Неважно какая отопительная схема работает при определенных значениях напора и температуры теплоносителя, которые рассчитываются еще на шаге ее проектирования. Но в процессе использования вероятны ситуации, когда перепад давления в системе отопления отклоняется от нормативного уровня в огромную либо наименьшую сторону и, обычно, просит корректирования для обеспечения эффективности, а в ряде всевозможных случаев и безопасности.
Рабочее давление в системе теплоснабжения
Рабочим считается давление, величина которого обеспечивает лучшую работу всего отопительного оборудования (в т.ч. источника отопления, насоса, расширительного бака). При всем этом оно принимается равным сумме давлений:
- статического – создается столбом воды в системе (в расчетах принимается соотношение: один атмосфера (0,1 МПа) на 10 метров);
- динамического – обосновано работой циркуляционного насоса и конвективным движением теплоносителя при его нагреве.
Понятно, что в различных схемах отопления величина рабочего напора будет отличаться. Так, если для теплоснабжения дома предусмотрена естественная циркуляция теплоносителя (применимо для личного низкоэтажного строительства), его значение превзойдет показатель статического только на малозначительную величину. В принудительных же схемах его принимают очень допустимым для обеспечения более высокого КПД.
Следует подразумевать, что предельные характеристики рабочего давления определяются чертами частей системы отопления. Например, при использовании металлических радиаторов оно не должно превосходить 0,6 МПа.
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 воды;
- для низкоэтажных построек с закрытой схемой – 0,2-0,4 МПа;
- для высотных домов – до один МПа.
Контроль рабочего давления в отопительных схемах
Для обычного безаварийного функционирования системы теплоснабжения нужно часто держать под контролем величину температуры и напора теплоносителя.
Для проверки последнего обычно используют деформационные манометры с трубкой Бурдона. Для измерения давлений малой величины могут употребляться их разновидности – диафрагменные приборы.
Нужно держать в голове, что после гидроударов такие модели нужна поверять, т.к. они будут демонстрировать завышенные значения при последующих контрольных измерениях.
Набросок один – Деформационный манометр с трубкой Бурдона
В системах, где предусмотрены автоматический контроль и регулирование давления дополнительно применяются разные типы датчиков (например, электроконтактные).
Размещение манометров (точки врезки) определяются нормативами: приборы должны быть установлена на более принципиальных участках системы:
- на входе и выходе источника отопления;
- до и после насоса, фильтров, грязевиков, регуляторов давления (при их наличии);
- на выходе магистрали от ТЭЦ либо котельной и на вводе ее в здание (при централизованной схеме).
Не стоит третировать этими советами даже при проектировании маленького отопительного контура с внедрением маломощного котла, т.к. это не только лишь обеспечивает безопасность системы, но и ее экономичность за счет рационального расхода воды и горючего.
Набросок два – Участок отопительной схемы с установленными манометрами
Для способности обнуления, продувки и замены устройств без остановки работы системы подключать их рекомендуется через трехходовые краны.
Перепад давления и его значение для функционирования системы отопления
Для рационального функционирования хоть какой отопительной схемы нужен размеренный и определенной величины перепад давлений, т.е. разность его значений на подаче теплоносителя и обратке. Обычно, она должна составлять 0,1-0,2 МПа.
Если данный показатель меньше, это свидетельствует о нарушении движения теплоносителя по трубопроводам, в итоге чего вода проходит через радиаторы, не нагревая их в требуемой степени.
В случае превышения величины перепада обозначенного выше значения можно гласить о «застое» системы, одной из обстоятельств которого является завоздушивание.
Необходимо подчеркнуть, что резкие конфигурации напора плохо сказываются на работоспособности отдельных частей отопительной схемы, часто выводя их из строя.
Методы регулирования рабочего давления и обеспечения стабильности его перепада на подаче и обратке
- Сначала, нужно держать в голове, что лучшая работа системы теплоснабжения, в т.ч. создание требуемого давления в ней, находится в зависимости от правильности проектирования, а именно, гидравлических расчетов, и монтажа магистралей и трубопроводов, а конкретно:
— подающая магистраль в большинстве схем должна размещаться наверху, оборотная, соответственно, понизу;
— для производства розливов следует применять трубы поперечником 50-80 мм, для стояков – 20-25 мм;
— подводка к устройствам отопления может производиться из числа тех же труб, из которых выполнены стояки, либо на шаг меньше.
