Assma.ru

Ремонт и стройка
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое гидроудар в системе отопления?

Гидроудар в системе отопления

В системах отопления могут слышаться посторонние звуки, характерные щелчки или другие шумы. В большинстве случаев это происходит гидроудар в системе отопления. Не все собственники отопления относятся с должным вниманием к такой проблеме.

Статистика утверждает, что по его вине происходит разрушение около 60% всех трубопроводов. Фактически он представляет собой кратковременный, но мощный скачок давления, получающийся из-за внезапного изменения скорости потока. Для его предотвращения применяют модернизацию системы.

Что такое гидроудар в системе отопления, его причины и последствия

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.

  1. Причины
  2. Последствия
  3. Защитные меры

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).

[box type=”warning” ]Именно это явление может служить основной причиной возникновения гидроудара. Связано это с появлением шаровых кранов, конструкция которых в большинстве случаев не предусматривает плавный ход. Старые винтовые модели были намного безопаснее по части вероятности возникновения гидроудара.[/box]

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.

Защитные 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.

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.

Причины

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

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

  1. Резкое открытие либо закрытие запорных клапанов.
  2. Завоздушивание системы.
  3. Быстрая перемена в режиме работы насоса – пуск либо остановка.
  4. Сужение или изгиб трубы.

Резкие действия с запорными элементами (открытие либо закрытие) становятся причиной быстрой перемены давления в месте оборудования. При закрытии давление на арматуру и её элементы соединения растёт. Зачастую портятся уплотнения резьбовых соединений, прокладки между фланцами , а при повышенном давлении и элементы запорного оборудования.

p, blockquote 10,0,0,0,0 —>

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.).

Читать еще:  Как выбрать циркуляционный насос для отопления: расчеты и характеристики

p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

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.

p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

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.

p, blockquote 13,1,0,0,0 —>

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.

p, blockquote 14,0,0,0,0 —>

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.

p, blockquote 15,0,0,0,0 —>

При остановке циркуляционный насос является естественной преградой на пути теплоносителя . Давление перед ним растёт, возникает проброс объёма воды через рабочее колесо.

p, blockquote 16,0,0,0,0 —>

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.

p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

Модернизация и изменение системы

Исполнение отопительной системы не всегда идеально, много недостатков закладывается при строительстве. Примером может служить стыковка труб большого диаметра с продолжением малого сечения, в результате чего сопротивление потоку воды на этом участке резко возрастает. Такие ошибки устраняют при проведении капитального ремонта.

Для смягчения гидравлических ударов систему отопления модернизируют, применяя различные технические усовершенствования:

  1. блок управления электрическим насосом. Датчики регистрируют изменения давления в системе, а помпа плавно увеличивает или уменьшает подачу теплоносителя в контуре;
  2. компенсаторы или гидроаккумуляторы, их называют бочками. Предназначены для забора из системы излишней жидкости, чем предотвращается повышение давления в трубопроводе. Внутри емкости находится резиновая мембрана, растягивающаяся от гидравлического удара. При аварийной ситуации это лучший способ сохранить целостность системы;
  3. амортизирующее устройство в виде гофрированного шланга из эластичной пластмассы. Устанавливается отрезок 20-30 см вместо обычной трубы перед термостатом. Ударный импульс растягивает гибкий участок в длину, оставляя нагрузку внутри контура на прежнем уровне. На протяженных магистралях вставку удлиняют на 10-15 см;
  4. шунт с отверстиями для гашения ударной волны. Встраивается в трубопроводы;
  5. клапан защиты от гидроудара. Принцип его действия — снижение давления в системе отопления выбросом жидкости во внешнюю среду.

Приведенные в списке приспособления применяются в комплексе и выбираются с учетом особенностей отопительной системы: диаметров и протяженности трубопроводов, типа установленного насоса, размещения в квартире или частном доме. Комплектацию оснастки лучше доверить специалисту.

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:

  1. Использование терморегуляторов, имеющих встроенный шунт;
  2. Применение вставки, состоящей из пластичного материала;
  3. Монтаж мембранных устройств;
  4. Корректировка режимов работы насоса в соответствии с получаемыми данными об имеющемся давлении в сети;
  5. Общие профилактические мероприятия.

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:

  • Выполнять управление запорной арматурой плавно, без резких движений;
  • Включать насосы только на низкой скорости;
  • Тщательно проверять работоспособность воздухоотводчиков и предохранительных клапанов;
  • Систематически стравливать воздух из отопительной системы;
  • Систематически выполнять визуальный осмотр касательно исправности и целостности элементов конструкции системы отопления;
  • Старательно контролировать состояние мембраны экспанзоматов.

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.

Читать еще:  Особенности покраски радиаторов и труб отопления

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.

Общие сведения о гидроударах

Гидроудары делятся на:

  • Положительные. Повышение давления. Возникает в следствии включения насосов или резком закрытие задвижек
  • Отрицательные. Остановка насосного агрегата.

Гидроудар по своей сути можно сравнить с остановкой эскалатора в час пик в метро. Люди, что внизу останавливаются, остальные волна за волной сталкиваются друг с другом. То же самое происходит в трубах. Закрыли резко кран, вода остановилась, а остальная продолжает движение на скорости, стоячий слой накрывает волна движущегося, следом другой слой, они сталкиваются. Так происходит гидроудар в системе водоснабжения.

Каковы последствия гидроудара

Давление выше допустимой нормы критично для труб и их соединений. Запорная арматура тоже может выйти из строя.

Происходит разрыв труб не от первого гидроудара, обычно производители изготавливают изделия с расчетом повышения давления. Каждый последующий удар будет бить в одно и то же самое слабое место. В какой — то момент труба не выдержит и лопнет.

Что такое – прорвало трубу, знает каждый. Затопило соседей, испортилась мебель, обои отклеились и т.д. Нервы потрепаны, бюджет пострадал.

В случае гидравлического удара в теплоснабжении последствия куда плачевние. Человек получит ожоги. Урон жилью поток горячей воды нанесет колоссальный. Устранение последствий потребует серьезных материальных и физических затрат.

В случае возникновения аварии в мороз, произойдет прекращение подачи тепла и замерзание всей системы вместе с котлом.

Потери можно предупредить, чем устранить последствия.

Причины гидроудара

В 60% случаев прорыв труб происходят из-за гидроудара. В своем большинстве авария случается на отрезке со старыми трубами.

Сила удара напрямую зависит от длины трубы, чем больше отрезок, тем сильнее гидроудар. В длинной трубе воды больше, ее вес вызывает ощутимый скачок давления. Чем дальше кран перекрытия, тем серьезней гидравлический удар.

Внимание! Подогрев пола водяным трубопроводом на первом месте по опасности. Вентиль удаленный, протяженность труб внушительная.

Для купирования гидроудара в обогреваемых полах, обязательна правильна установка термостатических клапанов. Остановка движения воды по трубам должна осуществляться на входе системы в пол. Перекрытие воды, не влечет последствий. Движение продолжается, но по убывающей.

Вентиля старого образца, гораздо безопаснее в плане гидроударов. Для перекрытия потока требуется несколько оборотов, давление спадает медленно. Резко перекрыть при огромном желании не получится, что не скажешь о шаровых кранах.

Для закрытия шарового крана надо один раз повернуть ручку на 90 градусов. Не знающие пользователи делают это быстро и резко, что категорически запрещено. Перекрытие следует осуществлять плавно.

Конечно, резко закрытый вентиль не единственная причина. В системе отопления разрыв трубы может произойти из-за остатков воздуха в трубах. Воздух имеет свойство под напором давления сжиматься, когда сильный поток воды на него воздействует, он срабатывает как буфер, создавая препятствие.

Также появление гидроударов могут спровоцировать трубы разного диаметра. Перепады давления, если трубы не приведены к общему знаменателю, гарантированы.

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.

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.

Читать еще:  Группа безопасности для отопления: устройство и монтаж конструкции

Что такое гидроудар

Гидроудар – это мощное кратковременное повышение давления жидкости, циркулирующей в трубах, возникающее вследствие резкого изменения скорости ее движения. В зависимости от знака изменения давления гидроудары подразделяются на:

  • положительные, направленные на повышение давления, которые возникают при резком закрытии задвижек или включения насосных агрегатов;
  • отрицательные, связанные с остановкой насосов.

Наглядная демонстрация гидроудара в трубе

Рассмотрим, что это такое – гидроудар, и в чем природа этого явления. При резком закрытии задвижки поток воды останавливается не весь, и не сразу. Ближайшие к вентилю слои воды останавливаются, остальные же продолжают движение по инерции. Они сталкиваются с замершим на месте слоем, с ними сталкиваются идущие следом.

То же самое происходит, если в метро резко закрыть вход на эскалатор в момент прохождения потока людей. Первые ряды останавливаются, на них напирают другие, на них – следующие. Возникает давка. Точно также происходит и при гидроударе.

Важно: При резкой остановке потока жидкости давление в трубопроводе мгновенно возрастает в разы, достигая десятков атмосфер. Расчет на то, что это останется без последствий, вряд ли оправдается.

Давайте разберемся, чем же опасен гидроудар.

Причины его возникновения и последствия

Внешним проявлением гидроудара в системе отопления будут стуки и щелчки. Причиной этого служит возникновение препятствий на пути движения воды. Как и всякая жидкость, она является практически несжимаемой и обладает определенной массой и инерцией. Если на ее пути возникает препятствие, то из-за отсутствия возможности двигаться дальше, а вода не может остановиться мгновенно, в системе резко повышается давление.

Когда это происходит достаточно часто и система не обладает необходимым запасом прочности, то вполне возможно, вам скоро потребуется ремонт отопления в доме. Конкретной причиной возникновения гидроудара может быть:

  • поломка или отключение циркуляционного насоса;
  • появление в системе воздуха;
  • быстрое закрытие вентилей, останавливающее поток жидкости.

Приведенный ниже рисунок поможет понять возможные причины его возникновения, причем последняя из приведенных встречается наиболее часто. Стоит отметить, что использование шаровых кранов для перекрытия труб недопустимо.

На сколько повысится давление, степень возможного повреждения и, значит, какой потребуется ремонт системы отопления, будет зависеть от места возникновения препятствия и длины трубопровода. Если это произойдет в начале длинного участка, то величина повышенного давления будет меньше, если в его конце – то больше.

Понятие гидроудара в системе водоснабжения

Гидроудар возникает из-за резкого перепада давления в трубе

Гидроударом называется ударная волна, распространяющаяся по поверхности трубопровода, а также по элементам арматуры. Разрушительный эффект получается по причине резкого перепада напора в водопроводной системе и невозможности воды сжиматься.

Подобное явление происходит в сопровождении различных шумов внутри трубопровода, щелчков, постукиваний. Если не придавать значения звукам, это грозит серьезными последствиями. Гидравлический удар вызывает растрескивание и прорыв труб, приводит к поломке оборудования и запорной арматуры.

Как возникает гидроудар:

  1. Поток жидкости сталкивается с появившимся на его пути препятствием, например, с воздушной пробкой.
  2. За счет высокой скорости водные слои уплотняются, динамический напор возрастает.
  3. Вода не может никуда уйти, поскольку труба герметична. Повышение напора на стенки водопровода влечет за собой его повреждение.

Заметным проявление гидроудара становится при высоких скоростях водного потока в трубах, прочном трубопроводе большого сечения и резком перекрытии прохода на каком либо участке водопровода.

Диагностировать наличие гидроударов в системе просто. Первые признаки – щелчки, постукивания и прочий шум, который будет слышен при открытии и закрытии крана. Большинство из нас не обращают внимания на эти звуки, а ведь именно они первыми свидетельствуют о чрезмерных нагрузках системы.

Существует несколько видов защиты системы водоснабжения от гидроударов. Рассмотрим основные.

  1. Плавное закрытие крана. Если потребитель закрывает кран постепенно, давление в системе водоснабжения плавно выравнивается и обратная волна формируется небольшой силы, что снижает мощность гидроударов. Однако всегда плавно закрывать кран не получится. Ведь теперь большинство кранов оснащены шаровой конструкцией, а не вентильной (когда приходилось крутить вентили, чтобы закрыть кран). С шаровой конструкцией одно нечаянное резкое движение – и кран закрыт. Кроме того, дети или ваши гости могут не знать, как правильно закрывать кран.
  2. Использование труб большого диаметра. Чем больше диаметр труб, тем ниже скорость потока воды, и, соответственно, гидроудар. Но этот метод защиты требует повышенных денежных вложений (на трубы, их проведение и теплоизоляцию) и не всегда эстетично выглядит.
  3. Установка амортизирующего устройства по направлению потока воды. Перед термостатом вместо жесткой трубы устанавливается кусок из эластичного пластика или каучука. При гидроударе этот участок растягивается и частично гасит силу удара.
  4. Использование компенсаторного оборудования. Гидроаккумулятор – это бак, куда при гидроударе будет сбрасываться излишняя вода до нормализации давления системы. Реле давления – элемент, который не спасет от гидроудара, но отключит насос, когда вы перекроете кран и давление превысит определенное значение. При этом надо учитывать, что выключение насоса не произойдет мгновенно.

Система водоснабжения Ermangizer – защита от гидроудара

Узнайте больше о преимуществах системы Ermangizer по телефону: +7 (343) 378-09-50

Защитите систему водоснабжения в своем доме от гидроудара!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector