Давление в системе отопления частного дома и многокварирной многоэтажке

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.

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.
Давление в системе отопления

 Схема отопления частного жилого дома с радиаторными теплообменниками и подогреваемыми полами

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).
    Замкнутая система отопления

Основные узлы замкнутой системы

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.
Открытая система отопления

Схема с открытым расширительным баком

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.
    Схемы разводки радиаторов в многоэтажном доме

Схемы разводки теплообменных радиаторов в многоэтажках

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.
    Тепловой пункт многоэтажного дома

 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.
Обвязка котла Обвязка   Обвязка твердотопливного отопительного котла марки Траян

Оптимальный показатель

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.

Давление в индивидуальных и общедомовых системах отопления измеряется в атмосферах, барах или мегапаскалях. Одна атмосфера равняется 1,01 бар или 0,1 Мпа. Чтобы не создавать путаницы, будем пользоваться атмосферами.

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.

Причины повышенного давления в системе отопления

Выход из строя устройства — основная причина повышения давления в контуре системы. Однако встречаются и следующие причины:

  • Запорный вентиль закрыт. Это вызывает резкий подъем давления. Система останавливается, и котел блокируется из-за высокого давления. Для ремонта устройства нужно проверить его на герметичность и открыть все краны и клапаны, чтобы сбросить давление.
  • Если грязевой фильтр загрязнен, давление в системе отопления увеличивается. Скопившаяся в фильтре грязь создает давление. Фильтры необходимо регулярно чистить. Лучше всего заменить простые фильтры на магнитные. Они дороже, но их легче обслуживать.
  • Произошла ошибка в работе автоматики, в результате давление в системе повышается. Либо автоматика настроена неправильно, либо вышла из строя плата управления, здесь уже требуется мастер.
  • Клапан заправки системы протекает и вызывает скачок давления. Здесь нужно поменять резиновые уплотнители.
Читайте также:  Социальная газификация: кто может претендовать на бесплатное подключение

Давление в системе отопления частного дома и многокварирной многоэтажке

Виды давления

В частных домах котел включается при давлении 0,5 бар. Об этом говорится в паспортных данных устройства. Так что это давление необходимо поддерживать. В процессе эксплуатации системы отопления пользователь сталкивается со следующими видами давления:

  1. Максимальное давление. Этот тип давления указывает на то, что указанное значение не может быть превышено. Это может привести к разрыву трубы и выходу устройства из строя.
  2. Рабочее давление. Этот вид показывает стоимость в системе отопления частного дома, где она эксплуатируется в течение всего отопительного сезона.
  3. Опрессовка. Давление, при котором испытывается трубопровод. Он должен быть в полтора раза выше рабочего.
  4. Статическое давление. Это давление при выключенных котле и циркуляционном насосе. Он измеряется манометром после заполнения контура водой.
  5. Динамический. В зависимости от режима работы помпы и температуры теплоносителя.

Давление в системе отопления частного дома и многокварирной многоэтажке

Как поднять или снизить давление в отопительной системе?

Иногда во время эксплуатации в сети возникает большой перепад давления, что приводит к ее неработоспособности. Зная причины, из-за чего это случается, можно найти и способ устранения:

  • растрескивание мембраны расширительного бака. В одних моделях есть возможность поменять мембрану, в противном случае емкость меняется полностью;
  • неверно выполнен расчет давления в расширительном баке отопительной системы или его вместительность. Она должна составлять десятую часть от объема теплоносителя во всей сети, а давление газа за мембраной бака – на 0.2 Бар ниже системного;
  • сильное засорение грязевика;
  • наличие воздушных пробок. Часто бывает, что снизить давление удается с помощью мероприятий по удалению воздуха либо заменив автоматический воздухоотводчик;
  • потеря герметичности арматуры, отделяющей систему от водопровода подпитки. С той стороны напор сильнее и вода извне бесконтрольно пополняет отопительную сеть;
  • выход из строя автоматики котла;

В свою очередь, падение давления в отопительной системе происходит по таким причинам:

  • неплотность соединений, протечки;
  • скрытая утечка в двухконтурном котле, когда вода уходит в сеть ГВС через неисправный клапан;
  • трещина в теплообменнике котла;
  • вышел из строя регулятор давления.

