Vad bör vara trycket i värmesystemet i ett privat hus

Nybörjespecialister i design och installation av hydrauliska värmesystem frågar sig: varför är det så viktigt att bibehålla övertrycket i kretsen och på vilka sätt detta kan uppnås. Vi inbjuder dig att ta reda på svaren på populära frågor om detta ämne i vår recension om stängda värmesystem.

Vad är övertryck för?

Tänk dig ett värmesystem med en öppen expansionsbehållare. I sin övre del är kylvätskan under ett tryck av cirka 100 kPa eller 10,2 m vattenspelare. I motsats till den övre fyllningsgränsen, som är under normalt atmosfärstryck, komprimeras kylvätskan i den nedre delen ännu mer, skillnaden är precis lika med höjdskillnaden och uttrycks i meter vattenspelare. Förändringar i atmosfärstryck och höjd över havet, samt kylvätsketätheten, kan göra sina egna justeringar. I praktiken försummas emellertid sådana små fel..

Vid normal drift av ett sådant system värms en betydande mängd vatten in i pannans värmeväxlare. Uppvärmningen åtföljs av expansion, på grund av vilken en del vatten med en högre temperatur utövar ytterligare tryck på den närliggande volymen av kylmediet. I detta fall rusar en vätska med en lägre densitet uppåt: tryckkraften hos det uppvärmda kylmediet summeras med atmosfärstrycket och systemets inre tryck, vilket gör att kylvätskan kan skjutas längs en sluten slinga. Ju högre rörelsehastighet för kylvätskan, desto mer uttalad konvektionseffekt och vice versa..

Vad händer i de så kallade slutna värmesystemen? I dem isoleras kylvätskan från atmosfären, vilket resulterar i att trycket vid den övre fyllningsgränsen är praktiskt taget noll, och vid den lägsta punkten är den lika med vätskekolonnens faktiska höjd. Ökningen i tryck på grund av vattenutvidgning tillåter inte alltid att övervinna systemets hydrodynamiska motstånd, eftersom vatten under expansion expanderas i båda riktningarna, dess expansion nedåt kompenseras inte av ytterligare tryck.

En ökning i volym under uppvärmning är karakteristisk för alla värmebärare. I ett slutet värmesystem leder detta definitivt till en ökning av trycket.

Det är möjligt att starta ett sådant system endast om en stor mängd kylvätska snabbt upphettas, vilket är omöjligt i moderna värmesystem som kännetecknas av en liten förskjutning och nominell rörledning. Således tjänar övertryck i systemet som ett slags ersättning för atmosfärstryck, vilket väsentligt underlättar naturlig konvektion och driften av tvångscirkulationsanordningar..

Naturligtvis behöver trycket i värmesystemet inte vara lika på olika punkter. De högsta värdena registreras i värmeväxlaren och på pannans returrör kan ett något lägre tryck registreras vid inloppet till cirkulationspumpen och den minsta – vid den avlägsna och högsta delen av matningsledningen. En av huvuduppgifterna för en värmeingenjör är att tillhandahålla övertryck i värmesystemet och övervaka så att i dess olika noder observeras en skillnad som passar in i de fastställda normerna.

Regler för ritning av stängda konturer

För öppna hydraulsystem är frågan om tryckreglering inte relevant: det finns helt enkelt inga adekvata sätt att göra det. I sin tur kan stängda värmesystem justeras mer flexibelt, inklusive med avseende på kylmediets tryck. Men först måste du förse systemet med mätanordningar – manometrar, som installeras genom trevägsventiler på följande punkter:

• i en säkerhetsgruppssamlare;
• på grenar och samlar samlare;
• direkt intill expansionsbehållaren;
• på blandnings- och förbrukningsartiklar;
• vid utloppet av cirkulationspumpar;
• vid lerfiltret (för att kontrollera tilltäppning).

