Перепад давления в системе обогрева между подачей и обраткой
Специфики работы систем отопления: перепад давления между подачей и обраткой
Каждая отопительная схема функционирует при конкретных значениях напора и температуры носителя тепла, которые рассчитываются еще на шаге ее проектирования. Однако во время эксплуатации могут быть ситуации, когда перепад давления в системе обогрева отклоняется от нормативного уровня в большую или меньшую сторону и, в основном, просит корректировки для оснащения эффективности, а во многих случаях и безопасности.
Рабочее системное давление отопления
Рабочим считается давление, величина которого обеспечивает хорошую работу всего оборудования для отопления (в т.ч. источника теплоснабжения, насоса, расширительного бачка). При этом оно принимается равным сумме давлений:
- статического – создается столбом воды в системе (в расчетах принимается соотношение: 1 обстановка (0,1 МПа) на 10 метров);
- динамического – вызвано работой насоса циркуляционного и конвективным движением носителя тепла при его нагреве.
Ясно, что в различных схемах теплоснабжения величина рабочего напора отличается. Так, если для отопления дома предусматривается конвективная циркуляция носителя тепла (применимо для индивидуального малоэтажного домостроения), его значение превысит показатель статического лишь на несущественную величину. В принудительных же схемах его принимают максимально возможным для оснащения намного большего КПД.
Нужно понимать, что предельные показатели рабочего давления определяются параметрами компонентов системы обогрева. Например, при применении радиаторов сделанных из чугуна оно не должно быть больше 0,6 МПа.
Численно величина рабочего напора составляет:
- для в один этаж зданий с открытой схемой и естественной движением воды по замкнутому контуру–0,1 МПа (1 обстановка) на каждые 10 м столба жидкости;
- для невысоких строений с закрытой схемой – 0,2-0,4 МПа;
- для высотных домов – до 1 МПа.
Контроль рабочего давления в отопительных схемах
Для нормального безаварийного функционирования теплосети нужно постоянно контролировать величину температуры и напора носителя тепла.
Для контроля последнего в большинстве случаев используют деформационные приборы для определения величины давления с трубкой Бурдона. Чтобы провести измерения давлений небольшой величины могут применяться их разновидности – диафрагменные приборы.
Нужно не забывать, что после гидравлических ударов подобные модели требуется поверять, т.к. они будут демонстрировать повышенные значения при дальнейших контрольных измерениях.
Рисунок 1 – Деформационный прибор для определения величины давления с трубкой Бурдона
В системах, где учтены автоматизированный контроль и управление давления дополнительно применяются разные типы датчиков (например, электроконтактные).
Расположение приборов для определения величины давления (точки врезки) определяются нормами: приборы обязаны быть размещена на наиболее ответственных участках системы:
- при входе и выходе источника теплоснабжения;
- до и после насоса, фильтров, непромывных фильтров, регуляторов давления (если они есть);
- на выходе магистрали от ТЭЦ или теплогенерирующей установкой и на вводе ее в здание (при централизованной схеме).
Не нужно пренебрегать этими советами даже во время проектирования маленького контура отопления с применением маломощного котла, т.к. это не только обеспечивает безопасность системы, но и ее экономность за счёт благоприятного водорасхода и топлива.
Рисунок 2 – Участок схемы отопления с установленными приборами для определения величины давления
Для возможности обнуления, продувки и замены приборов безостановочно работы системы подключать их рекомендуется через трехходовые краны.
Перепад давления и его значение для работы системы обогрева
Для благоприятного функционирования любой схемы отопления нужен стабильный и конкретной величины перепад давлений, т.е. разница его значений на подаче носителя тепла и обратке. В основном, она должна составлять 0,1-0,2 МПа.
Если этот показатель меньше, это говорит о нарушении движения носителя тепла по трубопроводам, благодаря чему вода идет через отопительные приборы, не нагревая их в необходимой степени.
В случае увеличения величины перепада вышеуказанного значения можно говорить о «застое» системы, одной из причин которого считается завоздушивание.
