Что такое гидроудар в системе отопления

Резкий перепад давления воды в системе отопления может стать причиной выхода ее из строя. Это явление называется гидроударом и характеризуется неравномерным распределением жидкости в трубопроводе отопления. Во временном промежутке он длится доли секунд, но этого может быть достаточно для разрыва стыков труб и разрушения приборов отопления. Нередко выходит из строя и отопительная техника – котел.

Для того, чтобы понять и предотвратить последствия гидроудара, необходимо знать причины его возникновения. А их может быть несколько.

Причины

Первая и самая главная причина возникновения этого явления – неправильно спроектированная и установленная система отопления. Во время движения жидкость может сталкиваться с естественными препятствиями в трубопроводе (запорная арматур, переходники с большего диаметра на меньший и т.д.). При этом скорость существенно снижается, однако растет создаваемое потоком внутреннее давление. Это и приводит к повреждениям и поломкам.

Существует целый ряд причин его возникновения, которые могут сопровождаться характерными признаками – щелчки в трубах, гудение. Самыми распространенными являются:

  • Перебои в работе циркуляционного насоса . Если при его включении(выключении) крыльчатка начинает движение с больших оборотов, то объем жидкости нагнетается свыше положенной нормы.
  • Наличие в трубопроводе воздушных зон. Эти места не заполняются водой и поэтому при циркуляции может создаваться избыточное давление на трубы.
  • Резкое закрытие запорной арматуры (кранов).

Что такое гидроудар в системе отопления

Последствия

Заранее определить возможные последствия гидроудара практически невозможно. Для этого необходимо провести профессиональный анализ всей системы отопления. Эта процедура крайне дорога и для рядового гражданина, решившего проверить устойчивость своего трубопровода, финансово недоступна.

Однако есть и некоторые положительные моменты, которые можно почерпнуть, изучая последствия. Они явно указывают на «слабые» места в системе отопления. Помимо нарушения структуры материала труб и аппаратуры существуют явные негативные последствия гидроударов:

  • Нарушение герметичности трубопроводов, прорыв горячего теплоносителя в помещение.
  • Поломка отопительных приборов и вспомогательной аппаратуры – котлов, насосов, расширительных баков.
  • Нормально работающая система отопления является основным источником формирования комфортной температуры в доме. При ее поломке жильцы не защищены от резких морозов и перепада температур.
  • Взаимодействие воды из системы труб с мебелью, полом приводит к их порче.
  • Опасность для человека – самый важный и учитываемый фактор гидроудара. Термические ожоги, травмы и ранения – вот не полный перечень возможных негативных последствий.

Для того, чтобы этого не произошло или для снижения риска появления гидроудара к минимуму, можно предпринять ряд защитных мер.

Что такое гидроудар в системе отопленияЗащитные меры

Для профилактики возникновения избыточного давления как на определенном участке трубопровода, так во всей системе в целом, можно задействовать ряд мер:

  1. Обеспечение плавной работы запорной арматуры. Для этого еще на этапе проектирования и монтажа необходимо предусмотреть установку специальных кранов с относительно большим промежутком перекрытия воды.
  2. Монтаж автоматических систем, которые регулируют поток жидкости, считывая показатели ее давления в системе.
  3. Гидроаккумулятор. На определенном промежутке трубопровода можно установить специальное компенсирующее устройство – гидроаккумулятор.

Что такое гидроудар в системе отопления

Он представляет собой герметичную стальную колбу, разделенную на две секции резиновой мембранной. Одна часть подключается к системе отопления, а во второй с помощью штуцера можно регулировать давление воздуха. При возникновении избыточного давления в системе происходит взаимодействие водяного столба на мембрану, вследствие чего она изгибается в сторону воздушной камеры. Тем самым добивается искусственное увеличение объема трубопровода. После гидроудара мембрана возвращается в исходное состояние.

  1. Модернизация системы. После термостат можно заметить жесткую трубу на пластиковую. Она более эластична и способна будет расширяться под воздействием давления. Метод спорный, так как могут разгерметизироваться стыки.
  2. Установка термостатов со специальной защитной системой. Он работает по принципу гидроаккумулятора, за исключением относительно небольшого объема воздушной камеры и вместо резиновой мембраны используется пружинный механизм.

Все вышеописанные меры защиты будут действенны, если применять их комплексно, предварительно проанализировав возможные причины возникновения гидроудара.