В действительности причин может быть множество и зачастую обнаружить их не так просто, надо иметь практический опыт. Если найти неисправность не удается, надо обращаться за помощью к специалисту, имеющему все необходимое оборудование.

Основные причины повышения давления

Чаще всего причиной, почему растет давление в отопительном контуре в закрытой системе отопления, является поломка оборудования из-за которой показатели то скачут в верх,  то резко падают вниз. Но, кроме этого, причины также включают в себя следующее:

  1. Резкое повышение давления теплоносителя из-за перекрытой запорной арматуры. В системе наблюдается повышение напора, после чего происходит блокировка котла и остановка системы. Для устранения проблемы необходимо проверить арматуру на предмет протечек, открыть клапаны и краны для сброса давления.
  2. Причиной подъема напора в системе отопления может быть загрязнение фильтра-грязевика. На поверхности такого фильтра скапливаются частицы ржавчины, мусор, песок и шлак. В итоге на участке между котлом и фильтром сильно растет давление. Для устранения причины необходимо регулярно чистить фильтры, не реже, чем 3-4 раза в год. Также хорошим решением станет замена обычных грязевиков на магнитные или промывные фильтры. Они стоят дороже, но их обслуживание намного проще.
  3. Рабочее давление системы может повышаться из-за сбоя работы автоматики отопительного котла. Это заводской брак, неправильно выполненные настройки системы, поломка управляющей платы. Все эти проблемы требуют ремонта котла, который может провести только мастер.
  4. Наблюдаются протечки крана подпитки, то есть вода будет постоянно проникать в общий контур, что вызывает скачок давления. Ремонт обычно довольно простой, надо только заменить резиновые прокладки. Но при наличии брака следует полностью заменить кран или оборудование.

Почему падает давление в двухконтурном или обычном котле? Такая ситуация чаще всего возникает при поломках расширительного бака или пропусках воздушного клапана. Для устранения проблемы может потребоваться ремонт или полная замена бака.

Воздушная пробка как причина повышения давления в закрытых системах

При работе закрытой системы не редкость, когда давление повышается, при этом оно может сопровождаться понижением общей температуры теплоносителя, блокировкой котла. Все это приводит к разбалансировке работы контура, выходу из строя отдельных его элементов.

Почему в системе увеличивается давление или наблюдается его резкое повышение? Обычно в закрытых отопительных контурах, использующих газовое оборудование или котлы другого типа, подобные перепады происходят из-за завоздушивания. Воздушные пробки являются достаточно распространенной причиной перепада давления. Обычно наличие таких проблем определяется в следующих случаях:

  • поломка оборудования;
  • неправильно произведенный запуск системы;
  • сбои в работе автоматики;
  • наличие трещин в теплообменнике котла.

Причин таких сбоев в работе системы несколько:

  • заполнение контура происходит с верхней точки;
  • при пуске наблюдается очень быстрое заполнение воды в системе;
  • краны маевского или воздухоотводчики неисправны;
  • в радиаторах отопления после их ремонта не был спущен воздух;
  • крыльчатка циркуляционного насоса разболтана, то есть подкачка воздуха происходит с нарушениями.

Решить проблему поможет сброс давления системе отопления, заполнение водой с нижней точки при открытых кранах для стравливания воздуха. Само заполнение должно быть медленным, работа заканчивается тогда, когда из верхней точки контура начинает поступать вода. Кроме того, после монтажа отопительной системы и перед началом ее эксплуатации рекомендуется обработать воздухоспускные краны обычной мыльной пеной. Это позволяет обнаружить подсасывание воздуха и вовремя предотвратить образование воздушных пробок.

