Как определить рабочее давление в системе отопления?

Рабочее давление в системе отопления: изучаем работу

Какое рабочее давление в системе отопления многоквартирного дома считается нормой? Каким возможно его большое значение? Какие конкретно параметры лучше выставить для автономной системы? Эта статья — о его влиянии и давлении на работу отопительных систем.

Определяющие факторы: мощность расширительного бачка, тип системы и другое

Давление в отопительной системе зависит от нескольких факторов:

1. Мощность оборудования. Статическое задаётся высотой многоэтажного дома или подъёмом расширительного бака. Динамическая составляющая в большей степени определяется мощностью циркуляционного насоса и в меньшей степени ― мощностью отопительного котла.

1. Тип системы: открытая или закрытая; однотрубная, двухтрубная или коллекторная; вертикальная или горизонтальная.
2. Размер труб и радиаторов. Определяет объём циркулирующего теплоносителя. Давление снижается при увеличении диаметра трубопровода. При использовании в магистрали труб разного диаметра, в месте их стыка появляется перепад.
3. Расположение квартиры. В идеале давление не зависит от расположения помещения. В реальности зависит от этажа и удаления от котла или врезки в стояк.

При обеспечении нужного давления в системе учитывают появление препятствий для движения теплоносителя в трубах и радиаторах. При длительной эксплуатации в них накапливается накипь, окислы и осадок. Это ведёт к уменьшению диаметра, а значит, к повышению сопротивления движению жидкости. Особенно заметно при повышенной жёсткости (минерализации) воды. Для устранения проблемы периодически проводят тщательную промывку всей отопительной конструкции. В регионах, где вода жёсткая, устанавливают очистные фильтры для горячей воды.

Нормирование рабочего давления в многоквартирных домах

Многоэтажные дома подключаются к центральному отоплению, где теплоноситель поступает от ТЭЦ, или к домовым котельным. В современных отопительных системах показатели поддерживается в соответствии с ГОСТ и СНиП 41-01-2003. Нормальное давление обеспечивает температуру в помещениях 20—22 °С при влажности 30—45%.

В зависимости от этажности здания установлены следующие нормы:

• в домах высотой до 5 этажей 2—4 атм;
• в зданиях до 10 этажей 4—7 атм;
• в сооружениях выше 10 этажей 8—12 атм.

Важно обеспечить равномерный обогрев квартир, расположенных на разных этажах.

Нормальным считается условие, когда разница между рабочими давлениями на первом и последнем этаже многоэтажного дома составляет не более 8—10%.

В периоды, когда отопление не нужно в системе поддерживаются минимальные показатели. Оно определяется по формуле 0,1(Нх3+5+3), где Н — количество этажей.

Кроме этажности здания, величина зависит от температуры входящего теплоносителя. Установлены минимальные значения: при 130 °С ― 1,7—1,9 атм., при 140 °С ― 2,6—2,8 атм. и при 150 °С ― 3,8 атм.

Внимание! Важную роль в эффективности отопления играет периодическая проверка рабочих показателей. Контролируют их в отопительный сезон и в межсезонье.

Во время эксплуатации контроль ведётся по манометрам, установленным на входе и выходе схемы отопления. На входе величина поступающего теплоносителя должна соответствовать установленным нормам.

Проверяют разницу давлений на входе и выходе. В норме перепад составляет 0,1—0,2 атм. Отсутствие перепада указывает на отсутствие движения воды на верхние этажи. Увеличение разницы свидетельствует о наличии утечек теплоносителя.

В тёплое время года отопительную систему проверяют с помощью опрессовок. Обычно тестирование обеспечивается холодной водой, прокачиваемой насосом. Разгерметизация системы фиксируется при падении показателей в течение 25—30 минут на величину свыше 0,07 МПа. Нормой считается падение на 0,02 МПа в течение 1,5—2 ч.

Фото 1. Процесс опрессовки системы отопления. Используется электрический насос, который подключен к радиатору.

Какое оптимальное давление должно быть в закрытой системе отопления

Выше рассмотрено отопление «многоэтажек», которое обеспечивается по закрытой схеме. При обустройстве закрытой системы в частных домах существуют нюансы. Обычно используют циркуляционные насосы, которые поддерживают нужные показатели. Главное условие их установки ― создаваемое давление не должно превышать показатели, на которые рассчитан отопительный котёл (указывается в инструкции на оборудование).

В то же время оно должно обеспечивать движение теплоносителя по всей системе, при этом разница температуры воды на выходе из котла и в точке возврата не должна превышать 25—30 °С.

Для частных, одноэтажных строений нормой считается давление в закрытой системе отопления в пределах 1,5—3 атм. Длина трубопровода при самотёке ограничивается 30 м, а при использовании насоса ограничение снимается.

Разновидности давление в отопительной системе

Существует несколько разновидностей напора в многоэтажных зданиях.

1. Статичное рабочее давление в системе отопления. Оно обозначает, с какой мощью воздействует теплоноситель под напором на отопительные приборы, расположенные на разной высоте.
2. Под максимальным давлением подразумевается показатель, при котором вся система работает нормально и никакие аварии произойти не могут.
3. Наконец, динамический напор возникает преимущественно из-за того, что жидкость перемещается по трубопроводу.