Что такое гидроудар в системе отопления

Мембранный гаситель гидроударов

Вашему вниманию предоставлены сведения о гасителях гидроударов. Описаны причины возникновения гидроударов, процесс распространения ударной волны, а также возможные последствия.

Что такое гидроудар и почему он происходит

Гидроудар в системе отопления – это волновой процесс повышения давления, который повлекла за собой резкая остановка теплоносителя. При этом происходит сжимание теплоносителя. Коэффициент объёмного сжатия воды равен 47,5 х 10 -11 Па. Жидкость, текущая в трубе имеет запас кинетической энергии. Если мгновенно перекрыть путь потоку теплоносителя, преобразованная энергия вызовет резкое, как взрыв, повышение давления – гидравлический удар. Для их нейтрализации применяют гаситель гидроударов.

Скорость, давление и плотность жидкости изменяется во времени и по длине трубопровода. С закрытием задвижки, вследствие сжимаемости, вода останавливается не вся зразу, а слой за слоем.

В контурах, собранных из гибких труб, скорость распространения ударной волны меньше, чем в жестких контурах. При этом это значение все равно достигает 1км/с.

Давайте рассмотрим процесс распространения волн гидроудара в системе отопления:

  • резко перекрывается путь теплоносителю, вследствие чего происходит его полная резкая остановка;
  • жидкость сжимается и воздействует на стенки труб. Те, в свою очередь, расширяются. При этом, растет давление и поток теплоносителя начинает двигаться в обратную сторону;
  • дойдя до центрального резервуара, в случае с квартирой стояка, высокое давление теплоносителя компенсируется за счет большего объёма жидкости. При этом трубы сужаются;
  • после этого возникает волна пониженного давления, которая заставляет стенки труб стать уже первоначального положения. Это провоцирует новый гидроудар.

Что такое гидроудар в системе отопления

И это может продолжаться несколько раз. Измерительные приборы, фиксирующие гидроудар, на своих диаграммах отображают схожесть волн гидроудара и ритма сердцебиения. Подобные процессы приводят к поломке арматуры и оборудования. Гидроудар способен разорвать чугунную батарею, после чего ремонт ей уже не понадобиться, только полная замена.

Основное, что остается определить – это причины, по которым теплоноситель резко остановился. Для систем отопления вариантов не так уж и много:

  • неправильно спроектированный контур.

Могут быть места, где вода ударяется о стенки труб. При проектировании нужно опираться на СНиПы, в которых прописаны все нормы и правила, предъявляемые к строительным работам;

  • износ запирающей арматуры.

В домах с центральным отоплением бывает даже так, что топят больше, чем хотелось бы. На улице снег лежит, а дома жара. Воздух сухой, проветривать долго не получается, очень холодом веет. Чтобы сделать температуру в помещении более низкой, некоторые частично перекрывают кран на подаче в квартиру. Становится прохладней, но при этом на задвижку всегда действует сила трения, которая в итоге может привести к ее износу. Если она отломается от корпуса, то упав, перекроет путь потоку;

  • резкое перекрытие кранов.

Раньше использовались краны с плавным перекрытием потока. Вспомните советский кран, который нужно два оборота прокрутить, чтобы открыть воду полностью, и, соответственно, столько же, чтобы перекрыть. Современное оборудование перекрывает поток за пол-оборота;

Чтобы не допустить возникновения воздушных пробок в системе отопления, принимаются меры по установке автоматических и ручных воздухоотводчиков. При этом пробка может появиться и из-за ошибок на этапе проектирования, или утечки воды из системы отопления. Натолкнувшись на воздух, вода прекращает свое движение;

При его включении лопасти начинают вращаться сразу на высоких оборотах. При этом кинетической энергии от их ускорения вполне достаточно для маленького гидроудара.

При гидравлическом ударе общее давление в контуре увеличивается на ударное давление. Ударное давление = плотность теплоносителя х скорость потока до момента остановки х скорость распространения ударной волны по водопроводу.

Как нейтрализовать гидроудар

Вернуться к старым технологиям не вариант, и пользоваться советскими кранами тоже. Выходит, единственное, что остается предпринять – это попытаться как-то компенсировать всплески давления. Для этого в контур устанавливаются гасители гидроударов. Они отличаются по конструкции:

Перечень элементов системы отопления, способных нейтрализовать гидроудары:

  • гаситель гидроударов мембранный.

