Kterou z mnoha metod použít? Jak vytvořit tlak v topném systému

Provoz systému ústředního topení je nemožný bez takového fyzikálního konceptu, jako je tlak.

Je důležité kontrolovat jeho hladinu, protože Účinnost vytápění prostor závisí na tom a co je nejdůležitější, provozní bezpečnost.

Příliš vysoký tlak v potrubí může vést k úniku nebo dokonce k průrazu topného systému se všemi smutnými důsledky pro nájemníka a sousedy. A pokud je indikátor příliš nízký, teplota v místnosti nebude udržována na požadované úrovni.

Tlak je síla, která působí na stěny potrubí, radiátorů A na samotné chladicí kapalině, což ho nutí pohybovat se po obrysu a plnit jeho hlavní funkci: přenos tepla.

Druhy tlaku

Tlak v topném systému se dělí na statický a dynamický.

Statický

Hydrostatický tlak je tlak vyvíjený samotnou hmotností vody v systému., závisí na výšce vodního sloupce, a tedy na počtu podlaží budovy. V nejvyšším bodě vrstevnice rovná se nule.

Dynamický

Takový tlak je vytvářen primárně oběhovými čerpadlya také proudění (pohyb kapaliny v důsledku teplotních rozdílů) při zahřívání.

Kromě výše uvedeného je dynamická úroveň ovlivněna regulátory topení instalovanými na radiátorech a v kotelně.

Jak vytvořit a přidat tlak do topného systému

Pro vytvoření nebo přidání tlaku v topném systému se používá několik metod.

Tlakové zkoušky

Tlaková zkouška je proces počátečního naplnění topného systému chladicí kapalina s dočasným vytvořením tlaku přesahujícího pracovní tlak.

Tuto operaci lze provést dvěma způsoby:

• Připojení topného okruhu k vodovodnímu potrubí a postupné plnění systému na požadované hodnoty s regulací tlakoměrem. Tato metoda není vhodná, pokud tlak vody ve vodovodním potrubí není dostatečně vysoký.
• Použití ručních nebo elektrických čerpadel. Pokud je v okruhu již chladicí kapalina, ale není dostatečný tlak, používají se speciální tlaková čerpadla. Kapalina se nalije do nádrže čerpadla a tlak se upraví na požadovanou úroveň.

Foto 1. Proces tlakové zkoušky topného systému. Používá se ruční tlakové čerpadlo.

Kontrola těsnosti a netěsností topného potrubí

Hlavním účelem tlakové zkoušky je identifikovat vadné prvky topného systému v extrémním provozním režimu, aby se předešlo nehodám během dalšího provozu. Proto je dalším krokem po tomto postupu kontrola všech prvků na těsnost. Zkouška těsnosti se provádí poklesem tlaku během určité doby po tlakové zkoušce. Operace se skládá ze dvou fází:

• Studená kontrola, během kterého se okruh naplní studenou vodou. Během půl hodiny by tlak neměl klesnout o více než o 0,06 MPa. Po dobu 120 minut pád by neměl být větší než 0,02 MPa.
• Horká kontrola, provádí se stejný postup, pouze s horkou vodou.

Na základě výsledků podzimu, závěr o těsnosti topného systémuPokud je zkouška úspěšná, tlak v potrubí se resetuje na provozní hodnoty odstraněním přebytečné chladicí kapaliny.

Jak vypočítat

Výpočet tlaku v topném systému nezbytné ze dvou důvodů: aby se zajistila cirkulace chladicí kapaliny a aby se zabránilo odtlakování některých prvků okruhu v důsledku překročení jejich pracovního tlaku.

Aby se chladicí kapalina mohla pohybovat potrubím, je nutné vytvořit dynamický tlak větší než statický tlak:

• V systému přirozené cirkulace - mírně překračuje statickou úroveň.
• S nuceným oběhemdynamická hodnota by měla být co největší než statická hodnota, aby se dosáhlo maximální účinnosti.

Vzorec pro určení hydrostatického tlaku je p = ρgh, nebo zjednodušeně pro vodu - p = 10000h, Kde hod. — výška vodního sloupce v topném systému.

Provozní tlak je definován jako součet statického tlaku v dané výšce okruhu a dynamického tlaku vytvořeného čerpadlem nebo konvekčním procesem. Maximální dopad na potrubí je vyvíjen v nejnižším bodě systému, zatímco v horním bodě je minimální.

Údržba

Jakmile je systém vytápění nakonfigurován a spuštěn, nemůže fungovat věčně: časem se vlastnosti zhoršují, což vede ke špatnému vytápění prostor. Ukazatelem kvality vytápění je tlak, podle jeho změn lze posoudit problémy.

Pro vytápění s nuceným oběhem, tlaková ztráta může být způsobeno následujícími důvody:

• netěsnosti v okruhu;
• problémy s čerpadly (porucha, znečištění, špatné napájení);
• poškození membrány expanzní nádrže;
• porucha bezpečnostní jednotky.

Následující faktory mohou vést ke zvýšenému tlaku:

• příliš vysoká teplota chladicí kapaliny;
• malý průřez potrubí;
• kontaminace filtrů nebo chladicí kapaliny;
• tvorba vzduchových zámků;
• Nesprávný provozní režim čerpadla.

V topném systému s přirozenou cirkulací problém se zvyšováním tlaku nevzniká, ale může dojít k jeho poklesu. To je normální proces.

Jde o to, že přirozená cirkulace znamená samoregulaci tlaku chladicí kapaliny. Ta se pohybuje potrubím kvůli teplotnímu rozdílu mezi vratnou a přívodní vodou: Horká voda s menší hustotou stoupá. Čím vyšší je tedy teplota nastavená na kotli, tím větší je tlak. Teplotní rozdíl se však při vytápění místností sníží, takže jakmile se v místnosti dosáhne požadované teploty vzduchu, tlak klesne.

Pokles tlaku

Tlaková ztráta při vytápění je rozdíl tlaku mezi přívodním a vratným potrubím, díky kterému dochází k cirkulaci chladicí kapaliny. Pokles je pracovní tlak systému. Jeho požadovaná hodnota závisí na výšce budovy:

• v jednopatrových domech v systému přirozené cirkulace - 0,1 MPa na každých 10 m výšky;
• v nízkopodlažních budovách v uzavřeném schématu — 0,2–0,4 MPa;
• ve výškových budovách — až 1 MPa.

Hydraulický výpočet a montáž potrubí

Hydraulický výpočet se vyrábí ve fázi návrhu a je základem fungování systému. Vzorce hydrauliky jsou poměrně složité a přesahují rámec tohoto článku, proto uvedeme jejich hlavní důsledky a ukážeme, že může ovlivnit pokles tlaku:

• Materiál potrubíDrsnější materiály, jako je azbestocement nebo ocelové potrubí, po dlouhodobém používání zpomalí tok kapaliny.

  

  Foto 2. Ucpané topné potrubí. To může způsobit narušení tlaku v topném systému.

• Přechody z větší části do menší.
• Zatáčky, ohyby — zvýšit hydraulický odpor potrubí.
• Vnitřní struktura radiátorů A jejich průřez.
• Uzavírací a regulační ventily.

Během výpočtů se také určuje rychlost pohybu vody, její optimální hodnota je 0,3–0,7 m/s. Při nižších hodnotách se mohou tvořit vzduchové uzávěry a teplotní rozdíl mezi radiátory může být příliš velký, zatímco při vyšších hodnotách dochází k hluku z pohybu kapaliny a zvyšuje se opotřebení potrubí malými abrazivními částicemi v chladicí kapalině.

Vliv teploty chladicí kapaliny

Při zahřívání voda zvětšuje svůj objem, a tím vede ke zvýšení tlaku. Například při teplotě 20 °C může vyrůst o 0,1 MPa a při 70 °C o 0,2 MPa. Změnou stupně ohřevu vody lze tedy regulovat i tlak.

Oběhová čerpadla

Úkolem oběhového čerpadla je vytvořit tlakový rozdíl pro pohyb chladicí kapaliny. V nízkopodlažních budovách postačí jedno čerpadlo instalované v nejnižším bodě systému.

Foto 3. Oběhové čerpadlo instalované v topném systému. Zařízení čerpá chladicí kapalinu potrubím.

Problém ve výškových budovách tlakové rozdíly mezi nejnižším a nejvyšším patrem stává se akutnějším, protože statický tlak vodního sloupce je značný. K vyrovnání tlaku v takových budovách se používají specializovaná posilovací čerpadla.

Expanzní nádrž pro regulaci ukazatelů

Expanzní nádrž je velmi důležitou součástí topného systému. Je nezbytná, protože kapalina je téměř nestlačitelná, takže při tlakových rázech a vodních rázech může poškodit potrubí, radiátory a další součásti. Expanzní nádrž tento rozdíl kompenzuje.

Různé konstrukce používají různé nádrže. V systému s přirozenou cirkulací komunikuje s atmosférou a je otevřený, instalovaný v nejvyšším bodě okruhu. Když se tlak vody v systému zvýší, její hladina v nádrži stoupne, dokud nedosáhne přepadové trubky připojené k kanalizaci.

Protože okruh s takovou nádrží komunikuje s atmosférou, objevuje se v něm koroze a kapalina se postupně odpařuje z otevřeného povrchu nádrže a její hladina musí být sledována.

V uzavřeném systému s nuceným oběhem je expanzní nádrž navržena ve formě nádoby s elastickou gumovou membránou, naplněný stlačeným vzduchem na jedné straně a chladicí kapalinou na druhé straně.

Když se objem tohoto materiálu změní, vzduch se stlačí nebo vypustí, čímž se stabilizuje tlak v systému.

Regulátory, ventily

V malých budovách postačuje k vyrovnání tlakových rozdílů expanzní nádoba, ale ve výškových budovách se složitou konfigurací topného systému je nutné použít speciální regulátory tlaku. Citlivá membrána nebo píst měří tlak v místě instalace regulátoru a tlak se mění pomocí silového prvku: závaží nebo pružiny. Regulátory se dělí na tři typy:

1. „Po sobě“ (redukční ventily) — blokují průtokový průřez, čímž snižují tlak na nastavenou úroveň v úseku za nimi.
2. „Pro sebe“ (obtokové ventily) — nastavte tlak před sebe a přetečně odveďte přebytečnou chladicí kapalinu do zpětného potrubí.
3. Diferenciální regulátory — udržovat daný rozdíl mezi oběma sekcemi pomocí dvoucestného ventilu, který kompenzuje pokles tlaku.

Resetování indikátorů

Provádí se ruční reset odstraněním přebytečného objemu chladicí kapaliny z vypouštěcího ventilu, jakož i změnou stupně nafouknutí membrány expanzní nádrže.

V případě nouze pomůže rychle uvolnit tlak pojistný přetlakový ventil. Existují modely s pevnými a nastavitelnými hodnotami. Požadovaná hodnota by měla být vyšší než provozní, ale nižší než maximální povolený tlak v celém okruhu. Při překročení nastavené úrovně se membrána ventilu otevře a přebytečná chladicí kapalina se odvede do kanalizace.

Měření manometry

Tlakoměry jsou přístroje s kulatou stupnicí a ukazatelem, které indikují aktuální tlak. Jsou instalovány v kritických bodech obvodu přes trojcestný ventil: za kotlem, na odbočkách, u čerpadel, v bezpečnostní skupině. Při výběru tlakoměru zvažte jeho maximální hodnotu, kterou dokáže naměřit. Příliš velký (například 50 atm v systému se 4 atm) povede k nepřesným údajům a i malý rozdíl může poškodit měřicí zařízení.

Foto 4. Tlakoměr pro měření tlaku v topném systému. Zařízení je číselník s nanesenou stupnicí.

Užitečné video

Podívejte se na video, které vysvětluje, co může způsobit tlakové rázy v topném systému.

Závěr

Řízení a udržování tlaku v topných systémech je nanejvýš důležité. Není tak hrozné, když nedostatečně vysoký tlak vede ke špatnému vytápění prostor. Mnohem horší je, když... jeho nadbytek způsobí prasknutí radiátorů nebo potrubí, což může vést k těžké popáleniny nebo záplavy budovy. Bezpečnost je proto prvořadá. Je nutné dodržovat regulační postupy popsané v SNiP a pravidelně provádět údržbu topného systému, pokud hodnoty tlaku překročí stanovené normy. Pak bude vytápění v domě co nejúčinnější a nejbezpečnější.