Нужно сказать, что резкие изменения напора плохо сказываются на работоспособности индивидуальных элементов схемы отопления, очень часто выводя их из строя.
Способы регулирования рабочего давления и оснащения стабильности его перепада на подаче и обратке
- В первую очередь, нужно не забывать, что хорошая работа теплосети, в т.ч. создание необходимого давления в ней, зависит от корректности проектирования, например, гидравлических расчетов, и монтажного процесса магистралей и трубо-проводов, а конкретно: — подающая магистраль во множестве схем должна находиться сверху, обратная, исходя из этого, внизу; — для производства розливов необходимо применять трубы у которых диаметр 50-80 мм, для стояков – 20-25 мм;
— подводка к приборам теплоснабжения может делаться из тех же труб, из которых выполнены стояки, или на шаг меньше.
Занижать сечение обвязки отопительных приборов разрешается только если есть наличие перед ними перемычки.
Рисунок 3 – Перемычка перед отопительным радиатором
Рисунок 4 – Мембранный расширительный бачок
Расширительный бачок, объем которого в большинстве случаев принимается равным около 10 % от всего объема системы, может монтироваться в одной из частей контура. Но профессионалы советуют ставить его на прямом участке трубопровода обратки перед циркуляционным насосом (при его наличии).
Для устранения ситуации, когда емкости устройства не хватает при продолжающемся росте давления, в схемах рассчитано применение клапана предохранительного, выводящего из системы остатки носителя тепла.
В больших и непростых системах отопления, к примеру, в высоких зданиях, для подержания нормативного давления используют регуляторы, которые дополнительно предохраняют завоздушивание даже при резких изменениях напора в магистралях, а еще шумообразование на регулирующих клапанах. Устанавливают их или на перемычке между подающим и обратным трубопроводами, или на байпасной линии насоса.
Рисунок 5 – Регулятор давления
Поиск причин падения и увеличения перепада давления
Отклонение давления в большую или меньшую сторону от нормативного просит установки причины данного явления и ее устранения.
Падение давления в схеме отопления
Если падает давление в системе обогрева, то с большей долей допустимости можно говорить об утечке носителя тепла. Самыми чувствительными являются присущие швы, стыки и соединения.
Для контроля этого отключают насос и следят за изменением статического давления. При продолжающемся снижении напора следует найти повреждённый участок. Чтобы это выполнить рекомендуют постепенно отключать разные участки контура, а после определения точного места, делают ремонт или замену прохудившихся компонентов.
Если же статическое давление остается стабильным, причина снижения напора связана с поломкой или насоса, или оборудования для отопления.
Нужно понимать, что короткое падение давления может быть вызвано спецификой работы регулятора, который с конкретной периодичностью перепускает часть воды из подачи в обратку. В случае, когда батареи отопления прогреваются одинаково и до необходимой температуры, можно говорить, что перепад был связан с вышеуказанным циклом.
Среди прочих предполагаемых причин можно назвать:
- убирание воздуха через воздушники, благодаря чему уменьшается объем носителя тепла в системе;
- уменьшение температуры воды.
Увеличение давления в системе
Аналогичная ситуация встречается при замедлении или остановке движения носителя тепла в контуре отопления. Наиболее вероятными причинами этого считаются:
- появление воздушной пробки;
- засорение фильтров и непромывных фильтров;
- специфики функционирования регулятора давления или ошибочная настройка его работы;
- неизменная подпитка носителя тепла вследствии сбоя автоматики или нетактично отрегулированных задвижек на подаче и обратке.
Хотелось бы выделить, что нестабильность давления очень часто отмечается во вновь запущенных системах и связана с поэтапным удалением воздуха. Это считается нормой, если после доведения объема носителя тепла и давления до рабочих значений, которое длится от нескольких суток до пары недель, никакие отклонения не крепятся. В другом случае следует говорить о неверно произведенном гидравлическом расчете, например, принятом объеме расширительного бачка.
