Перепад давления в системе отопления: функции, значения, методы регулировки

За счет чего создается перепад давлений в системах отопления и водоснабжения? Для чего он нужен? Как регулировать перепад? В силу каких причин в системе отопления падает давление? В статье мы постараемся ответить на эти вопросы.

Перепад давления в системе отопления: функции, значения, методы регулировки

Тепловой узел дома. Его работа невозможна без разницы давлений между нитками теплотрассы.

Функции

Для начала выясним, зачем создается перепад. Его главная функция – обеспечение циркуляции теплоносителя. Вода всегда будет двигаться из точки с большим давлением в точку, где давление меньше. Чем больше перепад – чем больше скорость.

Полезно: ограничивающим фактором становится растущее с увеличением скорости потока гидравлическое сопротивление.

Кроме того, перепад искусственно создается между циркуляционными врезками горячего водоснабжения в одну нитку (подачу или обратку).

Циркуляция в данном случае выполняет две функции:

  • Обеспечивает стабильно высокую температуру полотенцесушителей, которые во всех современных домах размыкают собой один из соединенных попарно стояков ГВС.
  • Гарантирует быстрое поступление горячей воды к смесителю вне зависимости от времени суток и водоразбора по стояку. В старых домах без циркуляционных врезок воду по утрам приходится подолгу сливать до ее нагрева.
  • Наконец, перепад создается современными приборами учета расхода воды и тепла.

    Перепад давления в системе отопления: функции, значения, методы регулировки

    Электронный теплосчетчик.

    Как и для чего? Для ответа на этот вопрос нужно отослать читателя к закону Бернулли, согласно которому статическое давление потока обратно пропорционально скорости его движения.

    Это дает нам возможность сконструировать прибор, регистрирующий расход воды без использования ненадежных крыльчаток:

    • Пропускаем поток через переход сечения.
    • Регистрируем давления в узкой части счетчика и в основной трубе.

    Зная давления и диаметры, при помощи электроники можно рассчитывать в реальном времени скорость потока и расход воды; при использовании же термодатчиков на входе и выходе из контура отопления несложно вычислить количество оставшегося в системе отопления тепла. Заодно по разнице расхода на подающем и обратном трубопроводах рассчитывается потребление горячей воды.

    Создание перепада

    Как создается перепад давлений?

    Элеватор

    Главный элемент системы отопления многоквартирного дома – элеваторный узел. Его сердцем является сам элеватор – невзрачная чугунная трубка с тремя фланцами и соплом внутри.Прежде, чем объяснить принцип работы элеватора, стоит упомянуть одну из проблем центрального отопления.

    Существует такое понятие, как температурный график – таблица зависимости температур трасс подачи и обратки от погодных условий. Приведем небольшую выдержку из него.

    Температура наружного воздуха, С Подача, С Обратка, С
    +5 65 42,55
    0 66,39 40,99
    -5 65,6 51,6
    -10 76,62 48,57
    -15 96,55 52,11
    -20 106,31 55,52

    Отклонения от графика в большую и меньшую сторону одинаково нежелательны. В первом случае в квартирах будет холодно, во втором – резко растут затраты энергоносителя на ТЭЦ или котельной.

    Перепад давления в системе отопления: функции, значения, методы регулировки

    Открытое в морозы окно означает увеличение расходов для энергетиков.

    При этом, как легко заметить, разброс между подачей и обратным трубопроводом достаточно велик. При циркуляции, достаточно медленной для такой дельты температур, температура отопительных приборов будет распределена неравномерно. Жители квартир, чьи батареи подключены к стоякам подачи, будут страдать от жары, а владельцы радиаторов на обратке – мерзнуть.

    Элеватор обеспечивает частичную рециркуляцию теплоносителя из обратного трубопровода. Впрыскивая через сопло быструю струю горячей воды, он в полном соответствии с законом Бернулли создает быстрый поток с низким статическим давлением, который затягивает дополнительную массу воды через подсос.

    Температура смеси заметно ниже, чем у подачи, и несколько выше, чем на обратном трубопроводе. Скорость циркуляции оказывается высокой, а разница температур между батареями – минимальной.

    Перепад давления в системе отопления: функции, значения, методы регулировки

    Схема работы элеватора.

    Подпорная шайба

    Это несложное приспособление представляет собой диск из стали толщиной не менее миллиметра с просверленным в нем отверстием. Оно ставится на фланец элеваторного узла между циркуляционными врезками. Шайбы ставятся и на подающем, и на обратном трубопроводе.

    Важно: для нормальной работы элеваторного узла диаметр отверстий подпорных шайб должен быть больше диаметра сопла.
    Обычно разница составляет 1-2 миллиметра.

    Циркуляционный насос

    В автономных системах отопления напор создается одним или несколькими (по числу независимых контуров) циркуляционными насосами. Наиболее распространенные устройства – с мокрым ротором – представляют собой конструкцию с общим валом для крыльчатки и ротора электромотора. Теплоноситель выполняет функции охлаждения и смазки подшипников.

    Перепад давления в системе отопления: функции, значения, методы регулировки

    Циркуляционный насос с мокрым ротором.

    Значения

    Каков перепад давлений между разными участками отопительной системы?

    • Между подающей и обратной нитками теплотрассы он составляет примерно 20 – 30 метров, или 2 – 3 кгс/см2.

    Справка: избыточное давление в одну атмосферу поднимает водяной столб на высоту 10 метров.

    • Перепад между смесью после элеватора и обратным трубопроводом – всего 2 метра, или 0,2 кгс/см2.
    • Перепад на подпорной шайбе между циркуляционными врезками элеваторного узла редко превышает 1 метр.
    • Напор, создаваемый циркуляционным насосом с мокрым ротором, обычно варьируется от 2 до 6 метров (0,2 – 0,6 кгс/см2).

    Перепад давления в системе отопления: функции, значения, методы регулировки

    Этот насос создает напор в 3, 5 и 6 метров в зависимости от выбранного режима.

    Регулировка

    Как отрегулировать напор в элеваторном узле?

    Подпорная шайба

    Если быть точным, в случае подпорной шайбы требуется не регулировка напора, а периодическая замена шайбы на аналогичнуюиз-за абразивного износа тонкого стального листа в технической воде. Как своими руками заменить шайбу?

    Инструкция, в общем, довольно проста:

  • Все задвижки или вентиля в элеваторе перекрываются.
  • Открывается по одному сброснику на обратке и подаче для осушения узла.
  • Раскручиваются болты на фланце.
  • Вместо старой шайбы устанавливается новая, снабженная парой прокладок – по одной с каждой стороны.
  • Совет: в отсутствие паронита шайбы вырезаются из старой автомобильной камеры.
    Не забудьте вырезать ушко, которое позволит завести шайбу в паз фланца.

  • Болты стягиваются попарно, крест-накрест. После того, как прокладки прижаты, гайки закручиваются до упора не более чем на пол-оборота за раз. Если поспешить, неравномерное сжатие рано или поздно приведет к тому, что прокладку вырвет давлением с одной стороны фланца.
  • Система отопления

    Перепад между смесью и обраткой штатно регулируется только заменой, завариванием или рассверливанием сопла. Однако иногда возникает необходимость убрать перепад, не останавливая отопления (как правило, при серьезных отклонениях от температурного графика в пик холодов).

    Это делается регулировкой входной задвижки на обратном трубопроводе; тем самым мы убираем перепад между прямой и обратной нитками и, соответственно, между смесью и обраткой.

    Перепад давления в системе отопления: функции, значения, методы регулировки

    Для регулировки используется нижняя задвижка под номером 1.

  • Замеряем давление на подаче после входной задвижки.
  • Переключаем ГВС на подающую нитку.
  • Вкручиваем манометр в сбросник на обратке.
  • Полностью закрываем входную обратную задвижку и потом постепенно открываем ее до тех пор, пока перепад не уменьшится от первоначального на 0,2 кгс/см2. Манипуляция с закрытием и последующим открытием задвижки нужна для того, чтобы ее щечки максимально опустились на штоке. Если просто прикрыть задвижку, щечки могут просесть в дальнейшем; цена смехотворной экономии времени – как минимум размороженное подъездное отопление.
  • Температура обратного трубопровода контролируется с интервалом в сутки. При необходимости ее дальнейшего снижения перепад убирается по 0,2 атмосферы за раз.
  • Давление в автономном контуре

    Непосредственное значение слова “перепад” – изменение уровня, падение. В рамках статьи мы затронем и его. Итак, почему падает давление в системе отопления, если она представляет собой замкнутый контур?

    Для начала вспомним: вода практически несжимаема.

    Избыточное давление в контуре создается за счет двух факторов:

    • Наличия в системе мембранного расширительного бака с его воздушной подушкой.

    Перепад давления в системе отопления: функции, значения, методы регулировки

    Устройство мембранного расширительного бачка.

    • Упругости труб и радиаторов отопления. Их эластичность стремится к нулю, но при значительной площади внутренней поверхности контура этот фактор тоже сказывается на внутреннем давлении.

    С практической стороны это означает, что регистрируемое манометром падение давления в системе отопления обычно вызвано крайне незначительным изменением объема контура или уменьшением количества теплоносителя.

    А вот возможный список того и другого:

    • При нагреве полипропилен расширяется сильнее, чем вода. При запуске собранной из полипропилена системы отопления давление в ней может незначительно упасть.
    • Многие материалы (в том числе алюминий) достаточно пластичны для того, чтобы при длительном воздействии умеренных давлений менять форму. Алюминиевые радиаторы могут просто-напросто раздуваться со временем.
    • Растворенные в воде газы постепенно покидают контур через воздухоотводчик, влияя на реальный объем воды в нем.
    • Значительный нагрев теплоносителя при заниженном объеме расширительного бака отопления может вызывать срабатывание предохранительного клапана.

    Наконец, нельзя исключать и вполне реальные неисправности: незначительные течи по стыкам секций и швам сварки, травящий ниппель расширительного бака и микротрещины в теплообменнике котла.

    Перепад давления в системе отопления: функции, значения, методы регулировки

    На фото – межсекционная течь на чугунном радиаторе. Зачастую ее можно заметить лишь по следам ржавчины.

    Заключение

    Надеемся, что нам удалось ответить на накопившиеся у читателя вопросы. Прикрепленное к статье видео, как обычно, предложит его вниманию дополнительные тематические материалы. Успехов!

    Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен

    Оставить комментарий

    ОБЯЗАТЕЛЬНО приложите ФОТО проблемы — так ответ эксперта будет гораздо точней

    Оставляя комментарий, Вы принимаете пользовательское соглашение

    Ваше имя:
    Ваш e-mail:
    Источник gidroguru.com