Это маленький металлический полый шар, состоящий из двух половинок. Между ними гибкая прокладка. Обычно мембранный гаситель гидроударов устанавливается на торце контура. Или вспомните те маленькие бочонки, которые стоят на водоснабжении. Все это герметичные гасители. Чтобы знать, что пора принимать меры по нейтрализации гидроударов, надо их распознать пока дело не дошло до аварии, после которой системе отопления потребуется ремонт. Первый признак – это появление звуков в виде щелчков или более сильного стука. Второй – скачки стрелки на манометре;

Что такое гидроудар в системе отопления

Клапан гаситель гидроудара

Также применяются для сглаживания волн давления при гидроударе. При повышении давления клапан гаситель гидроудара срабатывает и происходит выброс. Основная задача не вызвать повторного гидроудара. Поэтому клапан должен быть чувствительным к перепадам давления и резко срабатывать, при этом должен работать равномерно. После того как происходит резкий сброс давления, клапан закрывается в унисон с затуханием волны удара;

Те самые, которые срабатывают автоматически и выводят воздух из контура. В них встраивается защита от гидроударов. Дистрибьюторами в качестве мест установки такого гасителя гидравлического удара рекомендуются участки после насоса, в пиковой точке контура. Нелишним такой клапан будет и в местах, где теплоноситель меняет вектор движения;

По сведениям практикующих специалистов, редуктор способен нейтрализовать или существенно сгладить гидроудар отопления

Что такое гидроудар в системе отопления

Если у вас застучали трубы отопления, значит, возможны гидроудары. Помимо того, установки компенсирующего оборудования, можно бороться с причиной гидроудара. Для этого нужно провести настройку системы отопления частного дома. В ее ходе проверяется:

  • соответствие рабочего давления котла и контура;
  • правильность настройки расширительного бака системы отопления;
  • правильность настройки мембранного гасителя. Давление в воздушной камере должно на пол-атмосферы превышать рабочее. Производителем нагнетается 3,5 атмосферы;
  • отсутствие воздушных карманов;
  • совместимость параметров элементов контура.

Последствия гидроударов

Серьезность гидроудара системы отопления не стоит недооценивать. Порой скачки давления настолько сильные, что их энергии хватает для того, чтобы разорвать металлические трубы. Про места соединений говорить не приходиться. Если контур собран из пластиковых труб, то под постоянным воздействием, места соединений расходятся. Обжатые трубы, просто слазят с металлических соединителей. Итак, первое последствие гидроударов – это разгерметизация системы отопления.

Читайте так же:  Как сделать экономное отопление в частном доме

По цепочке это влечет за собой расходы, порой очень серьёзные. Так как вытекший теплоноситель в обильном количестве, начинает активно портить вам ремонт, мебель, проникать в стены. Последнее может привести к появлению грибка, вывести который потом просто архисложно. Это действительно серьезная проблема, из-за которой люди порой выставляют такое жилье на продажу. Скорее всего, вода дойдет и до соседей, поэтому владелец квартиры, где случилась авария, автоматически добавляет к своим расходам ремонт потолка и, возможно, поклейка обоев соседу снизу.

Кроме этого, может поломаться любая часть контура. Это может быть:

  • электрический насос;
  • котел;
  • манометр и другие.

Ситуация действительно, требующая принятия необходимых мер. Самое печальное – это то, что она возникает в работающей системе, а значит, в отопительный период. В это время любая поломка может привести к размораживанию системы, а серьёзные повреждения могут оставить без отопления десятки квартир.

В современном доме присутствуют жизненно необходимые коммуникации: электроснабжение, водопровод и система отопления. О последней и пойдет речь в этой статье. Рассмотрим. что такое гидроудар в системе отопления, причины его возникновения, способы предотвращения и снижения последствий после возникновения этого явления.

Что такое гидроудар?

При переходе теплоносителя из трубопровода одного диаметра в другой, при резком закрытии крана или столкновении жидкости с воздушной пробкой происходит процесс возникновения избыточного давления – это и есть гидроудар в системе отопления. Это явление длится доли секунды, но его сила может быть непредсказуема – в трубопроводе и так находится под постоянным давлением, а при гидроударе оно может подскочить во множество раз, и, если не выведет из строя магистраль, то будет постоянно снижать рабочий ресурс органов и приборов отопительной системы. В системах водоснабжения и отопления причины возникновения этого явления могут быть самыми разными и уровень последствий тоже непредсказуем.

