Рабочее давление в системе отопления в частном доме: какое должно быть, как создать, инструкция по регулировке своими руками

Статьи

Мембранные баки широко применяются в системах холодного и горячего водоснабжения. Вместе с повысительными насосами и водонагревателями. Если мембранный бак установлен в системе холодного водоснабжения его называют — гидроаккумулятор. Если мембранный бак установлен в системе горячего водоснабжения — расширительный бак.

Какие функции выполняют мембранные баки

Гидроаккумулятор накапливает воду под давлением и гасит гидроудары. Расширительный бак, принимает избыточный объём воды, образовавшийся в результате её нагрева в водонагревателе.

Конструкция мембранных баков

Конструкция мембранных баков проста: стальной сосуд, разделен резиновой мембраной на воздушную и водяную полость. Мембрана пригодна для использования с питьевой водой. Сама питьевая вода не соприкасается непосредственно с металлической стенкой внутри бака: либо она находится внутри мембраны, либо внутренняя металлическая поверхность бака покрыта специальной эмалью.

Принцип работы мембранного бака

Принцип работы прост: вода под давлением поступает в водяную полость бака, сжимая воздух в воздушной полости, через резиновую мембрану. Сжатый воздух, когда это нужно, выталкивает воду обратно в систему.

Как рассчитать необходимый объём мембранного бака

Мембранные баки выпускаются широким типорядом от 0,25 до 5000 литров. С максимальным рабочим давлением на корпус 10, 16, а специальные на 25 бар. Объём гидроаккумулятора для системы холодного водоснабжения, рассчитывается исходя из условия ограничения максимального количества включений насоса в час. Если не стоит задача накапливать заданный запас воды под давлением. При расчёте объёма гидроаккумулятора в системах горячего водоснабжения учитывается объем, мощность водонагревателя (бойлера), минимальная и максимальная температура воды в водонагревателе, давление воды на линии подачи, давление срабатывания предохранительного клапана, для проточных мембранных баков — пиковый расход.

Где монтируются мембранные баки

В системах холодного водоснабжения гидроаккумуляторы могут монтироваться как на всасывающей, так и напорной стороне насоса, рядом с насосом: приямке, кессоне, либо поодаль от него, например, в техническом помещении дома. Расширительный бак в системе горячего водоснабжения монтируется рядом с бойлером косвенного нагрева, электрическим водонагревателем, только со стороны поступления холодной воды к водоподогревателю, а не на выходе из него (см. инструкцию по эксплуатацию водонагревателя).

Как правильно настроить давление в мембранном баке

Для того чтобы система корректно работала необходимо накачать в бак правильное начальное давление P и согласовать его с давлением включения насоса в системе холодного водоснабжения. В повысительных установках, когда бак расположен с напорной стороны Р = Р вкл. — 0,5 бар (Р вкл. — давления включения насоса). В повысительных установках, когда бак расположен со стороны всасывания Р = Р н. — 0,5…1 бар (Р н. — давление на вводе).

В системах горячего водоснабжения начальное давление P = P н — 0,2 …1 бар (Р н — давление после редуктора). При этом нужно учитывать, что чем дальше гидробак расположен от редуктора давления в системе, тем ниже в нём должно быть выставлено предварительное давление. Если редуктор давления в системе отсутствует, то начальное давление в расширительном баке Р = Р мин. — 0,5 бара (Р мин. — минимальное давление подачи воды в систему). Выставленное таким образом начальное давление в гидроаккумуляторе, обеспечит постоянный начальный запас воды в баке, нужный для защиты мембраны от преждевременного износа.

Как обслуживаются мембранные баки

Мембранные баки неприхотливы в эксплуатации. Они требуют минимальное техническое обслуживание: контроль давления в воздушной камере, проверка целостности мембраны, внешний осмотр бака на предмет коррозии. При необходимости в мембранный бак подкачивается воздух, производится замена мембраны, замена фланца, чистка входного патрубка, покраска, сколов краски внешней поверхности. Если есть дефекты, которые невозможно устранить, гидробак меняется полностью.

