Системы вентиляции и кондиционирования
Назад

Перепад давления в системе отопления

Опубликовано: 26.04.2020
Время на чтение: 11 мин
0
6

Функции

Для начала узнаем, для чего создается перепад. Его основная функция - обеспечение циркуляции теплоносителя. Вода постоянно будет двигаться из точки с громадным давлением в точку, где давление меньше. Чем больше перепад - чем больше скорость.

Помимо этого, перепад искусственно создается между циркуляционными врезками тёплого водоснабжения в одну нитку (подачу либо обратку).

https://www.youtube.com/watch?v=i1jOUSE4-A0

Циркуляция в этом случае делает две функции:

  1. Снабжает стабильно большую температуру полотенцесушителей, каковые во всех современных зданиях размыкают собой один из соединенных попарно стояков ГВС.
  2. Гарантирует стремительное поступление тёплой воды к смесителю независимо от времени дней и водоразбора по стояку. В ветхих зданиях без циркуляционных врезок воду по утрам приходится подолгу сливать до ее нагрева.

Наконец, перепад создается современными устройствами учета расхода воды и тепла.

Как и для чего? Для ответа на данный вопрос необходимо отослать читателя к закону Бернулли, в соответствии с которому статическое давление потока обратно пропорционально скорости его перемещения.

Это дает нам возможность сконструировать прибор, регистрирующий расход воды без применения ненадежных крыльчаток:

  • Пропускаем поток через переход сечения.
  • Регистрируем давления в узкой части счетчика и в главной трубе.

Перепад давления в системе отопления

Зная давления и диаметры, при помощи электроники возможно рассчитывать в настоящем времени расход и скорость потока воды; при применении же термодатчиков на выходе и входе из контура отопления несложно вычислить количество оставшегося в системе отопления тепла. Заодно по отличию расхода на подающем и обратном трубопроводах рассчитывается потребление тёплой воды.

Рабочее давление в системе теплоснабжения

Рабочее давление имеет значение, при котором обеспечивается нормальное функционирование системы отопления, в том числе источника тепла, расширительного бака, насоса (детальнее: "

"). Рассчитывается оно в атмосферах (1 атмосфера равна 0,1 МПа).

  • статического, создаваемого столбом воды (при проведении ориентируются на то, что на 10 метров приходится 1 атмосфера);
  • динамического, обусловленного работой циркуляционного насоса и конвективным передвижением теплоносителя при нагреве.

В различных системах отопления показатель напора отличается. Например, если теплоснабжение дома происходит благодаря естественной циркуляции теплоносителя (такой вариант возможен при малоэтажном строительстве), то напор, лишь немного будет выше статического давления. А в системах с принудительной циркуляцией он гораздо больше, что необходимо для получения более высокого КПД.

  • для малоэтажных строений с закрытой схемой – 0,2-0,4 МПа;
  • для одноэтажных построек с естественной циркуляцией теплоносителя и открытой схемой – 0,1 МПа на каждые 10 метров столба воды;
  • для многоэтажных зданий – до 1 МПа.

Рабочим считается давление, величина которого обеспечивает оптимальную работу всего отопительного оборудования (в т.ч. источника отопления, насоса, расширительного бака). При этом оно принимается равным сумме давлений:

  • статического – создается столбом воды в системе (в расчетах принимается соотношение: 1 атмосфера (0,1 МПа) на 10 метров);
  • динамического – обусловлено работой циркуляционного насоса и конвективным движением теплоносителя при его нагреве.

Понятно, что в разных схемах отопления величина рабочего напора будет отличаться. Так, если для теплоснабжения дома предусмотрена естественная циркуляция теплоносителя (применимо для индивидуального малоэтажного строительства), его значение превысит показатель статического лишь на незначительную величину. В принудительных же схемах его принимают максимально допустимым для обеспечения более высокого КПД.

Численно величина рабочего напора составляет:

  • для одноэтажных строений с открытой схемой и естественной циркуляцией воды–0,1 МПа (1 атмосфера) на каждые 10 м столба жидкости;
  • для малоэтажных зданий с закрытой схемой – 0,2-0,4 МПа;
  • для многоэтажных домов – до 1 МПа.

Для нормального безаварийного функционирования системы теплоснабжения необходимо регулярно контролировать величину температуры и напора теплоносителя.

перепад давления в системе отопления

Для проверки последнего обычно применяют деформационные манометры с трубкой Бурдона. Для измерения давлений малой величины могут использоваться их разновидности – диафрагменные приборы.

Рисунок 1 – Деформационный манометр с трубкой Бурдона

В системах, где предусмотрены автоматический контроль и регулирование давления дополнительно используются различные типы датчиков (к примеру, электроконтактные).

Размещение манометров (точки врезки) определяются нормативами: приборы должны быть установлена на наиболее важных участках системы:

  • на входе и выходе источника отопления;
  • до и после насоса, фильтров, грязевиков, регуляторов давления (при их наличии);
  • на выходе магистрали от ТЭЦ или котельной и на вводе ее в здание (при централизованной схеме).

Рисунок 2 – Участок отопительной схемы с установленными манометрами

Перепад давления и его значение для функционирования системы отопления

Как создается перепад давлений?

Элеватор

Основной элемент системы отопления многоквартирного дома - элеваторный узел. Его сердцем есть сам элеватор - невзрачная чугунная трубка с тремя соплом и фланцами в.Прежде, чем растолковать принцип работы элеватора, стоит упомянуть одну из неприятностей центрального отопления.

Существует такое понятие, как температурный график - таблица зависимости температур автострад подачи и обратки от погодных условий. Приведем маленькую выдержку из него.

Предлагаем ознакомиться  Как выбрать пылесос для дома: советы и рекомендации
Температура наружного воздуха, С Подача, С Обратка, С
5 65 42,55
66,39 40,99
-5 65,6 51,6
-10 76,62 48,57
-15 96,55 52,11
-20 106,31 55,52

Отклонения от графика в громадную и меньшую сторону одинаково нежелательны. В первом случае в квартирах будет холодно, во втором - быстро растут затраты энергоносителя на ТЭЦ либо котельной.

Наряду с этим, как легко подметить, разброс между обратным трубопроводом и подачей велик. При циркуляции, достаточно медленной для таковой дельты температур, температура отопительных устройств будет распределена неравномерно. Обитатели квартир, чьи батареи подключены к стоякам подачи, будут мучиться от жары, а обладатели радиаторов на обратке - мерзнуть.

Элеватор снабжает частичную рециркуляцию теплоносителя из обратного трубопровода. Впрыскивая через сопло стремительную струю тёплой воды, он в полном соответствии с законом Бернулли формирует стремительный поток с низким статическим давлением, который затягивает дополнительную массу воды через подсос.

Температура смеси заметно ниже, чем у подачи, и немного выше, чем на обратном трубопроводе. Скорость циркуляции оказывается высокой, а отличие температур между батареями - минимальной.

Подпорная шайба

Это несложное приспособление является диском из стали толщиной не меньше миллиметра с просверленным в нем отверстием. Оно ставится на фланец элеваторного узла между циркуляционными врезками. Шайбы ставятся и на подающем, и на обратном трубопроводе.

В автономных системах отопления напор создается одним либо несколькими (по числу свободных контуров) циркуляционными насосами. Наиболее распространенные устройства - с мокрым ротором - являются конструкцией с неспециализированным валом для ротора и крыльчатки электромотора. Теплоноситель делает функции смазки и охлаждения подшипников.

Для того, чтобы отопительная система работала в нормальном режиме, а риск возникновения авария был сведен к минимуму, необходимо время от времени контролировать температуру и напор теплоносителя. С этой целью используется специальный датчик давления в системе отопления, как на фото.

Чаще всего для измерения напора применяются деформационные манометры с трубкой Бурдона. При определении небольшого давления может использоваться и их разновидность – диафрагменные приборы. После гидроударов подобные модели следует поверять, поскольку при последующих измерениях они могут показывать завышенные значения.

Размещение манометров (точек врезки) определяется нормативами.

Перепад давления в системе отопления

Данные приборы должны устанавливаться на самых важных участках системы:

  • на ее входе и выходе;
  • до и после фильтров, насоса, регуляторов давления, грязевиков;
  • на выходе магистрали от котельной или ТЭЦ и на входе ее в здание.

"). Манометры рекомендуется подключать через трехходовые краны – это позволит продувать, обнулять и заменять приборы без остановки отопительной системы.

Для нормального функционирования теплоснабжения нужен определенный перепад давлений (разность значений на подаче и обратке теплоносителя). Обычно потери давления в системе отопления составляют 0,1-0,2 МПа.

Когда данный показатель меньше, то это является сигналом о нарушении движения воды по трубопроводам, что сопровождается неэффективностью обогрева (теплоноситель проходит по радиаторам, не нагревая их до требуемого значения). При превышении показателя перепада более чем на 0,2 МПа начинается «застой» системы, возникающий в результате завоздушивания.

Резкое изменение напора не самым лучшим образом сказывается на функционировании отдельных элементов конструкции отопления, нередко являясь причиной их поломок.

Для оптимального функционирования любой отопительной схемы необходим стабильный и определенной величины перепад давлений, т.е. разность его значений на подаче теплоносителя и обратке. Как правило, она должна составлять 0,1-0,2 МПа.

Если данный показатель меньше, это свидетельствует о нарушении движения теплоносителя по трубопроводам, в результате чего вода проходит через радиаторы, не нагревая их в требуемой степени.

В случае превышения величины перепада указанного выше значения можно говорить о «застое» системы, одной из причин которого является завоздушивание.

  1. Прежде всего, необходимо помнить, что оптимальная работа системы теплоснабжения, в т.ч. создание требуемого давления в ней, зависит от корректности проектирования, в частности, гидравлических расчетов, и монтажа магистралей и трубопроводов, а именно:
    — подающая магистраль в большинстве схем должна располагаться наверху, обратная, соответственно, внизу;
    — для изготовления розливов следует использовать трубы диаметром 50-80 мм, для стояков – 20-25 мм;
    — подводка к приборам отопления может выполняться из тех же труб, из которых выполнены стояки, или на шаг меньше.

    Занижать сечение обвязки радиаторов допускается только при наличии перед ними перемычки.

    Рисунок 3 – Перемычка перед радиатором отопления

  2. Как известно, при повышении температуры теплоноситель увеличивается в объеме и повышает давление в отопительной системе. Например, при 20 0С оно может увеличиться на 0,13 МПа, при 70 0С – на 0,19 МПа. Поэтому одним из вариантов регулирования напора является изменение степени нагретости воды.
  3. Для увеличения напора теплоносителя, что обычно требуется для обеспечения теплом верхних этажей высотных зданий, применяют циркуляционные насосы.
  4. Автоматическое регулирование рабочего давления и его перепада в отопительных схемах небольших домов осуществляется посредством расширительных баков, как правило, мембранного типа. Они начинают работать тогда, когда величина давления в системе достигает 0,2 МПа. При этом данные устройства отбирают излишки горячего теплоносителя, вследствие чего напор поддерживается на требуемом уровне.

    Рисунок 4 – Мембранный расширительный бак

    Расширительный бак, объем которого обычно принимается равным около 10 % от общего объема системы, может монтироваться в любой части контура. Однако специалисты рекомендуют устанавливать его на прямом участке трубопровода обратки перед циркулярным насосом (при его наличии).

    Для предотвращения ситуации, когда емкости устройства не хватает при продолжающемся росте давления, в схемах предусмотрено использование предохранительного клапана, выводящего из системы излишки теплоносителя.

  5. В больших и сложных отопительных системах, например, в многоэтажных зданиях, для подержания нормативного давления применяют регуляторы, которые дополнительно предотвращают завоздушивание даже при резких изменениях напора в магистралях, а также шумообразование на регулирующих клапанах. Монтируют их или на перемычке между подающим и обратным трубопроводами, или на байпасной линии насоса.

    Рисунок 5 – Регулятор давления

  6. Еще одним способом регулирования напора в схемах теплоснабжения многоуровневых домов можно назвать использование запорной арматуры. Например, при необходимости повышения давления уменьшают сечение обратного трубопровода с помощью задвижки.

Отклонение давления в большую или меньшую сторону от нормативного требует установления причины этого явления и ее устранения.

Значение давления в системе отопления частного дома

потери давления в системе отопления

В системе отопления одним из самых важных показателей является именно давление. Оно влияет на качество работы оборудования и определяет, насколько эффективна теплопередача.

Только в том случае, если показатели силы, с которой давит вода, соответствуют норме, можно говорить о качественной работе теплосети. Скорость воды зависит от уровня давления. Чем оно выше, тем быстрее движется поток, и, соответственно, эффективнее теплопередача. Высокий показатель гарантирует доставку воды во все помещения с минимальными потерями температуры.

Если напор будет недостаточно сильный, нагретая в котле вода будет слишком медленно перемещаться по элементам отопительной системы, что приведет к поступлению ее в жилые помещения с температурой намного ниже, чем на выходе из котла. Низкое давление приводит к значительным теплопотерям.

Давление в теплосети бывает двух видов, статическое и динамическое. В первом случае речь идет о силе, с которой столб воды, находящейся в состоянии покоя, давит на котел, трубопровод и радиатор. Зависит этот показатель от высоты. С каждыми 10 метрами он увеличивается на 1 Атм. Под динамическим давлением подразумевается сила, прилагаемая к элементам системы жидкостью, которая движется.

Сумма показателей статического и динамического давления определяет, насколько эффективна система, и носит название рабочего давления.

Подпорная шайба

Каков перепад давлений между различными участками отопительной системы?

  • Между подающей и обратной нитками теплотрассы он образовывает приблизительно 20 - 30 метров, либо 2 - 3 кгс/см2.
  • Перепад между смесью по окончании элеватора и обратным трубопроводом - всего 2 метра, либо 0,2 кгс/см2.
  • Перепад на подпорной шайбе между циркуляционными врезками элеваторного узла редко превышает 1 метр.
  • Напор, создаваемый циркуляционным насосом с мокрым ротором, в большинстве случаев варьируется от 2 до 6 метров (0,2 - 0,6 кгс/см2).

Регулировка

падение давления в системе отопления

Как отрегулировать напор в элеваторном узле?

Подпорная шайба

В случае если быть правильным, при подпорной шайбы требуется не регулировка напора, а периодическая замена шайбы на аналогичнуюиз-за абразивного износа узкого металлического страницы в технической воде. Как своими руками заменить шайбу?

Инструкция, в общем, достаточно несложна:

  1. Все задвижки либо вентиля в элеваторе перекрываются.
  2. Раскрывается по одному сброснику на обратке и подаче для осушения узла.
  3. Раскручиваются болты на фланце.
  4. Вместо ветхой шайбы устанавливается новая, снабженная парой прокладок - по одной с каждой стороны.
  1. Болты стягиваются попарно, крест-накрест. По окончании того, как прокладки прижаты, гайки закручиваются до упора не более чем на пол-оборота за раз. В случае если поспешить, неравномерное сжатие непременно приведет к тому, что прокладку оторвёт давлением с одной стороны фланца.

Система отопления

Перепад между смесью и обраткой штатно регулируется лишь заменой, завариванием либо рассверливанием сопла. Но время от времени появляется необходимость убрать перепад, не останавливая отопления (в большинстве случаев, при важных отклонениях от температурного графика в пик холодов).

Это делается регулировкой входной задвижки на обратном трубопроводе; тем самым мы убираем перепад между прямой и обратной нитками и между смесью и обраткой.

  1. Замеряем давление на подаче по окончании входной задвижки.
  2. Переключаем ГВС на подающую нитку.
  3. Вкручиваем манометр в сбросник на обратке.
  4. Всецело закрываем входную обратную задвижку и позже неспешно открываем ее , пока перепад не уменьшится от начального на 0,2 кгс/см2. Манипуляция с последующим открытием и закрытием задвижки нужна чтобы ее щечки максимально опустились на штоке. В случае если задвижку, щечки смогут просесть в будущем; цена смехотворной экономии времени - как минимум размороженное подъездное отопление.
  5. Температура обратного трубопровода контролируется с промежутком в день. При необходимости ее предстоящего понижения перепад убирается по 0,2 атмосферы за раз.

Давление в автономном контуре

Яркое значение слова "перепад" - изменение уровня, падение. В рамках статьи мы затронем и его. Итак, из-за чего падает давление в системе отопления, если она представляет собой замкнутый контур?

Для начала отыщем в памяти: вода фактически несжимаема.

Избыточное давление в контуре создается за счет двух факторов:

  • Наличия в системе мембранного расширительного бака с его воздушной подушкой.
  • радиаторов отопления и Упругости труб. Их эластичность пытается к нулю, но при большой площади внутренней поверхности контура данный фактор также отражается на внутреннем давлении.

С практической стороны это указывает, что регистрируемое манометром падение давления в системе отопления в большинстве случаев вызвано очень малым трансформацией объема контура либо уменьшением количества теплоносителя.

поднимается давление в системе отопления

А вот вероятный перечень того и другого:

  • При нагреве полипропилен расширяется посильнее, чем вода. При запуске собранной из полипропилена системы отопления давление в ней может незначительно упасть.
  • Многие материалы (а также алюминий) достаточно пластичны чтобы при долгом действии умеренных давлений поменять форму. Алюминиевые радиаторы смогут просто-напросто раздуваться со временем.
  • Растворенные в воде газы неспешно покидают контур через воздухоотводчик, воздействуя на настоящий количество воды в нем.
  • Большой нагрев теплоносителя при заниженном объеме расширительного бака отопления может приводить к срабатыванию предохранительного клапана.

Наконец, нельзя исключать и в полной мере настоящие неисправности: незначительные течи по швам сварки и стыкам секций, травящий ниппель микротрещины и расширительного бака в теплообменнике котла.

Падение давления

Перепады давления сигнализируют о проблемах в теплосети.

Если напор снизился, проверить причину можно следующим способом. Нужно остановить насос и проверить, достаточен ли напор статичной жидкости. Если он не упал, значит, проблема в насосах, которые недостаточно сильно толкают теплоноситель.

В том случае, если статическое давление тоже падает, скорее всего, в трубах или котле возникла утечка. В котле могли возникнуть микротрещины.

Их необходимо запаять. Накипь и поломка расширительного бачка также могут вызвать падение напора. Предотвратить образование накипи можно при помощи специальных добавок. Определить место, где нарушилась герметичность, можно путем поочередного отключения элементов теплосети. Если напор нормализуется, значит, утечка именно в отключенной зоне. Внимательный осмотр системы также может помочь выявить место разгерметизации.

Давление в системе отопления в частном доме

Наличие пятен, капель, луж, ржавчины говорят об утечках воды. Чаще всего такого рода проблемы возникают в местах соединения элементов оборудования. Если трубы не стальные, найти следы на месте, где просочилась вода, очень сложно. В этом случае, а также если трубы скрытые, лучше обратиться к специалисту. Он спустит жидкость, при помощи воздуха обнаружит утечку и устранит проблему.

Увеличение давления случается реже и является, как правило, следствием остановки движения теплоносителя. В трех случаях из четырех проблема в регуляторе. Он с целью снизить температуру носителя может закрыть клапаны, прекратив его подачу. Еще одна возможная причина – ошибочная непрерывная подпитка. Такая неисправность может быть как автоматической, так и вызванной чьим-то небрежным вмешательством.

При нормальной работе техники повышение напора может быть вызвано перекрытием задвижки или крана. Причиной увеличения напора теплоносителя может быть также воздушная пробка, закупоривание фильтра или грязевика.

Следует также контролировать изменение разницы напора жидкости между подающей и обратной трубами. Если эта разница возросла, значит, замедлилась циркуляция теплоносителя. И в этом случае возможной причиной может быть воздушная пробка. 

Если разница в давлении между трубами приближается к нулю, проблема связана с нарушением движения жидкости или возникла неисправность регулятора отопления.

Если в системе падает давление, то вероятнее всего, происходит утечка теплоносителя. Самыми уязвимыми местами являются стыки, швы и соединения. Для проверки насос отключают и наблюдают за изменениями статического давления. Если напор продолжает уменьшаться, нужно найти поврежденный участок. С этой целью специалисты рекомендуют отключать разные участки контура, а после определения места повреждения произвести замену или ремонт данных элементов.

В том случае, если давление остается стабильным, снижение напора может быть связано с неисправностью отопительного оборудования или насоса. Кратковременное падение давления иногда происходит из-за особенностей работы регулятора, который периодически выпускает из подачи в обратку часть воды. Если радиаторы нагреваются до требуемой температуры, причем равномерно, то перепад давления произошел именно из-за регулятора.

Также причинами снижения давления могут быть:

  • уменьшение температуры воды;
  • удаление воздуха посредством воздушников, из-за чего объем в системе теплоносителя уменьшается.

Повышение давления

Если превышено максимальное давление в системе отопления, то причиной этого является замедление или остановка движения воды в отопительном контуре.

Нестабильное давление особенно часто встречается в недавно запущенных системах отопления, что связано с удалением воздуха. Это считается нормальным, если после доведения объема воды и давления до рабочих показателей в течение нескольких недель не наблюдаются отклонения.

В ином случае, вероятнее всего, нестабильность давления связана с неправильными гидравлическими расчетами, в том числе – и недостаточным объемом расширительного бака. Именно поэтому при монтаже отопительной системы важно правильно выполнить все вычисления – в дальнейшем это избавит от различных проблем с ее функционированием.

, , , , , , ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector