Какой из множества способов применить? Как создать давление в системе отопления
Работа системы центрального отопления невозможна без такого физического понятия, как давление.
Важно контролировать его уровень, потому как от этого зависит эффективность обогрева помещений и, главное — безопасность эксплуатации.
Слишком высокий натиск в трубах может привести к течи или даже прорыву системы отопления со всеми печальными последствиями для жильца и соседей. А если показатель слишком низкий, температура в помещении не будет поддерживаться на нужном уровне.
Давление — сила, которая действует на стенки трубопровода, радиаторов и на сам теплоноситель, заставляя его двигаться по контуру и выполнять свою главную функцию: передачу тепла.
Google+
Vkontakte
Odnoklassniki
Виды давления
Давление в системе отопления подразделяется на статическое и динамическое.
Статическое
Гидростатическое давление — напор, оказываемый самим весом воды в системе, зависит оно от высоты водяного столба, следовательно, от этажности здания. В самой высокой точке контура оно равно нулю.
Справка. На каждые 10 метров высоты статическое давление изменяется на 1 атмосферу (~101 кПа).
Динамическое
Такое давление создаётся в первую очередь циркуляционными насосами, а также конвекцией (перемещением жидкости за счёт разницы температур) при нагреве.
На динамический уровень влияют, кроме перечисленного, регуляторы отопления, установленные на радиаторах и в котельной.
Для чего нужно давление в системе отопления
Сейчас мы с вами разберем такой важный вопрос, как для чего вообще необходимо давление в системе отопления. Как это при старинке в системе отопления с естественной циркуляцией теплоносителя давления не было, а сейчас в современных системах вдруг стали его использовать. Всё это связано с техническими усовершенствованиями и нововведениями в области отопительных технологий.
Первой причиной необходимости в повышенном давлении в системе отопления является расширительный бак закрытого типа. Если кто не знает или забыл, что в открытой системе отопления расширительный бак находится в самой верхней точки всей системе. Туда время от времени добавляется вода, по мере её испарения. То современные расширительные баки закрытого типа могут располагаться в любом месте, даже в самой нижней точки отопления. При этом воздух отводится из системы автоматическими воздухоотводчиками, которые располагаются в высоких точках. Так вот, этот расширительный бак, имеющий в своей конструкции резиновую диафрагму и повышенное воздушное давление внутри корпуса, создаёт давление во всей системе отопления для того, что бы теплоноситель доходил до верхних точек всей системы, особенно если это двухэтажный дом, где столб теплоносителя довольно-таки высокий.
Расширительный бак удобен тем, что как уже было сказано можно установить в любой точке, а при наличии подпитки от системы водоснабжения отпадает необходимость периодического добавления воды в систему. При этом вода не контактирует с кислородом, находящимся в воздухе и не насыщается им, что продлевает срок службы металлических элементов. Ведь растворенный кислород в теплоносителе окисляет металл, проще говоря он ржавеет.
Следующий причиной является циркуляционный насос. Он способствует ускоренному прохождению теплоносителя по системе, при этом увеличивается теплосъём с теплообменника котла и быстро доставляется горячий теплоноситель до радиаторов отопления в самые дальние уголки отопления. А при наличии тёплого пола, насос 100 % обязателен, ведь пол без него работать не будет.
Существует такое физическое явление, как кавитация жидкости. Кавитация это образование пузырьков в виде пара при местном понижении давления в жидкости. Кавитация образуется во время работы гребных винтов судна, работы жидкостных насосов.
Кавитация негативно влияет на механические части насосов. В области этого явления происходит множественные гидроудары, образующиеся газы из-за резкого перепада давления достигают огромных температур, что приводит к повышенному окислению металла в месте соприкосновения. Освободившийся растворенный в воде воздух может завоздушивать систему отопления в местах не оборудованных автоматическими воздухоудалителями.
Повышенное давление в системе отопления отодвигает порог образования кавитации, тем самым предотвращая процессы о которых говорилось выше.
Ну и последнее, чем выше давление в системе отопления, тем выше температура закипания воды. Это больше всего касается центральных систем отопления, где в трубе идущей от котельной, искусственно создается большое давление и температура далеко за 100 C. Заходя в многоквартирный дом через элеваторный узел смешивается с холодным теплоносителем и за счет того же давления поднимается до верхнего этажа.
