Что такое гидравлический удар в системе отопления?

Гидроудар в системе отопления частного и многоквартирного дома

Неправильно составленный проект отопительной системы зачастую приводит к неверной работе всего оборудования. Признаки неполадок – это перепады давления теплового носителя либо гидроудар .

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

  • Определение
  • Причины
  • Последствия гидроудара
  • Защита

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.

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

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.

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

Последствия гидроудара в системе отопления

Определение

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

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

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.

p, blockquote 5,0,0,0,0 —>

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.

p, blockquote 6,0,1,0,0 —>

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.

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

Вода движется очень быстро и из-за собственных свойств не сжимаемости может нанести вред элементам и конструкциям обогревательной системы. Нанесённый удар часто можно сравнить с силой удара молотком со всей силы. Потому мощные гидроудары в системе отопления могут разгерметизировать конструкции, нарушить отдельные элементы. Человек рискует получить травмы и ожоги.

p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

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.).

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 —>

Последствия гидроудара

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

p, blockquote 18,0,0,0,0 —>

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.

p, blockquote 19,0,0,1,0 —>

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.

p, blockquote 20,0,0,0,0 —>

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

p, blockquote 21,0,0,0,0 —>

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

p, blockquote 22,0,0,0,0 —>

Самые частые последствия:

p, blockquote 23,0,0,0,0 —>

  • попадание горячей воды в жилые помещения;
  • поломка главных узлов, а именно котла, циркуляционного насоса , расширительного бака;
  • травмы и ожоги людей.

p, blockquote 24,0,0,0,0 —>

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:

p, blockquote 25,0,0,0,0 —>

  1. Когда в помещении есть термостат, нужно перед ним на место жёсткого участка контура поставить эластичный пластик либо армированный каучук, стойкий к температурам. Эта врезка при необходимости будет растягиваться и немного компенсировать давление. Протяжённость самодельного амортизатора 20-40 сантиметров, исходя от магистрали – чем длиннее, тем больше отрезок трубы из пластика.
  2. Можете применять терморегулятор с пружиной, которая не позволит клапану полностью закрыться при появлении большой нагрузки. Установка данного прибора делается, взяв на заметку направление стрелки на корпусе, что указывает направление циркуляции теплоносителя. Стоит сказать, что не многие модели терморегуляторов имеют такую защиту от гидроударов.
  3. Как правило, устанавливается резервный бак либо гидравлический аккумулятор. Данное компенсирующее оборудование даёт возможность противостоять расширению жидкости при повышенном давлении. Его мембрана из резины либо груша растягивается в сторону воздушной камеры и позволяет вытолкнуть во второй рабочий отсек конкретное количество теплоносителя (объём зависит от параметров резервного бака – они устанавливаются в зависимости от вместительности самой системы и котла).
  4. Запорная арматура должна быть с плавной регулировкой – у подобных клапанов довольно маленький промежуток перекрытия жидкости.
Читайте также  Как проверить работоспособность расширительного бачка системы отопления?

p, blockquote 26,0,0,0,1 —>

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

Последствия скачков давления в системах отопления: почему возникает гидроудар и как его предупредить?

Самым разрушительным явлением для водопроводов является гидроудар в системах отопления и водоснабжения.

Чтобы успешно подавлять периодически возникающие импульсные воздействия на трубы, нужно иметь представление о природе гидравлического удара, его последствиях. Предотвращение аварий в отоплении от гидроудара достигается усовершенствованиями системы, правильной настройкой ее работы.

Причины возникновения и последствия

Произошедший в отопительной системе гидроудар проявляется в звуке — стуке, щелчках и вибрациях, ощущаемых прикосновением к трубе. Жидкость, находящаяся в контуре, обладает массой, инерцией движения и несжимаема.

Где может возникать гидроудар

При возникновении на пути воды преграды происходит накопление энергии движения, выражающееся в резком повышении давления в замкнутой системе — ударе. Противодействие заставляет ударную волну двигаться в направлении меньшего давления с нарастающей скоростью.

По достижении слабой точки энергия удара высвобождается, разрывая дефектный участок трубы, если для этого хватает мощности волны, или вызывая вибрации трубопровода. Часто повторяющиеся гидроудары через некоторое время приведут к необходимости проведения ремонта.

Причинами скачка давления могут быть:

  • попадание воздуха в систему обусловлено неправильным монтажом трубопроводов, удаляются воздушные пробки при заполнении теплового контура через специальные краны;
  • быстрое перекрывание потока жидкости вентилем: шаровый кран для этих целей использовать нельзя;
  • смена режима циркуляции: пуск или остановка сетевого насоса при нарушениях электроснабжения объекта;
  • сужение проходного сечения трубы за счет накипи, наростов иных отложений на коротких участках;
  • соединение трубопроводов разных диаметров.

Величина повышения давления зависит от расположения препятствия на магистрали: в начале пути жидкости — удар слабый, с удалением пробки от истока мощность ударной волны нарастает. Последствия импульсного гидравлического воздействия: порча уплотнений на стыках, прокладок между фланцами, запорной арматуры, насоса, отопительного котла. Случается даже разрыв ребра отопительной батареи.

Немного о ремонте

При постоянных перенапряжениях, возникающих в трубопроводах, необходимость в проведении ремонтов системы отопления возникает часто. Утечки теплоносителя из контура происходят через резьбовые соединения, разрывы трубы или элементов радиатора по шву.

  1. аварийный. Потребность в нем возникает при постепенном износе элементов теплового контура или в случаях резкого повышения давления. Выполняется в условиях, когда восстановить теплоснабжение объекта необходимо быстро;
  2. текущий. Проводится по завершении отопительного сезона на основании осмотров специалистами ремонтных служб, жильцов жилых помещений. Заменяются изношенные детали, устраняются замеченные при плановой опрессовке трубопроводов неисправности;
  3. капитальный. Производится полная или частичная замена труб, регистров отопления, циркуляционного насоса и других элементов отопительной системы.

Соблюдение правил эксплуатации отопительной системы позволит избежать ее преждевременных поломок. Так, циркуляционный насос должен плавно разгоняться и останавливаться.

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.

Настройка системы отопления

После завершения монтажа, ремонта отопительную систему настраивают или, другими словами, балансируют. Допущенные в процессе проектирования и строительства ошибки нужно устранить до ввода теплового контура в эксплуатацию, чтобы в дальнейшем не случилась авария, инициированная гидроударом.

  • замеры наружных диаметров и протяженности труб на каждом участке, при отклонениях от проекта ошибки устраняют;
  • выявление присутствия в замкнутом контуре воздушных пробок, их ликвидация;
  • проверка уровня жидкости при запуске отопительного трубопровода с расширительным баком.

Настройка помогает сделать систему надежной с рациональным расходованием тепла. Особенно чутко на недочеты реагирует тепловой контур с естественной циркуляцией. Иногда прочистка фильтра на входе жидкости в котел нормализует водооборот.

После отладки оборудования и арматуры системы производят балансировку теплового режима, регулировку нагрева носителя. Если этого не сделать, ближние к отопительному котлу радиаторы будут горячими, дальние — холодными. При этом режим работы отопителя будет неэкономичным.

Видео по теме

О гидроударе и методах борьбы с ним:

Сужение проходного отверстия чревато вероятностью возникновения гидравлического удара. Чтобы этого не произошло, для монтажа необходимо использовать качественные приборы заводского изготовления, конструкция которых предусматривает смягчение ударных импульсов жидкости.

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:

  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.

Читайте также  Как соединить две алюминиевые батареи отопления?

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.

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.

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.

Причины возникновения

Появившиеся посторонние звуки в коммуникационных системах являются свидетельством того, что на мгновение возникает ситуация, когда останавливается теплоноситель, а затем снова начинает движение, но уже резко. Это происходит в том случае, когда на пути потока возникает преграда, блокирующая движение. Она бывает в разном виде:

  • запорная арматура;
  • преломление трубы;
  • наличие воздушной пробки.

Так как вода относится к несжимаемым жидкостям, то она останавливается перед препятствием, а в это время за ним нарастает давление, иногда превышающее рабочее в 10 раз. Когда избыточной мощности деться некуда или не удается переместиться дальше по направлению, то происходит разрыв трубы или радиатора.

Последствие гидравлического удара

Для справки. Гидравлический удар (гидроудар) – резкое изменения давления в системе, заполненной жидкостью, которое возникает в результате внезапного изменения скорости движения этой жидкости. Как правило, это возникает в результате стремительного закрытия или открытия запорной арматуры (задвижки). При закрытии возникает положительный гидроудар, который и опасен в большей степени для трубопровода, теплообменников и насосов, которые работают под давлением. Открытие задвижки провоцирует отрицательный гидроудар и он имеет последствия только в случае неисправных участков трубопровода.

К причинам, которые приводят к кратковременному повышению давление в системе отопления в частном доме, а как следствие к гидроудару, относятся:

  • остановка, пуск, выход из строя водяного циркуляционного насоса;
  • завоздушенные участки отопительной системы;
  • когда нет циркуляции в системе отопления, то причины могут крыться в резком закрытии запорной арматуры.

Современные шаровые краны способны приводить гораздо чаще к гидроударам, чем традиционная вентильная арматура. Связано это именно с давлением, образующимся в результате работы запорной арматуры. Вентиль обеспечивает более медленное плавное движение заглушки, что позволяет выровнять давление, а кран действует резко, что и приводит к стремительному изменению движению потока.

Последствия резких скачков давления

Причины и последствия гидравлического удара

Преграда, появившаяся внезапно на пути потока, образует давление, имеющее высокий потенциал к резкому росту. В это время жесткие, слабопластичные материалы подвергаются мощнейшим статическим и динамическим нагрузкам. В процессе воздействия происходит постепенное или резкое разрушение стенок материала.

Такие ситуации способны приводить к нежелательным последствиям:

  • существенная деформация трубопроводов;
  • поломка отдельных отопительных элементов системы;
  • получение ожогов или других травм жильцами дома;
  • за счет разгерметизации системы подтопление жилища.

Принято считать, что такие явления характерны для систем с теплым полом, так как у данного варианта отопления чрезмерно длинные магистральные потребители тепла. Повысить безопасность подобных систем помогает применение термостатических клапанов. Их монтаж должны проводить специалисты, так как установка связана с определенной долей риска.

ВИДЕО: Что может спасти от гидравлического удара

Как минимизировать последствия гидроудара

Для того чтобы свести к минимуму появление резкого возрастания давления, необходимо плавно включать/выключать любую встроенную в систему запорную арматуру. Это правило относится как к отоплению, так и к водоснабжению домов, работающих с автономными системами.

Демпфер как способ защиты

Смысл такого процесса заключается в том, что при медленном открытии вентиля или крана происходит постепенное повышение давления в трубопроводе. Мощность удара существенно гасится за счет распределения его во времени. Однако, стоит учитывать, что общая сила остается на первоначальном уровне.

Применение автоматических систем

Защита от гидроудара в системе водоснабжения квартиры или отопления может быть поручена автоматическому электронному модулю. Если в цепи располагаются водяные циркуляционные помпы, способные регулировать свои обороты на электродвигателе плавно, то и давление они смогут также плавно повышать или понижать. Цифровое оборудование проводит два действия в такой ситуации:

  • осуществляется контроль перепада давления;
  • проводится корректировка напора в автоматическом режиме.

Самыми эффективными способами в борьбе с гидроударами являются комплексные меры, включающие в себя несколько методик противодействия.

Защитный клапан

Обезопасить насосный модуль от мгновенной остановки насоса сможет диафрагменный спецклапан. Он оснащается уплотнением жесткого типа. Его запускает в работу повышающееся давление в системе. Благодаря своей конструкции он выполняет его частичный сброс в атмосферу (стравливание).

Монтаж детали проводится за обратным клапаном на отводном трубопроводе, ближе к насосу. Деталь относится к эффективным способам защиты систем под давлением от гидроударов.

Читайте также  Как устроен кран Маевского для батарей отопления?

Схема подключения терморегулирующих клапанов

Монтаж амортизирующих элементов

Амортизационные гидроустройства монтируются в направлении движения теплоносителя. Их ставят до термостата. Основой для них служит высокопрочный пластик, допускающий термодеформацию, а также каучуковый термостойкий элемент.

Высокая степень эластичность изделий обеспечивает надежное гашение перепадов давления. Происходит это в автоматическом режиме. Для эффективной работы такого узла в бытовых условиях достаточно длины в 200-300 мм. Если длина трубопровода значительная, то можно увеличить пластичную защиту на 100-150 мм.

Шунтирование в бытовых условиях

Имеющие представление, как работает термостат, могут вмонтировать в терморегулирующий клапан шунт. Желательно оставить просвет около полмиллиметра. Во время обычного режима работы такая надстройка не повлияет на выходных характеристиках системы, а при пиковых нагрузках по давлению, она существенно снизит его значение.

Методика, использующая шунтирование, применима к отоплению, работающему на новых трубах и в закрытом режиме. На центральных сетях, перенасыщенных осадком и ржавчиной, такой метод не сработает.

Защитный термостат

В некоторых случаях востребованным оказывается термостат. Он должен иметь специальную защиту от гидравлических ударов. В основе механизма заложен узел с пружиной, расположенной между термоголовкой и рабочим клапаном. Во время формирования большого давления происходит сработка пружины, не позволяющая закрыться клапану. После того, как давление погасится, клапан возвращается в закрытое положение. Важно монтировать эту деталь с учетом направления потока.

Разобраться в природе гидравлического удара не так сложно, как кажется на первый взгляд. Это происходит всего в 2-х случаях:

  • при нарушении правил размещения коммуникаций;
  • при несоблюдении правил безопасной эксплуатации сетей.

Если в трубопроводе появился нехарактерный шум, щелчки, скрежет, игнорировать их не стоит – в очень скором времени могут ожидать очень неприятные последствия. Гораздо более рациональным будет вызов специалиста с тем, чтобы отремонтировать трубопровод, проверить давление, чем потом ликвидировать последствия протечки труб.

ВИДЕО: Гаситель гидроударов Caleffi

Гидроудар в системе отопления

Жители частных домов и квартир в многоэтажных домах часто слышат в трубопроводах отопления глухие или резкие, отчетливые удары, стук. Казалось бы – этому явлению можно не уделять особого внимания. На самом деле последствия этого явления могут не только разрушить трубопроводы и радиаторы, но и нанести травмы самим жильцам. Гидроудар в системе отопления служит причиной большинства поломок и разрушения теплотехнического оборудования. Что же делать, как избавиться от гидравлических ударов в системе отопления? Решение этого вопроса имеет огромное значение для сохранности оборудования и коммуникаций комплекса отопления. Если в централизованном отоплении меры по локализации этого явления предпринять сложно, то гидроудары в системе отопления жилого частного дома можно предотвратить.

Что значит гидроудар

Гидравлический удар (гидроудар) – физическое явление, характеризующееся резким повышением гидравлического давления на отдельном участке жидкостной системы, вызванном значительным изменением скорости потока.

В системах отопления основным видом теплоносителя является вода. Вода является несжимаемой по определению, как и подавляющее большинство жидкостей. При движении потока на его пути могут образоваться препятствия. Причем для возникновения гидроудара препятствие должно возникнуть неожиданно. При возникновении преграды жидкость теряет скорость, градиент которой стремится к нулю.

При остановке объема жидкости на него продолжает действовать сила нагнетания устройства, осуществляющего циркуляцию воды. Под воздействием силы нагнетания на участке поднимается гидравлическое давление жидкости. Давление воздействует на стенки трубопроводов, сосудов.

Причины возникновения

Различают несколько основных причин возникновения гидроударов в системе отопления, среди них можно выделить следующие:

  1. Резкое открытие (закрытие) запорной арматуры;
  2. Наличие в системе воздушных пробок;
  3. Резкое сужение трубопровода;
  4. Изгиб трубопровода;
  5. Резкое изменение режима работы насоса – пуск или остановка.

