Установка манометра в систему отопления

Содержание

Разновидности систем отопления
Регулярный контроль давления
Причины роста
Причины падения
Для чего необходимо избыточное давление
Правила построения закрытых контуров
Выбор и установка расширительного бака
Автоматическая подпитка системы
Настройка и устранение неисправностей
Почему важно контролировать давление в системе
Основные характеристики и принципы работы манометра
Типы манометров: что предпочесть
Выбор и установка манометра
Блок безопасности для системы отопления: видео

Газовые котлы пользуются большим спросом при создании отопительной системы частного дома. Большинство новоиспеченных владельцев интересует вопрос о том, каким должно быть давление в системе отопления. Показатель крайне важный, поскольку микроклимат в помещении, безопасность и срок эксплуатации всей системы зависят именно от него.

Разновидности систем отопления

Чтобы иметь представление о том, каким должен быть показатель давления, необходимо сначала рассмотреть, какие системы отопления бывают.

Выделяют две разновидности: открытую или закрытую. Особенность первой состоит в том, что расширительный бачок имеет сообщение с атмосферой, циркуляция теплоносителя идет естественным путем: при нагреве идет подъем, при остывании – спуск. Закрытая система не контактирует с атмосферой, теплоноситель в ней движется благодаря циркуляционному насосу.

Для должного функционирования системы открытого типа котел размещают в самой низшей точке дома, а расширительный бачок – в самой верхней. Трубу с большим диаметром присоединяют к выходному патрубку котла, с меньшим – к входному.

Большей популярностью пользуется закрытая система. Давление в ней должно составлять не более 1,5-2,5 бар, при условии небольшой протяженности контура и отсутствия гигантского количества отопительных приборов. Если дом многоэтажный и имеет много комнат имеет смысл устанавливать дополнительный насос.

Когда контур заполняется теплоносителем, в нем может остаться воздух. При его стравливании изначальное давление снизится, поэтому его необходимо будет поднять путем дополнительной подкачки теплоносителя. Следует помнить, что нагрев приведет к повышению давления.

Регулярный контроль давления

Современные котлы оснащены манометром, позволяющим контролировать уровень давления. Однако одна точка измерения будет не столь информативна. Специалисты рекомендуют установить по манометру до циркуляционного насоса и сразу за ним, в самой верхней и нижней точках системы, а также на входном и выходном патрубках котла.

Не будут лишними устройства, установленные в узлах разветвления труб. Однако этот вопрос остается на усмотрение домовладельца, учитывающего свои потребности и финансовые возможности.

По приборам легко осуществлять контроль, сами они должны проверяться на предмет точности и исправности. Однако как регулировать давление в системе отопления? Сначала необходимо установить причину его изменения.

Причины роста

Во время очередной проверки можно заметить возрастание показателей манометра, свидетельствующие о повышении рабочего давления в системе отопления.

Существует несколько причин такого явления:

повышение температуры теплоносителя привело к его расширению;
перестала осуществляться циркуляция;
перекрыт один из клапанов на участке контура;
существует воздушная пробка или засор;
кран подачи теплоносителя понемногу пропускает его внутрь системы;
монтаж осуществлен не по проекту, с нарушением требований к диаметру труб;
нарушение в работе насоса или его несоответствие требованиям мощности.

Как только причина выяснена, ее необходимо устранить. Внезапное повышение давления при стабильной работе до этого критического момента может свидетельствовать о закипании теплоносителя. В этом случае нужно срочно сократить подачу газа в камеру сгорания.

Современные модели котлов оснащены специальными аварийными клапанами, сбрасывающими критический уровень давления. Их, как правило, располагают в расширительном бачке и на выходе из котла.

Причины падения

Часто владельцев газовых котлов интересует вопрос о том, почему падает давление в системе отопления. Оно может быть постепенным или резким, основных причин при этом две:

нарушение работы теплообменника;
утечка теплоносителя из контура.

Поломку необходимо точно определить и постараться отремонтировать своими силами или при содействии специалистов.

Уязвимых для протечки мест достаточно. Трубы могут быть некачественно спаяны, крепление к радиаторам оказывается ненадежным, срок службы тех или иных узлов превышает допустимый, имеются микротрещины в расширительном бачке (в его мембране).

Найти место протечки не всегда представляется возможным. Нужно внимательно осмотреть пол, если трубы спрятаны под ним, а также все доступные глазу участки. Пятна ржавчины или солевые отложения будут говорить о потере герметичности.

Некоторые конструкции контура позволяют по очереди отключать части теплосети, при таком подходе найти протечку не составит труда.

Обнаружив место разгерметизации, его необходимо отремонтировать или полностью заменить часть системы. После чего заполнить ее теплоносителем, спустить воздух и проверить качество работ. Таким образом вопрос о том, что делать при падении давления в системе отопления, не станет неразрешимой трудностью.

Главное иметь в виду, что практически любая проблема с отоплением решаема, но несет в себе потерю комфортного микроклимата, определенные финансовые и временные затраты.

Халатное отношение к этому вопросу чревато потерей безопасности проживания в частном доме. Именно поэтому требуется предельная внимательность и регулярный контроль параметров системы.

Начинающие специалисты в проектировании и монтаже гидравлических систем отопления задаются вопросом: почему так важно поддерживать в контуре избыточное давление, и какими способами этого можно добиться. Приглашаем узнать ответы на популярные вопросы по этой теме в нашем обзоре по закрытым системам отопления.

Читайте так же: Как обшить ворота гаража изнутри

Для чего необходимо избыточное давление

Представим себе систему отопления с открытым расширительным баком. В верхней её части теплоноситель находится под давлением около 100 кПа или 10,2 м водного столба. В отличие от верхней границы наполнения, находящейся под нормальным атмосферным давлением, в нижней части теплоноситель сдавлен ещё сильнее, разница как раз равна перепаду высоты и выражается в метрах водяного столба. Свои коррективы могут вносить как изменения атмосферного давления и высота над уровнем моря, так и плотность теплоносителя. Однако на практике столь малыми погрешностями пренебрегают.

В нормальном режиме работы такой системы происходит нагрев значительного объёма воды внутри теплообменника котла. Нагрев сопровождается расширением, из-за чего порция воды с более высокой температурой оказывает дополнительное давление на соседний объём теплоносителя. При этом 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 конвекционный эффект и наоборот.

Что же происходит в так называемых закрытых системах отопления? В них теплоноситель изолирован от атмосферы, вследствие чего на верхней границе наполнения давление практически нулевое, а в самой нижней точке — равное фактической высоте столба жидкости. Повышение давления вследствие расширения воды не всегда позволяет преодолеть гидродинамическое сопротивление системы, ведь при расширении вода продавливается в обоих направлениях, её расширение вниз не компенсируется дополнительным давлением.

Для любого теплоносителя свойственно увеличение объёма в ходе нагрева. В закрытой системе отопления это однозначно приводит к повышению давления

Запустить такую систему удаётся только при условии быстрого нагрева большого количества теплоносителя, что невозможно в современных системах отопления, характеризующихся малым водоизмещением и условным проходом труб. Таким образом избыточное давление в системе служит своего рода заменой атмосферному, существенно облегчая естественную конвекцию и работу устройств принудительной циркуляции.

Конечно, давление в системе отопления не обязательно должно быть эквивалентным в разных её точках. В теплообменнике и на возвратном патрубке котла регистрируются наиболее высокие показатели, чуть меньшее давление можно зафиксировать на входе циркуляционного насоса и самое маленькое — на наиболее удалённом и высоком участке подающей магистрали. Одна из главных задач инженера-теплотехника заключается в обеспечении избыточного давления внутри системы отопления и слежении, чтобы в различных её узлах соблюдался перепад, вписывающийся в установленные нормы.

Правила построения закрытых контуров

Для гидравлических систем открытого типа вопрос регулировки давления неактуален: попросту не существует адекватных способов это сделать. В свою очередь закрытые отопительные системы могут настраиваться более гибко, в том числе и в отношении давления теплоносителя. Однако прежде нужно обеспечить систему измерительными приборами — манометрами, которые устанавливаются через трехходовые краны в следующих точках:

в коллекторе группы безопасности;
на разветвляющих и собирающих коллекторах;
непосредственно возле расширительного бака;
на смесительно-расходных устройствах;
на выходе циркуляционных насосов;
у фильтра-грязевика (для контроля засоренности).

Не каждая позиция безусловно обязательна, многое зависит от мощности, сложности и степени автоматизации системы. Довольно часто обвязку котельной компонуют таким образом, чтобы важные с точки зрения контроля части сходились в одном узле, где и устанавливают измерительный прибор. Так, один манометр на входе насоса может также служить и для контроля за состоянием фильтра.

Зачем нужно отслеживать давление в разных точках? Причина проста: давление в системе отопления — собирательный термин, который сам по себе может свидетельствовать только о герметичности системы. В понятие рабочего входят давление статическое, образуемое воздействием силы тяжести на теплоноситель, и динамическое — колебания, сопровождающие смену режимов работы системы и появляющиеся на участках с разным гидравлическим сопротивлением. Так, давление может существенно изменяться при:

нагреве теплоносителя;
нарушении циркуляции;
включении подпитки;
засорении трубопроводов;
появлении воздушных пробок.

Именно установка контрольных манометров в разных точках контура позволяет быстро и точно определить причину сбоев и приступить к их устранению. Однако прежде чем рассмотреть этот вопрос, следует изучить: какие существуют устройства для поддержания рабочего давления на нужном уровне.

Выбор и установка расширительного бака

Основным способом поддерживать стабильное давление в системе отопления является установка расширительного бака. Это герметичный непроточный сосуд, внутри которого установлена груша, наполненная воздухом под определённым давлением. Поскольку воздух может сжиматься, такой демпфер способствует сглаживанию колебаний динамического давления.

1 — состояние системы отопления перед наполнением теплоносителем; 2 — нормальный режим работы системы отопления; 3 — избыточное давление как результат перегрева теплоносителя

Чтобы расширительный бак работал как положено, его объём должен быть достаточно высоким. Также следует учитывать рабочее расчётное и предельное давление в системе, которое определяется паспортными данными котла. Так, указанный минимум в 0,3–0,5 бар необходим для стабильной работы теплового узла, в то время как предел порядка 1,2–1,5 бар ограничивает разрушительное действие давления на теплообменник. Указанные величины взяты с примера большинства бытовых котлов мощностью до 15 кВт, для более производительных котлов действуют более высокие значения. Определить рабочее давлением системы можно в процессе проведения гидравлического расчёта, искомое значение зависит от гидродинамического сопротивления труб, нагревательных приборов и арматуры.

Читайте так же: Чем обшить арку в квартире

Объём бачка определяется водоизмещением системы, тепловым расширением теплоносителя и предельным давлением. В первом приближении вместимость бачка должна составлять порядка 0,07–0,1 объёма теплоносителя. Более точное значение находится по формуле (Vт * β) / К, то есть произведением полного объёма теплоносителя на коэффициент его расширения, делённым на рабочий коэффициент бачка. Последний определяется разницей между предельным и рабочим давлением, разделённой на предельное давление, к которому добавлена единица: (Р max — P раб)/(Р max + 1). При этом рабочее давление измеряется в верхней точке системы (на группе безопасности) и должно быть близким к атмосферному при высоте водяного столба до 4–5 м.

Не имеет практической разницы место установки закрытого расширительного бака. Чтобы гарантировать эффективную работу устройства при различных режимах использования теплосети, бак устанавливают в зону наивысшего статического давления, то есть в самой низкой точке системы, в удобном для обслуживания месте. Бачок врезается через тройник в магистральный возвратный трубопровод, подключение проводится через запорный шаровый кран.

Автоматическая подпитка системы

Второй узел, обеспечивающий поддержание избыточного давления в системе — устройство автоматической подпитки. Безусловно, подкачивать воду в систему можно и вручную, но это неудобно делать при больших объёмах утечки. Например, если в системе присутствует множество фитингов или есть бреши, через которые регулярно просачиваются микроскопические дозы теплоносителя. Также автоматическая подпитка практически незаменима для закрытых систем со специальным теплоносителем — без нагнетающего насоса попросту не удастся обеспечить достаточно высокого давления.

Первый тип устройств автоматической подпитки работает по принципу группы компрессорной автоматики. Реле высокого и низкого давления включают и выключают подпитку если давление в системе ниже или, соответственно, выше установленного порога. Такие устройства наиболее просты и дешевы, но обладают главным недостатком — они не учитывают температуру жидкости и степень её расширения.

Скажем, во время работы системы давление падает на 20–30% ниже рабочего, но при этом не достигает минимального порога, на которое настроено реле. В этом нет ничего удивительного, ведь калибровка реле происходит в холодном состоянии системы. Другой частный случай: при срабатывании реле включается подпитка, добавляя в систему порцию холодной, то есть ещё не расширившейся жидкости. Если расширительный бак имеет недостаточную вместимость, в итоге расширение теплоносителя приведёт к срабатыванию предохранительного клапана, часть теплоносителя будет сброшена, давление снова упадёт, снова включится подпитка и далее по кругу.

Описанный нюанс имеет значение для систем отопления, в которых содержится свыше 300 литров воды. Оптимально в таких случаях использовать цифровые дозаторы подпитки, которыми комплектуется большинство продвинутой котловой техники. Контроллер сделает необходимые поправки и добавит в систему строго определённое количество теплоносителя с учётом его температуры и способности к расширению. Как и обычные механические клапаны подпитки, электронный дозатор лучше подключать к подающей магистрали сразу после врезки в неё трубки-байпаса, чтобы избежать температурного шока теплоомбенника. На входной патрубок для теплоносителя рекомендуется установка грязевого или картриджного фильтра, узел инжекции подключается через шаровый кран.

Настройка и устранение неисправностей

Поддерживать давление в системе отопления невозможно без соблюдения правил её заполнения. Делать это нужно при минимальном напоре и с открытыми клапанами для стравливания воздуха в радиаторной сети. Петли тёплого пола заполняют поочередно, иначе из-за разницы в длине непременно происходит вымещение воздуха в более длинные змеевики. После того, как система наполнена, её опрессовывают двукратным рабочим давлением и следят за показаниями манометров в течение определённого времени. Обычно для опрессовки достаточно давления системы водоснабжения, в ином случае приходится пользоваться ручным плунжерным гидронасосом. После проверки давление снижают до минимального, система нагревается до максимальной рабочей температуры, по завершении прогрева всего объёма теплоносителя измеряется давление: оно должно быть меньше предельного на 20–30%.

Снижение давления со временем — привычное дело для систем, заправленных свежей водой. Из неё выделяется растворенный кислород, соответственно со временем общий объём теплоносителя снижается. Нужно просто периодически подпитывать систему, пока эффект не исчезнет сам по себе. Повышение давление — явный признак неправильного расчёта расширительного бачка, его объём нужно увеличить. Небольшие перепады в пределах 10–15% рабочего давления считается вполне нормальным, это связано с линейным расширением труб. Если же скачки давления при нагревании и остывании системы выходят за пределы 30% от номинала, это свидетельствует либо о порче мембраны в бачке, либо о наличии в системе воздушных пробок.

Манометр – прибор для контроля давления газа или воды в замкнутой системе. Это устройство является обязательным, если вы устанавливаете автономное отопление. Вместе с предохранительным клапаном оно защищает систему от критических отклонений давления. Для измерения колебаний этой величины необходимо найти надёжный и простой манометр. Его можно вмонтировать собственными руками. Статья поможет с выбором, а также с установкой прибора своими силами.

Читайте так же: Сколько листов пенопласта в одном кубе

Почему важно контролировать давление в системе

Индивидуальное отопление – замкнутая система с водой в роли теплоносителя. Жидкость находится в статическом состоянии, когда котёл и насос отключены. Едва вы поджигаете горелку, вода становится подвижной, в системе появляется гидродинамическое давление. Оно может быть 3-х видов:

Естественная циркуляция. Когда котел включён, а насос выключен, вода всё равно движется в трубах, потому как в разных местах системы имеет разную температуру.
Принудительная циркуляция. Насос «гонит» воду по кругу.
Расширение жидкости от нагрева, которая в процессе вытесняет воздух и занимает освободившееся пространство.

Все эти виды давления, которые складываются в один показатель, и призван измерять манометр. Вместе с автоматическим воздухоотводчиком и аварийным предохранительным клапаном он является залогом безопасности вашей системы, поскольку выход за пределы допустимого диапазона означает, что ваше отопление работает неправильно. Это может вызвать даже взрыв оборудования.

Установка этих 3-х элементов (их еще называют группой безопасности) обязательна лишь для твердотопливных котлов (дровяных, угольных). Если прибор приобретается в комплекте с котлом, то он совместим с ним, но можно собрать группу и отдельно. Монтаж манометра, аварийного клапана и воздухоотводчика необязателен для замкнутой системы с газовым или электрическим котлом, т.к. они могут сами прекратить нагрев, если образуется запредельно высокое давление или температура. Однако в этом случае манометр и его «помощники» рекомендованы для удобства и дополнительной защиты. Тем более, что устройства и их комплектующие стоят недорого.

Основные характеристики и принципы работы манометра

Существуют устройства для разного уровня давления. Для удобства покупайте аппарат с интуитивно понятной шкалой, которая не потребует дополнительных вычислений. Обычно на нём две стрелки: красная и черная. Красной регулируется допустимая отметка. Для домашних котлов производителями рекомендуется 2 атмосферы (точная величина указана в паспорте). Если чёрная «забежала» за красную, что-то сломалось. Снижение значения на 0,02 МПа (0,2 атм) означает, что нужно искать утечку теплоносителя или проверить достаточный уровень давления в расширительном бачке.

На манометре обычно две шкалы: давление в атмосферах и барах. Иногда прибор совмещён с термометром, поэтому также имеет шкалу температуры. Принцип функционирования манометров базируется на уравновешивании величины искомого давления другой силой. По этой характеристике приборы делятся на:

жидкостные;
пружинные;
мембранные;
электроконтактные (ЭКМ);
дифференциальные.

Совет. Поскольку давление в обычной замкнутой системе отопления колеблется в пределах 2-3 атм, выбирайте манометр со шкалой до 4 атм. Если верхнее значение манометра будет, например, 50 атм, деления будут мелкими. Вы не зафиксируете небольшой перепад давления, который может стать критичным для системы.

Нежелательно устанавливать аппарат, когда:

на нём нет пломбы или другой отметки о прохождении поверки;
истёк срок поверки манометра;
он имеет визуальные повреждение, например, трещину в стекле;
после отключения стрелка не возвращается к показателю «0».

Типы манометров: что предпочесть

В жидкостном манометре разность давлений вычисляется с помощью столба жидкости, который используется в качестве уравновешивающей силы (принцип сообщающихся сосудов). Они используются или в лабораторных исследованиях, или в промышленных условиях.
В мембранном манометре измеряемое давление фиксируется парой спаянных мембран (мембранная коробка), которые изменяют объём и тем самым двигают стрелку по шкале.
Электроконтактный манометр используют в системах автоматического контроля, сигнализации или регулирования. Перепад давления вызывает замыкание в электрической цепи.
Дифференциальные устройства комбинируют свойства разных типов манометров.
Наибольшую популярность получили приборы с пружинным механизмом. В том числе, они чаще всего используются в системах отопления, поскольку имеют ряд преимуществ:

простейшие по конструкции;
могут иметь широкий диапазон измерения;
самые надёжные.

На изменение давления в пружинном манометре реагирует изогнутая трубка. В неё поступает жидкость из системы. Под давлением трубка изгибается или распрямляется, двигая стрелку по шкале.

Выбор и установка манометра

Прибор для измерения избыточного давления нужно выбирать по показателю максимума атмосфер, указанного в документах на котёл. Для выбора подходящего манометра необходимо учесть следующие аспекты:

соответствие аппарата проектной документации вашей системы отопления;
тип отопительного оборудования;
технические параметры радиаторов отопления;
объём заполняемой системы.

Монтаж манометра и группы безопасности в системе отопления доступен человеку без специфических навыков, имеющему обычный слесарный набор.

Есть такие способы:

Установка на «родной» штуцер, выходящий из теплогенератора.
Врезка в подающую магистраль на выходе из котла.

Рассчитайте место для врезки в систему так, чтобы от манометра до котла было минимально возможное расстояние. В идеале – прямо у котла. При этом не должно быть никакой дополнительной арматуры или иных устройств, подключённых посредством тройника (краны, вентили и т.п.).

Подбор манометра – важная составляющая монтажа системы отопления. Если прибор и его «помощники» вмонтированы неправильно, вам даже вправе отказать в гарантийном обслуживании котла. Позаботьтесь о контроле давления в трубах вашего отопления, ведь профилактика всегда дешевле ремонта и устранения негативных последствий.

Блок безопасности для системы отопления: видео

Источник: iobogrev.ru