Если попытаться дать однозначное определение гидроудару, то формулировка может звучать следующим образом – движущаяся в трубопроводе жидкость имеет кинетическую энергию и после столкновения с препятствием направляет свою энергию в обратную стороны, создавая высокое давление. Это давление действует на трубопровод и встречая какое-либо препятствие воздействует и на него. Это и есть гидроудар. Препятствием может быть переход из трубопровода одного диаметра в другой, клапана и шаркраны.

Гидроудары постоянно происходят в водопроводных системах, когда мы открываем и закрываем кран подачи воды. В системах отопления происходит тоже самое, но не так часто. Стоит отметить, что жидкость способна сохранять свое давление и накапливать энергию. Из-за этого в частных домах и квартирах случаются аварии. Особенно там, где в системах используют резиновые шланги в металлической обмотке. Наверное, многие из нас замечали, что такие шланги служат какое-то время, а потом рвутся. Это происходит из-за давления, которое копилось в системе и не уходило в общий водопровод из-за обратного клапана. Со временем давление превышало прочность шланга, и он давал течь.

Гидроудар в системе отопления многоквартирного дома случается не часто. Для жителей квартир проблема гидроудара стоит не так остро, как для владельцев частных домов, потому что ремонтом и обслуживанием этих объектов занимаются компетентные службы. Но все-таки стоит обратить внимание на гибкие шланги при установке водонагревателя, ведь ответственность и материальные затраты возлагаются на плечи жильцов городских квартир.

Гидроудары в системе отопления частного дома случаются гораздо чаще, поэтому жителям частного сектора стоит уделить особое внимание при проектировании и установке системы отопления в своем доме. А также использовать средства защиты от этого явления, которые будут описаны далее. Надеюсь доступно объяснил: что такое гидроудар в системе отопления.

Последствия гидроудара

Гидроудар воздействует на соединения труб, вентиля, клапана и прочие элементы системы. Очень часто возникает ситуация – отопление работает, греет дом, но жилец постоянно слышит щелчки или удары – это перепады давления в системе, которые разрушают элементы и рабочие органы. Иногда давление, которое резко повышается может превысить предел прочности трубопровода или их соединения. В этом случае возникает авария. Такое часто случается в система, совсем недавно запущенных в эксплуатацию.

Что такое гидроудар в системе отопления

Авария может возникнуть при постепенном износе тепломагистрали и ее органов или же неожиданно от воздействия очень сильного скачка давления. В том и другом случае последствия гидравлического удара вызывают материальные расходы на устранение наводнения в доме и ремонт системы отопления. Чтобы не стать свидетелем такого происшествия нужно знать причины возникновения этого явления и принять меры по их устранению. Как правило, последствия после гидроудара могут быть разной тяжести начиная от поломки насоса заканчивая затоплением дома и затратами на ремонт после наводнения.

Гидроудар может повлечь за собой следующие неприятности:

  • расходы на покупку новой мебели, которая пришла в негодность после затопления;
  • затраты на ремонт пола или компенсация расходов на восстановление должного вида квартиры после потопа соседям нижнего этажа – если наводнение произошло в городской квартире;
  • оплата услуг специалистов, восстанавливающих работоспособность отопительной системы после аварии;
  • при прорыве трубопровода человек может получить ожоги в попытках устранить аварию;
  • возможные траты на ремонт отопительной системы после восстановления ее работоспособности после аварии, ведь уплотнители и другие элементы были подвержены негативному воздействию давления и скорее всего частично утратили свой рабочий ресурс.

Гидроудар в системе отопления: причины возникновения

Магистраль отопления частного дома включает в себя множество элементов: трубопроводы разного диаметра, вентиля и прочие элементы, которые влияют на перепады давления теплоносителя. А также неправильный монтаж или комплектация приборов и устройств системы отопления может спровоцировать появления скачков давления.

Ни какое действие не происходит само по себе, а в случае с гидроударом не остается без последствий. Если произошел скачек давления, значит на это были причины. Самые распространенные из них:

  • насос дал сбой в работе;
  • в системе отопления присутствует воздушные пробки;
  • запорная арматура (вентиль) слишком резко сработала и спровоцировала гидроудар в системе отопления;
  • соединение разных по диаметру трубопроводов;
  • засорение фильтров.

