Рабочее давление в системе отопления: изучаем работу автономных систем и ЦО

Какое рабочее давление в системе отопления многоквартирного дома считается нормой? Каким может быть его максимальное значение? Какие параметры лучше выставить для автономной системы? Эта статья – о давлении и его влиянии на работу отопительных систем.

Распределение температур и давлений в элеваторном узле многоквартирного дома.

Как все устроено

Прежде, чем выяснять, какое давление в системе отопления считается штатным, познакомимся с устройством этих систем.

К этой категории относятся схемы с естественной циркуляцией (гравитационные) и снабженные циркуляционными насосами отопления.

В первом случае теплоноситель приводится в движение изменением плотности при нагреве: более теплые массы вытесняются из котла в верхнюю часть контура более холодными и, проходя радиаторы, отдают им избыточное тепло. Создаваемый расширением напор крайне незначителен и обычно измеряется в десятых долях метра; соответственно, циркуляция не отличается высокой скоростью.

Во втором случае теплоноситель заставляет двигаться маломощный насос. Он создает напор от одного до шести-восьми метров, что резко ускоряет движение воды или водно-гликолевой смеси в контуре.

Справка: метр напора соответствует давлению в 0,1 кгс/см2 (1/10 атмосферы).

Автономные отопительные системы делятся еще по одному признаку: они могут быть открытыми и закрытыми.

• Открытый контур сообщается с атмосферным воздухом посредством открытого расширительного бака. Соответственно, давление воды в системе отопления соответствует высоте водяного столба над точкой измерения. Если уровень воды в расширительном баке на 3 метра выше уровня розлива, давление в розливе будет равно 0,3 атмосферы.
• Закрытый контур с атмосферой не сообщается, что порождает ряд проблем с компенсацией расширения теплоносителя при нагреве. Для их решения используется расширительный бак мембранного типа – емкость, часть объем которой занимает воздух, отделенный от воды упругой резиновой мембраной. Кроме того, система комплектуется предохранительным клапаном: он сбрасывает избыток теплоносителя при переполнении бака.

Для закрытой системы отопления различают два связанных с давлением параметра.

1. Давление зарядки расширительного бака отопления. При комнатной температуре воды или антифриза оно выставляется равным гидростатическому давлению в контуре.

Справка: гидростатическое давление в системе отопления частного дома опять-таки соответствует высоте водяного столба и берется равным 10% его высоты в метрах.

1. Давление срабатывания предохранительного клапана. Обычно оно выставляется на уровне 2,5 кгс/см2.

Группа безопасности для автономного отопления включает расширительный бак, предохранительный клапан, манометр и автоматический воздушник.

Текущее статическое давление в системе отопления при ее работе определяется как количеством воды в ней, так и ее температурой. При нагреве манометр по понятным причинам начинает показывать большие значения.

Как работает система центрального отопления?

По подающей нитке теплотрассы в дом поступает нагретая ТЭЦ или котельной вода. По обратной нитке она возвращается обратно, отдав часть тепла. Вода в контуре приводится в движение перепадом давлений между нитками.

Центральное отопления работает благодаря перепаду давлений между нитками трассы.

Температура воды в подающем трубопроводе зависит от текущей уличной и связана с ней, так называемым температурным графиком. Вот пример такого графика.

Уличная температура, С Температура подающего трубопровода, С +8 53,2 0 72,4 -5 83,9 -10 95,3 -15 106,5 -20 117,5 -25 128 -30 139,3 -35 150

Температура обратного трубопровода тоже жестко регламентирована и при максимальном значении на подаче должна быть равна +70 С. Заниженная температура обратки означает, что дом недополучает тепло; завышенная – что энергетики несут избыточные расходы.

Однако, как легко заметить, перепад температур между подачей и обраткой слишком велик для нормальной работы отопления. При таком режиме радиаторы на подающих стояках будут перегреты, а на обратных – с трудом обеспечат квартиры теплом.

Проблема решается оригинальной конструкцией так называемого элеваторного, или теплового узла. Его основной узел – элеватор – представляет собой тройник с вставленным в него соплом. Находящаяся под большим давлением и более горячая вода подачи поступает через сопло и вовлекает часть более холодной воды из обратки через подсос в повторный цикл циркуляции.

Схема работы элеватора.

Благодаря этой тонкости в контуре оборачивается большая масса воды с более стабильной температурой. Приведем еще один температурный график для того же диапазона уличных температур, но уже для поступающей непосредственно в батареи смеси.

Уличная температура, С Температура смеси, С +8 41,2 0 52,4 -5 58,9 -10 65,3 -15 71,5 -20 77,5 -25 83,5 -30 89,3 -35 95

Помимо отопления, элеваторный узел обеспечивает дом горячей водой.

В старых домах присутствовали лишь две врезки водоснабжения:

1. На подаче (между входной задвижкой и элеватором).
2. На обратке (между входной задвижкой и подсосом).

Такими тепловые узлы были до 70 годов.

То, откуда запитано ГВС, зависит от текущей температуры подачи. При 90С и ниже горячая вода отбирается с подающего трубопровода, при более высоких температурах – с обратного.

Главный недостаток такой схемы – в том, что в отсутствие водоразбора вода не циркулирует, и до ее нагрева приходится сливать через смеситель несколько десятков литров.

Кроме того: полотенцесушители в старых домах способна нагреваться только при водоразборе в квартире. Они размыкают собой подводку.

Примерно с 70-80 годов прошлого века элеваторные узлы обзавелись циркуляционными врезками: и на подаче, и на обратке появилось по две задвижки ГВС. Режимы циркуляции “из подачи в подачу” и “из обратки в обратку” обеспечиваются подпорными шайбами на фланцах между врезками. Диаметр шайбы – примерно на миллиметр больше, чем у сопла элеватора.

На каждой нитке – по две врезки ГВС.

Что показывает манометр

Так какое давление в системе отопления многоэтажного дома считается нормой?

И что при этом творится в теплотрассе?

• Летом, вне отопительного сезона, статическое давление системы отопления соответствует высоте водяного столба. Для десятиэтажки оно примерно равно 3 кгс/см2, для пятиэтажки – 1,5 кгс/см2.
• При открытых домовых задвижках и штатной работе элеваторного узла давление в системах отопления практически выравнивается по обратному трубопроводу и в норме равно 3 – 4 кгс/см2.

Манометр на фото показывает 3,8 кгс/см2. Значение вполне штатное.

Позвольте, но ведь избыточное давление в трубах отопления необходимо для циркуляции в них. Как же так: контур выравнивается по обратке, но все равно циркулирует?

Все очень просто: после элеватора манометр покажет лишь на 2 метра (0,2 атмосферы) больше, чем на обратном трубопроводе. Да – да, перепад всего в 2 метра приводит в движение весь теплоноситель в огромном доме с сотнями радиаторов.

А что с подпорными шайбами? Какой перепад создается на них?

Еще меньше – от полуметра до метра. И его вполне достаточно: ведь благодаря более сложной конфигурации потери давления в системе отопления куда больше, чем в стояках ГВС.

Что же до трассы, то для нее в отопительный сезон нормой считаются примерно 8 атмосфер на подаче и 3 на обратке. Однако гидравлическое сопротивление труб и подключенные к трассе ближе к ТЭЦ дома гасят перепад, и до удаленных районов теплоноситель может доходить с параметрами 6/3,5 и даже 5/4 кгс/см2.

Наконец, главный вопрос: зачем давление в системе отопления? Ведь при заполненной системе теплоноситель в любом случае будет циркулировать, не так ли?

Без избыточного давления водяной столб не может подняться выше тех самых 10 метров. В многоквартирном доме выше 3 этажей отопление просто не будет работать.

Кроме того, есть еще пара тонкостей.

• Рано или поздно контур придется сбрасывать и заполнять. Без избыточного давления это сделать проблематично.
• Нельзя забывать и про горячее водоснабжение. Оно питается от тех же теплотрасс. Без напора горячая вода не попадет к смесителю.

Для работы смесителя необходимо избыточное давление в водопроводе.

Какое давление должно быть в системе отопления – мы вроде бы разобрались.

А что покажет манометр в системе ГВС?

• При нагреве холодной воды бойлером или проточным нагревателем давление горячей воды будет в точности равно давлению в магистрали ХВС за вычетом потерь на преодоление гидравлического сопротивления труб.
• При запитке ГВС от обратного трубопровода элеватора перед смесителем будут те же 3-4 атмосферы, что и на обратке.
• А вот при подключении ГВС с подачи давление в шлангах смесителя может достигать внушительных 6-7 кгс/см2.

Практическое следствие: при установке кухонного смесителя своими руками лучше не полениться и установить перед шлангами пару вентилей. Их цена начинается от полутора сотен рублей за штуку. Эта нехитрая инструкция даст вам возможность при порыве шлангов оперативно перекрыть воду и не страдать от ее полного отсутствия во всей квартире во время ремонта.

Вентиля позволят оперативно перекрыть воду при проблемах с шлангами.

Заключение

Надеемся, что наш материал окажется полезным читателю. Дополнительную информацию о том, как работает система отопления, и какую роль в ее работе выполняют перепады давления, можно найти в прикрепленном видео. Успехов!