На стадії проектування системи опалення приватного будинку тиск обмовляється в жорстких рамках. На багатьох ділянках розводки системи проектом встановлюються пристрої його контролю і підтримки. Ми розповімо вам про те, яким має бути тиск і про що говорить будь-яке відхилення від норми.
- Для чого потрібно тиск в системі опалення
- Вибір оптимального тиску
- нормалізація тиску
- Спосіб контролю та діагностика
У розрахунок приймається тільки надлишковий тиск в системі, що перевищує природне атмосферний. Саме його показують манометри, і його потрібно контролювати. Включає в себе:
Однак воно не завжди і регулярно змінюється в ході експлуатації за рахунок:
- теплового розширення теплоносія при нагріванні;
- зменшення обсягу теплоносія при охолодженні;
- лінійного розширення труб;
- наявності повітря;
- локально, в точках зі зміною перетину каналу, запірної арматури, точці з'єднання труб з відмінним діаметром.
У нормальному стані весь контур опалення - це збалансована гідродинамічна система, в якій підтримується постійний і рівномірний струм теплоносія і з ефективним теплопереносом між котлом і повітрям в приміщенні, як крайніми точками всієї системи. Враховувати треба кілька граничних факторів:
В системі з природною циркуляцією тиск лише трохи вище статичного і формується лише за рахунок висоти самого верхнього рівня води в контурі.
В системі з примусовою циркуляцією тиск задається низкою регулюючих пристроїв, і від правильного вибору його значення залежить працездатність обігріву в будинку.
Вибір оптимального тискуДля природної циркуляції тиск задається позицією розширювального бака. Він встановлюється всамой верхній точці контуру і потрібен для компенсації теплового розширення води або для скидання повітря. Рівень установки бака і наповнення задає загальний тиск в системі. На кожні десять метрів висоти водяного стовпа тиск в нижній точці підвищується приблизно на 1 атм.
На практиці розширювальний бак підключається до верхньої точки розводки безпосередньо над котлом. Від цієї точки відводиться раздатка, колектор, труба великого діаметру, що проходить по периметру опалювального приміщення з постійним ухилом. Бак бажано підняти над роздаткою ще метрів на 5-7 так, щоб в будь-якій частині контуру, де підтримується циркуляція теплоносія, створювався надлишковий тиск. Це підвищить ККД опалення.
З примусовою циркуляцією весь контур герметичний, а тиск задається спочатку при заповненні теплоносієм, регулюється за допомогою розширювального бака мембранного типу.
Тиск в контурі приймає мінімальне значення в холодному стані і максимальне при нагріванні теплоносія до робочої температури. Номінальний робочий тиск розраховується для певної температури теплоносія.
Номінальна надлишковий тиск підбирається таким чином, щоб при будь-якому природному зміні в ході нагрівання або охолодження теплоносія, труб, теплообмінника і радіаторів фактичне значення:
- не опуститься нижче нуля, тобто менше атмосферного;
- не перевищило допустимий поріг для самого «слабкого» ланки в контурі.
На практиці допустимий діапазон значень виходить широким, тому слід відштовхуватися від верхнього порогу, не забуваючи, що при підвищенні тиску в системі опалення його ККД підвищується.
При з'ясуванні самого «слабкого» ланки, пристрої або елемента розводки слід враховувати, що допустимий тиск залежить від температури. Наприклад, з підвищенням температури для полімерних труб сильно знижується допустимий максимальний робочий тиск, при якому гарантується їх безвідмовна робота.
Інформацію про допустимі умовах експлуатації слід брати з технічної документації до обладнання та матеріалів, з яких монтується система опалення. З огляду на високий ступінь стандартизації, можна з упевненістю сказати, що закрита система опалення буде налаштована в межах від 1,5 до 3-4 атмосфер. Розширювальні баки, групи безпеки, котли і циркуляційні насоси найчастіше конструюються і проводяться саме для роботи в цьому діапазоні.
нормалізація тискуЩоб підтримувати постійний тиск і компенсувати теплове розширення теплоносія і конструкційних елементів, використовується розширювальний бак.
Коли теплоносій, нагріваючись, збільшує свій обсяг, надлишок надходить в нього. Як тільки температура падає, теплоносій стискається, з розширювального бака рідина надходить назад в контур, зберігаючи робочий об'єм рідини.
Для відкритого типу опалення розширювальний бак є достатнім пристроєм для компенсації теплового розширення, а заодно і для відводу повітря.
У закритих, герметичних системах опалення потрібно:
Бак є герметичну ємність, всередині якої обсяг розділений на дві частини за допомогою еластичної мембрани. З одного боку є доступ теплоносія через штуцер для підключення, з іншого повітряна камера, в якій створюється надлишковий тиск, як у автомобільних камер в колесах. Надлишки теплоносія при розширенні надходять в бак, відводячи мембрану в бік повітряної камери.
Для визначення граничних значень і рішення проблем з перевищенням допустимого тиску або утворенням газових кишень використовується група безпеки з включеним до її складу манометром, автоматичним відводом повітря і запобіжним клапаном. Клапан спрацьовує при перевищенні заданого максимального значення тиску в контурі опалення і скидає частину теплоносія.
Для контролю використовуються манометри. Це можуть бути датчики з цифровим або аналоговим виходом для підключення до мікроконтролеру або ж класичні моделі з циферблатом і стрілкою.
За рахунок наявності динамічного тиску, напору, що створюється насосом, а також різних опорів елементів розводки тиск в контурі не завжди в різних точках. Важливо знати значення:
З огляду на послідовне підключення всіх зазначених елементів, буде потрібно всього два-три манометра, щоб отримати повне уявлення про стан системи.
1 - котел; 2 - група безпеки з розширювальним баком; 3 - радіатори опалення; 4 - фільтр грубого очищення; 5 - циркуляційний насос; 6 - манометри
Діапазон вимірювання і шкала манометра повинна визначати відповідно до змін тиску в системі, проте без зайвого запасу, щоб не втратити в точності. Бачачи, наприклад, падіння напору після фільтра грубої очистки всього на 0,2-0,3 бару, можна судити про те, що його пора чистити.
Зміни тиску в контурі в цілому або на окремій ділянці дають явний однозначний сигнал про поломку або іншу проблему, що вимагає негайного вирішення. Точну діагностику зможе виконати фахівець, проте, спираючись на інформацію, зазначену в інструкції до котла або циркуляційного насосу, і значення манометрів, можна самостійно з'ясувати причину, по якій система опалення втрачає ефективність роботи і батареї стали гірше обігрівати приміщення.
