Iesācēji hidraulisko apkures sistēmu projektēšanā un uzstādīšanā sev uzdod jautājumus: kāpēc ir tik svarīgi uzturēt lieko spiedienu ķēdē un kādos veidos to var panākt. Mēs aicinām uzzināt atbildes uz populāriem jautājumiem par šo tēmu mūsu pārskatā par slēgtajām apkures sistēmām.
Kāds ir pārmērīgais spiediens?
Iedomājieties apkures sistēmu ar atvērtu izplešanās tvertni. Augšējā daļā dzesēšanas šķidrums atrodas zem spiediena aptuveni 100 kPa vai 10,2 m ūdens kolonnā. Pretstatā augšējai uzpildes robežai, kas ir zem normāla atmosfēras spiediena, apakšējā daļā dzesēšanas šķidrums tiek saspiests vēl vairāk, starpība ir tikai vienāda ar augstuma starpību un tiek izteikta ūdens staba metros. Atmosfēras spiediena un augstuma izmaiņas virs jūras līmeņa, kā arī dzesēšanas šķidruma blīvums var veikt savus pielāgojumus. Tomēr praksē šādas mazas kļūdas tiek atstātas novārtā..
Parastā šādas sistēmas darbībā katla siltummainī tiek uzkarsēts ievērojams ūdens daudzums. Sildīšanu papildina izplešanās, kuras dēļ daļa ūdens ar augstāku temperatūru rada papildu spiedienu uz blakus esošo dzesēšanas šķidruma tilpumu. Šajā gadījumā šķidrums ar zemāku blīvumu steidzas uz augšu: apsildāmā dzesēšanas šķidruma spiediena spēku summē ar atmosfēras spiedienu un sistēmas iekšējo spiedienu, kas ļauj dzesēšanas šķidrumu virzīt gar slēgtu cilpu. Jo lielāks dzesēšanas šķidruma kustības ātrums, jo izteiktāks ir konvekcijas efekts un otrādi..
Kas notiek tā saucamajās slēgtajās apkures sistēmās? Tajos dzesēšanas šķidrums tiek izolēts no atmosfēras, kā rezultātā spiediens pie augšējās piepildīšanas robežas ir praktiski nulle, un zemākajā punktā tas ir vienāds ar šķidruma kolonnas faktisko augstumu. Spiediena palielināšanās ūdens izplešanās dēļ ne vienmēr ļauj pārvarēt sistēmas hidrodinamisko pretestību, jo izplešanās laikā ūdens tiek piespiests abos virzienos, tā izplešanos uz leju nekompensē papildu spiediens.
Apjoma palielināšanās sildīšanas laikā ir raksturīga jebkuram siltumnesējam. Slēgtā apkures sistēmā tas noteikti izraisa spiediena palielināšanos.
Šādu sistēmu ir iespējams iedarbināt tikai tad, ja ātri tiek uzkarsēts liels daudzums dzesēšanas šķidruma, kas nav iespējams mūsdienu apkures sistēmās, kurām raksturīgs mazs pārvietojums un nominālais caurules pāreja. Tādējādi pārspiediens sistēmā kalpo kā sava veida atmosfēras spiediena nomaiņa, ievērojami atvieglojot dabisko konvekciju un piespiedu cirkulācijas ierīču darbību..
Protams, spiedienam apkures sistēmā nav jābūt vienādam dažādos punktos. Augstākās vērtības tiek reģistrētas siltummainī un uz katla atgaitas caurules, nedaudz zemāku spiedienu var reģistrēt pie cirkulācijas sūkņa ieejas un mazāko – pie attālākā un augstākā barošanas līnijas sekcijas. Viens no apkures inženiera galvenajiem uzdevumiem ir nodrošināt lieko spiedienu apkures sistēmas iekšienē un monitoru, lai tā dažādos mezglos tiktu novērota atšķirība, kas iekļaujas noteiktajās normās..