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

Минимальное давление

Из условия, когда перегретая вода в системе отопления не вскипает, принимается минимальное давление.

Определить его можно следующим образом:

К высоте дома (геодезической) добавляют запас приблизительно 5 м, чтобы избежать завоздушивания, плюс еще 3 м на сопротивление системы отопления внутри дома. Если на подаче давление недостаточное, то батареи на верхних этажах останутся непрогретыми.

Если взять 5-этажный дом, то на подаче минимальное давление должно иметь значение:

Проверка герметичности системы отопления

Для обеспечения эффективной и надежной работы системы обогрева, не только проверяют давление теплоносителя, но и тестируют оборудование на герметичность. Как это происходит, видно на фото. В результате можно проконтролировать наличие протечек и предотвратить поломку оборудования в самый ответственный момент.

Проверку герметичности осуществляют в два этапа:

• испытание с использованием холодной воды. Трубопроводы и батареи в многоэтажном здании наполняют теплоносителем, не нагревая его, и замеряют показатели давления. При этом его значение в течение первых 30 минут не может составить менее стандартных 0,06 МПа. Через 2 часа потери не могут быть более 0,02 МПа. При отсутствии порывов отопительная система многоэтажки дальше будет функционировать без проблем;
• испытание с применением горячего теплоносителя. Отопительную систему тестируют до начала отопительного периода. Воду подают под определенным сдавливанием, его значение должно быть наиболее высоким для оборудования.

Чтобы добиться оптимального значения давления в системе отопления расчет схемы ее обустройства лучше всего доверить специалистам-теплотехникам. Сотрудники таких фирм не только могут произвести соответствующие испытания, но еще и промоют все ее элементы.

Тестирование проводят перед началом запуска отопительного оборудования, иначе цена ошибки бывает слишком дорогостоящей, а, как известно, аварию устранить при минусовых температурах довольно сложно.

Но жильцы многоэтажных домов при желании могут установить такие измерительные приборы как манометры в подвале и в случае малейших отклонений давления от нормы сообщать об этом в соответствующие коммунальные службы. Если после всех предпринятых действий потребители по-прежнему недовольны температурой в квартире, возможно, им следует подумать над организацией альтернативного отопления.

Как правило, напор в трубопроводах отечественных многоэтажных зданий не превышает предельные нормы, но все же установка индивидуального манометра не будет лишней.

Давление в закрытой системе

Закрытая система — это система с мембранным расширительным баком в котельной, вместо открытого на крыше. Так же такие системы зачастую работают с помощью принудительной циркуляции.

В закрытой системе процесс нагрева, происходит быстрее чем в открытой, поэтому уровень давления больше, чем у открытой. За счёт этого используются более качественные трубы и радиаторы, что влечёт более дорогостоящую систему отопления.

Если в доме установлена закрытая система отопления, она требует большего внимания к себе при подготовке к зимнему периоду.

У закрытой системы теплоотдачи есть свои особенности. Чтобы отопление работало наиболее эффективно, в закрытой системе, желательно установить максимальное давление, допустимое техникой безопасности- это 2 БАРА. В среднем нормальным считается давление в 1-1,5 бара.

Когда давление указывает на уровень больше, чем 2, то следует выявить причину такой ситуации. Это может быть связано с перегревом системы, неправильно рассчитанном расширительном баке или с его неправильной работой.

Растет давление в системе отопления — выясняем причины

При эксплуатации систем отопления самая опасная ситуация это неконтролируемый рост давления. Он может вызвать прорыв системы и как следствие, порчу имущества и травмы. Жильцы многоэтажных домов ничего не могут поделать в таких случаях, да и возникают они крайне редко. В частном доме нужно быть внимательным и следить за исправностью оборудования. Причинами повышения давления в системе могут быть:

• остановка циркуляции теплоносителя, вызванная неисправностью регулятора или перекрытием задвижки;
• загрязнение фильтров;
• неконтролируемая подпитка;
• воздушная пробка;
• трещина в мембране расширительного бачка;
• ошибки при расчете.

Устранение этих неисправностей требует специальных знаний и умений. Поэтому для правильно проведенной работы лучше вызвать специалистов.

Что представляет собой рабочее давление

Давление в системе отопления влияет на эффективность обогрева помещения и работы отопительного оборудования. Только благодаря напору, горячая вода попадает в трубы и радиаторы частных домов и квартир многоэтажек, создавая уют и комфортное существование человеку.

Еще на проектном этапе специалисты теплотехники определяют нормы рабочего давления. Скорость потока воды определяет интенсивность отопительного процесса. В результате рабочий напор увеличивает коэффициент полезного действия, доставляя горячую жидкость в систему и значительно влияя на качество обогрева помещения в различных строениях.

