Слідом за збоєм тиску в опалювальній системі приходить проблема - падає якість обігріву приміщень в будинку. Можна, звичайно, налаштувати роботу опалення один раз і надовго, але нескінченно довгим цей період не буде. Одного разу нормальний тиск в системі опалення зміниться, причому значно.
Ми розповімо вам, як тримати під контролем фізичні показники теплоносія. У нас ви дізнаєтесь, як забезпечити стабільну швидкість переміщення нагрітої води по трубопроводу до приладів. Зрозумієте, як отримувати і підтримувати комфортну температуру в приміщеннях.
У запропонованій до розгляду статті детально викладені причини падіння тиску в системах закритого і відкритого типу. Наведено ефективні методи балансування. Представлені до ознайомлення відомості доповнені схемами, покрокові інструкції, фото і відео-посібниками.
Типи тиску в системах опалення
Залежно від чинного принципу руху теплоносія в теплопроводі контуру, в системах опалення головну роль виконує статичну або динамічний тиск.
Статичний тиск, зване також гравітаційним, розвивається через сили тяжіння нашої планети. Чим вище піднімається вода по контуру, тим сильніше її вага тисне на стінки труб.
При підйомі теплоносія на висоту 10 метрів статичний тиск складе 1 бар (0, 981 атмосферу). На статичний тиск розрахована відкрита опалювальна система, найбільша його величина - порядку 1, 52 бару (1, 5 атмосфери).
Вода в контурах опалення гравітаційного типу рухається за рахунок різниці щільності нагрітої і остигнула води. При установці котла нижче приладів опалення циркуляційний напір збільшується 
Схеми опалення з природним рухом теплоносія відрізняються невеликим тиском. Його надлишок разом з надлишком теплоносія скидається через відкриту поверхню розширювального бака 
Напору гравітаційної системи повинно вистачати на протягом теплоносія по трубопроводу, подолання поворотів і вертикальних ділянок. Для того щоб знизити опір трубопроводу, збільшують діаметр труб 
Проблеми недостатнього тиску для руху теплоносія вирішуються шляхом установки циркуляційних насосів 
Використання насоса дозволяє використовувати в спорудженні системи труби менших діаметрів, тому що гідравлічний опір долається за допомогою встановленого агрегату 
Влаштовуються зараз опалювальні системи примусового типу обладнають закритим розширювальним бачком, що забезпечує простір теплоносія в період його розширення при нагріванні 
Розширювальний бак в контурі насосного опалення розцінюється як точка відліку, в якій розвивається насосом тиск змінює нагнітальне значення на всмоктувальне 
В насосні опалювальні системи з закритим бачком в обов'язковому порядку включають запобіжний клапан тиску, нормалізує значення за допомогою скидання надлишку теплоносія в каналізацію
Динамічне тиск в системі опалення розвивається штучним шляхом - застосуванням електронасоса. Як правило, на динамічний тиск розраховані закриті системи опалення, контур яких утворений трубами значно меншого діаметру, ніж у відкритих опалювальних системах.
Нормальне значення динамічного тиску в системі опалення закритого типу - 2, 4 бару або 2, 36 атмосфери.
Наслідки нестабільності в контурах
Недостатнє або більш високий тиск в тепловому контурі однаково погано. У першому випадку частина радіаторів не будуть ефективно обігрівати приміщення, в другому - порушиться цілісність системи опалення, вийдуть з ладу її окремі елементи.
Правильна обв'язка дозволить підключити котел до опалювального контуру так, як необхідно для якісної роботи теплосистеми
Зростання динамічного тиску в опалювальному трубопроводі відбувається, якщо:
- теплоносій занадто перегрітий;
- перетин труб недостатнє;
- котел і трубопровід обросли накипом;
- повітряні пробки в системі;
- встановлено занадто потужний повисітельний насос;
- відбувається підживлення водою.
Також підвищений тиск в закритому контурі викликає невірна балансування кранами (система зарегульована) або несправність окремих регуляторів-клапанів.
