Оптимальное давление в системе отопления замкнутого типа

Давление в системе отопления в частном доме составляет 1,5-2 атмосферы – это норма. Если оно падает, эффективность обогрева начинает снижаться. При превышении оптимального показателя возможны аварии, грозящие затоплением жилища. Также возможно повреждение отопительного оборудования. Давайте посмотрим, из чего складываются показатели системы, изучим единицы измерения, а также разберёмся в причинах изменения давления в контуре.

Статическое давление в системе отопления зависит от высоты водяного столба – одна атмосфера на каждые 10 метров высоты. Аналогичным образом вычисляется примерное давление воды в морях и океанах у дна – делим глубину на 10 и получаем требуемую величину. Рабочее давление в системе отопления частного дома складывается из статического и динамического показателей. Динамическое же создаётся циркуляционным насосом и другими узлами – например, мембранным расширительным баком. В результате мы получаем итоговый показатель.

НАСТРОЙКА РАСШИРИТЕЛЬНОГО БАКА

Второе, на что следует обратить внимание при падении давления в системе отопления – это правильная работа расширительного бака.

Как известно, жидкости при нагревании увеличивают свой объём. Вода, например, при температуре 90 градусов имеет коэффициент расширения, равный 3,59 %. Поэтому, чтобы в системе отопления не создавалось избыточного давления, используют расширительные баки. При нагревании жидкости излишний объём должен заходить в расширительный бак, тем самым стабилизируя давление, а когда вода остывает, она выходит из бака, заполняя систему. Таким образом, давление в отопительной системе во время работы котла сохраняется в допустимых пределах. В двухконтурных котлах расширительные баки уже установлены в самом котле.

Указывать на неправильную работу расширительного бака может то, что при нагревании давление резко возрастает, даже возможен аварийный сброс воды через предохранительный клапан, а при остывании стрелка манометра опускается вниз до такой степени, что приходиться подпитывать систему. В этом случае нужно отрегулировать работу расширительного бака.

В инструкции к котлу указано, какое давление воздуха должно быть в расширительном бачке. Поэтому, для правильной работы бака это давление нужно установить. Для этого:

1. Перекроем краны подачи воды и обратки.

2. Найдём на котле сливной штуцер,

3. Найдём на расширительном баке ниппель, как на велосипедном колесе и спустим весь воздух.

4. Подсоединим автомобильный насос к расширительному баку и накачаем его до 1,5 бар, при этом из сливного штуцера может выходить вода.

5. Опять спустим воздух.

6. Если к бачку подходит шланг от котла, отсоединим его, нужно вылить из бака всю воду.

7. Присоединяем шланг обратно.

8. Накачиваем расширительный бак давлением согласно инструкции к котлу

(в нашем случае это 1 бар).

9. Закрываем сливной штуцер.

10. Открываем все краны.

11. Заполняем систему отопления водой под давлением 1-2 бар.

12. Включаем котёл и проверяем. Если при нагреве воды стрелка манометра находится в пределах зелёной зоны, значит, мы всё сделали правильно.

Течь в системе отопления

Самой распространенной причиной, почему падает давление в котле, является течь в трубах или батареях. Если она сильная, то вы не сможете ее не заметить. Но, бывают случаи, когда вам кажется, что все в порядке, а течь на самом деле присутствует.

Если у вас периодически падает давление в котле, то это повод провести тщательный осмотр труб и отопительных приборов.

Течь в батареях может случиться с внутренней стороны или с задней. Если она капельная, то заметить ее трудно. Капельки горячей жидкости быстро высыхают. Скатываться на пол они не успевают. Но такие проблемные места можно найти при тщательном осмотре. Делать это желательно с фонариком. Если заметите на батареях небольшие грязноватые (желтоватые) потеки, то это и есть признак их повреждения.

Течь может образоваться на трубах или соединительной арматуре. Даже если ранее у вас все было нормально, то со временем могут немного раскрутиться резьбовые соединения, износиться уплотнительные прокладки, появиться коррозия на металле.

Незначительная капельная течь постепенно снижает давление в системе. После устранения неисправностей, проблема решается сама по себе, если только нет других причин.