Noteikumi slēgtu kontūru zīmēšanai
Atvērtām hidrauliskām sistēmām spiediena regulēšanas jautājums nav svarīgs: vienkārši nav piemērotu veidu, kā to izdarīt. Savukārt slēgtas apkures sistēmas var pielāgot elastīgāk, arī attiecībā uz dzesēšanas šķidruma spiedienu. Tomēr vispirms jums ir jānodrošina sistēma ar mērierīcēm – manometriem, kas tiek uzstādīti caur trīsceļu vārstiem šādos punktos:
- drošības grupas kolekcionārā;
- par sazarošanas un savākšanas kolekcionāriem;
- tieši blakus izplešanās tvertnei;
- uz sajaukšanas un patērējamām ierīcēm;
- cirkulācijas sūkņu izejā;
- pie dubļu filtra (lai kontrolētu aizsērēšanu).
Ne katra pozīcija ir absolūti nepieciešama, daudz kas ir atkarīgs no sistēmas jaudas, sarežģītības un automatizācijas pakāpes. Diezgan bieži katlu telpas cauruļvadi ir izvietoti tā, lai no vadības viedokļa svarīgās daļas saplūst vienā vienībā, kur ir uzstādīta mērīšanas ierīce. Tādējādi viens spiediena mērītājs sūkņa ieejā var kalpot arī filtra stāvokļa uzraudzībai..
Kāpēc jums ir nepieciešams izsekot spiedienam dažādos punktos? Iemesls ir vienkāršs: spiediens apkures sistēmā ir kolektīvs termins, kas pats par sevi var norādīt tikai uz sistēmas hermētiskumu. Darbinieka jēdziens ietver statisko spiedienu, ko veido gravitācijas iedarbība uz dzesēšanas šķidrumu, un dinamiskās – svārstības, kas pavada izmaiņas sistēmas darbības režīmos un parādās apgabalos ar atšķirīgu hidraulisko pretestību. Tātad spiediens var ievērojami mainīties, ja:
- dzesēšanas šķidruma sildīšana;
- aprites pārkāpums;
- grima iekļaušana;
- cauruļvadu aizsērēšana;
- gaisa sastrēgumu parādīšanās.
Tas ir vadības spiediena mērītāju uzstādīšana dažādos ķēdes punktos, kas ļauj ātri un precīzi noteikt kļūmju cēloni un sākt tos novērst. Tomēr, pirms apsvērt šo jautājumu, jums vajadzētu izpētīt: kādas ierīces pastāv, lai uzturētu darba spiedienu vēlamajā līmenī.
Izplešanās tvertnes izvēle un uzstādīšana
Galvenais veids, kā uzturēt stabilu spiedienu apkures sistēmā, ir uzstādīt izplešanās tvertni. Tas ir noslēgts, neplūstošs trauks, kura iekšpusē ir uzstādīts bumbieris, ar noteiktu spiedienu piepildīts ar gaisu. Tā kā gaisu var saspiest, šis slāpētājs palīdz izlīdzināt dinamiskās spiediena svārstības..
1 – apkures sistēmas stāvoklis pirms piepildīšanas ar dzesēšanas šķidrumu; 2 – apkures sistēmas normāls darbības režīms; 3 – spiediena pārpalikums dzesēšanas šķidruma pārkaršanas rezultātā
Lai izplešanās tvertne darbotos, kā paredzēts, tās tilpumam jābūt pietiekami lielam. Jums jāņem vērā arī darba dizains un maksimālais spiediens sistēmā, ko nosaka katla pases dati. Tādējādi siltummezgla stabilai darbībai ir nepieciešams noteiktais minimums 0,3–0,5 bāri, savukārt 1,2–1,5 bāru robeža ierobežo spiediena destruktīvo ietekmi uz siltummaini. Norādītās vērtības ir ņemtas no lielākās daļas apkures katlu līdz 15 kW paraugam, efektīvākiem katliem tiek piemērotas augstākas vērtības. Hidrauliskā aprēķina veikšanas laikā ir iespējams noteikt sistēmas darba spiedienu, vēlamā vērtība ir atkarīga no cauruļu, sildīšanas ierīču un veidgabalu hidrodinamiskās pretestības..