Inte varje position krävs absolut, mycket beror på kraften, komplexiteten och graden av automatisering av systemet. Ganska ofta är rörledningen i pannrummet anordnad på ett sådant sätt att de delar som är viktiga ur styrningens synvinkel sammanfaller i en enhet, där mätanordningen är installerad. Således kan en tryckmätare vid pumpinloppet också tjäna till att övervaka filterets tillstånd..

Varför måste du spåra tryck på olika punkter? Anledningen är enkel: tryck i värmesystemet är en kollektivbeteckning, som i sig bara kan indikera systemets täthet. Konceptet med arbetare inkluderar statiskt tryck, bildat av tyngdkraften på kylvätskan och dynamiska svängningar som åtföljer förändringen i systemets driftslägen och visas i områden med olika hydrauliska motstånd. Så trycket kan ändras avsevärt när:

• uppvärmning av kylvätskan;
• brott mot cirkulationen;
• inkludering av smink;
• igensättning av rörledningar;
• uppkomsten av luftstoppning.

Det är installationen av kontrollmätare vid olika punkter i kretsen som gör att du snabbt och exakt kan fastställa orsaken till fel och börja eliminera dem. Innan du överväger detta problem bör du dock studera: vilka enheter som finns för att upprätthålla arbetstrycket på önskad nivå.

Val och installation av en expansionsbehållare

Det huvudsakliga sättet att upprätthålla ett stabilt tryck i värmesystemet är att installera en expansionsbehållare. Detta är ett förseglat, icke-flödande kärl, inuti vilket ett päron installeras, fylld med luft under ett visst tryck. Eftersom luft kan komprimeras, hjälper detta spjäll till att jämna ut dynamiska tryckfluktuationer..

1 – värmesystemets tillstånd innan kylvätska fylls på; 2 – normalt driftsläge för värmesystemet; 3 – övertryck som ett resultat av överhettning av kylvätskan

För att expansionsbehållaren ska fungera som förväntat måste volymen vara tillräckligt hög. Du bör också ta hänsyn till arbetsdesignen och maximalt tryck i systemet, som bestäms av pannans passdata. Därför krävs det specificerade minimumet 0,3–0,5 bar för den stabila driften av värmeenheten, medan en gräns i storleksordningen 1,2–1,5 bar begränsar den destruktiva effekten av tryck på värmeväxlaren. De angivna värdena är hämtade från exemplet för de flesta inhemska pannor upp till 15 kW, för effektivare pannor gäller högre värden. Det är möjligt att bestämma driftstrycket för systemet i processen att utföra en hydraulisk beräkning, det önskade värdet beror på det hydrodynamiska motståndet för rör, värmeanordningar och armaturer.

Tankens volym bestäms av förskjutningen av systemet, värmeutvidgningen av kylmediet och det ultimata trycket. Som en första tillnärmning bör tankens kapacitet vara cirka 0,07–0,1 gånger kylmedlets volym. Ett mer exakt värde hittas med formeln (Vt *?) / K, det vill säga produkten av kylmedlets totala volym genom koefficienten för dess expansion, dividerat med tankens driftskoefficient. Det senare bestäms av skillnaden mellan begränsnings- och arbetstrycket, dividerat med begränsningstrycket, till vilket enheten läggs till: (P max – P-slav) / (P max + 1). I detta fall mäts arbetstrycket vid systemets övre punkt (på säkerhetsgruppen) och bör vara nära atmosfärisk vid en vattenspelarnas höjd upp till 4-5 m.

Det finns ingen praktisk skillnad i installationsplatsen för den slutna expansionsbehållaren. För att säkerställa effektiv drift av anordningen under olika användningssätt för värmesystemet installeras tanken i zonen med det högsta statiska trycket, det vill säga vid systemets lägsta punkt, på en plats som är bekväm för underhåll. Tanken skär genom en tee i huvudreturrörledningen, anslutningen sker via en avstängd kulventil.

