Что такое номинальное давление в газовом котле

Что такое рабочее давление в системе отопления

Давление в системе отопления возникает в результате воздействия нескольких факторов. Оно характеризует воздействие на внутренние стенки элементов (котла, труб, радиаторов) теплоносителя. До момента заполнения водой, давление в трубах будет равно атмосферному – 1 бар. Но как только начинается процесс заливки воды, начинается изменение этого показателя.

Даже при холодном теплоносителе на трубопровод будет оказано давление воды. Это происходит из-за различного расположения элементов системы – при увеличении высоты на 1 метр добавляется 0,1 бар. Такой тип воздействия называется статическим. Он свойственен для открытых систем отопления с естественной циркуляцией. Их конструкция позволяет практически мгновенно стабилизировать возможные отклонения показателя.

В закрытой системе отопления ситуация несколько иная. Так как теплоноситель во время нагрева расширяется, то в трубах образуется избыточное давление. В зависимости от конструкции магистрали оно может изменяться на различных участках. Если во время проектирования не предусмотреть монтаж стабилизирующих приборов и устройств индикации, то в результате может произойти поломка.Наряду с этим существуют другие причины перепада.

Превышение нормального показателя может быть связано со следующими факторами:

• Естественное расширение объема теплоносителя из-за нагрева.
• Неправильно подобранные диаметры труб. Выходной патрубок котла должен иметь самый большой размер. Если же это правило не соблюдается, то по мере уменьшения диаметра возрастает давление.
• Увеличенная мощность циркуляционного насоса либо сбои в его работе. Результатом последних может быть гидроудар.
• Открытый кран подпитки системы от водоснабжения. Это происходит, если давление в трубах водоснабжения превышает показатель в отоплении.

Причиной спада номинального показателя давления может быть только протечка. В некоторых случаях это микротрещина на трубе или чаще всего – на теплообменнике котла.

Почему повышается давление в системе?

Слишком высокое избыточное давление в котле может быть вызвано двумя причинами:

• образованием воздушных пробок в радиаторах или трубах;
• перекрытием запорной арматуры.

Вода является отличным растворителем, и в ней содержатся не только минеральные соли, но и газы, в том числе азот, кислород и углекислый газ. При повышении температуры их растворимость падает. Газы выходят из жидкости в виде пузырьков и попадают в систему.

Большая их часть удаляется через автоматический воздухоотводчик, но иногда они проходят в радиаторы. Пробка из воздуха нарушает циркуляцию теплоносителя, что сопровождается ростом давления в котле. Одна из частых причин «завоздушивания» – слишком большая скорость заполнения системы.

Чтобы обнаружить воздушную пробку, достаточно сравнить температуру в верхней и нижней частях отопительного прибора. Для этого не нужен термометр, разница будет ощутима рукой. Для удаления воздушных пробок из радиаторов на них устанавливают краны Маевского или воздухоотводчики других конструкций. После нескольких циклов нагрева и остывания теплоносителя выделение воздуха прекратится.

Воздушная пробка в системе

При сбоях в работе системы отопления, выраженных в произвольном повышении давления, температура теплоносителя иногда понижается и возникает блокировка котла. Как следствие, в таких ситуациях, происходит разбалансировка в функционировании системы, приводящая к отказу дорогостоящих элементов.

К подобным последствиям может привести завоздушивание контура, а образовавшиеся пробки признают распространенной причиной, по которой растет давление в котле.

Возникновение воздушных пробок может произойти в силу ряда причин:

• неисправность оборудования;
• запуск системы произведен с нарушениями;
• отказ автоматики;
• образование трещин в корпусе теплообменника.

Выше указанные последствия становятся результатом пренебрежений установленными правилами эксплуатации системы отопления.

К указанным поломкам могут привести следующие действия:

• заполнение контура ГВС осуществляется из верхней точки;
• при запуске производится ускоренное заполнение системы водой;
• перед запуском не проведена проверка, в которой нуждаются воздухоотводчики, а также каждый кран маевского;
• не произведен спуск воздуха из радиаторов после ремонта;
• вибрирующая крыльчатка, которой оборудован циркуляционный насос, медленно осуществляет подкачку воздуха, вызывая проблему с циркуляцией.

Устраняются такие неполадки путем сброса давления из контура отопления. Далее производят заполнение контура водой, осуществляемое с нижней точки. Важно учитывать, что в процессе заполнения системы необходимо держать открытыми краны, спускающие воздух.

Для чего нужен расширительный бак

В процессе нагрева вода имеет свойство расширяться – при повышении температуры увеличивается объем жидкости. В контуре отопительной системы начинает расти давление, которое разрушительно может воздействовать на газовое оборудование и целостность труб.

Расширительный бак (экспанзомат) выполняет функцию дополнительного резервуара, в который давлением выдавливает образовавшиеся в результате нагрева излишки воды. Когда жидкость остывает и давление стабилизируется, она по трубам возвращается обратно в систему.

Расширительный бак выполняет функцию защитного буфера, он гасит гидроудары, которые постоянно образуются в системе отопления из-за частого включения и выключения насоса, а также исключает вероятность возникновения воздушных пробок.

Чтобы уменьшить вероятность образования воздушных пробок и не допустить повреждения газового котла гидроударом, расширительный бачок следует монтировать перед теплогенератором, на обратке. Существует два разных варианта исполнения демпферных емкостей: открытые и закрытые типы. Они отличаются не только конструкцией, но и способом, а также местом монтажа. Рассмотрим особенности каждого из этих типов подробнее.

Другие способы устранения неполадок

Проверка параметров в расширителе включена в перечень ежегодного техобслуживания котла. Когда в процессе испытания через дренажный вентиль идет воздух, а стрелка манометра в газовом секторе снизилась до атмосферного, значит, в баке пробита мембрана и её нужно поменять.

Склеиваться мембрану не рекомендуют, поскольку она работает циклично на растяжение/сжатие, что вызовет повторное разрушение склеенного соединения, причем в самый неподходящий для котла момент.

Допустимые неполадки расширительного бачка:

1. Стрелка на манометре в отопительной системе сильно колеблется и имеет высокое значение даже при низкой температуре теплоносителя из-за отсутствия воздуха в полости — необходима подкачка воздухом расширителя.
2. Повреждена мембрана — необходима замена на оригинальную в сервисном центре.
3. Поврежден корпус, выполняют восстановление целостности в сервисном центре.
4. Пропускает ниппель воздушного сектора –требуется продуть, и подкачать сосуд воздухом.
5. Малый объем расширителя — нужно выполнить новый расчет и заменить устройство на новую модификацию.
6. Утечка теплоносителя из воздушника из-за повреждения мембраны — необходима замена на оригинальную в сервисном центре.
7. Давление теплоносителя низкое, он не поступает в верхнюю точку сети, из-за отсутствия воздуха (азота) в расширителе — потребуется заполнить воздухом установку.

Таким образом, подведя итог, нужно отметить, что требованиями эксплуатации тепловых сетей для компенсации температурного расширения теплоносителя в системах, как закрытого, так и открытого типа положено выполнять компенсацию температурного расширения сетевой воды с применением расширительных баков.

Их предварительно рассчитываются под технические характеристики внутридомовой системы отопления. В процессе эксплуатации такие устройства должны периодически обслуживаться и заполняться рабочим агентом: воздухом или азотом.

Значения в расширительном баке и отопительной системе

Расширительный бачок служит для отбора лишней жидкости. Во время нагрева жидкость расширяется, что приводит к повышению значений (норма 1,5 Бар). Чтобы избежать поломок, излишки забираются в резервуар, а после остывания снова возвращаются в систему.

Для измерения давления устанавливается манометр. При изменениях стрелка манометра указывает на минимально или максимально допустимое значение. Чтобы изменить ситуацию, проводится закачка воздуха с помощью ниппеля.

Для правильной установки бака поступите так:

• Узнайте номинальный показатель для вашей модели. Настройка в расширительном бачке должна быть на 0,3 Атм ниже, чем в отопительном контуре.
• Установите эти значения перед подключением бака.
• После подключения наполните контур жидкостью. Следите за изменениями на манометре. Как только они достигнут нормы, отключите подачу воды.
• Запустите насос.
• На терморегуляторе установите самую высокую температуру. Делается это для того, чтобы жидкость максимально расширилась и заполнила расширительный бак.

