Ktorú z mnohých metód použiť? Ako vytvoriť tlak vo vykurovacom systéme

Prevádzka systému ústredného kúrenia nie je možná bez takého fyzikálneho konceptu, ako je tlak.

Je dôležité kontrolovať jeho hladinu, pretože Účinnosť vykurovania priestorov závisí od toho a čo je najdôležitejšie, prevádzková bezpečnosť.

Príliš vysoký tlak v potrubí môže viesť k úniku alebo dokonca k prerušeniu vykurovacieho systému so všetkými smutnými následkami pre nájomníka a susedov. A ak je indikátor príliš nízky, teplota v miestnosti sa neudrží na požadovanej úrovni.

Tlak je sila, ktorá pôsobí na steny potrubia, radiátorov A na samotnej chladiacej kvapaline, čo ho núti pohybovať sa pozdĺž obrysu a vykonávať svoju hlavnú funkciu: prenos tepla.

Druhy tlaku

Tlak vo vykurovacom systéme sa delí na statický a dynamický.

Statický

Hydrostatický tlak je tlak vyvíjaný samotnou hmotnosťou vody v systéme., závisí to od výšky vodného stĺpca, a teda od počtu poschodí budovy. V najvyššom bode vrstevnice to rovná sa nule.

Dynamické

Takýto tlak je vytváraný predovšetkým obehovými čerpadlamia tiež konvekcia (pohyb kvapaliny v dôsledku teplotných rozdielov) pri zahrievaní.

Okrem vyššie uvedeného je dynamická úroveň ovplyvnená regulátormi vykurovania inštalovanými na radiátoroch a v kotolni.

Ako vytvoriť a pridať tlak do vykurovacieho systému

Na vytvorenie alebo zvýšenie tlaku vo vykurovacom systéme sa používa niekoľko metód.

Tlakové skúšky

Tlaková skúška je proces počiatočného naplnenia vykurovacieho systému chladiaca kvapalina s dočasným vytvorením tlaku presahujúceho pracovný tlak.

Túto operáciu je možné vykonať dvoma spôsobmi:

• Pripojenie vykurovacieho okruhu k vodovodnému potrubiu a postupné plnenie systému na požadované hodnoty s reguláciou tlakomeru. Táto metóda nie je vhodná, ak tlak vody vo vodovodnom potrubí nie je dostatočne vysoký.
• Používanie ručných alebo elektrických čerpadiel. Ak je v okruhu už chladivo, ale nie je dostatočný tlak, používajú sa špeciálne tlakové čerpadlá. Kvapalina sa naleje do nádrže čerpadla a tlak sa upraví na požadovanú úroveň.

Foto 1. Proces tlakovej skúšky vykurovacieho systému. Používa sa manuálne tlakové čerpadlo.

Kontrola tesnosti a netesností vykurovacieho potrubia

Hlavným účelom tlakovej skúšky je identifikovať chybné prvky vykurovacieho systému v extrémnom prevádzkovom režime, aby sa predišlo nehodám počas ďalšej prevádzky. Preto je ďalším krokom po tomto postupe kontrola všetkých prvkov na tesnosť. Skúška tesnosti sa vykonáva poklesom tlaku počas určitého času po tlakovej skúške. Operácia pozostáva z dvoch fáz:

• Studená kontrola, počas ktorého sa okruh naplní studenou vodou. Do pol hodiny by tlak nemal klesnúť o viac ako o 0,06 MPa. Počas 120 minút pád by nemal byť väčší ako 0,02 MPa.
• Horúca kontrola, rovnaký postup sa vykonáva, len s horúcou vodou.

Na základe výsledkov jesene, záver o tesnosti vykurovacieho systémuAk je test úspešný, tlak v potrubí sa resetuje na prevádzkové hodnoty odstránením prebytočného chladiva.

Ako vypočítať

Výpočet tlaku vo vykurovacom systéme potrebné z dvoch dôvodov: aby sa zabezpečila cirkulácia chladiacej kvapaliny a aby sa zabránilo odtlakovaniu niektorých prvkov okruhu v dôsledku prekročenia ich pracovného tlaku.

Aby sa chladiaca kvapalina mohla pohybovať potrubím, je potrebné vytvoriť dynamický tlak väčší ako statický tlak:

• V schéme prirodzenej cirkulácie - mierne prekračuje statickú úroveň.
• S núteným obehomdynamická hodnota by mala byť čo väčšia ako statická hodnota, aby sa dosiahla maximálna účinnosť.

Vzorec na určenie hydrostatického tlaku je p = ρgh, alebo, zjednodušene pre vodu - p = 10000h, Kde hod. — výška vodného stĺpca vo vykurovacom systéme.

Prevádzkový tlak je definovaný ako súčet statického tlaku v danej výške okruhu a dynamického tlaku vytvoreného čerpadlom alebo konvekčným procesom. Maximálny vplyv na potrubia je vytvorený v najnižšom bode systému, zatiaľ čo v hornom bode je minimálny.

Údržba

Po konfigurácii a spustení nemôže vykurovací systém fungovať večne: časom sa vlastnosti zhoršujú, čo vedie k zlému vykurovaniu priestorov. Ukazovateľom kvality vykurovania je tlak, podľa jeho zmien možno posúdiť problémy.

Pri vykurovaní s núteným obehom, pokles tlaku môže byť spôsobené nasledujúcimi dôvodmi:

• netesnosti v okruhu;
• problémy s čerpadlami (porucha, kontaminácia, slabé napájanie);
• poškodenie membrány expanznej nádrže;
• porucha bezpečnostnej jednotky.

Nasledujúce faktory môžu viesť k zvýšenému tlaku:

• príliš vysoká teplota chladiacej kvapaliny;
• malý prierez potrubia;
• kontaminácia filtrov alebo chladiacej kvapaliny;
• tvorba vzduchových zámkov;
• Nesprávny režim prevádzky čerpadla.

Vo vykurovacom systéme s prirodzenou cirkuláciou problém so zvýšením tlaku nevzniká, ale môže dôjsť k jeho zníženiu. Toto je normálny proces.

Ide o to, že prirodzená cirkulácia znamená samoreguláciu tlaku chladiacej kvapaliny. Pohybuje sa potrubím kvôli teplotnému rozdielu medzi spiatočkou a prívodom: Nahor stúpa menej hustá horúca voda. Čím vyššia je teplota nastavená na kotli, tým väčší je tlak. Teplotný rozdiel sa však pri vykurovaní miestností zníži, takže keď sa v miestnosti dosiahne požadovaná teplota vzduchu, tlak klesne.

Pokles tlaku

Pokles tlaku pri vykurovaní je rozdiel tlaku medzi prívodným a spätným potrubím, vďaka ktorému dochádza k cirkulácii chladiacej kvapaliny. Pokles je pracovný tlak systému. Jeho požadovaná hodnota závisí od výšky budovy:

• v jednoposchodových domoch v schéme prirodzenej cirkulácie - 0,1 MPa na každých 10 m výšky;
• v nízkopodlažných budovách v uzavretej schéme — 0,2 – 0,4 MPa;
• vo výškových budovách — do 1 MPa.

Hydraulický výpočet a montáž potrubí

Hydraulický výpočet sa vyrába vo fáze návrhu a je základom fungovania systému. Vzorce hydrauliky sú dosť zložité a presahujú rámec tohto článku, preto uvedieme ich hlavné dôsledky, ktoré ukazujú, že môže ovplyvniť pokles tlaku:

• Materiál potrubiaDrsnejšie materiály, ako napríklad azbestocement alebo oceľové potrubie, po dlhodobom používaní spomalia tok kvapaliny.

  

  Foto 2. Upchaté vykurovacie potrubie. Môže to spôsobiť narušenie tlaku vo vykurovacom systéme.

• Prechody z väčšej časti do menšej.
• Otáčky, zákruty — zvýšiť hydraulický odpor potrubia.
• Vnútorná štruktúra radiátorov A ich prierez.
• Uzatváracie a regulačné ventily.

Počas výpočtov sa určuje aj rýchlosť pohybu vody, jej optimálna hodnota je 0,3 – 0,7 m/s. Pri nižších hodnotách sa môžu tvoriť vzduchové uzávery a teplotný rozdiel medzi radiátormi môže byť príliš veľký, zatiaľ čo pri vyšších hodnotách sa bude vyskytovať hluk z pohybu kvapaliny a zvýši sa opotrebovanie potrubia malými abrazívnymi časticami v chladiacej kvapaline.

Vplyv teploty chladiacej kvapaliny

Pri zahrievaní voda zväčšuje svoj objem, a tým vedie k zvýšeniu tlaku. Napríklad pri teplote 20 °C môže vyrásť o 0,1 MPa a pri 70 °C o 0,2 MPa. Zmena stupňa ohrevu vody sa teda dá použiť aj na reguláciu tlaku.

Obehové čerpadlá

Úlohou obehového čerpadla je vytvoriť tlakový rozdiel pre pohyb chladiacej kvapaliny. V nízkopodlažných budovách postačuje jedno čerpadlo inštalované v najnižšom bode systému.

Foto 3. Obehové čerpadlo nainštalované vo vykurovacom systéme. Zariadenie čerpá chladiacu kvapalinu cez potrubie.

