Какое давление в системе отопления частного дома: Давление в системе отопления, его нормализация, причины изменения

Давление в системе отопления, его нормализация, причины изменения

Давление в системе отопления должно быть в норме – 1,5 – 2,0 атмосферы для частных домов высотностью до 2 этажей. Если давление отличается от указанных пределов, систему нужно «лечить».

В данной статье разберем нюансы работы системы отопления и оборудования котельной. Определимся какое давление нужно поддерживать, как его устанавливать, от чего оно зависит… Вероятно приведенный материал поможет читателям в вопросах связанных с работоспособностью системы отопления и применением оборудования.

Какое давление в системе отопления должно быть

В малоэтажных частных домах рабочее давление системы отопления составляет около 2 атмосфер. Чаще 1,5 – 2,0 атмосферы. Максимальный подъем давления допускается до 3 атмосфер, а выше – должен срабатывать аварийный клапан.

В высотных домах норма давления в пределах 5 – 10 атм. Чаще – 5 – 8 атм. Максимум, на что рассчитаны радиаторы отопления в квартирах высотных домов – 12 атм.

Такое же давление — 12 атм, может находиться и в магистральных трубах теплосетей.

В высотных зданиях на стояках отопления для снижения давления устанавливаются гидравлические редукторы.

Почему давление повышается

Согласно законам физики, при нагреве жидкости или газа их объем увеличивается. Поэтому, если жидкость находится в закрытой системе отопления, то ее давление с ростом температуры будет увеличиваться.

Жидкость не может значительно сжиматься так как газ. Если пространство закрытое, то может произойти большой скачок давления и оболочку разорвет.

В «неправильной» системе отопления закрытого типа так и происходит – разрушается самое слабое звено, например, теплообменник котла, и жидкость находит путь наружу.

В открытых системах отопления – с самотечным движением жидкости (в которых открытый расширительный бак) давление при нагреве не повышается. Оно там задается высотой водяного столба – обычно на 1 – 2 этажа – соответственно до 1 атм. «Лишняя» жидкость просто уходит в бак или сбегает в канализацию.
Но в закрытых системах применяются другое специальное оборудование.

Как нормализуют ситуацию

Чтобы не произошло опасного повышения давления при нагреве теплоносителя, в закрытые системы (с принудительной циркуляцией жидкости), включают обязательные элементы:

• Расширительный бак – закрытый сосуд, частично заполненный воздухом, который способен значительно сжиматься при повышении давления, освобождая объем для «несжимаемой» жидкости.
• Предохранительный клапан – прибор открывающий сброс жидкости из системы, если давление в ней достигло установленного максимального давления – обычно 3атм.
• Манометр – прибор измеряющий и указывающий давление жидкости или газа. Его показаниями руководствуются и при заливке, закачивании системы, контроле работы…

Такое же оборудование должно устанавливаться и на систему горячего водоснабжения в частных домах, в составе которых находится бойлер косвенного нагрева.

Группа безопасности для системы отопления с неавтоматизированным котлом
— предохранительный клапан, воздухоотводчик, манометр.
В настенных котлах данные приборы являются встроенными.

Читайте подробней на сайте – как правильно сделать обвязку не автоматизированного котла

Какой объем у расширительного бака

Недопустимо применять расширительный бак меньшего объема, чем 1/10 от всей системы отопления.
Впрочем, для профессионального расчета объема расширительного бака существует специальная методика. Но на бытовом уровне решается так – не меньше чем 1:10 от залитого в систему отопления теплоносителя. Тогда расширительный бак может компенсировать увеличения объема жидкости от ее нагрева без проблем.

Как узнать, сколько в системе теплоносителя?
Остается только вооружиться геометрическими формулам и справочными данными по применяемому оборудованию. Но на практике, при создании отопления своими руками, без проекта, объем просто считают ведрами при первичной заливке. После чего уже и приобретают подходящий расширительный бачок.

Принцип работы расширительного бака

Почему давление в системе отопления снижается

Давление в системе отопления постоянно понижается от первоначального заданного значения. Это понижение может быть весьма малым и не заметным по приборам (манометрам). Или может понижаться значительно.

Большое уменьшение давление может происходить по двум причинам:

• После заливки жидкости в системе отопления находится воздух. Он будет постепенно стравливаться через автоматические воздухоотводчики (должны присутствовать). Уменьшение давление при этом должно компенсироваться подливкой нового теплоносителя.
• В системе отопления находится течь, теплоноситель уходит. Но может быть и утечка воздуха из замкнутого расширительного бака.

Не допускается делать автоматическую подпитку водой системы отопления при уменьшении давления. Если присутствует течь, то вода в системе будет постоянно обновляться, что приведет к значительному осадку и выходу всей системы из строя.

Как найти течь в системе отопления

Обычно течь теплоносителя возникает на стыках из-за некачественного монтажа. Достаточно внимательно осмотреть систему и обратить внимание на потеки и рыжие отметины (осадок из воды). Ремонт по «диагнозу».

Но иногда визуально обнаружить трудно. Тогда ищут на слух, — систему сливают и заполняют воздухом под давлением. Характерный свист укажет, где находится «дырочка».

Можно использовать и специальное оборудование — сканер избыточной влажности.

Нужно не забыть и о котле. Наличие течи в теплообменнике, через маленькие трещинки – не редкое явление. Обнаружить «на ходу» не получится – теплоноситель тут же испаряется и уходит вместе с газами. Проверяется при остановленном котле.

Не желательно узлы стыковок располагать в недоступных для осмотра и ремонт местах.
Ознакомьтесь, — Проблема монтажа полипропиленовых трубопроводов – как правильно паять трубы.

Как установить давление в системе отопления

Начальное давление в системе отопления устанавливается путем накачивания расширительного бака воздухом, при холодном теплоносителе.
Расширительный бак наполняется воздухом до создания давления в 1,3 – 1,5 атм.
Соответственно, при нагреве, если объем бака подобран правильно, давление может достигать – 2,0 атм.

Расширительный бак оснащен обычным воздушным золотником, как и на автомобиле, и может быть накачан автомобильным насосом или компрессором.

Мы рассмотрели основные вопросы, связанные с давлением в системе отопления для частного дома. Также рекомендуется ознакомиться Как работает гидроаккумулятор и расширительный бак

нормы, что делать при перепадах

Владельцам частных домов приходится лично следить за работой отопления своего жилища. Важнейший показатель, нуждающийся в контроле – это давление внутри системы отопления.

От него зависит работоспособность и длительность службы всей теплосети дома.

Как образуется давление в системе отопления частного дома

Существует три единицы измерения давления:

1. Атмосфера
2. Бар
3. Мегапаскаль

Пока в систему не залита вода либо другой энергоноситель, давление в ней соответствует обычному атмосферному. А поскольку 1 Бар содержит в себе 0,9869 атмосферы (то есть почти целую атмосферу), считается, что давление в незаполненной сети = 1 Бар.

Как только в систему попадает теплоноситель, этот показатель меняется.

Общее давление внутри теплосети, которое учитывают датчики (манометры), состоит из суммы 2 видов давления:

1. Гидростатического. Создаёт вода в трубах и существует, даже когда котёл не работает. Статическое равняется давлению столба жидкости в теплосети и соотносится с высотой отопительного контура. Высота контура = разнице между самой высшей его точкой и низшей. В открытой системе в самой высокой точке находится расширительный резервуар. От уровня воды в нём начинают измерять высоту контура. Считается, что столб воды высотой в 10 м даёт 1 атмосферу и равняется 1 бару, или 0,1 Мегапаскалю.
2. Динамического. В закрытой сети его создают: насос (который заставляет циркулировать воду) и конвекция (расширение объёма воды при нагревании и сужение при её остывании). Показатели этого вида давления меняются в точках объединения труб с разным диаметром, в местах с запорными клапанами и т. д.

Общее давление влияет на:

• Скорость водяного потока и скорость теплообмена между участками системы.
• Уровень теплопотери.
• Коэффициент полезного действия сети. Давление растёт — КПД повышается, а сопротивление контура снижается.

От параметров давления зависит эффективность работы контура в здании.

Его стабильность с оптимальным показателем в системе сокращает потери тепла и гарантирует доставку энергоносителя в отдалённые уголки дома практически с той же температурой, которую он получил при нагреве в котле.

Оптимальные показатели

Существуют общепризнанные среднестатистические нормы:

• Для небольшого частного дома или квартиры с индивидуальным отоплением достаточно давления в пределах от 0,7 до 1,5 атмосфер.
• Для частного домовладения в 2—3 этажа — от 1,5 до 2 атмосфер.
• Для здания в 4 этажа и выше рекомендуются от 2,5 до 4 атмосфер с установкой дополнительных манометров на этажах для контроля.

Внимание! Для проведения расчётов важно понять, какая из двух видов систем устанавливается.

Закрытая и открытая отопительные системы: в чём разница

Открытая — система отопления, в которой расширительный бак для избыточной жидкости взаимодействует с атмосферой.

Закрытая — герметичная система отопления. В ней расположен закрытый расширительный сосуд особой формы с мембраной внутри, которая делит его на 2 части. Одна из них заполнена воздухом, а вторая — подсоединена к контуру.

Фото 1. Схема закрытой отопительной системы с мембранным расширительным баком и циркуляционным насосом.

Расширительный сосуд вбирает избыточную воду, когда её объем увеличивается при нагревании. Когда вода остывает и уменьшается в объёме — сосуд восполняет недостаток в системе, предотвращая её разрыв при нагревании энергоносителя.

В открытой системе бак расширения обязательно устанавливают в самой высокой части контура и соединяют, с одной стороны с трубой-стояком, а с другой — с трубой-сливом. Сливная труба страхует бак расширения от переполнения.

В закрытой системе расширительный сосуд можно установить в любой части контура. При нагревании вода поступает в сосуд, а воздух во второй его половине сжимается. В процессе остывания воды давление снижается, а вода под напором сжатого воздуха или другого газа возвращается обратно в сеть.

Вам также будет интересно:

В открытой системе

Чтобы избыточное давление на открытую систему составило всего 1 атмосферу, необходима установка бака на высоте 10 метров от самой нижней точки контура.

​

А чтобы разрушился котёл, выдерживающий мощность 3 атмосферы (мощность среднестатистического котла), нужно установить открытый бак на высоту больше 30 метров.

Поэтому открытую систему чаще используют в одноэтажных домах.

А давление в ней редко превышает обычное гидростатическое, даже когда вода нагревается.

Потому и дополнительные предохранительные устройства, кроме описанной сливной трубы, не нужны.

Важно! Для нормальной работы открытой системы котёл устанавливают в самой низкой точке, а бак расширения — в самой верхней. Диаметр трубы на входе в котёл должен быть уже, а на выходе — шире.

В закрытой

Поскольку давление значительно выше и меняется при нагревании, она обязательно должна быть оборудована предохранительным клапаном, который обычно для 2-этажного здания ставится на показатель 2,5 атмосферы. В небольших домах давление может оставаться в пределах 1,5—2 атмосфер. Если же этажность — от 3-х и выше, пограничные показатели до 4—5 атмосфер, но тогда требуется установка соответствующего котла, дополнительных насосов и манометров.

Наличие насоса даёт преимущества:

1. Длина трубопровода может быть сколько угодно большой.
2. Подсоединение любого количества радиаторов.
3. Используют как последовательную, так и параллельную схему подключения радиаторов.
4. Система работает при минимальных температурах, что экономно в межсезонье.
5. Котёл работает в щадящем режиме, так как принудительная циркуляция быстро двигает воду по трубам, и она не успевает остыть, доходя до крайних точек.

Фото 2. Измерение давления в отопительной системе закрытого типа при помощи манометра. Прибор устанавливается рядом с насосом.

Перепад давления: основные причины

Если давление «скачет» даже по прошествии нескольких недель с начала отопительного сезона, стоит внимательней присмотреться к возможным проблемным местам. Самыми распространёнными причинами перепадов считаются:

• Утечки. Чаще случаются в местах резьбовых соединений из-за малого количества уплотнителя. В полипропиленовых трубопроводах — нарушение сварочной технологии.

Внимание! Трубы из полипропилена обязательно сваривают с помощью муфты во избежание утечек.

• Выделение воздуха из теплоносителя. Когда система запускается на регулярный отопительный сезон — она проходит адаптацию. Какое-то время давление неизменно будет падать из-за воздуха, растворенного в воде. Удалять его рекомендуют подпиткой системы, повышая давление до норматива. Когда весь воздух выйдет, перепады исчезнут.
• Новые алюминиевые радиаторы. В контакте с водой в них происходит окисление: вода распадается на кислород и водород. Кислород образует окисную плёнку на алюминии, а водород улетучивается через воздухоотвод. Такая реакция закончится лишь тогда, когда вся площадь радиаторов будет окислена. Тогда добавляют недостающую воду в систему.

Фото 3. Алюминиевые радиаторы отопления. При их установке может повыситься давление в отопительной системе.

Хронические перепады давления могут происходить и по другим причинам. Лучше всего, если их диагностирует инженер-специалист и проверит исправность манометров, воздухоотвода, предохранителей.

Важно! На случай скачков давления или закипания предохранительные клапаны стоит подключить к канализации.

Что делать, когда показатели падают

Потери создаются из-за неисправностей:

• В котле. Загрязнение, изношенность деталей, или микротрещины. Свищ в теплообменнике требует пайки либо замены.
• В контуре. Круг причин также обширен: видимые и скрытые утечки исправляют герметизацией.
• В баке расширения. Трещины в мембране и попадание воды в отсек для воздуха — исправляется заменой мембраны либо всего бака.
• Засорение отложением соли. Исправляют очисткой системы специальными составами (Антинакипин, например).

Если трубопровод скрыт и не удаётся сразу обнаружить причину повреждения, требуется процедура опрессовки. Из системы сливают воду и нагнетают воздух компрессором. Лучше всего, чтобы её выполняли специалисты.

Почему давление растёт:

• Циркуляция воды остановилась. Необходимо выяснять причину.
• Где-то в контуре закрыта задвижка.
• Пробка из воздуха или мусора /накипи в системе.
• Кран плохо перекрыт и в систему постоянно идёт новая вода.
• Неправильное соотношение диаметров труб на выходе и входе в теплообменник.
• Слишком мощный насос. При поломке — системе грозит гидроудар.
• Неправильно рассчитан объем расширительного бака.

Ещё одна распространённая причина: вода закипела в котле. В таком случае срочно снизьте температуру.

Как бы там ни было, поиск и устранение причин лучше доверить квалифицированному инженеру.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается о нормах давления для отопительной системы небольшого дома.

Механизмы контроля

Для предотвращения аварийных ситуаций в закрытых системах используют сбросные и перепускные клапаны.

Сбросный. Устанавливается с выходом в канализацию для аварийного спуска избыточного энергоносителя из системы, защищая от разрушения.

Фото 4. Сбросный клапан для отопительной системы. Используется для спуска лишнего теплоносителя.

Перепускной. Устанавливается с выходом на альтернативный контур. Регулирует перепад давления, отправляя в него излишки воды, чтобы исключить повышение на следующих участках основного контура.

Современные производители отопительной арматуры производят «умные» предохранители, оснащённые датчиками температуры, которые реагируют не на увеличение напора, а на температурные показатели теплоносителя.

Справка. Нередки ситуации, когда клапаны понижения давления залипают. Проследите, чтобы в их конструкции был шток для ручного оттягивания пружины.

Не забывайте, что любая проблема в отопительной системе дома чревата не только потерей комфорта и расходами. Аварийные ситуации в теплосети угрожают безопасности жильцов и здания. Поэтому в контроле за отоплением нужны внимательность и компетентность.

Как настроить систему отопления загородного дома.

В своей предыдущей статье я писал, что одним из эффективных способов модернизации систем отопления в частных постройках является переход от открытой системы отопления к закрытой. Усовершенствованная таким образом система отопления жилого дома имеет много достоинств, которые в совокупности обеспечивают простую её эксплуатацию, необходимо просто включить котёл в начале отопительного сезона и выключить по его окончании. Всё!

Однако для того чтобы система отопления загородного дома работала в таком режиме (включил, «забыл» на полгода, выключил), нужно правильно настроить и отрегулировать её рабочие параметры. Вот об этом и пойдёт речь в моей статье. Основные выкладки, выводы и расчёты я буду делать на примере своей отопительной системы, но читатель всегда может воспользоваться данной информацией, проведя аналогию со своим конкретным случаем.

Несколько общих, но важных замечаний

Для того чтобы можно было рассуждать о правильности работы системы отопления и об её настройке и регулировке, для начала необходимо убедиться в том, что ваша система отопления загородного дома грамотно спроектирована, смонтирована, грамотно подобрано отопительное оборудование.

Такой подход диктуется тем, что нередко в частных домах системы отопления «ваяют» бригады «шабашников». А как, что, и на основании чего они делают, для собственников жилья нередко остаётся большим секретом. Поэтому вынужден обратить внимание читателя на несколько, в общем-то, прописных истин, без понимания которых говорить о настройке и регулировке несерьёзно.

Этап № 1

Первое, в чём необходимо убедиться, — в том, что параметры котлов соответствуют параметрам системы отопления. Арифметика здесь простая. На каждый киловатт мощности котла должно приходиться примерно 13 литров воды (теплоносителя) в системе отопления. Причём отклонения в большую сторону не так критичны, как в меньшую. При этом по большому счёту неважно, кто производитель котла и даже на каком топливе он работает.

Самый простой и надёжный способ определить объём воды в системе отопления — просмотреть показания водомера, заливая жидкость в систему (при первой испытательной топке, при промывке системы). Кроме этого, можно рассчитать объём воды в системе. Для этого необходимо учесть объём её в основных приборах: в отопительном котле, в радиаторах отопления и в трубах. У меня, например, при первой испытательной топке водомер показал, что в систему было залито 295 литров.

Таким образом, удельный объём воды в системе в моём случае составил: 295/20=14,75 л/кВт, что немного превышает требуемое значение. Но больше — не меньше. Поэтому я ничего менять не стал, и впоследствии об этом пожалел.

Если объём воды слишком мал по отношению к мощности используемого котла, целесообразно привести объём теплоносителя в соответствие с мощностью котла. Самый простой путь — добавить количество обогревательных приборов в систему.

При определении мощности котла нужно учитывать возможные нюансы и сюрпризы. Так, например, свой котёл я покупал как 16-киловатный.

При осмотре оборудования и документации, уже дома, выяснилось, что котёл укомплектован газовой горелкой мощностью 20 кВт. Соответственно, мощность котла не 16, а 20 кВт.

Владельцев импортных котлов может подстерегать другой сюрприз. Например, котел мощностью 27 кВт (при номинальном давлении газа 18-20 мбар) в наших газовых сетях при давлении 13 мбар реально будет выдавать чуть более 20 кВт. Зимой, когда давление падает ещё ниже, производительность газового котла ещё больше снизится.

После того как мы убедились, что объём теплоносителя соответствует мощности котла, и уточнили объём воды в системе, можно переходить к следующему этапу.

Этап № 2

На данном этапе, зная, какой объём воды вмещает система отопления жилого дома, необходимо рассчитать требуемый объём расширительного бака (либо проверить эти параметры на соответствие). Поскольку информации в сети по данному вопросу более чем достаточно, буду краток. Как мы знаем, вода практически не сжимается, а при нагреве её объём увеличивается. Для того чтобы компенсировать температурное расширение воды и обеспечить поддержание стабильного давления в закрытой системе отопления, используют мембранный расширительный бак. Для того, чтобы бак исправно выполнял данную функцию, его объём должен быть правильно рассчитан. В самом простом случае объём расширительного бака принимают равным 10-12 % от объема воды в системе. Ниже на рисунке показана зависимость прироста объёма воды в зависимости от перепада температуры. Обычно для бытовых котлов максимально допустимая температура подогрева воды ограничивается 95 оС, в этом случае прирост будет менее 5 %.

Для моей системы отопления (295 литров) объём расширительного бака должен составлять 295 х (10-12)%=(29,5 — 35,4) литра.

На фото показан мой расширительный бак на 35 л, установленный впоследствии в вертикальном положении, подключённый по воде, снизу, трубой ¾ дюйма. С завода бак поставляется уже заправленный азотом (давление — 2 бар). В верхней части бака имеется штуцер, через который можно контролировать и корректировать давление. Как уже было сказано, общий объём моего мембранного бака составляет 35 литров. Но полезный (или рабочий) объём бака заметно меньше 35 литров. Почему так получается?

Если говорить кратко, в конструктивном отношении мембранный расширительный бак представляет собой герметическую ёмкость, поделённую эластичной перегородкой на две герметичных части. Одна часть через систему трубной подводки связана с системой отопления по принципу сообщающихся сосудов. В другую часть бака закачен газ под определённым давлением. Поэтому:

a) В зависимости от начального давления в баке и величины выбранного рабочего давления в системе рабочий объём одного и того же бака может быть разным.

Выбор этих параметров определяет начальные условия работы системы.

b) Поскольку газ, в отличие от воды, может сжиматься, то полезный объём расширительного бака также может меняться в зависимости от рабочих процессов в системе (в цикле «нагрев — остывание»).

Таким образом, дополнительная регулировка параметров в процессе работы системы отопления позволяет обеспечить правильную и стабильную работу системы отопления в рабочем режиме.

Этап № 3

Расчёт или проверка начального давления подпора в расширительном баке и рабочего давления в системе

Я при определении параметров рабочего объёма я пользовался методикой одного из производителей расширительных баков, если память не изменяет, фирмы Zilmet. Хотя имеются и другие методики, но эта, табличная, наиболее понятна, наглядна и позволяет достаточно точно рассчитать требуемые параметры.

Наиболее целесообразно производить расчёт в следующей последовательности.

Определяем допустимое предельное давление в системе

Данную величину нужно рассчитывать с учётом параметров котла, указанных в паспорте. В моём случае величина максимально допустимого рабочего давления составляет 1,2 атм. По отзывам владельцев котлов, аналогичных моему, давление в 2 атм они тоже «держат». Учитывая это, я установил предельное давление в системе равным 1,5 Бара.

Далее необходимо определиться с начальным давлением подпора в баке

(в таблице обозначено «Первоначальное давление воздуха в баке Р 0»)

При определении начального давления подпора в баке рекомендуют придерживаться одного простого принципа. Давление подпора не должно быть меньше статического давления в системе отопления, и к этой величине необходимо добавить ещё 0,2 бар. Статическое давление в моём случае составляет примерно 0,3 бара, оно определяется между верхней и нижней точками в системе. Высота 3 м примерно соответствует давлению 0,3 бара.

Дополнительные 0,2 бар необходимы для того, чтобы создать давление подпора в самой верхней точке системы отопления. Таким образом, минимально допустимое давление подпора в расширительном баке (стартовое давление) для моей системы отопления составляет 0,3 + 0,2 = 0,5 бар.

Важный момент. Настройка российских котлов, в особенности устаревших модификаций, — более сложная, чем в случае современных моделей и импортных котлов. Это обусловлено тем, что допустимый рабочий диапазон давления у таких котлов небольшой, обычно не более 2 атм. Поэтому возможностипо регулировки и настройки сильно ограничены.

Как видно из таблицы, при предельном давлении в 1,5 бар первоначальное давление в баке можно принимать в пределах 0,5 — 1 бар. Лучше выбирать минимально допустимое значение, так как некоторый запас нам потребуются при регулировке и настройке системы отопления в процессе работы.

Приведу параметры, которые выбрал я.

• Предельное давление в системе — 1,5 бара
• Начальное давление подпора в баке — 0,5 Бара.

В вашем случае параметры могут быть другие. Скажем, при допустимом давлении в котле 3 бара (см. таблицу) диапазон выбора начального давления в баке может быть от 0,5 до 2,5 бар, если не учитывать других ограничений, например, по статическому давлению. Соответственно, предохранительный клапан также будет другим.

Я использовал самодельную группу безопасности. Если сравнить её с аналогом заводского изготовления (рисунок справа), то можно увидеть, что кран Маевского и автоматический воздухоотводчик разделены, что позволяет «разнести» их при установке. Как видно из фото ниже, манометр и предохранительный клапан представляют собой одну группу (на фото — группа 1), а кран Маевского и автоматический воздухоотводчик составляют другую группу (на фото — группа 2).

Это обусловлено тем, что группа безопасности устанавливается на выходе из котла. Вывод воздуха из системы я делал в самой верхней её точке. При использовании заводского устройства (показано на рис. справа) может оказаться, что воздухоотводчика, установленного на самой группе безопасности, может быть и не достаточно, и потребуется установка дополнительного воздухоотводчика. Это важный момент с точки зрения настройки и работоспособности системы отопления.

Определение рабочего объёма мембранного бака

Пересечение красных стрелок (см. таблицу) показывает нам величину рабочего объёма расширительного бака при выбранных параметрах давления в системе и давления подпора в баке. Получим: 35 литров х 0,4 = 14 литров. То есть рабочий объём моего бака при указанных параметрах составляет 14 л воды. Сделаем перепроверку: 295 литров х 5 % = 14,75 литра, что можно считать допустимым в пределах погрешностей.

Таким образом, в процессе работы системы отопления выбранный расширительный бак общим объёмом 35 литров имеет возможность компенсировать прирост объёма воды при нагревании в пределах 14 литров, при изменении температуры воды в пределах 10- 95 градусов.

На этом обычно все рекомендации по выбору, расчёту и настройке параметров системы отопления заканчиваются. И начинается головная боль у владельца. Потому что всё выбрано и рассчитано вроде бы правильно, но давление воды в системе скачет, со временем падает, требуется регулярная доливка и т. д. Где уж тут говорить об удобстве эксплуатации?

По крайней мере, мне пришлось столкнуться со следующим проблемами после изготовления и запуска своей системы отопления:

1. Через определённое время давление в системе постепенно снижалось, и требовалось доливать воду. Это вредно для системы и хлопотно.
2. Более того, после добавления воды в систему ситуация стабилизировалась на некоторое время, а затем всё повторялось сначала. И так — несколько раз за отопительный сезон.
3. Кроме того, диапазон разброса давления тоже вызывал некоторое недоумение. Расширительный бак есть, компенсировать температурное расширение воды, по расчёту, должен. Но по факту получается по-другому.

После некоторых размышлений я пришёл к выводу, что имеющиеся в сети рекомендации не позволяют добиться нормального результата. А для стабильной работы системы отопления нужны дополнительные настройки и регулировки.

Этап № 4

Дальше я рассуждал очень просто.

Поскольку всё посчитано, проверено, перепроверено по разным методикам, но всё равно работает нестабильно, то причина должна быть в чём-то другом.

Расчёты, выполненные до начала эксплуатации системы отопления, не соответствуют фактическим параметрам, полученным в рабочих условиях. В частности, при первичном заполнении системы водой вместе с ней в систему поступает некоторое, пусть и небольшое, количество воздуха. Кроме того, в зависимости от качества монтажа воздух в системе отопления может оставаться запросто. Поэтому, когда я залил в систему 295 литров воды, часть резервуара занимал воздух. После начала эксплуатации системы, в процессе неоднократного цикла нагрева — остывания, а также циркуляции воды в системе, воздух выводится из системы отопления. Соответственно, объём воды в системе за счёт вывода воздуха снижается. Давление в системе (в абсолютном значении) начинает падать.

Доливать воду, как я уже отмечал, бессмысленно. Так возникла идея поднять давление в самом баке. За счёт увеличения «начального стартового» давления в баке часть воды из бака компенсирует тот объём воздуха, который был выведен из системы в процессе эксплуатации.

Показания манометра (на фото справа) превысили начальное предустановленное давление в баке, до работы давление подпора было 0,5 бар, в процессе подкачки при эксплуатации давление выросло до 0,7 бар. Но «верить» показаниям будет не совсем правильно, так как бак в рабочем состоянии находится под дополнительным воздействием столба воды. Поэтому его показания в большей степени можно считать ориентировочными.

Кстати, в процессе манипуляций я выявил, что воздух из бака подтравливал через штуцер, что также приводило к постепенному снижению давления. Такую возможность нужно иметь в виду.

Обязательно обратите внимание рабочее давление в системе.

Как видно из фото, при температуре на выходе из котла 60 градусов, рабочее давление в системе составляет 1, 05 атм. Температура воды в обратке немного выше 40 градусов.

Выпуск воздуха и подкачку бака придётся выполнить несколько раз. Всё зависит от качества монтажа системы и, соответственно, наличия в ней воздуха.

Мне, например, пришлось это делать раз пять, с интервалом день-два. В итоге при открытых воздухоотводчиках воздух не идёт, только вода. На этом первую часть регулировки можно считать законченной.

Чтобы хоть как-то наглядно представить физическую сущность процессов настройки системы в рабочем режиме, посмотрим ещё раз на таблицу в тексте. Красным выделены начальные настройки. Зеленым цветом показано, что в процессе настрйки мы фактически изменяем стартовые параметры, которые смещаются вправо (зелёная стрелка) и которые примут какое-то промежуточное значение.

Следующая регулировка связана с окончательной настройкой рабочего давления в системе. В принципе, она может и не понадобиться, если вас всё устраивает. Если вы используете, как в моём случае, российский котёл, то допустимый рабочий диапазон давления очень маленький. Поэтому, если при максимальном нагреве котла рабочее давление в системе будет превышать допустимое, то потребуется его снизить. Это можно сделать экспериментальным путём. Я, например, рабочее давление в системе установил равным 0,9 атм при температуре воды в котле 60 гр. Это было сделано только для того, чтобы иметь «запас» по допустимому давлению при работе котла при максимальной температуре равной 95 градусов.

Нужно понимать, что полностью вывести воздух из системы не так просто, как кажется. Поэтому вполне возможно, что настройку придётся повторить через некоторое время. Для одной системы это придётся сделать через 2 — 3 месяца, для другой — может в следующий отопительный сезон. Самое главное, ни в коем случае нельзя добавлять воду из крана.

Ниже приведены параметры работы моей системы отопления, которых удалось добиться в результате настройки системы.

Рабочий цикл «нагрев — остывание»

(Измерения проводил при температуре «за бортом» минус 23,7 оС, в доме — плюс 23,6 оС)

• Нагревание (от 40 оС до 60 оС), время нагревания — 20 мин.
• Остывание (от 60 оС до 40 оС), время остывания — 1 час 25 мин.
• Таким образом, длительность одного полного цикла составляет (1час 25 мин.+ 20 мин.) = 1 час 45 мин.
• При указанных параметрах, рабочее давление, в цикле (40-60-40), меняется на 0,1 атм (если точно — 0,07 атм).

Некоторые замечания

1. Настройка системы в вашем конкретном случае может занять большее время, чем у меня, так как многое зависит от конкретной реализации. А в отдельных случаях, когда в системе имеются большие недочёты, процесс может затянуться на очень долгое время. Возможно, у вас даже не получится вообще добиться приемлемого результата без проведения дополнительных работ (например, изменения мест установки воздухоотводчиков, замены отдельных приборов и т. д.).
2. В моей системе котёл настроен на низкотемпературный режим работы (более 67 о С. вода не нагревается по определению). Это стало возможным благодаря тщательному утеплению дома. В случае большего перепада температур в котле диапазон давления в рабочем режиме системы может оказаться большим.
3. Очень часто в форумах задают вопрос о допустимых изменениях давления для котла. Критерием правильности работы системы отопления можно считать следующие параметры работы системы отопления:

• В нижней граничной точке (минимальная температура воды в котле) давление не должно опускаться ниже значения в таблице.
• При максимальной температуре воды в котле рабочее давление не должно превышать максимально допустимое давление (если выше, нужно дополнительно, повторно настраивать систему).

При выполнении этих система не будет приносить вам никаких хлопот.

Рабочее давление в системе отопления частного дома

Давление в системе отопления в частном доме

На стадии проектирования системы отопления частного дома давление оговаривается в жестких рамках. На многих участках разводки системы проектом устанавливаются устройства его контроля и поддержания. Мы расскажем вам о том, каким должно быть давление и о чем говорит любое отклонение от нормы.

Для чего нужно давление в системе отопления

В расчет принимается только избыточное давление в системе, превышающее естественное атмосферное. Именно его показывают манометры. и его нужно контролировать. Включает в себя:

1. Статическое — давление столба жидкости, равное высоте контура отопления от самой верхней точки до ее основания.
2. Динамическое — давление, создаваемое насосом, а также в ходе конвективного движения жидкости по трубам и каналам.

Однако оно не постоянно и регулярно меняется в ходе эксплуатации за счет:

• теплового расширения теплоносителя при нагреве;
• уменьшения объема теплоносителя при остывании;
• линейного расширения труб;
• наличия воздуха;
• локально, в точках с изменением сечения канала, запорной арматуре, точке соединения труб с отличным диаметром.

В нормальном состоянии весь контур отопления — это сбалансированная гидродинамическая система, в которой поддерживается постоянный и равномерный ток теплоносителя и с эффективным теплопереносом между котлом и воздухом в помещении, как крайними точками всей системы. Учитывать следует несколько граничных факторов:

1. При снижении давления ниже атмосферного увеличивается риск закипания теплоносителя при температуре ниже 100 °С. Повышается риск попадания газа, водяного пара в трубы и образования воздушных пробок, способных перекрыть ток воды.
2. При повышении увеличивается КПД отопления. С ростом давления снижается гидродинамическое сопротивление всех элементов контура, а также поддерживается переходное или турбулентное движение воды.
3. С чрезмерным повышением возрастает риск поломок. При превышении допустимого давления для самого слабого звена в контуре возможно образование протечки или разрыва.

В системе с естественной циркуляцией давление лишь немногим выше статического и формируется лишь за счет высоты самого верхнего уровня воды в контуре.

В системе с принудительной циркуляцией давление задается рядом регулирующих устройств, и от правильного выбора его значения зависит работоспособность обогрева в доме.

Выбор оптимального давления

Для естественной циркуляции давление задается позицией расширительного бака. Он устанавливается в самой верхней точке контура и нужен для компенсации теплового расширения воды или для сброса воздуха. Уровень установки бака и наполнения задает общее давление в системе. На каждые десять метров высоты водяного столба давление в нижней точке повышается примерно на 1 атм.

На практике расширительный бак подключается к верхней точке разводки непосредственно над котлом. От этой точки отводится раздатка, коллектор, труба большого диаметра, проходящая по периметру отапливаемого помещения с постоянным уклоном. Бак желательно поднять над раздаткой еще метров на 5–7 так, чтобы в любой части контура, где поддерживается циркуляция теплоносителя, создавалось избыточное давление. Это повысит КПД отопления.

С принудительной циркуляцией весь контур герметичен, а давление задается изначально при заполнении теплоносителем, регулируется с помощью расширительного бака мембранного типа.

Давление в контуре принимает минимальное значение в холодном состоянии и максимальное при нагреве теплоносителя до рабочей температуры. Номинальное рабочее давление рассчитывается для определенной температуры теплоносителя.

Номинальное избыточное давление подбирается таким образом, чтобы при любом естественном изменении в ходе нагрева или охлаждения теплоносителя, труб, теплообменника и радиаторов фактическое значение:

• не опустилось ниже нуля, то есть меньше атмосферного;
• не превысило допустимый порог для самого «слабого» звена в контуре.

На практике допустимый диапазон значений получается широким, потому следует отталкиваться от верхнего порога, не забывая, что при повышении давления в системе отопления его КПД повышается.

При выяснении самого «слабого» звена, устройства или элемента разводки следует учитывать, что допустимое давление зависит от температуры. Например, с повышением температуры для полимерных труб сильно занижается допустимое максимальное рабочее давление, при котором гарантируется их безотказная работа.

Информацию о допустимых условиях эксплуатации следует брать из технической документации к оборудованию и материалам, из которых монтируется система отопления. Учитывая высокую степень стандартизации, можно с уверенностью сказать, что закрытая система отопления будет настроена в пределах от 1,5 до 3–4 атмосфер. Расширительные баки, группы безопасности, котлы и циркуляционные насосы чаще всего конструируются и производятся именно для работы в этом диапазоне.

Нормализация давления

Чтобы поддерживать постоянное давление и компенсировать тепловое расширение теплоносителя и конструкционных элементов, используется расширительный бак.

Когда теплоноситель, нагреваясь, увеличивает свой объем, излишек поступает в него. Как только температура падает, теплоноситель сжимается, из расширительного бака жидкость поступает обратно в контур, сохраняя рабочий объем жидкости.

Для открытого типа отопления расширительный бак является достаточным устройством для компенсации теплового расширения, а заодно и для отвода воздуха.

В закрытых, герметичных системах отопления потребуется:

1. Расширительный бак мембранного типа.
2. Воздухоотводчик.
3. Предохранительный клапан.

Бак представляет собой герметичную емкость, внутри которой объем разделен на две части с помощью эластичной мембраны. С одной стороны имеется доступ теплоносителя через штуцер для подключения, с другой воздушная камера, в которой создается избыточное давление, как у автомобильных камер в колесах. Излишки теплоносителя при расширении поступают в бак, отводя мембрану в сторону воздушной камеры.

Для определения граничных значений и решения проблем с превышением допустимого давления или образованием газовых карманов используется группа безопасности с включенным в ее состав манометром, автоматическим воздухоотводчиком и предохранительным клапаном. Клапан срабатывает при превышении заданного максимального значения давления в контуре отопления и сбрасывает часть теплоносителя.

Способ контроля и диагностика

Для контроля используются манометры. Это могут быть датчики с цифровым или аналоговым выходом для подключения к микроконтроллеру или же классические модели с циферблатом и стрелкой.

За счет наличия динамического давления, напора, создаваемого насосом, а также различных сопротивлений элементов разводки давление в контуре не постоянно в различных точках. Важно знать значения:

1. До и после котла.
2. На входе и выходе циркуляционного насоса (каждого, если их несколько).
3. Аналогично с двух сторон от фильтра грубой очистки.
4. В расширительном баке.

Учитывая последовательное подключение всех указанных элементов, потребуется всего два-три манометра, чтобы получить полное представление о состоянии системы.

1 — котел; 2 — группа безопасности с расширительным баком; 3 — радиаторы отопления; 4 — фильтр грубой очистки; 5 — циркуляционный насос; 6 — манометры

Диапазон измерения и шкала манометра должна соответствовать возможным изменениям давления в системе, однако без излишнего запаса, чтобы не потерять в точности. Видя, например, падение напора после фильтра грубой очистки всего на 0,2–0,3 бара, можно судить о том, что его пора чистить.

Изменения давления в контуре в целом или на отдельном участке дают явный однозначный сигнал о поломке или другой проблеме, требующей немедленного решения. Точную диагностику сможет выполнить специалист, однако, опираясь на информацию, указанную в инструкции к котлу или циркуляционному насосу, и значения манометров, можно самостоятельно выяснить причину, по которой система отопления теряет эффективность работы и батареи стали хуже обогревать помещение.

Давление в системе отопления в частном доме: нормативный показатель и причины отклонения от него

В вопросе: каким должно быть давление в системе отопления в частном доме — следует хорошо разбираться каждому домовладельцу.

Ведь от этого параметра зависит не только эффективность и работоспособность контура, но и его целостность.

В статье подробно рассмотрим данный вопрос и разберемся в причинах отклонения давления от нормы.

Какое давление в системе отопления частного дома считается нормальным?

Итак, какое давление должно быть в системе отопления?

Прежде всего, необходимо знать, что давление в любой отопительной системе не должно превышать порог прочности самого слабого ее компонента.

Обычно таковыми являются теплообменники котлов.

Самые выносливые из них выдерживают давление до 3 атмосфер или бар.

Часто давление указывают в МПа (мегапаскаль). Соответствие величин такое: 1 атм = 0,1 МПа.

Арматура и радиаторы, как правило, являются более прочными. Так, например, чугунный радиатор способен выдерживать давление в 6 атм.

Ответ на вопрос о том, какое давление может считаться нормальным для той или иной системы отопления, будет зависеть от ее типа. Самая простая разновидность – системы с естественной циркуляцией теплоносителя, также именуемые термосифонными. В таком контуре теплоноситель перемещается только за счет конвекции. Это явление обусловлено гравитацией, поэтому такие системы также называют гравитационными.

Давление в термосифонной системе зависит только от высоты столба воды, то есть от разности высот между самой низкой и самой высокой точками. Такое давление называют статическим. Перепад высот величиной в 10,34 м создает в самой нижней точке давление величиной в 1 атм. Таким образом, рассчитанный на 3 атм котловой бак может разрушиться только в том случае, если система будет возвышаться над ним на 10,34 х 3 = 31,02 м.

Отопительная система с расширительным баком

Еще раз обратим внимание читателя на то, что статическое давление в системе отопления является максимальным только в самой нижней точке. В направлении снизу вверх оно постепенно снижается и в верхней точке становится равным нулю.

Фактическое давление в верхней точке объема жидкости равно атмосферному, но нас интересует так называемое избыточное давление – именно оно равняется нулю.

Поскольку избыточное давление в верхней точке контура отсутствует, установленный здесь расширительный бачок может иметь вид простой открытой емкости. Поэтому такие системы еще называют открытыми.

Если же система отопления оборудована циркуляционным насосом, который перекачивает теплоноситель, ее приходится делать закрытой.

Давление в закрытой системе отопления

Циркуляционный насос создает на расположенном за ним участке трубопровода повышенное давление, обеспечивая тем самым ряд преимуществ:

1. Максимальная длина контура становится фактически неограниченной (для контура с естественной циркуляцией – не более 30-ти м). Нужно только подобрать насос с достаточной мощностью и приборы с достаточной прочностью (в зоне с наивысшим давлением).
2. Можно использовать трубы меньшего диаметра.
3. Радиаторы можно подключить последовательно (однотрубная схема).
4. Если радиаторы подключены параллельно (двухтрубная схема), то с циркуляционным насосом распределение тепла в контуре будет более равномерным.
5. Поскольку теплоноситель движется быстрее, он не успевает сильно остывать, а значит котел работает в щадящем режиме.
6. Систему, оснащенную циркуляционным насосом, можно эксплуатировать в низкотемпературном режиме, что может потребоваться в период межсезонья. В термосифонной системе при таких условиях конвективный поток окажется недостаточно мощным, чтобы протолкнуть теплоноситель через все трубы и радиаторы.

Развиваемое циркуляционным насосом давление называется динамическим.

Закрытая система отопления

Очевидно, что оно должно соответствовать двум требованиям:

1. Быть не больше значения, указанного в инструкциях к котлу и другим приборам.
2. Иметь мощность, достаточную для преодоления гидравлического сопротивления отопительного контура, которое зависит от его продолжительности, конфигурации (однотрубная с последовательным подключением радиаторов или двухтрубная с параллельным), диаметров труб и скорости движения теплоносителя. Производить сложные расчеты, увязывающие все эти параметры, пользователю не нужно. Ему просто следует так отрегулировать мощность насоса, чтобы перепад температуры на подаче и обратке не был слишком большим – обычно 20 градусов.

В частных домах циркуляционные насосы обычно развивают такое давление, чтобы в сумме со статическим (которое никуда не девается) оно составляло 1,5 – 2,5 атм. По мере удаления от насоса динамическое давление, «съедаемое» гидравлическим сопротивлением контура, постепенно падает, оставаясь при этом достаточно высоким.

В таких условиях расширительный бак открытого типа пришлось бы поднимать слишком высоко – примерно на 10 м на каждую атмосферу, — иначе теплоноситель из него выплеснулся бы. Поэтому вместо открытого применяют герметичный мембранный расширительный бак с воздушной подушкой, а систему из-за этого называют закрытой.

В то время как в частных домах применяют узел подмеса, аналогичную функцию в централизованной системе выполняет элеваторный узел системы отопления. Принцип действия и схему подключения разберем в статье.

Перечень необходимых инструментов и порядок выполнения работ по монтажу системы отопления смотрите тут .

Причины падения показателей

Снижение давления теплоносителя в системе отопления может быть обусловлено одной из следующих причин:

Имеют место утечки

Часть рабочей среды может покинуть систему несколькими путями:

1. Через трещину в мембране расширительного бачка. Вытекший теплоноситель остается внутри бака, поэтому протечка является скрытой. Для проверки нужно прижать пальцем золотник, через который производится подкачка воздуха в расширительный бачок. Если из него потечет вода – предположение можно считать подтвержденным.
2. Через предохранительный клапан при закипании теплоносителя в теплообменнике котла.
3. Через микротрещины в приборах (с особенным вниманием нужно отнестись к местам, пораженным ржавчиной) и неплотные соединения.

Из теплоносителя выделился воздух, который затем был удален через автоматический воздухоотводчик

В этом случае давление падает вскоре после заполнения системы. Чтобы не сталкиваться с такими проблемами, воду перед заливкой в отопительный контур следует подвергать деаэрации, которая снижает количество растворенного воздуха в 30 раз. Также очень важно выполнять заполнение медленно, снизу и только холодной водой.

В системе отопления присутствуют алюминиевые радиаторы

Вода, которая контактирует с алюминием, распадается на составляющие: кислород вступает в реакцию с металлом, образуя окисную пленку, а выделившийся при этом водород удаляется через автоматический воздухоотводчик.

Данное явление наблюдается только в новых радиаторах: как только вся поверхность алюминия будет окислена, реакция разложения воды прекратится.

Пользователю нужно будет восполнить недостаток теплоносителя, и бороться с этой неприятностью больше не придется.

Причины резкого возрастания давления

Причин, обуславливающих чрезмерный рост давления, также может быть несколько:

1. Закипание теплоносителя в котловом баке (такое иногда происходит в твердотопливных котлах, тепловую мощность которых нельзя уменьшить слишком быстро).
2. Образование труднопроходимого участка, например, из-за появления воздушной пробки, зарастания труб накипью или засорения фильтра. Перед таким участком возникает подпор, давление в котором может оказаться слишком большим.

Возможен износ прокладки в подпиточном клапане или его заклинивание, вследствие чего давление в отопительном контуре достигает того же значения, что и в системе водоснабжения.

Методы контроля

За давлением в системе следят при помощи манометров. Их следует устанавливать в таких точках:

1. На входе в котел и на выходе из него (современные отопители имеют встроенные манометры).
2. В низшей и наивысшей точках системы (для домов в несколько этажей).
3. В зонах разветвлений: после тройников, в коллекторах, после двух- и трехходовых клапанов.

Манометры позволяют контролировать давление визуально. А для его сброса при критическом значении применяются предохранительные клапаны. Такое устройство в обязательном порядке устанавливается на трубопроводе подачи сразу после котла – через него сбрасывается рабочая среда при ее закипании в теплообменнике.

Обычно этот предохранительный клапан относится к т.н. группе безопасности, в которую помимо него входят манометр и автоматический воздухоотводчик. Кроме того, сбросными клапанами оборудуются мембранные расширительные бачки.

Помимо сбросных клапанов применяются перепускные. Такой клапан устанавливается на байпасе, по которому теплоноситель можно пустить в обход контура. Если где-либо в контуре образуется засор или воздушная пробка, и из-за этого на предыдущем участке возникает подпор (повышенное давление), перепускной клапан срабатывает. Насос начинает прокачивать теплоноситель через малый контру «котел – байпас – насос — котел».

Без такого предохранителя насос из-за образования подпора работал бы с перегрузкой и вскоре вышел бы из строя.

Для обеспечения надлежащего давления теплоносителя в системе необходимо поддерживать правильное давление в воздушной камере расширительного бачка. Обычно оно составляет 1,5 атм. При меньшем значении может случиться разрыв мембраны, при большем – вырастет и давление теплоносителя.

Проверка герметичности

Для проверки герметичности трубопроводов выполняют процедуру, называемую опрессовкой.

Суть ее состоит в следующем:

1. К опорожненной системе через специальный патрубок подключается опрессовщик – насос с манометром.
2. В систему нагнетается воздух, пока его давление не превысит на 20% рабочее давление в системе отопления.
3. На несколько часов систему оставляют под давлением. Если оно падает, значит система негерметична. Обнаружить места утечек можно по шипению воздуха или при помощи мыльной пены, которая наносится на соединения.

Опрессовку систем отопления частных домов, со сравнительно небольшим объемом, можно выполнять посредством недорогих ручных опрессовщиков.

Возможные неисправности и работы по устранению

Значительные перепады давления в системе отопления при изменении температурного режима работы котла могут быть обусловлены неправильным расчетом объема расширительного бака и давления в его воздушной камере.

Утечки обычно обнаруживаются в местах резьбовых соединений и объясняются недостаточным количеством уплотнителя. Новичку будет легче добиться герметичности такого соединения при помощи уплотнительной нити «Танг ит Унилок». В случае некоторой «передозировки» она, не в пример пакле, не вызывает разрушения навинчиваемой детали.

В трубопроводах из полипропилена протечки зачастую возникают из-за нарушения технологии сваривания.

К примеру, некоторые пользователи сваривают трубы без муфты – просто встык.

Такое соединение весьма недолговечно и очень быстро разрушается под действием давления.

Неверно выполненные или бракованные соединения необходимо срезать и заменить качественными.

Если вода, использующаяся в качестве теплоносителя, не была обессолена, теплообменник со временем придется очищать от накипи. Для этого котел отсоединяют от контура отопления и промывают специальными реагентами, например, «Антинакипином». Такой промывке можно подвергнуть и всю систему отопления, но эту задачу ввиду ее сложности следует доверить профессионалам.

Пружинные предохранительные клапаны могут залипать, поэтому их периодически нужно открывать принудительно при помощи специального рычага.

В СССР вопрос удешевления строительства, в том числе организации отопительной системы, был особенно актуален. Именно в то время придумали систему отопления частных и многоквартирных домов «Ленинградка». Рассмотрим, актуальна ли она на сегодняшний день.

В каких случаях нужна гидрострелка для отопления и как она функционирует, читайте в этой статье.

Видео на тему

Каким должно быть давление в отопительной системе

Любая магистраль отопления является технически сложным механизмом, исправная работа которого зависит от многих факторов. Ее эксплуатация будет весьма хлопотной, если допустить ошибки во время проектирования, выбора и установки котла, монтажа трубопровода. Кроме этого, важно знать, какое давление в системе отопления.

Измерение давления в системе отопления частного дома

Данный показатель является одним из наиболее важных параметров, обеспечивающих нормальное функционирование оборудования, эффективную теплопередачу и продолжительный срок службы механизмов. Вопросом о величине напора и о том, как его стабилизировать, исключив «скачки», задаются жильцы как многоквартирных домов, так и частных.

Немного общей информации

Для понимания сути вопроса разберемся с теорией. Начнем с видов давления :

• Статический напор теплоносителя. На величину данного параметра влияет высота столба теплоносителя в состоянии покоя и то, с какой силой она давит на элементы отопительного оборудования. Выполняя расчеты, помните, что высота 10 метров создает 1 атмосферу.
• Давление динамическое. Основным, но не единственным источником величины, является циркуляционный насос. К возникновению приводит движение энергоносителя по магистрали и его воздействие на элементы конструкции изнутри.
• Рабочее давление в системе отопления является совокупностью величин предыдущих видов. Соблюдение данного параметра обеспечит продолжительную и безаварийную работу отопительного оборудования.

Циркуляционный насос источник динамического давления

Наибольшая нагрузка приходится на котел (на его водяную рубашку), который располагается на нижнем уровне. В тех случаях, когда котельная в доме оборудована на крыше, наибольший напор приходится на трубопроводную сеть в самой нижней части.

По мере нагревание теплоносителя в состоянии покоя давление воды в системе возрастает за счет увеличения объема воды. Очень высокая отметка достигается при использовании циркуляционного насоса, когда образуется динамический напор, необходимый для циркуляции теплоносителя по контуру. Но в случае с магистралью открытого типа часть воды свободно перетекает в специальный бак и этого не происходит.

Важно помнить, что для объективной оценки ситуации измерять силу напора необходимо в самой нижней точке контура, где еще на стадии проектирования следует предусмотреть монтаж манометров.

Какое значение давления считают нормой

Стабильное количество атмосфер в магистрале способствует сокращению уровня теплопотерь и тому, что циркулирующий теплоноситель имеет практически ту же температуру, до которой он был нагрет котлом.

О том, каким должно быть давление, необходимо говорить с учетом того, о какой системе отопления идет речь. Варианты:

Давление в системе отопления частного дома. При открытом способе устройства отопления расширительный бак является сообщающим звеном между системой и атмосферой. Даже при участии циркуляционного насоса количество атмосфер в баке будет равно атмосферному давлению, и манометр покажет 0 Бар.

Давление в системе многоэтажного дома. Характерная черта устройства отопления в многоэтажных зданиях — высокий статический напор. Чем высота дома выше, тем и количество атмосфер больше: в 9-тиэтажном здании — 5-7 Атм, в 12-тиэтажках и более высоких — 7-10 Атм, при этом величина напора в подающей магистрали 12 Атм. Поэтому необходимо наличие мощных насосов с сухим ротором.

Схема отопления многоэтажного дома

Давление в закрытой системе отопления. Ситуация с закрытой магистралью несколько сложнее. В данном случае искусственно увеличивается статическая составляющая для повышения эффективности работы оборудования, а также исключения проникновения воздуха. Необходимое давление в системе отопления частного дома рассчитывается путем умножения на 0,1 перепада между наивысшей и низшей точками в метрах. Это показатель статического напора. Прибавив к нему 1,5 Бар, получаем необходимое значение.

Таким образом, давление в системе отопления в частном доме при устройстве закрытого контура должно находится в пределах 1,5-2 атмосфер. Критичным считается показатель за пределами диапазона, а при достижении отметки 3 велика вероятность аварии (разгерметизация магистрали, выход из строя агрегатов).

Да, большой напор позволяет улучшить работу оборудования, но следует учитывать технические характеристики установленного котла. Некоторые модели выдерживают 3 Бар, но большинство рассчитано на 2, а в некоторых случаях на 1,6 Бар. Важно, настраивая оборудование, добиться показателя в холодной системе на 0,5 Бар ниже заявленного в паспорте значения. Так удастся избежать постоянного срабатывания клапана сброса давления.

Важно помнить, что измерять напор воды в системе отопления или пытаться его регулировать в отдельно взятой квартире бессмысленно. Единственное, что зависит от владельцев жилплощади, — выбор батарей и диаметра труб в трубопроводе. Например, чугунные не рекомендуется использовать, так как они выдерживают только 6 Бар. А использование труб большего диаметра приведет к снижению напора во всей отопительной системе дома. При переезде в квартиру со старым отоплением лучше сразу замените все возможные элементы.

Еще одним параметром, влияющим на величину напора в любой магистрали отопления, является температура теплоносителя. В смонтированный и закрытый контур закачивается определенное количество холодной воды, что обеспечивает минимальное давление. После нагревания произойдет расширение субстанции и увеличение количества атмосфер. Поэтому регулируя температуру нагревания воды, вы можете контролировать напор в контуре. Сегодня компании, занимающиеся отопительным оборудованием, предлагают использовать оборудование с гидроаккумуляторами (расширительный бак). Они не дают увеличиться напору, аккумулируя энергию внутри себя. Как правило, они включаются в работу при достижении отметки в 2 атмосферы.

Распределение температур и давления в многоквартирном доме

Важно регулярно проверять гидроаккумулятор, дабы вовремя его опорожнять. Нелишней будет и установка предохранительного клапана, который можно задействовать при давлении 3 Атм и заполненном баке, чтобы избежать аварии.

Как поднять или снизить давление в отопительной системе

Следить за манометром нужно регулярно. Он имеет несколько зон:

• Белая зона — напор падает.
• Зеленый сектор — показатель в норме.
• Красная зона — увеличение количества атмосфер.

Когда давление начало «скакать», необходимо найти два клапана. нагнетания и стравливания. Как правило, они находятся не конкретно на котле, а рядом с агрегатом. При недостаточном количестве теплоносителя откройте клапан нагнетания. После нормализации показателя закройте кран. Для стравливания запаситесь емкостью, куда будет стекать лишняя вода из контура. Параметр нормализовался? Закрутите вентиль.

Но в некоторых ситуациях могут понадобиться куда более серьезные меры, и самое важное в данном вопросе — найти первопричину перепадов.

Группа безопасности на отопление: манометр, воздухоотводчик, обратный клапан

Существует несколько распространенных причин, по которым показатели давления в трубах отопления начинают «скакать». Наиболее часто случается утечка теплоносителя в местах соединения элементов или в результате повреждения трубопровода. О неисправности «сообщит» падение статического напора. При этом показатель нужно измерять при отключенном циркуляционном насосе. Для проверки контура на герметичность используют разные способы в зависимости от конструктивных особенностей.

В многоэтажных домах с центральным отоплением схема работы следующая :

• Перед каждым отопительным сезоном для проверки магистрали на герметичность используется холодная вода.
• Прорывы следует искать в случае, когда за 30 минут напор снизился на 0,06 МПа и более или за 120 минут было отмечено снижение на 0,02 МПа.
• После проверки холодной водой в систему запускается горячий теплоноситель под максимальным для оборудования давлением.

Пластиковый трубопровод проверяется так :

• Температура воды и окружающей среды одинаковая. Разница станет причиной роста параметра и тогда при наличии утечки ее не удастся выявить.
• Напор, в 1,5 раза превышающий нормативное значение, выдерживается 30 минут. При необходимости его подкачивают.
• Затем показатель резко понижается до отметки в два раза ниже рабочего. При таких условиях система работает полтора часа. Рост показателей свидетельствует о расширении труб и герметичности конструкции.

Опрессовка системы отопления

В некоторых случаях для проверки герметичности используется воздух. Сначала сливается весь теплоноситель, а затем в трубопровод закачивается воздух. Данный способ удобен при проверке отопительного контура в небольших домах.

Когда статический показатель в норме, поломку нужно искать в котельном оборудовании.

Основными причинами, которые могут снизить давление, являются :

• Физический износ оборудования, заводской брак или непрофессиональная профилактическая промывка — причины, которые приводят к образованию микротрещин в теплообменнике.
• Образование большого объема накипи, что часто случается в регионах с жесткой водой. В данном случае поможет установка дополнительных фильтров.
• Гидроудар, приведший к неисправности битермического теплообменника.
• Нарушение целостности расширительного бака.
• Поломка регулятора напора.

Выявив причину возникновения перепадов, необходимо как можно скорее принять меры, дабы избежать аварии:

• Треснула мембрана расширительного бака: замена поврежденного элемента или полностью емкости в зависимости от модели оборудования.
• Неправильный расчет необходимого напора в расширительной емкости и ее вместительности: установка нужного оборудования после повторного расчета.
• Появление воздушных пробок: давление в котле понижается путем удаления воздуха из контура или замены автоматического воздухоотводчика.
• Вода снаружи попадает в отопительный контур: замена арматуры, которая отделяет отопление от водопровода.

Итак, регулируя напор в работающей системе отопления, вы можете влиять на эффективность обогрева помещения и на продолжительность эксплуатационного срока конструктивных элементов.

Контроль давления в отопительной системе дома

Большое значение имеет правильность расчетов, а оборудование магистрали должно быть качественно смонтировано и проверено, что предполагает пробный запуск и настройку.

В случае использования автономного отопления необходимо следить, чтобы рабочее давление оставалось в диапазоне 0,7-1,5 Атм. В многоквартирном доме органом, регулирующим эффективность работы отопления, являются коммунальные службы и многое зависит от этажности здания, степени износа оборудования, батарей и трубопровода.

Наличие расширительного бака — обязательное условие оборудования системы любого типа. Его наличие позволит снижать напор по мере необходимости, что минимизирует вероятность гидроударов.

Профилактическая чистка труб от накипи должна проводиться каждые 2-3 года, а в регионах с очень жесткой водой обязательно необходимо устанавливать дополнительные фильтры.

Источники: http://rmnt.mirtesen.ru/blog/43043051536, http://microklimat. pro/sistemy-otopleniya/davlenie-v-chastnom-dome.html, http://profiteplo.com/sistemy-otopleniya/50-davlenie-v-sisteme-otopleniya.html

Давление в системе отопления: что нужно знать застройщику

Автор Евгений Апрелев На чтение 5 мин Просмотров 1.2к.

Большинство владельцев частных домов самостоятельно обслуживают автономную систему отопления. Вследствие этого, наиболее частым вопросом у них является: «Что такое рабочее давление в системе отопления (СО), и каковы причины его отклонения от нормы?». Ответы на данные вопросы и будут темой данной публикации.

[contents]

Изучаем теорию

Важнейшими показателями любой СО, определяющими ее эффективность, являются температура и давление.

С первым параметром все понятно: он зависит от работы теплогенератора. Касательно второго показателя: если система не заполнена теплоносителем давление в ней равняется атмосферному. При заполнении контуров вода (благодаря гравитационным силам) начинает воздействовать на элементы конструкции. После запуска котельной установки, вода (антифриз, рассол) начинает нагреваться и расширяться, появляется циркуляция. После включения в работу циркуляционного насоса воздействие на внутренние поверхности элементов СО резко возрастает, а напор воды увеличивается.

Следует понимать, что на отдельных участках отопительного контура данный показатель  не бывает одинаковым. Например, на подающем трубопроводе (после циркуляционного насоса) напор всегда выше, чем на участке обратного тока.

Суммируя вышесказанное: давление теплоносителя в системе отопления целиком зависит от температуры теплоносителя, проходного сечения трубопровода, арматуры и оборудования, а так же мощности насоса.

Определяемся с терминологией

В современной теплотехнике и нормативных документах встречаются несколько определений:

• Статическое, появляется в системе под действием гравитации на теплоноситель.
• Динамическое, вызывается движением воды в СО.
• Рабочее давление в системе теплоснабжения – это сумма статического давления и динамического напора.
• Номинальное, характеризует показатель, при котором производитель гарантирует элементам СО определенный срок работы без изменений в эксплуатационных характеристиках.
• Максимальное. Это пограничный показатель, который выдерживает СО без выхода из строя ее элементов.
• Опрессовочное или испытательное, обычно принимается выше рабочего в 1,5-2 раза.

Важно! Наиболее «слабым звеном» в любой отопительной системе является теплообменник теплогенератора. Самые прочные модели могут выдерживать около 3 кг/см² или 0,3 МПа. Кроме этого, разводка СО, выполненная полимерной трубой, также имеет ограничения.

Статика и динамика

В открытой, гравитационной СО, статическое воздействие теплоносителя на конструкционные элементы равны перепаду высот между нижней и самой верхней точкой конструкции. Причем, самый высокий показатель будет в нижней точке.

Достаточно часто монтаж системы отопления частного дома предполагает наличие циркуляционного насоса и расширительного бака закрытого типа. В такой конструкции присутствует, как статическое (из-за перепада высот), так и динамическое воздействие, которое будет создаваться насосным оборудованием. По мере удаления от циркуляционного насоса, данный показатель незначительно снижается из-за гидравлического сопротивления, создаваемого трубопроводом, арматурой и пр. элементами системы.

«Скачки» и «перепады»

В процессе эксплуатации автономных СО практически каждый владелец сталкивается с проблемой скачков давления. Повышение данного значения может говорить о:

• Перегреве теплоносителя.
• Неправильных расчетах сечения трубопровода.
• Загрязнении СО.
• Наличии воздушных пробок.
• Некорректной работе регулятора давления в системе отопления.

Совет: Если вы столкнулись с данной проблемой, первое, что нужно сделать – это проверить подпитку. На практике, именно такая причина специалистами отмечается как наиболее часто встречающаяся.

Падение давления владельцу автономной СО частного дома может сказать о следующем:

• Утечках. Для выявления данной проблемы, чаще всего, достаточно внимательно осмотреть трубопровод и входящее в СО оборудование.

Совет: Утечка теплоносителя из СО может быть и «незаметной», через поврежденную мембрану расширительного бака. Для проверки нужно нажать на клапан подкачки воздуха расширительного бака. Наличие воды говорит о трещине в мембране.

• Удалении воздушной пробки через воздухоотводчик. Как правило, данная проблема возникает вскоре, после заполнения СО.

Совет: Специалисты рекомендуют  перед закачкой в систему, теплоноситель следует подвергнуть процедуре деаэрации.

• Перекрытии участка СО запорно-регулирующим прибором.

Методы контроля

Для мониторинга давления в СО применяют специализированные приборы – манометры, которые в режиме реального времени показывают все изменения данного значения. Конструктивно, данные устройства могут нести чисто информативную функцию, или быть оснащены контактной группой, коммутирующей работу некоторых элементов СО. Например, при повышении давления выше номинального, контакты манометра размыкаются, что приводит к остановке работы теплогенератора.

Важно! Для оперативного мониторинга состояния СО устанавливаются манометры: на обвязке котлоагрегата; на вход и выход насосного оборудования; по сторонам регулятора давления воды в системе отопления. Кроме этого, специалисты рекомендуют устанавливать манометры на разветвлениях участков; по сторонам грязевиков; в нижней и верхней точке СО.

Как известно, при нагреве теплоноситель расширяется, вследствие чего его объем увеличивается. За компенсацию объема расширяющегося теплоносителя и резкий скачек давления отвечает расширительный бак, который, может быть закрытого или открытого типа.

Для поддержания значений рабочего и номинального давления, в СО входит, так называемая группа безопасности, которая состоит из манометра, автоматического воздухоотводчика и подрывного клапана.

Что считается нормой?

В частных домах рабочее давление должно составлять сумму статического и динамического. Как правило, данное значение варьируется в районе 1,5  — 2 кг/см².

Большинство наших соотечественников, проживающих в многоквартирных домах с центральной СО, интересует вопрос,  какое давление в трубах теплоснабжения в квартире? Однозначно ответить на данный вопрос практически невозможно: все зависит от этажности дома и выбранной схеме разводки.

Как правило, давление в СО многоэтажного дома не должно быть меньше 5 атмосфер, которые используются для преодоления этажности и местных сопротивлений. Чаще всего, в пятиэтажных домах данное значение достигает 4-5 бар; а в девятиэтажках – 6-8 бар; в  подающей магистрали оно обычно бывает 10-12 кг/см² и зависит от протяженности трассы.   

Важно! Давление в трубах теплоснабжения в квартире изменять самостоятельно крайне не рекомендуется. Это может негативно отразиться на эффективности работы отопительной системы и сроке службы отопительных приборов.

В качестве заключения. Как бы грамотно не была смонтирована отопительная система частного дома, рано или поздно каждый владелец сталкивается с перепадами и скачками давления, которые сигнализируют о неполадках и необходимости проведения мероприятий для их обнаружения и устранения.

Контрольно-измерительные приборы и расширительные баки | Статьи про отопление

Для правильного функционирования отопительной системы крайне важно поддерживать необходимое давление в системе отопления. В случае если этот параметр изменяется в какую-либо сторону, возможны значительные сбои в работе, в зависимости от того, какое давление в системе отопления, они вполне могут привести к серьезной поломке. В частности, значительное повышение давления (до предельного уровня) может стать причиной разрушения отдельных элементов или даже полной остановки системы. А вот снижение давление в системах, где задействован циркуляционный насос, нередко вызывает кавитацию – вскипание теплоносителя. Поэтому обеспечить нормальное давление в системе отопления – это важное условие эффективной работы отопительной системы вашего жилища.

По сути, это воздействие жидкости на внутренние стенки элементов системы. При этом рабочее давление в системе отопления – является давлением, которое допускает работу системы при включенном нагревательном приборе и насосе. Следует отметить, что данная величина есть сумма: статическое давление в системе отопления, оказываемое столпом теплоносителя и динамическое давление, которое возникает при работе циркуляционного насоса.

В таком случае рабочее давление – величина, которая обеспечивает нормальную работу всех компонентов системы (насос, нагревательный прибор, расширительный бак), то есть, оптимальное давление в системе отопления.

Давление в автономно работающей системе отопления частного дома должно составлять 1,5-2 атмосферы. В домах, подключенных к централизованной теплосети, это значение зависит от этажности объекта. В малоэтажных зданиях величина давления в отопительной системе находится в диапазоне 2-4 атмосферы. В домах-девятиэтажках данный показатель равен 5-7 атмосферам. Для систем отопления высотных сооружений оптимальным значением давления считается 7-10 атмосфер. В теплотрассе, идущей под землей от ТЭЦ до точек теплопотребления, теплоноситель подается под давлением в 12 атм. Для снижения напора горячей воды на нижних этажах многоквартирных домов используют регуляторы давления. Повысить напор теплоносителя на верхних этажах позволяет насосное оборудование

При пробном запуске отопительной системы следует проводить испытание таким образом, как давление воды в системе отопления. То есть – система запускается с давлением, которое превышает нормальное рабочее примерно в 1,5 раз. Это позволяет не только проверить качество радиаторов, но и обнаружить незначительные протечки и дефекты системы (если они присутствуют). Такой простой метод позволяет исправить некоторые неполадки до начала отопительного сезона, определив минимальное давление в системе отопления.

Какое давление в системе отопления многоэтажного дома

Постоянное рабочее давление в системе отопления должно поддерживаться для обеспечения ее функционирования, заставляя теплоноситель циркулировать по трубам и отдавать энергию через теплообменники. Возникает давление в процессе нагрева воды и характеризуется как величина внутреннего воздействия на элементы отопительной системы (трубы, котлы и радиаторы).

Виды давления

Различают:

• статическое давление — постоянная величина, зависит от высоты столба, не подвержена воздействию перепадов температур и возникает лишь вследствие влияния гравитации (вода любой температуры давит на стенки труб), значение этого параметра увеличивается на 1 атм при подъеме на каждые 10 м;
• динамическое — подвержено снижению/росту, что является следствием изменения свойств горячей воды при нагреве, а дополнительно на эту величину оказывает воздействие работа насосов, которые обеспечивают принудительное продвижение теплоносителя по трубам.

Динамическое давление зависит не только от температуры жидкости и параметров насосного оборудования, но и регулятора, благодаря которому осуществляется распределение горячей воды в системе. Учитывая, что все перечисленные факторы постоянно изменяются, давление периодически снижается и возрастает. Данный параметр должен контролироваться, т. к. при существенном падении уменьшится скорость продвижения жидкости по трубам, что приведет к остыванию коммуникаций, а вместе с тем и остановке насосов. При повышении давления увеличивается риск поломки оборудования.

Существует еще одна разновидность. Рабочее давление комбинируется из перечисленных нагрузок (статического и динамического). Благодаря этому обеспечивается нормальная работа системы отопления, а риск возникновения аварийной ситуации снижается.

Как можно создать давление в системе отопления

Если рассматривать пример создания давления в отопительной системе закрытого типа, то создать для общего контура расчетное давление будет несложно. Для этого используется три шага:

1. Опрессовка, которая выполняется путем заполнения контура теплоносителем через перемычку, соединённую с водопроводом. Данный процесс сопровождается нагнетанием давления системы отопления до величин, в 2-3 раза превышающих рабочие показатели. Опрессовка выполняется, чтобы избежать перепадов давления и вытеснения попавшего в магистраль воздуха. При операции должен производиться непрерывный контроль параметров по манометру.
2. Проверка тепломагистрали на герметичность и наличие течей. Проверка проводится двумя этапами. Вначале идет холодный этап – давление в магистрали постепенно повышается (между повышениями интервал времени составляет 15 минут), пока не будет достигнуто минимальное рабочее значение показателей в контуре. По истечении 30 минут начальное давление должно удерживаться с погрешностью не более чем на 0,06 МПа в сторону уменьшения. По истечении двух часов изменения не должны превышать 0,02 МПа. Горячий этап проводится после подключения к магистрали рабочего котла. Испытательное давление должно быть установлено на максимальном рабочем уровне. Фиксируемые значения должны оставаться такими же, которые были сделаны согласно первоначальному расчету.
3. Создание рабочего давления, для чего достаточно после опрессовки сбросить лишний объём теплоносителя через любой вентиль или воздушный клапан (воздушник).

Важно! Испытание на герметичность должно проводиться после трех суток эксплуатации отопительной системы.

Как только все испытания успешно проведены, а нарушения герметичности (если такие имелись) устранены, можно продолжать эксплуатацию системы.

Требования ГОСТ и СНиП

В современных многоэтажных домах монтаж системы отопления осуществляют, опираясь на требования ГОСТа и СНиП. В нормативной документации оговорен диапазон температур, которые центральное отопление должно обеспечить. Это от 20 до 22 градусов С при параметрах влажности от 45 до 30%.

Чтобы достичь этих показателей, необходим просчет всех нюансов в работе системы еще при разработке проекта. Задача теплотехника — обеспечить минимальную разность значений давления жидкости, циркулирующей в трубах, между нижними и последними этажами дома, сократив тем самым теплопотери.

Этажность	Рабочее давление, атм
До 5 этажей	2-4
9-10 этажей	5-7
От 10 и выше	12

На реальную величину давления влияют следующие факторы:

• Состояние и мощность оборудования, подающего теплоноситель.
• Диаметр труб, по которым теплоноситель циркулирует в квартире. Бывает, что желая повысить температурные показатели, хозяева сами меняют их диаметр в большую сторону, снижая общее значение давления.
• Расположение конкретной квартиры. В идеале это не должно иметь значения, но в действительности существует зависимость от этажа, и от удаленности от стояка.
• Степень износа трубопровода и нагревательных приборов. При наличии старых батарей и труб не следует ожидать, что показатели давления останутся в норме. Лучше предупредить возникновение нештатных ситуаций, заменив отслужившую свое теплотехнику.

Как меняется давление от температуры

Проверяют рабочее давление в высотном доме при помощи трубчатых деформационных манометров. Если при проектировании системы конструкторы заложили автоматическую регулировку давления и его контроль, то дополнительно устанавливают датчики разных типов. В соответствии с требованиями, прописанными в нормативных документах, контроль осуществляют на наиболее ответственных участках:

• на подаче теплоносителя от источника и на выходе;
• перед насосом, фильтрами, регуляторами давления, грязевиками и после этих элементов;
• на выходе трубопровода из котельной или ТЭЦ, а также на вводе его в дом.

Норма

Для автономной отопительной системы частного дома нормальным считается давление от 0,7 до двух атмосфер.

Конкретная величина рассчитывается еще при проектировании в зависимости от характеристик оборудования, особенностей теплосети, количества этажей. Показатель выше двух атмосфер считается критическим. Если давление достигнет трех атмосфер, произойдет авария. Соединения станут негерметичными, система выйдет из строя.

Обязательным условием, которое дает основание считать давление нормальным, является необходимая разница между показателями в прямой и обратной трубах. Она должна составлять от 0,3 до 0,5 атмосфер.

Методы контроля

Для мониторинга давления в СО применяют специализированные приборы – манометры, которые в режиме реального времени показывают все изменения данного значения. Конструктивно, данные устройства могут нести чисто информативную функцию, или быть оснащены контактной группой, коммутирующей работу некоторых элементов СО. Например, при повышении давления выше номинального, контакты манометра размыкаются, что приводит к остановке работы теплогенератора.

Важно! Для оперативного мониторинга состояния СО устанавливаются манометры: на обвязке котлоагрегата; на вход и выход насосного оборудования; по сторонам регулятора давления воды в системе отопления. Кроме этого, специалисты рекомендуют устанавливать манометры на разветвлениях участков; по сторонам грязевиков; в нижней и верхней точке СО.

Как известно, при нагреве теплоноситель расширяется, вследствие чего его объем увеличивается. За компенсацию объема расширяющегося теплоносителя и резкий скачек давления отвечает расширительный бак, который, может быть закрытого или открытого типа.

Для поддержания значений рабочего и номинального давления, в СО входит, так называемая группа безопасности, которая состоит из манометра, автоматического воздухоотводчика и подрывного клапана.

Параметры нормального давления для дома

Конечно, все зависит от типа дома, потому что сравнивать частные и многоквартирные здания не имеет смысла. Даже этажность дома определяет нормативы требуемого давления. Например, для домов в пять этажей нормальным считается давление 2–4 атм. В девятиэтажках давление должно подниматься до 5–7 атм. Различие обусловлено напором горячей воды, которую нужно доставить на верхние этажи.

В частном доме с автономной системой отопления давление может и вовсе составлять всего лишь 0,75 атм. Обычно необходимые параметры указываются в документах на отопительный котел.

При указанных параметрах давления должна обеспечиваться температура в квартирах не менее 22 градусов, в местах общего пользования – 15.

ГОСТ, СНиП и прочие страшные документы: какое давление должно быть в системе отопления многоквартирного дома?

Давление в системе отопления регламентируется двумя документами: строительными нормами и правилами, и государственными стандартами.

Перед разработкой системы отопления следует ознакомиться с нормативными документами. На всякий случай, лучше пригласить специалистов, которые помогут с созданием обвязки.

ontakte

Odnoklassniki

Существует три показателя:

1. Статическое, которое принимают равным одной атмосфере или 10 кПа/м.
2. Динамическое, учитываемое при использовании циркуляционного насоса.
3. Рабочее, складывающееся из предыдущих.

Первый показатель отвечает за давление в батареях и трубопроводе. Зависит от длины обвязки. Второй возникает в случае принудительного движения жидкости. Правильный расчёт позволит системе работать безопасно.

Рабочее значение

Характеризуется нормативными документами и представляет собой сумму двух составляющих. Одна из них — динамическое давление. Оно существует лишь в системах с циркуляционным насосом, что нечасто встречается в многоквартирных домах. Поэтому в большинстве случаев, за рабочее принимают значение, равное 0,01 МПа за каждый метр трубопровода.

Минимальное значение

Выбирается как количество атмосфер, при которых вода не закипает, если нагрета свыше 100 °C.

Температура, °С	Давление, атм
130	1,8
140	2,7
150	3,9

Расчёт производится следующим образом:

• определяют высоту дома;
• добавляют запас в 8 м, что предотвратит проблемы.

Так, для дома в 5 этажей по 3 метра каждый, давление составит: 15 + 8 = 23 м = 2,3 атм.

Какие должны быть нормативы ГОСТ и СНиП для многоквартирных домов

Документы оговаривают диапазоны, обеспечивающие отопление здания. Показатели рассчитаны для поддержания температуры около 20 °C при влажности порядка 40%.

Для их достижения на стадии подготовке к строительству разрабатывается проект. Выделяют три значения рабочего давления:

• 2—4 атм для домов до 5 этажей;
• 5—7 для 6—9;
• 12 и выше для 10-этажных и больших строений.

Факторы, определяющие показания

Современные дома оборудованы элеваторами, которые разделяют сеть на части. Их цель — смешать потоки воды разной температуры. Они оборудованы регуляторами, при помощи которых управляют соплами. Это влияет на определение давления: частично закрытый узел изменяет показатель.

Достичь значений, указанных в ГОСТ, также мешают следующие факторы:

• Мощность приборов, установленных в здании, редко подходит под расчёты, проведённые перед началом работ.
• Состояние оборудования. В течение эксплуатации оно изнашивается.
• Диаметр трубопровода. Иногда, при ремонте, участок обвязки заменяют, выбирая другой размер, что приводит к падению давления.
• Расположение квартиры: чем дальше от магистрали и котла, тем больше шанс снижения показаний.

Проверка нормы в многоэтажных зданиях

Осуществляется манометрами в трёх точках:

• на подаче, около котла, а также на обратке в аналогичной точке;
• возле всего используемого оборудования: насосов, фильтров, регуляторов и прочего;
• на магистрали около котельной и у отвода к дому.

Требования к показателям определены ГОСТ и СНиП.

Способы поднять давление

Централизованное отопление проверяют холодной водой. Если обнаруживается падение давления, необходимо вернуть его на прежний уровень. Затем делают испытание горячей водой.

• Ослабление резьбы путём нарушения сварных стыков.
• Остановка подачи в разные части обвязки.
• Уменьшение мощности системы на короткий срок.
• Осмотр вентилей на предмет пропускания рабочей жидкости.
• Нанесение мыла на соединения.

Внимание! Чтобы вернуть давление на нормальный уровень, рекомендуется обратиться к специалистам, особенно при обнаружении проблем в многоквартирном доме.

Посмотрите видео, в котором показано, как именно подается отопление в многоэтажный жилой дом.

Представляет собой разницу между значениями на подающей и обратной трубах. Для устойчивой работы системы это число должно находиться в диапазоне 0,1-0,2 МПа. Отклонение говорит о сбое и необходимости ремонта.

Важно! Проблему ищут путём поочерёдного отключения частей обвязки. Если она не обнаруживается, внимание переключают на оборудование. Подробнее о перепадах написано в СНиП 41-01-2003.

Постоянство этого показателя зависит от расчётов и следующих моментов:

• расположения подачи;
• диаметра труб;
• присутствует запорная арматура.

Оцени статью:

Средняя оценка: из 5. Оценили: 3 читателя.

Поделись с друзьями!

ontakte

Odnoklassniki

Давление в системе отопления

Кроме него есть динамическое давление, создаваемое циркуляционным насосом или конвекционными потоками в гравитационных системах отопления.

И все же в реальных условиях давление в системе отопления в частном доме намеренно повышают, ведь это позволяет снизить гидродинамическое сопротивление труб и радиаторов, препятствует попаданию воздуха внутрь, который может полностью остановить циркуляцию теплоносителя. Остается выяснить, каким должно быть параметр и что от этого зависит.

С помощью манометра регистрируется избыточное давление в трубах свыше естественного атмосферного и именно с ним предстоит оперировать в дальнейшем для диагностики и настройки системы отопления.

Как поднять давление в котле самостоятельно? (видео)

• Пластиковая бутылка, лучше прозрачная. Нужно выбирать только известные марки, чтобы пластик был прочный;
• Золотник для бескамерной резины авто;
• Лерка, которой будет нарезаться резьба;
• Запорный сантехнический кран;
• Шланг.

1. Нарезать на горлышке бутылки резьбу. При этом желательно держать не за саму бутылку, а воспользоваться разводным ключом и зажать ее за «юбочку» ниже горлышка;
2. Ввинтить в горлышко бутылки кран через накидную гайку. В ней необходимо предусмотреть резиновую прокладку;
3. Установить золотник. В дне бутылки под него нужно просверлить отверстие. Затем надеть деталь на спицу и завести ее внутрь бутылки, а там вставить в отверстие. На выходе из бутылки со стороны дна зажать его гайкой;
4. Проверить самодельное приспособление на давление. Это необходимо выполнить, чтобы проверить уровень давления, которое оно может выдержать. В среднем она сдерживает 3 атм. Если нужно, чтобы она выдержала большее давление, ее стенки нужно обмотать строительным скотчем, это придаст ей большую плотность;
5. Подключить бутылку с помощью крана к системе отопления. Предварительно перед этим набрать в нее воду;
6. Накачать давление в бутылке обычным насосом. При этом воздух вытесняет из нее жидкость, и она поступает в систему котла.

Какое должно быть рабочее давление

На практике давление выбирают как можно больше, чтобы снизить динамические нагрузки и сопротивления труб и радиаторов, но не выше предела, который может выдержать самый слабый элемент в системе.

Нормированных значений для автономной системы отопления не существует, и выбор оптимального уровня определяется индивидуально.

Схема открытой системы отопления

Для открытой системы отопления расширительный бак, устанавливаемый в верхней точке контура, своей позицией и уровнем воды в нем задает рабочее давление всего контура.

Его объем подбирается не меньше 10% от всего объема контура отопления, а располагают бак на высоте примерно 3-5 метров над трубой верхней разводки.

На практике установлено, что с повышением давления в трубах до 2,4 бар, динамическое сопротивление для естественной циркуляции снижается. Более высокие значения наоборот ухудшают ситуацию.

Нормальным диапазоном значений для систем отопления частного дома считается от 1,5 до 2,5 бар, причем ориентируются по верхнему допустимому пределу рабочего давления для самого слабого звена. Предохранительный клапан отсекает верхнюю границу, чтобы избежать разрыва труб или радиаторов.

Перепад давления в начале контура, если идти от горячего выхода котла, и в конце на холодном вводе должен составлять примерно 0,3-0,5 бара, что соответствует нормальному напору, поддерживающему циркуляцию теплоносителя.

Так как давления в трубах не должно опуститься ниже одной атмосферы, что привело бы к активному выделению растворенного газа в жидкости.

В зависимости от расположения расширительного бака в воздушной камере следует задать давление с учетом перепада под действием напора, заданного циркуляционным насосом.

Схема закрытой системы отопления: 1. Котел; 2. Клапан; 3. Терморегулятор; 4. Радиатор; 5. Балансировочный клапан; 6. Расширительный бак; 7. Шаровый кран; 8. Фильтр; 9. Насос; 10. Манометр; 11. Пердохранительный клапан.

Если все компоненты в контуре уже подобраны и согласованы, то нормальное давление настраивается при первом запуске как среднее значение с охватом характеристик всего оборудования: котла, циркуляционного насоса, расширительного бака, радиаторов и труб разводки.

Сложив вместе все допустимые диапазоны, достаточно выбрать узкую полосу в пересечении и определить его середину как номинальное значение. Одновременно сравнивая максимально допустимые значения, определяется настройка предохранительного клапана.

От чего зависит давление в системе?

На рабочие характеристики влияют многочисленные факторы, среди которых выделяют:

• Уровень износа отопительного оборудования – насоса и генератора;
• Диаметр труб, которые установлены в квартирах. Если они больше размера входящей трубы, то будет наблюдаться снижение давление в общей системе всей многоэтажки;
• Удаленность сооружения от источника тепла или котельной;
• Расположение квартиры относительно общего стояка. Если в ней переделывалось отопление, то нужно проверить правильность завязки его труб;
• Степень изношенности радиаторов и труб, как в квартире, так и в общем жилье.

Устранение перепадов

Устройство сопла элеватора

При понижении температуры обратного потока и изменении давления в трубах отопления в многоквартирном доме, регулируется диаметр сопла элеватора. При необходимости он рассверливается. Эта процедура должна быть согласована с предоставляющей услугу компанией (ТЕЦ или котельная). Нельзя допускать самодеятельности. В экстремальных ситуациях, когда под угрозой размораживание системы, из элеватора может полностью удаляться механизм регулировки. В этом случае теплоноситель попадает в коммуникации дома беспрепятственно. Такие манипуляции приводят к понижению давления в центральной системе отопления и значительному повышению температуры, до 20 градусов. Такое повышение может быть опасным для системы отопления дома и городских сетей в целом.

Повышение температуры рабочей среды из обратного потока связано с увеличением диаметра сопла, что приводит к уменьшению давления в отоплении многоквартирных домов. Для того чтобы понизить температуру, его следует уменьшить. Тут без сварочных работ не обойтись. Затем сверлом меньшего диаметра высверливается новое отверстие. Это уменьшит количество горячей воды в смесительной камере элеватора. Данная манипуляция проводится после остановки циркуляции теплоносителя. Если есть необходимость срочно, без остановки системы, уменьшить температуру обратки, частично перекрываются вентили. Но это может быть чревато последствиями. Металлические заслонки запорной арматуры создают барьер на пути теплоносителя. В результате повышается давление и сила трения. От этого увеличивается износ заслонок. В случае если он достигнет критического уровня, заслонка может оторваться от регулятора и полностью перекрыть поток.

Сколько стоит обслуживание и кто его оплачивает

В соответствии с законодательством РФ, расходы за установку счетчиков ложатся на плечи собственников жилого дома. Часто они изначально входят в состав платы за содержание и ремонт жилого помещения или в счет обязательных платежей. Расходы каждого владельца пропорциональны его доле в праве общей собственности.

Многих также интересует, сколько стоит опрессовка системы отопления в многоквартирном доме. Каждая фирма устанавливает собственные тарифы. Как правило, за основу берется площадь здания, от чего зависят остальные параметры:

• протяженность трубопроводов;
• количество отопительных приборов;
• тепловая производительность;
• стоимость самих работ.

Падение давление в отопительном контуре

Мы уже знаем, что норма давления в системе отопления частного дома – это 1,5-2 атмосферы. В холодном состоянии это значение ниже. Включение контура подразумевает активацию циркуляционного насоса. Одновременно с этим начинается подогрев теплоносителя. Тепловое расширение жидкости вызывает небольшой рост. После прогрева контура датчик давления (манометр или термоманометр) покажет вышеуказанные цифры.

Система отопления под давлением хороша тем, что не обязательно следовать требованиям о соблюдении уклонов, заужений труб, высоты их расположения. При её строительстве используются недорогие тонкие трубы, прокладываемые под любыми углами – протекание теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом. Есть и другие плюсы:

• Не нужно следить за уровнем жидкости в контуре.
• Простота в монтаже.
• Возможность применения альтернативных теплоносителей.
• Возможность организации нескольких контуров.
• Возможность реализации системы тёплых полов.

Недостатком считается её зависимость от электросети – электроэнергия необходима для работы циркуляционного насоса.

Давление в системе отопления закрытого типа с циркуляционным насосом держится примерно на одном уровне, проявляя зависимость от температуры теплоносителя и включённого/отключённого насоса. Если оно начинает падать, это указывает на какие-то неполадки. Основные причины:

Повысить давление в системе отопления можно за счёт подачи дополнительного количества теплоносителя. Но прежде всего необходимо выявить причину падения и устранить поломку.

• Образование протечки в трубопроводах или радиаторах.
• Неисправность теплообменника котла.
• Повреждение мембраны в расширительном бачке.
• Наличие воздушных пробок.

Иногда давление в закрытой системе отопления падает из-за поломки циркуляционного насоса – по каким-то причинам он перестаёт обеспечивать требуемый напор. Такое часто происходит с недорогими моделями от малоизвестных брендов. Поэтому экономить на циркуляционных насосах не рекомендуется.

Поднять давление воды в системе отопление поможет более точная настройка циркуляционного насоса. Его необходимо отрегулировать так, чтобы добиться равномерного прогрева всего контура и не создать разрежение за самим насосом. О выборе режимов работы мы уже говорили в наших обзорах.

Давление в системе отопления частного дома

На этапе проектирования системы отопления частного дома давление оговаривается в строгих пределах. Во многих местах разводки системы в проекте устанавливаются устройства для ее контроля и обслуживания. Расскажем о том, каким должно быть давление и что означает любое отклонение от нормы.

Для чего нужно давление в системе отопления?

Учитывается только избыточное давление в системе, превышающее естественное атмосферное давление.Именно его показывают манометры, и его нужно контролировать. Включает:

1. Статическое – давление столба жидкости, равное высоте отопительного контура от высшей точки до его основания.
2. Динамический – давление, создаваемое насосом, а также при конвективном движении жидкости по трубам и каналам.

Однако не изменяется постоянно и регулярно в процессе эксплуатации из-за:

• теплового расширения теплоносителя при нагреве;
• уменьшение объема теплоносителя при охлаждении;
• линейное расширение труб;
• наличие воздуха;
• местно, в точках с изменением сечения канала, запорной арматуры, места присоединения труб другого диаметра.

В нормальном состоянии весь контур отопления представляет собой уравновешенную гидродинамическую систему, в которой поддерживается постоянный и равномерный поток теплоносителя и с эффективным теплообменом между котлом и воздухом в помещении, как крайняя точки всей системы. Следует учитывать несколько граничных факторов:

1. При снижении давления ниже атмосферного возрастает риск закипания теплоносителя при температуре ниже 100°С. Риск попадания газа, паров воды в трубы и образования воздушных пробок, которые может блокировать поток воды увеличивается.
2. При увеличении повышается эффективность нагрева. При повышении давления гидродинамическое сопротивление всех элементов контура уменьшается, сохраняется переходное или турбулентное движение воды.
3. При чрезмерном увеличении возрастает риск поломки. При превышении допустимого давления для самого слабого звена контура может произойти утечка или разрыв. высота самого высокого уровня воды в контуре.

   В системе с принудительной циркуляцией давление задается рядом регулирующих устройств, и от правильного выбора его величины зависит производительность отопления в доме.

   Выбор оптимального давления

   давление задается положением расширительного бака. Он устанавливается в самой высокой точке контура и нужен для компенсации теплового расширения воды или для отвода воздуха. Настройка бака и уровень заполнения задают общее давление в системе.На каждые десять метров высоты водяного столба давление в самой нижней точке увеличивается примерно на 1 атм.

   На практике расширительный бак подключается к самой высокой точке трубопровода непосредственно над котлом. От этой точки отводится распределитель, коллектор, труба большого диаметра, идущая по периметру отапливаемого помещения с постоянным уклоном. Бак целесообразно приподнять над распределителем еще на 5–7 метров, чтобы на любом участке контура, где поддерживается циркуляция теплоносителя, создавалось избыточное давление. Это повысит эффективность обогрева..

   При принудительной циркуляции весь контур герметичен, а давление устанавливается изначально при заполнении теплоносителем, регулируется с помощью расширительного бачка мембранного типа.

   Давление в контуре принимает минимальное значение в холодном состоянии и максимальное значение при нагреве теплоносителя до рабочей температуры. Номинальное рабочее давление рассчитывается для определенной температуры теплоносителя.

   Номинальное избыточное давление выбирают таким образом, чтобы при любом естественном изменении при нагреве или охлаждении теплоносителя, труб, теплообменника и радиаторов фактическое значение:

   • не опускалось ниже нуля, т. е. менее чем атмосферный;
   • не превысил допустимый порог для «самого слабого» звена цепи.

   На практике допустимый диапазон значений оказывается широким, поэтому начинать следует с верхнего порога, не забывая о том, что при увеличении давления в системе отопления повышается ее КПД.

   При определении самого «слабого» звена, устройства или элемента электропроводки следует учитывать, что допустимое давление зависит от температуры. Например, при повышении температуры для полимерных труб сильно занижается допустимое максимальное рабочее давление, при котором гарантируется их безаварийная работа..

   Сведения о допустимых условиях эксплуатации следует брать из технической документации на оборудование и материалы, из которых монтируется система отопления. Учитывая высокую степень стандартизации, можно с уверенностью сказать, что закрытая система отопления будет настраиваться в диапазоне от 1,5 до 3-4 атмосфер. Расширительные баки, группы безопасности, котлы и циркуляционные насосы чаще всего проектируются и изготавливаются для работы в этом диапазоне. сосуд используется.

   Когда теплоноситель, нагреваясь, увеличивает свой объем, в него поступает избыток. Как только температура падает, теплоноситель сжимается, жидкость из расширительного бачка перетекает обратно в контур, поддерживая рабочий объем жидкости.

   При открытом отоплении расширительный бак является достаточным устройством для компенсации теплового расширения и одновременного отвода воздуха.

   В закрытых герметичных системах отопления вам потребуются:

   1. Мембранный расширительный бак.
   2. Вентиляционное отверстие.
   3. Предохранительный клапан.

   Бак представляет собой герметичную емкость, внутри которой объем разделен на две части с помощью эластичной мембраны. С одной стороны есть доступ к охлаждающей жидкости через штуцер, с другой – воздушная камера, в которой создается избыточное давление, как в автомобильных камерах в колесах. Избыток теплоносителя при расширении попадает в бак, унося мембрану в сторону воздушной камеры.

   Для определения предельных значений и решения проблем с избыточным давлением или образованием газовых карманов используется группа безопасности с включенным манометром, автоматическим воздухоотводчиком и предохранительным клапаном. Клапан срабатывает при превышении установленного максимального давления в контуре отопления и сбрасывает часть теплоносителя.

   Метод контроля и диагностика

   Для контроля используются манометры. Это могут быть датчики с цифровым или аналоговым выходом для подключения к микроконтроллеру, или классические модели с циферблатом и стрелкой. разное сопротивление элементов проводки, давление в цепи непостоянно в разных точках.Важно знать значения:

   1. До и после котла.
   2. На входе и выходе циркуляционного насоса (на каждом, если их несколько).
   3. Аналогично с обеих сторон фильтра грубой очистки.
   4. В расширительный бачок.

   Учитывая последовательное соединение всех этих элементов, для получения полной картины состояния системы требуется всего два-три манометра.

   1 – котел; 2 – группа безопасности с расширительным бачком; 3 – радиаторы отопления; 4 – фильтр грубой очистки; 5 – циркуляционный насос; 6 – манометры

   Диапазон измерения и шкала манометра должны соответствовать возможным изменениям давления в системе, но без избыточного запаса, чтобы не потерять точность. Видя, например, падение давления после фильтра грубой очистки всего на 0,2-0,3 бар, можно судить о том, что его пора чистить.

   Изменения давления в контуре в целом или на отдельном участке дают четкий однозначный сигнал о поломке или иной проблеме, требующей немедленного решения. Точный диагноз может провести специалист, однако, основываясь на информации, указанной в инструкции к котлу или циркуляционному насосу, и показаниях манометров, можно самостоятельно выяснить причину, по которой система отопления теряет свою КПД и батареи стали хуже обогревать помещение.

   Каким должно быть давление в системе отопления частного дома

   Начинающие специалисты по проектированию и монтажу гидравлических систем отопления задаются вопросом: почему так важно поддерживать избыточное давление в контуре, и какими способами это можно быть достигнуто. Предлагаем вам узнать ответы на популярные вопросы по этой теме в нашем обзоре о закрытых системах отопления.

   Для чего нужно избыточное давление?

   Представьте себе систему отопления с открытым расширительным баком. В его верхней части теплоноситель находится под давлением около 100 кПа или 10,2 м водяного столба. В отличие от верхнего предела наполнения, который находится при нормальном атмосферном давлении, в нижней части теплоноситель сжимается еще больше, разница как раз равна перепаду высот и выражается в метрах водяного столба. Изменения атмосферного давления и высоты, а также плотности теплоносителя могут вносить свои коррективы. Однако на практике такими небольшими погрешностями пренебрегают.

   При нормальной работе такой системы внутри теплообменника котла нагревается значительное количество воды.Нагрев сопровождается расширением, за счет чего порция воды с более высокой температурой оказывает дополнительное давление на соседний объем теплоносителя. В этом случае жидкость с меньшей плотностью устремляется вверх: сила давления нагретого теплоносителя суммируется с давлением атмосферы и внутренним давлением системы, что позволяет проталкивать теплоноситель по замкнутому контуру. Чем выше скорость движения теплоносителя, тем сильнее выражен эффект конвекции и наоборот..

   Что происходит в так называемых закрытых системах отопления? В них теплоноситель изолирован от атмосферы, в результате чего на верхнем пределе наполнения давление практически равно нулю, а на низшем равно фактической высоте столба жидкости. Увеличение давления за счет расширения воды не всегда позволяет преодолеть гидродинамическое сопротивление системы, так как при расширении вода выталкивается в обоих направлениях, ее расширение вниз не компенсируется дополнительным давлением.

   Увеличение объема при нагреве свойственно любому теплоносителю. В закрытой системе отопления это однозначно приводит к повышению давления.

   Запуск такой системы возможен только при быстром нагреве большого количества теплоносителя, что невозможно в современных системах отопления, характеризующихся малым водоизмещением и номинальным проходом трубы. Таким образом, избыточное давление в системе служит своеобразной заменой атмосферному давлению, значительно облегчая естественную конвекцию и работу устройств принудительной циркуляции. .

   Разумеется, давление в системе отопления не обязательно должно быть одинаковым в разных точках. Самые высокие показатели фиксируются в теплообменнике и на обратке котла, несколько меньшее давление может быть зафиксировано на входе в циркуляционный насос и наименьшее – на самом удаленном и самом высоком участке подающей магистрали. Одна из основных задач теплотехника – обеспечить избыточное давление внутри системы отопления и следить за тем, чтобы в различных ее узлах наблюдалась разница, укладывающаяся в установленные нормы.

   Правила черчения замкнутых контуров

   Для гидросистем открытого типа вопрос регулирования давления неактуален: адекватных способов сделать это просто нет. В свою очередь, закрытые системы отопления можно более гибко регулировать, в том числе и по напору теплоносителя. Однако предварительно необходимо снабдить систему измерительными приборами – манометрами, которые устанавливаются через трехходовые краны в следующих точках:

   • в коллекторе группы безопасности;
   • на коллекторы разветвляющие и собирающие;
   • непосредственно рядом с расширительным бачком;
   • на смесительные и расходные устройства;
   • на выходе циркуляционных насосов;
   • на грязевом фильтре (для предотвращения засорения).

   Не каждая позиция абсолютно обязательна, многое зависит от мощности, сложности и степени автоматизации системы. Довольно часто обвязка котельной устроена таким образом, что важные с точки зрения управления части сходятся в одном узле, где и устанавливается измерительный прибор. Так что один манометр на входе в насос может служить еще и для контроля состояния фильтра..

   Зачем нужно отслеживать давление в разных точках? Причина проста: давление в системе отопления — это собирательный термин, который сам по себе может свидетельствовать лишь о герметичности системы.Понятие рабочего включает в себя статическое давление, образующееся при действии силы тяжести на теплоноситель, и динамическое – колебания, сопровождающие изменение режимов работы системы и возникающие на участках с различным гидравлическим сопротивлением. Так, давление может существенно меняться при:

   • нагреве теплоносителя;
   • нарушение обращения;
   • включение макияжа;
   • засорение трубопроводов;
   • появление воздушных пробок.

   Именно установка контрольных манометров в разных точках контура позволяет быстро и точно определить причину отказов и приступить к их устранению.Однако перед рассмотрением этого вопроса следует изучить: какие существуют устройства для поддержания рабочего давления на нужном уровне.

   Подбор и установка расширительного бака

   Основным способом поддержания стабильного давления в системе отопления является установка расширительного бака. Это герметичный непроточный сосуд, внутри которого установлена ​​груша, наполненная воздухом под определенным давлением. Поскольку воздух может быть сжат, этот демпфер помогает сгладить колебания динамического давления..

   1 – состояние системы отопления до заполнения теплоносителем; 2 – нормальный режим работы системы отопления; 3 – избыточное давление в результате перегрева охлаждающей жидкости

   Для правильной работы расширительного бачка его объем должен быть достаточно большим. Также следует учитывать рабочую конструкцию и максимальное давление в системе, которое определяется паспортными данными котла. Таким образом, для стабильной работы отопительного агрегата требуется заданный минимум 0,3–0,5 бар, а предел порядка 1.2–1,5 бар ограничивает разрушительное воздействие давления на теплообменник. Указанные значения взяты на примере большинства бытовых котлов мощностью до 15 кВт, для более эффективных котлов применяются более высокие значения. Определить рабочее давление системы можно при гидравлическом расчете, искомое значение зависит от гидродинамического сопротивления труб, отопительных приборов и арматуры.

   Объем бака определяется рабочим объемом системы, тепловым расширением теплоносителя и предельным давлением.В первом приближении емкость бака должна быть примерно в 0,07–0,1 раза больше объема теплоносителя. Более точное значение находится по формуле (Вт*?)/К, то есть произведение общего объема теплоносителя на коэффициент его расширения, деленное на коэффициент эксплуатации бака. Последнее определяется разностью предельного и рабочего давления, деленной на предельное давление, к которому прибавляется единица: (Р макс – Р раб) / (Р макс + 1). При этом рабочее давление измеряется в верхней точке системы (по группе безопасности) и должно быть близким к атмосферному при высоте водяного столба до 4-5 м.

   Практической разницы в месте установки закрытого расширительного бачка нет. Для обеспечения эффективной работы устройства при различных режимах использования тепловой сети бак устанавливают в зоне наибольшего статического давления, то есть в самой низкой точке системы, в удобном для обслуживания месте. Бак через тройник врезается в магистральный обратный трубопровод, подключение осуществляется через запорный шаровой кран.

   Автоматическая подпитка системы

   Вторым узлом, обеспечивающим поддержание избыточного давления в системе, является устройство автоматической подпитки.Конечно, можно закачивать воду в систему вручную, но это неудобно при больших объемах протечки. Например, если в системе много штуцеров или есть щели, через которые регулярно просачиваются микроскопические дозы теплоносителя. Также автоматическая подпитка практически незаменима для закрытых систем со специальным теплоносителем – без нагнетательного насоса обеспечить достаточно высокое давление просто невозможно.

   Автоматы подпитки первого типа работают по принципу группы автоматики компрессора.Реле высокого и низкого давления включают и выключают подпитку, если давление в системе ниже или, соответственно, выше установленного порога. Такие устройства самые простые и дешевые, но у них есть главный недостаток – они не учитывают температуру жидкости и степень ее расширения. на 30% ниже рабочего давления, но при этом не достигает минимального порога, на который настроено реле.Это неудивительно, ведь реле калибруется в холодном состоянии системы. Еще один частный случай: при срабатывании реле включается подпитка, добавляя в систему порцию холодной, то есть еще не расширившейся жидкости. Если расширительный бачок имеет недостаточную емкость, в результате расширения ОЖ сработает предохранительный клапан, часть ОЖ выйдет, давление снова упадет, снова включится подпитка и далее по кругу .

   Описанный нюанс важен для систем отопления, вмещающих более 300 литров воды.Оптимально в таких случаях использовать цифровые дозаторы косметики, которые поставляются с самой передовой котельной техникой. Контроллер внесет необходимые коррективы и добавит в систему строго определенное количество теплоносителя с учетом его температуры и способности к расширению. Как и обычные механические подпиточные клапаны, электронный дозатор лучше подключать к подающей магистрали сразу после вставки в нее байпасной трубки во избежание температурного удара теплообменника.На патрубок подвода охлаждающей жидкости рекомендуется установить грязевой или картриджный фильтр, узел впрыска подключается через шаровой кран.

   Наладка и устранение неисправностей

   Поддержание давления в системе отопления невозможно без соблюдения правил ее заполнения. Делать это нужно при минимальном давлении и при открытых вентилях для выпуска воздуха в радиаторную сеть. Петли теплого пола заполняются поочередно, иначе из-за разницы в длине воздух непременно будет вытесняться в более длинные змеевики.После того, как система заполнена, ее опрессовывают удвоенным рабочим давлением и контролируют показания манометров в течение определенного времени. Обычно давления водопровода достаточно для опрессовки; в противном случае вам придется использовать ручной плунжерный гидравлический насос. После проверки давление снижают до минимума, система прогревается до максимальной рабочей температуры, по завершении прогрева всего объема теплоносителя замеряют давление: оно должно быть меньше предельного на 20-30 %.

   Падение давления со временем является обычным явлением в системах пресной воды. Из него выделяется растворенный кислород, соответственно, со временем общий объем теплоносителя уменьшается. Нужно просто периодически подзаряжать систему, пока эффект не исчезнет сам собой. Повышение давления – явный признак неправильного расчета расширительного бачка, его объем нужно увеличить. Небольшие перепады в пределах 10-15% от рабочего давления считаются вполне нормальными, это связано с линейным расширением труб.Если скачки давления при нагреве и охлаждении системы выходят за пределы 30% от номинального, это свидетельствует либо о повреждении мембраны в баке, либо о наличии воздушных пробок в системе.

   Давление в системе отопления в частном доме

   Системы отопления должны соответствовать определенным техническим требованиям, позволяющим соответствующему оборудованию не выходить из строя преждевременно, не отбыв положенного срока эксплуатации.

   Содержание:

   • Просмотров ↓
   • Какое нормальное давление в системе? ↓
   • Зависимость давления от температуры теплоносителя ↓
   • Взлет и падение ↓
   • Методы контроля и стабилизации ↓

   Именно для этого с помощью специальных приборов контролируют давление в этой системе, и уже исходя из полученных данных выполняют ряд конкретных мероприятий по устранению имеющихся неполадок, при обнаружении каких-либо сбоев в работе.

   Одной из возможных технических неисправностей является проблема перепада давления, что может негативно сказаться на качестве работы всей системы отопления в целом. Поэтому проведение заблаговременных опрессовок, позволяющих определить все слабые места, является основной профилактической мерой, способной подготовить всю номенклатуру используемого оборудования к новому отопительному сезону.

   просмотров

   Разобрав более подробно всю подноготную системы отопления, можно понять, что полученные показатели играют основную роль во всей отлаженной работе используемого оборудования.

   Обращая внимание непосредственно на само давление, существует три основных типа:

   1. Статический. Принцип его действия заключается в создаваемой силе притяжения. Другими словами, вес воды, создаваемый давлением на стенки трубы, прямо пропорционален заданной высоте, на которую поднимается циркулирующий поток. Статистические системы отличаются тем, что проточные нагнетатели вообще не используются, а сам теплоноситель функционирует самотеком, циркулируя в трубах и используемых радиаторах.Этот способ открытой системы отопления не очень экономичен, из-за необходимости использования труб слишком большого диаметра, поэтому применяется крайне редко, тем самым уступает другим, более практичным способам отопления.
   2. Динамический. Этот метод чаще всего используется в многоэтажных домах, хотя в последнее время эта система применяется и в частных домах. Принцип работы заключается в увеличении скорости потока с помощью специальных электронасосов. Благодаря такому искусственному повышению давления горячая вода поднимается на определенную высоту, тем самым обеспечивая необходимый прогрев труб в холодный период.
   3. Рабочий. Характеризуется показателем, определяющим максимально допустимое давление конкретно для данного типа отопительной системы.

   Какое нормальное давление в системе?

   Таблица предельных давлений

   Как такового показателя, определяющего норму, нет, однако, исходя из всех технических характеристик используемого оборудования, а также исходя из этажности здания, можно выбрать определенное числовое значение что соответствовало бы нормальной работе всей системы отопления.

   В частном доме нормой считается показатель, равный 1,5-2 атмосферам. Если учитывать сеть централизованного теплоснабжения, то в этом случае тарифные показатели будут напрямую зависеть от этажности здания.

   В типовых девятиэтажках показатель находится в пределах 5-7 атмосфер, а норма в малоэтажных домах 2-4 атмосферы. Для объектов, характеризующихся большой высотой, более 9 этажей, показатель будет варьироваться в пределах 7-10 атмосфер.

   Зависимость давления от температуры теплоносителя

   Расширительный бак напор

   Завершающим этапом монтажа отопительного оборудования в частном доме является закачка соответствующего теплоносителя. При этом важно создать отметку минимального значения давления, равную 1,5 атм.

   Этот показатель впоследствии будет увеличиваться исходя из последующего нагрева охлаждающей жидкости. Именно показатель температуры в дальнейшем будет влиять на значение отметки в этой системе отопления.

   Для доведения работы регулирования создаваемого давления до автоматического уровня следует использовать специальные расширительные баки , которые:

   1. Предотвращают повышение давления в трубах.
   2. Они автоматически включаются в работу, если показатель достигает 2 атм.
   3. Устранить все излишки, создаваемые охлаждающей жидкостью, сохраняя значения показателей в пределах допустимой нормы.
   4. Благодаря наличию специального предохранительного клапана предотвращают увеличение допустимой отметки в трубах, если имеющейся емкости бака не хватило для проведения отбора всех излишков воды.

   Определение максимального рабочего давления проводится с учетом всех технических особенностей устанавливаемого оборудования и исходя из всех существующих характеристик объекта, на котором осуществляется монтаж соответствующей тепловой сети.

   Взлет и падение

   Утечка охлаждающей жидкости может быть основной причиной, из-за которой происходит последующее падение всех показателей в сети. При этом особое внимание следует уделить местам, где осуществлялось соединение отдельных частей оборудования.

   Если трубы изношены или срок эксплуатации давно закончился, в этом случае возможна аварийная ситуация прорыва воды.

   К основным причинам, которые становятся виновниками падения оптимально допустимой отметки, относятся:

   1. Чрезмерное накопление отложений в теплообменнике и накипи (особенно если вода в помещении особенно жесткая).
   2. Любые повреждения или микротрещины в используемом оборудовании.
   3. Поломка битермического теплообменника.
   4. Нарушение целостности камеры , входящей в состав расширительного бачка.

   К основным причинам, влияющим на рост показателей, относятся:

   1. Прекращение контурного движения теплоносителя.
   2. Возникновение автоматического сбоя в системе отопления.
   3. Закрытие клапана охлаждающей жидкости.
   4. Пробка из-за избыточного скопления воздуха.
   5. Грязные фильтры.

   Если рассматривать каждую ситуацию отдельно, то меры по предотвращению поломок должны исходить отдельно от каждого конкретного случая:

   1. Слишком жесткая вода смягчается за счет использования специальных добавок.
   2. Все имеющиеся трещины и повреждения на теплообменнике устраняются пайкой или заменой вышедшего из строя оборудования.
   3. Последующая крышка бака выполняется с помощью специального приспособления, отвечающего всем необходимым параметрам.

   Все соответствующие ремонтные и монтажные работы должны выполняться инженером, компетентность которого определяется соответствующей квалификацией.

   Методы контроля и стабилизации

   Для создания визуального контроля за соблюдением нормальных показателей давления применяют специальные приборы — манометры.

   Современные системы отопления обычно сразу имеют в своей комплектации этот прибор, однако дополнительно обязательна установка необходимых точек замера, которые располагаются в следующих местах трубопровода:

   1. Входной патрубок оборудования, а также выходной патрубок данной тепловой сети.
   2. На верхнем и нижнем уровнях тепловой сети.
   3. На участках, характеризующихся разветвленностью используемого оборудования (коллекторы, тройники).

   Для последующей стабилизации требуется установка следующего оборудования:

   1. Манометр
   2. Предохранительный клапан
   3. Вентиляционное отверстие.

   Рекомендации:

   1. Если система отопления характеризуется наличием каких-либо проблемных мест , которые могут вызвать аварийную ситуацию, в этом случае лучше всего установить в этих местах предохранительный клапан.Перед этим нужно позаботиться об удалении всех излишков теплоносителя с помощью установок канализации или специальных накопительных емкостей.
   2. Выполнить все действия по замеру необходимо только предварительно опорожнить бак, то есть заранее отключить все оборудование от системы отопления. При покупке бойлера в инструкции будет указано оптимальное значение давления. Исходя из этого, вам нужно будет установить индикатор в баке в соответствии со всеми требованиями, предъявляемыми к устройству.

   Требования к давлению воды для частных домов | Руководства по дому

   Автор: Уолт Сэмпсон Обновлено 21 июля 2017 г.

   Давление воды, необходимое для частного дома, в соответствии с Международным кодексом сантехники, основано на давлении, требуемом сантехническим устройством с самым высоким давлением, необходимым для правильной работы. Две другие вещи, которые влияют на требуемое давление, — это перепад давления от запорного клапана главного дома до сантехнического прибора и перепад давления от водопровода до запорного клапана главного дома.Минимальное давление, подаваемое в водопроводный кран, должно быть выше суммы этих трех давлений, чтобы дом соответствовал сантехническим нормам.

   Давление в арматуре

   Наибольшее требуемое давление в сантехнической арматуре обычно составляет 20 фунтов на квадратный дюйм (psi) для душа с регулируемой температурой. Большинству других сантехнических приборов, таких как ванны, однорычажные смесители, посудомоечные машины, раковины и отводы для шлангов, требуется давление 8 фунтов на квадратный дюйм. Для некоторых специальных типов туалетов может потребоваться от 15 до 25 фунтов на квадратный дюйм.

   Внутренний трубопровод

   Падение давления происходит во внутреннем трубопроводе через каждый клапан, фитинг и секцию трубы из-за трения и турбулентности. Потери происходят между главным запорным краном дома и сантехническим устройством с наибольшим требованием к давлению. Для душевой арматуры с регулируемой температурой необходимо учитывать трубопроводы как для холодной, так и для горячей воды. Существует также потеря давления в размере 0,43 фунта на квадратный дюйм на фут подъема высоты, которую необходимо добавить к общей внутренней потере.Таблицы и графики в Международном сантехническом кодексе позволяют выбрать правильные размеры труб и рассчитать падение давления.

   Внешние трубопроводы

   Потери давления возникают в местах подключения водопроводной магистрали для подачи воды в дом через «бордюрный» запорный клапан, счетчик воды и наружный трубопровод. Перепад высот между водопроводом и главным запорным краном дома создаст дополнительный перепад давления. Информация для расчета этих перепадов давления также содержится в Международном водопроводно-канализационном кодексе.

   Минимальное давление

   Минимальное давление воды в любом месте крана можно узнать в водоканале или в самой системе водоснабжения. Водоснабжение обычно обеспечивает минимальное давление около 55 фунтов на квадратный дюйм. Этого достаточно для типового жилья.

   Каким должно быть давление в вашем котле, когда он нагревается

   Слишком высокое давление в вашем котле может привести к дорогостоящему ремонту. Вот что вам нужно знать об управлении давлением в котле.

   Манометр в котельной

   Котлы могут сбить с толку тех, кто к ним не привык.

   У них часто есть более неудобные детали, чем у нагревателя другого типа. Там даже манометр есть, а убегающие котлы чуть ли не пленочная арматура.

   Если вы знаете, какое давление необходимо для работы вашего котла, вы лучше поймете, если у вас возникнут проблемы. Итак, вот краткое руководство по давлению в котле.

   Идеальные значения давления в котле

   Давление в вашем котле может быть либо слишком низким, либо слишком высоким по шкале давления. И то, и другое может привести к тому, что ваш котел не будет работать должным образом и выключится.

   Чтобы найти оптимальное давление, обратитесь к руководству, прилагаемому к вашему котлу.

   Но если это упущено, большинство котлов настолько похожи, что разница давлений между ними относительно незначительна. В любом случае обычное холодное давление котла должно составлять около 12 фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм).

   Большинство манометров имеют зоны разного цвета. Если стрелка находится далеко за пределами зеленой зоны, особенно на верхней стороне, у вас проблема.

   Диапазон изменения давления

   Давление будет изменяться, когда установка нагревается.В большинстве случаев оно должно подняться примерно до 20 фунтов на квадратный дюйм, пока работает нагревательный элемент.

   Это оптимально при нормальной температуре. Изменения давления на несколько фунтов на квадратный дюйм в ту или иную сторону могут быть вызваны атмосферными условиями.

   Большинство котлов безопасны при давлении до 30 фунтов на квадратный дюйм, при котором уплотнения могут начать выходить из строя. Современные котлы не так опасны, как ранние паровые двигатели, но вы все равно можете повредить их и потребовать дорогостоящего ремонта.

   Если ваш котел работает в диапазоне 12-30 фунтов на квадратный дюйм, вам ничего не угрожает.Но присмотритесь, если вы наткнетесь на верхнюю часть этого диапазона.

   Исключения из диапазона PSI

   Существуют исключения из общепринятых диапазонов давления, если вы живете в многоэтажном доме. Двух- или трехэтажный дом должен работать немного выше при 15 фунтов на квадратный дюйм или около того для двух этажей, а для трех требуется 18 фунтов на квадратный дюйм.

   Вот почему так важно хранить руководства по эксплуатации оборудования. В противном случае профессионал может определить оптимальный диапазон вашего котла по номеру модели.

   Для многоквартирных домов и других вертикальных применений требуется более высокое начальное давление котла. Но так как обычный человек вряд ли столкнется с коммерческим котлом, то вопросами его давления всегда занимаются профессионалы.

   Немедленное действие

   Несмотря на то, что случайные взрывы котлов все еще происходят, современные котлы удивительно хорошо не выпускают пар и осколки, потому что давление стало немного выше.

   По большей части действуйте быстро. Скорее всего, вы не в непосредственной опасности.Но нет ничего плохого в том, чтобы выключить систему, пока не будет произведен ремонт. Это меньше, чтобы избежать взрыва, и больше, чтобы ограничить дальнейший ущерб.

   Отключения по высокому давлению

   Высокое давление может быть результатом установки слишком высокой температуры котла. Более высокое давление обычно вызывает автоматическое отключение.

   Современные котлы имеют встроенные клапаны сброса давления. Обычно они срабатывают при давлении 30 фунтов на квадратный дюйм и выпускают избыточный пар, чтобы привести давление в норму.

   Это также отключит питание вашего котла.

   Это может варьироваться от «неудобного» до «усугубляющего» в зависимости от времени года и вашего местного климата. Если ваш срабатывает из-за высокого давления, выключите его, пока это не увидит профессионал.

   С другой стороны, если вы находитесь в нормальном температурном диапазоне, но по-прежнему испытываете проблемы с исключительно высоким давлением, вам необходимо снять трубку.

   Проблемы с низким давлением

   Низкое давление приведет к тому, что котел не сможет достичь нужной температуры. В идеале система будет наполняться до 12 фунтов на квадратный дюйм, но вы можете сделать это вручную, если насос не работает.Таким образом, котел будет работать до тех пор, пока не приедет специалист.

   Низкое давление обычно устраняется повторным повышением давления в котле. Возможно, вам все еще понадобится окончательное исправление, но насос, скорее всего, не работает, и вы можете выиграть время с помощью простой процедуры.

   Профессиональная помощь

   Важно знать, как давление вашего бойлера влияет на вашу систему. Все это может показаться сложным, но важно убедиться, что стрелка манометра остается на зеленом уровне.

   Как и все оборудование, бойлеры рано или поздно выходят из строя, которые невозможно устранить в домашних условиях.Если у вас возникли проблемы с какой-либо частью вашей котельной системы, лучше всего вызвать профессионала.

   Позвоните по телефону (402) 731-2727, чтобы договориться о проверке сегодня.

   Отопление домов в Колорадо — 10.636

   Распечатать информационный бюллетень

   К. Вайнер ^* (7/19)

   Краткие факты…

   • 54% всех расходов на электроэнергию в среднем доме в Колорадо идут на отопление помещений. Плотно закрытые дома с хорошей изоляцией могут обходиться гораздо дешевле в обогреве, чем негерметичные дома с плохой изоляцией.Старые печи и котлы могут иметь КПД всего 56%, в то время как новые устройства могут достигать КПД почти 99%.
   • Все здания потребляют меньше тепловой энергии, когда термостаты настроены на более низкую температуру, но некоторые системы центрального отопления работают лучше при регулировке термостата, чем другие.

   Отопление является самой крупной статьей расходов на энергию для большинства домохозяйств в Колорадо. Разнообразие источников топлива, включая природный газ, пропан, электричество и древесину, делает варианты отопления домов многочисленными, но потенциально подавляющими.В одинаковых типах отопительного оборудования может существовать большое разнообразие производительности и эффективности, и часто не рассматривается целостный подход к снижению затрат на тепловую энергию. Этот информационный бюллетень предназначен для ознакомления с широким спектром вариантов отопления домов в Колорадо и предоставления рекомендаций по эффективному отоплению как за счет снижения энергопотребления, так и за счет использования эффективного оборудования. Рассматриваемые темы включают в себя определение ваших затрат на отопление, подход к эффективности отопления всего дома, различные типы отопительного оборудования, управление вашей системой отопления и другие соображения.

   Сколько вы платите за отопление

   Месяц	Термы
   Дж	140
   Ф	151
   М	110
   А	72
   М	55
   Дж	23
   Дж	15
   А	16
   С	39
   О	80
   Н	91
   Д	129
   Итого	921

   В среднем 54 % всех расходов на электроэнергию в среднем доме в Колорадо приходится на обогрев помещений.Расходы на отопление для плотно закрытых, хорошо изолированных домов могут сильно различаться по сравнению с негерметичными, плохо изолированными домами. Чтобы выяснить, сколько тратится на отопление вашего дома в год, все, что вам нужно, — это годовой счет за электроэнергию от вашей местной коммунальной службы. Поскольку примерно 75% всех домов в штате используют природный газ в качестве основного топлива для отопления, мы рассмотрим пример, используя общепринятую единицу терм (см. таблицу).

   Во-первых, определите три месяца с наименьшим потреблением природного газа – обычно июнь, июль и август.Затем вычислите среднее значение этих месяцев: 23 + 15 + 16 = 54 и 54/3 = 18 терм. Это называется «базовой нагрузкой» и представляет собой количество природного газа, используемого в месяц для других функций, кроме отопления (а именно, горячее водоснабжение и, возможно, приготовление пищи). Затем вычтите базовую нагрузку из годовой суммы, чтобы рассчитать потребление тепловой энергии. Для этого сначала умножьте базовую нагрузку 18 терм/месяц на 12 месяцев = 216 терм/год. Вычитая эту годовую базовую нагрузку из общего годового количества терм, равного 921, можно увидеть, что в этом примере для обогрева дома используется 705 терм в год.Чтобы определить стоимость этих 705 терм, просто умножьте на 705 стоимость одного терма (как указано в ваших счетах), например, 0,70 доллара США:

   .

   705 * 0,70 долл. США =
   493,50 долл. США в год на отопление

   Этот расчет полезен по ряду причин. Во-первых, если вы не знаете, сколько вы в настоящее время платите за отопление, вы можете не понять, какую экономию можно ожидать от энергосбережения. Во-вторых, зная свои годовые расходы на отопление и эффективность вашего отопительного оборудования, вы можете рассчитать ожидаемую экономию от установки высокоэффективного оборудования (подробнее об этом позже).В-третьих, рассчитывая расходы на охлаждение и базовую нагрузку, вы должны лучше понимать, где расставить приоритеты для любых инвестиций, которые вы готовы сделать в энергоэффективность.

   Подход ко всему дому

   Адаптировано из Residential Energy, 5-е издание

   Вместо того, чтобы покупать большое отопительное оборудование для обеспечения комфорта в самые холодные зимние дни, инвестиции в каркас здания позволят использовать меньшее и менее дорогое отопительное оборудование.Краткий обзор различных путей, по которым зимой тепло покидает дома на холод снаружи, поможет показать, насколько это верно (см. рисунок выше).

   Стрелки выше указывают на различные способы выхода тепла из дома — в основном через потолок, стены и оконные проемы (также известные как окна), а также через различные щели и щели (утечки воздуха) по всему дому. Стрелки, указывающие влево, указывают на источники тепла, необходимые для восполнения этой потери тепла — отопительное оборудование, внутреннее тепло (т.е. от пассажиров или приборов) и солнечной радиации. Цель общедомового подхода к отоплению состоит в том, чтобы свести к минимуму потери тепла (стрелки, указывающие вправо) и максимизировать приток солнечного тепла, тем самым максимально сокращая количество тепла, необходимого от активного отопительного оборудования.

   Для этого необходимо заделать трещины и зазоры во избежание утечек, а изоляция должна быть установлена ​​на рекомендуемых уровнях вокруг границ кондиционируемых помещений, а также вокруг воздуховодов и труб горячего водоснабжения (если применимо).Дополнительную информацию по этим двум темам см. в дополнительных информационных бюллетенях по воздушной герметизации и изоляции. Вы также можете позволить прямому зимнему солнцу проникнуть как можно больше через южную ориентацию и другие пассивные солнечные приложения для новых домов, а также правильно управляя обработкой окон, такими как жалюзи и шторы, в существующих домах.

   Источник: Residential Energy, 5-е издание

   Приведенное выше сравнение показывает, насколько эффективен подход к отоплению всего дома.Как видите, даже в обычных домах с холодным климатом требуется в три раза больше тепловой энергии, чем в хорошо изолированных домах с низким уровнем утечки воздуха. Из-за этого подрядчики всегда должны выполнять «ручной расчет J», который учитывает «герметичность» и значение изоляции дома — среди других факторов — для определения надлежащего размера нового или сменного отопительного оборудования
   .

   Оборудование для центрального отопления: печи и котлы

   В Колорадо печи и котлы являются наиболее распространенными типами домашнего отопительного оборудования.Печи работают, сжигая источник топлива внутри теплообменника и нагнетая нагретый воздух в сеть воздуховодов дома с помощью воздуходувки. Далее теплый воздух поступает в помещения дома через индивидуальные отопительные регистры, а через решетки и обратные каналы воздух возвращается в топку. Бойлеры работают аналогично, за исключением того, что тепло передается воде, а не воздуху, а затем горячая вода или пар распределяются по всему дому, прежде чем возвращаться в центральный блок.