Занижать сечение обвязки радиаторов допускается только при наличии перед ними перемычки.
Набросок три – Перемычка перед радиатором отопления
Набросок четыре – Мембранный расширительный бак
Расширительный бак, объем которого обычно принимается равным около 10 % от общего объема системы, может устанавливаться в хоть какой части контура. Но спецы советуют 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 предвидено внедрение предохранительного клапана, выводящего из системы избытки теплоносителя.
Набросок 5 – Регулятор давления
Поиск обстоятельств падения и увеличения перепада давления
Отклонение давления в огромную либо наименьшую сторону от нормативного просит установления предпосылки этого явления и ее устранения.
Падение давления в схеме теплоснабжения
Если падает давление в системе отопления, то с большей толикой вероятности можно гласить об утечке теплоносителя. Более уязвимыми являются имеющиеся швы, соединения и соединения.
Для проверки этого отключают насос и смотрят за переменами статического давления. При продолжающемся понижении напора нужно отыскать покоробленный участок. Для этого рекомендуется последовательно отключать разные участки контура, а после определения четкого места, создают ремонт либо подмену изношенных частей.
Если же статическое давление остается размеренным, причина понижения напора связана с неисправностью либо насоса, либо отопительного оборудования.
Следует подразумевать, что краткосрочное падение давления может быть обосновано особенностью работы регулятора, который с определенной периодичностью перепускает часть воды из подачи в обратку. В случае, когда радиаторы отопления прогреваются умеренно и до требуемой температуры, можно гласить, что перепад был связан с обозначенным выше циклом.
Посреди других вероятных обстоятельств можно именовать:
- удаление воздуха через воздушники, в итоге чего миниатюризируется объем теплоносителя в системе;
- понижение температуры воды.
Увеличение давления в системе
Схожая ситуация наблюдается при замедлении либо остановке движения теплоносителя в отопительном контуре. Более возможными причинами этого являются:
- появление воздушной пробки;
- загрязнение фильтров и грязевиков;
- особенности функционирования регулятора давления либо некорректная настройка его работы;
- неизменная подпитка теплоносителя вследствие сбоя автоматики либо неправильно отрегулированных задвижек на подаче и обратке.
Необходимо отметить, что непостоянность давления более нередко отмечается во вновь запущенных системах и связана с постепенным удалением воздуха. Это может считаться нормой, если после доведения объема теплоносителя и давления до рабочих значений, которое длится от нескольких дней до нескольких недель, никакие отличия не фиксируются.
В неприятном случае следует гласить о некорректно произведенном гидравлическом расчете, а именно, принятом объеме расширительного бака.
Гравитационная система отопления: схема и расчет
Приветствую всех читателей моего блога! Сейчас в этой статье я расскажу для вас о гравитационных системах отопления.
А непосредственно о том, как они работают и где их целенаправлено использовать.
Постараюсь, как обычно, быть коротким, но информативным, дабы без излишней «воды» дать для вас основное, что необходимо о них знать.
Ради сокращенности я буду применять или жаргонизм «гравитационка», или сокращение ГСО.
Делается это для того, дабы не перегружать текст длинноватыми словами. Итак, поехали!
Механизм работы гравитационной системы отопления
Гравитационная система водяного отопления
Гравитационная система отопления это более архаичная система водяного отопления.
В первый раз ее применили в первой половине девятнадцать века для подогрева оранжерей.
Физический принцип ее деяния основывается на том, что нагретая жидкость расширяется и изменяется ее плотность (жидкость становится «легче»).
Снутри котла происходит разделение по плотности — подогретый теплоноситель подымается по подающей магистрали, а холодный стремится вниз по оборотной в сторону котла.
Из-за эффекта непрерывности струи начинается радиальное движение воды — циркуляция.
