Давление в системе отопления частного дома — регулирование, необходимость и оптимальные значения

Эффективная работа отопительных систем многоквартирных зданий достаточно сложна и возможна только при строгом соблюдении всех соответствующих требований. Одним из неотъемлемых факторов, важных для нормального функционирования, является поддержание оптимального рабочего давления. Если рассматривать этот вопрос в контексте системы отопления частного дома, то давление в ней также играет значительную роль.

Итак, рабочее давление в системе отопления — как проверить норму, причины снижения и увеличения? Такой вопрос достаточно часто возникает у собственников квартир в нескольких случаях. Чаще всего поводом становится неудовлетворительный обогрев жилья, то есть снижение температуры теплоносителя. Важно иметь понятие об этом параметре и при необходимости произвести ремонтные работы внутриквартирного контура или его полную замену. В связи с этим и стоит рассмотреть аспекты, напрямую связанные с действующими нормами и стандартами. Полезно будет также ознакомиться с причинами возможных отклонений и способами их устранения.

Оптимальные значения давления для частных домов

В системе без жидкого теплоносителя давление обычное для атмосферы — 0,1 МПа или 1 Bar.

Общий показатель формируется на основании следующих его составляющих:

• Гидростатический напор — создается теплоносителем и при неработающем котле, формируется давлением водяного столба. В открытой системе наверху монтируется специальный резервуар — бак расширения. По уровню его заполнения предстоит проводить измерение высоты отопительного контура.
• Динамическое давление — создается в сетях закрытого типа насосом для циркуляции и конвекцией (нагрев и остывание непосредственно влияют на объем воды). Такие показатели часто отличаются в местах скрепления разных по диаметру труб, расположения запорных клапанов и многими другими моментами.

Общие значения влияют на скорость циркуляции энергоносителя в трубах, непосредственный теплообмен на разных участках отопительного контура, а также при увеличении давления происходит рост коэффициента полезного действия теплосети, ведь снижается сопротивление в системе.

Стабильное рабочее давление и оптимальные, согласно сопроводительной техдокументации, показатели для оборудования позволяют уменьшить потери тепла и гарантируют получение энергоносителя отдалёнными участками дома почти с теми же температурными показателями, что и во время нагревания в котле.

Теоретически для него возможно любое значение, лишь бы выдерживало отопительное оборудование с котлами и радиаторами. Возникает вполне разумный и обоснованный интерес к вопросу о рабочем давлении.

Это максимальные показатели, которые можно посмотреть в технической документации оборудования. Согласно установленным нормативам, для частного дома оптимальное давление до 3 Bar, хотя отдельные агрегаты имеют и более низкий предел.

Общая характеристика

Существует несколько видов давления в отопительных системах:

1. Статическое давление. Данная величина определяется соответствием высоты столба теплоносителя и силой, которая из-за этого воздействует на элементы отопительной системы. При расчетах обычно учитывается, что 10 метров высоты соответствуют 1 атмосфере.
2. Динамическое давление. Лучше всего понять, что такое динамическое давление, поможет циркуляционный насос, за счет которого и обеспечивается данная величина. Динамическое давление теплоносителя в системе отопления возникает при его транспортировке по трубопроводу и воздействии на внутренние поверхности системы.
3. Рабочее давление. Формирование рабочего давления осуществляется за счет совместной работы двух предыдущих значений. Именно рабочее давление воды в системе отопления обеспечивает ее полноценную и качественную работу.

Самое большое давление в системе оказывается на водяную рубашку отопительного котла – она находится ниже остальных элементов. Правда, иногда встречаются конструкции, в которых котельная расположена на крыше, и в таком случае наибольшая нагрузка будет приходиться на самую нижнюю часть трубопровода.

При увеличении температуры теплоносителя давление в системе также растет, поскольку вода начинает расширяться. Если в системе установлен циркуляционный насос, то за счет динамического напора величина рабочего давления достигает максимального значения, поэтому думать о том, как создать давление в котле, не придется. Впрочем, при наличии расширительного бачка в открытой отопительной системе это не приводит к негативным последствиям.

Для измерения давления в системе используются манометры. При проектировании отопления для них необходимо выделить место в самом нижнем участке трубопровода – именно там давление достигает пиковых значений.

Закрытый и открытый типы отопительного контура

Перед проведением любых расчетов нужно разобраться, какая из систем установлена, в чем главные отличия. Итак, основное — это наличие бака расширения (помогает собрать избыточную жидкость) в открытой теплосети и герметичность системы в закрытой.

Мембрана внутри сосуда в последнем типе теплосистем разделяет его на 2 отсека. Один заполнен воздухом, а другой подсоединен к общей магистрали. Такая конструкция позволяет убирать лишнюю жидкость при увеличении её объема во время нагревания. А при остывании воды и её уменьшению в объёме она поможет восполнить недостачу.

• Расширительный бак устанавливается наверху отопительного контура, например на чердаке или другом специальном помещении на высоте, соединяется со стояком отопительной системы, а с другой стороны — сливом, защищающим в случае переполнения.
• Для создания в сети открытого типа давления в 1 Bar требуется установка бака на высоту 10 м. от минимальной. Для среднестатистической мощности в 3 Bar (как правило, стандартные котлы) понадобится высота более 30 м.
• Именно это причина более частого выбора систем отопления открытого типа для малоэтажных построек. Рабочее значение давления в них в редких случаях бывает выше обычного гидростатического даже при нагреве, а значит устанавливать дополнительные предохранители, кроме оборудованного слива, не требуется.

Запомните, нормальная работа системы открытого типа обеспечивается установленным котлом на самом низком уровне отопительного контура и бака на самом верхнем.

На давлении в закрытой системе намного больше отражаются изменения температуры воды и обязательно предстоит устанавливать предохранительные клапаны. Обычно для двухэтажной постройки ставят на отметку 2,5 атм.. В небольшом доме сохраняется предел 1,5-2 атм.

Скачки давления

Снижение напора может быть обусловлено следующими причинами:

Высокое давление более опасно для трубопровода, нежели низкое

• в трубопроводах образовалось большое количество накипи (актуально для регионов, где вода является жёсткой — Подмосковье, кстати, тоже к ним относится);
• небольшие трещины в теплопроводах, которые могли образоваться из-за износа или вообще это заводской брак;
• разрушение непосредственно самого теплообменника, который вышел из строя из-за гидравлического удара;
• расширительная камера повреждена или имеет деформацию.

Собственно говоря, такие проблемы, за исключением проблем с теплообменником, устранить достаточно просто даже своими руками

Можно, к примеру,расширительный регулятор поставить, не стоит забывать и о такой важной детали, как опрессовка: её перед запуском всей системы провести необходимо обязательно!. Много случаев, когда в той же Москве эту процедуру перед сдачей дома в эксплуатацию управляющие компании не проходили, а жильцы потом в буквальном смысле мёрзли от холода, заплатив за жильё десятки миллионов рублей

Правда, касается это в основном многоэтажек, а не частных домов

Много случаев, когда в той же Москве эту процедуру перед сдачей дома в эксплуатацию управляющие компании не проходили, а жильцы потом в буквальном смысле мёрзли от холода, заплатив за жильё десятки миллионов рублей. Правда, касается это в основном многоэтажек, а не частных домов.

Повышенное же давление может быть по следующим причинам:

• движение воды или антифриза остановлено (тут обязательно нужно проверить регулятор, а также бак расширительный и бачок);
• осуществляется постоянная подпитка теплоносителем, что может быть вызвано как и сбоем автоматики, так и неправильными действиями самого владельца дома;
• по периметру движения носителя тепла была перекрыта задвижка или предохранительный клапан;
• образовалась пробка из воздуха (очень часто это случается, когда система циркулирования воды — естественная, это просто бич подобных систем);
• грязевик либо фильтрационный элемент сильно загрязнены.

В общем, проблемы с избыточным давлением решать гораздо сложнее.

Зачем отслеживать давление во время отопления дома

Разница напора при подаче воды и при движении её в обратную сторону отражает то, насколько эффективно работает конкретная система.

Небольшая свидетельствует, что теплоноситель успешно проходит по трубам и помещения получают должное количество энергии, а повышение этой разницы с большим перепадом сигнализирует об увеличении сопротивлении участка, сниженной скорости течения и чрезмерном остывании.

• Насколько быстрым будет водяной поток и теплообмен между объектами на разных участках системы, возможные потери тепла, КПД сети напрямую отражает показатель общего давления.
• Поддерживать его крайне важно для эффективной работы отопительного контура по всему зданию. Стабильность значений позволит сократить теплопотери и обеспечить быстрое распределение теплоносителя по всем уголкам дома практически с показателями температуры, полученной во время нагревания.

Большие перепады на длинной линии теплоснабжения, где много радиаторов с термостатическими вентилями, можно урегулировать с помощью автоматических ограничителей.

Создавать избыточное давление в закрытых системах необходимо для:

• Обеспечения принудительного движения жидкости в трубах;
• Контроля состояния сети по манометру, чтобы своевременно её пополнять или чинить;
• Под давлением происходит более быстрый разогрев.

Домовладельцам интересен второй пункт из этого списка — показания устройства по измерению, чтобы было понятно, насколько исправная и работоспособная вся конструкция отопительного контура.

Рекомендации по монтажу

Чтобы провести все ремонтные или наладочные процедуры, система отопления под давлением должна быть правильно собрана, основные условия грамотного монтажа:

• Обязательное присутствие над котлом арматурных устройств группы безопасности, состоящей из манометра, автоматического воздухоотводчика и спускного клапана. Указанные приборы требуются для настройки, развоздушивания и зашиты котла от избыточного давления.
• Наличие на всех радиаторных теплообменниках кранов Маевского, предназначенных для их развоздушивания, и терморегуляторов.
• Присутствие воздухоотводчика в высшей точке контура.
• Наличие байпаса в параллельной ветви с электронасосом, позволяющее производить его снятие с целью ремонта и проведения профилактических работ без слива теплоносителя.
• Установка циркуляционного электронасоса желательно с тремя скоростями — это позволяет оптимально отрегулировать нужную скорость движения теплового носителя.
• Также необходимы присутствие фильтров грубой очистки и периодические промывка контура. Это позволяет продлить срок службы всех узлов системы и позволит избежать многих неприятностей, связанных с забиванием каналов и фитингов сантехнической арматуры солевыми отложениями и прочей грязью.

Рис. 8 Группа безопасности котлового оборудования – пример монтажа и внешний вид

Поддерживать номинальное давление в системе отопления закрытого типа — одно из важных условий ее нормального функционирования, для контроля за показаниями в контуре имеется манометр. Любые отклонения от номинальных значений за пределы рабочего диапазона означают какие-либо неисправности, для их устранения существует ряд методов, как поднять давление в системе отопления или наоборот, снизить его показатели.

Причины перепада давления в системе отопления

Скачки после начала отопительного сезона спустя 2-3 недели требуют внимательного осмотра для обнаружения возможных проблемных мест. Потери давления может причинять загрязнение, мелкие трещины, большой износ, возможные недоработки производителя оборудования, а также дефект бака расширения.

Среди распространённых причин:

• Утечка. Нужно проверить резьбовые соединения, возможно слишком мало уплотнителя, или для труб из полипропилена была нарушена сварочная технология;
• Воздух. После запуска системы на постоянное отопление, ей нужно адаптироваться. Вначале такие снижения давления — норма, а отрегулировать его удастся пополнением теплоносителя, оно повысится до должных показателей
• Новые батареи из алюминия. Контакт радиаторов с водой даст ход окислительной реакции. Она закончится после окисления всей площади и ситуация стабилизируется.

Выявив сильные перепады давления, стоит проконсультироваться со специалистом, ведь причины могут быть разными. Инженер проведет диагностику системы отопления, проверит насколько исправно и точно работают манометры, воздухоотвод, предохранители.

Современное отопительное оборудование оснащено специальными датчиками, реагирующими не просто на скачок напора, а на изменение температуры энергоносителя.

Любые проблемы в работе отопления в частном домовладении приносят не только дискомфорт и расходы на ремонт оборудования, нередко могут пострадать люди или повреждается и само здание. Важно внимательное отношение к системе и компетентность во время осуществления контроля.

Причины увеличение мощности

Неконтролируемый рост давления является аварийной ситуацией.

Может происходить по причине:

• неисправна автоматика регулирования процесса подачи топлива;
• котел работает в ручном режиме большого горения и не переведен на среднее или малое горение;
• неисправность бака-аккумулятора;
• неисправность крана на подпитке.

Основная причина, это перегрев теплоносителя. Что можно сделать?

1. Следует проверить работу котла и автоматики. При ручном режиме — уменьшить подачу топлива.
2. Если показания манометра критически высокие, слить часть воды до понижения показаний в рабочую зону. Далее проконтролировать показания.
3. Если неисправности котла не выявлены, проверить состояние бака-аккумулятора. Он принимает объем воды, увеличивающийся при нагреве. Если демпфирующая резиновая манжета бака повреждена, или в воздушной камере нет воздуха, он заполнится полностью водой. При нагреве, теплоносителю будет некуда вытесняться, и рост давления воды будет значительным.

Проверить бак просто. Нужно нажать ниппель в вентиле для наполнения бака воздухом. Если шипение воздуха отсутствует, то причина в потере давления воздуха. Если появилась вода, то повреждена мембрана.

Опасный рост мощности может привести к следующим последствиям:

• повреждение элементов отопления, вплоть до разрыва;
• перегреву воды, при появлении трещины в конструкции котла, произойдет мгновенное парообразование, с высвобождением энергии, равной по мощности взрыву;
• необратимой деформации элементов котла, отопления и приведение их в непригодное состояние.

Самое опасное — это взрыв котла. При высоком давлении вода может нагреваться до температуры 140 С без закипания. При появлении малейшей трещины в рубашке теплообменника котла или даже в системе отопления рядом с котлом, давление резко падает.

Перегретая вода, при резком снижении давления, мгновенно вскипает с образованием пара по всему объему. Давление мгновенно растет от парообразования, а это может привести к взрыву.

Нужно принять меры к снижению температуры и плавному понижению давления, сливая теплоноситель малыми порциями в дальней точке от котла.

Если температура воды ниже 95 С, с поправкой на погрешность термометра, то давление снижается сбросом части воды из системы. В этом случае парообразование не произойдет.

Фото лучшей системы отопления для дома

Чем опасна жесткая вода

Качество заливаемой в контур воды напрямую влияет на состояние поверхности труб и структурных элементов отопительного котла. При использовании жесткой воды с высоким содержанием минералов и солей в процессе нагрева будет образовываться большое количество накипи и осадка. Они, в свою очередь, будут засорять всю систему отопления, что в конечном итоге приведет к росту давления в трубах и батареях.

В идеале, желательно заливать в контур чистую воду без солей и примесей. В противном случае, отопительный котел, а иногда и всю систему целиком, необходимо регулярно прочищать. В случае с дорогостоящим газовым оборудованием не стоит браться за такую работу самостоятельно – ее стоит доверить профессионалам. Они смогут аккуратно отключить теплообменник и промоют его особыми реагентами.

Промывка всей системы, загрязненной жесткой водой, тоже является прерогативой профессионалов.

Потери давления при остывании. Что делать, если оно пропало

Не менее распространённая проблема — скачки давления в зависимости от работы котла. При его отключении или переводе на режим ГВС показатели могут снижаться до 1 или 0 атм.

В таких случаях требуется его нормализация в расширительном баке, включающая следующие этапы:

1. Перекрытие кранов на баке с последующим сливом теплоносителя. После этого этапа давление должно полностью упасть.
2. Открыть сливной штуцер и замерять при помощи манометра давление в баке.
3. Насосом закачать в бак воздух, пока из штуцера не перестанет капать вода.
4. Спустить предварительно закачанный воздух.
5. Накачать бак воздухом снова до того момента, пока давление не будет равно 80% от рабочего значения.
6. Закрыть штуцер и запитать котёл.

