Гидроудар в системе отопления частного дома

Гидроудар в системе отопления - разрушение радиатора

Основная причина разрушения труб и радиаторов – гидроудар в системе отопления. Посторонние звуки, четкие или неясные удары сигнализируют о возникновении гидравлического дисбаланса в коммуникациях. Чтобы избежать поломок, повреждений дорогостоящего оборудования – нужно узнать природу появления гидроударов в системах отопления многоэтажного или частного жилого дома. Материал статьи расскажет о том, как избавиться от явления и последствий гидравлических ударов в отоплении.

Гидроудар – что это такое

Гидроудар в системе отопления частного дома

Гидроудар (гидравлический удар) – физико-динамическое явление, основанное на правилах динамики жидкостей. Явление характеризуется быстрым повышением давления в сети при скачкообразном изменении скорости движения потока теплоносителя.

Вода служит главным видом теплоносителя, ведущим показателем ее фазового состояния является несжимаемость. В процессе циркуляции теплоносителя по трубопроводам, нагревательным приборам и другим устройствам комплекса отопления на его пути появляются гидравлические препятствия – повороты, запорно-регулирующая арматура, резкие изменения (сужения) диаметров трубопроводов.

Возникновение гидроудара вызвано мгновенным возникновением препятствия. В этом случае скорость потока быстро изменяется до минимального значения, давление в зоне препятствия сильно увеличивается. Поднятие давления обусловлено тем, что жидкость не сжимается, компенсируя усилие устройства, придающего движение воде (насоса).

При снятии ограничения для движения вода с огромной скоростью начинает движение в область с пониженным давлением. В результате теплоноситель может разрушить элементы, представляющие сильное гидравлическое сопротивление потоку – повороты, конвекторы, приборы, трубопроводы, теплообменники котлов, радиаторы и прочее.

Причины возникновения гидравлического удара

Выделяют несколько главных причин возникновения гидроударов в структуре комплекса отопления:

  1. Образование воздушных пробок;
  2. Радикальное изменение диаметра (сужение) с последующим изменением направления потока;
  3. Мгновенные (неплавные) манипуляции с запорно-регулирующей арматурой;
  4. Изменение режима функционирования насосного оборудования;
  5. Изгиб трубопровода отопления.

Появление воздушных пробок в сетях (трубопроводах) и приборах отопления – частое явление. Оно вызвано освобождением системы от воды в межсезонье, несоблюдением уклонов при строительстве комплекса и так далее. При пуске отопления сеть изобилует воздушной массой. Жидкость при циркуляции сбивает отдельные небольшие объемы в «мешки», образуя естественные препятствия на направлении циркуляции.

Движение теплоносителя прекращается, давление перед пробкой воздуха начинает расти. Воздух постепенно сдавливается водой и прорывается при достижении определенного значения давления. Теплоноситель начинает резкое движение, скорость вырастает, возникают многочисленные гидроудары.

При некачественной разработке проекта отопления на некоторых участках закладываются резкие сужения диаметров труб. Эти точки также являются местом вероятного возникновения гидравлических отклонений. При уменьшении диаметра скорость воды сильно повышается. Особенно опасным является сочетание сужения и последующего изгиба трубопровода – изгиб постоянно будет подвергаться излишнему давлению.

Частая причина возникновения гидроударов – резкое открытие или закрытие (манипуляции) запорной арматуры. Особенно это касается шаровых кранов, которые закрываются одним поворотом в отличие от вентилей. В обоих случаях – при открытии и закрытии – режим движения изменяется мгновенно. При закрытии повышенное давление повреждает арматуру и материалы уплотнений, при открытии – находящиеся за краном элементы в результате скачкообразного увеличения скорости.

Изменение (резкое) режима работы насосного агрегата – причина гидроударов в централизованной системе отопления. Насосы автономных систем обладают небольшой мощностью, включать их следует на первой скорости – вероятность гидроудара в таких условиях минимальна. Насосы центральной системы отопления обладают высокой мощностью, создают большое давление нагнетания. При нарушении гидравлического режима, резком включении насоса возникают сильные гидроудары.

Способы защиты от гидроудара

Чтобы обезопасить от разрушения трубы и оборудование, избежать возможного получения ожогов при разрыве коммуникаций, следует применять комплекс мер по защите. Основными мероприятиями по предотвращению гидроударов являются:

  1. Применение расширительных баков мембранного типа;
  2. Монтаж амортизирующих вставок;
  3. Применение шунтированной арматуры;
  4. Реализация управления насосом датчиком давления;
  5. Соблюдение профилактических правил.

Экспанзоматы с резиновой мембраной – отличное решение для компенсации скачков давления.

При повышении давления воды в определенной области сети мембрана изгибается, расширительный бак принимает в себя излишек теплоносителя.  При этом общее давление в сети выравнивается, при исчезновении препятствия не возникает разрушительного скоростного движения воды, приводящего к гидравлическим ударам. Применение расширительных баков актуально для автономных систем отопления. Для централизованной схемы самостоятельная установка экспанзомата бесполезна – объем всей системы слишком велик.

Амортизирующие вставки – небольшие участки труб, врезанные в местах изгиба стальных трубопроводов. В качестве вставок используют полимерные трубы (полипропилен, полиэтилен), обладающие высокой гибкостью и упругостью. При возникновении гидроударов трубы из пластика изгибаются, при этом не разрушаются, компенсируют силу удара.

На радиаторы (конвекторы) устанавливают терморегулирующую арматуру с капиллярным шунтом. Капилляр постепенно пропускает воду за арматуру, не позволяя достигать давлению критических значений.

Некоторые модели циркуляционных насосов оснащаются системой управления по величине давления в трубопроводах. Датчик устанавливается на трубу, при увеличении давления теплоносителя он подает сигнал на уменьшение частоты вращения рабочего колеса насосного агрегата (так называемое частотное регулирование).

Кроме установки указанного оборудования и устройств важным фактором является выполнение профилактических мероприятий:

  1. Своевременное, постоянное освобождение оборудование от воздуха;
  2. Плавное (ступенчатое) управление работой насоса, медленная регулировка запорной арматуры;
  3. Контроль за величиной давления воздуха после мембраны расширительного бака;
  4. Внешний осмотр на предмет герметичности труб, резьбовых уплотнений, оборудования;
  5. Качественный монтаж отопления – соблюдение уклонов, отсутствие резких сужений и изгибов;
  6. Применение при сооружении комплекса отопления воздухоотводчиков, предохранительных клапанов.

Соблюдение мер профилактики, применение современного безопасного оборудования позволяет избежать гидроударов. Предотвращение гидравлических ударов в отоплении сохраняет в целости коммуникации, исключает возможность травмирования жильцов частных домов и квартир многоэтажного жилого сектора.

(Просмотров 29 , 1 сегодня)