Подключение двухконтурного газового котла

Газовый котел в частном доме всегда устанавливается в соответствии с проектом газовой службы, в помещении, которое отвечает требованиям нормативов. Подвод газа также строго регламентирован и выполняется газовщиками по правилам. Но, с подключением котла к отопительной сети, и с подключением к системе горячего водоснабжения для бытовых нужд, владелец может делать все что угодно…

Как правильно подключить двухконтурный котел? На первый взгляд все предельно просто. С нижней стороны настенного автоматизированного теплогенератора работающего на газу можно увидеть следующее.

• Два штуцера 3/4 дюйма для подключения к системе отопления (подача и обратка).
• Штуцер 1/2 дюйма для подключения газа (находится посредине).
• Два штуцера 1/2 дюйма для подключения к ГВС (вход холодной воды и выход горячей).

Но подключить котел нужно только по правилам….

Пример расположения подключений двухконтурного котла. Но у других производителей может быть другая конфигурация….

Что устанавливается при подключении

• На выходные штуцера отопления и горячего водоснабжения котла обязательно устанавливается отключающие краны. Они позволяют выполнять любые работы на котле без слива всей систем, отключить котел от системы в случае поломок.
• Подключение газа к настенному автоматизированному котлу выполняется обычно гибкой газовой магистралью, которая, через вентиль ½ дюйма, подключается к стационарному газопроводу. Но это подключение, сколь бы простым оно не выглядело, выполняется только работниками газовой службы.
• На обратке отопления перед котлом нужно установить фильтр грубой очистки (стрелка на корпусе указывает направления тока жидкости). Фильтр устанавливается только горизонтально, отстойник располагается по направлению вниз. Допускается разворот отстойника немного в сторону.
• Такой же фильтр, только ½ дюйма, желательно установить и на подаче холодной воды в контуре ГВС. Но на его месте может устанавливаться и более сложная система фильтров, которая делает воду питьевого качества…

Расширительный бачок

В системе отопления должен быть расширительный бачок, который стабилизирует давление примерно на одном уровне (рекомендуется поддерживать в пределах 1,3 – 2,2 атм) при расширении теплоносителя, когда происходит его нагрев. Многие газовые котлы комплектуются расширительными бачками в объемах 6 — 14 литров, что обычно достаточно для современных отопительных сетей, работающих с малым объемом теплоносителя.

Но в котле его может и не быть. Тогда на обратке делается отвод на тройник, желательно поближе к котлу (к насосу, который находится в котле для стабилизации давления на нем), для подключения расширительного бачка с объемом не менее чем 1/10 от объема жидкости в системе, а это обычно 6 – 10 литров.

• Если система старая с большим объемом воды, что характерно для труб и радиаторов рассчитанных на самотек, где емкость может доходить до 150 – 200 литров, штатный бачок в котле может быть дополнен установленным снаружи на трубопроводе. Они могут работать параллельно, а их емкость для расчета просто суммируется, например 10 литров в котле и 6 литров установленных снаружи.

Как включается нагрев воды на бытовые нужды

Во всех автоматизированных двухконтурных котлах нагрев воды ГВС включается автоматически при начале ее движения через вторичный пластинчатый теплообменник котла. Это значит, что при открытии крана, начнется движение воды, при этом котел приостановит нагрев теплоносителя отопления (перекроет его движение), а энергия будет уходить через пластинчатый теплообменник на нагрев воды бытовых нужд.

• Переключение на нагрев ГВС произойдет лишь в том случае, если включена такая опция в настройках котла.

Движение воды через котел возникает вследствие давления воды в водопроводе или воздействия внешнего насоса. Сам котел воду через вторичный контур (пластинчатый теплообменник) не подает.

Таким образом, подключив подачу холодной воды под давлением к котлу, на выходе получаем горячую воду, которую сразу же можем подать на кран.

• В этой простейшей схеме заключено преимущество двухконтурного котла – минимум затрат на получение горячей воды.

Правда издержки комфорта при этом столь значительные, что многие потребители или не приобретают простейшую двухконтурную систему изначально, или впоследствии дополняют ее, опережая по стоимости обычный одноконтурный котел и бойлер косвенного нагрева.