Правила расчета емкости резервуара

Расширитель любого типа будет эффективным только при правильном выборе объема. Для этого следует учитывать способность жидкости расширяться в период нагревания. Вода в отопительных кольцах расширяется на как минимум 3 % от общего объема водяной системы, антифриз – практически на 5%.

Жидкости относятся к разряду несжимаемых сред, поэтому бачок им должен обеспечить достаточный резерв на тепловое расширение с некоторым запасом. При условии полного заполнения контура теплоносителем даже тепловое расширение в расчетных объемах может привести к сбросу жидкости через предохранительный клапан и проливу теплоносителя на пол.

Поэтому чтобы превышение объема расширяющегося теплоносителя не приводило к авариям, закрытые бачки для небольших контуров в частных домах приобретают так, чтобы их объем был равен 10 % от полного объема циркулирующего по системе теплоносителя. Это правило действительно для систем емкостью до 150 л.

Если по отопительному кольцу перемещается больше 150 л теплоносителя, то емкость закрытого бака рассчитывают путем умножения полного объема жидкости на коэффициент ее расширения при конкретных значениях рабочей температуры в системе.

К полученному значению нужно прибавить размер водяного затвора, т.е. объема теплоносителя, образовавшегося в баке в результате стандартного статического давления жидкости. Для больших отопительных колец этот показатель, как правило, равен 0,5% от полного объема теплоносителя, для малогабаритных, вместимостью до 150 л, он принимается 20%.

Полученная сумма умножается на поправочный коэффициент, определяемый по значениям предварительного и окончательного давления в отопительной системе. Предварительное принимается из расчета, что на 10 м высоты контура приходится 1 бар. Окончательное давление формируется в результате работы системы.

Расчет объема бачка закрытого типа для крупных сложных отопительных конструкций выглядит так:

В расчетах использовано: Vn – номинальный объем закрытого бачка; Ve – объем теплоносителя при тепловом расширен (вычисляется по формуле Vсистемы×n%, где n это коэффициент температурного расширения теплоносителя); Vv – водяной затвор; po – предварительное давление; pe – показатель окончательного давления, равен значению предельного давления предохранительного клапана за минусом 0,5 бар

Вместимость открытого типа строго не регламентируется нормативами, но есть правило: объем открытого бачка до патрубка перелива должен составлять 3,5 – 4 % от общего объема теплоносителя в отопительном контуре.

Такой оценки достаточно для небольшого дачного домика, а вот строение для постоянного проживания потребует более точного расчета. В первую очередь потребуется выяснить общий объем системы отопления.

Варианты расчета общей емкости отопления

Этот показатель можно определить с разной степенью точности тремя основными способами. Во-первых, на основе паспортных данных котла. Так, на единицу мощности котельного оборудования необходимо около 15 литров жидкости. Чтобы получить нужные данные, потребуется 15 умножить на мощность котла, указанную в техпаспорте.

Во-вторых, можно выяснить объем с помощью водомера при наполнении системы. По мере наполнения учитывается количество использованной жидкости. Это более точный и хлопотный вариант.

Третий способ предполагает рассчитать суммарный объем всех элементов системы отопления. Это самый точный вариант. Емкость теплообменника котла, радиаторов, конвекторов, измерительных приборов можно выяснить по паспортным характеристикам. Для вычисления емкости труб применяются данные из таблицы.

В таблице указаны размеры труб в дюймах и их объем в литрах на 1 метр, который используется для суммирования общего объема

В таблице указан объем труб на метр длины, выполненных из самых ходовых и современных материалов. Внутренний диаметр указан в дюймах от 0,5 до 1,5 единиц.

Еще один способ, претендующий на высокую точность, – вычисление по формуле:

Vобщ = π x D2 x L/4,

где:

• π – равно 3,14;
• D – обозначает параметры внутреннего диаметра труб;
• L – указывает на протяженность трубопровода системы.