Чем выше скорость циркуляционного насоса, тем быстрее движется теплоноситель по системе

Следовательно, сила напора больше. Конкретных указателей номинального давления в контуре нет. Считается, что разница в силе напора во входящей и обратной трубе не должна превышать 0,3–0,5 Атм.

Как проверить давление в котле и сети

Современное теплоэнергетическое оборудование укомплектовывается показывающими приборами пружинными и электроконтактными манометрами, а также первичными датчиками давления. Пружинные манометры с помощью стрелки показывают давление, которое соответствует состоянию среды в контуре.

Электроконтактный манометр и первичный датчик измеряют давление, если давление пониженное, вырабатывают соответствующий электросигнал и направляют в систему автоматики и КИПиА для принятия решения по управлению процессом с одновременной фиксацией показаний на рабочем дисплее водогрейных котлов.

Приборы по давлению располагают на выходе теплоносителя из котла на гибких подводках, на группе безопасности, после электронасоса и на контуре теплоснабжения. Процесс образования давления в контуре:

1. Подпитывают контур, стравливают воздушную пробку, пока давление не выровняется до 1.2 бар.
2. Запускают электронасос и добиваются стабильного режима в контуре отопления
3. Запускают агрегат и начинают нагрев теплоносителя по заданному температурному графику.
4. Вместе с поднятием температуры растет давление в котле Аристон, при выходе на рабочую нагрузку, оно не может быть выше установленные заводом-изготовителем.
5. В процессе теплопередачи состояние среды в контуре контролируют по котловому манометру и его показателю на экране котла.
6. При падении гидравлического давления, стрелка прибора на котлоагрегате будет падать, на дисплее появиться код ошибки вызванной низким давлением среды.

Если меры не будут приняты, и оно по-прежнему будут уменьшаться, котел автоматически будет остановлен.

Как проверить давление в расширительном бачке отопления

Проверка давления в расширительном бачке отопления производится ручным манометром, так как в большинстве случаев воздушная камера бачка оснащается обычным ниппелем, таким же как на колесе автомобиля или велосипеда.

В случае если речь идет о настенном газовом котле — компенсатор как правило, расположен на задней стенке и до него бывает не так просто добраться, особенно если котел висит в нише или в шкафу.

Поэтому удобнее всего воспользоваться компактным шинным манометром с возможностью фиксации показаний.Если в результате проверки выяснилось, что давление недостаточно — необходимо это исправить. Отсутствие надлежащего давления может принести пользователю неприятности в виде аварийных остановок котла или сброса избытка давления через предохранительные устройства.

Доводить до таких ситуаций не желательно и согласно рекомендаций большинства производителей котельного оборудования — давление расширительного бачка должно контролироваться 1 раз в год при проведении технического обслуживания.

Производить «подкачку» бака нужно только тогда, когда он полностью пустой

Так как конструктивно он располагается на котле — будет достаточно слить воду с котла. Подкачивать можно любым доступным способом. Практика показывает, что проще всего это сделать обычным велосипедным насосом и проконтролировать ручным манометром. В случае, если давление в воздушной камере расширительного бака не может компенсировать давление водяной камеры, также есть вероятность повреждения мембраны или клапана.

Каким должно быть нормальное давление в газовом котле

Значение может отличаться для каждой марки и модели техники. Точные показатели можно найти в паспортных данных. Среднее давление газа зависит от конструкции котла:

«Минимальный» указан показатель, ниже которого котел не будет работать.  Автоматика отключит его, чтобы избежать серьезной поломки или аварии.

В системе газоснабжения европейского типа номинальное значение равно 20 мБар, тогда как в наших регионах — 12–18 мБар.

Расход зависит от вида потребляемого топлива: сжиженное оно или магистральное.

Кроме этого, существуют и другие разновидности давления — водное и атмосферное. Водное обозначается единицей измерения Па. До момента заполнения водой в системе поддерживается атмосферный показатель в 1 Бар.

Какое давление в котле считается нормальным

Значение данного показателя в системе отопления зависит от назначения магистралей и применяемых источников тепла. Например, для высотного дома, нормальным считается давление 7–11 атмосфер (атм), а для автономной магистрали двухэтажного частного коттеджа, в зависимости от конструкции теплообменника котла, приемлемым будет значение до 3-х атм.

