Работа водяных сетей теплоснабжения характеризуется двумя основными параметрами – температурой и расходом теплоносителя. Но есть и третья величина, нередко привлекающая внимание жителей многоквартирных и частных домов, — давление в системе отопления. Главный вопрос – каким оно должно быть для нормального функционирования всех отопительных приборов – радиаторов, теплых полов и так далее. Поскольку однозначного ответа не существует, мы решили разъяснить суть проблемы в рамках данной публикации.
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.
Чем опасна жесткая вода
Качество заливаемой в контур воды напрямую влияет на состояние поверхности труб и структурных элементов отопительного котла. При использовании жесткой воды с высоким содержанием минералов и солей в процессе нагрева будет образовываться большое количество накипи и осадка. Они, в свою очередь, будут засорять всю систему отопления, что в конечном итоге приведет к росту давления в трубах и батареях.
В идеале, желательно заливать в контур чистую воду без солей и примесей. В противном случае, отопительный котел, а иногда и всю систему целиком, необходимо регулярно прочищать. В случае с дорогостоящим газовым оборудованием не стоит браться за такую работу самостоятельно – ее стоит доверить профессионалам. Они смогут аккуратно отключить теплообменник и промоют его особыми реагентами.
Промывка всей системы, загрязненной жесткой водой, тоже является прерогативой профессионалов.
Почему падает давление
Снижение давления в отопительной конструкции наблюдается очень часто. Самыми распространёнными причинами, вызывающими отклонения, считаются: сбрасывание излишков воздуха, выход воздуха с расширительного бака, утечка теплоносителя.
В системе имеется воздух
В контур отопления попал воздух либо в батареях возникли воздушные пробки. Причины появления воздушных прослоек:
- несоблюдение технических норм при наполнении конструкции;
- из воды, подаваемой в отопительную схему принудительно не удалён лишний воздух;
- обогащение теплоносителя воздухом из-за негерметичности соединений;
- сбой в работе спускного воздушного клапана.
При наличии в теплоносители воздушных подушек появляются шумы. Такое явление причиняет вред компонентам отопительного механизма. Кроме того, наличие воздуха в агрегатах контура отопления влечёт за собой и более серьёзные последствия:
- вибрация трубопровода способствует ослаблению сварных швов и смещению резьбовых соединений;
- отопительный контур не развоздушивается, что приводит к застою в изолированных областях;
- снижается КПД системы отопления;
- появляется риск «размораживания»;
- есть опасность повреждения крыльчатки насоса, если в неё попадёт воздух.
Чтобы исключить вероятность проникновения воздуха в отопительный контур требуется правильно запустить схему в эксплуатацию, проверив все элементы на работоспособность.
Первоначально проводят тестирование повышенным напором. При опрессовке давление в системе не должно падать в течение 20 минут.
В первый раз контур наполняют холодной водой, с открытыми кранами для спуска воды и открытыми клапанами для развоздушивания. Включение сетевого насоса осуществляется в самом конце. После устранения воздуха в схему добавляют необходимое для работы количество теплоносителя.
Во время эксплуатации возможно появление воздуха в трубах, чтобы избавиться от него нужно:
- найти участок с воздушной прослойкой (в этом месте труба или батарея значительно холоднее);
- предварительно включив подпитку конструкции, открыть клапан или кран дальше по течению воды и избавится от воздуха.
Воздух выходит с расширительного бака
Причины проблем с расширительным бачком заключаются в следующем:
- ошибка при установке;
- неверно подобранный объём;
- повреждение ниппеля;
- прорыв мембраны.
Фото 3. Схема устройства расширительного бака. Прибор может выпускать воздух, из-за чего падает давление в системе отопления.
Все манипуляции с бачком проводятся после отключения от контура. Для ремонта требуется полностью удалить воду из бака. Далее, следует накачать его и немного стравить воздух. Затем используя насос с манометром, довести уровень давления в расширительном бачке до необходимого, проверить герметичность и установить обратно на контур.
При неверной настройке отопительного оборудования будут наблюдаться:
- повышенное давление в отопительной схеме и расширительном баке;
- снижение давления до критического уровня, при котором котёл не запускается;
- аварийные выбросы теплоносителя с постоянной необходимостью подпитки.