Перепад давления в системе обогрева: нужный для циркуляции минимум
В публикации мы затронем проблемы, которые связаны с давлением и диагностируемые прибором для определения величины давления. Мы построим ее в форме ответов на часто поднимающиеся вопросы. Обговариваться будет не только перепад между подачей и обраткой в элеваторном узле, но и падение давления в системе обогрева закрытого типа, рабочий принцип расширительного бачка и многое иное.
Давление — довольно серьезный критерий теплоснабжения, чем температура.
Отопление централизованное
Как не прекращает работу элеваторный узел
При входе элеватора стоят задвижки, отсекающие его от теплотрассы. По их ближним к стенке дома фланцам проходит раздел зон ответственности между жилищниками и поставщиками тепла. Вторая пара задвижек отсекает элеватор от дома.
Подающий трубопровод всегда вверху, обратка — внизу. Сердце элеваторного узла — узел смешивания, в котором расположено сопло. Струйка более горячей воды из подающего трубопровода вливается в воду из обратного, вовлекая ее в вторичный цикл циркуляции через отопительный контур.
Регулируя диаметр отверстия в сопле, можно регулировать температуру смеси, поступающей в отопительные батареи.
Говоря со всей строгостью, элеватор — не помещение с трубами, а вот этот узел. В нем вода с подачи перемешивается с водой обратного трубопровода.
Какой перепад между подающим и обратным трубопроводами магистрали
- В нормальном режиме работы он будет примерно 2-2,5 атмосфер. Характерно в дом поступает 6-7 кгс/см2 на подаче и 3,5-4,5 на обратке.
Нужно обратить внимание: на выходе из ТЭЦ и теплогенерирующей установкой перепад больше. Его уменьшают как потери за счёт сопротивления в плане гидравлики трасс, так и потребители, любой из них собой представляет, упрощенно говоря, перемычку между двумя трубами.
- Во время испытаний на плотность насосы накачивают в оба трубопровода не меньше 10 атмосфер. Проверки ведутся холодной водичкой при перекрытых входных задвижках всех включенных к трассе элеваторов.
Какой перепад в системе обогрева
Перепад на трассе и перепад в системе обогрева — две совсем разные вещи. Если давление обратки до и после элеватора не выделяется, то взамен подачи в дом поступает смесь, давление которой превосходит показания прибора для определения величины давления на обратке всего на 0,2- 0,3 кгс/см2. Это отвечает перепаду высоты в 2-3 метра.
Этот перепад тратится на преодоление сопротивления в плане гидравлики розливов, стояков и радиаторов. Сопротивление устанавливается диаметром каналов, по которой двигается вода.
Какого диаметра обязаны быть стояки, розливы и подводки к отопительным приборам в доме на несколько квартир
Точные значения определяются на гидравлике расчетом.
Во множестве новых домов используются следующие сечения:
- Розливы теплоснабжения изготовливаются из трубы ДУ50 — ДУ80.
- Для стояков применяется труба ДУ20 — ДУ25.
- Подводка к теплообменнику выполняется либо равной диаметру стояка, либо на шаг тоньше.
Невидимый момент: занижать диаметр подводки относительно стояка при установке теплоснабжения собственными руками возможно лишь при наличии перемычки перед отопительным прибором. Причем врезана она обязана быть в намного толстую трубу.
На фото — более здоровое решение. Диаметр подводки не занижен.
Что сделать, если температура обратного трубопровода очень мала
В подобных вариантах:
- Рассверливается сопло. Его новый диаметр согласуется с поставщиком тепла. Увеличенный диаметр не только подымет температуру смеси, он повысит и перепад. Циркуляция через контур отопления ускорится.
- При катастрофической нехватке тепла элеватор разбирается, сопло изымается, а подсос (труба, объединяющая подачу с обраткой) глушится. В систему обогрева поступает вода из подающего трубопровода прямо. Температура и перепад давлений резко становятся больше.