Величина зависит от оборудования и прочности змеевика, в котором нагревается теплоноситель. Современные бытовые газовые агрегаты оснащены прочными теплообменниками, способными выдерживать 3 атмосферы. Производители твердотопливного оборудования рекомендуют не превышать значение 2 атм.

Приведённые значения показывают максимальную величину, на которую рассчитан котёл. Совсем не нужно эксплуатировать его в этом режиме. Тем более, что при нагревании происходит повышение давления. Достаточно будет среднего значения, которое обеспечит требуемую работоспособность агрегата и радиаторов.

Для определения эксплуатационной величины учитывают рекомендации производителей используемого котла и установленных отопительных приборов. Все они сводятся к показателям от 0,5 до 1,5 атм. Значение давления автономной системы, которое находится в этих пределах, считается нормальным!

ВНИМАНИЕ! Некоторые пользователи современных систем утверждают, что чем выше давление, тем больше КПД теплового оборудования. Исследования показывают, что отличия между эксплуатацией при 1-й и 2-х атм незначительны, если речь идёт об автономных системах. При этом износ соединительных элементов магистрали увеличивается на порядок!

Колебания давления, которые возникают при работе в режиме нагрева, меньше скажутся на узлах и приборах при меньшем значении. Эксплуатация при 2-х и более атмосфер потребует дополнительной нагрузки, а также периодической работы закрытого расширительного бачка и клапана безопасности.

Контроль и устранение скачков давления в системе отопления

Для получения объективной информации о работе всей магистрали, её оборудуют несколькими манометрами. Количества термометров всегда не хватает для объективной оценки работы отдельных участков. Сопоставляя данные измерительных приборов на различных режимах, пользователь самостоятельно может выявить место нестабильной теплоотдачи и возможной неисправности.

Надёжность работы всей системы отопления достигается за счёт установки:

• мембранного расширительного бачка, который при увеличении давления выше 2-х атм, компенсирует, дальнейший его рост;
• группы безопасности, состоящей из автоматического развоздушивателя, манометра и клапана, настроенного на определённое значение, после которого он открывается и стравливает избыток давления.

Расширительный бак устанавливают на «обратке», а воздухоотводчик с остальными приборами – в верхней точке «подающей» магистрали. Наличие этих атрибутов исключает возможность разрывов трубопровода и повреждения теплообменника котла.

ВНИМАНИЕ! При установке взрывобезопасного клапана, его работоспособность проверяют методом искусственного создания высокого давления!

После ознакомления с рабочими параметрами давления системы, каждый пользователь автономного отопления может самостоятельно диагностировать причину неисправности и при желании – устранить таковую.

Причины падения давления

Если вы обнаружили, что в газовом котле низкое давление, причин может быть две:

1. Вышел из строя теплообменник.
2. В отопительном контуре есть утечки.

Любые неполадки в отопительном котле должны быть определены и устранены в сжатые сроки. Падение давления может провоцировать производственный брак, дефекты в расширительном баке, засорение теплообменника, наличие трещин или большой износ. В любом случае, все неполадки следует исправить.

Не менее часто давление в системе падает из-за наличия утечек. В частности, они могут возникать в местах некачественной пайки пластиковых или стальных труб, на стыках с радиаторами, на отрезках с большим износом трубы, а также при наличии трещин резиновой прокладки в расширительном баке, что приводит к попаданию теплоносителя в воздушную камеру.

Установить утечку в резиновой мембране можно, надавив на золотник, по которому в камеру попадает воздух. Если из него капает вода – причина падения давления найдена.

Несколько сложнее установить течи в трубопроводах, если они проходят в стене или под полом. Прежде всего, проводят диагностику видимых отрезков контура, осматривают состояние пола на предмет обнаружения пятен от высохшей воды. Солевые отложения и признаки ржавчины на стыках также могут свидетельствовать о разгерметизации системы.

В некоторых системах есть возможность поочередного отключения отдельных отрезков контура, чтобы легче было выявить утечку.

Если визуальная диагностика состояния закрытого трубопровода не дала результата, выполняют опрессовку. Этим занимаются профессионалы, имеющие опыт и оборудование. Предварительно из контура необходимо слить теплоноситель, изолировав после этого батареи и котел.

Затем в контур нагнетают воздух, доводя давление в системе до значения на 20 % выше рабочего. Спустя несколько часов повторно проверяют уровень давления. В случае его падения приступают к поиску утечки.

При этом на видимых отрезках трубопровода стыки смазывают мыльным раствором. Там, где мыло начинает пузыриться и шипеть, герметичность контура нарушена.

Далее дефектный шов либо уплотняют, либо производят замену отрезка трубы.

Причины роста давления в системе

Иногда, проверяя, какое давление в системе отопления закрытого типа, владелец дома может заметить рост показателей.

Причины возрастания давления таковы:

• температура теплоносителя в контуре слишком высока, что привело к его чрезмерному расширению;
• вода почему-то перестала двигаться по контуру;
• на одном из участков трубопровода перекрыт клапан;
• образовалась воздушная пробка или механический засор;
• кран закрыт неплотно, в результате чего в котел постоянно добавляется вода;
• сечение входящей и выходящей в котле трубы не соответствует требованиям;
• мощность насоса выше, чем необходимо, либо он работает некорректно, неполадки с насосом могут привести к гидроударам внутри контура.

Таким образом, важно выяснить, какая именно причина спровоцировала рост давления, и решить проблему. Иногда в эффективно работающей системе случается резкий скачок давления с перемещением стрелки манометра в аварийную зону. Причина этого, скорее всего в том, что вода в котле закипела. В данном случае следует как можно быстрее минимизировать поступление топлива.

Большинство современных котлов для отопления частных домов имеют расширительный бак. Это особый герметичный блок, разделенный внутри надвое резиновой перегородкой. Одно отделение содержит воздух, а во второе – подается горячая вода. Если температура воды слишком высока, давление возрастает и сдвигает перегородку в расширительном баке, чтобы увеличить размер водяного резервуара и компенсировать перепад.

Кроме того, котлы оборудуют предохранительными клапанами сброса, которые срабатывают при закипании теплоносителя или критическом скачке давления. Они могут быть расположены как в расширительном баке, так и на выходящей из котла трубе. По достижении максимального давления в системе отопления излишки теплоносителя выливаются через клапан, предотвращая повреждение контура.

При грамотном проектировании в системе отопления могут быть предусмотрены перепускные клапаны. Они позволяют перенаправить теплоноситель в малый контур при образовании зазора или воздушной пробки в основном контуре. Такая мера позволяет избежать перегрева и поломки отопительной системы.

Работоспособность составных элементов отопительной системы нужно периодически проверять, поскольку утечки теплоносителя и нарушение нормальных показателей давления в расширительном баке могут привести к существенным колебаниям давления в контуре.

Расчет объема расширительного бака

Обеспечить стабильную работу системы отопления несложно, главное правильно подобрать объем компенсационного резервуара. Расчет объема экспанзомата должен производиться с учетом самого интенсивного режима работы газового котла. При первых запусках отопления температура воздуха еще не очень низкая, поэтому оборудование будет работать со средней нагрузкой. С приходом морозов вода прогревается сильнее и ее количество увеличивается, требуя больше дополнительного места.

Рекомендуется подбирать бак вместительностью не менее 10-12% от всего количества жидкости в системе отопления. Иначе бачок может не справиться с нагрузкой. Самостоятельно рассчитать точную вместительность расширительного бака можно. Для этого сначала определяют количество теплоносителя во всей системе отопления.

Способы расчета объема воды в системе отопления:

1. Полностью слить теплоноситель из труб в ведра или другую емкость, чтобы можно было посчитать литраж.
2. Залить воду в трубы через водосчетчик.
3. Суммируют объемы: вместительность котла, количество жидкости в радиаторах и трубах.
4. Расчет по мощности котла – мощность установленного котла умножают на 15. То есть, для котла 25 кВт нужно будет 375 литров воды (25*15).

После того, как количество теплоносителя посчитано (пример: 25 кВт*15=375 литров воды), рассчитывают объем расширительного бака.

Методов много, но не все они точные и количество воды, вмещающейся в систему отопления может быть значительно больше. Поэтому объем расширительного бака всегда подбирается с небольшим запасом. Методики вычисления довольно сложные. Для одноэтажных домов используют следующую формулу:

Объём расширительного бака = (V*E)/D,

Где

• D – показатель эффективности бака;
• Е – коэффициент расширения жидкости (для воды – 0,0359);
• V – количество воды в системе.

Показатель эффективности бака получаем по формуле:

D = (Pmax—Ps)/(Pmax 1),

Где

• Ps=0,5 бар – это показатель давления зарядки расширительной емкости;
• Pmax – максимальное давление отопительной системы, в среднем 2,5 бар.
• D = (2,5-0,5)/(2,5 1)=0,57.

Для системы с мощностью котла 25 кВт потребуется расширительный бак объемом: (375*0,0359)/0,57=23,61 л.

И хотя в двухконтурном газовом котле уже имеется встроенный резервуар на 6-8 л, но, глядя на результаты расчетов, понимаем, что стабильного функционирования системы отопления без монтажа дополнительного расширительного бака не получится.

Расширительный бак открытого исполнения

Бачок открытого типа монтируют в верхней точке системы отопления. Изготавливаются емкости из стали. Чаще всего они имеют прямоугольную или цилиндрическую форму исполнения.

Обычно устанавливают такие расширительные баки на чердаке или мансарде. Возможен монтаж под крышей. Обязательно нужно уделить внимание теплоизоляции конструкции. В структуре емкости открытого типа имеется несколько отводов: для ввода воды, отвода остывшей жидкости, подвод контрольной трубы, а также выводная трубка для отвода теплоносителя в канализацию.

Функции бака открытого типа:

• контролирует уровень теплоносителя в контуре отопления;
• если в системе температурный режим понизился, он компенсирует объем теплоносителя;
• когда меняется давление в системе, бак выполняет функцию буферной зоны;
• излишки теплоносителя удаляет из системы в канализацию;
• выводит воздух из контура.

Несмотря на функциональность открытых расширительных баков, они уже практически не используются. Поскольку имеют множество недостатков, например, большой размер емкости, склонность к коррозии. Их установка производится в системы отопления, которые работают только с естественной циркуляцией воды.

Способы поднятия давления в котле

Эта проблема решается разными способами в зависимости от того, какой причиной было вызвано его падение.

В случае утечек, выявленных визуально или тепловизором, проблема устраняется подтяжкой или уплотнением соединения или полной заменой узла.

Трещины теплообменных элементов котла визуализируются длительным наблюдением или с помощью специалистов, после чего необходимо загерметизировать поврежденный участок контура.

Для ликвидации воздушных карманов в системе необходимо отключить колонку, открыть вентиль на кране Маевского и спустить весь воздух, после чего следует добавить теплоноситель до нормализации давления в системе. Все булькающие шумы должны исчезнуть.

При незакрытом кране на сбросе теплоносителя его необходимо довернуть до полного закрытия, предварительно проверив плотность зажатия.

Сложная ситуация бывает, когда падает давление в тепловом контуре, расположенном внутри стен, трубы прочно вмурованы в каркас здания. Поэтому для таких конструкций лучше выбирать прочные и надежные материалы.

Экспанзомат закрытого типа

В системах отопления с закрытым контуром обычно монтируется расширительный бак мембранного типа, он оптимально подходит для любого типа газового котла и обладает большим количеством преимуществ.

Экспанзомат – это герметическая емкость, которая посредине разделена эластичной мембраной. В первой половине будут размещаться излишки воды, а во второй – обычный воздух или азот.

Закрытые расширительные баки для отопления, как правило, окрашены в красный цвет. Внутри бачка расположена мембрана, она выполнена из резины. Необходимый элемент для поддержания давления в расширительном бачке.

Компенсационные баки с мембраной могут выпускаться в виде полусферы или в форме баллона. Что вполне подходит для использования в системе отопления с газовым котлом. Рекомендуем детальнее ознакомиться с особенностями монтажа баков закрытого типа.

Достоинства мембранных типов бачков:

• простота самостоятельной установки;
• устойчивость к коррозии;
• работа без регулярной доливки теплоносителя;
• отсутствие контакта воды с воздушной средой;
• работоспособность в условиях повышенной нагрузки;
• герметичность.

Газовое навесное оборудование обычно комплектуется расширительным баком. Но не всегда дополнительный резервуар с завода настроен правильно и может сразу же включатся в работу отопления.