Tvertnes tilpumu nosaka sistēmas pārvietojums, dzesēšanas šķidruma termiskā izplešanās un maksimālais spiediens. Pirmkārt, tvertnes tilpumam jābūt apmēram 0,07–0,1 reizes lielākam par dzesēšanas šķidruma tilpumu. Precīzāku vērtību atrod pēc formulas (Vt *?) / K, tas ir, dzesēšanas šķidruma kopējā tilpuma reizinājums ar tā izplešanās koeficientu, dalītu ar tvertnes darbības koeficientu. Pēdējo nosaka ar starpību starp ierobežojošo un darba spiedienu, dalītu ar ierobežojošo spiedienu, kuram pievieno vienību: (P max – P vergs) / (P max + 1). Šajā gadījumā darba spiedienu mēra sistēmas augšējā punktā (uz drošības grupas), un tam jābūt tuvu atmosfēras līmenim ūdens staba augstumā līdz 4-5 m.
Slēgtā izplešanās tvertnes uzstādīšanas vietā praktiskas atšķirības nav. Lai nodrošinātu efektīvu ierīces darbību dažādos apkures sistēmas lietošanas režīmos, tvertne ir uzstādīta augstākā statiskā spiediena zonā, tas ir, sistēmas zemākajā punktā, vietā, kas ir ērta apkopei. Tvertne izgriežas caur tee galvenajā atgriešanās cauruļvadā, savienojums tiek veikts caur noslēdzošo lodveida vārstu.
Automātiska sistēmas padeve
Otrā vienība, kas nodrošina liekā spiediena uzturēšanu sistēmā, ir automātiska uzpildes ierīce. Protams, ūdeni sistēmā var iesūknēt manuāli, taču tas ir neērti lieliem noplūdes apjomiem. Piemēram, ja sistēmā ir daudz veidgabalu vai ir spraugas, caur kurām regulāri nonāk dzesēšanas šķidruma mikroskopiskās devas. Automātiskā uzpilde gandrīz nav nepieciešama arī slēgtām sistēmām ar īpašu dzesēšanas šķidrumu – bez spiediena sūkņa vienkārši nav iespējams nodrošināt pietiekami augstu spiedienu..
Pirmā veida automātiskās grima ierīces darbojas pēc kompresoru automatizācijas grupas principa. Augsta un zema spiediena slēdži ieslēdz un izslēdz papildinājumu, ja spiediens sistēmā ir zemāks vai attiecīgi virs noteiktā sliekšņa. Šādas ierīces ir visvienkāršākās un lētākās, taču tām ir galvenais trūkums – tās neņem vērā šķidruma temperatūru un tā izplešanās pakāpi..
Piemēram, sistēmas darbības laikā spiediens nokrītas par 20-30% zem darba spiediena, bet tajā pašā laikā nesasniedz minimālo slieksni, uz kuru tiek iestatīts relejs. Tas nav pārsteidzoši, jo relejs ir kalibrēts sistēmas aukstā stāvoklī. Vēl viens īpašs gadījums: kad tiek iedarbināts relejs, tiek ieslēgta kosmētika, pievienojot sistēmai daļu auksta, tas ir, vēl neizpletuša šķidruma. Ja izplešanās tvertnei ir nepietiekama ietilpība, kā rezultātā dzesēšanas šķidruma izplešanās iedarbina drošības vārstu, daļa dzesēšanas šķidruma tiks atbrīvota, spiediens atkal pazemināsies, uzpilde atkal ieslēgsies un pēc tam būs pa apli..
Aprakstītā nianse ir svarīga apkures sistēmām, kurās ir vairāk nekā 300 litri ūdens. Šādos gadījumos ir optimāli izmantot digitālos kosmētikas dozatorus, kas tiek piegādāti ar vismodernākajām katlu tehnoloģijām. Kontrolieris veiks nepieciešamās korekcijas un pievienos sistēmai stingri noteiktu dzesēšanas šķidruma daudzumu, ņemot vērā tās temperatūru un paplašināmību. Tāpat kā parastos mehāniskos uzpildes vārstus, labāk ir savienot elektronisko dozatoru ar barošanas līniju uzreiz pēc tam, kad tajā ir ievietota apvada caurule, lai izvairītos no siltummaiņa trieciena temperatūrā. Dzesēšanas šķidruma ieplūdes caurulē ieteicams uzstādīt dubļu vai kārtridžu filtru, iesmidzināšanas vienība ir savienota caur lodveida vārstu.
Iestatīšana un problēmu novēršana
Uzturēt spiedienu apkures sistēmā nav iespējams, neievērojot tā piepildīšanas noteikumus. Tas jādara ar minimālu spiedienu un ar atvērtiem vārstiem, lai atgaisotu gaisu radiatoru tīklā. Zemgrīdas apkures cilpas tiek aizpildītas pārmaiņus, pretējā gadījumā atšķirīgo garumu dēļ gaiss noteikti tiks pārvietots garākās spolēs. Pēc sistēmas piepildīšanas to saspiež ar dubultu darba spiedienu un noteiktu laiku uzrauga manometru rādījumus. Parasti gofrēšanai ir pietiekams ūdens padeves sistēmas spiediens, pretējā gadījumā jums ir jāizmanto manuālais virzuļa hidrauliskais sūknis. Pēc pārbaudes spiediens tiek samazināts līdz minimumam, sistēma uzsilst līdz maksimālajai darba temperatūrai, pēc tam, kad ir pabeigta visa dzesēšanas šķidruma tilpuma sildīšana, tiek izmērīts spiediens: tam jābūt mazākam par robežu par 20-30%.
Laika gaitā spiediena samazināšanās ir izplatīta saldūdens sistēmās. No tā attiecīgi izdalās izšķīdināts skābeklis, laika gaitā dzesēšanas šķidruma kopējais tilpums samazinās. Jums vienkārši periodiski jāuzlādē sistēma, līdz efekts pats par sevi pazūd. Spiediena palielināšanās ir skaidra pazīme nepareizam izplešanās tvertnes aprēķinam, ir jāpalielina tā tilpums. Nelieli pilieni diapazonā no 10-15% no darba spiediena tiek uzskatīti par diezgan normāliem, tas ir saistīts ar cauruļu lineāru izplešanos. Ja spiediena pieaugums sistēmas sildīšanas un dzesēšanas laikā pārsniedz 30% no nominālā, tas norāda vai nu uz tvertnes membrānas bojājumiem, vai arī uz gaisa slūžu esamību sistēmā.
Kādam vajadzētu būt spiedienam privātmājas apkures sistēmā
Šī raksta palīdzība kādam, kas izvēlas iegādāties privātmājas apkures sistēmu, lai sasniegtu maksimālu efektivitāti, ērtību un drošības izjūtu - vislabāko risinājumu. Šajā rakstā viešami ieteikumi par izvēlēto spiedienu, iespēju izmantot surogātlodzes, kā arī dažas brīdinājuma zīmes par bīstamu spiedienu un citu ieguvumu nosaukumus. Uzņemoties atbildību par savu māju energoefektivitāti, šī raksta ieskats uz privātmājas apkures sistēmas spiedienu palīdzēs izvēlēties optimālo ierīci!
Inženiertehniskās sistēmas 
Kādam vajadzētu būt ideālam spiedienam privātmājas apkures sistēmā?