Последствия нестабильности в контурах

Недостаточное или более высокое давление в тепловом контуре одинаково плохо. В первом случае часть радиаторов не будут эффективно обогревать помещения, во втором – нарушится целостность системы отопления, выйдут из строя ее отдельные элементы.

Правильная обвязка позволит подключить котел к отопительному контуру так, как необходимо для качественной работы теплосистемы

Рост динамического давления в отопительном трубопроводе происходит, если:

• теплоноситель слишком перегретый;
• сечение труб недостаточное;
• котел и трубопровод обросли накипью;
• воздушные пробки в системе;
• установлен слишком мощный повысительный насос;
• происходит подпитка водой.

Также повышенное давление в закрытом контуре вызывает неверная балансировка кранами (система зарегулирована) или неисправность отдельных регуляторов-клапанов.

Для контроля рабочих параметров в закрытых отопительных контурах и для их автоматической регулировки устанавливается группа безопасности:

Давление в отопительном трубопроводе падает по следующим причинам:

• протечка теплоносителя;
• неисправность насоса;
• прорыв мембраны экспанзомата, трещины в стенках обычного расширительного бачка;
• неисправности блока безопасности;
• утечка воды из отопительной системы в подпитывающий контур.

Динамическое давление будет повышенным, если засорены полости труб и радиаторов, если загрязнены фильтры-уловители. В таких ситуациях насос работает с повышенной нагрузкой, а эффективность обогревающего контура снижается. Стандартным итогом превышения значений давления становятся протечки в соединениях и даже разрыв труб.

Параметры давления будут ниже, чем положено для нормального функционала, если в магистраль вмонтирован насос недостаточной мощности. Он не сможет перемещать теплоноситель с требующейся скоростью, значит, в прибор будет поставляться несколько остывшая рабочая среда.

Второй яркий пример падения давления – проток перекрыт краном. Признаком этих проблем служит потеря давления в отдельном сегменте трубопровода, расположенном после препятствия для теплоносителя.

Поскольку во всех тепловых контурах имеются приборы, защищающие от чрезмерного давления (по меньшей мере, предохранительный клапан), проблема низкого давления случается значительно чаще. Рассмотрим причины падения и способы повысить давление, а значит улучшить циркуляцию воды, в отопительных системах открытого и закрытого типа.

Механизмы контроля

Для предотвращения аварийных ситуаций в закрытых системах используют сбросные и перепускные клапаны.

Сбросный. Устанавливается с выходом в канализацию для аварийного спуска избыточного энергоносителя из системы, защищая от разрушения.

Фото 4. Сбросный клапан для отопительной системы. Используется для спуска лишнего теплоносителя.

Перепускной. Устанавливается с выходом на альтернативный контур. Регулирует перепад давления, отправляя в него излишки воды, чтобы исключить повышение на следующих участках основного контура.

Современные производители отопительной арматуры производят «умные» предохранители, оснащённые датчиками температуры, которые реагируют не на увеличение напора, а на температурные показатели теплоносителя.

Справка. Нередки ситуации, когда клапаны понижения давления залипают. Проследите, чтобы в их конструкции был шток для ручного оттягивания пружины.

Не забывайте, что любая проблема в отопительной системе дома чревата не только потерей комфорта и расходами. Аварийные ситуации в теплосети угрожают безопасности жильцов и здания. Поэтому в контроле за отоплением нужны внимательность и компетентность.

Нормативные значения давления в системе отопления

Поддержание рабочего давления в контуре отопления позволяет снизить уровень тепловых потерь. Это возможно за счет того, что проходящий по трубопроводу теплоноситель при грамотно подобранной величине давления практически не успевает остыть. Для правильной настройки системы нужно знать, сколько атмосфер в отоплении конкретного типа.

Разным типам отопительных систем свойственны свои нормативные показатели давления:

1. Отопление многоэтажного дома. Для отопительных систем многоквартирных домов характерно высокое значение статического напора, причем его величина напрямую зависит от высоты самого здания. В 9-этажных домах норма давления составляет около 5-7 атмосфер, а в домах с количеством этажей более 12 – от 7 до 10 атмосфер. Давление в подающем контуре всегда составляет около 12 атмосфер. Чтобы такая система могла работать, ее нужно оснащать мощным насосом с сухим ротором.
2. Отопление частного дома. В открытой отопительной системе атмосфера и сама система объединены посредством расширительного бака. Даже если систему укомплектовать циркуляционным насосом, давление в системе отопления частного дома все равно будет совпадать с наружным, поэтому показатель манометра будет постоянно показывать 0 бар.
3. Закрытое отопление частного дома. Давление в закрытой системе отопления частного дома имеет несколько иные характеристики. Во-первых, в такой системе увеличивается статическое давление, повышающее эффективность работы конструкции, а во-вторых, полностью исключается возможность контакта с воздухом. Чтобы рассчитать статический напор в такой системе, нужно умножить на 0,1 расстояние между самой верхней и самой нижней точкой контура. К полученному значению прибавляется 1,5 бар, и результат расчета покажет величину рабочего давления в отопительной системе.

В подавляющем большинстве случаев норма давления в газовом котле закрытого контура составляет около 1,5-2 атмосфер. Существенное превышение этого показателя многократно повышает риск выхода системы из строя – например, может произойти разгерметизация трубопровода или же повреждение отопительного оборудования.

Конечно, большая величина давления повышает эффективность работы отопления, но перед тем, как рассчитать давление в системе отопления, нужно учесть технические особенности конкретного отопительного оборудования. Отдельные модели котлов рассчитаны на давление не более 3 бар, но стандартные изделия могут эффективно работать только при давлении в 2 бар. При настройке отопления нужно сделать все так, чтобы в неактивной системе давление было ниже рабочего на 0,5 бар – этот запас обеспечит стабильную работу оборудования после его запуска (подробнее: «Какое должно быть рабочее давление в системе отопления частного дома – нормы, правила, ограничения»).

Для квартир эта информация неактуальна – измерять или регулировать давление отопления в таких случаях попросту невозможно. Все, что можно сделать – это выбрать радиаторы и диаметры труб в собственном трубопроводе. Например, чугунные радиаторы использовать нежелательно, поскольку при давлении свыше 6 бар они выходят из строя – а настолько низкое давление в системе отопления многоквартирного дома практически не встречается. Трубы с чрезмерно высокой пропускной способностью, в свою очередь, приведут к снижению давления во всем контуре.

Величина давления также напрямую зависит от температуры теплоносителя. В любую отопительную систему заливается определенный объем теплоносителя, при котором давление получается минимальным. Когда система выходит на рабочий режим, давление поднимается – т.е. регулировка нагрева воды позволяет также контролировать напор в трубопроводе.

Для отопительных систем всегда целесообразно использовать расширительные бачки (гидроаккумуляторы). Такие устройства принимают в себя излишки теплоносителя, тем самым не позволяя давлению достичь критического уровня. Чтобы система была максимально надежной, стоит также дополнить ее предохранительным клапаном, который в случае переполнения бака или превышении давления в контуре свыше 3 атмосфер обеспечит автоматический сброс лишней воды.

Перепад давления

Чтобы отопительная система нормально выполняла свои функции, перепад давлений, представляющий собой разность между его величинами на подаче и обратке, должен быть определенной и постоянной величины. В числовом выражении он должен быть в пределах от 0,1 до 0,2 МПа.

Отклонение параметра в меньшую сторону свидетельствует о сбое в циркуляции теплоносителя по трубам. Колебание в сторону увеличения показателя — о завоздушивании отопительной системы.

В любом случае нужно искать причину изменения, иначе отдельные элементы могут выйти со строя.

Если давление упало, то проверяют на наличие утечек: отключают насос и наблюдают изменения статического давления. Если оно продолжает снижаться, то ищут место повреждения путем последовательного выведения из схемы разных участков.