Падение давления

Повышение давления в закрытых системах отопления является не единственной проблемой, в некоторых случаях наблюдается резкое падение рабочего давления, при этом среди причин, почему уровень давления падает, следует выделить такие:

  • скрытые протечки системы, появление коррозии, ослабление соединений, протечки фитингов;
  • разрыв мембраны бака, что требует замены или ремонта оборудования;
  • перепады давления в системе наблюдаются, если травит ниппель, такая утечка воздуха приводит к сдуванию бака, а это становится причиной повреждения мембраны;
  • на теплообменнике котла имеются трещины, что приводит к утечке теплоносителя;
  • падения давления, связанные с появлением воздушных пузырей, приводят к снижению общей температуры в системе и ее остановке;
  • одной из причин понижения давления может стать закисший или приоткрытый кран, используемый для сброса воды в канализационную систему.

Профилактика повышения давления в системе

Растет давление в системе отопления
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.

Перепады давления в системе отопления и их регулировка

Для чего нужно давление в системе отопления?

Из этой статьи вы узнаете о важности давления, методах его повышения или понижения и причинах, вызывающих перепады давления в системе отопления. Также ознакомитесь с оборудованием, которое используется для регулировки и контроля давления в отоплении.

Методы контроля

Контролировать давление в системе можно с помощью датчика

Для контроля устанавливаются датчики давления воды в системе отопления. Это манометры с трубкой Бредана, являющий собой измерительный прибор со шкалой и стрелкой. Он показывает избыточное давление. Его устанавливают в контрольных узловых точках, определенных нормативными документами. При помощи датчика давления системы отопления можно определить не только количественный показатель, но и участки с возможными утечками и другими неполадками.

Поток рабочей среды не проходит напрямую через манометр, так как измерительный прибор устанавливается посредством трехходовых кранов. Они позволяют выполнить продувку манометра или сброс показателей. Также этот кран позволяет заменить манометр путем несложных манипуляций.

Манометры устанавливаются до и после элементов, которые могут влиять на потери и повышение давления в системе отопления. Также при помощи него можно определить исправность того или иного агрегата.

Приборы контроля

Газовые котлы содержат в себе различные компоненты, отвечающие за регулирование параметров оборудования и поддержание его в рабочем состоянии. Данная система требует постоянного контроля функционирования системы. Для контроля давления жидкости применяются манометры и термоманометры.

Интересно! Термоманометры позволяют дополнительно контролировать уровень температуры.

В некоторых системах вместо обычных стрелочных манометров используются электронные датчики. Датчики передают полученные сведения на электронный блок, который их обрабатывает и выводит на экран.

Контроль давления воды обеспечивает установленный в систему датчик — манометр

Читайте также:  Как расчитать количество секций радиатора отопления - инструкция

Если в отопительном агрегате отсутствует манометр, то он предусматривается группой безопасности, которая состоит из следующих узлов:

  1. Сам манометр либо термоманометр.
  2. Спускник воздуха для обеспечения препятствия завоздушивания контура.
  3. Предохранительный клапан для сброса давления теплоносителя при его сильном увеличении.

Метод расчёта


В центральной системе отопления существуют два вида давления:

  • опрессовочное: временное, с повышенной нагрузкой, которое создаётся для испытаний системы после ремонтно-монтажных работ или перед отопительным сезоном;
  • рабочее: постоянное, при котором система должна превосходно функционировать весь обогревательный период.

Для правильного расчёта перепада давления, нужно учесть разницу между двумя точками отопительного контура: на верхнем этаже и нижнем. Итоговый показатель при функционирующем натиске не должен превышать 10%, а при опрессовочном — 20%.

Обычно, в городском многоэтажном доме, рабочее давление составляет на трубе подачи — 6 атмосфер, а на обратном пути — 4-4,5 атм.

Справка. На показатель напора влияет множество факторов, в т. ч. и засорённость внутренних каналов контуров.

Для частных домов критическим показателем является мощность котла, т. е. тот уровень давления, который агрегат способен выдержать. Обычно, 2—3 атмосфер для одноэтажного дома вполне достаточно.