Нужно обратить внимание: это крайняя мера, на которую можно пойти исключительно при риске разморозки теплоснабжения. Для правильной работы ТЭЦ и котельных установок важна установленная температура обратки; заглушив подсос и сняв сопло, мы повысим ее как минимум на 15-20 градусов.
Что сделать, если температура обратки чрезмерно велика
- Штатная мера — заварить сопло и рассверлить его снова, уже меньшим диаметром.
- Когда необходимо неотложное решение безостановочно теплоснабжения — перепад при входе в элеватор уменьшается при помощи арматуры запорной. Это можно создать входной задвижкой на обратке, контролируя процесс по прибору для определения величины давления. У данного решения есть три минуса:
- Давление в системе обогрева вырастет. Мы ведь ограничиваем вывод воды; нижнее системное давление станет ближе к давлению подачи.
- Износ щечек и штока задвижки резко ускорится: они будут пребывать в турбулентном потоке горячей воды с взвесями.
- Постоянно есть вероятность падения прохудившихся щечек. Если они полностью перекроют воду, теплоснабжение (в первую очередь подъездное) будет разморожено на протяжении двух-трех часов.
Давление находится под контролем по прибору для определения величины давления на обратке. Перепад уменьшается до 0,5-1 кгс/см2, не менее.
Для чего необходимо высокое давление в трассе
На самом деле, в приватных домах с независимыми отопительными системами применяется лишнее давление всего в 1,5 атмосферы. И, конечно, большее давление значит, куда чрезмерные расходы на очень крепкие трубы и питание нагоняющих насосов.
Необходимость в большом давлении связана с этажностью высотных домов. Да, для циркуляции необходим самый маленький перепад; но ведь воду необходимо поднять до отметки перемычки между стояками. Каждая обстановка лишнего давления отвечает водяному столбу в 10 метров.
Зная давление в трассе, легко определить допустимую высоту дома, который вероятно будет отоплен без использования добавочных насосов. Инструкция по расчету проста: 10 метров умножаются на давление обратки. Давление обратного трубопровода в 4,5 кгс/см2 отвечает водяному столбу в 45 метров, что при высоте одного этажа в 3 метра даст нам 15 этажей.
Кстати, горячее обеспечение водой подается в домах многоквартирных из того же элеватора — с подачи (при температуре воды не выше 90 С) или обратки. В случае дефицита давления этажи повыше останутся без воды.
Местное отопление
Для чего необходим бак расширительный
Расширительный бачок теплоснабжения вмещает излишек расширившегося носителя тепла при его нагреве. Без расширительного бачка давление превышает крепость трубы на разрыв. Бачок состоит и стальной бочки и мембранной ткани из резинового материала, которая разделяет воздух от воды.
Воздух, в отличии от жидкостей, отлично сжимается; при увеличении объема носителя тепла на 5% давление в контуре благодаря воздушной емкости вырастет несущественно.
Объем бачка в большинстве случаев берется приблизительно равным 10% всего объема системы отопления. Цена данного устройства невелика, так что приобретение не будет разорительной.
Профессиональный монтаж бака — подводкой вверх. Тогда в него не попадет лишний воздух.
Почему в закрытом контуре уменьшается давление
Почему падает давление в системе обогрева закрытого типа?
Ведь воде некуда деться!
- Если есть наличие в системе автоматизированных воздушников через них будет выходить растворенный на момент наполнения в водной массе воздух. Да, он составляет маленькую часть объема носителя тепла; но ведь значительного изменения объема и не надо, чтобы прибор для определения величины давления отметил изменения.
- Пластиковые и трубы из металлопластика могут несущественно изменяться под воздействием давления. В комбинировании с большой температурой воды данный процесс ускорится.
- В системе обогрева уменьшается давление при снижении температуры носителя тепла. Температурное расширение, не забывайте?
- Напоследок, небольшие утечки легко увидеть лишь в механизированном отоплении по ржавым следам. Вода в замкнутом контуре не очень богата железом, да и трубы в личном доме очень часто не стальные; благодаря этому увидеть следы очень маленьких течей в случае если вода успевает испаряться, практически невозможно.