Резкие манипуляции с запорной арматурой – открытие или закрытие – приводят к мгновенному изменению давления в зоне устройства. При закрытии повышается давление на арматуру и ее соединительные элементы. При этом часто повреждаются уплотнения резьбовых соединений, межфланцевые прокладки, а при высоком давлении – элементы запорного устройства.

При быстром открытии в зоне за арматурой имеется область низкого давления. Жидкость мгновенно устремляется в нее, приобретая большую скорость. В этом случае разрушению подвержены элементы, расположенные после арматуры. Особенно подвержены гидроударам участки с большим гидравлическим сопротивлением – изгибы трубопроводов, отопительные приборы (радиаторы, конвекторы и так далее).

Наличие воздушных пробок в системе обусловлено ее неверной конфигурацией, ошибками при монтаже. В результате ошибок монтажа не соблюдается нормативный уклон коммуникаций, образуются «мешки» и «мертвые зоны». На этих участках часто образуются воздушные пробки.

Жидкость останавливается перед пробкой, давление начинает расти. Жидкость постепенно сжимает воздушный объем и при достижении определенной величины давления прорывает препятствие. После этого она движется с большой скоростью в зону пониженного давления, нанося повреждения элементам системы.

При резком сужении трубопровода вода также приобретает высокую скорость. Сужение может быть создано при сооружении сети или в результате образования прочных отложений (накипи и так далее). Изменение диаметров трубопроводов отопления должно происходить плавно по длине.

Частая причина гидроударов – смена режима работы циркуляционного насоса. Особенно часто гидроудары происходят при пуске насоса (особенно на высокой скорости). При этом жидкость приобретает скорость и движется по коммуникациям, имевшим до этого гидростатическое давление. При пуске вода приобретает динамическую составляющую давления, это увеличивает ее скорость.

При остановке насос становится естественным препятствием на пути воды. Давление перед ним увеличивается, происходит проброс порций рабочей среды через рабочее колесо.

Гидроудары – постоянное явление в системах парового отопления. Они обусловлены разным фазовым состоянием пара и воды. Поэтому коммуникации паровых комплексов выполняются из металлов с повышенной толщиной стенки.

Основные способы защиты

Для защиты материалов, оборудования и коммуникаций от гидравлических ударов применяются следующие способы:

  1. Установка терморегуляторов со встроенным шунтом;
  2. Вставки из пластичного материала;
  3. Установка мембранных устройств;
  4. Управление режимами работы насоса по данным датчика давления в системе;
  5. Общие профилактические мероприятия.

В качестве запорной арматуры устанавливают терморегуляторы со встроенным шунтом. Шунт – трубка малого диаметра, пропускает излишки теплоносителя при повышении давления.

Стальные элементы чаще всего подвержены разрушению от гидроударов вследствие жесткости конструкции, отсутствии амортизирующего эффекта. Для создания амортизатора часто врезают небольшие участки из полимерных труб, обладающих хорошей гибкостью. При гидроударе они компенсируют ударное усилие изгибом, при этом не повреждаются.

Гидроаккумуляторы и расширительные баки также неплохо справляются с повышением давления, принимая его излишек на себя. Мембрана, выполненная из резины или полимера, изгибается, сжимает воздух воздушной камеры. В освободившееся пространство поступает вода из отопления, снижается общее напряжение в системе по давлению.

Циркуляционные насосы оснащают системой управления работой по давлению. Датчик контролирует давление воды в сети. При повышении значения он подает команду на снижение числа оборотов насоса. Такая система применима для насосов с частотным регулированием скорости вращения рабочего колеса.

Общие профилактические мероприятия по предотвращению гидроударов и их последствий:

  • Производить плавное управление запорной арматурой;
  • Включение насосов производить на низкой скорости;
  • Проверять работоспособность воздухоотводчиков и предохранительных клапанов;
  • Своевременно, регулярно стравливать воздух из оборудования;
  • Регулярно производить визуальный осмотр на предмет целостности конструктивных элементов отопления;
  • Контролировать целостность мембраны экспанзоматов.

Гидравлические удары – частое и опасное явление в сетях отопления. Своевременное их предотвращения спасет отопительные коммуникации и оборудование от повреждений, сохранит их целостность и работоспособность.