Для контролю робочих параметрів в закритих опалювальних контурах і для їх автоматичного регулювання встановлюється група безпеки:
Для формування в опалювальної системи потрібного для нормальної роботи тиску використовується група безпеки 
У складі групи, яка використовується для автоматичного регулювання та контролю тиску в системі, є манометр, поршневий відведення повітря і запобіжний клапан 
Групу безпеки встановлюють за котлом на трубі подачі двхтрубних систем і на що подає частини магістральної труби однотрубних систем 
Функціональні компоненти групи безпеки забезпечують висновок в атмосферу повітря, що загрожує утворенням пробок і перевищенням тиску, і теплоносія, що збільшується в обсязі при закипанні 
Групу безпеки обов'язково включають в системи з закритими розширювальними бачками, що не мають природної можливості для зниження тиску як відкриті контури 
У колекторних варіантах опалення, що вимагають застосування циркуляційних насосів, групу безпеки доповнюють дублюючі воздухоотводчики на розподільних гребінках 
Відмовитися від установки групи безпеки допустимо, якщо нагрів теплоносія здійснюється котлом, оснащеним власним набором аналогічних засобів в мініатюрі. Приклад: газові настінні котли, частина підлогових і пелетні 
Компоненти групи безпеки можуть розташовуватися в різних місцях системи, але важливо дотримати одна умова - запобіжний клапан повинен знаходитися вище котла
Тиск в опалювальному трубопроводі падає з наступних причин:
- протікання теплоносія;
- несправність насоса;
- прорив мембрани Експанзомати, тріщини в стінках звичайного розширювального бачка;
- несправності блоку безпеки;
- витік води з опалювальної системи в підживлює контур.
Динамічне тиск буде підвищеним, якщо засмічені порожнини труб і радіаторів, якщо забруднені фільтри-уловлювачі. У таких ситуаціях насос працює з підвищеним навантаженням, а ефективність обігрівального контура знижується. Стандартним результатом перевищення значень тиску стають протікання в з'єднаннях і навіть розрив труб.
Параметри тиску будуть нижче, ніж належить для нормального функціоналу, якщо в магістраль вмонтований насос недостатньої потужності. Він не зможе переміщати теплоносій з вимагається швидкістю, значить, в прилад буде поставлятися кілька охолола робоче середовище.
Другий яскравий приклад падіння тиску - протока перекритий краном. Ознакою цих проблем служить втрата тиску в окремому сегменті трубопроводу, розташованому після перешкоди для теплоносія.
Оскільки у всіх теплових контурах є прилади, що захищають від надмірного тиску (щонайменше, запобіжний клапан), проблема низького тиску трапляється значно частіше. Розглянемо причини падіння і способи підвищити тиск, а значить поліпшити циркуляцію води, в опалювальних системах відкритого та закритого типу.
Тиск у відкритій системі опалення
На відміну від закритого теплового контуру правильно побудована відкрита опалювальна система не вимагає балансування з роками експлуатації - вона саморегульована. Робота котла і статичний тиск забезпечують постійну циркуляцію води в системі.
Щільність нагрітої води, наступного за подає стояка, нижче щільності охолодженого теплоносія. Гаряча вода прагне зайняти максимально високу точку контуру, а охолоджена - опинитися в самому його низу.
Необхідна для циркуляції води тиск досягається натиском в подає стояку або підвищувальні насосом (+)
Тиск, що розвивається стовпом води в що подає стояку, сприяє циркуляції теплоносія і компенсує опір, наявне в трубопроводі контуру. Його викликає тертя води об внутрішню поверхню труб, а також місцеві опори (повороти і відгалуження трубопроводу, котел, арматура).
До речі, труби підвищеного діаметра використовуються для складання відкритою опалювальної системи саме з метою зниження тертя.
Щоб зрозуміти, як підвищити тиск у відкритій системі опалення, потрібно спочатку зрозуміти принцип досягнення циркуляційного напору в тепловому контурі.
Його формула:
Р ц = h • (р про -р г),
де:
- Р ц - натиск циркуляційний;
- h - вертикальна відстань між центрами котла і нижнього опалювального радіатора;
- р г - щільність прогрітого теплоносія;
- р про - щільність охолодженого теплоносія.