Недостатки ГВС от двухконтурного котла

Температура горячей воды крайне не стабильна, всегда можно обжечься. Нужно ждать, пока нагреется и дойдет до слива горячая вода. Котел всегда включается при открытии крана, из за чего усиленно изнашивается. Горячей воды мало, набрать ванну за нормальное время 15 минут можно лишь если мощность котла не менее 20 кВт.

• Схема ГВС с двухконтурным котлом по комфорту значительно уступает снабжению от бойлера, когда, при открытии крана, идет «лавина» горячей воды, одной точно заданной температуры.

Как избежать недостатков водоснабжения с двухконтурным котлом

Чтобы избежать критических недостатков горячего водоснабжения делают следующее.

• Подключают бойлер косвенного нагрева с вынесенной навесной автоматикой к первому контуру, второй не используют.
• Подключают ко второму контуру бойлер послойного нагрева (лучший вариант решения проблемы).
• Подключают ко второму контуру обычный электрический бойлер ( при этом недостатки устраняются лишь наполовину, котел включается каждый раз по прежнему, плюс тратится электричество на поддержание температуры, но вариант в два раза дешевле, чем переходить на другие виды бойлеров, поэтому применяется.)

• Меняют старый двухконтурный котел на одноконтурный с классической схемой бойлера косвенного нагрева.

ГВС с двухконтурным котлом

Приведена схема подключения к двухконтурному газовому котлу бойлера послойного нагрева. Этот бойлер снабжен встроенным насосом для перекачки воды через вторичный теплообменник котла и автоматикой управления включением выключением.

• В бойлере вода располагается слоями, — вверху горячий, внизу холодный. Как только слой горячей воды уменьшается, включается насос бойлера и переганяет воду через котел. Вода нагревается и остается слоем вверху бойлера, после разогрева всего объема насос выключается.

Холодная вода подается из водопровода вниз бойлера, а горячая забирается вверху. Таким образом вода всегда располагается слоями.

Данное оборудование сопоставимо по удобству пользования и цене с конфигурацией «одноконтурный котел и бойлер косвенного нагрева». Поэтому рекомендуется к применению.

Оптимальное значение для частного дома или коттеджа

Давление в отопительной системе частного дома не должно быть выше предела устойчивости одного из самых слабых составляющих – теплообменника, встроенного в котел. Наиболее выносливые устройства способны выдерживать напор до трех атмосфер. Не стоит путать обозначение с мегапаскалем, поскольку 1 единица атмосферного давления равняется 0,1 МПа.

Элементы, расположенные не в котле, например, радиаторная схема, обладают более высокой степенью прочности и способны выдерживать до 6 атмосфер.

Решение задачи, какое давление в системе отопления частного дома считается правильным, зависит от разновидности устройства.

Состав системы отопления закрытого типа

Стандартный тип устройства – установка с обычной, точнее естественной циркуляцией отопительной жидкости, которая носит название термосифонная или гравитационная установка. В данном случае давление образовывается за счет величины разбега высот узлов, самых низких и высоких.

Если промежуток равняется 10,34 м, в нижнем узле образуется давление 1 атм. Получается, при максимальном уровне выносливости в 3 атм, отопительное устройство поломается только если агрегат будет выше его на 31,02 м (промежуток умножить на 3 атм).

Следует учитывать, что максимальный уровень образовывается в самой низкой плоскости, с каждым метром возвышения статическое обозначение уменьшается.

Преизбыточный уровень давления в высшей плоскости установки равен нулю, монтированный на контуре расширительный резервуар может обладать видом обычного открытого бака. Однако если устройство оснащено циркуляционной насосной установкой, перекачивающей воду, систему следует делать закрытого типа.

Давление в закрытой системе отопления

Циркуляционная насосная установка в зоне трубопровода, располагающегося за устройством, образовывает высокое давление. Данный способ имеет ряд преимуществ:

• Контур с обычной циркуляцией теплоносителя должен обладать длинной не более тридцати метров, при закрытой установке, размеры элемента не ограничены.
• Появляется возможность применять трубы с маленьким диаметром.
• Радиаторные элементы можно подключать последовательным образом.
• При параллельной установке радиаторов, двухтрубного типа, циркулярный насос способен равномерно распределять тепло по контурам.
• Устройство, оборудованное циркуляционной насосной установкой, подходит для эксплуатации при пониженных температурных показателях. Этот фактор позволяет отапливать помещение между сезонами. Для сравнения — гравитационного типа устройство из-за слабого давления не способно при низких температурах заставлять циркулировать воду через секторы радиаторов, трубопроводы.

ВИДЕО: Динамика давления в замкнутом контуре

Справочная информация

Давление в системе отопления в частном доме, которое развивается благодаря циркуляционному насосу, зачастую называется динамическим. Также следует помнить, что его уровень не может быть безграничным и должен соответствовать нескольким основным требованиям:

• Значение давления не может превышать максимальный уровень, указанный в инструкциях по эксплуатации отопительного оборудования и других дополнительных элементов.
• Мощность развиваемого давления необходимо устанавливать таким образом, чтобы она была способна противостоять гидравлическому сопротивлению, которое полностью зависит от их размеров, длинны, конфигурации, радиуса, значения скорости продвижения воды.

Со стороны пользователя расчет с учетом всех вышеперечисленных факторов может показаться сложным, однако применять их не требуется. Достаточно только правильно отрегулировать мощность насосной установки таким образом, чтобы разбег температурного режима на входе и выходе не имел большой разницы, зачастую стандартным показателем считают 20°С.

Показатели расширения воды в результате нагрева

Легкий способ расчета, решающего задачу, какое давление в системе отопления частного дома, с установленным циркулярным насосом, заключается в сложении стандартного вида давления и статистического типа. Результат должен равняться не менее 1,5 атм, не более 2,5. Однако следует учитывать, что при увеличении длины трубопровода, насосное динамическое давление уменьшается за счет гидравлического сопротивления в контуре. В данной ситуации, расширительный резервуар открытого типа требует увеличения высоты монтажа оборудования более чем на 10 м/1 атм от нижней части трубопровода, иначе произойдет процесс выплескивания теплоносителя. Именно поэтому в подобных случаях применяют мембранное приспособление со встроенной воздушной подушкой – отопление закрытого типа.

Причины, почему падает давление

Рабочее давление в системе отопления имеет свойство снижать свой уровень. Данная проблема обуславливается такими причинами:

1. Утечка теплоносителя

Рассмотрим самые распространенные причины утечки теплоносителя:

• Через зазоры мембранного расширительного резервуара. Определить утечку сложно, поскольку теплоноситель все равно остается в резервуаре. Чтобы подтвердить или исключить аспект, следует прикрыть рукой золотник, подкачивающего воздух. Если из него вытекает жидкость, мембранная оболочка повреждена.
• Утечка может произойти из-за кипения воды, проходящей через теплообменник, в результате чего теплоноситель вытекает из предохранительного клапана.
• Поражения ржавчиной, плохой герметичности соединительных элементов или других неисправности трубопровода.

Для корректной работы системы все элементы должны быть собраны в точной последовательности

1. Вода выделила воздух, который после устранили при помощи воздухоотводчика

После того, как пользователь изучит, для чего нужно давление в системе, следует правильно заполнить отопительную установку теплоносителем – в частых случаях именно неправильное наполнение может послужить поводом для падения уровня давления.

Для решения задачи, теплоноситель перед наполнением контура нужно подвергнуть деаэрации, снижающей объемы растворенного кислорода в тридцать раз. Обратите внимание, что весь процесс проходит в замедленном темпе, начиная с нижней части системы, с применением только холодной воды.

1. Комбинированное отопительное устройство с алюминиевыми радиаторами

Теплоноситель, при первом контакте с алюминиевым материалом распадается на элементы, после чего выполняет следующие действия: происходит реакция металла с кислородом, далее образовывается окисная пленка, водород улетучивается через воздухоотводчик.

Процесс будет продолжаться, пока все алюминиевые стенки радиаторов не покроются окисляющей пленкой. Чтобы поднять давление в устройстве, владельцу необходимо дополнить недостающую воду.

ВИДЕО: Как поднимают рабочие показатели

Почему резко поднялось давление

После того, как пользователь определился с вопросом, какое давление должно быть в системе, нужно следовать следующим правилам, чтобы не произошло его резкого возрастания.