Более подробно о принципе действия элеватора отопления
Как видите, существует несколько причин для чего нужно давление в системе отопления.
Какое давление должно быть в системе отопления закрытого типа
С каждым годом закрытая система отопления становится все более популярной, прежде всего, среди жителей частных домов и владельцев дач.
Причин здесь несколько. Главные из них:
- она автоматизирована и может работать без вмешательства человека продолжительный период;
- можно применять теплоносители любых типов, в том числе антифриз;
- поддерживается постоянное давление.
Среди других преимуществ можно отметить отсутствие контакта теплоносителя с воздухом, который является окислителем. В результате, конструктивные элементы отопления не подвергаются коррозии и возрастает срок их службы.
Расширительный бачок закрытого типа можно установить в любом удобном месте, например, рядом с котлом, а это – экономия труб.
В системе отопления закрытого типа используются автоматические воздухоотводчики, что исключает завоздушивание. То есть, закрытая система отопления более удобна. Хотя есть и недостаток – она энергозависима, так как для движения теплоносителя используется циркуляционный электрический насос.
Естественную циркуляцию в закрытой системе организовать конечно можно, но это требует очень сложных расчетов и тщательного исполнения монтажных работ, потому на практике закрытые системы отопления работают только с циркуляционными насосами.
Давление в закрытой системе отопления
С помощью циркуляционного насоса, на расположенном за ним участке трубопровода создается давление, которое обеспечивает ряд преимуществ:
- Длину контура можно делать неограниченной (при естественной циркуляции – не более 30 метров).
- Можно применять трубы малого диаметра.
- Радиаторы можно подключать по последовательной однотрубной схеме.
- Теплоноситель движется быстро и не успевает остывать, поэтому котел эксплуатируется в щадящем режиме.
- Система с циркуляционным насосом может работать в низкотемпературном режиме, что актуально для периода межсезонья.
Созданное циркуляционным насосом давление – динамическое. Оно должно быть не больше величины, указанной в инструкции котла и других приборов. В то же время, давление должно быть достаточным для преодоления гидравлического сопротивления контура отопления, которое определяется продолжительностью, конфигурацией, диаметром труб и скоростью движения теплоносителя.
При этом, делать расчеты не требуется. Просто нужно установить мощность насоса, чтобы обеспечить перепад температуры подачи и обратки в районе 20 градусов.
В частном доме циркуляционный насос обычно создает давление, чтобы в сумме со статическим получалось 1,5-2,5 атм. В таких условиях расширительный бачок открытого типа нужно поднимать на высоту 10 метров на каждую атмосферу, чтобы теплоноситель не выплеснулся. Поэтому используют герметичный мембранный бачок с воздушной подушкой, из-за чего система и называется закрытого типа.
Почему падает давление в системе отопления закрытого типа
Падение давления в закрытой системе отопления может быть вызвано несколькими причинами:
1. Утечки – жидкость может уходить из системы через трещину в мембране бачка. При этом, вытекающий теплоноситель собирается внутри бака, и протечка получается скрытой. Чтобы проверить – прижмите пальцем золотник для подкачки воздуха в расширительный бачок. Если оттуда потечет жидкость – мембрана лопнула.
Другой путь утечек – предохранительный клапан в результате закипания теплоносителя в теплообменнике. Еще один вариант – микротрещины в приборах: места, пораженные ржавчиной, негерметичные соединения.
2. Теплоноситель выделил воздух, который был стравлен через автоматический воздухоотводчик. Обычно это происходит сразу после заполнения системы. Чтобы избежать этой проблемы, перед заливкой жидкости в отопительный контур, проведите деаэрацию, которая может снизить количество растворенного воздуха в десятки раз. Также проводите заполнение медленно, снизу и исключительно холодной водой.
3. Если в системе отопления установлены алюминиевые радиаторы, вода при контакте с алюминием распадается, с выделением кислорода и водорода. Кислород вступает в реакцию с металлической поверхностью, с образованием окисной пленки, а водород стравливается через воздухоотводчик.
Процесс происходит лишь в новых радиаторах: после того, как вся алюминиевая поверхность окислится, реакция расщепления воды остановится. Вам только останется восполнить недостающий объем жидкости.