Статичний тиск буде вище, якщо відстань між центральними осями котла і найближчій до нього батареї буде якомога більш значним. Відповідно, інтенсивність циркуляції теплоносія виявиться вище.
Щоб досягти максимально можливого тиску в системі опалення, необхідно опустити котел максимально низько - до підвалу.
Чим ближче на що подає контурі радіатор до котла, тим краще він прогрівається. Регулятори дозволяють розподілити тепло між усіма радіаторами системи опалення
Друга причина падіння тиск у відкритій системі опалення пов'язана з її саморегуляцією. При зміні температури нагріву теплоносія змінюється інтенсивність його витрати. Підвищуючи нагрів води для теплового контуру в холодні зимові дні, господарі різко знижують її щільність.
Однак при проходженні через опалювальні радіатори, вода віддає тепло кімнатній атмосфері, при цьому її щільність збільшується. А за формулою, представленої вище, висока різниця щільності гарячої та охолодженої води сприяє нарощуванню циркуляційного напору.
Чим сильніше прогрітий теплоносій і чим холодніше в приміщеннях будинку, тим вищим буде тиск в системі. Однак після того як атмосфера приміщень прогріється і тепловіддача радіаторів знизиться, тиск у відкритій системі впаде - скоротиться різниця між температурою води на подачі і на звороті.
Балансування двухконтурной відкритою теплосистеми
Гравітаційні опалювальні системи виконуються з одним або декількома контурами. При цьому протяжність кожного закільцьованого трубопроводу по горизонталі не повинна перевищувати 30 м.
Але для досягнення оптимального тиску і напору у відкритій системі з природним рухом теплоносія краще виконувати трубопроводи ще коротше - менше 25 м. Тоді воді буде простіше боротися з гідравлічним опором. У контурі з декількома кільцями, крім обмеження довжини, слід дотримуватися умова для опалювальних радіаторів - число секцій у всіх кільцях повинно бути приблизно рівним.
Брак тиску у відкритій двухконтурной теплової системі відбувається через помилки проектування або забруднення трубопроводу (+)
Балансування горизонтальних кілець, що входять в вертикальний контур, потрібно на етапі проектування опалювальної системи. Якщо гідравлічний опір будь-якого кільця виявиться вище, ніж у інших - статичного тиску в ньому буде недостатньо і натиск практично припиниться.
Щоб підтримувати необхідний тиск в двухконтурной опалювальній системі, потрібно зменшити перетин труб на підході до радіаторів. Можна також встановити перед радіаторами вентилі, що виконують терморегуляцію (ручні або автоматичні).
Збалансувати двоконтурну систему відкритого типу можна:
- Вручну. Запускаємо систему опалення, слідом міряємо температуру атмосфери кожного опалювального приміщення. Де вона вище - прикручуємо вентиль, де нижче - розкручуємо. Щоб налаштувати тепловий баланс, доведеться виконати температурні виміри і регулювання вентилів кілька разів;
- Використовуючи термостатичні вентилі. Балансування відбувається практично самостійно, потрібно лише виставити бажану температуру в кожній кімнаті на рукоятках вентилів. Кожен такий прилад буде управляти подачею теплоносія в радіатор сам, збільшуючи або зменшуючи подачу теплоносія.
Особливо важливо, щоб величина загального гідравлічного опору опалювальної системи (всіх кілець в складі контурів) не опинилася вище значення циркуляційного напору. Інакше прогрів теплоносія і спроби балансування системи не поліпшать циркуляцію.
Циркуляційний насос для відкритої теплосистеми
Трапляється, що заходи по балансуванню опалювального контуру гравітаційної системи ефекту не дають. Не всі причини низького тиску вирішуються налаштуванням - вибір невірного діаметра труб не виправити без повної реконструкції контуру.
Тоді, щоб підвищити тиск і поліпшити рух води без значної переробки опалення, в систему монтується циркуляційний насос або підвищувальні насосні пристрій. Єдине, що потребують його установка - перенесення розширювального бачка або його заміна на мембранний Експанзомати (закритий бачок).