   Наиболее распространенным показателем эффективности печей и котлов является годовая эффективность использования топлива (AFUE).AFUE учитывает все потери тепла от точки сгорания до дымохода или вентиляционного отверстия, но не учитывает потери тепла в воздуховодах или трубопроводах. Он часто указывается на желтой этикетке Energy Guide, как показано на рисунке, но также может быть рассчитан путем деления выходной мощности устройства (в БТЕ) на потребление устройства (в БТЕ), как указано на паспортной табличке. Старые блоки могут иметь AFUE всего 56%, в то время как новые высокоэффективные блоки могут достигать AFUE почти 99%.

   AFUE печи или котла зависит от ряда факторов, в том числе от того, как она всасывает и отводит воздух для горения, а также от того, насколько размер печи соответствует потребностям дома.

   Характеристики, которые следует искать в эффективных печах или котлах, включают:

   • Конденсационные агрегаты для повторного нагрева сконденсированных дымовых газов;
   • Закрытое сжигание, при котором воздух поступает непосредственно снаружи через специальную трубу;
   • Вентиляторная вентиляция и подача воздуха для горения
     .

   Разница в расходах на отопление между агрегатами с низким и высоким КПД может быть значительной. При рассмотрении вопроса о покупке новой печи или котла используйте Таблицу 1 (предоставлена ​​У.S. Министерство энергетики) для расчета ожидаемой экономии на основе AFUE и текущих затрат на отопление. (Прежде чем использовать эту таблицу, подсчитайте, сколько вы в настоящее время платите за отопление, используя метод, описанный ранее в этом информационном бюллетене.)

   Например, предположим, что в настоящее время вы платите 493,50 доллара за отопление своего дома
   в течение года (из примера, который мы использовали ранее в информационном бюллетене) с помощью печи с КПД 70%. При переходе на печь с КПД 90% вы сэкономите 22,22 доллара на каждые сто долларов, потраченных на отопление:

   493 доллара.50/100 = 4,94 и 4,94 * 22,22 =
   Сэкономлено 109,77 долл. США в год

   Как только вы узнаете, сколько вы будете экономить в год, вы сможете легко вычислить, как быстро вы вернете свои деньги от новых инвестиций.

   Обратите внимание, что для модернизации до высокоэффективных герметичных блоков сгорания может потребоваться новая облицовка дымохода меньшего размера, если существующий дымоход будет обслуживать только нагреватель горячей воды для бытовых нужд. Также обратите внимание, что печи и котлы могут работать на электричестве, хотя это встречается гораздо реже.Несмотря на то, что AFUE превышает 95% для блоков, работающих на электричестве, расходы, связанные с электрическими печами и котлами, могут быть намного выше, чем для блоков, работающих на природном газе, с более низкими AFUE. Техническое обслуживание печей и котлов должно включать в себя регулярную настройку квалифицированными специалистами, а для печей также следует очищать или заменять фильтры каждые один-три месяца в течение отопительного сезона.

   Оборудование для центрального отопления: тепловые насосы

   Тепловой насос заслуживает внимания для домохозяйств, которые уже полностью электрифицированы, хотят избежать использования дымового газа внутри, заинтересованы в переходе на нулевой чистый расход энергии и/или хотят обеспечить отопление и охлаждение с помощью одного блока.Можно выбрать два основных типа центральных тепловых насосов: воздушные тепловые насосы (ASHP) и геотермальные тепловые насосы (GSHP). ASHP работают аналогично кондиционерам, но могут нагревать при обратном потоке: тепло отводится от наружного воздуха и передается хладагенту, проходящему через конденсатор, прежде чем выбрасываться в дом через внутренний блок обработки воздуха и воздуховоды. В то время как старые ASHP стали неэффективными при попытке отвести тепло из воздуха ниже 40 градусов по Фаренгейту, новые тепловые насосы для «холодного климата» могут отводить тепло из воздуха до 5 градусов по Фаренгейту или меньше.(Затем ASHP полагаются на катушки электрического сопротивления или резервные печи для обеспечения резервного тепла.) Если вы рассматриваете ASHP, вы должны посмотреть на коэффициент эффективности отопительного сезона (HSPF) и сезонный коэффициент энергоэффективности (SEER), чтобы определить его эффективность. . Наиболее эффективные агрегаты имеют HSPF от 8 до 10 и рейтинг SEER от 15 до 18 и могут вырабатывать в 1,5–3 раза больше тепловой энергии, чем потребляют электроэнергии, при правильной установке с правильным количеством заправки хладагентом.Бесканальные «мини-сплит» ASHP также доступны для обогрева или охлаждения отдельных комнат или пространств в доме.

   Поле с горизонтальной петлей Фотография предоставлена ​​Air Solutions

   ГШТ переносят тепло с землей, а не с наружным воздухом. Витки трубы проходят от внутреннего насоса агрегата под землей — либо по горизонтали на глубине не менее 6 футов под землей, либо по вертикали на глубине 250 футов или более под землей — в «петлевом поле».Поля с горизонтальной петлей требуют больше места, но их установка может быть дешевле, чем поля с вертикальными петлями. GSHP могут быть более эффективными, чем ASHP, но они также значительно дороже и требуют больше земли для установки. Как и в случае с ASHP, успех системы во многом зависит от качества установки. При использовании электроэнергии из сети Колорадо для питания тепловых насосов их выбросы парниковых газов в настоящее время сопоставимы с выбросами высокоэффективных печей, работающих на природном газе. Однако ожидается, что со временем экологические выгоды от использования тепловых насосов будут расти, поскольку сеть использует больше чистой энергии.

   Оборудование для центрального отопления: электрический плинтус

   Электрический плинтусный обогрев — один из самых дорогих вариантов для домов в Колорадо. Разделение тепла на зоны и правильное управление каждой зоной с помощью термостата имеет важное значение для снижения затрат на электрическое отопление плинтуса. Качество плинтусных обогревателей значительно различается. Более дешевые модели могут быть шумными и часто плохо контролируют температуру. Ищите этикетки от Underwriter’s Laboratories (UL) и Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA), чтобы убедиться, что продукт соответствует этим стандартам безопасности.Сравните гарантии различных моделей, которые вы рассматриваете.

   Гидравлические распределительные системы

   В то время как системы отопления, такие как печи, распределяют тепло по воздуху, другое оборудование, такое как бойлеры, может нагревать воду для распределения по всему дому. Нагрев плинтуса с горячей водой может обеспечивать различные уровни тепла в разных зонах в зависимости от потребности. Системы водяных лучистых полов также можно зонировать, и их проще всего устанавливать во время нового строительства. Хотя эти излучающие системы, как правило, дороже в установке, чем плинтусные системы горячего водоснабжения, они могут отдавать тепло более эффективно и предлагать уникальный тип тепла, которым многие наслаждаются.Излучающие трубы могут быть установлены либо в бетонной плите дома, реже в тонком слое бетона или гипса под полами, либо в воздушном пространстве под полами. При установке в плитном фундаменте дома время отклика при запросе изменения температуры в помещении чрезвычайно медленное, что делает неудачи нецелесообразными. Для укладки тонкого слоя бетона на черный пол, не связанный с землей, может потребоваться дополнительная поддержка пола. Установка излучающих труб в воздушном пространстве под полами требует нагрева воды до более высоких температур, чем это требуется для других конструкций излучающих полов.Эти более требовательные системы работают лучше всего, когда пол покрыт керамической плиткой или другим материалом с высокой проводимостью и, как правило, не может использовать низкотемпературное тепло от солнечных систем горячего водоснабжения
   .

   Комнатные обогреватели

   Некоторым домохозяйствам необходимо отапливать пристройку или ранее не кондиционируемое помещение или, возможно, не иметь системы центрального отопления. В этих случаях варианты включают расширение существующих отопительных воздуховодов/трубопроводов или использование бесканальных мини-сплит-тепловых насосов, дровяного отопления, солнечных систем горячего воздуха или электрических обогревателей.

   Вентилятор бесканальной мини-сплит. Источник: Hobaica Services

   Как и обычные тепловые насосы, мини-сплит-системы без воздуховодов имеют как наружный конденсатор, так и внутренний воздухораспределитель для обогрева и охлаждения. Отличие заключается в том, что кондиционер не подключен к сети воздуховодов, а распределяет кондиционированный воздух непосредственно в помещение. Обработчики воздуха могут быть установлены на потолке, внутри фальшпотолка или на стене.Несколько воздухообрабатывающих агрегатов могут распределять кондиционированный воздух от одного наружного конденсаторного блока в несколько помещений или зон, при этом воздухообрабатывающие агрегаты подключаются к наружному конденсатору через трубопроводы. Преимущество этих систем заключается в том, что энергия не будет теряться при транспортировке снаружи внутрь помещения, как это часто бывает при нагреве или охлаждении через воздуховоды. Недостатки этих систем включают их высокую начальную стоимость и ограниченный круг квалифицированных монтажников/сервисников в некоторых частях штата.

   Дровяные печи и печи на пеллетах подходят как для центрального отопления, так и для отопления помещений. Соображения для этих систем включают ограничения качества воздуха в зависимости от местоположения, эффективность, указанную EPA, правильный размер и привычки сжигания, а также безопасность горения. В некоторых местах в Колорадо могут быть ограничения на использование дровяных печей или печей на пеллетах как в качестве основного источника тепла, так и в качестве дополнительного источника тепла — для получения подробной информации обратитесь в местное правительство. Что касается эффективности, пеллетные печи могут сжигать топливо более эффективно (до 80% AFUE), чем дровяные печи (63-78% AFUE), но и печи, и топливо дороже.В пеллетных печах также используются электронные питатели и компоненты, которые сделают их бесполезными в случае отключения электроэнергии и могут добавить проблем с техническим обслуживанием. Важно не увеличивать размер дровяной или пеллетной печи, так как слишком большой размер может привести к тому, что жильцы позволят тлеть огню, что увеличивает выбросы. Во время установки необходимо соблюдать местные противопожарные/строительные нормы, чтобы избежать потенциальной опасности возгорания при использовании дровяных печей или печей на пеллетах.

   Солнечные системы горячего воздуха состоят из плотно закрытого и изолированного стеклянного коллектора с поглощающей пластиной из черного металла, которая обычно устанавливается на южной стороне дома, в окне или на крыше, выходящей на юг.Вентилятор регулирует поступление солнечного тепла в дом от настенных или потолочных блоков, а вентилятор или простая заслонка может контролировать поступление тепла от оконных блоков. Блоки на крыше можно даже подключить к воздуховоду, чтобы расширить распределение солнечного тепла за пределы одной комнаты. Важно отметить, что солнечные коллекторы горячего воздуха могут обогревать помещение только тогда, когда светит солнце.

   Электрические обогреватели, содержащие жидкость для теплопередачи, как правило, выделяют более комфортное тепло, чем ленточные или лучистые электрические обогреватели для помещений или дополнительное тепло. Безопасность является самой большой проблемой при использовании любых переносных электрических обогревателей: ищите опрокидывающиеся выключатели, которые автоматически отключают обогреватель в случае его падения, а также защитную решетку или уплотнение, закрывающее электрические нагревательные элементы. Если необходимо использовать удлинитель, используйте шнур калибра 14 или выше для тяжелых условий эксплуатации.

   Управление системой отопления

   Все здания потребляют меньше тепловой энергии, когда термостаты настроены на более низкую температуру, но некоторые системы центрального отопления работают лучше с регулировкой термостата, чем другие.Такие системы, как теплый пол в бетонных плитах, которые имеют медленное время отклика на изменения термостата, могут выиграть от небольших сбоев или даже без сбоев вообще. Точно так же как тепловые насосы, так и двухступенчатые или модулирующие высокоэффективные печи работают менее эффективно при больших перепадах температуры при нагреве, и включение резервной системы теплового насоса может быть особенно дорогостоящим. Электрические системы наиболее точно контролируются программируемыми термостатами «дистанционного сетевого напряжения» или «низковольтными».

   Как и многие другие технологии, эффективность термостатов зависит от привычек пользователей. В большом исследовании домов с программируемыми термостатами в Калифорнии только 47% этих домов действительно имели термостаты в «режиме программирования» (в то время как другие регулировали их вручную или не регулировали) (Лутц и др.). Программируемые термостаты в сочетании с безотказным отопительным оборудованием могут оказать значительное влияние на потребление энергии в доме и становятся все более простыми в использовании.

   Общие рекомендации по эффективной настройке термостата в домах с безотказным отопительным оборудованием:

   • Занят/бодрствует: 76-80 охлаждение/65-68 обогрев;
   • Незанятые: 80–83 охлаждение/60–63 отопление;
   • Спальный режим: охлаждение 76-80/обогрев 60-63.

   Очевидно, что точки понижения температуры, которые вы выбираете для своего термостата, должны отражать как ваш личный уровень комфорта, так и соображения экономии энергии. Жителям домов с различными зонами отопления следует регулировать температуру отдельно для занятых и незанятых частей дома. Обратите внимание, что незанятые участки дома все равно должны нагреваться до температуры значительно выше нуля, чтобы избежать замерзания труб.

   Для систем принудительной вентиляции с нагревательными регистрами существует распространенный миф о том, что закрытие одного или нескольких таких регистров в незанятых помещениях позволяет экономить энергию.Фактически, исследование, проведенное Национальной лабораторией Лоуренса Беркли (2003 г.), показало, что закрытие регистров фактически увеличивает потребление энергии в типичных домах в исследовании! Повышенное давление на воздуховод из-за закрытия регистра привело к потерям энергии в самом воздуховоде, и это перевесило любую экономию энергии из-за закрытия регистра (Калифорнийская энергетическая комиссия). Следует также отметить, что, хотя многие термостаты настроены на непрерывную работу вентилятора, автоматическая настройка вентилятора более эффективна и может сэкономить значительное количество электроэнергии.

   Другие соображения

   В этом информационном бюллетене описаны наиболее распространенные варианты отопления в Колорадо, но не все варианты отопления. Информацию об отоплении горячей водой из солнечной энергии см. в нашем дополнительном информационном бюллетене «Введение в бытовые солнечные системы горячего водоснабжения ». инвестиции.

   Финансовые стимулы, такие как скидки на коммунальные услуги и/или налоговые льготы, могут быть доступны для определенных технологий, но не для других, и стимулы, скорее всего, будут доступны только для высокоэффективного оборудования.Поскольку эти поощрения быстро меняются, посетите веб-сайт Energy Star и www.dsireusa.org, чтобы узнать о федеральных и государственных поощрениях, а также узнайте о местных поощрениях в местных органах власти и коммунальных службах.

   Также очень важно знать, что каждый раз, когда вы обслуживаете, модернизируете или заменяете газовую (или масляную) систему отопления, вам необходимо заботиться о качестве воздуха. Воздух для горения необходим всем системам отопления на жидком и газовом топливе для поддержки процесса горения. Этот воздух обеспечивается в некоторых домах непреднамеренными утечками воздуха или воздуховодами, которые выходят на улицу.В процессе горения образуется несколько побочных продуктов, потенциально чрезвычайно опасных для здоровья человека. Вы можете защитить себя от этой опасности, а также сохранить энергоэффективность, обеспечив правильное функционирование дымоходной системы и надлежащую вентиляцию вашей системы отопления. В некоторых случаях также может помочь установка закрытой топочной печи или котла, и всегда полезно проконсультироваться с местным строительным отделом, чтобы убедиться, что эти системы соответствуют нормам.

   Выводы

   Для домов в Колорадо существует множество вариантов отопления.Факторы, влияющие на выбор системы отопления, включают наличие источников топлива, первоначальные затраты, эксплуатационные расходы, комфорт, техническое обслуживание, безопасность, надежность и выбросы. Максимально возможное снижение потребности в тепле за счет герметизации и изоляции перед инвестированием в новую систему отопления дома может уменьшить размер и стоимость новой системы отопления и повысить комфорт. Подрядчики должны выполнить «Ручной J» расчет, чтобы определить надлежащий размер нового или сменного отопительного оборудования.Любой тип нагревательного оборудования должен использоваться с соответствующими термостатами или элементами управления, чтобы максимизировать эффективность и минимизировать затраты. При установке или замене отопительного оборудования необходимо учитывать вопросы безопасности горения и вентиляции.

   ^* C. Weiner, Университет штата Колорадо, специалист по распространению экологически чистой энергии. 9/13. Отредактировано 19 июля.

   Государственный университет Колорадо, Министерство сельского хозяйства США и сотрудничающие округа Колорадо. Программы расширения CSU доступны для всех без дискриминации.Не предполагается ни одобрения упомянутых продуктов, ни критики не упомянутых продуктов.

   Перейти к началу этой страницы.

   Теплообменники «воздух-воздух» для более здоровых энергоэффективных домов — Публикации

   Конденсация окон и другие проблемы с влажностью вероятны в обветренном доме без воздухообменников. Это проблема как для людей, так и для дома. Подача наружного воздуха и отвод воздуха из помещения (вентиляция) разбавляют или удаляют загрязняющие вещества и влагу из помещения.Вопрос в том, как вы удаляете влагу и загрязняющие вещества, сохраняя при этом нагретый или охлажденный воздух? Воздушный теплообменник решит эту проблему. Воздухообменники передают тепловую энергию воздуха в помещении поступающему свежему воздуху, удаляя влагу и загрязняющие вещества, но сохраняя тепло. В этой публикации описываются причины использования теплообменников типа «воздух-воздух», технология теплообменников, экономическая выгода от их установки и некоторые советы по выбору теплообменника, подходящего для вашего дома.

   Почему вентиляция вызывает беспокойство?

   Раньше энергия была дешевле, чем теплоизоляция, и строители уделяли меньше внимания теплоизоляции дома. С течением времени и повышением цен на энергоносители домовладельцы начали сокращать расходы, утепляя чердаки, стены и подвалы, что остановило крупномасштабную передачу тепла.

   В последнее время из-за высоких затрат на электроэнергию и лучших материалов домовладельцы и строители останавливают небольшие утечки воздуха вокруг дверей, окон, сантехники и даже пластин выключателей света.В некоторых домах эта естественная инфильтрация воздуха теперь заменяет воздух внутри каждые 4-10 часов, по сравнению с каждые 30 минут 40 лет назад. К сожалению, такое уменьшение поступления наружного воздуха в здание может привести к проблемам с качеством воздуха в помещении. Двумя наиболее распространенными проблемами качества являются избыточная влажность
   и загрязняющие вещества.

   Относительная влажность – это отношение количества водяного пара в воздухе к максимальному количеству водяного пара, которое воздух может содержать при определенной температуре.Точка росы – это температура, при которой относительная влажность составляет 100 процентов и образуется конденсат.

   Теплый воздух способен удерживать больше водяного пара, чем холодный. В теплый летний день температура может достигать 85 градусов по Фаренгейту (°F) при 50-процентном уровне относительной влажности, что делает точку росы 71 °F.

   По мере охлаждения воздуха температура приближается к точке росы, или точке, при которой водяной пар начинает осаждаться из воздуха. Например, при охлаждении воздуха при температуре 85 °F относительная влажность увеличивается, а при температуре 70 °F на холодных поверхностях образуется конденсат.Воздух при температуре 70 ° F и относительной влажности 40 процентов имеет относительную влажность около 80 процентов при охлаждении до 50 ° F. Воздух при температуре 20 ° F и относительной влажности 90 процентов имеет относительную влажность 23 процента при нагревании до 60 ° F. Грубо говоря, падение температуры на 20 °F снижает влагоудерживающую способность вдвое и удваивает относительную влажность.

   В тесных домах деятельность человека, такая как принятие душа, сушка одежды и приготовление пищи, поднимает относительную влажность до проблематичного уровня, что приводит к образованию конденсата на окнах и высокой влажности, что может привести к росту плесени.Рекомендуемая относительная влажность для людей составляет около 50 процентов, чтобы свести к минимуму носовые кровотечения, сухость кожи и другие физические недомогания. Северный климат не может поддерживать такой уровень влажности зимой. Когда теплый влажный воздух соприкасается с прохладными поверхностями, влага конденсируется на поверхности, если она ниже точки росы.

   Подобно тому, как вода конденсируется на стакане ледяной воды, конденсат образуется на холодных поверхностях в доме. Это может произойти на окнах, дверях, полах и даже внутри стен.Постоянные влажные условия могут вызвать структурные повреждения и связанные с этим проблемы с гниением и плесенью. Идеальная влажность для северных равнин зимой составляет от 30 до 40 процентов, что является компромиссом между идеальными условиями для людей и строениями, в которых они обитают.

   Измерение влажности дома

   Используйте гигрометр (рис. 1) или измеритель относительной влажности, чтобы проверить конструкцию на предмет относительной влажности. Гигрометры могут иметь либо циферблат, либо цифровое считывание. Цифровые гигрометры не всегда более точны.В продаже имеются более дорогие модели, которые, как правило, должны иметь более высокую степень точности. Более дорогие гигрометры обычно имеют точность в пределах 5 процентов от фактической относительной влажности. Все гигрометры требуют калибровки для повышения уровня их точности. При покупке гигрометра проверьте рабочий диапазон, потому что электронные гигрометры могут иметь минимальный уровень относительной влажности, который они могут считывать, например 20 процентов.

   Рис. 1.Примеры измерителей относительной влажности, также известных как гигрометры.
   (Фото Карла Педерсена)

   Для калибровки гигрометра приобретите герметичный контейнер, по крайней мере, в три раза превышающий размер гигрометра. Примеры включают пластиковый пакет с застежкой-молнией, контейнер для хранения продуктов с плотно закрывающейся крышкой или кофейную банку с оригинальной крышкой. Поместите чашку с водой в герметичный контейнер вместе с глюкометром на четыре-шесть часов или до тех пор, пока капли воды не станут видны на внутренней поверхности контейнера.Когда капли начинают скапливаться на краю герметичной емкости, это указывает на уровень относительной влажности 100 процентов. Показание гигрометра должно быть не менее 95 процентов, а лучше 100 процентов, Рисунок 2 . Обратите внимание на чтение.

   Рис. 2. Калибровочный тест, 100-процентная влажность.
   (Фото Карла Педерсена)

   Теперь добавьте поваренную соль в чашку с водой, помешивая, пока вода не перестанет растворять соль.Соль должна оставаться на дне чашки. Затем поместите чашку обратно в герметичный контейнер с глюкометром и снова оставьте на два-три часа. Соль снижает способность воды к испарению и, следовательно, уровень влажности. Раствор соли должен давать показания влажности 75 процентов, но допустимы значения от 70 до 80 процентов, Рисунок 3 .

   Рис. 3. Калибровочный тест с солевым раствором, влажность 75 процентов.
   (Фото Карла Педерсена)

   Сравните два показания.Если они оба отличаются на одинаковую величину, вы можете откалибровать свой гигрометр на эту величину. Обратитесь к руководству пользователя для получения конкретных инструкций по калибровке вашего устройства. Если ваш блок не имеет возможности калибровки, то вы можете настроить показания мысленно.

   Загрязнители в домах

   Различные загрязняющие вещества существуют на разных уровнях в разных домах. Примеры включают двуокись углерода и монооксид от газовых приборов, газ радон из почвы вокруг фундамента, формальдегид от строительных материалов и твердых частиц, таких как плесень и табачный дым. В таблице 1 перечислены некоторые основные источники загрязняющих веществ внутри и снаружи помещений. Некоторые из наиболее распространенных загрязнителей заслуживают обсуждения в связи с их созданием и возможными проблемами со здоровьем человека.

   Углекислый газ и угарный газ, образующиеся в результате сжигания топлива, могут вызвать серьезные проблемы со здоровьем. Старые приборы обычно производят самые высокие уровни угарного газа из-за неправильного сжигания, утечек и отсутствия достаточного количества свежего воздуха для полного сгорания. Хотя двуокись углерода вызывает проблемы только при высоких уровнях, ее присутствие обычно указывает на присутствие угарного газа.Высокий уровень углекислого газа вызывает сонливость и указывает на плохую вентиляцию. Угарный газ вызывает головные боли и усталость при низких концентрациях и может вызвать потерю сознания или смерть при высоких концентрациях. Обеспечить подачу наружного воздуха для любого топочного устройства и регулярный воздухообмен облегчают проблемы.

   Радон попадает в строение через отверстия для доступа к трубопроводу, щели в полу и другие отверстия в почву и возникает в результате распада природных радиоактивных материалов в почве. Радон может вызывать рак легких в высоких концентрациях.Вентиляция подвальных помещений и подвалов свежим воздухом может уменьшить проблему, но предпочтительным методом является вентиляция слоя гравия под цокольным полом (рис. 4) . Для определения уровня радона необходимо провести тест на радон.

   Рис. 4. Вентиляция радона .

   Другие опасные вещества, передающиеся по воздуху в быту, связаны со строительными материалами и чистящими средствами. Формальдегид, распространенный промышленный химикат, присутствует во многих строительных материалах и предметах домашнего обихода.Газообразный формальдегид может покидать материалы и попадать в окружающую среду в течение всего срока службы материала, но большая часть газа уходит в течение первого года. Формальдегид вызывает раздражение слизистых оболочек носа, горла и глаз. Его нужно вывести наружу. Сегодня использование формальдегида в строительных материалах ограничено.

   Твердые частицы включают более крупные частицы, переносимые по воздуху, такие как споры плесени и табачный дым, упомянутые ранее. Сюда также входят вирусные и бактериальные организмы, перхоть домашних животных, пыль и многое другое.Из-за большого разнообразия предметов физические недуги варьируются от простуды до аллергии и болезней легких. Некоторые частицы могут быть отфильтрованы, а другие могут быть выброшены только наружу.

   Эксплуатация и конструкция теплообменника воздух-воздух

   Одним из способов свести к минимуму проблемы с качеством воздуха и влажностью в доме, не открывая окна, является установка механической системы вентиляции с использованием теплообменника «воздух-воздух». Теплообменник типа «воздух-воздух» приводит в тепловой контакт два воздушных потока с разной температурой, передавая тепло от отработанного внутреннего воздуха к поступающему снаружи в течение отопительного сезона.Типичный теплообменник показан на рис. 5 .

   Рис. 5. Типичные характеристики воздухо-воздушного теплообменника.

   Летом теплообменник может охлаждать, а в некоторых случаях и осушать горячий наружный воздух, проходящий через него и поступающий в помещение для вентиляции. Теплообменник воздух-воздух удаляет избыточную влажность и вымывает запахи и загрязняющие вещества, образующиеся в помещении.

   Теплообменники обычно классифицируются по способу прохождения воздуха через устройство.В противоточном теплообменнике потоки горячего и холодного воздуха движутся параллельно в противоположных направлениях. В поперечном блоке потоки воздуха текут перпендикулярно друг другу. В агрегате с осевым потоком используется большое колесо. Воздух нагревает одну сторону колеса, которое отдает тепло потоку холодного воздуха при медленном вращении. Блок с тепловыми трубками использует хладагент для передачи тепла. Другие единицы доступны для специализированных приложений. В небольших сооружениях, таких как дома, обычно используются противоточные или перекрестные теплообменники.

   Большинство теплообменников воздух-воздух, устанавливаемых в северном климате, представляют собой вентиляторы с рекуперацией тепла (HRV). Эти агрегаты рекуперируют тепло из отработанного воздуха и возвращают его в здание. Недавние достижения в области технологий также увеличили использование вентиляторов с рекуперацией энергии (ERV). В прошлом ERV в основном использовались в климате с более высокой влажностью, когда нагрузка на охлаждение была больше, чем на отопление.

   Основное различие между ними заключается в том, что HRV рекуперирует только тепло, а ERV рекуперирует тепло и влажность.У ERV были проблемы с более низкой эффективностью из-за перенасыщения внутренних осушающих колес в течение длительных периодов высокой влажности, но при правильной установке и обслуживании они могут создать более здоровое жилое пространство и большую экономию энергии. Кроме того, большинство ERV, продаваемых сегодня, представляют собой ERV пластинчатого типа, которые не содержат адсорбционного колеса. Проконсультируйтесь с подрядчиком по отоплению/охлаждению, чтобы определить, какие системы HRV или ERV будут наиболее полезными в ваших обстоятельствах.

   В общей конструкции теплообменника воздух-воздух используется ряд пластин, называемых сердечником, уложенных друг на друга вертикально или горизонтально.Идеальная плита обладает высокой теплопроводностью, высокой коррозионной стойкостью, способностью поглощать шумы, низкой стоимостью и малым весом. Общие материалы пластин включают алюминий, различные типы пластиковых листов и современные композиты.

   Первоначально в теплообменниках использовались алюминиевые пластины. Возникли проблемы с коррозией во влажной среде, создаваемой конденсатом, и плохими звуковыми характеристиками. Пластмассы решили проблему коррозии и некоторые проблемы со звуком, но проводимость не была такой же, как у алюминия, а стоимость была выше.В современных высокотехнологичных теплообменниках используются композитные материалы, отвечающие всем критериям.

   В дополнение к сердцевине установка состоит из изолированного контейнера, средств управления оттаиванием для предотвращения замерзания влаги на сердцевине и вентиляторов для перемещения воздуха. Все теплообменники нуждаются в изоляции для повышения эффективности и уменьшения образования конденсата снаружи устройства. Различные типы механизмов разморозки с датчиками внутри устройства доступны для управления процессом разморозки. Вентиляторы перемещают воздух, чтобы обеспечить необходимый воздушный поток и скорость вентиляции.

   Противоточные теплообменники состоят из плоских пластин. Как показано на рис. 6 , воздух входит в любой конец теплообменника. Тепло передается через пластины более холодному воздуху. Чем дольше воздух проходит в агрегате, тем больше теплообмен. Процент рекуперации тепла – это КПД агрегата. Эффективность обычно составляет около 80 процентов. Как правило, эти блоки длинные, неглубокие и прямоугольные, с воздуховодами на любом из длинных концов.

   Рис. 6.Противотеплообменник: воздушные потоки движутся в противоположных направлениях.

   В теплообменниках с перекрестным потоком также используются плоские пластины, но воздух течет под прямым углом (рис. 7) . Блоки имеют меньшую площадь основания и могут даже поместиться в окне, но теряют часть эффективности противотока. Эффективность обычно не превышает 75 процентов. Эти блоки часто имеют форму куба со всеми соединениями на одной грани куба. Подавляющее большинство теплообменников, используемых в жилых помещениях, используют конструкцию с поперечным потоком.

   Рис. 7. Теплообменник с поперечным потоком. Воздушные потоки проходят под прямым углом друг к другу.
   (вентиляция RenewAire)

   Выберите модель, которая лучше всего соответствует вашим потребностям. Следует учитывать такие характеристики, как пространство, доступное для установки, необходимый обменный курс и желаемая эффективность. К сожалению, почти каждый производитель по-разному сообщает эти цифры. Например, скорость вентиляции зависит от сопротивления воздушному потоку.Вентилятор с расходом воздуха 150 кубических футов в минуту (куб. фут/мин) фактически может создавать такой поток только при очень низком давлении. Точно так же блок может иметь заявленную эффективность 85 процентов, но может быть не лучше, чем блок с эффективностью 80 процентов, в зависимости от температуры испытания.

   Чтобы стандартизировать заявления производителей об эффективности, Институт домашней вентиляции (HVI) тестирует теплообменники типа «воздух-воздух» и другое вентиляционное оборудование. Испытания используются для создания спецификации воздухо-воздушного теплообменника.Этот лист, показанный на рис. 8 , нормализует теплообменники к заданному набору давлений и температур, позволяя сравнивать эффективность и скорость воздушного потока между моделями. Показатели производительности вентиляции связывают скорость воздушного потока с заданным давлением, а энергетические характеристики связывают набор заданных температур наружного воздуха с различными типами эффективности.

   Рис. 8. Спецификация проекта рекуперации тепла.
   (Институт домашней вентиляции)

   Наиболее важной эффективностью является разумная эффективность рекуперации, так как большая часть теплообмена происходит во время этого типа процесса.Ощутимая эффективность рекуперации обеспечивает эффективность установки при определенных расходах воздуха (куб. фут/мин) и температурах. Эти числа можно сравнивать от одного блока к другому, чтобы обеспечить правильное сравнение при одинаковых скоростях воздушного потока.

   Стоимость

   Приобрести недорогой теплообменник можно всего за 500 долларов. Топовая модель может стоить более 2000 долларов. Хотя некоторые из более дорогих теплообменников имеют более высокую эффективность, это не всегда так. Большая часть увеличения стоимости происходит из-за потребительских характеристик, таких как легко очищаемые сердцевины, усовершенствованные средства управления разморозкой и датчики для включения и выключения устройства.Эти функции, как правило, не влияют на общую эффективность, но могут быть полезны для облегчения работы.

   Стоимость установки может составлять от 500 долларов США и выше, в зависимости от размера дома и требований системы. Установка может варьироваться от сращивания в исходную систему до полного воздуховода конструкции. Структура, в которой уже используются воздуховоды для отопления и/или охлаждения, скорее всего, уже имеет воздуховоды, обеспечивающие прохождение всего воздуха через теплообменник. Простое присоединение системы к концу подачи может быть всем, что требуется.

   Во многих домах есть электрический плинтус или водяное отопление. Добавление теплообменника «воздух-воздух» к этим типам систем отопления требует определенных размышлений. Наиболее распространенной ошибкой при самостоятельной установке является неправильная вентиляция всего дома (Рисунок 9) . Проблема видна в левом верхнем углу Рисунок 9 . Воздушный поток от приточного к обратному воздуховоду никогда не попадает в большинство из трех помещений. Свежий воздух постоянно циркулирует через часть дома, рециркулируя эту часть дома без обмена воздухом в другой части дома. На рис. 10 показана более совершенная система вентиляции, обслуживающая все жилое пространство.

   Рис. 9. Простая система воздуховодов с теплообменом воздух-воздух не обеспечивает надлежащей вентиляции всей конструкции.

   Рисунок 10. Несколько приточных и вытяжных вентиляционных отверстий обеспечивают полную вентиляцию всей конструкции.

   Воздухо-воздушные теплообменники

   также могут быть установлены в различных местах. На рис. 11 показана установка на чердаке, соединенная с разветвленной системой воздуховодов, отводящих застоявшийся воздух из кухни, ванной и подсобных помещений и распределяющих подогретый наружный воздух в спальни и гостиные. На рис. 12 показан блок, установленный в подвале, снова подключенный к системе воздуховодов.

   Рисунок 11. Чердачная установка теплообменника.
   (Расширение NDSU)

   Рис. 12. Установка теплообменника в подвале.
   (Расширение NDSU)

   Техническое обслуживание теплообменника

   Чтобы обеспечить правильную работу HRV, необходимо проводить регулярное техническое обслуживание. График технического обслуживания будет зависеть от конкретного установленного блока; обратитесь к руководству пользователя для получения конкретных инструкций.

   Перед выполнением любого обслуживания убедитесь, что питание устройства отключено. Начните с фильтров. Очищайте или меняйте фильтры каждые один-три месяца, в зависимости от рекомендаций производителя.Моющиеся фильтры следует очищать, следуя рекомендациям производителя.

   При замене фильтров пропылесосьте область вокруг фильтров. После очистки фильтров проверьте воздухозаборники, чтобы убедиться, что ничто не блокирует экраны и колпаки. Осмотрите поддон для конденсата и дренажную трубку. Чтобы убедиться, что трубка ничем не заблокирована, налейте немного воды в поддон возле слива. Если вода не сливается, трубку необходимо прочистить.

   Не реже одного раза в год очищайте сердцевину теплообменника.Обязательно следуйте инструкциям в руководстве пользователя по надлежащей очистке и обслуживанию сердечника. Опять же, убедитесь, что питание отключено, прежде чем выполнять какое-либо техническое обслуживание. Помимо сердцевины, не реже одного раза в год следует чистить вентиляторы. Протирайте лезвия начисто и смазывайте двигатель только в том случае, если это рекомендовано производителем.

   Теплообменник типа «воздух-воздух» рециркулирует тепло вентилируемого внутреннего воздуха для нагрева поступающего свежего наружного воздуха, необходимого для поддержания здоровья жителей здания.Опасные уровни загрязняющих веществ, таких как химические вещества, твердые частицы, радон и даже избыток водяного пара, которые могут вызвать структурные повреждения и проблемы со здоровьем, удаляются. Существуют различные типы теплообменников для удовлетворения многих условий, необходимых домовладельцам, будь то установка, экологические или энергетические соображения.

   В сегодняшних домах повышенной герметичности избыточная влажность, приводящая к конденсации влаги на окнах и другим проблемам с влажностью, скорее всего, не будет иметь теплообменника. Теплообменники обеспечивают прямую и быструю окупаемость инвестиций и уверенность в том, что свежий воздух доступен для дыхания в любое время.

   Рисунок 13-А. Типовая установка теплообменника.
   (Фото предоставлено Ширли Неймайер, Университет Небраски, Линкольн).

   Рисунок 13-Б. Фильтры в теплообменнике.
   (Фото предоставлены Ширли Неймайер, Университет Небраски, Линкольн).

   Экономическая эффективность теплообменников

   Простой метод окупаемости, при котором экономия энергии оплачивает покупку и установку в расчетные сроки, показывает экономическую эффективность добавления системы.

   В качестве руководства следующий набор уравнений показывает экономическую эффективность теплообменника воздух-воздух, установленного в доме с низким уровнем инфильтрации в Фарго, Северная Дакота. Для примера расчета существуют следующие условия:

   • Площадь пола: 1500 квадратных футов (футы ² )
   • Количество спален: 3
   • Скорость инфильтрации: 0,1 воздухообмена в час (ACH) или 10 часов для полного воздухообмена
   • Стоимость мазута за галлон $3.80
   • Стоимость электроэнергии за киловатт-час (кВтч): 0,10 $

   Стандартные рекомендуемые скорости вентиляции установлены Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (стандарт ASHRAE 62.2-2007). Эти стандарты не учитывают особые обстоятельства, такие как особая чувствительность или хобби, которые создают проблемы с качеством воздуха. Стандарты различаются в зависимости от здания, его использования и количества жильцов (стандарт ASHRAE 62.2-2007).

   Преимущества включают удаление влаги, снижение вероятности структурных повреждений, устранение вредных загрязнителей и снижение затрат на электроэнергию.Любая установленная система также повысит стоимость здания при перепродаже.

   В частном доме количество спален определяет типичное количество жильцов.

   В этом примере в доме с тремя спальнями уровень жильцов равен четырем, или количество спален плюс одна. Для определения расхода вентиляционного воздуха используется следующая формула:

   Рекомендуемая скорость вентиляции = (0,01 x площадь пола, квадратные футы) + 7,5 (количество спален + 1)

   Пример скорости вентиляции = (0.01 x 1500 кв. футов) + 7,5 (3 спальни + 1) = 45 кубических футов в минуту

   Расход вентиляционного воздуха часто выражается в кубических футах в минуту или кубических футах в минуту.

   Рекомендуемая скорость вентиляции для этого примера дома составляет 45 кубических футов в минуту.

   Использование теплообменника для нагревания этого воздуха до комнатной температуры компенсирует затраты на отопление, связанные с подогревом холодного воздуха до комнатной температуры. Точное количество энергии зависит, конечно, от разницы температур наружного и внутреннего воздуха.

   Мерой измерения является градусо-день отопления (ГДС).

   Обычно HDD рассчитывается на основе средней разницы между 65 °F и средней дневной температурой. Различные метеорологические агентства по всему штату имеют таблицы нормальных жестких дисков для данной области. В этом примере используется Fargo, Северная Дакота, с жестким диском 9000.

   Уравнения для определения количества сэкономленной энергии (БТЕ) ​​за год используют куб.фут/мин, HDD, рейтинг эффективности теплообменника (EF) и константу для удельной теплоемкости и удельного веса воздуха (25.92). Формула выглядит следующим образом:

   Годовая экономия тепла (БТЕ) ​​= куб. футов в минуту x HDD x EF x 25,92

   БТЕ — британские тепловые единицы

   Cfm – расход вентиляционного воздуха в кубических футах в минуту

   HDD – нагрев градусо-день

   EF – КПД теплообменника

   25,92 – постоянная для удельной теплоемкости и веса воздуха

   Используя 45 кубических футов в минуту и ​​9000 жестких дисков, тепловая энергия, сэкономленная теплообменником с эффективностью 70 процентов, составит:

   Сэкономленная тепловая энергия = 45 x 9000 x 0.70 х 25,92

   Сэкономленная тепловая энергия = 7 348 320 БТЕ в год

   Как упоминалось ранее, теплообменник нуждается в управлении разморозкой, чтобы предотвратить образование льда. Размораживание, как правило, осуществляется с помощью электрического резистивного нагревателя. Эту стоимость электроэнергии необходимо вычесть из стоимости энергосбережения. Стоимость можно определить по следующей формуле:

   Стоимость разморозки = мощность, потребляемая устройством разморозки x часы работы x стоимость электроэнергии

   Предполагая, что нагреватель мощностью 70 Вт (Вт), 500 часов работы в год при отрицательных температурах и $.10 за кВтч, стоимость электроэнергии для работы антиобледенителя после преобразования ватт в киловатты (кВт) составляет:

   Стоимость = 70 Вт x 500 часов в год x 1 кВт/1000 Вт x 0,10 долл. США/кВтч = 3,50 долл. США в год

   Для анализа экономии топлива необходимо знать энергосодержание топлива и эффективность приборов, использующих топливо.

   Для получения дополнительной информации об энергии от NDSU Extension Service

   Рецензенты

   Лэйни Инк., Фарго, Северная Дакота
   Домашнее отопление, Фарго, Северная Дакота
   RenewAire LLC, Мэдисон, Висконсин
   Одночасовое отопление и кондиционирование воздуха, Фарго, Северная Дакота

   Фото на обложке предоставлены Агентством по охране окружающей среды США по программе ENERGY STAR и RenewAire Ventilation of Madison, Wisc.

   Отказ от ответственности

   Отчет был подготовлен как отчет о работе, спонсируемой агентством правительства Соединенных Штатов. Ни правительство Соединенных Штатов, ни какое-либо его агентство, ни кто-либо из их сотрудников не дает никаких гарантий, явных или подразумеваемых, и не берет на себя никакой юридической ответственности или ответственности за точность, полноту или полезность любой информации, устройства, продукта или процесса. , или означает, что его использование не будет нарушать права частной собственности.Ссылка в настоящем документе на какой-либо конкретный коммерческий продукт, процесс или услугу по торговому наименованию, товарному знаку, производителю или иным образом не обязательно означает или подразумевает его одобрение, рекомендацию или поддержку со стороны правительства Соединенных Штатов или любого его учреждения.

   Взгляды и мнения авторов, высказанные здесь, не обязательно отражают или отражают точку зрения правительства Соединенных Штатов или какого-либо его ведомства.

   Эта публикация была написана Кеннетом Хеллевангом, инженером по развитию, и Карлом Педерсеном, бывшим преподавателем энергетики

     (май 2018 г.)

   .