Работа водяных сетей теплоснабжения характеризуется двумя основными параметрами – температурой и расходом теплоносителя. Но есть и третья величина, нередко привлекающая внимание жителей многоквартирных и частных домов, — давление в системе отопления. Главный вопрос – каким оно должно быть для нормального функционирования всех отопительных приборов – радиаторов, теплых полов и так далее. Поскольку однозначного ответа не существует, мы решили разъяснить суть проблемы в рамках данной публикации.
Ознакомительная информация по теме
Первым делом предлагаем рассмотреть, зачем создавать в трубопроводах избыточное давление (выше атмосферного) и в чем оно измеряется. Начнем с конца: величину напора воды в закрытой системе отопления принято отображать в таких единицах:
- 1 Бар = 10 м водного столба;
- 1 МПа равняется 10 Бар или 100 м вод. ст.;
- 1 кгс/см² – то же, что и 1 техническая атмосфера (Атм.) = 0.98 Бар.
Для справки. Килограмм-сила на см² — размерность, часто используемая во времена СССР. На данный момент давление принято измерять в более удобных метрических единицах – МПа или Bar.
Упрощенная схема отопления 3-этажного особняка
Далее, представьте себе трехэтажный коттедж с высотой потолков 3 м, который необходимо обогревать в зимний период. Для этого на обоих этажах выполняется установка батарей, подключенных к общему стояку, идущему от котла, что и показано на схеме. Реальное давление в получившейся закрытой системе отопления сложится из трех составляющих:
- Столб воды в трубопроводе давит с силой, равной его высоте. В нашем примере это 6 м или 0.6 Бар (0.06 МПа).
- Напор, создаваемый циркуляционным насосом. Он заставляет теплоноситель двигаться с нужной скоростью и преодолевать сопротивление трех сил: тяжести, трения жидкости о стенки труб и препятствия в виде арматуры и фитингов (сужений, тройников, поворотов и тому подобное).
- Дополнительный напор, возникающий от теплового расширения жидкости. Практика показывает, что холодная вода с температурой 10 °С после нагрева до 100 °С прибавляет около 5% от первоначального объема.
Примечание. Статическое давление столба жидкости изменяется в зависимости от места измерения. При отключенном насосе манометр в нижней точке системы покажет максимальное значение – 0.6 Бар, а в верхней – ноль.
Тепловое расширение жидкости
Очень важный момент. Чтобы подать в помещения требуемое количество тепла, необходимо обеспечить нужную температуру воды и ее расход – два основных параметра работы водяного отопления. Возникающий при этом напор – лишь следствие работы системы, а не причина. Теоретически, он может быть каким угодно, лишь бы выдержали радиаторы и котельная установка.
Отсюда возникает понятие, что такое рабочее давление в системе отопления: это максимально допустимое значение, прописанное в технической документации оборудования – котла или батарей. Нормативные документы требуют, чтобы в частных домах оно не превышало 0.3 МПа, хотя некоторые дешевые агрегаты не способны выдержать и 0.2 МПа.
Жесткая вода – противник системы
На состояние внутренней поверхности всех элементов отопительного контура влияет качество воды, которую используют в качестве теплоносителя. Если она жесткая, богатая солями и минеральными веществами, то при нагреве будет образовывать накипь и осадок, которые со временем повредят оборудование и вызовут засоры в системе. А те, в свою очередь, будут влиять на давление в трубах и радиаторах.
В качестве профилактики лучше наполнять контур специально подготовленной, обессоленной водой. Если это невозможно, котел требуется регулярно чистить. Доверить эту работу лучше опытному профессионалу, хорошо знакомому с устройством дорогостоящего оборудования. Он отсоединит теплообменник и промоет его специальными реагентами.
В случае с большим количеством отложений можно подвергнуть подобной обработке всю систему. Но с этой задачей могут справиться только настоящие профессионалы своего дела.
Зачем поднимать давление
Напор в подающей магистрали выше, чем в обратной линии. Этот перепад характеризует эффективность работы отопления следующим образом:
- Небольшой перепад между подачей и обраткой дает понять, что теплоноситель успешно преодолевает все сопротивления и отдает расчетное количество энергии помещениям.
- Повышенный перепад давления указывает на увеличенное сопротивление участка, снижение скорости течения и чрезмерное охлаждение. То есть, наблюдается недостаточный расход воды и теплоотдача в комнаты.
Для справки. Согласно нормативам, оптимальная разность напора в подающем и обратном трубопроводе должна лежать в пределах 0.05—0.1 Bar, максимум – 0.2 Bar. Если показания 2 манометров, установленных на магистрали, отличаются больше, то система спроектирована неправильно либо нуждается в ремонте (промывке).
Чтобы избежать высокого перепада на длинных ветвях теплоснабжения с большим количеством батарей, оснащенных термостатическими вентилями, в начале магистрали устанавливается автоматический регулятор расхода, как показано на схеме.
Итак, избыточное давление в закрытой отопительной сети создается по таким причинам:
- для обеспечения принудительного движения теплоносителя с нужной скоростью и расходом;
- чтобы контролировать состояние системы по манометру и вовремя ее подпитывать либо ремонтировать;
- теплоноситель под давлением разогревается быстрее, а в случае аварийного перегрева закипает при более высокой температуре.
Нас интересует пункт второй списка – показания манометра как характеристика исправности и работоспособности системы отопления. Именно они интересуют домовладельцев и хозяев квартир, занимающихся самостоятельным обслуживанием домашних коммуникаций и оборудования.
Причины отклонения от нормы
Система обогрева должна работать в отопительный период бесперебойно, а это почти полгода. В это время каждый владелец желает, чтобы тепло поступало в нужном количестве, то есть, давление в котле отопления обязано быть постоянно в пределах нормы.
Практика утверждает, что не всегда все так гладко, как того хочется. Под влиянием неких факторов происходят сбои в работе отопительной системы или оборудования. Что влияет на эффективность деятельности автономной структуры обогрева?
Напор в трубах многоквартирных домов
Из содержания предыдущих разделов становится понятно, что величина набора в трубопроводах центрального отопления высотных домов зависит от этажа, на котором расположена квартира. Ситуация следующая: если жильцы первых двух этажей могут приблизительно ориентироваться по манометру, установленному в подвальном тепловом пункте, то реальное давление в остальных жилищах остается неизвестным, поскольку оно падает с каждым метром подъема воды.
Примечание. В новостройках с поквартирной разводкой отопления от общего стояка, где оборудованы поэтажные тепловые пункты, можно контролировать давление теплоносителя на входе в каждую квартиру.
Более того, знание величины напора в централизованной сети не несет практической пользы, поскольку хозяин не может на него повлиять. Хотя некоторые рассуждают так: если давление в магистрали упало, значит, тепла поступает меньше, что является ошибкой. Простой пример: перекройте в подвале кран обратной линии и вы увидите скачок стрелки манометра, но при этом движение воды остановится и подача тепловой энергии прекратится.
Так выглядит тепловой пункт на подъезд
Теперь конкретно о цифрах. Диаметры сетей теплоснабжения и мощность подающих от котельной насосов рассчитывается так, чтобы обеспечить подъем нужного количества теплоносителя вплоть до последнего этажа. Это значит, что на входе в многоэтажный дом рабочее давление в системе отопления составит:
- в старых пятиэтажках, где по сей день встречаются чугунные радиаторы, — не более 7 Бар;
- в девятиэтажных зданиях советской постройки минимальный показатель составляет 5 Bar, а максимальный зависит от близости котельной с насосами, но не выше 10 Bar;
- в высотках – не более 15 Бар.
Для справки. Минимум 1 раз в году трубопроводы и отопительные приборы должны подвергаться испытаниям под напором, на 25% больше рабочего. Но в реальной жизни коммунальщики не рискуют проверять домовые системы и ограничиваются испытаниями наружных сетей теплоснабжения.
Представленная информация несет пользу только в плане выбора новых радиаторов и полимерных труб. Понятно, что в зданиях повышенной этажности не следует монтировать чугунные и стальные панельные батареи, рассчитанные максимум на 1 МПа, о чем подробно рассказывается в нашем руководстве по выбору и на видео от эксперта:
Показатели давления в частном доме и причины его падения
В закрытых системах отопления загородных домов и коттеджей принято выдерживать следующие величины давления:
- сразу после заполнения отопительной сети водой и выпуска воздуха манометр должен показывать 1 Bar;
- после прогрева до рабочей температуры минимальный напор в трубах составляет 1.5 Bar;
- в процессе эксплуатации в разных режимах показатели могут изменяться в пределах 1.5—2 Bar.
Важный момент. Мы не зря указали, какое давление следует обеспечить при холодной системе отопления. Дело в том, что подавляющее большинство импортных газовых котлов, оборудованных современной автоматикой, рассчитано на запуск при минимальном напоре 0.8—1 Бар и при его отсутствии просто не включится.
О том, как правильно удалить воздух из отопительных магистралей и создать потребную величину давления, рассказывается в отдельной инструкции. Здесь же мы перечислим причины, почему после благополучного пуска в эксплуатацию показатели напора могут снижаться, вплоть до автоматического отключения настенного котла:
- Из трубопроводной сети, теплого пола и каналов отопительного оборудования выходят остатки воздуха. Его место занимает вода, что и фиксирует манометр падением до 1—1.3 Бар.
- Из-за негерметичности золотника опорожнилась воздушная камера расширительного бака. Мембрана вытягивается в обратную сторону и емкость заполняется водой. После нагрева давление в системе подскакивает до критического, отчего происходит сброс теплоносителя через предохранительный клапан и напор снова падает до минимума.
- То же, только после прорыва мембраны расширительного бачка.
- Мелкие протечки на стыках трубопроводной арматуры, фитингов либо самих труб в результате повреждения. Пример – греющие контуры теплых полов, где течь может долго оставаться незаметной.
- Прохудился змеевик бойлера косвенного нагрева или буферной емкости. Тогда наблюдаются скачки давления в зависимости от работы водоснабжения: краны открыты – показания манометра падают, закрыты – поднимаются (водопровод поддавливает через трещину теплообменника).
Подробнее о причинах перепадов напора и способах их устранения расскажет мастер в своем видео:
Коротко о главном
Нормальное давление в отопительной системе способствует комфортному проживанию. Следить за тем, чтобы стрелка манометра показывала нормальное значение давления в газовом котле, обязанность каждого владельца дома с котлом отопления.
Конечно, сколько должно быть давление в газовом котле – для конкретных систем разное, поскольку тип системы, особенности оборудования, количество этажей помещения – все это влияет на значение показателя нормального рабочего напора в конструкции обогрева.