Скорость циркуляции в ГСО находится в зависимости от различия уровней (ниже на рисунке обозначено как H) центра нагрева (котла) и центра остывания (радиаторов).
Чем больше разница уровней, тем больше будет скорость воды снутри системы.
Устройство гравитационной системы отопления
Устроена ГСО довольно легко. Дабы не томить вас излишними словами сходу перейдем к рисунку:
Гравитационная система отопления с мембранным расширительным баком
На рисунке изображена двухтрубная гравитационная система (ранее я уже писал статью про двухтрубные и однотрубные системы рекомендую ее к чтению).
В самой высочайшей точке системы располагают в традиционном варианте расширительный бак открытого типа.
От котла ввысь уходит подающая труба (на рисунке жгучая магистраль), по которой нагретый теплоноситель идет к устройствам отопления.
В них он остывает и идет назад в котел по оборотной трубе (на рисунке оборотная магистраль).
В двухтрубной ГСО магистрали прокладываются с соблюдением уклонов.
У подающей магистрали уклоны делаются в сторону отопительных устройств, у оборотной магистрали уклон идет в сторону котла.
Сейчас давайте разглядим однотрубный вариант гравитационной системы отопления:
Гравитационная однотрубная система отопления
Работает однотрубная ГСО также, как и двухтрубная. Различием тут будет наличие разгонного коллектора — специальной трубы в какой возрастает скорость теплоносителя под действием силы тяжести.
Из-за последовательного прохождения радиаторов, температура теплоносителя понижается от исходного радиатора к конечному.
Дабы это восполнить нужно наращивать количество секций у последних радиаторов, а это не всегда вероятна из-за ограниченности места.
Вероятен также вариант ГСО с мембранным расширительным баком заместо открытого.
В данном случае лучше, дабы котел был рассчитан на давление три атмосферы, так как придется устанавливать группу безопасности на подающую магистраль.
Предохранительный клапан в стандартной группе безопасности как раз рассчитан на три атмосферы.
Если же ваш котел рассчитан на открытую систему (на давление один — 1,5 атм), то при установке мембранного бака и стандартной группы он может выйти из строя.
Мембранный расширительный бак может быть размещен в любом комфортном месте ГСО, а в высочайшей точке системы нужно установить воздухоотводчик.
Закрытая гравитационная система отопления
Давайте двигаться далее. Побеседуем о том, как рассчитывать гравитационную систему и как выбирать поперечник труб для нее.
Расчет гравитационной системы отопления
Расчет характеристик гравитационной системы отопления
Если вы решили сделать гравитационную систему отопления, то для вас нужно выполнить хотя-бы минимум расчетов. А лучше вообщем выполнить настоящий проект.
Это будет эталон и если ваш бюджет потерпит такие растраты, то я их очень рекомендую.
Может быть уже на шаге проекта инженер выявит вероятные трудности в реализации и для вас получится избежать переделок. Итак, давайте начнем рассматривать формулы!
1-ая формула, которая нам пригодится:
pниж = pвер + ρgh
Расшифровывается она следующим образом:
- pниж — давление на нижнем уровне.
- pвер — давление на верхнем уровне.
- ρ — плотность воды.
- g — ускорение свободного падения 9,8 м/с².
- h — разность высот между уровнями.
По этой формуле определяется гидростатическое давление в системе отопления. Из нее следует тривиальный вывод, что давление в системе будет тем больше, чем больше ее высота.
Но теплоноситель (в личном случае вода) циркулирует по ГСО и этот момент учитывает равенство Бернулли, которое смотрится так:
Уравнение Бернулли указывает, что полное давление зависит не только лишь от высоты, но и от скорости движения воды в системе.
Но, вклад гидродинамического давления в полное существенно меньше, чем гидростатического (наименее 5%) потому им третируют для простоты расчетов.
Как понятно, циркуляция в ГСО происходит из-за разности давлений, создаваемых жаркой и холодной водой.
Эта разность именуется естественным циркуляционным давлением и рассчитывается по следующей недлинной и обычной формуле:
Δp = pхол — pгор = gh(ρхол — ρгор).
Расшифровывается это так:
- ρхол — плотность холодной воды.
- ρгор — плотность жаркой воды.
- Δp — естественное циркуляционное давление.
Плотности воды при определенных значениях температуры являются справочными величинами, которые просто выяснить из справочников.
Эта формула подходит для расчета естественного циркуляционного давления в одноэтажном доме, где имеется один центр остывания. в двуэтажном доме таких центров будет уже два и формула воспримет следующий вид:
Δp = g〈h1(ρ1 — ρг) + h2(ρ2 — ρг)〉,
- h1, ρ1 — уровень центра остывания плотность воды на нижнем этаже.
- h2, ρ2 — уровень центра остывания плотность воды на втором этаже.
После расчета естественного циркуляционного давления нужно высчитать расход воды.
Делается это следующим образом:
Расшифровка тут такая:
- G — расход теплоносителя кг/сек.
- Q — количество теплоты, генерируемое котлом.
- С — удельная теплоемкость.
- Δt — разность температур между жарким и остывшим теплоносителем.
Для наглядности предлагаю поглядеть куцее видео с примером расчета ГСО:
Гравитационная система отопления: поперечникы труб
При выборе труб нам нужно, дабы они обеспечивали нужный расход воды, а естественного циркуляционного давления должно хватать для компенсации утрат на трение о стены и преодоление местных сопротивлений (тройники, отводы, вентиля и т.д.).
Падение давления, вызванное трением определяется по равенству Дарси Вейсбаха:
- ΔP — падение давления на участке трубопровода.
- λ — коэффициент утрат на трение по длине участка. Табличная величина.
- L — длина участка.
- D — поперечник трубы на участке.
- V — скорость воды в трубе.
- ρ — плотность воды.
Общие утраты давления в системе будут определяться как сумма утрат на всех участках труб и местных сопротивлениях (утраты в местных сопротивлениях находятся по формуле
ΔPарматура = ξ*(v²ρ/2), где ξ — табличные коэффициенты).
Об этом я писал в собственной статье, посвященной гидравлическим расчетам.
Для того, дабы появилась циркуляция, естественное давление циркуляции должно превысить общие утраты давления в ГСО:
Δp ≥ ΔP + ΔPарматура
Для того, дабы сберечь время, строители издавна разработали особые таблицы, которым можно стремительно избрать нужный поперечник трубы.
Скажу сходу, что в ГСО железная труба начинается от 50-го поперечника, а пластмассовые трубы могут употребляться начиная от поперечника шестьдесят три мм.
Их самым основным недочетом будет их стоимость. Не считая того, есть определенные трудности с их монтажом.
Здесь необходимо будет завлекать опытнейшего человека, который сумеет соблюсти все уклоны и остальные аспекты системы.
Гравитационная система отопления: плюсы и минусы
Эта статья, конечно, не претендует на полноту освещения вопроса и призвана дать читателю только исходные познания о гравитационных системах отопления. Потому прошу не судить строго.
Основным преимуществом такового отопления является его независимость от работы насосов и долговечность системы.
Ее более комфортно использовать в глухих уголках нашей страны, где могут появляться долгие перебои с электроэнергией.
Главный недочет ГСО — высока исходная цена материалов и трудности монтажа. Но длинный срок ее службы полностью все оправдывает.
На этом пока все, жду ваших вопросов в комментах! Не забываем делиться статьей через социальные сети.
Давление в системе отопления: рабочее и среднее давление. Шестьдесят фото магистралей разных конфигураций
Газовые котлы пользуются огромным спросом при разработке отопительной системы личного дома. Большая часть свежеиспеченных хозяев интересует вопрос о том, каким должно быть давление в системе отопления. Показатель очень принципиальный, так как локальный климат в помещении, безопасность и срок эксплуатации всей системы зависят конкретно от него.
Разновидности систем отопления
Дабы иметь представление о том, каким должен быть показатель давления, нужно поначалу разглядеть, какие системы отопления бывают.
Выделяют две разновидности: открытую либо закрытую. Особенность первой заключается в том, что расширительный бачок имеет сообщение с атмосферой, циркуляция теплоносителя идет естественным методом: при нагреве идет подъем, при остывании – спуск. Закрытая система не контактирует с атмосферой, теплоноситель в ней движется благодаря циркуляционному насосу.
Для подабающего функционирования системы открытого типа котел располагают в самой низшей точке дома, а расширительный бачок – в самой верхней. Трубу с огромным поперечником присоединяют к выходному патрубку котла, с наименьшим – к входному.
Большей популярностью пользуется закрытая система. Давление в ней должно составлять менее 1,5-2,5 бар, при условии маленькой протяженности контура и отсутствия огромного количества отопительных устройств. Если дом высотный и имеет много комнат имеет смысл устанавливать дополнительный насос.
Когда контур заполняется теплоносителем, в нем может остаться воздух. При его стравливании изначальное давление снизится, потому его нужно будет поднять методом дополнительной подкачки теплоносителя. Следует держать в голове, что нагрев приведет к увеличению давления.
Постоянный контроль давления
Современные котлы обустроены манометром, позволяющим держать под контролем уровень давления. Но одна точка измерения будет не настолько информативна. Спецы советуют установить по манометру до циркуляционного насоса и сходу за ним, в самой верхней и нижней точках системы, также на входном и выходном патрубках котла.
Не будут излишними устройства, установленные в узлах разветвления труб. Но этот вопрос остается на усмотрение домовладельца, учитывающего свои потребности и денежные способности.
По устройствам просто производить контроль, сами они должны проверяться на предмет точности и исправности. Но как регулировать давление в системе отопления? Поначалу нужно установить причину его конфигурации.
Предпосылки роста
Во время очередной проверки можно увидеть возрастание характеристик манометра, свидетельствующие о повышении рабочего давления в системе отопления.
Существует несколько обстоятельств такового явления:
- увеличение температуры теплоносителя привело к его расширению;
- закончила осуществляться циркуляция;
- перекрыт один из клапанов на участке контура;
- существует воздушная пробка либо засор;
- кран подачи теплоносителя понемногу пропускает его вовнутрь системы;
- установка осуществлен не по проекту, с нарушением требований к поперечнику труб;
- нарушение в работе насоса либо его несоответствие требованиям мощности.
Как причина выяснена, ее нужно убрать. Неожиданное увеличение давления при размеренной работе ранее критичного момента может свидетельствовать о закипании теплоносителя. В данном случае необходимо срочно уменьшить подачу газа в камеру сгорания.
Современные модели котлов обустроены особыми аварийными клапанами, сбрасывающими критичный уровень давления. Их, обычно, располагают в расширительном бачке и на выходе из котла.
Предпосылки падения
Нередко хозяев газовых котлов интересует вопрос о том, почему падает давление в системе отопления. Оно может быть постепенным либо резким, главных обстоятельств при всем этом две:
- нарушение работы теплообменника;
- утечка теплоносителя из контура.
Поломку нужно точно найти и попытаться отремонтировать своими силами либо при содействии профессионалов.
Уязвимых для протечки мест довольно. Трубы могут быть некачественно спаяны, крепление к радиаторам оказывается ненадежным, срок службы тех либо других узлов превосходит допустимый, имеются микротрещины в расширительном бачке (в его мембране).
Отыскать место протечки не всегда представляется вероятным. Необходимо пристально оглядеть пол, если трубы спрятаны под ним, также все доступные глазу участки. Пятна ржавчины либо солевые отложения будут гласить о потере плотности.
Некоторые конструкции контура позволяют по очереди отключать части теплосети, при таком подходе отыскать протечку не составит труда.
Найдя место разгерметизации, его нужно отремонтировать либо на сто процентов поменять часть системы. После этого заполнить ее теплоносителем, спустить воздух и проверить качество работ. Таким макаром вопрос о том, что делать при падении давления в системе отопления, не станет неразрешимой трудностью.
Главное подразумевать, что фактически неважно какая неувязка с отоплением решаема, но несет внутри себя утрату комфортабельного локального климата, определенные денежные и временные издержки.
Небрежное отношение к этому вопросу чревато потерей безопасности проживания в личном доме. Вот поэтому нужна предельная бдительность и постоянный контроль характеристик системы.