Której z wielu metod użyć? Jak wytworzyć ciśnienie w systemie grzewczym

Działanie instalacji centralnego ogrzewania jest niemożliwe bez istnienia takiego pojęcia fizycznego jak ciśnienie.

Ważne jest kontrolowanie jego poziomu, ponieważ od tego zależy efektywność ogrzewania pomieszczeń i co najważniejsze, bezpieczeństwo operacyjne.

Zbyt duże ciśnienie w rurach może doprowadzić do wycieku lub nawet przebicia instalacji grzewczej ze wszystkimi smutnymi konsekwencjami dla lokatora i sąsiadów. A jeśli wskaźnik jest zbyt niski, temperatura w pomieszczeniu nie będzie utrzymywana na wymaganym poziomie.

Ciśnienie to siła działająca na ścianki rurociągu, grzejników I na samym płynie chłodzącymzmuszając go do poruszania się wzdłuż konturu i wykonywania jego głównej funkcji: przekazywania ciepła.

Rodzaje ciśnienia

Ciśnienie w układzie grzewczym dzielimy na statyczne i dynamiczne.

Statyczny

Ciśnienie hydrostatyczne to ciśnienie wywierane przez sam ciężar wody w układzie., zależy od wysokości słupa wody, a więc od liczby kondygnacji budynku. W najwyższym punkcie konturu równa się zero.

Dynamiczny

Taka presja powstaje przede wszystkim za pomocą pomp obiegowychi również konwekcja (ruch cieczy spowodowany różnicą temperatur) podczas ogrzewania.

Oprócz tego na poziom dynamiki wpływają regulatory ciepła zamontowane przy grzejnikach i w kotłowni.

Jak stworzyć i dodać ciśnienie do systemu grzewczego

Aby wytworzyć lub zwiększyć ciśnienie w systemie grzewczym, stosuje się kilka metod.

Badanie ciśnieniowe

Próba ciśnieniowa to proces wstępnego napełniania systemu grzewczego chłodziwo z chwilowym wytworzeniem ciśnienia przekraczającego ciśnienie robocze.

Operację tę można wykonać na dwa sposoby:

• Podłączenie obiegu grzewczego do sieci wodociągowej i stopniowe napełnianie układu do wymaganych wartości ze sterowaniem za pomocą manometru. Ta metoda nie jest odpowiednia, jeśli ciśnienie wody w sieci wodociągowej nie jest wystarczająco wysokie.
• Przy użyciu pomp ręcznych lub elektrycznych. Gdy w układzie znajduje się już czynnik chłodzący, ale nie ma wystarczającego ciśnienia, stosuje się specjalne pompy do prób ciśnieniowych. Płyn wlewa się do zbiornika pompy, a ciśnienie doprowadza się do wymaganego poziomu.

Zdjęcie 1. Proces testowania ciśnieniowego systemu grzewczego. Używana jest ręczna pompa do testowania ciśnieniowego.

Sprawdzenie szczelności i szczelności głównego przewodu grzewczego

Głównym celem testu ciśnieniowego jest identyfikacja wadliwych elementów systemu grzewczego w ekstremalnym trybie pracy, aby uniknąć wypadków podczas dalszej eksploatacji. Dlatego kolejnym krokiem po tej procedurze jest sprawdzenie wszystkich elementów pod kątem nieszczelności. Test szczelności przeprowadza się poprzez spadek ciśnienia w określonym czasie po teście ciśnieniowym. Operacja składa się z dwóch etapów:

• Zimny ​​​​czek, podczas którego obwód jest napełniany zimną wodą. W ciągu pół godziny poziom ciśnienia nie powinien spaść bardziej niż o 0,06 MPa. Przez 120 minut spadek nie powinien być większy niż 0,02 MPa.
• Gorący czek, wykonuje się tę samą procedurę, tylko z użyciem gorącej wody.

Na podstawie wyników jesieni, wniosek o szczelności instalacji grzewczejJeżeli próba wypadnie pomyślnie, poziom ciśnienia w rurociągu zostaje przywrócony do wartości roboczych poprzez usunięcie nadmiaru czynnika chłodzącego.

Jak obliczyć

Obliczanie ciśnienia w instalacji grzewczej konieczne z dwóch powodów: zapewnić cyrkulację czynnika chłodzącego i zapobiec spadkowi ciśnienia w niektórych elementach układu wskutek przekroczenia ich ciśnienia roboczego.

Aby chłodziwo mogło przepływać przez rurociąg, konieczne jest wytworzenie ciśnienia dynamicznego większego od ciśnienia statycznego:

• W naturalnym schemacie cyrkulacji - nieznacznie przekracza poziom statyczny.
• Z wymuszonym obiegiemwartość dynamiczna powinna być jak największa od wartości statycznej, aby uzyskać maksymalną wydajność.

Wzór na określenie ciśnienia hydrostatycznego to p = ρghlub, upraszczając, dla wody - p = 10000 godzin, Gdzie H — wysokość słupa wody w instalacji grzewczej.

Ciśnienie robocze jest definiowane jako suma ciśnienia statycznego na danej wysokości obwodu i ciśnienia dynamicznego wytwarzanego przez pompę lub proces konwekcji. Maksymalne oddziaływanie na rury powstaje w najniższym punkcie układu, podczas gdy na górze jest ono minimalne.

Konserwacja

Po skonfigurowaniu i uruchomieniu system ogrzewania nie może działać wiecznie: z czasem cechy ulegają pogorszeniu, co prowadzi do słabego ogrzewania pomieszczeń. Wskaźnikiem jakości ogrzewania jest ciśnienie, po jego zmianach można ocenić problemy.

W przypadku ogrzewania z wymuszonym obiegiem spadek ciśnienia może być spowodowane następującymi przyczynami:

• nieszczelności w obwodzie;
• problemy z pompami (awaria, zanieczyszczenie, słabe zasilanie);
• uszkodzenie membrany zbiornika wyrównawczego;
• awaria jednostki bezpieczeństwa.

Do wzrostu ciśnienia może doprowadzić:

• zbyt wysoka temperatura płynu chłodzącego;
• mały przekrój rurociągu;
• zanieczyszczenie filtrów lub płynu chłodzącego;
• tworzenie się śluz powietrznych;
• Nieprawidłowy tryb pracy pompy.

W systemie grzewczym z obiegiem naturalnym problem wzrostu ciśnienia nie występuje, może jednak wystąpić jego spadek, To normalny proces.

Rzecz w tym, że naturalna cyrkulacja oznacza samoregulację ciśnienia chłodziwa. Przemieszcza się ono przez rury ze względu na różnicę temperatur pomiędzy powrotem i zasilaniem: mniej gęsta gorąca woda unosi się. Zatem im wyższa temperatura ustawiona na kotle, tym większe ciśnienie. Jednak różnica temperatur zmniejszy się, gdy pomieszczenia zostaną ogrzane, więc gdy w pomieszczeniu zostanie osiągnięta pożądana temperatura powietrza, ciśnienie spadnie.

Spadek ciśnienia

Spadek ciśnienia w ogrzewaniu to różnica ciśnień między rurociągiem zasilającym i powrotnym, dzięki której odbywa się obieg czynnika chłodzącego. Spadek to ciśnienie robocze układu. Jego wymagana wartość zależy od wysokości budynku:

• w domach parterowych w naturalnym systemie cyrkulacji - 0,1 MPa na każde 10 m wysokości;
• w budynkach niskich w układzie zamkniętym — 0,2-0,4 MPa;
• w budynkach wysokich — do 1 MPa.

Obliczenia hydrauliczne i montaż rurociągów

Obliczenia hydrauliczne powstaje na etapie projektowania i jest podstawą funkcjonowania systemu. Wzory hydrauliki są dość złożone i wykraczają poza zakres tego artykułu, dlatego wymienimy ich główne konsekwencje, pokazując, że może mieć wpływ na spadek ciśnienia:

• Materiał rurociągowyBardziej szorstkie materiały, takie jak azbestowo-cementowe lub stalowe rury, spowalniają przepływ cieczy po długotrwałym użytkowaniu.

  

  Zdjęcie 2. Zatkane rury grzewcze. Może to spowodować zaburzenie ciśnienia w systemie grzewczym.

• Przejścia z większej sekcji do mniejszej.
• Zakręty, zgięcia — zwiększyć opór hydrauliczny rurociągu.
• Budowa wewnętrzna grzejników I ich przekrój.
• Zawory odcinające i regulacyjne.

Podczas obliczeń wyznaczana jest również prędkość ruchu wody, której optymalna wartość wynosi Prędkość obrotowa: 0,3-0,7 m/s. Przy niższych wartościach mogą tworzyć się korki powietrzne i różnica temperatur między grzejnikami może być zbyt duża, przy wyższych wartościach będzie słychać hałas spowodowany ruchem cieczy i wzrośnie zużycie rurociągu spowodowane obecnością małych cząstek ściernych w płynie chłodzącym.

Wpływ temperatury płynu chłodzącego

Podgrzana woda zwiększa swoją objętość, co prowadzi do wzrostu ciśnienia. Na przykład w temperaturze 20 °C może dorosnąć o 0,1 MPa, a w temp. 70 °C o 0,2 MPa. Dzięki temu zmieniając stopień podgrzania wody można regulować także ciśnienie.

Pompy obiegowe

Zadaniem pompy obiegowej jest wytworzyć różnicę ciśnień umożliwiającą ruch chłodziwa. W przypadku budynków niskich wystarczy jedna pompa zamontowana w najniższym punkcie instalacji.

Zdjęcie 3. Pompa obiegowa zamontowana w systemie grzewczym. Urządzenie pompuje czynnik chłodniczy przez rury.