В случае, когда статический напор не меняется, то причина кроется в неисправности оборудования.

Стабильность перепада рабочего давления изначально зависит от проектировщиков, от выполненных ими расчетов по гидравлике, а затем правильного монтажа магистрали. Нормально функционирует отопления многоэтажки, при монтаже которого учтены следующие моменты:

• Подающий трубопровод, за редким исключением, находится вверху, обратный внизу.
• Разливы выполнены из труб сечение от 50 до 80 мм, а стояки и подвод к батареям — от 20 до 25 мм.
• В отопительную систему в байпасную линию насоса или перемычку, соединяющую подачу и обратку врезаны регуляторы, гарантирующие, что даже при резких перепадах давления завоздушивание не появится.
• В схеме теплоснабжения присутствует запорная арматура.

Идеальных условий эксплуатации отопительной системы не существует. Всегда есть потери, снижающие показатели давления, но все же они не должны выходить за пределы регламентированными Строительными нормами и правилами РФ СНиП 41-01-2003.

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.

Температурные датчики для отопления

Еще на этапе проектирования отопления необходимо выбрать тепловые датчики на отопление – виды и их характеристики. Прежде всего, они отличаются местом установки – непосредственно в систему или для дистанционного контроля других температурных показателей. Последние используются в паре с комнатными термостатами.

Погружные датчики

Предназначены для снятия показаний о нагреве воды в трубах. Их монтаж выполняется на определенных участках системы. Некоторые модели твердотопливных котлов не имеют датчиков температуры для отопления. Поэтому обязательно необходимо это устранить.

Выбор модели зависит от способа снятия показаний.

• Биметаллический. Конструкция этих датчиков температуры для системы отопления состоит из стрелочного индикатора и двух металлических пластин, изготовленных из разных металлов. При нагреве одна из них начинает деформироваться, создавая давление на стрелку индикатора. Такая методика характеризуется высокой точностью показаний, но имеет один недостаток – относительно высокую инертность. Средняя цена – от 600 до 900 руб;
• Спиртовые. По сравнению с вышеописанным видом инертность отображения значения нагрева воды практически отсутствует. Принцип работы во многом схож с обычным термометром – в герметичную колбу помещен спиртосодержащий состав, который при нагреве расширяется. Отметки на колбе температурных датчиков отопления этого вида указывают текущее значение нагрева воды. Конструкция простая, но неудобная для наблюдения за показаниями. Стоимость – от 1900 руб.

Для установки этих тепловых датчиков на отопление сначала нужно ознакомиться с инструкцией от производителя. В ней указаны монтажные размеры для подключения к патрубку, граничные температурные значения и рекомендации по эксплуатации.

При выборе погружных термометров нужно учитывать длину гильзы. Она может быть от 120 до 160 мм.

Дистанционные датчики

Они располагаются вне системы отопления, но могут быть подключены к котлу или программатору для регулировки параметров. В последнее время стали популярны беспроводные модели, которые передают информацию с помощью вспомогательной электроники. Это дает возможность установить их практически в любом месте – отдельном помещении или на улице.

Определяющие характеристики датчиков контроля температуры отопления:

• Дальность действия сигнала;
• Наличие автономных элементов питания – батареек;
• Погрешность измерений.

Для простых схем можно установить проводные датчики температуры отопительной системы. Сигнал передается от термометра к управляющему устройству (или котлу) по проводам. В таком случае вероятность ошибки или некорректных данных значительно меньше, чем у беспроводных моделей.

Критерии выбора

Радиаторный кран – это, как правило, устройство шарового типа, обеспечивающее регулировку расхода воды и соединение труб с радиатором. Устанавливается на байпасе, стояках, вверху батареи, в местах скопления воздуха для его стравливания.

Выбрать подходящий кран несложно, достаточно знать несколько нюансов:

• диаметр труб, к которым он будет подсоединяться (DN, в миллиметрах или дюймах);
• рабочее давление (PN, в диапазоне 15–40 и выше);
• вид соединения, наличие резьбы внутри или снаружи, американки.