Регулятор для регулировки давления

Для соблюдения всех мер по безопасному функционированию системы отопления, необходимо постоянно следить за температурой и напором теплоносителя.

Давление контролируется с помощью манометра с трубкой Бурдона. В этом приборе есть эластичная измерительная составляющая, которая, под влиянием сжимающей нагрузки, деформируется определённым способом.

 Манометр, установленный в системе отопления. Прибор позволяет измерить показатели давления.

Преобразование изменений отображается на вращательном движении стрелки, показывая на циферблате точное значение в привычных показателях.

Важно! После гидроударов манометры нужно проверять, т. к. последующие показания могут быть завышены.

Манометры устанавливаются на самых критических участках системы:

  • на входе и выходе магистрали с теплоносителем (централизованное отопление);
  • перед и после отопительного котла (индивидуальное обогревание);
  • перед и после циркуляционного насоса (принудительная циркуляция);
  • возле фильтров, соответствующих регуляторов и клапанов.

Как регулировать показатели

Для этой процедуры существуют несколько проверенных способов:

  1. Корректность проектирования, в т. ч. гидравлических расчётов и монтажа трубопроводов:
  • подающая магистраль должна быть сверху, а обратная — снизу;
  • для стояков нужны трубы 20—25 мм, а для розливов — 50—80 мм;
  • трубы для стояков используются и для подводки к приборам отопления.
  1. Изменение температуры воды. При нагревании теплоноситель расширяется, увеличивая тем самым давление в отопительной системе. К примеру, при 20°С оно может подскочить на 0,13 МПа, а при 70°С — на 0,19 МПа. Поэтому снижение температуры приведёт к соответствующей его регулировке.
  2. Применение циркуляционных насосов для обеспечения теплом квартир верхних этажей в высотках.

 Циркуляционные насосы, установленные в многоэтажном доме. При помощи приборов осуществляется циркуляция теплоносителя по системе отопления.

  1. Внедрение расширительных бачков. При индивидуальном отоплении, «лишний» объём нагретого теплоносителя будет переходить в ёмкость, а остывший — возвращаться в систему, сохраняя стабильность напора.
  2. Использование специальных регуляторов. Такие приборы способны предотвратить завоздушивание системы при резких скачках давления в магистралях. Монтаж производится на байпасной линии насоса или на перемычке, размещённой между двумя трубопроводами — подачи и обратки.

Поддержание

Однажды настроенная и запущенная система отопления не может работать вечно: со временем характеристики ухудшаются, что приводит к некачественному обогреву помещений. Индикатором качества работы отопления и является давление, по его изменениям можно судить о проблемах.

Для обогрева с принудительной циркуляцией падение напора может быть вызвано следующими причинами:

  • протечки в контуре;
  • проблемы с насосами (неисправность, загрязнение, плохое электропитание);
  • повреждение мембраны расширительного бачка;
  • неисправность блока безопасности.

К повышению напора могут привести:

  • слишком высокая температура теплоносителя;
  • маленькое сечение трубопровода;
  • загрязнение фильтров или теплоносителя;
  • образование воздушных пробок;
  • неправильный режим работы насосов.

В системе отопления с естественной циркуляцией проблема повышения давления не стоит, но может иметь место его понижение, однако это является нормальным процессом.

Дело в том, что естественная циркуляция подразумевает саморегуляцию напора теплоносителя. Он движется по трубам благодаря разнице температур между обраткой и подачей: менее плотная горячая вода всплывает вверх. Соответственно, чем большая температура установлена на котле, тем больше напор. Но разница температур будет понижаться при прогреве помещений, поэтому с установлением нужной температуры воздуха в комнате давление упадёт.

Статическое давление в системе отопления

Обеспечить эффективное функционирование обогрева дома или квартиры помогает сбалансированное рабочее статическое давление в системе отопления. Проблемы с его значением приводят к появлению сбоев в эксплуатации, а также к выходу из строя отдельных узлов или системы в целом.