W budynkach wysokich problem różnica ciśnień między najniższym i najwyższym piętrem staje się bardziej dotkliwy, ponieważ ciśnienie statyczne słupa wody jest znaczne. Aby wyrównać ciśnienie w takich budynkach, stosuje się specjalistyczne pompy wspomagające.

Zbiornik wyrównawczy do regulacji wskaźników

Zbiornik wyrównawczy jest bardzo ważną częścią systemu grzewczego. Jest konieczny, ponieważ ciecz jest prawie nieściśliwa, więc podczas skoków ciśnienia i uderzeń wodnych może uszkodzić rury, grzejniki i inne elementy. Zbiornik wyrównawczy niweluje tę różnicę.

W różnych projektach stosuje się różne zbiorniki. W naturalnym systemie cyrkulacji komunikuje się z atmosferą i jest otwarty, zainstalowany w najwyższym punkcie obwodu. Gdy ciśnienie wody w systemie wzrasta, jej poziom w zbiorniku będzie wzrastał, aż dotrze do rury przelewowej podłączonej do kanalizacji.

Ponieważ obwód takiego zbiornika komunikuje się z atmosferą, występuje w nim korozja, a ciecz stopniowo odparowuje z otwartej powierzchni zbiornika i należy kontrolować jej poziom.

W układzie zamkniętym z wymuszonym obiegiem zbiornik wyrównawczy jest zaprojektowany w formie pojemnika z elastyczną membraną gumową, wypełniony sprężonym powietrzem z jednej strony i czynnikiem chłodzącym z drugiej.

Gdy objętość tego ostatniego ulega zmianie, powietrze zostaje sprężone lub uwolnione, co stabilizuje ciśnienie w układzie.

Regulatory, zawory

W małych budynkach zbiornik wyrównawczy wystarcza do wyrównania różnic ciśnień, ale w budynkach wysokich ze złożoną konfiguracją systemu grzewczego konieczne jest zastosowanie specjalnych regulatorów ciśnienia. Czuła membrana lub tłok mierzy je w miejscu, w którym zainstalowany jest regulator, a ciśnienie zmienia się za pomocą elementu siłowego: ciężarka lub sprężyny. Regulatory dzielą się na trzy typy:

1. „Po sobie” (zawory redukujące ciśnienie) — blokują przekrój przepływu, obniżając w ten sposób ciśnienie do zadanego poziomu w przekroju za nimi.
2. „Do siebie” (zawory obejściowe) — ustawiają ciśnienie przed sobą, omijając nadmiar chłodziwa w rurze powrotnej.
3. Regulatory różnicowe — utrzymuje określoną różnicę między dwiema sekcjami, wykorzystując zawór dwudrożny, który kompensuje spadek ciśnienia.

Resetowanie wskaźników

Wykonano reset ręczny poprzez usunięcie nadmiaru objętości chłodziwa z zaworu spustowego, a także poprzez zmianę stopnia napompowania membrany zbiornika wyrównawczego.

W nagłych wypadkach pomoże szybko złagodzić ciśnienie Zawór bezpieczeństwa. Istnieją modele o stałych i regulowanych wartościach. Wymagana wartość powinna być wyższa od roboczej, ale niższa od maksymalnego dopuszczalnego ciśnienia w całym obwodzie. Po przekroczeniu ustawionego poziomu membrana zaworu otwiera się, a nadmiar chłodziwa zostaje odprowadzony do kanalizacji.

Pomiary manometrami

Manometry są instrumenty z okrągłą skalą i wskaźnikiem, wskazujące aktualne ciśnienie. Są instalowane w newralgicznych punktach obwodu przez zawór trójdrożny: za kotłem, na gałęziach, przy pompach, w grupie bezpieczeństwa. Wybierając manometr, weź pod uwagę jego maksymalną wartość, jaką może zmierzyć. Zbyt duży (np. 50 atm w systemie z 4 atm) spowoduje niedokładne odczyty, a nawet mała wartość może uszkodzić urządzenie pomiarowe.

Zdjęcie 4. Manometr do pomiaru ciśnienia w instalacji grzewczej. Urządzenie jest tarczą z naniesioną skalą.

Przydatny film

Obejrzyj film wyjaśniający, co może być przyczyną skoków ciśnienia w instalacji grzewczej.

Wniosek

Kontrola i utrzymanie ciśnienia w systemach grzewczych ma pierwszorzędne znaczenie. Nie jest tak źle, jeśli niewystarczająco wysokie ciśnienie prowadzi do słabego ogrzewania pomieszczeń. Jest znacznie gorzej, gdy jego nadmiar może spowodować pęknięcie grzejników lub rurociągówco może prowadzić do poważne oparzenia lub powodzie budynków. Dlatego bezpieczeństwo jest najważniejsze. Należy przestrzegać procedur regulacyjnych opisanych w SNiP i regularnie serwisować system grzewczy, jeśli wartości ciśnienia przekroczą ustalone normy. Wtedy ogrzewanie w domu będzie tak wydajne i bezpieczne, jak to tylko możliwe.