гидроудары в системе отопления частного дома причины

Что такое гидроудар в системе отопления: причины возникновения и последствия

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.

Что такое гидроудар в системе отопления

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.

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:

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:

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.

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.

Источник

Гидроудар в системе отопления частного и многоквартирного дома

Когда вода в трубах распределяется неравномерно, возникает дополнительная нагрузка на все узлы системы. В свою очередь происходит разгерметизация радиаторов, труб и последующая поломка котельного оборудования. Потому важно знать причины гидроудара в системе отопления для предотвращения данной неприятности на этапе установки.

Стоит сказать, что решить вопрос с гидроударами в системе отопления многоквартирного дома будет сложнее вследствие централизованного отопления. В то же время при появлении этой проблемы в загородном доме, удары можно предотвратить проще.

Последствия гидроудара в системе отопления

Определение

Гидроудар является физическим явлением, которое характеризуется быстрым повышением давления жидкости на отдалённом участке системы и изменением скорости потока.

В отопительных системах, как правило, тепловым носителем выступает вода, а она, как известно, несжимаема, как и многие жидкости. При циркуляции могут возникать преграды. Причём, для появления гидравлического удара преграда должна появиться резко. Из-за препятствия вода теряет скорость, а градиент сводится к нулю.

Во время остановки объёма воды на него продолжает воздействовать сила нагнетания устройства, которое производит движение жидкости. Из-за силы нагнетания на месте увеличивается давление воды, которое отражается на стенках труб и сосудов.

При быстром удалении препятствия теплоноситель устремится в сторону самого меньшего сопротивления и давления. При всём он приобретёт большую скорость за счёт разницы давлений в месте высокого давления и в свободной точке.

Причины

Из-за чего может возникнуть эта неприятность? Рассмотрим причины гидроударов в системе отопления:

Когда происходит резкое открытие, вода быстро, набирая скорость, движется в зону с пониженным давлением, имеющуюся за арматурой. В данной ситуации повреждаются участки, которые находятся после арматуры. В особенности поддаются гидравлическим ударам места с наибольшим сопротивлением жидкости – изгибы труб, приборы отопления (батареи, конвекторы и пр.).

Появление воздуха в системе может быть следствием неправильной конфигурации и оплошностей при установке. По итогу неправильной установки отсутствует требуемый уклон коммуникаций, появляются «мешки» и «мёртвые зоны». В подобных зонах зачастую происходит скопление воздуха.

Вода останавливается перед пробкой из воздуха, а давление начинает нарастать. Теплоноситель медленно начинает сжимать воздушный объём и по достижению определённого уровня давления пробивает преграду. Затем она циркулирует в зону низкого давления, повреждая системные элементы и узлы.

Когда труба имеет резкие сужения, это тоже влияет на то, что теплоноситель набирает скорость. Причиной уменьшения проходного диаметра может стать накипь и прочие отложения. Сужение трубы должно быть плавным, тянуться по всей длине.

Режим насоса циркуляции также влияет на возможные появления гидроударов в системе отопления. Зачастую удары возникают при запуске насоса (в особенности на высокой скорости). При всём вода набирает скорость и циркулирует по коммуникациям, которые имели до этого гидростатическое давление. Во время запуска давление жидкости становится динамическим, это делает её скорость выше.

Гидравлические удары считаются нередким явлением в отопительных паровых системах. Причины на их появление – различные состояния пара и жидкости. Потому коммуникации паровых систем делаются металлическими, из прочных материалов.

Последствия гидроудара

Об этом вкратце уже упоминалось в статье, однако всё же соберём информацию о том, чем опасны перепады давления, в данном пункте.

По большому счёту высокое давление не имеет никаких ограничений. Десятки атмосфер могут запросто превратиться в большую величину. Ситуация выглядит ещё более плачевной, если тепломагистраль имеет большую протяжённость.

Допустим, в тёплых полах положены несколько десятков метров труб. Устранить неприятность со скачками давления в данной системе может помочь покупка терморегулятора, который не даст полу перегреться. Однако при всём терморегулятор не сможет помочь, если при установке коммуникаций присутствуют оплошности. Например, когда подобран неправильный диаметр трубопровода, нет уклона. Ситуация такова, что при перекрытии клапана терморегулятора жидкость определённое время ещё продолжает циркулировать по инерции и тем самым создаёт нагрузку на трубопровод.

Для защиты коммуникаций от подобных редких либо постоянных гидравлических ударов, стоит нейтрализовать их силу либо воздействие.

Инерция теплоносителя и регулярные нагрузки на систему становятся причиной износа резьбовых и жёстких соединений, а также всех трубопроводных коммуникаций.

Самые частые последствия:

Защита

А теперь разберёмся, как защититься от подобных неприятностей с гидроударами в системе отопления частного дома. Рассмотрим реконструкцию настоящей системы с учётом главных критериев установки:

Все вышеуказанные техусловия прекрасно действуют вместе. Отопительная система будет защищена от гидравлических ударов на долгое время!

Источник

Гидроудар в системе отопления частного дома

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

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:

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.

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:

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:

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.

Источник

Причины и последствия возникновения гидроудара отопления в доме

Гидроудар — что это за явление

В любых схемах отопления главным теплоносителем всегда является вода – в силу своих физических и химических качеств. Вода является средой, несжимаемой по определению – собственно, как и все жидкости, в большинстве своем. При движении потока воды в трубах отопления на его пути в принципе могут возникать разного рода препятствия. Причем необходимым условием для возникновения гидроудара является неожиданность возникновения препятствия. Подобный аспект объясняется тем, что при внезапном появлении преграды жидкость теряет свою скорость, градиент которой бесконечно стремится к нулю.

В свою очередь, при остановке перемещаемого объема жидкости влияние на него продолжает оказывать сила нагнетания устройства, реализующего непрерывную циркуляцию водных масс. Под влиянием силы нагнетания на определенном участке возрастает гидравлическое давление циркулирующей жидкости. И уже повышенное давление оказывает действие на стенки трубопроводов – своего рода сосудов.

В случае резкого устранения преграды движения, вода тут же устремляется в область минимального сопротивления и давления. Параллельно с этим она приобретает колоссальную скорость по причине разницы величин давлений в точке высокого давления и в свободной зоне.

Жидкость двигается со значительной скоростью, при этом по причине своей несжимаемости может запросто повредить элементы конструкции всей инженерной сети. Сила причиненного удара зачастую в несколько раз превышает силу осуществленного удара молотком, причем наотмашь. Именно по этой причине сильные гидроудары запросто могут стать причиной разрушения металлических изделий и устройств. При этом осуществляется разгерметизация коммуникаций и появляется реальная опасность получения человеком ожогов горячей водой, вырвавшейся из отопительной сети.

Первопричины возникновения гидроудара и последствия этого явления

Внешним проявлением того факта, что случился гидроудар в водопроводе отопительной системе станут доносящиеся стуки и щелчки. Возникают они по причине появления препятствий на пути свободного движения воды. Она, как и любая другая жидкость, является почти что несжимаемой и характеризуется некоторыми величинами, а именно — массой и инерцией. В том случае, если на ее пути появляется препятствие, то по причине отсутствия возможности свободно продвигаться дальше (а мгновенная остановка воды невозможна априори), может резко возрасти величина давления.

Когда это случается с довольно частой периодичность, и система не может, в силу тех или иных причин, обеспечить должный запас прочности, то велика вероятность того, что вскоре возникнет необходимость ремонта отопления в доме.

Конкретной первопричиной появления гидроудара может стать:

Ознакомившись с приведенным ниже рисунком можно понять вероятные причины возникновения гидроудара, причем последняя причины из приведенного списка случается наиболее часто. Важно отметить, что применение шаровых кранов для перекрывания труб категорически запрещается.

Величина, на которую повысится уровень давления в системе определяет степень вероятного повреждения. Соответственно, стоимость и объем предстоящего ремонта отопления в квартире или доме определяется местом возникновения порыва и длиной трубопровода. Если это случится в начале участка большой продолжительностью, то интенсивность повышения давления будет несколько меньше, если же это произойдет в его конце – то больше.

Несколько слов о ремонте

При систематическом возникновении в отопительной сети перенапряжений, высока вероятность ее повреждения. Значительную нагрузку испытывают жесткие детали, а также резьбовые соединения и собственно, сам трубопровод. Результатом этого может стать как утечка воды через резьбовые соединения, так и деструкция трубопровода с элементами отопления.

Причем течи могут возникать в результате гидроудара самые разные. Например, если устранение одной течи может осуществляться достаточно просто, то в другом случае может понадобиться полная замена радиатора. Есть определенные правила эксплуатации, которые позволяют отстрочить ремонт, а то и вовсе избежать этого явления. Наиболее простым приемом является плавное перекрывание кранов. Благодаря этому общая энергия гидроудара, растягиваясь по времени, а следовательно, теряет возможность нанесения значительных повреждений оборудованию.

Наиболее эффективные способы защиты водопровода от гидроудара

Отвечая на вопрос о том, как избежать гидроудара в водопроводе нужно рассматривать совокупность нескольких способов. Так как и сам гидроудар может возникать по разным причинам.

Рекомендации по профилактике возникновения нежелательного явления

С целью обеспечения защиты материалов и оборудования водопровода от гидроудара, чаще всего задействуют следующие способы:

Терморегуляторы, имеющие встроенный шунт, лучше всего использовать в качестве запорной арматуры. Шунт – это трубка небольшого диаметра, которая пропускает излишки циркулирующего теплоносителя в случае резкого повышения давления.

Стальные элементы в большинстве случаев подвержены деструкции в результате гидроударов. Это явление развивается вследствие высокой жесткости конструкции, а также из-за отсутствия минимального амортизирующего эффекта. Для обеспечения амортизирующего эффекта зачастую врезают небольшие участки, сделанные из полимерных труб, характеризующейся высокой гибкостью. При гидроударе эти элементы с лихвой компенсируют силу удара изгибом. Более того – трубы из ПВХ даже не повреждаются в результате этого действия.

Еще один способ справиться с резким и значительным повышением давления – это использование гидроаккумуляторов и расширительных баков. Их «спасительный эффект» реализуется благодаря тому, что эти устройства неплохо справляются с гидроударом, принимая излишек давления на себя. Мембрана, сделанная из резины или полимера, значительно изгибается, а также сжимает воздух из воздушной камеры. Во внезапно освободившееся пространство тотчас поступает вода из сети. Результат – снижение общего напряжения.

Циркуляционные насосы также зачастую встраивают в систему управления величиной давления в сети. Датчик обеспечивает контроль давления воды. При увеличении значения устройство подает команду о необходимости снижения числа оборотов насоса. Система доказала свою эффективность относительно насосов с частотной регуляцией скорости вращения рабочего колеса. Именно из этих соображений профессионалы чаще всего рекомендуют использовать подобные устройства в качестве средств для обеспечения надежной профилактики гидроудара. Да, пусть они стоят недешево, но зато полностью оправдывают свою стоимость.

Общие профилактические мероприятия, целью которых является предотвращение гидроударов и их последствий:

Запомните! Гидравлические удары – достаточно распространенное и чрезвычайно опасное явление. Своевременное предотвращение возникновения гидравлических ударов не только спасет отопительные коммуникации и оборудование от значительных повреждений, но также обеспечит их целостность и работоспособность.

Профилактика возникновения гидравлического удара, в первую очередь, важна как мера безопасности – вырвавшаяся горячая вода из батареи запросто может нанести непоправимый вред здоровью человека, а также причинить материальный ущерб в виде порчи имущества.

Рекомендации по настройке системы отопления в квартире или частном доме

Данный момент является одним из главных этапов работ по созданию всей системы обогрева. Настройка должна проводиться как после монтажа, так и когда выполнен ремонт отопительной сети.

В первую очередь следует проверить и, в случае необходимости, изменить толщину труб, используемых в разводке. С этим очень легко ошибиться, особенно в том случае, если задействуется естественная циркуляция. Когда коммуникации благополучно функционируют, то данные изменения осуществляются в ходе модернизации или же в случаях, предполагающих выполнение серьезного ремонта системы отопления. Кроме того, выполняется проверка всех остальных элементов сети, а также соответствующее корректное использование оборудования. Нельзя забывать и про заполнение системы необходимым количеством воды.

Важный момент – отсутствие циркуляции воды говорит в пользу того, что в каком-то месте возникла воздушная пробка. Необходимо ее устранить в кратчайшие сроки, потому как она запросто может стать причиной возникновения гидроудара.

Источник