После получения необходимых данных их суммируют и получают общий объем системы, который используют в дальнейших расчетах.

Шаги и формулы полного цикла расчетов для проектирования и организации отопления частного дома приведены здесь. Рекомендуем ознакомиться с полезной информацией.

Выбор расширительного бака по таблице

При наличии необходимых данных оптимальный вариант расширителя можно подобрать по таблице объемов и расчетного давления.

Общий объем системы рассчитывается по указанной методике, параметры давления актуальны только для закрытых модификаций и указаны в паспортных данных оборудования.

Данные из таблицы позволяют выбрать объем расширителя от 4 до 300 литров

Этот вариант не требует специальных расчетов, кроме вычисления общего объема системы. Использование таблицы значительно облегчает и ускоряет выбор расширителя с необходимой емкостью резервуара.

Использование формул для расчета

Если данных таблицы недостаточно, есть возможность рассчитать необходимый показатель объема емкости самостоятельно.

Для этого используют следующую формулу:

Vb = Vc x k/D,

где:

• Vb – обозначает искомую емкость расширителя;
• Vc – общую емкость системы;
• k – коэффициент расширения жидкости при нагреве;
• D – коэффициент эффективности расширителя.

Из необходимых для расчета данных неизвестными остаются коэффициенты k и D. Первый – величина табличная, а второй вычисляют по отдельной формуле.

Также существует и используется таблица температурного расширения. Она позволяет определить коэффициент для систем с водой или антифризом. Величина не является линейной, меняется при нагреве, в зависимости от наличия и концентрации гликоля в жидкости.

С помощью этих данных можно определить параметры коэффициента расширения жидкости при нагреве (k), необходимые для расчета объема расширительного баллона

Для воды концентрацию этиленгликоля принимают за «0», для антифриза концентрацию определяют по данным, заявленным производителем. Температурой нагрева считают эксплуатационную для конкретной системы.

Чтобы самостоятельно рассчитать коэффициент эффективности расширительного бака, применяется формула:

(Qm – Qb) : (Qm + 1),

где:

• Qm – максимальное давление системы по паспортному порогу срабатывания предохранительного клапана;
• Qb – предварительное давление в воздушной камере расширителя по техпаспорту.

Если последний параметр неизвестен, его измеряют при накачке либо путем стравливания через ниппель баллона.

Другие способы расчета

Помимо самостоятельных подсчетов с помощью формул и таблиц есть альтернативные способы. Доступный вариант расчета – помощь онлайн калькулятора.

Недостатка в сетевых ресурсах, предлагающих онлайн подсчитать искомую величину, нет. Их просто найти по ключевому запросу

Еще один вариант получить нужные данные – обращение к профессиональным проектировщикам. Это максимально надежный способом, но точность полученной информации обойдется достаточно дорого.

Какое должно быть давление в системе отопления в частном доме?

Давление в системе отопления в частном доме зависит от типа отопительного оборудования и особенностей конкретной системы. Однако, в общем случае, рекомендуемое давление для большинства систем отопления составляет от 1,0 до 1,5 бар.

Важно понимать, что при работе системы отопления давление может колебаться в зависимости от многих факторов, таких как температура воздуха, наличие воздуха в системе, наличие утечек и т.д. Поэтому, необходимо регулярно проверять давление в системе отопления и поддерживать его в рамках рекомендуемых значений.

Для проверки давления в системе отопления необходимо использовать манометр, который может быть установлен на насосе или на другом участке системы. Если давление слишком низкое, необходимо подкачать воду или воздух в систему, чтобы увеличить давление. Если же давление слишком высокое, следует сбросить лишнюю воду или воздух из системы.

В любом случае, рекомендуется обращаться к профессиональному сантехнику или специалисту по отоплению для того, чтобы проверить работоспособность системы и обеспечить ее эффективное и безопасное функционирование.

Видео. Какое давление воды должно быть в системе водоснабжения частного дома?