Втрати та перепад тиску в системі опалення - розв'язуємо проблему

Зміст:

1. Робочий тиск в опалювальних системах
2. Контролювання перепадів тиску
3. Значення перепаду тиску для системи опалення
4. Регулювання тиску і забезпечення стабільності
5. Падіння тиску
6. Підвищення тиску

Функціонування будь-якої системи опалення потребує певних показників температури та напору теплоносія, які обчислюються ще при проєктуванні. Але іноді при експлуатації виникає перепад тиску в системі опалення – спостерігається відхилення в меншу або більшу сторону. Цю проблему необхідно розв'язувати не тільки для збереження ефективності опалення, але й в цілях безпеки.

Робочий тиск в опалювальних системах

Робочий тиск має значення, при якому забезпечується нормальне функціонування системи опалення, в тому числі джерела тепла, розширювального бака, помпи (детальніше: "Робочий тиск в системі опалення — норми та випробування"). Розраховується він в атмосферах (1 атмосфера дорівнює 0,1 МПа).

Показник повинен дорівнювати сумі двох тисків:

• статичного, який створюється стовпом води (при проведенні орієнтуються на те, що на 10 метрів припадає 1 атмосфера);
• динамічного, обумовленого роботою циркуляційної помпи та конвективним пересуванням теплоносія при нагріванні.

В різних системах опалення показник напору відрізняється. Наприклад, якщо теплопостачання будинку відбувається завдяки природній циркуляції теплоносія (такий варіант можливий при малоповерховому будівництві), то напір лише трохи буде вище статичного тиску. А в системах з примусовою циркуляцією він набагато більше, що необхідно для одержання вищого ККД.

Слід враховувати, що максимальний робочий тиск системи опалення визначається за характеристиками її елементів. Наприклад, при використанні радіаторів з чавуну він не повинен бути більше 0,6 МПа.

Показник робочого тиску становить:

• для малоповерхових будівель із закритою схемою – 0,2-0,4 МПа;
• для одноповерхових будівель з природною циркуляцією теплоносія і відкритою схемою – 0,1 МПа на кожні 10 метрів стовпа води;
• для багатоповерхових будівель – до 1 МПа.

Контролювання перепадів тиску

Для того, щоб опалювальна система працювала в нормальному режимі, а ризик виникнення аварії був зведений до мінімуму, необхідно час від часу контролювати температуру і тиск теплоносія. З цією метою використовується спеціальний датчик тиску в системі опалення, як на фото.

Найчастіше для вимірювання напору застосовуються деформаційні манометри з трубкою Бурдона. При визначенні невеликого тиску може використовуватися і їх різновид – діафрагмові прилади. Після гідроударів подібні моделі слід повіряти, оскільки при наступних вимірах вони можуть показувати завищені значення.

У тих системах, в яких передбачені автоматичний контроль і регулювання тиску, додатково застосовуються різні типи датчиків (наприклад, електроконтактні).

Розміщення манометрів (точок врізки) визначається нормативами.

Дані прилади повинні встановлюватися на найважливіших ділянках системи:

• на її вході й виході;
• до і після фільтрів, помпи, регуляторів тиску, брудовиків;
• на виході магістралі від котельні або ТЕЦ і на її вході в будівлю.

Цих рекомендацій необхідно обов'язково дотримуватися навіть при створенні невеликого опалювального контуру і використання малопотужного котла, оскільки від цього залежить не тільки безпека системи, але також її економічність, яка досягається завдяки оптимальній витраті палива та води. Манометри рекомендується підключати через триходові крани – це дозволить продувати, зануляти та замінювати прилади без зупинки опалювальної системи.

Значення перепаду тиску для системи опалення

Порада: Використовуйте наші будівельні калькулятори онлайн, і ви виконаєте розрахунки будівельних матеріалів або конструкцій швидко та точно.

Для нормального функціонування теплопостачання потрібен певний перепад тисків (різниця значень на подачі та зворотці теплоносія). Зазвичай втрати тиску в системі опалення становлять 0,1-0,2 МПа.

Коли даний показник менше, то це є сигналом про порушення руху води по трубопроводах, що супроводжується неефективністю обігріву (теплоносій проходить по радіаторах, не нагріваючи їх до необхідного значення). При перевищенні показника перепаду більше ніж на 0,2 МПа починається «застій» системи, що виникає в результаті заповітрення.

Різка зміна напору не найкращим чином позначається на функціонуванні окремих елементів конструкції опалення, нерідко стаючи причиною їх несправностей.

Регулювання тиску і забезпечення стабільності

Для оптимальної роботи системи опалення та створення необхідного тиску необхідно, в першу чергу, правильно виконати її проєктування, приділити увагу гідравлічним розрахункам (прочитайте також: "Розрахунок навантажень на опалення за укрупненими показниками").

Також чимале значення має і монтаж трубопроводів і магістралей:

• подавальну трубу рекомендується розміщувати зверху, а зворотку – знизу;
• для розливів слід використати труби діаметром 50-80 міліметрів, для стояків – 20-25 міліметрів;
• підведення до радіаторів можна виконувати з тих самих труб, що використовуються і для стояків, або ж трохи менше.

Перетин обв'язки радіаторів можна занижувати тільки при наявності перемички перед ними.

Крім того, відомо, що теплоносій при підвищенні температури збільшується в об'ємі, відповідно, підіймається тиск в системі опалення. Наприклад, при 20 градусах воно підвищується на 0,13 МПа, а при 70 градусах – на 0,19 МПа. Тому для регулювання напору можна просто змінити рівень нагріву води.

Щоб збільшити напір теплоносія, а це важливо для забезпечення теплом багатоповерхових будинків, необхідно використовувати циркуляційні насоси.

Для автоматичного регулювання робочого тиску і перепаду в невеликих будівлях використовуються розширювальні баки (зазвичай мембранного типу). Вони починають функціонувати у тому випадку, якщо тиск у системі підіймається до 0,2 МПа. Ці пристрої прибирають надлишок гарячої води, що в результаті сприяє підтримці напору на необхідному рівні.

Розширювальний бак може встановлюватися в будь-якій частині контуру. Його об'єм приблизно дорівнює 10% від загального літражу системи. Однак фахівці радять встановлювати його на прямій трубі зворотки перед циркуляційною помпою, якщо вона присутня.

У схемах передбачається використання запобіжного клапана, який виводить з системи надлишок теплоносія – це потрібно для запобігання ситуації, в якій місткості бака не вистачає для того, щоб зупинити зростання тиску.

У складних і великих опалювальних конструкціях, які часто зустрічаються у багатоповерхових будівлях, для підтримки необхідного тиску використовуються регулятори. Вони перешкоджають загазуванню навіть при різких стрибках тиску в магістралях і утворенню шумів на регулювальних клапанах. Їх встановлюють на перемичці між подавальним і зворотним трубопроводом, або ж на байпасній лінії помпи.

Існує ще спосіб регулювання тиску в багатоповерхових будинках — це використання запірної арматури. Наприклад, якщо спостерігається падіння тиску в системі опалення, то для підвищення показника за допомогою засувки зменшується переріз зворотного трубопроводу. При відхиленні тиску в меншу або більшу сторону від норми необхідно з'ясувати причину виникнення проблеми та усунути її.

Падіння тиску

Якщо в системі падає тиск, то найімовірніше, що відбувається витік теплоносія. Найбільш вразливими місцями є стики, шви та з'єднання. Для перевірки відключають помпу і спостерігають за змінами статичного тиску. Якщо натиск продовжує зменшуватися, потрібно знайти ушкоджену ділянку. З цією метою фахівці рекомендують відключати різні ділянки контуру, а після визначення місця пошкодження провести заміну або ремонт даних елементів.

У тому випадку, якщо тиск залишається стабільним, зниження напору може бути пов'язане з несправністю опалювального обладнання або помпи. Короткочасне падіння тиску іноді відбувається через особливості роботи регулятора, який періодично випускає з подачі до зворотки частини води. Якщо радіатори нагріваються до потрібної температури, причому рівномірно, то перепад тиску стався саме через регулятор.

Також причинами зниження тиску можуть бути:

• зменшення температури води;
• видалення повітря за допомогою повітряників, через що об'єм в системі теплоносія зменшується.

Підвищення тиску

Якщо перевищено максимальний тиск в системі опалення, то причиною цього є уповільнення чи зупинка руху води в опалювальному контурі.

До цього можуть призвести:

• забруднення брудовиків і фільтрів;
• виникнення повітряної пробки;
• підживлення теплоносія через збій автоматики або неправильно відрегульовані засувки, розташованих на подачі та зворотці (прочитайте: "Автоматичне підживлення системи опалення — схема вузла та клапана підживлення");
• особливість роботи регулятора або його неправильне налаштування.

Нестабільний тиск особливо часто зустрічається у недавно запущених системах опалення, що пов'язано з видаленням повітря. Це вважається нормальним, якщо після доведення об'єму води та тиску до робочих показників протягом декількох тижнів не спостерігаються відхилення.

В іншому випадку, найімовірніше, нестабільність тиску пов'язана з неправильними гідравлічними розрахунками, в тому числі – і недостатнім об'ємом розширювального бака. Саме тому при монтажі опалювальної системи важливо правильно виконати всі обчислення – надалі це позбавить від проблем з її функціонуванням.