При серйозної спаді тиску необхідний не циркуляційний, а більш потужний повисітельний насос. Однак для відкритих систем опалення підвищувальні насоси не підходять, тому що розвивають значне динамічний тиск
Енергоспоживання циркуляційних насосів не перевищує 100 Вт. Тому побоюватися, що він виштовхне теплоносій з контуру, не потрібно.
Обсяг води в опалювальній системі більш-менш постійний, за умови контролю за наповненням відкритого контуру. Тому скільки б води циркуляційний насос НЕ проштовхнув по контуру перед собою, стільки ж надійде в нього зі зворотним труби.
Доводячи тиск в тепловій системі до необхідного, насос дозволить подовжити її, скоротити діаметр трубопроводу і досягти балансу контуру при високому гідравлічному опорі.
Тиск в закритій опалювальній системі
Установка сучасного котла, особливо двоконтурного, називається продавцями ідеальним рішенням для домашнього опалення. При якісному монтажі нового котла закрита примусова система справно служить декілька років, але одного разу тиск в ній різко або поступово знижується. Як знайти причину низького динамічного тиску?
Закрита опалювальна система потребує пильної уваги. Падіння або зростання тиску однаково небезпечні для неї. Залишитися без опалення взимку - найгірший кошмар домовласника.
При нагріванні теплоносій розширюється. Простір для його розширення забезпечує одна з камер розширювального бачка. Якщо вона заповнена до межі, надлишок теплоносія відводиться через запобіжний клапан 
Запобіжні клапани для масштабних теплових мереж випускаються з фланцями для з'єднання з трубопроводом, для побутових - з різьбленням 
Найчастіше запобіжний клапан невеликих приватних мереж монтується в складі групи безпеки на загальному для трьох приладів колекторі 
Якщо конструкція системи зумовлює установку клапанів на стояки або на радіатори, то в контур після котла монтується клапан з манометром 
При перевищенні тиску вище допустимого рівня всередині пристрою стискається пружина з поршнем, який відкриває канал для зливу теплоносія 
Налаштування запобіжного клапана проводиться так, щоб верхня межа не перевищував значення, максимально допустимого для самого слабкого компонента системи. Нижня межа підбирають, виходячи з мінімальних значень для нормальної експлуатації 
Якщо є ризик падіння тиску нижче нормальних експлуатаційних значень, встановлюють клапан підживлення. Він поповнить запас теплоносія в разі, якщо через активне відведення повітря обсяг його сильно скоротився 
Забороняється заносити в пристрій встановлена мембрана. При падінні тиску натяг мембрани слабшає, вона дозволяє розтиснутися пружині, що відкриває доступ воді з системи водопостачання
Перш за все, перевіряється і повисітельний, і циркуляційний насос, наявний в тепловому контурі. Цей прилад зношується швидше, ніж котел, Експанзомати або трубопровід, тому його стан визначається першим. Важливо переконатися, що до «мовчати» насосу надходить електроживлення і тільки після вживати заходів по заміні приладу.
Взагалі, раціональніше вбудовувати в опалювальний контур два насоса заздалегідь - один в основній трубі, другий в байпасе. Закрита система опалення не може працювати при низькому динамічному тиску. Тому запасний насос, включений вчасно, убезпечить будинок і трубопровід від промерзання.
Якщо насос справний, джерело втрати тиску знаходиться в котлі або в системі трубопроводу. Котел перевіряємо останнім, спочатку - опалювальний контур.
Кроки пошуку витоку теплоносія
Самостійно виявити протікання в системі опалення можливо, якщо труби встановлені відкрито, є доступ до кранів і до всіх елементів сполучення. Потрібно також зняти декоративну обшивку опалювальних радіаторів.
Нужно пройти по всему тепловому контуру с фонариком, пристально изучая каждое соединение, каждый элемент системы (обвязку котла тоже). Ищем лужицы воды, влажные пятна на полу, следы высохшей воды, ржавые потеки на трубах, батареях и запорной арматуре.
Берем маленькое зеркало, подсвечиваем фонариком и осматриваем тыльную сторону каждой секции отопительного радиатора. Если батареи сборные, из чугуна или алюминия – следует осмотреть соединения между секциями. Коррозия, потеки ржавчины – признак протечки, даже если пол сухой под радиатором.
