отопления своего жилища. Важнейший показатель, нуждающийся в контроле – это давление внутри системы отопления.
От него зависит работоспособность и длительность службы всей теплосети дома.
Как образуется давление в системе отопления частного дома
Существует три единицы измерения давления:
Пока в систему не залита вода либо другой энергоноситель, давление в ней соответствует обычному атмосферному. А поскольку 1 Бар содержит в себе 0,9869 атмосферы (то есть почти целую атмосферу), считается, что давление в незаполненной сети = 1 Бар.
Как только в систему попадает теплоноситель, этот показатель меняется.
Общее давление внутри теплосети, которое учитывают датчики (манометры), состоит из суммы 2 видов давления:
Общее давление влияет на:
От параметров давления зависит эффективность работы контура в здании.
Его стабильность с оптимальным показателем в системе сокращает потери тепла и гарантирует доставку энергоносителя в отдалённые уголки дома практически с той же температурой, которую он получил при нагреве в котле.
Оптимальные показатели
Существуют общепризнанные среднестатистические нормы:
Внимание! Для проведения расчётов важно понять, какая из двух видов систем устанавливается.
Закрытая и открытая отопительные системы: в чём разница
Открытая — система отопления, в которой расширительный бак для избыточной жидкости взаимодействует с атмосферой.
Закрытая — герметичная система отопления. В ней расположен закрытый расширительный сосуд особой формы с мембраной внутри, которая делит его на 2 части. Одна из них заполнена воздухом, а вторая — подсоединена к контуру.
Фото 1. Схема закрытой отопительной системы с мембранным расширительным баком и циркуляционным насосом.
Расширительный сосуд вбирает избыточную воду, когда её объем увеличивается при нагревании. Когда вода остывает и уменьшается в объёме — сосуд восполняет недостаток в системе, предотвращая её разрыв при нагревании энергоносителя.
В открытой системе бак расширения обязательно устанавливают в самой высокой части контура и соединяют, с одной стороны с трубой-стояком, а с другой — с трубой-сливом. Сливная труба страхует бак расширения от переполнения.
В закрытой системе расширительный сосуд можно установить в любой части контура. При нагревании вода поступает в сосуд, а воздух во второй его половине сжимается. В процессе остывания воды давление снижается, а вода под напором сжатого воздуха или другого газа возвращается обратно в сеть.
Перепад давления в системе отопления: функции, значения, методы регулировки
За счет чего создается перепад давлений в системах отопления и водоснабжения? Для чего он нужен? Как регулировать перепад? В силу каких причин в системе отопления падает давление? В статье мы постараемся ответить на эти вопросы.
Тепловой узел дома. Его работа невозможна без разницы давлений между нитками теплотрассы.
Функции
Для начала выясним, зачем создается перепад. Его главная функция – обеспечение циркуляции теплоносителя. Вода всегда будет двигаться из точки с большим давлением в точку, где давление меньше. Чем больше перепад – чем больше скорость.
Полезно: ограничивающим фактором становится растущее с увеличением скорости потока гидравлическое сопротивление.
Кроме того, перепад искусственно создается между циркуляционными врезками горячего водоснабжения в одну нитку (подачу или обратку).
Циркуляция в данном случае выполняет две функции:
Наконец, перепад создается современными приборами учета расхода воды и тепла.
Как и для чего? Для ответа на этот вопрос нужно отослать читателя к закону Бернулли, согласно которому статическое давление потока обратно пропорционально скорости его движения.
Это дает нам возможность сконструировать прибор, регистрирующий расход воды без использования ненадежных крыльчаток:
Зная давления и диаметры, при помощи электроники можно рассчитывать в реальном времени скорость потока и расход воды; при использовании же термодатчиков на входе и выходе из контура отопления несложно вычислить количество оставшегося в системе отопления тепла. Заодно по разнице расхода на подающем и обратном трубопроводах рассчитывается потребление горячей воды.
Создание перепада
Как создается перепад давлений?
Элеватор
Главный элемент системы отопления многоквартирного дома – элеваторный узел. Его сердцем является сам элеватор – невзрачная чугунная трубка с тремя фланцами и соплом внутри.Прежде, чем объяснить принцип работы элеватора, стоит упомянуть одну из проблем центрального отопления.