Problém vo výškových budovách tlakové rozdiely medzi najnižším a najvyšším poschodím stáva sa akútnejším, pretože statický tlak vodného stĺpca je značný. Na vyrovnanie tlaku v takýchto budovách sa používajú špecializované posilňovacie čerpadlá.

Expanzná nádrž na reguláciu ukazovateľov

Expanzná nádrž je veľmi dôležitou súčasťou vykurovacieho systému. Je nevyhnutná, pretože kvapalina je takmer nestlačiteľná, takže počas tlakových rázov a vodných rázov môže poškodiť potrubie, radiátory a iné komponenty. Expanzná nádrž tento rozdiel kompenzuje.

Rôzne prevedenia používajú rôzne nádrže. V systéme s prirodzenou cirkuláciou komunikuje s atmosférou a je otvorený, inštalovaný v najvyššom bode okruhu. Keď sa tlak vody v systéme zvýši, jej hladina v nádrži stúpne, až kým nedosiahne prepadovú rúrku pripojenú k kanalizácii.

Keďže okruh s takouto nádržou komunikuje s atmosférou, objavuje sa v ňom korózia a kvapalina sa postupne odparuje z otvoreného povrchu nádrže a jej hladina sa musí monitorovať.

V uzavretom systéme s núteným obehom je expanzná nádrž navrhnutá vo forme nádoby s elastickou gumovou membránou, naplnený stlačeným vzduchom na jednej strane a chladiacou kvapalinou na druhej strane.

Keď sa objem druhého menovaného zmení, vzduch sa stlačí alebo vypustí, čím sa stabilizuje tlak v systéme.

Regulátory, ventily

V malých budovách postačuje na kompenzáciu tlakových rozdielov expanzná nádoba, ale vo výškových budovách so zložitou konfiguráciou vykurovacieho systému je potrebné použiť špeciálne regulátory tlaku. Citlivá membrána alebo piest ho meria v mieste inštalácie regulátora a tlak sa mení pomocou silového prvku: závažia alebo pružiny. Regulátory sa delia na tri typy:

1. „Po sebe“ (redukčné ventily) — zablokovať prierez prúdenia, čím sa zníži tlak na nastavenú úroveň v úseku za nimi.
2. „Pre seba“ (obtokové ventily) — nastavte tlak pred seba a obíďte prebytočnú chladiacu kvapalinu do spätného potrubia.
3. Diferenciálne regulátory — udržiavať daný rozdiel medzi oboma sekciami pomocou dvojcestného ventilu, ktorý kompenzuje pokles tlaku.

Resetovanie indikátorov

Vykoná sa manuálny reset odstránením prebytočného objemu chladiacej kvapaliny z vypúšťacieho ventilu, ako aj zmenou stupňa nafúknutia membrány expanznej nádrže.

V prípade núdze to pomôže rýchlo uvoľniť tlak bezpečnostný poistný ventil. Existujú modely s pevnými a nastaviteľnými hodnotami. Požadovaná hodnota by mala byť vyššia ako prevádzková, ale nižšia ako maximálny povolený tlak v celom okruhu. Po prekročení nastavenej úrovne sa membrána ventilu otvorí a prebytočná chladiaca kvapalina sa odvedie do kanalizácie.

Meranie pomocou manometrov

Tlakomery sú nástroje s okrúhlou stupnicou a ukazovateľom, ktoré indikujú aktuálny tlak. Sú inštalované v kritických bodoch obvodu cez trojcestný ventil: za kotlom, na odbočkách, pri čerpadlách, v bezpečnostnej skupine. Pri výbere tlakomeru zvážte jeho maximálnu hodnotu, ktorú dokáže namerať. Príliš veľký (napríklad 50 atm v systéme so 4 atm) povedie k nepresným údajom a malý rozdiel môže poškodiť meracie zariadenie.

Foto 4. Tlakomer na meranie tlaku vo vykurovacom systéme. Zariadenie je číselník s nasadenou stupnicou.

Užitočné video

Pozrite si video, ktoré vysvetľuje, čo môže spôsobiť tlakové rázy vo vykurovacom systéme.

Záver

Riadenie a udržiavanie tlaku vo vykurovacích systémoch je mimoriadne dôležité. Nie je až také zlé, ak nedostatočne vysoký tlak vedie k zlému vykurovaniu priestorov. Oveľa horšie je, keď jeho nadbytok spôsobí prasknutie radiátorov alebo potrubí, čo môže viesť k silné popáleniny alebo záplavy budovy. Preto je bezpečnosť prvoradá. Je potrebné dodržiavať regulačné postupy opísané v SNiP a pravidelne vykonávať údržbu vykurovacieho systému, ak hodnoty tlaku prekročia stanovené normy. Potom bude vykurovanie v dome čo najefektívnejšie a najbezpečnejšie.