Насос может выйти из строя, не только из-за своего низкого качества, но и по многим другим причинам, например, при падении уровня воды в скважине или если он изначально был подобран неправильно. Существуют способы предотвратить гидравлический удар в системе отопления при отключении насоса, например, источник бесперебойного питания.

Воздушные пробки в системе отопления могут возникнуть не только в жилом частном доме, но и в многоквартирном. В первом случае это происходит, когда не полностью стравили воздух при запуске отопления. А в городской квартире можно слышать грохот от гидроударов при запуске горячей воды при наступлении отопительного сезона. Наверняка вы слышали звуки при запуске отопления – это и есть то самое явление. Для предотвращения прорыва труб в городских квартирах на ТЭЦ вашего города делают первый запуск теплоносителя под небольшим давлением и не очень высокой температурой. А с наступлением холодов повышают эти параметры.

Шаровый вентиль имеет такую конструкцию, что неизменно провоцирует возникновение скачка давления теплоносителя. Ведь закрытие происходит не плавно, как при использовании винтовых кранов, а резко. В результате вода сталкивается препятствием на своем пути из-за чего и происходит гидроудар.

Стыки разных по диаметру трубопроводов сами по себе являются препятствием на пути теплоносителя и слабым звеном во всей системе отопления. Эти места подвергаются воздействию потока теплоносителя и испытывают большие нагрузки. Именно в них чаше всего возникает течь.

Засорение фильтра препятствует нормальному функционированию насоса, что приводит к перепаду давления.

Что должно присутствовать в системе отопления частного дома, чтобы избежать гидроудар

Система отопления должна быть защищена от гидравлического удара, поэтому еще на этапе проектирования предусматривают наличие необходимых элементов. Все они применяются в комплексе. Стоит отметить, что ниже будет приведен список приспособлений, которые выбираются исходя из особенностей отопительной системы: тип насоса, квартира или частный дом, диаметры и протяженность трубопроводов. Полностью подобрать весь комплект устройств и приспособлений может только профессионал, изучивший особенности вашего дома.

  • специальная запорная арматура с плавным закрытием – при закупке элементов отопительной системы стоит отдать предпочтение кранам с плавным закрытием. Это убережет систему от резкого скачка давления и теплоноситель будет более мягко воздействовать на трубопровод и арматуру при перекрытии кранов, что убережет от сильного гидравлического удара;
  • автоматическая система регулирующая поток теплоносителя – насос с такой модернизации плавно пускает жидкость, тем самым боле бережно воздействует на систему отопления в целом. Работая в автоматическом режиме, такое приспособление самостоятельно регулирует подачу жидкости без участия человека;
  • гидроаккумулятор (расширительный бачек) – это устройство должно обязательно присутствовать в системе отопления частного дома. Ведь оно компенсирует перепады давления, снижая нагрузку. Принцип его действия следующий: при гидроударе внутри бачка резиновая мембрана выдавливается водяным столбом. Этим компенсируется давление внутри отопительной системы;
  • термостат с пружинным механизмом – принцип его действия идентичен гидроаккумулятору с той лишь разницей, что в роли компенсатора давления выступает не резиновая мембрана, а пружинный механизм;
  • мембранный гаситель гидроударов – этот прибор устанавливается на горячую и холодную воды, для того чтобы гасить перепады давления при открытии и закрытии кранов. Принцип действия идентичен двум предыдущим приспособлениям.

Используя эти приспособления можно исключить возникновения гидроударов отопления частного дома, если применить их во время монтажа новой системы. Также существуют способы предотвратить возникновение этого явления в уже функционирующей системе.

Как нейтрализовать гидроудар в функционирующей системе отопления

Если отопительная система вашего дома включает в себя терморегулятор, то нужно участок трубопровода, который находится перед ним заменить на пластиковую или каучуковую трубку. Эта врезка будет растягиваться при воздействии на нее давления тем самым снижать нагрузку. Длина этого элемента должна быть от 20 см для небольших магистралей и доходить до полуметра при отопительных системах большого объема.

Если в вашей системе отсутствует гидроаккамулятор, то необходимо установить его. Ведь это устройство стоит на первом месте в рейтингу приборов защиты от гидроудара.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector