Рабочее давление в системе отопления: зачем необходимо и как рассчитать
Для нормальной эксплуатации системы отопления (СО) необходимо правильно ее настроить и отладить. Так что создать схему, смонтировать все — это только часть успеха. Надо еще правильно рассчитать и выставить давление в системе отопления частного дома. Об этом, и о различного рода неполадках и пойдет речь.
Давление в системе отопления частного дома: зачем и как
Избыточное давление создается в системах отопления закрытого типа — с расширительным баком и циркуляционным насосом. Необходимо оно для того, чтобы нормально работало все оборудование. Второе назначение — избежать завоздушивания системы. При повышенном давлении, попавший в трубы воздух «выдавливается» в высшую точку, где он уходит через воздухоотводчик.
Так работает мембранный расширительный бак
Для стабилизации давления в системах отопления частного дома устанавливают расширительный мембранный бак. Именно он отвечает за поддержание более-менее стабильного состояния системы, компенсируя тепловое расширение, которое неминуемо возникает при нагреве теплоносителя. Бак состоит из двух частей, разделенных резиновой эластичной мембраной. В одну (герметичную) часть бака закачивается воздух или инертный газ, создавая в этой камере определенное давление. Как правило, заводская настройка — 1,5 Бар. Если установить бак без изменений, пока в системе давление будет меньше чем 1,5 Бара, бак будет пустым.
Бар — внесистемная единица измерения давления, примерно равная одной атмосфере.
1 бар = 0.987 атмосфер
Работает это так. По мере нагрева теплоносителя, он расширяется (вода — меньше, незамерзайки — больше), из-за чего повышается давление (система-то замкнутая). Когда оно становится больше, чем в баке, теплоноситель начинает понемногу заполнять свободную емкость. По мере наполнения мембрана растягивается, уплотняя газ, закачанный во вторую половину бачка. Понятное дело, в этой части давление повышается и последующее заполнение происходит только если в системе теплоноситель «давит» еще сильнее. Все эти изменения происходят плавно, а не скачкообразно.
Таким образом, в замкнутом контуре давление остается более-менее стабильным — до тех пор, пока емкость расширительного бака не заполнится теплоносителем. При остывании теплоносителя, он понемногу сжимается, натяжение мембраны выталкивает его в трубы/радиаторы. Этим снова-таки поддерживается стабильное состояние.
Расчет давления в трубах и в расширительном баке
Не все владельцы частного отопления задумываются о том, каким должно быть давление в системе отопления. Часто руководствуются граничными показаниями котлов. Нельзя чтобы давление в отопительной системе превышало допустимое давление котла. Эту характеристику смотрят в паспорте котла и накачивают теплоноситель до тех пор, пока показания не будет на 0,5-1 бар ниже.
Еще один вариант — ориентироваться на «средние» показатели. Так для небольших систем (для квартир и одноэтажных частных домов) выставляют примерно 1,5 Бар на холодной системе и затем, на протяжении эксплуатации, поддерживают это состояние.
Но правильнее рассчитать каким должно быть давление в системе отопления именно вашего частного дома. По рекомендациям производителей отопительного оборудования, оно высчитывается так:
- высоту системы в метрах умножаем на 0,1;
- добавляем к этому значению 0,2 — 0,5 Бар (лучше добавить 0,5 Бар — лучше работает);
- полученное значение — давление на «холодной» системе;
Например, высота системы — 6 метров (3 этажа). 6*0,1 = 0,6 Бар. Добавляем 0,5 Бар, получаем 1,1 Бар. Эти показатели должны быть на холодном теплоносителе (после закачки, без включения котла).
Давление в системе отопления частного дома создается и стабилизируется при помощи мембранного расширительного бака, контролируется манометром
Еще надо проверить давление в расширительном баке. С завода они поставляются накачанные до 1,5 Атм. Желательно его проверить (автомобильным манометром) и «подстроить» под свою систему.
По правилам эксплуатации давление в расширительном баке отопления должно быть на 0,2 Бар ниже, чем в системе. В этом случае он будет компенсировать расширение теплоносителя и стрелка манометра не будет «скакать». Если говорить о примере, приведенном выше, то расширительный бак должен быть накачан до 0,9 Бар (1,1-0,2 = 0,9 Бар). А если поставить бак с заводскими «настройками», то он работать будет только в том случае, если давление поднимется выше 1,5 Бар. В принципе, это некритично, так как обычно отопительные приборы и арматура легко выдерживают такие показатели. Но, с «правильной» подстройкой, скачков не должно быть совсем. А это более длительная и беспроблемная эксплуатация труб, котла, радиаторов и других элементов.
