Работа современных систем отопления частных домов как с использование новейших разработок в виде газовых котлов управляемых автоматикой, так и традиционных котлов с циркуляцией нагретого теплоносителя у владельцев обычно не вызывает нареканий.
Но такое состояние длится до того момента, когда приходится брать в руки инструкцию по эксплуатации и начинать разбираться в том, почему автоматика не включает котел или почему появилось просачивание воды из системы.
А ведь как показывает практика и как пишет инструкция, большое значение в работе отопления играет такой показатель как давление теплоносителя в системе. Именно давление играет роль индикатора работы многих котлов отопления установленных в закрытых системах, а для систем, имеющих открытый тип расширяющего бочка, определяет эффективность работы вспомогательных приборов, обеспечивающих функционирование отопления.
Основные величины, нормативы, характеристики
Для любых систем обогрева помещений, использующих жидкий теплоноситель, циркулирующий по трубопроводам и радиаторам отопления общим выступает показатель, называемый рабочим давлением в системе отопления. Этот технический показатель характеризует, какое внутреннее давление нагретого теплоносителя находится внутри системы.
Для открытых систем отопления, когда расширительный бак напрямую связан с атмосферой, и вода в качестве теплоносителя циркулирует внутри естественным способом давление внутри принято считать нулевым. Установленный в открытую систему циркуляционный насос создает динамическое давление, подавая воду или иной теплоноситель из трубопровода обратной подачи в нагревательные регистры котла.
При расчете индивидуального отопления, построенного по такой схеме обычно давление не играет важной роли, ведь даже если такое отопление планируется установить в двух или трехэтажном здании, то рассчитывая высоту водяного столба по наивысшей точке 2 этажа в 5 метров, давление в самой нижней точке составит всего 0,5 бар.
Для закрытых систем, в том числе и централизованного отопления, давление в системе отопления играет куда более важную роль. Для домов, подключенных к системе централизованного отопления, расчет всех элементов и узлов производится из расчета рабочего давления 2-4 атмосферы. Это связано с необходимостью подачи теплоносителя к каждому конкретному потребителю обеспечения доступа к каждой конкретной батареи отопления.
Для частных домовладений и квартир, оборудованных индивидуальной системой отопления с замкнутым контуром нормальным давлением работы, считается диапазон показателей от 1,5 до 2 атмосфер.
Такой показатель связан с тем, что котел работает с расширительным баком мембранного типа.
Обычно этот узел размещается внутри котла и представляет собой металлическую емкость со встроенной мембраной, способной при резком повышении давления принимать избыточное количество теплоносителя, приводя, таким образом, его к норме.
Особенности расчета и применения материалов для индивидуальных систем отопления
Рабочее давление в системе отопления в частном доме выдвигает определенные требования к расчетам всех узлов отопления, и в особенности к выбору материалов для ее установки.
Большое количество современных материалов и приборов отопления довольно часто вводит в заблуждение тех, кто пытается самостоятельно разработать и рассчитать параметры отопления частного дома. И хотя в расчетах нет больших трудностей и проблем, показатель давления все-таки нужно постоянно иметь в виду.
При выборе материалов для трубопроводов, затворной арматуры, приборов контроля необходимо учитывать:
- Возможность применения этих элементов в рабочих системах под давлением;
- Гарантированную работу при повышенном давлении в 4-5 атмосфер;
- Допустимость использования при температуре +95 С.
Кроме того, необходимо учитывать и свойства отдельных материалов, например чугунные радиаторы не применяются для установки в системах отопления высотных зданий, поскольку чугун не способен выдерживать высокое давление из-за своей структуры и коэффициента расширения, максимальное давление, на которое рассчитаны такие радиаторы, составляет всего 0,6 МПа.
Важным для систем отопления выступает и способ соединения отдельных узлов и деталей. Так основным, применяемым сегодня в устройстве отопления из металлических стальных труб и радиаторов методом соединения выступает сварка.
Для систем, использующих металлопластиковые трубы, обязательным требованием выступает применение фитингов и соединительных узлов, специально разработанных для отопления. А для полипропиленовых труб в обязательном порядке необходимое использование технологии термического соединения деталей.
Такие требования позволяют без труда выдерживать критические перепады давления в системе отопления закрытого типа до 4-5 атмосфер, до момента срабатывания предохранительного клапана и сброса излишков теплоносителя в расширительный бачок.
При расчете отопления с использованием отопительного котла закрытого расположение такого прибора не играет большой роли. Вместе с тем, при заполнении системы теплоносителем, в обязательном порядке давление должно быть обеспечено не ниже минимально требуемого порога – 1 бар. Для котлов, имеющих прямое подключение водопровода и заполняемых водопроводной водой напрямую, регулировка этого показателя обеспечивается открытием и закрытием клапана подачи воды в контур отопления.
Для случаев, когда в качестве теплоносителя используются технические жидкости – антифризы и тосолы, давление обеспечивается работой нагнетающего насоса, которым проводится закачка жидкости.
Контроль параметров внутреннего статического давления проводится непосредственно во время заполнения системы. При достижении минимально необходимого параметра 1 бар, клапан перекрывается, а оборудование подачи теплоносителя отключается.
В дальнейшем проверка рабочего давления проводится после включения отопления и работы в тестовом режиме на протяжении 1-2 часа.
Этого времени достаточно, чтобы теплоноситель полностью распределился по всем приборам, набрал необходимую температуру, а датчик давления показал изменение этого параметра при разных температурах нагрева. С момента включения режима обогрева давление в системе постепенно начнет возрастать, и достигнув максимального значения остановиться.
Изменение показателей рабочего давления причины и последствия
Система отопления, использующая современные котлы отопления, оснащенные аппаратурой контроля и безопасности очень чувствительны к изменению рабочего давления.
Довольно часто, штатная ситуация образования воздушной пробки и ее последующего удаления приводит к отключению котла автоматикой безопасности. Такое срабатывание происходит из-за понижения давления ниже минимально предусмотренного техническими параметрами.
Возобновить работу котла в таком случае довольно просто. Достаточно добавить в систему теплоноситель и довести давление до минимально необходимого, как приборы блокировки сами переведут котел в нормальный режим работы.
Резкое снижение давления может быть следствием нескольких аварийных ситуаций:
- Снижение пропускной способности теплообменника из-за слишком большого количества накипи внутри него;
- Разгерметизация теплообменника, появления сквозных трещин, через которые происходит утечка теплоносителя;
- Нарушение герметичности рубашек теплообменников из-за чего происходит утечка теплоносителя;
- Неисправность мембранного расширительного бочка.
В любом случае, даже если причина будет выявлена, то квалифицированный ремонт такого оборудования лучше поручить профессиональным специалистам. И дело здесь не только в знании устройства конструкции котла и применении профессиональных инструментов.
Основным моментом здесь выступает последующая сборка и настройка оборудования. Ведь при каждом профилактическом ремонте или осмотре с разборкой оборудования в обязательном порядке необходимо устанавливать новые (именно новые!) прокладки и уплотнительные элементы, без которых достигнуть нужных показателей однозначно не удастся.
Кроме того, профессиональные специалисты подскажут наиболее приемлемый путь решения возникшей проблемы в дальнейшем – установку дополнительного оборудования безопасности, применение фильтров для смягчения воды, а кроме того только специалисты могут провести правильную настройку оборудования после ремонта.
Повышение давления также как и падение его свидетельствует о наличии серьезной поломки:
- Отсутствия циркуляции теплоносителя в системе;
- Поломка клапана подпитки системы, из-за чего происходит постоянный приток теплоносителя в систему;
- Перекрытие запорной арматуры;
- Образование воздушных пробок;
- Остановка фильтра или переполнение фильтра-отстойника;
Здесь первоначальная диагностика может быть проведена и самостоятельно, ведь остановка циркуляционного насоса можно определить по отсутствию характерного шума от работы электродвигателя, а перекрытие крана подачи теплоносителя устраняется простым поворотом крана с дальнейшей поимкой того кто это сделал. Однако, поломка клапана подачи воды или постоянная утечка воды через трещину в трубе однозначно требует работы специалиста.
Заключение
Правильная и долговременная работа системы отопления чаще всего зависит не только от качественной ее сборки, но и правильной ее эксплуатации, в том числе поддержания в системе нормального рабочего давления.