Рабочее давление системы отопления определяется еще на этапе проектирования. Ведь давление в системе влияет на скорость (напор) потока теплоносителя. А эта характеристика, в свою очередь, определяет интенсивность процесса теплообмена между котлом и радиаторами. В итоге, чем выше давление – тем больше КПД всей системы.
Однако излишне высокое давление системе отопления попросту противопоказано. Ведь прирост КПД не может быть бесконечным и на определенном этапе он снижается, а вот стоимость обустройства функционирующей под высоким давлением системы растет с каждой «лишней» атмосферой.
Поэтому в данной статье мы рассмотрим, как минимальное, так и максимальное рабочее давление системы отопления, пытаясь определить «золотую середину», оптимальную и с точки зрения КПД, и с позиции стоимости монтажных работ. Кроме того, в этом материале мы предложим нашим читателям несколько способов повышения рабочего давления в системах отопления.
Давление в системе отопления: минимум, максимум, золотая середина
Минимальное статическое давление системы отопления равно всего одной атмосфере. Однако это значение устроит лишь владельцев одноэтажных строений, оборудованных самой простой системой отопления, с естественной циркуляцией теплоносителя (за счет разницы плотности разогретой и холодной среды) и открытым расширительным баком.
Но такая система обладает самым низким КПД (соотношением отданного тепла к затраченной на разогрев теплоносителя энергии). Поэтому «статические» или открытые системы отопления постепенно вытесняются «замкнутыми» аналогами.
Разумеется, строительство «замкнутой» системы требует больших усилий и расходов: необходим циркуляционный насос, герметичный расширительный бак, манометры, предохранительные клапаны и прочее. Однако за счет повышения минимального давления до 1,5-2 атмосфер система начинает функционировать с большей эффективностью: возрастает теплоотдача радиаторов и снижается потеря в разводке.
Но повышать давление до бесконечности невозможно. И трубы, и расширительный бак, и радиаторы, и сам котел обладают граничным пределом прочности конструкционных материалов. И превышение нагрузки они попросту лопнут. Поэтому максимальное давление в системе, как правило, равно 7-9 атмосферам (1 МПа).
Впрочем, высокое давление оправдано только в системах отопления коммунальных многоэтажных строений. А в частных домах монтируют либо открытую систему, рассчитанную на атмосферное давление, либо закрытую систему, рассчитанную на давление 2-4 атмосферы.
Последний вариант – закрытая система отопления с внутренним давлением в 2-4 атмосферы – это та самая «золотая середина», которая устроит и домовладельцев, заинтересованных в эффективности, и специалистов по сборке, рассчитывающих на простоту монтажа элементов.
Ведь 0,2-0,4 МПа выдержит не только высокопрочное сварное соединение, а и более простой в обустройстве резьбовой или клеевой монтаж. К тому же 0,4 МПа хорошо переносят буквально все компоненты системы отоплении: от хрупких чугунных батарей (они выдержат давление до 0,6 МПа), до высокопрочных стальных труб (такая арматура может противостоять и 10 и даже 25 МПа).
Перепад давления в системе отопления и его последствия
Любая замкнутая система отопления функционирует согласно принципам термодинамики, которые гласят, что повышение температуры среды, запертой в емкости с постоянным объемом, приводит к возрастанию давления.
То есть, неважно какое давление в системе отопления было на «старте» (до нагрева теплоносителя), важно какое давление будет в системе при выходе на расчетную мощность (после прогрева теплоносителя).
И спровоцированные изохорной природой замкнутой системы перепады давления оказывают как позитивное, так и негативное влияние на все ее компоненты. Причем негативное влияние – увеличение нагрузки на трубы, стыковочные узлы, котел, радиаторы — проявляется ярче позитивного (возрастающее давление подстегивает КПД).
В итоге, в большинстве систем отопления перепады давления, спровоцированные разогревом теплоносителя, принято нивелировать за счет интеграции в разводку расширительного бака. Эта емкость принимает увеличившийся в результате нагрева объем теплоносителя, частично компенсируя возрастающее давление.
Кроме того, перепад давление может быть вызван не только изохорными процессами (повышением температуры в замкнутом объеме). Давление может не только повышаться, но и падать, вследствие потери герметичности разводке или узла сопряжениях каких-либо компонентов системы отопления.
Причем этот процесс может быть как контролируемым, так и спонтанным. В первом случае падение давления провоцирует особый клапан, стравливающий в окружающую среду перегретый теплоноситель. И после того как давление стабилизируется запорный узел клапана восстановит герметичность системы.
Во втором случае падение давление провоцирует трещина в корпусе трубы, радиатора, бака, котла или деформированный уплотнитель запорно-регулирующей арматуры. Этот дефект следует устранить немедленно.
Как предотвратить падение давления в системе отопления
Нивелировать неконтролируемый процесс падения давления можно путем комплекса профилактических мероприятий или с помощью тривиальных ремонтно-восстановительных работ.
Владельцев пока еще целой системы, безусловно, заинтересует профилактика, которая предполагает следующий комплекс работ:
- Монтаж в систему предохранительного клапана, который «стравит» лишнее давление.
- Периодическую проверку давления за мембраной расширительного бака и обязательную подкачку воздуха при неудовлетворительных результатах (давление в расширительном баке должно быть не менее 1,5 атмосфер).
- Отслеживание состояния фильтров, задерживающих частицы ржавчины и накипи, с периодической промывкой и чисткой.
- Отслеживание позиции вентилей запорно-регулирующей арматуры.
Словом, вся профилактика состоит из очень простых работ, но игнорирование этих мероприятий приведет к большим тратам и времени и денег, расходуемых на полноценные ремонтные работы.
Ну а сами ремонтно-восстановительные работы реализуются следующим образом:
- Котел отключается от энергоносителя, циркуляционный насос выключается из розетки и останавливается.
- Теплоносителю дат время на остывание. После чего его сливают в канализацию.
- Проблемный участок трубопровода, фитинг или крупный узел сначала демонтируют, а затем чинят или заменяют новым, работоспособным аналогом.
Завершив этот комплекс можно залить с систему теплоноситель и продолжить дальнейшую эксплуатацию, время от времени реализуя еще и профилактические мероприятия.