Что делать, если давление в СО нестабильно
Во время отопительного сезона, можно наблюдать изменения давления в отопительной системе. Отслеживаются они по манометру. Если котел используется автоматизированный, в нем часто манометр встроен, а его указатель находится на корпусе. В других случаях их ставят после котла (на подаче в группе безопасности) или перед ним — на прямом участке непосредственно перед котлом. Если в системе нет манометра, его можно установить на любом участке, при помощи куска трубы и фитингов подключив к любому имеющемуся свободному входу.
Для стравливания давления в системе отопления и спуска теплоносителя в нижней точке системы (часто внизу последнего в ветви радиатора) устанавливается отсечной кран. В нормальном положении он закрыт. Если надо спустить теплоноситель, его открывают. Сливать жидкость можно в подставленную емкость или, через шланг, в ближайшую канализационную трубу.
Линия подпитки — обязательна для системы отопления частного дома
Для заполнения системы есть другой вход с установленным отсечным краном. В некоторых случаях он смонтирован в котлах, но есть и системы, в которых предусмотрен отдельный ввод для закачки теплоносителя. Если теплоноситель — вода, этот вход подключается к водопроводу (холодной воде). Если нужно закачать другой теплоноситель (например, антифриз), необходимо специальное устройство.
Давление падает
Иногда, после пуска системы (первого или после промывки/ремонта), давление в системе отопления частного дома постоянно падает. Этот процесс может быть практически незаметен, но через неделю-другую оно становится значительно ниже (при той же температуре теплоносителя). Иногда понижение наблюдается в течение нескольких часов. Самая распространенная причина — утечка теплоносителя, то есть — негерметичность труб, радиаторов, соединений и т.д.
Чтобы избавиться от этой проблемы, нужно проверить все соединения. Перед проверкой, прогреваем систему до 80 °C, увеличиваем давление до 2,5 Атм (для закрытой системы), а затем отключаем котел. Т.е. проверку на утечки проводят на остывающей системе. Для начала пройдитесь по всем возможным местам утечек с чистой сухой салфеткой или куском туалетной бумаги (отопление запущено и работает под давлением). Если при проверке одного из соединений салфетка стала влажной или появилось хоть небольшое пятно — проблема найдена. Возможно, подтекает не одно соединение, так что необходимо сделать полный обход системы.
Такие явные протечки — это только после каких-то чрезвычайных ситуаций (гидроударов)
Если все стыки проверены, но протечек не найдено, попробуйте еще мыльную пену. Ее также накладывают на все соединения и стыки, на все швы. Этот способ хорош тем, что можно обнаружить самые небольшие протечки.
Особенно тщательно проверяйте американки (накидные гайки). Со временем уплотнительное резиновое кольцо «проседает» и могут появиться микроподтеки. Под действием нагрева системы отопления, выступившая вода быстро испаряется и обнаружить подтек бывает непросто. По этой причине проверку и рекомендуется проводить при остывании системы, о чем было сказано ранее.
После устранения всех текущих подтечек, давление должно стабилизироваться. Если оно все-таки медленно падает, есть два выхода. Первый — надеяться, что оставшиеся микротрещины (а это именно они) «зарастут» солями. Второй — продолжать попытки. Может что и найдете.
Еще один вариант — падение наблюдается некоторое время после закачки теплоносителя, затем стабилизируется. Если снижение не слишком большое (0,2-0,4 Бар), скорее всего, вывелся воздух, который попал в систему с теплоносителем. Чтобы не нервничать по этому поводу, после дополнения теплоносителя пройдите по всей системе, спустите воздух (для этого на всех радиаторах ставят краны Маевского или другие воздухоотводчики).
Давление скачет
Скачки давления в системе отопления частного дома возможны по двум причинам:
- неправильно работает (или совсем не работает) расширительный бак;
- завоздушивание.
Со вторым вариантом все ясно: пройдитесь по всем отопительным контурам, открывайте воздухоотводчики, спускайте теплоноситель до тех пор, пока не пойдет ровная струйка воды. Этот обход надо повторить несколько раз подряд. Только если после очередного обхода ни на одном приборе воздуха не было, можно считать, что вы стравили весь воздух. Теперь давление в системе отопления частного дома должно быть стабильным.
Второй вариант — с некорректной работой расширительного бака чуть сложнее. Тут есть варианты:
- Объем расширительного бака недостаточен. Он должен составлять 10-15% от объема системы. Чтобы найти объем системы, находите «литраж» всех ее компонентов (радиаторы+трубы+котел). От этой цифры и исходят, определяя объем расширительного бака. Если оказывается, что имеющийся у вас бак меньше чем необходимо, можно установить второй. Общий объем не должен быть меньше высчитанного значения.
Чтобы найти объем системы, надо знать, сколько теплоносителя помещается в трубы, радиаторы, котел
-
- Если показания примерно такие, а система нестабильна (при нагреве сильно скачет манометр), проверяете фильтр, патрубок и т.д., которые стоят перед баком. Возможно, проблема в заросших трубах.
- Если показания намного ниже или вообще «ноль» — попробуйте накачать до нужного значения (велосипедным или автомобильным насосом). Если давление в расширительном баке не держится, значит прохудилась мембрана и придется ее менять, либо покупать новый бак.
Вообще же вариантов может быть масса. Например, при установке алюминиевых радиаторов может образовываться водород. Алюминий взаимодействует с медным теплообменником котла (обычное дело). В результате взаимодействия этой гальванической пары и образуется газ, который стравливается через воздухоотводчики. В результате — давление постоянно падает.
Давление растет
Третья проблема с давлением в системе отопления частного дома — рост. Постепенно происходит повышение. Для снижения теплоноситель сливают, доводя показатель до нормы. Но, после остывания, давление в системе отопления оказывается значительно ниже нормы. Иногда оно становится настолько низким, что котел просто не включается.
Возможные причины две — некорректная работа расширительного бачка или большое количество воздуха (или другого газа) в теплоносителе. Для начала надо проверить работу МБ (мембранного бака). При таких «симптомах» может стоять бак недостаточного объема (15% от объема системы при использовании воды и 20% при заливке незамерзаек), порвана мембрана, малое давление в баке или засорен выходной патрубок. Во всех случаях бак не выполняет свои функции, поэтому при нагреве теплоносителя давление растет (за счет теплового расширения жидкостей).
Так выглядит расширительный мембранный бак в рабочем состоянии
Целостность мембраны проверяется нажатием на ниппель (золотник), который есть на «макушке» бака. Если бак в нормальном состоянии, из него должен с шипением выходить воздух. Если мембрана порвана и бак заполнен водой, из отверстия польется вода. Только не перепутайте с конденсатом. Конденсата может быть несколько капель. В исправном расширительном баке, после того как конденсат выйдет, идет воздух. Если же мембрана порвана, вода течет все время. Если у вас такой случай, можно попробовать заменить мембрану или купить новый бак.
Недостаточное давление проверяется при помощи подключенного к ниппелю манометра (можно использовать автомобильный). Давление в баке должно быть на 0,2-0,3 Бар ниже чем в системе. Если оно недостаточно высокое, бак просто постоянно заполнен водой и по этой причине не компенсирует растущее давление в системе.
Если на отводе к мембранному баку установлен фильтр, его надо прочистить
При недостаточном объеме мембранного бака, система ведет себя нормально на низких и средних температурах нагрева теплоносителя, а вот при высокой температуре давление в отопительном контуре растет. Пересчитав объем системы и сравнив его с объемом имеющегося бака, решаете, нужен ли вам второй, или, если есть необходимость, можно бак заменить большим.
Засор на входе в бак дает похожую ситуацию: давление в системе отопления растет. В зависимости от плотности засора поступление воды в расширительный бак или совсем перекрыто, или частично. Но, в любом случае бак не работает так как нужно. Решение проблемы — перекрыть кран, который идет на бак, снять фильтр, прочистить его и все восстановить.
Давление в отоплении многоэтажек
В системе отопления многоэтажных домов давление — это необходимая составляющая. Только под давлением теплоноситель может быть закачан на этажи. И, чем выше дом, тем выше давление в системе отопления.
Чтобы узнать давление в радиаторах вашей квартиры, вам придется обращаться в местную эксплуатационную контору, на балансе которой находится ваш дом. Сказать приблизительно сложно — схемы подключения могут быть разными, разное расстояние до котельной, разные диаметры труб и т.д. Соответственно, рабочее давление может быть различным. Например, высотки на 12 этажей и больше, часто делят по высоте. До, скажем, 6 этажа идет одна ветка с меньшим давлением, с седьмого и выше — другая, с более высоким. Поэтому обращение в ЖСК (или другую организацию) практически неизбежно.
Последствия гидроудара. Такое бывает нечасто, видимо радиаторы совсем не для многоэтажек, но все-же…
Зачем знать давление в вашей системе отопления? Для того чтобы при ее модернизации (замене труб, радиаторов и другой отопительной арматуры) выбрать оборудование, которое рассчитано на такую нагрузку. Например, далеко не все биметаллические или алюминиевые радиаторы могут эксплуатироваться в высотках. Можно устанавливать только некоторые модели в некоторых известных брендах, причем очень недешевые. И то, в многоквартирных домах не слишком большой этажности. И еще — поставив такие радиаторы, приходится блокировать их (перекрывать подачу) на период испытаний (опрессовки перед отопительным сезоном). В противном случае их может «порвать». Но от неожиданных гидроударов не спасешься…
