Налягане в отоплителната система: какво трябва да бъде и как да го повишите, ако спада

След нарушение на налягането в отоплителната система идва проблем – качеството на отопление на помещенията в къщата пада. Възможно е, разбира се, да настроите работата на отоплението веднъж и за дълго време, но този период няма да бъде безкрайно дълъг. Един ден нормалното налягане в отоплителната система ще се промени, и то значително.

Ще ви разкажем как да държите под контрол физическите показатели на топлоносителя. При нас ще научите как да осигурите стабилна скорост на движение на нагрятата вода по тръбопровода към уредите. Ще разберете как да получавате и поддържате комфортна температура в помещенията.

В статията, предложена за разглеждане, подробно са изложени причините за падане на налягането в системи от затворен и отворен тип. Представени са ефективни методи за балансиране. Информацията, представена за запознаване, е допълнена със схеми, стъпка по стъпка инструкции, снимки и видео ръководства.

Видове налягане в отоплителните системи

В зависимост от действащия принцип на движение на топлоносителя в топлопровода на кръга, в отоплителните системи основна роля играе статичното или динамичното налягане.

Статичното налягане, наричано също гравитационно, се развива поради силата на привличане на нашата планета. Колкото по-високо се издига водата по кръга, толкова по-силно теглото ѝ натиска стените на тръбите.

При издигане на топлоносителя на височина 10 метра статичното налягане ще бъде 1 бар (0,981 атмосфери). На статично налягане е проектирана отворената отоплителна система, най-голямата му стойност – около 1,52 бара (1,5 атмосфери).

Динамичното налягане в отоплителния контур се развива изкуствено – чрез използване на електропомпа. По принцип затворените отоплителни системи са проектирани за динамично налягане, чийто контур е образуван от тръби със значително по-малък диаметър, отколкото в отворените отоплителни системи.

Нормалната стойност на динамичното налягане в отоплителната система от затворен тип е 2,4 бара или 2,36 атмосфери.

Последствия от нестабилност в кръговете

Недостатъчното или по-високото налягане в топлинния контур е еднакво лошо. В първия случай част от радиаторите няма да отопляват ефективно помещенията, във втория – ще се наруши целостта на отоплителната система, ще се повредят отделните й елементи.

Правилната обвръзка ще позволи свързването на котела към отоплителния контур по начина, необходим за качествената работа на топлинната система

Увеличението на динамичното налягане в отоплителния тръбопровод става, ако:

• топлоносителят е прекалено прегрят;
• сечението на тръбите е недостатъчно;
• котелът и тръбопроводът са обрасли с котлен камък;
• въздушни тапи в системата;
• инсталирана е твърде мощна повишителна помпа;
• извършва се допълване с вода.

Също така повишеното налягане в затворен контур се причинява от неправилно балансиране с кранове (системата е пренастроена) или неизправност на отделни регулатори-клапани.

За контрол на работните параметри в затворените отоплителни контури и за автоматичното им регулиране се инсталира група за безопасност:

Налягането в отоплителния тръбопровод спада поради следните причини:

• изтичане на топлоносител;
• неизправност на помпата;
• пробив на мембраната на експанзомата, пукнатини в стените на обикновения разширителен съд;
• неизправности на блока за безопасност;
• изтичане на вода от отоплителната система в подхранващия контур.

Динамичното налягане ще бъде повишено, ако са запушени кухините на тръбите и радиаторите, ако са замърсени филтрите-уловители. В такива ситуации помпата работи с повишено натоварване, а ефективността на отоплителния контур намалява. Стандартният резултат от превишаване на стойностите на налягането са течове в съединенията и дори разкъсване на тръби.

Параметрите на налягането ще бъдат по-ниски от нормалното за нормална функционалност, ако в магистралата е монтирана помпа с недостатъчна мощност. Тя няма да може да премества топлоносителя с необходимата скорост, което означава, че в уреда ще се подава леко охладена работна среда.

Втори ярък пример за спадане на налягането – потокът е прекъснат от кран. Признак на тези проблеми е загуба на налягане в отделен сегмент на тръбопровода, разположен след препятствието за топлоносителя.

Тъй като във всички топлинни контури има уреди, които защитават от прекомерно налягане (най-малкото предпазен клапан), проблемът с ниското налягане се случва значително по-често. Нека разгледаме причините за спадането и начините за повишаване на налягането, а оттам и подобряване на циркулацията на водата, в отоплителни системи от отворен и затворен тип.

Налягане в отворена отоплителна система

За разлика от затворения топлинен контур, правилно изградената отворена отоплителна система не изисква балансиране с годините на експлоатация – тя е саморегулираща се. Работата на котела и статичното налягане осигуряват постоянна циркулация на водата в системата.

Плътността на нагрятата вода, която следва по подаващия щранг, е по-ниска от плътността на охладения топлоносител. Горещата вода се стреми да заеме максимално високата точка на контура, а охладената – да се озове в най-ниската му част.

Необходимото за циркулацията на водата налягане се постига чрез напор в подаващия щранг или чрез повишителна помпа (+)

Налягането, развивано от водния стълб в подаващия щранг, подпомага циркулацията на топлоносителя и компенсира съпротивлението в тръбопровода на контура. То се причинява от триенето на водата по вътрешната повърхност на тръбите, както и от местните съпротивления (завои и отклонения на тръбопровода, котел, арматура).

Между другото, тръби с увеличен диаметър се използват за сглобяване на отворена отоплителна система именно с цел намаляване на триенето.

За да разберете как да повишите налягането в отворена отоплителна система, първо трябва да разберете принципа на постигане на циркулационен напор в топлинния контур.

Неговата формула:

Р_ц = h • (р_о-р_г),

където:

• Р_ц – циркулационен напор;
• h – вертикално разстояние между центровете на котела и най-долния отоплителен радиатор;
• р_г – плътност на нагретия топлоносител;
• р_о – плътност на охладения топлоносител.

Статичното налягане ще бъде по-високо, ако разстоянието между централните оси на котела и най-близката до него батерия е възможно най-голямо. Съответно интензивността на циркулация на топлоносителя ще бъде по-висока.

За да се постигне максимално възможното налягане в отоплителния контур, е необходимо котелът да се постави максимално ниско – в мазето.

Колкото по-близо до котела е радиаторът на подаващия контур, толкова по-добре той се нагрява. Регулаторите позволяват да се разпредели топлината между всички радиатори на отоплителната система.

Втората причина за спада на налягането в отворена отоплителна система е свързана с нейната саморегулация. При промяна на температурата на нагряване на топлоносителя се променя интензивността на неговия разход. Като повишават нагряването на водата за топлинния контур през студените зимни дни, собствениците рязко намаляват нейната плътност.

Въпреки това при преминаването през отоплителните радиатори водата отдава топлина на стайната атмосфера, като при това нейната плътност се увеличава. А според формулата, представена по-горе, високата разлика в плътностите на горещата и охладената вода допринася за увеличаване на циркулационния напор.

Колкото по-силно е нагрят топлоносителят и колкото по-студено е в помещенията на къщата, толкова по-високо ще бъде налягането в системата. Въпреки това, след като атмосферата на помещенията се затопли и топлоотдаването на радиаторите намалее, налягането в отворената система ще спадне – ще намалее разликата между температурата на водата на подаването и на връщането.

Балансиране на двуконтурна отворена топлосистема

Гравитационните отоплителни системи се изпълняват с един или няколко контура. При това дължината на всеки затворен тръбопровод по хоризонтала не трябва да надвишава 30 m.

Но за постигане на оптимално налягане и напор в отворената система с естествено движение на топлоносителя е по-добре тръбопроводите да се направят още по-къси – под 25 m. Тогава водата по-лесно ще преодолява хидравличното съпротивление. В контур с няколко пръстена, освен ограничението за дължина, трябва да се спазва условие за отоплителните радиатори – броят на секциите във всички пръстена трябва да бъде приблизително равен.

Недостигът на налягане в отворена двуконтурна топлинна система възниква поради грешки в проектирането или замърсяване на тръбопровода (+)

Балансирането на хоризонталните пръстени, влизащи в състава на вертикалния контур, е необходимо на етапа на проектиране на отоплителната система. Ако хидравличното съпротивление на някой пръстен се окаже по-високо от това на останалите – статичното налягане в него ще бъде недостатъчно и напорът практически ще спре.

За да се поддържа необходимото налягане в двуконтурна отоплителна система, е необходимо да се намали сечението на тръбите на подхода към радиаторите. Може също да се монтират пред радиаторите вентили, които извършват терморегулация (ръчни или автоматични).

Балансирането на двуконтурна система от отворен тип може да се извърши:

• Ръчно. Пускаме отоплителната система, след това измерваме температурата на въздуха във всяко отопляемо помещение. Където тя е по-висока – затягаме вентила, където е по-ниска – развиваме. За да настроим топлинния баланс, ще трябва да извършим температурни измервания и регулиране на вентилите няколко пъти;
• Чрез използване на термостатични вентили. Балансирането става практически самостоятелно, трябва само да се зададе желаната температура във всяка стая на ръкохватките на вентилите. Всеки такъв уред ще управлява подаването на топлоносител към радиатора сам, като увеличава или намалява подаването на топлоносител.

Особено важно е общата стойност на хидравличното съпротивление на отоплителната система (на всички пръстени в състава на контурите) да не се окаже по-висока от стойността на циркулационния напор. В противен случай затоплянето на топлоносителя и опитите за балансиране на системата няма да подобрят циркулацията.

Циркулационна помпа за отворена топлосистема

Случва се мерките за балансиране на отоплителния контур на гравитационната система да не дават ефект. Не всички причини за ниско налягане се решават с настройка – изборът на грешен диаметър на тръбите не може да се поправи без пълна реконструкция на контура.

Тогава, за да се повиши налягането и да се подобри движението на водата без значително преправяне на отоплението, в системата се монтира циркулационна помпа или повишително помпено устройство. Единственото, което ще изисква нейната инсталация – преместване на разширителния съд или неговата замяна с мембранен експанзомат (затворен съд).

При сериозен спад на налягането е необходим не циркулационна помпа, а по-мощна повишаваща помпа. Въпреки това, за отворени отоплителни системи повишаващите помпи не са подходящи, тъй като развиват значително динамично налягане.

Консумацията на енергия на циркулационните помпи не надвишава 100 W. Затова не е необходимо да се страхувате, че тя ще изтласка топлоносителя от контура.

Обемът на водата в отоплителната система е горе-долу постоянен, при условие че се контролира напълването на отворения контур. Затова колкото и вода да изтласка циркулационната помпа по контура пред себе си, толкова ще постъпи в нея от обратната тръба.

Като довежда налягането в топлинната система до необходимото, помпата ще позволи да се удължи тя, да се намали диаметърът на тръбопровода и да се постигне баланс на контура при високо хидравлично съпротивление.

Налягане в затворена отоплителна система

Инсталирането на модерен котел, особено двуконтурен, се нарича от продавачите идеално решение за домашно отопление. При качествен монтаж на нов котел затворена принудителна система работи изправно няколко години, но един ден налягането в нея рязко или постепенно спада. Как да се намери причината за ниското динамично налягане?

Затворената отоплителна система се нуждае от внимателно наблюдение. Спадът или ръстът на налягането са еднакво опасни за нея. Да останете без отопление през зимата – най-лошият кошмар на собственика на къща.

На първо място се проверяват както повишителната, така и циркулационната помпа, която е налице в топлинния кръг. Този уред се износва по-бързо от котела, експанзомата или тръбопровода, затова състоянието му се определя първо. Важно е да се уверите, че до „мълчащата“ помпа постъпва електрозахранване и едва тогава да предприемете мерки за подмяна на уреда.

Всъщност, по-рационално е да се вградят в отоплителния кръг две помпи предварително – едната в основната тръба, другата в байпаса. Затворената отоплителна система не може да работи при ниско динамично налягане. Затова резервната помпа, включена навреме, ще предпази къщата и тръбопровода от замръзване.

Ако помпата е изправна, източникът на загуба на налягане се намира в котела или в тръбопроводната система. Котела проверяваме последен, първо – отоплителния кръг.

Стъпки за търсене на теч на топлоносител

Самостоятелно да откриете течове в отоплителната система е възможно, ако тръбите са монтирани открито, има достъп до крановете и до всички свързващи елементи. Необходимо е също да свалите декоративната обшивка на отоплителните радиатори.

Необходимо е да обходите целия топлинен кръг с фенерче, като внимателно изучавате всяка връзка, всеки елемент на системата (също и обвързването на котела). Търсим локвички вода, влажни петна по пода, следи от изсъхнала вода, ръждиви ивици по тръбите, радиаторите и спирателната арматура.

Взимаме малко огледало, осветяваме с фенерче и преглеждаме задната страна на всяка секция на отоплителния радиатор. Ако батериите са сглобяеми, от чугун или алуминий – трябва да прегледате връзките между секциите. Корозия, ръждиви ивици – признак за теч, дори ако подът под радиатора е сух.

Случват се ситуации, когато налягането в кръга пада бавно, ден след ден. При това различими следи от теч по елементите на отоплителната система или на пода изобщо няма. По-точно, течове има и те са немалко, но да ги откриете не се получава.

Изтичащата вода се изпарява по тръбата, радиатора или по повърхността на пода, т.е. не се образуват забележими локви. Трябва да се идентифицират местата на възможно изтичане на топлоносителя, да се поставят под тях листове мека хартия – подходящи са салфетки или тоалетна хартия. След няколко часа проверяваме хартията за влажност. Ако е мокра – значи течът е тук.

Изправността на групата за безопасност на котела се състои не само в работата на манометъра, предпазния клапан и въздухоотводчика. Нито един неин елемент или разглобяема връзка не трябва да тече.

В дома, оборудван с частично скрита система на отоплителния тръбопровод, е невъзможно да се открият течове самостоятелно. Остава само да се викат топлотехници, които да извършат търсене на течове в топлинния контур с помощта на специално оборудване.

Топлотехническото търсене на течове в отоплителната система се извършва в определена последователност. Първо от контура се източва топлоносителят.

След това към целия отоплителен тръбопровод или към отделните му сегменти, оборудвани със спирателни кранове, се свързва компресор чрез резбово съединение. В краен случай може да се свърже автомобилна помпа към тръбопровода.

Няколко минути след началото на вдухването на въздух в топлинния контур, на местата на течовете ще се чуе различим звук на излизащ въздух. Всеки участък от отоплителната система, зазидан в стена или под, с открит по звука теч, трябва да се отвори от циментовата замазка.

След това течът се отстранява чрез смяна на сегмент от тръбите, затягане на съединението с уплътняване с пакля или фум-лента, демонтаж и монтаж на нова спирателна арматура.

Колебания на налягането в отоплителния котел

Да отбележим веднага, че точната повреда на котелното оборудване може да определи само инженер-топлотехник от сервизна служба. Тоест, собственикът на дома не може самостоятелно да установи и, още повече, да отстрани сериозна повреда, причинила спадане на налягането в отоплителния котел.

Нека разгледаме възможните причини за „пълзящата“ промяна на налягането на котелния манометър, която се случва при външна изправност на котела.

Пу̀кнатина в топлообменника. С годините на експлоатация стените на топлообменника в котела могат да получат микротънки пукнатини. Причините за образуването им са износване на агрегата, отслабване на здравината при промивки, пресоване (хидравличен удар) или фабричен дефект. Топлоносителят тече през тях и котелът се нуждае от подхранване с вода на всеки 3–5 дни.

Визуално течът не може да се открие – водата тече слабо, а при включена горелка натрупаната в котела влага се изпарява. Необходима е смяна на топлообменника, по-рядко той може да се запои.

Трипътният кран е идеален за многоколови отоплителни системи. Въпреки това, пропускателната способност на такъв кран е тясно свързана с това колко често ще се почиства от замърсявания.

Налягането се покачва поради отворен кран за подхранване. На фона на ниско динамично налягане в котела и по-високо налягане във водопровода, през крана за подхранване в отоплителната система постъпва „излишна“ вода. Налягането в топлинния контур нараства до момента, изискващ неговото изпускане през предпазен клапан на котелния агрегат.

Ако обаче налягането във водопровода спадне, топлоносителят на отоплителния контур ще преодолее постъпването ѝ в котела, тогава в отоплителната система налягането ще спадне. Подобен проблем възниква при неизправен кран за подхранване. Необходимо е или да се затвори кранът, или да се смени.

Повишаване на налягането поради трипътния вентил. При неизправност на вентила, монтиран в двуконтурен котел, водата от сектора за битова вода ще постъпва в отоплителната система. Трипътният вентил се нуждае от почистване или подмяна.

Показанията на манометъра на котела не се променят. Ако при промени в работните режими на котела, при повишаване или понижаване на температурата в контура, манометърът показва еднакво налягане – той е „заседнал“. Т.е. през тръбата в него се е натрупала мръсотия от отоплителната система. Необходима е подмяна на манометъра.

Ниско налягане поради разширителен съд

С двуконтурните котли в затворени отоплителни системи често се случва следната ситуация: при стартиране в режим на отопление рязко се увеличава налягането по котелния манометър. Ако контурът е изцяло запълнен с вода – налягането нараства до 3 бара и се активира предпазен клапан, който изпуска част от водата.

Собственикът изключва горелката и чака водата да изстине. При това налягането спада до минимум. След това собственикът се опитва да включи котела. Но агрегатът не работи и подава сигнал „авария“. Понякога обаче успява да активира работата на двуконтурния котел, ако налягането не спадне твърде много.

Разположението на експанзомата до отоплителния котел се обяснява с важността му за топлинната система. Състоянието и изправността на разширителния съд трябва да се следят внимателно.

Остава само да опитате да повишите налягането, като долеете вода в системата в „студен“ режим (с изключена горелка) и постигнете показания на манометъра от 1,2-1,5 бара. Но рестартирането на котела дава същия резултат: налягането се увеличава; активира се предпазният клапан; водата се източва; налягането е на минимум; котелът не иска да работи.

Причините за такава неизправност могат да бъдат няколко. Но чест източник на проблема е разширителният съд. При това не е важно къде е разположен – вътре в котела или извън него.

Експанзоматът е разделен от гъвкава мембрана на две части. В едната – топлоносител, в другата – газ (обикновено азот) под налягане 1,5 бара. Разширяващата се при нагряване вода, съдържаща се в топлинния контур, натиска през мембраната върху газовото отделение на мембранния съд. За да компенсира повишеното налягане в системата, газът в експанзомата се свива.

След години на използване на затворения отоплителен контур нипелът, през който се извършваше зареждането с газ в разширителния съд, започва да пропуска. Случва се газ да бъде изпуснат от самите собственици, които не разбират предназначението на нипела.

Във всеки случай газът в експанзомата става все по-малко и по-малко. Скоро разширителният съд вече не е в състояние да компенсира налягането на разширяващия се топлоносител в системата, а неговите стойности достигат максимум.

За неизправност на разширителния съд затворената отоплителна система ще реагира с рязко покачване и спадане на динамичното налягане.

Нека разберем как да решим проблема с липсата на газ в експанзомата. Първо изключваме котела, ако той е електрически – и от електрическата мрежа също.

Ако разширителният съд е вграден в котела, трябва да се затвори достъпът на вода до двата му контура (или единия). Източете водата от котела напълно. Ако експанзомата се намира отделно от котела, трябва да се изолира неговият участък от тръбопровода от общата мрежа и да се източи водата оттам.

След това вземете автомобилна помпа, оборудвана с манометър (манометърът е задължителен), прикрепете я към нипела на експанзомата и я напомпвайте. От блокирания участък на тръбопровода (или котела, ако съдът е в него) ще изтече вода – продължаваме да помпаме.

Следим манометъра на помпата. Водата спря да изтича, а налягането достигна 1,2-1,5 бара – спираме да помпаме въздух.

Остава да отворим спирателните кранове, да напълним контура с вода до 1,2-1,5 бара, след което да включим котела. Отоплителната система ще работи. Ако откриете, че проблемът с налягането се е появил отново след време – сменете нипела на експанзомата, той тече силно.

Отбележете, че със съда може да има друг проблем, по-сложен – разкъсване на мембраната. Тогава напомпването с въздух няма да помогне, ще се наложи да смените експанзомата.

Изводи и полезно видео по темата

Клип #1. Как да осъществим балансиране на отоплителните радиатори в домашна отоплителна система. Припомняме, че без вентили на всеки отоплителен радиатор не може да се балансира системата.

Клип #2. Препоръки на топлотехника за възстановяване на работното налягане в отоплителни контури от затворен тип. Във видеото се обяснява и редът за напомпване на експанзомата, загубил „фабричния“ газ:

Грамотно балансираната отоплителна система ще изпълнява функциите си няколко години. Но един ден ще се променят характеристиките на топлоносителя или ще се повредят отговорните елементи на топлинния контур. Затова наблюдението на показателите на топлоносителя по манометрите трябва да се извършва постоянно, за да се реагира своевременно на колебанията на налягането.

Пишете, моля, коментари, ако имате въпроси по темата на статията. Очакваме вашите разкази за собствен опит в нормализирането на налягането в отоплителния контур. Ние и посетителите на сайта сме готови да обсъдим спорни моменти в блока, разположен под текста на статията.