¿Cuál de los muchos métodos utilizar? ¿Cómo generar presión en el sistema de calefacción?
El funcionamiento de un sistema de calefacción central es imposible sin un concepto físico como la presión.
Es importante controlar su nivel, porque La eficiencia de la calefacción del local depende de esto y lo más importante, seguridad operacional.
Una presión excesiva en las tuberías puede provocar una fuga o incluso una avería en el sistema de calefacción, con las consiguientes consecuencias para el inquilino y los vecinos. Y si el indicador es demasiado bajo, la temperatura ambiente no se mantendrá al nivel requerido.
La presión es la fuerza que actúa sobre las paredes de una tubería, radiadores. Y en el propio refrigerante, obligándola a moverse a lo largo del contorno y realizar su función principal: la transferencia de calor.
Contenido
- Tipos de presión
- Cómo crear y agregar presión a un sistema de calefacción
- Cómo calcular
- Mantenimiento
- Caída de presión
- Cálculo hidráulico e instalación de tuberías
- Efecto de la temperatura del refrigerante
- Bombas de circulación
- Tanque de expansión para regular los indicadores
- Reguladores, válvulas
- Restablecimiento de los indicadores
- Medición con manómetros
- Vídeo útil
- Conclusión
Tipos de presión
La presión en el sistema de calefacción se divide en estática y dinámica.
Estático
La presión hidrostática es la presión ejercida por el peso del agua en un sistema.Depende de la altura de la columna de agua y, por lo tanto, del número de plantas del edificio. En el punto más alto de la curva de nivel... es igual a cero.
Referencia. Para cada 10 metros La presión estática cambia con la altura por 1 atmósfera (~101 kPa).
Dinámica
Tal presión Se crea principalmente mediante bombas de circulación., y también convección (movimiento del líquido debido a las diferencias de temperatura) cuando se calienta.
Además de lo anterior, el nivel dinámico se ve afectado por los reguladores de calefacción instalados en los radiadores y en la sala de calderas.
Cómo crear y agregar presión a un sistema de calefacción
Para crear o agregar presión en el sistema de calefacción, se utilizan varios métodos.
Prueba de presión
La prueba de presión es el proceso de llenado inicial del sistema de calefacción. refrigerante con creación temporal de presión superior a la presión de trabajo.
¡Atención! Para sistemas nuevos, la presión durante la puesta en servicio debe ser 2-3 veces más normal, y durante los controles de rutina un aumento es suficiente en un 20-40%.
Esta operación se puede realizar de dos maneras:
- Conexión del circuito de calefacción a la tubería de suministro de agua y Llenado gradual del sistema hasta los valores requeridos Con control de presión. Este método no es adecuado si la presión del agua en el suministro es insuficiente.
- Utilizando bombas manuales o eléctricas. Cuando ya hay refrigerante en el circuito, pero la presión es insuficiente, se utilizan bombas de prueba de presión especiales. El líquido se vierte en el depósito de la bomba y la presión se ajusta al nivel requerido.
Foto 1. Proceso de prueba de presión del sistema de calefacción. Se utiliza una bomba manual de prueba de presión.
Comprobación de la estanqueidad y fugas de la tubería principal de calefacción
El objetivo principal de la prueba de presión es identificar elementos defectuosos del sistema de calefacción en condiciones extremas de funcionamiento para evitar accidentes durante su funcionamiento. Por lo tanto, el siguiente paso es comprobar si todos los elementos presentan fugas. La prueba de estanqueidad se realiza mediante la caída de presión durante un tiempo determinado tras la prueba. La operación consta de dos etapas:
- Comprobación en fríoDurante este tiempo, el circuito se llena con agua fría. En media hora, la presión no debe bajar más de... por 0,06 MPa. Durante 120 minutos La caída no debería ser mayor que 0,02 MPa.
- Cheque caliente, se realiza el mismo procedimiento, solo que con agua caliente.
A partir de los resultados de la caída, Conclusión sobre la estanqueidad del sistema de calefacciónSi se supera la prueba, el nivel de presión en la tubería se restablece a los valores operativos eliminando el exceso de refrigerante.
Cómo calcular
Cálculo de la presión en un sistema de calefacción necesario por dos razones: para asegurar la circulación del refrigerante y evitar la despresurización de algunos elementos del circuito por sobrepasar su presión de trabajo.
Referencia. La presión máxima de trabajo se indica en los propios componentes o en su pasaporte. Por ejemplo, para las tuberías de polipropileno es... 4-6 atm, Para muchos radiadores de hierro fundido - 5 atmLa presión calculada no debe superar la presión admisible del punto más débil del circuito de calefacción.
Para que el refrigerante pueda moverse a través de la tubería, Es necesario crear una presión dinámica mayor que la presión estática:
- En un esquema de circulación natural - supera ligeramente el nivel estático.
- Con circulación forzada, el valor dinámico debe ser lo más grande posible que el valor estático para obtener la máxima eficiencia.
La fórmula para determinar la presión hidrostática es p = ρgh, o, simplificando para el agua - p = 10000h, Dónde h — la altura de la columna de agua en el sistema de calefacción.
La presión de trabajo se define como la suma de la presión estática a una altura dada del circuito y la presión dinámica creada por la bomba o el proceso de convección. El impacto máximo en las tuberías se produce en el punto más bajo del sistema, mientras que en la parte superior es mínimo.
Mantenimiento
Una vez configurado y puesto en marcha, el sistema de calefacción no puede funcionar indefinidamente: Con el tiempo las características se deterioranLo que provoca una calefacción deficiente. El indicador de la calidad de la calefacción es la presión, y sus cambios permiten identificar los problemas.
Para calefacción por circulación forzada, caída de presión Puede ser causado por las siguientes razones:
- fugas en el circuito;
- problemas con las bombas (mal funcionamiento, contaminación, mala alimentación eléctrica);
- daños en la membrana del tanque de expansión;
- Mal funcionamiento de la unidad de seguridad.
Los siguientes factores pueden provocar un aumento de la presión:
- temperatura del refrigerante demasiado alta;
- pequeña sección transversal de la tubería;
- contaminación de filtros o refrigerante;
- formación de esclusas de aire;
- Modo de funcionamiento de la bomba incorrecto.
En un sistema de calefacción con circulación natural no se presenta el problema del aumento de presión, pero sí puede producirse su disminución, sin embargo Este es un proceso normal.
El problema es que la circulación natural implica la autorregulación de la presión del refrigerante. Este circula por las tuberías. Debido a la diferencia de temperatura entre el retorno y el suministro: El agua caliente, menos densa, asciende. Por lo tanto, cuanto mayor sea la temperatura ajustada en la caldera, mayor será la presión. Sin embargo, la diferencia de temperatura disminuirá al calentar las habitaciones, por lo que, al alcanzar la temperatura deseada, la presión bajará.
Caída de presión
La caída de presión en calefacción es la diferencia de presión entre las tuberías de suministro y retorno, que permite la circulación del refrigerante. Esta caída de presión es la presión de trabajo del sistema. Su valor requerido depende de la altura del edificio:
- en casas de un piso en el esquema de circulación natural - 0,1 MPa por cada 10 m de altura;
- En edificios de poca altura en un esquema cerrado — 0,2-0,4 MPa;
- en edificios de gran altura — hasta 1 MPa.
Cálculo hidráulico e instalación de tuberías
Cálculo hidráulico se produce en la etapa de diseño y es la base del funcionamiento del sistema. Las fórmulas hidráulicas son bastante complejas y escapan al alcance de este artículo, por lo que enumeraremos sus principales consecuencias, demostrando que Puede afectar la caída de presión:
- Material de tuberíaLos más ásperos, como el cemento de amianto o las tuberías de acero, ralentizarán el flujo del líquido después de un uso prolongado.
Foto 2. Tuberías de calefacción obstruidas. Esto puede provocar una interrupción de la presión en el sistema de calefacción.
- Transiciones de una sección más grande a una más pequeña.
- Vueltas, curvas — aumentar la resistencia hidráulica de la tubería.
- Estructura interna de los radiadores Y su sección transversal.
- Válvulas de cierre y control.
Durante los cálculos también se determina la velocidad del movimiento del agua, cuyo valor óptimo es 0,3-0,7 m/s. Con valores más bajos, pueden formarse bolsas de aire y la diferencia de temperatura entre los radiadores puede ser demasiado grande, mientras que con valores más altos, se producirá ruido debido al movimiento del líquido y aumentará el desgaste de la tubería por pequeñas partículas abrasivas en el refrigerante.
Efecto de la temperatura del refrigerante
Al calentarse, el agua aumenta de volumen y, por lo tanto, provoca un aumento de la presión. Por ejemplo, a una temperatura 20 °C Él puede crecer en 0,1 MPa y a 70 °C en 0,2 MPa. De esta manera, modificando el grado de calentamiento del agua también se puede regular la presión.
Bombas de circulación
La tarea de la bomba de circulación es crear una diferencia de presión para el movimiento del refrigerante. En edificios de poca altura, es suficiente una bomba instalada en el punto más bajo del sistema.
Foto 3. Bomba de circulación instalada en el sistema de calefacción. El dispositivo bombea el refrigerante a través de las tuberías.
En los edificios de gran altura el problema Diferencias de presión entre los pisos más bajos y más altos El problema se agudiza, ya que la presión estática de la columna de agua es considerable. Para equilibrar la presión en estos edificios, se utilizan bombas de refuerzo especializadas.
Tanque de expansión para regular los indicadores
El depósito de expansión es una parte muy importante del sistema de calefacción. Es necesario porque el líquido es prácticamente incompresible, por lo que durante los picos de presión y los golpes de ariete... Puede dañar las tuberías, radiadores y otros componentes. El depósito de expansión asume esta diferencia.
Diferentes diseños utilizan diferentes tanques. En un sistema de circulación natural, se comunica con la atmósfera y es abierto, instalado en el punto más alto del circuito. Cuando aumenta la presión del agua en el sistema, su nivel en el tanque asciende hasta llegar al tubo de rebose conectado al alcantarillado.
Dado que el circuito con dicho tanque se comunica con la atmósfera, aparece corrosión y el líquido se evapora gradualmente de la superficie abierta del tanque y se debe controlar su nivel.
En un sistema cerrado de circulación forzada, el tanque de expansión está diseñado en forma de recipiente con membrana de goma elástica, lleno de aire comprimido en un lado y refrigerante en el otro.
Cuando el volumen de este último cambia, el aire se comprime o descarga, estabilizando la presión en el sistema.
Reguladores, válvulas
En edificios pequeños, un depósito de expansión es suficiente para compensar las diferencias de presión, pero en edificios de gran altura con un sistema de calefacción complejo, se deben utilizar reguladores de presión especiales. Una membrana o pistón sensible mide la presión en el punto de instalación del regulador, y la presión se modifica mediante un elemento de fuerza: una pesa o un resorte. Los reguladores se dividen en tres tipos:
- "Después de sí mismo" (válvulas reductoras de presión) — bloquear la sección transversal del flujo, reduciendo así la presión al nivel establecido en la sección detrás de ellos.
- "Para ti mismo" (válvulas de derivación) — ajustar la presión delante de ellos, desviando el exceso de refrigerante hacia la tubería de retorno.
- Reguladores diferenciales — mantener una diferencia dada entre las dos secciones utilizando una válvula de dos vías que compensa la caída de presión.
Restablecimiento de los indicadores
Se realiza un reinicio manual eliminando el exceso de volumen de refrigerante desde la válvula de drenaje, así como modificando el grado de inflado de la membrana del depósito de expansión.
En caso de emergencia, ayudará a aliviar rápidamente la presión. válvula de alivio de seguridad. Existen modelos con valores fijos y ajustables. El valor requerido debe ser superior a la presión de funcionamiento, pero inferior a la presión máxima admisible en todo el circuito. Al superar el nivel establecido, la membrana de la válvula se abre y el exceso de refrigerante se drena al alcantarillado.
Medición con manómetros
Los manómetros son instrumentos con escala redonda y puntero, que indican la presión actual. Se instalan en puntos críticos del circuito. a través de una válvula de tres víasDespués de la caldera, en ramales, en bombas, en el grupo de seguridad. Al elegir un manómetro, tenga en cuenta el valor máximo que puede medir. Demasiado grande (por ejemplo, 50 atm en un sistema con 4 atm) dará lugar a lecturas inexactas y una pequeña puede dañar el dispositivo de medición.
Foto 4. Manómetro para medir la presión en el sistema de calefacción. El dispositivo consiste en un dial con una escala.
Vídeo útil
Vea un vídeo que explica qué puede provocar aumentos repentinos de presión en el sistema de calefacción.
Conclusión
Controlar y mantener la presión en los sistemas de calefacción es fundamental. No es tan grave si una presión insuficiente provoca una calefacción deficiente de las instalaciones. Es mucho peor cuando... Su exceso provocará rotura de radiadores o tuberías., lo que puede llevar a quemaduras graves o inundaciones Edificios. Por lo tanto, la seguridad es primordial. Es necesario seguir los procedimientos reglamentarios descritos en el SNiP y realizar el mantenimiento regular del sistema de calefacción si los valores de presión superan los estándares establecidos. De esta manera, la calefacción de la vivienda será lo más eficiente y segura posible.