Automatisk matning av systemet

Den andra enheten, som säkerställer upprätthållandet av övertrycket i systemet, är en automatisk sminkanordning. Naturligtvis kan vatten pumpas in i systemet manuellt, men det är obekvämt för stora volymer läckage. Till exempel, om det finns många beslag i systemet eller det finns luckor genom vilka mikroskopiska doser av kylmediet regelbundet sipprar. Automatisk sminkning är också nästan oundgänglig för slutna system med ett speciellt kylmedel – utan tryckpump är det helt enkelt omöjligt att tillhandahålla ett tillräckligt högt tryck.

Den första typen av automatiska sminkanordningar fungerar enligt principen för en kompressorautomationsgrupp. Omkopplarna för högt och lågt tryck slår på och stänger av makeupen om trycket i systemet är under respektive över det inställda tröskelvärdet. Sådana enheter är de enklaste och billigaste, men har den största nackdelen – de tar inte hänsyn till vätskans temperatur och graden av dess expansion..

Till exempel, under systemdrift, sjunker trycket 20-30% under driftstrycket, men når samtidigt inte det minsta tröskelvärde som reläet är inställt på. Detta är inte förvånande, eftersom reläet är kalibrerat i ett kallt tillstånd av systemet. Ett annat speciellt fall: när reläet utlöses, slås sminkningen på och läggs till en del kyla, det vill säga ännu inte expanderad vätska till systemet. Om expansionsbehållaren har otillräcklig kapacitet kommer resultatet att kylvätskan expanderar säkerhetsventilen, en del av kylvätskan kommer att släppas, trycket kommer att sjunka igen, sminket tänds igen och sedan i en cirkel.

Den beskrivna nyansen är viktig för värmesystem som innehåller över 300 liter vatten. I sådana fall är det optimalt att använda digitala make-up-dispensrar, som levereras med den mest avancerade panntekniken. Styrenheten kommer att göra nödvändiga korrigeringar och lägga till en strikt definierad mängd kylvätska till systemet med hänsyn till dess temperatur och expanderbarhet. Liksom konventionella mekaniska smältventiler är det bättre att ansluta den elektroniska dispensern till matningslinjen omedelbart efter att bypassröret sätts i det för att undvika värmeväxlarens temperaturchock. Det rekommenderas att installera en lera eller kassettfilter på inloppsröret för kylvätskan, injektionsenheten ansluts genom en kulventil.

Inställning och felsökning

Att upprätthålla trycket i värmesystemet är omöjligt utan att följa reglerna för att fylla det. Detta måste göras med ett minimalt tryck och med öppna ventiler för att lufta ut luft i radiatornätet. Golvvärmeslingorna fylls växelvis, annars på grund av skillnaden i längd kommer luft säkert att förskjutas i längre spolar. Efter att systemet har fyllts, trycksätts det med dubbelt arbetstryck och avläsningarna av manometrarna övervakas under en viss tid. Vanligtvis är vattentillförselns tryck tillräckligt för krympning, annars måste du använda en manuell hydraulkolvpump. Efter kontroll reduceras trycket till ett minimum, systemet värms upp till den maximala driftstemperaturen, efter att uppvärmningen av hela kylmedlets volym är avslutad, mäts trycket: det ska vara mindre än gränsen med 20-30%.

Minskande tryck över tid är vanligt i sötvattensystem. Löst syre frigörs från det respektive med tiden, den totala volymen av kylmediet minskar. Du behöver bara regelbundet ladda upp systemet tills effekten försvinner av sig själv. En ökning av trycket är ett tydligt tecken på en felaktig beräkning av expansionsbehållaren, dess volym måste ökas. Små droppar i intervallet 10-15% av arbetstrycket anses vara ganska normalt, detta beror på rörets linjära expansion. Om trycket ökar under uppvärmningen och kylningen av systemet överstiger 30% av det nominella, indikerar detta antingen skador på membranet i tanken eller på förekomsten av luftlås i systemet.