Бывают ситуации, когда давление в контуре падает неторопливо, день ото дня. Причем различимых следов протечки на элементах отопительной системы или на полу совершенно нет. Вернее, протечки есть и их немало, но обнаружить их не получается.
Протекающая вода испаряется на трубе, радиаторе или на поверхности пола, т.е. заметных луж не образуется. Нужно выявить места возможного протекания теплоносителя, подложить под них листы мягкой бумаги – подойдут салфетки или туалетная бумага. Спустя несколько часов проверяем бумагу на влажность. Если мокрая – значит протечка здесь.
Исправность группы безопасности котла заключается не только в работе манометра, предокхранительного клапана и воздухоотводчика. Ни один ее элемент или разъемное соединения не должны течь
В доме, оснащенном частично скрытой системой отопительного трубопровода, найти протечки самостоятельно невозможно. Остается лишь вызывать теплотехников, которые выполнят поиск протечек теплового контура при помощи специального оборудования.
Теплотехнический поиск утечек в отопительной системе выполняется в определенной последовательности. Прежде из контура сливается теплоноситель.
Затем ко всему отопительному трубопроводу или к его отдельным сегментам, оборудованным отсечными кранами, подключается через резьбовое соединение компрессор. В крайнем варианте можно подсоединить к трубопроводу автомобильный насос.
Спустя несколько минут с начала закачки воздуха в тепловой контур, в местах протечек послышится различимый звук выходящего воздуха. Каждый заделанный в стену или пол участок системы отопления с обнаруженной по звуку протечкой необходимо вскрыть от цементной стяжки.
Далее протечка ликвидируется заменой сегмента труб, перетяжкой соединения с подмоткой пакли или фум-ленты, снятием и установкой новой запорной арматуры.
Перепады давления в отопительном котле
Отметим сразу, что определить точную поломку котлового оборудования способен лишь инженер-теплотехник сервисной службы. Тобто самостоятельно выяснить и, тем более, устранить серьезную поломку, вызвавшую падение давления в отопительном котле, домовладелец не сможет.
Рассмотрим возможные причины «ползучего» изменения давления на котловом манометре, происходящего при внешней исправности котла.
Трещина в теплообменнике. С годами эксплуатации стенки теплообменника в котле могут получить микротрещины. Причины их образования – износ агрегата, ослабления прочности при промывках, опрессовках (гидроудар) или заводской брак. Теплоноситель течет через них и котлу требуется подпитка водой каждые 3-5 дней.
Визуально протечку не обнаружить – вода течет слабо, при включенной горелке накопленная в котле влага испаряется. Требуется замена теплообменника, реже получается его пропаять.
Трехходовый кран идеален для многокольцовых отопительных систем. Однако пропускная способность такого крана прочно связана с тем, насколько часто его будут очищать от загрязнений
Давление растет из-за открытого крана подпитки. На фоне низкого динамического давления в котле и более высокого давления в водопроводе, через подпиточный кран в систему отопления поступает «лишняя» вода. Давление в тепловом контуре нарастает до момента, требующего его сброса через предохранительный клапан котлового агрегата.
Если же напор в водопроводе спадет, теплоноситель отопительного контура передавит ее поступление в котел, тогда в отопительной системе давление снизится. Сходная проблема возникает при неисправном подпиточном кране. Требуется либо закрыть кран, либо заменить его.
Рост давления из-за трехходового клапана. При неисправности клапана, установленного на двухконтурном котле, вода из «хозяйственного» сектора нагрева будет поступать в отопительную систему. Трехходовому клапану требуется чистка или замена.
Показания манометра котла не меняются. Если при изменениях рабочих режимов котла, при росте или снижении температуры в контуре манометр показывает одинаковое давление – он «завис». Тобто через патрубок в него набилась грязь из отопительной системы. Требуется замена манометра.
Низкое давление из-за расширительного бачка
С двухконтурными котлами в закрытых отопительных системах зачастую происходит такая ситуация: при пуске в режиме отопления резко увеличивается давление по котловому манометру. Если контур целиком заполнен водой – давление нарастает до 3 бар и активируется клапан сброса, сбрасывающий часть воды.