1. Нужно отслеживать температуру воды в резервуаре и устранять причины способствующие закипанию теплоносителя.
2. Регулярно проверять трубопроводы на проходимость. Часто встречаются случаи резкого увеличения давления из-за наростов в радиаторах, воздушного шлюза или загрязнения фильтров.

Рабочие показатели

Как ни странно, но именно на этот вопрос можно ответить легко. Рабочие параметры зависят от того, какое именно помещение отапливается:

1. Если это частное домовладение или квартира, рабочее давление должно находится в пределах 0,7-1,5 атмосферы.

Показатели могут отличаться в зависимости от мощности и модификации котла. В некоторых случаях разница в давлении на разных узлах может варьироваться от половины до двух атмосфер. Если данных нет, выбирайте 1,5 атм.

1. В домах с централизованным отоплением рабочее давление намного выше – до 7 атм в девятиэтажных зданиях, до 10 атм – в домах с большим количеством этажей.

Если в квартире отслеживается превышение рабочих параметров, нужно установить на радиаторы регуляторы. Когда показатели ниже нормативных, можно отдельно врезать циркуляционный насос 12 вольт.

Соотношение температуры теплоносителя и рабочих параметров

После того, как выполнена обвязка котла и собрана вся система, в нее запускают небольшое количество воды для проверки и опрессовки. Поскольку она еще холодная, давление будет минимальным. Как только теплоноситель начнет нагреваться, пропорционально будет увеличиваться и давление. В уже функционирующей системе роль демпфера выполняют расширительные баки (гидроаккумуляторы), которые отбирают энергию у теплоносителя и тем самым контролируют давлением.

Гидроаккумулятор работает не постоянно – он включается как только давление достигает 2 атмосфер. При снижении отключается. Предохранительный клапан страхует работу расширительного бака на тот случай, когда наступает критический показатель – более 3 атмосфер.

Важно помнить, что поддержание стабильного значения давления в воздушной камере положительно сказывается на работоспособности всей отопительной установки, включая трубопровод и оборудование. Для решения задачи, какое давление должно быть в системе, есть стандартный ответ – не менее 1,5 атм и не более 3, все зависит от индивидуальных характеристик оборудования. Если показатель упадет ниже минимального значения, может произойти разрыв мембраны, поднимется выше максимального – так же вырастит и давление воды.

Профилактика повышения давления в системе

Установка группы безопасности — устройства, которое состоит из трех элементов: манометра, воздухоотводчика и предохранительного клапана. Эти элементы защищают отопительный контур от повышения давления до критических показателей и воздушных пробок.

Для бытовых котлов чаще всего используют латунную группу безопасности на 3-4 бара. Присоединительный размер штуцера по воде 1 // . Устанавливают ее сразу после котла и в самой верхней точке контура. Из соображений безопасности запрещено ставить запорный клапан между группой и котлом. Настенный одноконтурный и двухконтурный котлы, как правило, уже содержат в своей комплектации это оборудование. Но для напольного котла установка группы безопасности обязательна.

Добавление в теплоноситель ингибиторов коррозии и солеобразования. Это позволит предотвратить преждевременный засор фильтров-грязевиков, залипание золотников предохранительных клапанов и отложение солей на выпускных отверстиях воздухоотводчиков.

Чтобы предупредить возникновение проблем, обязателен монтаж расширительного бачка — устройства, которое компенсирует увеличение объема теплоносителя при его нагревании.

Контроль нормального давления в системе отопления частного дома и способы его нормализации

Работа системы отопления характеризуется несколькими показателями. Основным из них является текущий температурный режим, который зависит от параметров оборудования и схемы трубопроводов. Но в процессе нагрева и циркуляции воды неизбежно возникает внутреннее давление. От соблюдения нормального значения этого показателя зависят эксплуатационные свойства и целостность всей системы.

Что такое рабочее давление в системе отопления

Давление в системе отопления возникает в результате воздействия нескольких факторов. Оно характеризует воздействие на внутренние стенки элементов (котла, труб, радиаторов) теплоносителя. До момента заполнения водой, давление в трубах будет равно атмосферному – 1 бар. Но как только начинается процесс заливки воды, начинается изменение этого показателя.