какое должно быть в системе закрытого типа, как накачать
Содержание:
Несмотря на то, что расширительный бак – это вспомогательный элемент для теплоснабжающей системы, без него ее эффективное функционирование невозможно. При этом одним из его наиболее важных параметров является давление.
Назначение расширительного бачка
Основной функцией данного оборудования считается компенсация теплового расширения в отопительной сети. Дело в том, что плотность и объем теплоносителя в процессе нагревания и последующего его охлаждения изменяются.
Если расширительный бачок не установлен в отопительную систему, вода по мере нагревания начинает увеличиваться в объеме и воздействовать на стенки трубопроводов и радиаторов. Если напор рабочей среды сильно возрастает, отопительную систему может разорвать.
Поэтому корректировка давления в расширительном бачке системы отопления позволяет сохранить целостность труб и нагревательного котла, работа которого всегда рассчитана на определенную величину напора рабочей среды в магистрали.
Данные устройства отличаются по объему. Выбирая модель, которая по техническим параметрам должна подходить к конкретной отопительной сети, нужно не забывать, что объем бачка не может составлять менее 10% от всего количества теплоносителя, циркулирующего в конструкции.
Для этого выполняют расчеты с учетом следующих нюансов:
- нужно суммировать количество носителя тепла в котле, трубах и радиаторе. Проще всего можно узнать данный параметр в процессе закачки системы;
- важно знать: объем, равный 10% теплоносителя – это минимальное значение, а приобретать желательно модель с запасом, хоть и небольшим.
Кстати, у большого количества современных настенных газовых агрегатов имеется встроенное устройство. Оно располагается на задней или боковой стенке и оснащено ниппелем. С помощью его и регулируют давление в расширительном баке газового котла.
Конструкционные особенности и принцип работы
Все бачки аналогичны по конструкции. У них имеется металлический корпус, разделенный изнутри на два завальцованных отсека. У бачка на одной стороне находится ниппель, а на второй – горловина, предназначенная для соединения с трубами.
Внутри корпуса располагается диафрагма. Когда емкость пустая, она заполняет ее большую часть, а оставшееся пространство занимает воздух. В процессе функционирования сети теплоноситель нагревается, его объем увеличивается, а излишки проникают в полость, имеющуюся между диафрагмой и корпусом.
После снижения температуры рабочая среда уменьшается в объеме, а закачанный ранее воздух выдавливает ее назад в систему.
Установка расширительного бака
Котлы изначально рассчитаны на функционирование при определенном напоре теплоносителя. Это означает, что для правильной работы давление в расширительном баке системы отопления должно иметь конкретную величину. Для его поддержания используют азот или воздух, которым заполняют корпус. В емкость их закачивают в заводских условиях.
Когда выполняется монтаж устройства, нужно не допустить выпуска воздуха, иначе прибор не сможет выполнять свое назначение – регулировать давление в расширительном бачке отопления.
Этот показатель отслеживают манометром. О том, что воздух покинул расширитель, свидетельствует бегающая стрелка устройства. Подобная ситуация не проблема, поскольку воздух можно подкачать посредством ниппеля.
Показатель напора жидкости в баке в среднем равен 1,5 атмосфер, но для конкретной теплоснабжающей системы он может не подойти. Показатели того, какое давление должно быть в расширительном бачке, регулируют самостоятельно.
Нормальное значение всегда меньше на 0,2 атмосферы, чем этот показатель в системе. Если в расширительном приборе давление выше по сравнению с тем, что в сети, то увеличившаяся в объеме вода не попадет в корпус. Устройство подключают к трубопроводу посредством присоединительного размера.
Большое значение имеет не только правильное подсоединение устройства, но и грамотный выбор места его монтажа. Невзирая на то, что современные модели бачков допускается устанавливать в любом месте, специалисты рекомендуют это делать на обратке между насосом и котельным оборудованием.
Чтобы иметь возможность ремонтировать присоединительный размер, посредством которого подсоединяется емкость, используют шаровой кран. Если оборудование поломается, благодаря запорной арматуре можно снять бачок, не откачивая из системы теплоноситель.
Во время работы конструкции кран держат открытым, иначе давление в расширительном бачке отопления закрытого типа начинает резко возрастать и в наиболее слабом месте появляется течь.