Домовладелец отключает горелку, ждет остывания воды. При этом давление падает до минимума. Следом хозяин пытается затем включить котел. Но агрегат не работает, подает сигнал «авария». Хотя иной раз удается активировать работу двухконтурного котла, если давление не снизится слишком сильно.
Положение экспанзомата рядом с отопительным котлом объясняется его важностью для тепловой системы. За состоянием и исправностью расширительного бака нужно внимательно следить
Остается только попробовать поднять давление, долив в систему воды в «холодном» режиме (с выключенной горелкой) и добившись показаний манометра на уровне 1, 2-1, 5 бар. Но перезапуск котла происходит с прежним результатом: давление увеличивается; активируется клапан сброса; вода сливается; давление на минимуме; котел не хочет работать.
Причин такой неисправности может быть несколько. Однако частый источник проблемы – расширительный бачок. Причем не важно, где он расположен – внутри котла или вне его.
Экспанзомат разделен гибкой мембраной на две части. В одной теплоноситель, в другой газ (обычно – азот) под давлением 1, 5 бара. Расширяющаяся при нагреве вода, содержащаяся в тепловом контуре, давит через мембрану на газовый отсек мембранного бачка. Чтобы компенсировать возросшее давление в системе, газ в экспанзомате сжимается.
Спустя годы пользования закрытым отопительным контуром ниппель, через который выполнялась закачка газа в расширительный бачок, начинает протекать. Бывает, что газ сбрасывают сами домовладельцы, не понимающие назначения ниппеля.
В любом варианте событий газа в экспанзомате становится меньше и меньше. Вскоре расширительный бачок уже не способен компенсировать давление расширяющегося теплоносителя в системе, его значения достигают максимума.
На неисправность расширительного бачка закрытая система отопления отреагирует резким взлетом и падением динамического давления
Разберемся, как решить проблему с недостатка газа в экспанзомате. Прежде выключаем котел, если он электрический – от электросети тоже.
Если расширительный бачок встроен в котел, нужно перекрыть доступ воды в оба его контура (или один). Слить воду из котла полностью. Если экспанзомат находится отдельно от котла, нужно «его» фрагмент трубопровода от общей сети и слить воду оттуда.
После взять автомобильный насос, оборудованный манометром (манометр нужен обязательно), присоединить к ниппелю на экспанзомате и накачивать его. Из заблокированного сектора трубопровода (или котла, если бачок в нем) пойдет вода – качаем дальше.
Следим за манометром насоса. Вода перестала вытекать, а давление достигло 1, 2-1, 5 бар – прекращаем качать воздух.
Остается открыть запорные краны, подпитать контур водой до 1, 2-1, 5 бар, после включить котел. Система отопления будет работать. Обнаружив, что проблема с давлением вновь появилась спустя время – замените ниппель экспанзомата, он сильно течет.
Отметим, что с бачком может быть другая проблема, более сложная – разрыв мембраны. Тогда накачка воздухом не поможет, придется менять экспанзомат.
Висновки і корисне відео по темі
Ролик # 1. Как осуществить балансировку отопительных радиаторов в домашней отопительной системе. Напомним, что без вентилей на каждом отопительном радиаторе сбалансировать систему не получится.
Ролик # 2. Рекомендации теплотехника по восстановлению рабочего давления в отопительных контурах закрытого типа. В видео также объясняется порядок накачки экспанзомата, утратившего «заводской» газ:
Грамотно сбалансированная отопительная система будет выполнять свои функции несколько лет. Но однажды изменятся характеристики теплоносителя или выйдут из строя ответственные элементы теплового контура. Поэтому слежение за показателями теплоносителя по манометрам необходимо вести постоянно, чтобы своевременно реагировать на перепады давления.
Пишите, пожалуйста, комментарии, если у вас возникли вопросы по теме статьи. Ждем ваших рассказов о собственном опыте в нормализации давления в отопительном контуре. Мы и посетители сайта готовы обсудить спорные моменты в расположенном под текстом статьи блоке.