Чем страшно падение давления в замкнутом контуре
Поломкой котла. В устаревших моделях без термоконтроля — аж до взрыва. В современных старших моделях часто есть автоматизированный контроль не только температуры, но и давления: когда оно падает ниже порогового значения, котел сообщает о поломке.
Но лучше в любом случае поддерживать давление в контуре на уровне приблизительно полутора атмосфер.
Результаты взрыва котла отопления.
Как замедлить падение давления
Чтобы не подпитывать систему обогрева раз за разом изо дня в день, поможет обычная мера: выставьте второй расширительный бачок большего объема.
Объемы внутри нескольких баков суммируются; чем больше суммарное кол-во воздуха в них — тем меньшее падение давления вызовет уменьшение объема носителя тепла на, скажем, 10 миллилитров в день.
Несколько баков расширительных можно присоединить параллельно.
Где установить расширительный бачок
В общем то, существенной разницы для гидроаккумулятора нет: он может быть подключен в одной из частей контура. Производственники, однако, советуют включать его там, где течение воды очень близко к ламинарному. Если есть наличие в системе насоса циркуляционного теплоснабжения бак можно собрать на прямом участке трубы перед ним.
Заключение
Надеемся, что интересовавший вас вопрос без внимания не остался. Если это совершенно не так — возможно, необходимый ответ вы найдете в видео в конце публикации. Мягких зим!
Перепад давления в системе обогрева: функции, значения, способы регулировки
Благодаря чему создается перепад давлений в системах водоснабжения и отопления? Для чего он необходим? Как настраивать перепад? В силу каких причин в системе обогрева уменьшается давление? В публикации мы попытаемся дать ответ на эти вопросы.
Тепловой узел дома. Его работа не представляется возможной не имеет значения давлений между нитями теплотрассы.
Для начала узнаем, для чего создается перепад. Его основная функция — обеспечение циркуляции носителя тепла. Вода всегда будет перемещаться из точки с высоким давлением в точку, где давление меньше. Чем больше перепад — чем выше скорость.
Полезно: уменьшающим аргументом становится растущее с увеличением скорости потока гидравлическое сопротивление.
Более того, перепад искусственно создается между циркуляционными врезками горячего водообеспечения в одну нитку (подачу или обратку).
Циркуляция в этом случае исполняет 2 функции:
- Обеспечивает стабильно большую температуру сушителей полотенец, которые во всех современных домах размыкают собой один из скреплённых попарно стояков ГВС.
- Гарантирует быстрое поступление горячей воды к смесительному прибору не зависимо от времени суток и забора воды по стояку. В домах старой постройки без циркуляционных врезок воду по утру приходится долго сливать до ее нагрева.
Напоследок, перепад создается актуальными приборами учета расхода тепла и воды.
Как и для чего? Для ответа на данный вопрос необходимо направить читателя к закону Бернулли, по которому статическое давление потока обратно пропорционально скорости его движения.
Это позволяет нам соорудить прибор, регистрирующий водный расход без применения ненадежных крыльчаток:
- Пропускаем поток через переход сечения.
- Регистрируем давления в не широкой части счетчика и в ключевой трубе.
Зная давления и диаметры, с помощью электроники можно рассчитывать в настоящем времени быстрота потока и водный расход; при применении же термодатчиков при входе и выходе из отопительного контура очень легко определить кол-во оставшегося в системе обогрева тепла. Вместе с этим по разнице расхода на подающем и обратном трубопроводах рассчитывается употребление горячей воды.
Создание перепада
Как делается перепад давлений?
Основной компонент системы обогрева дома на несколько квартир — элеваторный узел. Его сердцем считается сам элеватор — неказистая чугунная трубка с тремя фланцами и соплом в середине.Перед тем, как объяснить рабочий принцип элеватора, необходимо упомянуть одну из проблем централизованого отопления.
Существует подобное понятие, как температурный график — таблица зависимости температур трасс подачи и обратки от погоды. Приведем маленькую выдержку из него.