Если эксплуатируется открытая система с естественной циркуляцией теплоносителя, монтируют устройство другого типа. Емкость в этом случае открыта. Ее делают из листовой стали. Размещают бачок в наивысшей точке отопительной сети.
Принцип функционирования данного устройства прост. Жидкость в процессе возрастания объема вытесняется из труб и поднимается по ним вместе с воздухом. Когда теплоноситель охлаждается, он возвращается в трубопровод, благодаря действию гравитационных сил и в результате естественного давления воздуха.
Причины падения давления
Несмотря на то, что давление в бачке должно иметь постоянную величину, оно нередко падает при эксплуатации отопительной системы.
Есть ряд причин, почему понижается давление:
- Протечка теплоносителя. Такие проблемы обычно появляются в отопительных системах, функционирующих на антифризе, который способен проникнуть даже в мелкие трещинки. В итоге возникают протечки. Их следует устранить до того, как накачать расширительный бак в системе отопления воздухом.
- Снижение давления в котле. В случае его значительного падения следует обратиться к мастерам. Если давление понизилось не критично и выровнялось после запуска системы, то ею можно пользоваться, поскольку подобные сбои ей не могут причинить вред.
Порядок настройки давления — какое должно быть и как настроить
Напор теплоносителя в бачке отопительной системы является регулируемым параметром. Все действия по настройке можно выполнить самостоятельно.
Для этого нужно:
- Произвести вычисления и понять, какое давление в расширительном бачке должно быть. Его следует сделать меньше на 0,2 атмосферы, чем в системе теплоснабжения.
- Данный показатель устанавливают до размещения емкости, сбросив воздух или закачав его посредством ниппеля. Но прежде нужно знать, как накачать расширительный бак отопления правильно.
- Емкость подключают к трубопроводу и наполняют систему водой, делая это медленно, наблюдая за показателями давления. Жидкость закачивают, пока величины напора не сровняются.
- Затем подключают насос и продолжают закачивать жидкость, пока давление в баке не достигнет эксплуатационных значений, которые рассчитывают до монтажа сети. В итоге в корпус попадет резервный объем теплоносителя.
- Старт системы необходимо производить при максимальной температуре и тогда объем рабочей среды увеличивается на величину удельного приращения. Это обеспечивает поступление в прибор воды, объем которой равен емкости резервуара. В результате давление достигает максимальных значений.
Чтобы знать, каким должно быть давление в расширительном бачке двухконтурного котла, следует посмотреть инструкцию на него. Настраивать все параметры можно собственноручно, используя манометр и автомобильный компрессор.
какое должно быть в системе, как проверить в мембранном баке для горячей воды и воздуха
Расширительный бак выполняет две задачи: компенсация увеличения объёма жидкости при нагреве и защита от гидроударов.
Чтобы предотвратить поломку систем отопления, в них обязательно устанавливают подобные устройства.
Google+
Vkontakte
Odnoklassniki
Какое давление воздуха должно быть в расширительном баке системы отопления
Показатель пустой ёмкости воздушной камеры при комнатной температуре. Он должен быть равен статическому значению в резервуаре, заполненном водой. В подобном положении мембрана в равновесии, а давление газа компенсируется жидкостным. На каждые 10 метров напора требуется порядка 1 атм. Несмотря на это, для нормальной работы всей системы достаточно создать показатель, указанный в паспорте устройства.
Фото 1. Схема устройства расширительного бака для систем отопления закрытого типа. Стрелками указаны части изделия.
Большинству расширительных баков для благоприятной работы достаточно 0,9 атм. Это связано с давлением, которое создаёт мембрана в течение эксплуатации. Её средний показатель составляет 1,2 атм. Оба значения колеблются в небольшом промежутке с максимальным отклонением 0,1.
Если отопительная система делается не по классическим схемам, для неё проводятся отдельные расчёты: определяется объём теплоносителя, бака, коэффициент пользы и начальное давление зарядки. Для этого следует пригласить специалиста, который учтёт прочие мелкие факторы.
Как проверить показатели
Простейший способ провести измерение — прикрепить манометр. Проблема возникает на этапе подготовки, поскольку в большинстве баков нет места для крепления. В то же время на устройстве должен стоять ниппель, к которому легко подключается компрессор с датчиком.
Справка. Перевести размерность значений несложно: 1 Бар = 1 атм = 0,1 МПа.