Важно! В продаже присутствуют образцы расширительных бачков, у которых нет приспособлений для регулировки давления. От приобретения таких моделей лучше отказаться
Течь
Течь в отопительной схеме приводит к снижению напора и необходимости постоянной подпитки. Утечка жидкости из отопительного контура чаще всего происходит из соединительных стыков и мест, поражённых ржавчиной. Не редкость и случаи, когда жидкость уходит сквозь порванную мембрану расширительного бачка.
Определить течь можно нажатием на ниппель, который должен пропускать лишь воздух. При обнаружении места потери теплоносителя нужно в кратчайшие сроки устранить неполадку, чтобы избежать серьёзных аварий.
Фото 4. Течь в трубах отопительной системы. Из-за этой неполадки может падать давление.
Как контролировать давление в системе?
Для контроля в различных точках системы отопления врезают манометры, причем (как уже говорилось выше) они фиксируют избыточное давление. Как правило, это деформационные приборы с трубкой Бредана. В том случае, если в расчет нужно брать то, что измеритель давления должен работать не только для визуального контроля но и в системе автоматики используют электроконтактные или другие типы датчиков.
Точки врезки определены нормативными документами, но даже если у вас смонтирован небольшой котел для отопления частного дома, который неподконтролен ГосТехнадзору, все равно желательно воспользоваться этими правилами, так как в них выделены наиболее важные для контроля над давлением точки отопительной системы.
Врезать манометры нужно обязательно через трехходовые краны, которые обеспечивают их продувку, сброс на ноль и замену без остановки всего отопления.
Точками для контроля являются:
- До и после отопительного котла;
- Перед входом и после циркуляционных насосов;
- Выход тепловых сетей от теплогенерирующей установки (котельной);
- Ввод отопления в здание;
- Если используется регулятор отопления, то манометры врезаются до и после его;
- При наличии грязевиков или фильтров, манометры желательно врезать до и после их. Таким образом, легко контролировать их засоренность, беря в расчет то, что исправный элемент почти не создает перепада.
Система с установленными манометрами
Симптомом неисправностей или неправильной работы системы отопления являются скачки давления. Что они обозначают?
Зачем нужно давление?
Давление в отопительной системе – процесс воздействия теплоносителя на стенки котла, труб, радиаторов. До того как вода заполнит трубопровод, оно равно атмосферному (1 бар). Этот показатель меняется, как только жидкость начинает заливаться в трубопровод и прогреваться. Теплоноситель расширяется, давление увеличивается до нормального уровня.
Надежное и эффективное функционирование отопительной конструкции зависит от значений давления. Оно обеспечивает ей предельно высокую производительность, гарантирует попадание энергоносителя в трубопровод всех квартир многоэтажного дома. Этот параметр определяет скорость потока воды и, соответственно, интенсивность теплообменного процесса между конструктивными составляющими системы отопления. Поэтому чем выше его показатели, тем больше КПД отопительной системы.
Виды
Давление бывает нескольких видов:
- статическое (параметр, зависящий от высоты столба жидкости, находящейся в покое, давление ее на элементы отопительной конструкции, при расчете нужно учитывать, что 10 м дают результат в 1 атмосферу);
- динамическое (создается циркуляционными насосами, но зависит не только от их характеристик, возникает за счет движения энергоносителя внутри трубопровода, воздействует изнутри на конструктивные элементы);
- рабочее (складывается из величин первого и второго вида, это уровень нормальной и безаварийной работы всех конструктивных элементов).
Причины увеличение мощности
Неконтролируемый рост давления является аварийной ситуацией.
Может происходить по причине:
- неисправна автоматика регулирования процесса подачи топлива;
- котел работает в ручном режиме большого горения и не переведен на среднее или малое горение;
- неисправность бака-аккумулятора;
- неисправность крана на подпитке.
Основная причина, это перегрев теплоносителя. Что можно сделать?
- Следует проверить работу котла и автоматики. При ручном режиме — уменьшить подачу топлива.
- Если показания манометра критически высокие, слить часть воды до понижения показаний в рабочую зону. Далее проконтролировать показания.
- Если неисправности котла не выявлены, проверить состояние бака-аккумулятора. Он принимает объем воды, увеличивающийся при нагреве. Если демпфирующая резиновая манжета бака повреждена, или в воздушной камере нет воздуха, он заполнится полностью водой. При нагреве, теплоносителю будет некуда вытесняться, и рост давления воды будет значительным.
Проверить бак просто. Нужно нажать ниппель в вентиле для наполнения бака воздухом. Если шипение воздуха отсутствует, то причина в потере давления воздуха. Если появилась вода, то повреждена мембрана.
Опасный рост мощности может привести к следующим последствиям:
- повреждение элементов отопления, вплоть до разрыва;
- перегреву воды, при появлении трещины в конструкции котла, произойдет мгновенное парообразование, с высвобождением энергии, равной по мощности взрыву;
- необратимой деформации элементов котла, отопления и приведение их в непригодное состояние.
Самое опасное — это взрыв котла. При высоком давлении вода может нагреваться до температуры 140 С без закипания. При появлении малейшей трещины в рубашке теплообменника котла или даже в системе отопления рядом с котлом, давление резко падает.
Перегретая вода, при резком снижении давления, мгновенно вскипает с образованием пара по всему объему. Давление мгновенно растет от парообразования, а это может привести к взрыву.
При высоком давлении и температуре воды выше 100 С нельзя резко сбрасывать мощность рядом с котлом. Нельзя заливать топку водой: от сильного перепада температуры возможно появление трещин.
Нужно принять меры к снижению температуры и плавному понижению давления, сливая теплоноситель малыми порциями в дальней точке от котла.
Если температура воды ниже 95 С, с поправкой на погрешность термометра, то давление снижается сбросом части воды из системы. В этом случае парообразование не произойдет.
Как создать и добавить давление в систему отопления
Чтобы создать или добавить давление в системе отопления, применяют несколько способов.
Опрессовка
Опрессовка — процесс изначального заполнения системы отопления теплоносителем с временным созданием напора, превышающего рабочий.
Внимание! Для новых систем при пусконаладки напор должен быть в 2—3 раза больше нормального, а при регламентных проверках достаточно повышения на 20—40%. Данная операция может производиться двумя способами:
Данная операция может производиться двумя способами:
- Подключение контура отопления к трубопроводу водоснабжения и постепенное заполнение системы до нужных значений с контролем по манометру. Этот способ не подойдёт, если давление в водопроводе недостаточно высокое.
- Использование ручных или электрических насосов. Когда в контуре уже есть теплоноситель, но нет достаточного давления, используются специальные опрессовочные насосы. Жидкость заливается в резервуар насоса, и напор доводится до требуемого уровня.
Фото 1. Процесс опрессовки системы отопления. При этом используется ручной опрессовочный насос.
Проверка тепломагистрали на герметичность и наличие течей
Главная цель опрессовки — выявить неисправные элементы системы отопления в предельном режиме работы, чтобы избежать аварий при дальнейшей эксплуатации. Поэтому следующим действием после данной процедуры является проверка всех элементов на наличие течей. Контроль герметичности выполняется по падению давления в течение определённого времени после опрессовки. Операция состоит из двух этапов:
- Холодная проверка, в ходе которой контур заполнен холодной водой. В течение получаса уровень напора не должен упасть больше, чем на 0,06 МПа. За 120 минут падение должно быть не больше чем 0,02 МПа.
- Горячая проверка, проводится та же процедура, только с горячей водой.
По результатам падения производится вывод о герметичности системы отопления. Если проверка пройдена, уровень напора в трубопроводе сбрасывается до рабочих значений путём удаления лишнего теплоносителя.
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).
Проверка герметичности
Чтобы отопление было надежным, после установки его проверяют на герметичность (испытывают давлением).
Провести это можно сразу на всей конструкции или ее отдельных элементах. Если проводится частичное испытание давлением, то после его окончания нужно проверить всю систему в целом на наличие протечек. Вне зависимости от того, какая система отопления установлена (открытая или закрытая), последовательность работ будет практически одинаковой.
Подготовка
Пробным считается давление, в 1,5 раза превышающее рабочее. Но этого недостаточно, чтобы полностью обнаружить утечку теплоносителя. Трубы и муфты могут выдержать до 25 атмосфер, поэтому и проверку системы отопления лучше проводить под таким давлением.
Соответствующие показатели создают ручным насосом. Воздуха в трубах быть не должно: даже малое его количество исказит показатели герметичности трубопровода.
Наивысшее давление будет в самом низком месте системы, там устанавливают монометр (точность отсчета 0,01 МПа).
1 этап — испытание в холодном виде
В продолжение получаса в заполненной водой системе увеличивают давление до начальных показателей. Делают это два раза, через каждые 10-15 минут. Еще полчаса падение продолжится, но без превышения отметки 0,06 МПа, а по прошествии двух часов – 0,02 МПа.
В конце проверки трубопровод осматривают на наличие протечек.
2 этап — горячая проверка
Первый этап успешно завершен, можно приступать к проверке герметичности в горячем виде. Для этого подключают прибор отопления, чаще всего это котел. Устанавливают максимальные рабочие показатели, они не должны быть больше расчетных значений.
Дома предварительно прогревают не меньше 72 часов. Испытание пройдено, если не обнаружено утечки воды.
Трубопровод из пластика
Пластиковая отопительная система проверяется при одинаковой температуре теплоносителя в трубопроводе и окружения. Изменение этих значений приведет к росту напора, но на самом деле в системе есть утечка воды. Полчаса давление выдерживают в значении, в полтора раза превышающем нормативное. Если необходимо, его слегка подкачивают.
Через 30 минут резко понижают давление до показаний, равных половине рабочего, и удерживают их полтора часа. Если показатели начали расти, значит, трубы расширяются, конструкция герметична.
Часто мастера при проверке системы несколько раз делают перепад давления, то повышая, то снижая его, чтобы это напоминало обычные, повседневные условия работы. Такой способ поможет выявить негерметичные соединения.
Проверка воздухом
Многоэтажные дома проходят испытание герметичности осенью. Вместо жидкости в таких случаях могут применять воздух. Результаты проверки отличаются небольшой неточностью из-за того, что происходит сначала нагрев воздуха при сжатии, затем его охлаждение, что способствует падению давления. Увеличить этот параметр помогут компрессоры.
Последовательность проверки системы отопления проводят следующим образом:
- Конструкцию заполняют воздухом (пробные показатели — 1,5 атмосферы).
- Если слышится шипение, значит, есть дефекты, давление снижают до атмосферного и ликвидируют недостатки (для этого используют пенящееся вещество, его наносят на места соединений).
- Трубопровод опять заполняют воздухом (давление – 1 атмосфера), держат 5 минут.
Важность
Сила напоры воды нужна для нормального функционирования водопроводной системы. Чтобы техника нормально функционировала, необходимы следующие минимальные значения:
- Посудомоечная и стиральная машина — от 1,5 до 2 атм. ед.
- Кран со смесителем, санузел — 0,2 атм. ед.
- Душ, ванна — 0,3 атм. ед.
В основном в городские квартиры водяной поток подается под напором 2-4 атмосферы. Недостаточное давление может создавать ситуации, когда использование воды у соседей вызывает перепад давление в других квартирах. На низкое давление могут влиять:
- Засоры в трубах водоснабжения.
- Отключение насосов с целью экономии.
- Слабая мощность центральных насосов.
- Неправильная установка труб и др.
Определяющие факторы: мощность расширительного бачка, тип системы и другое
Давление в отопительной системе зависит от нескольких факторов:
- 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.
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%
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.
Нормы и требования ГОСТ и СНИП
Требования к системам отопления изложены в СНиП 2.04.05-91 с изменениями от 21 января 1994 г. N 18-3, 15 мая 1997 г. N 18-11 и 22 октября 2002 г. N 137.
ГОСТ и СНиП регламентируют такие положения относительно системы отопления:
- климатические и метеорологические условия;
- уровень шума и вибрации оборудования;
- ремонтопригодность магистрали;
- безопасность конструкции;
- площадь и объем помещений;
- экономическое обоснование;
- устойчивость материала к коррозии;
- использование изделий разрешенных для строительства;
- количества тепла на единицу площади.
СНиП рекомендует использовать в качестве теплоносителя воду с присадками или без. Применение других материалов допускается в случае наличия расчетов экономического обоснования.
Заполнение магистрали токсичными жидкостями запрещается.