Выбор должен учитывать назначение арматуры, ее локализацию, свойства среды

Важно также соотношение входа и выхода вентиля в радиаторе, их взаимное расположение

При выборе следует учитывать характеристики кранов:

• шаровая запорная арматура, хотя наиболее распространена и доступна по стоимости, не очень эффективна. Она имеет только два режима: закрытие/открытие;
• конусный вентиль – более приемлемый вариант из-за возможности промежуточного положения. Недостаток: кран необходимо возвращать в начальное положение и постоянно следить за ним;
• терморегулятор с автоматическим управлением – самый эффективный, надежный, но и намного дороже других. При его монтаже на однотрубную систему должен присутствовать байпас.

Способ контроля и диагностика

Для контроля используются манометры. Это могут быть датчики с цифровым или аналоговым выходом для подключения к микроконтроллеру или же классические модели с циферблатом и стрелкой.

За счет наличия динамического давления, напора, создаваемого насосом, а также различных сопротивлений элементов разводки давление в контуре не постоянно в различных точках

Важно знать значения:

1. До и после котла.
2. На входе и выходе циркуляционного насоса (каждого, если их несколько).
3. Аналогично с двух сторон от фильтра грубой очистки.
4. В расширительном баке.

Учитывая последовательное подключение всех указанных элементов, потребуется всего два-три манометра, чтобы получить полное представление о состоянии системы.

1 — котел; 2 — группа безопасности с расширительным баком; 3 — радиаторы отопления; 4 — фильтр грубой очистки; 5 — циркуляционный насос; 6 — манометры

Диапазон измерения и шкала манометра должна соответствовать возможным изменениям давления в системе, однако без излишнего запаса, чтобы не потерять в точности. Видя, например, падение напора после фильтра грубой очистки всего на 0,2–0,3 бара, можно судить о том, что его пора чистить.

Изменения давления в контуре в целом или на отдельном участке дают явный однозначный сигнал о поломке или другой проблеме, требующей немедленного решения. Точную диагностику сможет выполнить специалист, однако, опираясь на информацию, указанную в инструкции к котлу или циркуляционному насосу, и значения манометров, можно самостоятельно выяснить причину, по которой система отопления теряет эффективность работы и батареи стали хуже обогревать помещение.

Как бороться с перепадами давления в квартире и частном доме

Предотвратить перепады давления своими силами могут только владельцы частных домов, которые имеют доступ к рабочему оборудованию.

В городских квартирах жильцы практически никак не могут повлиять на работу системы. Все, что они могут предпринять – поменять трубы и батареи в своей квартире, установив краны Маевского или воздушные клапаны с автоматическим сбросом воздуха.

В частном доме бороться с перепадами давления можно с помощью систематических мер:

• регулярной проверки показателей измерительных приборов на подающих и отводящих участках;
• заполнения системы дополнительным объёмом воды при недостаточном уровне давления;
• установки современного инженерного оборудования – регулирующих клапанов, воздухоотводчиков – обеспечивающих автоматическую коррекцию рабочих параметров.

В идеале позаботиться о стабильном давлении в системе нужно на этапе проектирования. При правильном выборе диаметра и длины труб, котельного и насосного оборудования проблем в эксплуатации возникать не должно

Очень важно доверить проект и монтаж системы отопления профессиональным инженерам-проектировщикам

Оптимальные показатели

Существуют общепризнанные среднестатистические нормы:

• Для небольшого частного дома или квартиры с индивидуальным отоплением достаточно давления в пределах от 0,7 до 1,5 атмосфер.
• Для частного домовладения в 2—3 этажа — от 1,5 до 2 атмосфер.
• Для здания в 4 этажа и выше рекомендуются от 2,5 до 4 атмосфер с установкой дополнительных манометров на этажах для контроля.