Существует такое понятие, как температурный график – таблица зависимости температур трасс подачи и обратки от погодных условий. Приведем небольшую выдержку из него.
| Температура наружного воздуха, С | Подача, С | Обратка, С |
| +5 | 65 | 42,55 |
| 0 | 66,39 | 40,99 |
| -5 | 65,6 | 51,6 |
| -10 | 76,62 | 48,57 |
| -15 | 96,55 | 52,11 |
| -20 | 106,31 | 55,52 |
Отклонения от графика в большую и меньшую сторону одинаково нежелательны. В первом случае в квартирах будет холодно, во втором – резко растут затраты энергоносителя на ТЭЦ или котельной.
Открытое в морозы окно означает увеличение расходов для энергетиков.
При этом, как легко заметить, разброс между подачей и обратным трубопроводом достаточно велик. При циркуляции, достаточно медленной для такой дельты температур, температура отопительных приборов будет распределена неравномерно. Жители квартир, чьи батареи подключены к стоякам подачи, будут страдать от жары, а владельцы радиаторов на обратке – мерзнуть.
Элеватор обеспечивает частичную рециркуляцию теплоносителя из обратного трубопровода. Впрыскивая через сопло быструю струю горячей воды, он в полном соответствии с законом Бернулли создает быстрый поток с низким статическим давлением, который затягивает дополнительную массу воды через подсос.
Температура смеси заметно ниже, чем у подачи, и несколько выше, чем на обратном трубопроводе. Скорость циркуляции оказывается высокой, а разница температур между батареями – минимальной.
Схема работы элеватора.
Подпорная шайба
Это несложное приспособление представляет собой диск из стали толщиной не менее миллиметра с просверленным в нем отверстием. Оно ставится на фланец элеваторного узла между циркуляционными врезками. Шайбы ставятся и на подающем, и на обратном трубопроводе.
Важно: для нормальной работы элеваторного узла диаметр отверстий подпорных шайб должен быть больше диаметра сопла.
Обычно разница составляет 1-2 миллиметра.
Циркуляционный насос
В автономных системах отопления напор создается одним или несколькими (по числу независимых контуров) циркуляционными насосами. Наиболее распространенные устройства – с мокрым ротором – представляют собой конструкцию с общим валом для крыльчатки и ротора электромотора. Теплоноситель выполняет функции охлаждения и смазки подшипников.
Циркуляционный насос с мокрым ротором.
Значения
Каков перепад давлений между разными участками отопительной системы?
Справка: избыточное давление в одну атмосферу поднимает водяной столб на высоту 10 метров.
Этот насос создает напор в 3, 5 и 6 метров в зависимости от выбранного режима.
Регулировка
Как отрегулировать напор в элеваторном узле?
Подпорная шайба
Если быть точным, в случае подпорной шайбы требуется не регулировка напора, а периодическая замена шайбы на аналогичнуюиз-за абразивного износа тонкого стального листа в технической воде. Как своими руками заменить шайбу?
Инструкция, в общем, довольно проста:
Совет: в отсутствие паронита шайбы вырезаются из старой автомобильной камеры.
Не забудьте вырезать ушко, которое позволит завести шайбу в паз фланца.
Система отопления
Перепад между смесью и обраткой штатно регулируется только заменой, завариванием или рассверливанием сопла. Однако иногда возникает необходимость убрать перепад, не останавливая отопления (как правило, при серьезных отклонениях от температурного графика в пик холодов).
Это делается регулировкой входной задвижки на обратном трубопроводе; тем самым мы убираем перепад между прямой и обратной нитками и, соответственно, между смесью и обраткой.
Для регулировки используется нижняя задвижка под номером 1.
Давление в автономном контуре
Непосредственное значение слова “перепад” – изменение уровня, падение. В рамках статьи мы затронем и его. Итак, почему падает давление в системе отопления, если она представляет собой замкнутый контур?
Для начала вспомним: вода практически несжимаема.
Избыточное давление в контуре создается за счет двух факторов:
Устройство мембранного расширительного бачка.
С практической стороны это означает, что регистрируемое манометром падение давления в системе отопления обычно вызвано крайне незначительным изменением объема контура или уменьшением количества теплоносителя.
А вот возможный список того и другого:
Наконец, нельзя исключать и вполне реальные неисправности: незначительные течи по стыкам секций и швам сварки, травящий ниппель расширительного бака и микротрещины в теплообменнике котла.
На фото – межсекционная течь на чугунном радиаторе. Зачастую ее можно заметить лишь по следам ржавчины.
Заключение
Надеемся, что нам удалось ответить на накопившиеся у читателя вопросы. Прикрепленное к статье видео, как обычно, предложит его вниманию дополнительные тематические материалы. Успехов!
Оставить комментарий
Оставляя комментарий, Вы принимаете пользовательское соглашение