Статическое давление в системе отопления

Важно не допускать существенного колебания, особенно в сторону повышения. Также негативно сказывается разбалансировка в конструкциях, имеющих встроенный циркуляционный насос. Он может вызывать кавитационные процессы (закипание) с теплоносителем.

Меры безопасности

Меры безопасности
Так как при проектировании автономных отопительных систем для экономии закладывают небольшой запас прочности, но даже небольшой скачок давления до 3 атм может привести к разгерметизации отдельных элементов или их соединения. Для того, чтобы сглаживать перепады давления из-за нестабильности работы насоса или изменения температурного показателя теплоносителя, в закрытую систему отопления следует установить расширительный бачок. В отличие от похожего устройства, которое используют в системе открытого типа, в этом случае нет сообщения с атмосферой. Одна или даже несколько стенок делают из упругого материала, за счет чего бачок играет роль демпфера во время гидроударов или скачков давления.

То, что установлен расширительный бачок, не всегда может дать гарантию на поддержание оптимального показателя давления.

В определенных случаях оно может даже превышать максимально допустимые значения:

  1. При неправильном выборе емкости в качестве расширительного бачка.
  2. Во время сбоев при работе циркулярного насоса.
  3. Во время перегревания теплового носителя, и это бывает из-за нарушения в работе автоматической коробки котла.
  4. Из-за неполного открытия арматуры для запора после проведения профилактических или ремонтных работ.
  5. Из-за образования воздушной пробки (это может и спровоцировать рост давления, а может и падение).
  6. Во время снижения пропускной способности грязевого фильтра из-за загрязненности.

По этой причине чтобы избежать аварийные ситуации при создании отопительных систем закрытого типа, следует обязательно устанавливать предохранительный клапан, который будет сбрасывать лишний теплоноситель при превышении допустимого значения давления.

Для чего требуется предохранительный клапан?

Отчасти об этом уже упомянуто во вводной части статьи. Все просто – с повышением температуры в системе отопления (при работе котла), теплоноситель стремится расшириться.

Отчасти ему это удаётся – как раз для таких целей в любой системе предусмотрен расширительный бак. А в наше время системы стали делать преимущественно закрытого типа, то есть с герметичным расширительным баком мембранного или баллонного типа.

В таких баках имеется воздушная камера, которая предварительно накачивается определённым давлением. Под действием расширяющегося в объеме теплоносителя (а у него это – единственный путь к свободному расширению) воздушная камера сжимается, давление в ней и в системе в целом – возрастает.

И устройство, и принцип действия расширительного бака закрытой системы отопления не отличается особой сложностью.

При правильно рассчитанных параметрах системы отопления, такого компенсационного звена для поддержания оптимального баланса температуры, объёма и давления теплоносителя бывает вполне достаточно. Тем более что в автономных системах никогда и не оперируют слишком высокими показателями давления. Как правило, при принудительной циркуляции с помощью насосного оборудования, давление в трубах контуров редко поднимается выше границы в две технических атмосферы (2 ат, 2 бар или 0,2 МПа), да и то – только лишь на максимальных температурах нагрева теплоносителя. Соответственно, и воздушную камеру расширительного бака предварительно накачивают примерно до 1,5 ат.

В таких системах максимального давления в 3 атмосферы будет больше чем достаточно, и выше ему подниматься – не надо. Это может негативно сказаться на целостности труб проложенных контуров, соединительных узлов, теплообменников. Повышенного давления «не любят» некоторые радиаторы и конвекторы.

В закрытых системах отопления предохранительный клапан работает в «дуэте» с расширительным мембранным баком.

Если при проектировании системы все рассчитано правильно, то давление и не должно вырасти выше установленного для него порога. Но случается всякое, например, временный выход из строя термостатического управления котла. Или прорыв мембраны расширительного бака, выход воздуха из его «сухой» камеры из-за неисправности ниппеля. Случаются и иные неприятности. Вот в таких условиях давление в системе может начать бесконтрольно повышаться, пересечь верхнюю допустимую границу. К чему это иногда приводит – лучше не рассказывать…

И вот для того, чтобы избежать последствий, как раз и нужен предохранительный клапан. Как только давление достигает предельной отметки, происходит срабатывание, клапан открывается и стравливает излишки теплоносителя в дренаж. Нормализуя тем самым уровень давления, давая владельцам время на приведение системы в порядок, на поиск неисправности, вызвавшей аварийную ситуацию.