Даже при холодном теплоносителе на трубопровод будет оказано давление воды. Это происходит из-за различного расположения элементов системы – при увеличении высоты на 1 метр добавляется 0,1 бар. Такой тип воздействия называется статическим. Он свойственен для открытых систем отопления с естественной циркуляцией. Их конструкция позволяет практически мгновенно стабилизировать возможные отклонения показателя.

[box type=»info» ]В закрытой системе отопления ситуация несколько иная. Так как теплоноситель во время нагрева расширяется, то в трубах образуется избыточное давление. В зависимости от конструкции магистрали оно может изменяться на различных участках. Если во время проектирования не предусмотреть монтаж стабилизирующих приборов и устройств индикации, то в результате может произойти поломка.[/box]

Наряду с этим существуют другие причины перепада. Превышение нормального показателя может быть связано со следующими факторами:

Естественное расширение объема теплоносителя из-за нагрева.
• Неправильно подобранные диаметры труб. Выходной патрубок котла должен иметь самый большой размер. Если же это правило не соблюдается, то по мере уменьшения диаметра возрастает давление.
• Увеличенная мощность циркуляционного насоса либо сбои в его работе. Результатом последних может быть гидроудар.
• Открытый кран подпитки системы от водоснабжения. Это происходит, если давление в трубах водоснабжения превышает показатель в отоплении.[/starlist]

Причиной спада номинального показателя давления может быть только протечка. В некоторых случаях это микротрещина на трубе или чаще всего – на теплообменнике котла.

Нормальные показатели давления

Для автономных систем отопления не существует норм давления. Эта величина рассчитывается в зависимости от параметров оборудования и характеристик труб. При этом необходимо следовать правилу, что нормальный показатель давления в отоплении должен соответствовать минимальному значению самого «слабого» элемента.

Следующим фактором является обязательная разница между давлением в прямой и обратной трубах котла. Оно должно составлять 0,3-0,5 атм. Это является одним из механизмов поддержания нормальной циркуляции теплоносителя.

Способы его контроля и стабилизации

Для визуального контроля давления устанавливаются специальные приборы – манометры.

Практически все современные котлы отопления комплектуются этим прибором. Но, помимо этого, необходим монтаж дополнительных точек измерения. Они должны располагаться на следующих участках трубопровода:

• Входной и выходной трубе отопительного прибора.
• Самой высокой и низкой точках системы.
• В местах разветвления магистрали – тройники, трехходовые (двухходовые) клапаны, коллекторах.[/checklist]

Однако они смогут показать критические изменения, но никак не повлияют на сложившуюся ситуацию. Поэтому дополнительно монтируют приборы стабилизации.[ads1]

Способы нормализации

По умолчанию каждая закрытая система отопления с принудительной циркуляцией должна быть укомплектована расширительным баком. Это стальная герметичная конструкция, разделенная на 2 камеры (подробнее о выборе бака читайте тут).

Одна из них подключена к магистрали, а вторая наполнена воздухом. В качестве перегородки между ними установлена резиновая мембрана. Показатель давления в верхней камере равен нормальному. Если происходит расширение воды из-за нагрева и рост давления в трубах, мембрана смещается в сторону воздушной камеры, тем самым компенсируя избыток.

Более действенным способом стабилизации является монтаж группы безопасности, которая включает в себя манометр, воздухоотводчик и предохранительный клапан.

Каждый из них выполняет свою функцию:

Манометр указывает текущее давление.
1. Воздухоотводчик предназначен для профилактики возникновения воздушных пробок.
2. Предохранительный клапан срабатывает при достижении максимального значения давления. С помощью пружинного механизма поднимается шток и избыток воды удаляется из магистрали. Это происходит до момента стабилизации давления.

Предохранительный клапан может устанавливаться отдельно на «проблемных» участках отопления. Важно предусмотреть механизм вывода избыточного объема теплоносителя в систему канализации или в накопительную емкость.

Все вышерассмотренные варианты стабилизации давления применяются для отопления частного дома. Помимо них существуют дорогие автоматические системы, которые могут полностью контролировать все параметры системы – температура, давление, своевременное добавление воды и т.д. Но их покупка не всегда целесообразна из-за высокой стоимости.