Внимание! Для проведения расчётов важно понять, какая из двух видов систем устанавливается. Открытая — система отопления, в которой расширительный бак для избыточной жидкости взаимодействует с атмосферой

Открытая — система отопления, в которой расширительный бак для избыточной жидкости взаимодействует с атмосферой.

Закрытая — герметичная система отопления. В ней расположен закрытый расширительный сосуд особой формы с мембраной внутри, которая делит его на 2 части. Одна из них заполнена воздухом, а вторая — подсоединена к контуру.

Фото 1. Схема закрытой отопительной системы с мембранным расширительным баком и циркуляционным насосом.

Расширительный сосуд вбирает избыточную воду, когда её объем увеличивается при нагревании. Когда вода остывает и уменьшается в объёме — сосуд восполняет недостаток в системе, предотвращая её разрыв при нагревании энергоносителя.

В открытой системе бак расширения обязательно устанавливают в самой высокой части контура и соединяют, с одной стороны с трубой-стояком, а с другой — с трубой-сливом. Сливная труба страхует бак расширения от переполнения.

В закрытой системе расширительный сосуд можно установить в любой части контура. При нагревании вода поступает в сосуд, а воздух во второй его половине сжимается. В процессе остывания воды давление снижается, а вода под напором сжатого воздуха или другого газа возвращается обратно в сеть.

В открытой системе

Чтобы избыточное давление на открытую систему составило всего 1 атмосферу, необходима установка бака на высоте 10 метров от самой нижней точки контура.

​

А чтобы разрушился котёл, выдерживающий мощность 3 атмосферы (мощность среднестатистического котла), нужно установить открытый бак на высоту больше 30 метров.

Поэтому открытую систему чаще используют в одноэтажных домах.

А давление в ней редко превышает обычное гидростатическое, даже когда вода нагревается.

Потому и дополнительные предохранительные устройства, кроме описанной сливной трубы, не нужны.

Важно! Для нормальной работы открытой системы котёл устанавливают в самой низкой точке, а бак расширения — в самой верхней. Диаметр трубы на входе в котёл должен быть уже, а на выходе — шире

В закрытой

Поскольку давление значительно выше и меняется при нагревании, она обязательно должна быть оборудована предохранительным клапаном, который обычно для 2-этажного здания ставится на показатель 2,5 атмосферы. В небольших домах давление может оставаться в пределах 1,5—2 атмосфер. Если же этажность — от 3-х и выше, пограничные показатели до 4—5 атмосфер, но тогда требуется установка соответствующего котла, дополнительных насосов и манометров.

Наличие насоса даёт преимущества:

1. Длина трубопровода может быть сколько угодно большой.
2. Подсоединение любого количества радиаторов.
3. Используют как последовательную, так и параллельную схему подключения радиаторов.
4. Система работает при минимальных температурах, что экономно в межсезонье.
5. Котёл работает в щадящем режиме, так как принудительная циркуляция быстро двигает воду по трубам, и она не успевает остыть, доходя до крайних точек.

Фото 2. Измерение давления в отопительной системе закрытого типа при помощи манометра. Прибор устанавливается рядом с насосом.

Рекомендуемs:

Обратка в системе отоплении холодная — что делать? Почему батарея (радиатор) сверху горяч, а снизу холодный Почему низ батареи холодный, а верх горячий — разбираем причины. Обзор рекомендаций, что делать и как исправить Нормы температуры батарей в квартире в отопительный сезон 2020 — 2021 года — ответы на вопросы Как оформить интерьер в горчичном цвете? Что должно быть на кухне у любой хозяйки? Как избавиться от запах канализации в ванной комнате? Душевая из плитки своими руками поэтапно: инструкция, алгоритм действий, размеры, схемы раскладки, фото душевой с поддоном и без Как создать гармоничный дизайн гостиной в частном доме? Дизайн террасы в частном доме в Подмосковье Выбор теплого пола: водяной, инфракрасный, пленочный, стержневой, кабельный, резистивный, саморегулирующийся, плюсы и минусы + инструкция