Читайте также:  Проточный электрический водонагреватель: что это такое, как он работает и как его выбрать

То есть клапан подбирается (или настраивается, если предусмотрена такая опция) на максимально допустимое давление теплоносителя в контуре отопления.

Тесную взаимосвязь общих параметров системы отопления, установленного в ней расширительного бака и предохранительного клапана хорошо можно отследить на размещенном ниже онлайн-калькуляторе.

Перейти к расчётам

Укажите запрашиваемые значения и нажмите
«РАССЧИТАТЬ МИНИМАЛЬНЫЙ ОБЪЕМ МЕМБРАННОГО РАСШИРИТЕЛЬНОГО БАКА»Объем системы отопления принять: – точный, определенный по проведенным расчетам – приблизительный – от мощности котлаИзвестный или расчитанный объем системы отопления, литровМощность котла отопления, кВтКакой теплоноситель используется в системе? – вода – антифризКонцентрация гликоля в готовом антифризе? – 10% – 20% – 30% – 40% – 50% – 70% – 90%Максимальное давление в системе отопления (порог срабатывания предохранительного клапана), атмосфер (бар)Минимальное давление (уровень закачки воздушной камеры расширительного бака), атмосфер (бар)

Как видите, расчет можно провести и для воды, и для незамерзающего теплоносителя. в программе калькулятора учтена разница объемного расширения  этих жидкостей при средней температуре нагрева до 75 ÷ 80 ℃.

Еще один нюанс. Для расчёта необходимо указать общий объем системы отопления. Можно, конечно, «плясать» от мощности, но это дает немалую погрешность. Любителям же точности можно посоветовать другой алгоритм определения этого параметра системы.

Как подсчитать общий объем теплоносителя в системе отопления?

Ответ напрашивается сам собой – суммировать объемы всех труб и всех подключённых в контуре приборов, от кота до последней батареи. Сложно и громоздко? – на ничего страшного, если воспользоваться предлагаемым на нашем портале калькулятором расчета общего объема системы отопления .

Разновидности предохранительных клапанов, принципы их работы

Важность предохранительного клапана, как уже должно быть понятно – сложно переоценить. А его функция, скажем прямо, не отличается сложностью. Это и должно предопределять конструкцию такого прибора – принцип сочетания простоты устройства и высокой надежности.

Так оно и есть на самом деле.

Надо сразу заметить, что существует несколько разновидностей предохранительных клапанов для систем отопления, различающихся принципом срабатывания. Но вместе с тем, коль речь у нас идет именно об автономных системах отопления в масштабе собственного дома или квартиры, то чаще всего приходится иметь дело с простыми и надежными устройствами пружинного типа.

Рассмотрим примерное строение такого клапана:

Внешний вид и устройство стандартного пружинного предохранительного клапана для систем отопления.

Слева на иллюстрации показан внешний вид клапана (одной из моделей, конечно). Справа – она же в разрезе.

Качественные приборы чаще всего собираются в латунном корпусе (поз. 1) – этот сплав не боится коррозии и обладает небольшим коэффициентом линейного расширения. Корпус обычно состоит из двух половинок. Как и сам клапан делится на две части: верхнюю, «сухую» с пружинным механизмом, и нижнюю, своим строением похожую на устройство вентильного крана.

В нижней части корпуса предусмотрены два резьбовых патрубка или муфты. Нижний (поз. 2) предназначен для соединения с контуром отопления.   Верхний, расположенный перпендикулярно нижнему (поз 3) – для обеспечения сброса излишков теплоносителя при превышении давления в системе. Резьба здесь нужна для подсоединения трубы, которая направит сброшенный поток жидкости в нужное место (чаще всего – в канализацию).

Запирающим элементом клапана в данном случае является тарельчатая заслонка (поз. 4) с расположенным снизу уплотнителем. Этим уплотнителем тарелка плотно прижимается сверху к седлу клапана (поз. 5).

Полость верхней части корпуса отделена от нижней мембраной (поз. 6). Просто из тех соображений, чтобы при открытии клапана теплоноситель не проникал в пружинный механизм устройства.

Внутри расположена пружина, которая постоянно давит на шток (поз. 7), тем самым удерживая тарелку клапана плотно прижатой к седлу. В самой верхней части может быть расположен механизм, позволяющий вручную быстро открыть (или, как говорят, сорвать) клапан, если этого требует складывающаяся аварийная ситуация.  В демонстрируемой модели это круглая рукоятка-маховик (поз. 8). Встречаются и иные решения, например, рычаг.  Как правило, предусматривается стопорение и даже опломбирование таких «аварийных кранов».

Правда, можно встретить и такие модели предохранительных клапанов, у которых сверху расположена рукоятка или винт настройки усилия пружины. То есть предоставляется возможность самостоятельного выбора и регулировки давления срабатывания клапана.

На таких клапанах имеется возможность изменить усилие прижимной пружины механизма.

Сказать по правде, в условиях домашней автономной системы отопления подобная опция не то что не особо нужна, но даже и не приветствуется. Будет намного спокойнее, если точно знаешь, то система отрегулирована на какое-то давление, и в твое отсутствие никто вольно или невольно (например, любопытный ребенок) эти установки не изменит, так как это просто невозможно.

Теперь посмотрим, как работает клапан.

Принцип работы предохранительного пружинного клапана.

Все действительно очень просто и надежно. Усилия пружины (зеленый «вектор») в нормальных условиях работы системы отопления, при давлении ниже установленного порога, вполне достаточно, чтобы удерживать тарельчатую задвижку плотно прижатой к седлу клапана (левый фрагмент).

Но как только по тем или иным причинам давление в системе начинает подниматься выше нормы (правый фрагмент рисунка), прилагаемое снизу со стороны теплоносителя на тарелку усилие перевешивает действие пружины. Пружина несколько сжимается, задвижка-тарелка приподнимается над седлом, открывая жидкости путь в дренажный патрубок для слива излишков в канализацию.

Устройство работает по пропорциональному принципу: чем больше усилие – тем больше открывается клапан, тем скорее давление сбрасывается до нормы.

Как только давление в контуре снизилось, усилия пружины вновь становится достаточно для перекрытия клапана.

Достоинства предохранительных клапанов пружинного типа очевидны — это предельная простота, безотказность, компактность даже при значительных присоединительных диаметрах, возможность установки в вертикальном и горизонтальном положении, оперативное реагирование на повышение давления.

Есть и определённые недостатки. В частности, пружина, находясь в постоянно нагруженном состоянии, со временем может начать слабеть, провоцируя немотивированные срабатывания. Значит, клапан придётся поменять. Кроме того, такие устройства и не рассчитаны на частые срабатывания (по большому счету их в исправной системе и не должно отмечаться). Но если фиксировались два-три срабатывания клапана со сбросом воды, то велика вероятность того, что даже при нормальном давлении он начнет подтекать. Опять же – требуя замены.

Впрочем, беда невеликая, так как замена несложна, а стоимость клапана все же не выглядит запредельной.

Другой тип клапанов – рычажно-грузовой. Правда, в условиях компактных автономных систем отопления места таким устройствам практически не находится. Они рассчитаны на большие объемы и, как правило, оснащаются фланцевым соединением с контуром. Поэтому – только обзорно.

Предохранительный клапан рычажно-грузового типа.

1 – входной патрубок с соединительным фланцем.

2 – патрубок сброса, тоже может иметь фланец для подсоединения дренажной трубы.

3 – седло клапана.

4 – заслонка клапана (золотник), расположенный на конце вертикально расположенного шкива.

5 – рычаг с подвешенным на него комплектом грузов (поз. 6).

Понятно, что заслонка плотно прижимается к гнезду за счет усилия от тщательно подобранного груза. А усилие может регулироваться и количеством гирь на рычаге, и их расположением, то есть длиной плеча рычага. Естественно, настройку такого клапана должен проводить специалист.

Преимущества – простота, возможность настройки под нужное давление, лёгкость в ремонте — любую деталь несложно заменить. Недостатки – конструкция довольно громоздкая и подразумевает исключительно вертикальное расположение.

Существуют еще пружинно-рычажные устройства, которые тоже практически не используются в небольших системах.  Появляются современные электромагнитные клапаны, но они выглядят излишеством, так как вполне достаточно простых пружинных.

Предохранительный клапан в системе отопления: схема устройства

Данное устройство состоит из корпуса и двух литых элементов. Корпус выполнен из водопроводной латуни, изготавливаемой по технологии горячего штампования. Главной комплектующей клапана является стальная пружина. При помощи своей упругости она устанавливает силу давления, которое будет воздействовать на мембрану, перекрывающую проход наружу.

В свою очередь мембрана, находящаяся в седле, укомплектованном уплотнителем, поджимается пружиной. Верхняя часть пружины упирается в металлическую шайбу, закрепленную на штоке и прикрученную к пластмассовой рукоятке. Рукоятка требуется для того, чтобы регулировать предохранительный клапан в системе отопления.

Советы напоследок

Если вы живо интересуетесь безопасностью котельной и надежной работой отопительного оборудования, то рекомендуем при покупке арматуры хорошенько изучить ассортимент. Дело в том, что на рынке появляются новые полезные продукты, которые невозможно обозреть в рамках данной статьи, а вам они могут пригодиться.

Эксплуатационный момент. Отслеживайте состояние предохранительных клапанов, чтобы вовремя засечь срабатывание и разобраться в причинах. Устройства для теплового сброса направляйте в канализационную воронку с разрывом струи – неожиданный плеск воды в котельной и мокрые следы дадут понять, что имела место аварийная ситуация.

Источники:

  • https://1-teplodom.ru/davlenie-v-sisteme-otoplenia-castnogo-doma-davlenie-teplonositela-vody-v-zakrytoj-sisteme-trubah-dla-cego-nuzno-kak-rasscitat-skolko-atmosfer-norma-kak-snizit-i-sozdat/
  • https://montagtrub.ru/davlenie-v-sisteme-otopleniya-kak-uvelichit-snizit/
  • https://remont-system.ru/otopitelnye-sistemy/optimalnoe-davlenie-v-sisteme-otopleniya-zamknutogo-tipa
  • https://stroitelstvo.expert/rabochee-davlenie-v-sisteme-otopleniya/
  • https://cotlix.com/davlenie-v-sisteme-otopleniya
  • https://montagtrub.ru/pochemu-rastet-davlenie-sisteme-otopleniya/
  • http://teplosten24.ru/rastet-davlenie-v-sisteme-otopleniya.html
  • https://msklimat.ru/podnimaetsya-davlenie-v-sisteme-otopleniya.html
  • https://stroycollege12.ru/padaet-davlenie-v-sisteme-otoplenia/
  • https://zoobird.ru/postoyanno-rastet-davlenie-v-sisteme-otopleniya/
  • https://zoobird.ru/raschet-staticheskogo-davleniya-sistemy-otopleniya/
  • https://msklimat.ru/staticheskoe-davlenie-v-sisteme-otopleniya.html
  • https://domsdelat.ru/otoplenie/staticheskoe-davlenie-v-sisteme-otopleniya-i-ego-raschet.html
  • https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/pechi-i-sistemy-otopleniya/predoxranitelnyj-klapan-v-sisteme-otopleniya.html
  • http://teplosten24.ru/sbrosnoj-klapan-dlya-otopleniya.html
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Котлы и отопление