Рассмотрим составляющие рабочего давления в отопительной системе:

• Статистическое, или манометрическое. Это процесс расширения жидкости в результате ее подогрева и высота водного столба. В открытой системе отопления часть жидкости свободно перетекает в расширительный бак, и давление при этом не поднимается. При индивидуальном отоплении в частном доме или квартире (закрытой системе), емкость котла не сможет принять весь объем расширившейся жидкости, по этой причине давление в трубах вырастает.
• Динамическое. При работе насоса к статистическому давлению добавляется развиваемая этим прибором динамика движения. Такой напор принуждает жидкость к интенсивному течению и создает трение воды о стенки труб в отопительной системе.
• Предельное рабочее давление. Это максимальная величина напора, которая может привести к поломке не только тепловой сети, но и самого газового прибора.

Обратите внимание! Измерение давления производится в нижней точке любого котла. Поэтому в них и устанавливают манометры, которые позволяют своевременно снимать показания давления для принятия соответственных мер безопасности.

Рост давления в системе отопления: причины и что делать?

Рост давления более опасен, чем его падение — в этом случае возможно повреждение отопительных приборов и возникновение аварий.

Причин для повышения может быть несколько:

• неисправные датчики — проконтролируйте их показания, возможно просто сбоят;
• где-то перекрыта запорная арматура — просто откройте краны, если это так;
• в контуре образовались воздушные пробки — решить можно с помощью установленных возхдухоотводчиков;
• засоры фильтров — прочистите или просто замените;
• в контур попадает лишняя жидкость — возможно протекает или неплотно закрыт кран подпитки, проверьте его.

Рост давления в отопительном контуре

Теперь вы знаете, как поднять давление в системе отопления, предварительно избавившись от причин падения. Далее мы будем разбираться с его повышением. Если оно постоянно скачет, значит, оборудование работает в неправильном режиме. Возможны и другие проблемы, которые будут рассмотрены в данном обзоре.

Иногда показатель давления скачет просто так – такое возникает при работе некоторых отопительных котлов с неисправными датчиками. Но рассчитывать на их некорректную работу всё-таки не стоит, так как бездействие может привести к повреждению отопительного оборудования. Чаще всего из-за гидравлических перегрузок страдают котлы – не выдерживают и лопаются теплообменники и прочие внутренние узлы.

Предотвратить повреждение системы отопления из-за высоких гидродинамических нагрузок поможет группа безопасности. Она является обязательным элементом каждого замкнутого контура. Состоит группа из следующих частей:

Максимальное давление для большинства котлов составляет 3 атмосферы. Поэтому необходимо создать условия для их безопасной работы. За это и отвечает предохранительный клапан. Открывшись, он выпустит часть теплоносителя и тут же закроется.

• Манометр (или термоманометр) – используется для снятия контрольной информации.
• Воздухоотводчик – убирает воздух из контура.
• Предохранительный клапан – защищает контур от гидравлических перегрузок.

Самым важным звеном здесь является предохранительный клапан. Он автоматически сбросит давление, если оно выйдет за опасные пределы. Обычно пользователи не обращают на манометры никакого внимания. Ведь не будешь же контролировать показатели каждый час из-за страха возникновения аварийной ситуации. Поэтому предохранительный клапан является обязательным – это простой и эффективный узел безопасности.

Устраняем причины роста

Наличие воздушных пробок может вызвать постепенный рост давления в отопительном контуре. Их необходимо своевременно удалять. Самый простой вариант – с помощью ручного спускника воздуха, который устанавливается рядом с группой безопасности. Также для этого используются краны Маевского, располагающиеся на радиаторах. Иногда для полного удаления воздуха меняется теплоноситель с повторным заполнением системы.

Слишком высокая температура – ещё одна причина роста давления. Обычно температура теплоносителя в системах отопления варьируется в пределах +70-80 градусов, иногда чуть больше, иногда чуть меньше. Если по каким-то причинам она поднимется до более высоких отметок, это спровоцирует расширение теплоносителя. Он начнёт давить на трубы и радиаторы, из-за чего стрелка на манометре поползёт вверх. Чтобы предотвратить аварию, необходимо дать теплоносителю остыть. После этого разбираемся в изначальных причинах роста температуры.

Засор отопительного контура тоже может стать причиной повышения давления в системе. Отопление засоряется не очень часто, но исключать этого нельзя. Причиной засоров чаще всего становится загрязнённый теплоноситель – это характерно для систем с металлическими трубами, подвергающимися коррозии.

Одной из причин поломки может стать накипь в трубах. Обычно участки труб после засоров более холодные – именно так и вычисляем загрязнившийся участок.

Прочие причины повышения давления в системе отопления:

• Пользователи «начудили» с вентилями и задвижками – это становится причиной холодных радиаторов.
• Постоянная подпитка контура водой – это нужно для первоначального наполнения системы или при падении давления, в остальное время подача воды должна быть перекрыта.
• Поломка циркуляционного насоса или его неправильная настройка – создаётся чрезмерный напор вместе с ростом давления.
• Засорение того или иного контура – засоры отдельных «направлений» могут спровоцировать подъём давления во всей системе отопления.

Всех этих знаний более чем достаточно для поддержания правильного давления теплоносителя в системе отопления.