ДИНАМИКА ДАВЛЕНИЯ В СИСТЕМЕ ОТОПЛЕНИЯ

Изменение гидравлического давления в системе водяного отопления при циркуляции теплоносителя, связанное с совместным действием циркуляционного насоса и естественной циркуляции давления (в насосной системе отопления) или только естественной циркуляции давления (в гравитационном отоплении). Изменение гидравлического давления рассматривается для того, чтобы выявить в системе отопления места с чрезмерно низким или высоким давлением, в которых возможно нарушение циркуляции воды или разрушение отдельных элементов. Гидравлическое давление в каждой точке замкнутых циркуляционных колец системы отопления непрерывно изменяется в течение отопительного сезона вследствие непостоянства плотности воды и циркуляционного давления. Исходное давление принимается равным гидростатическом в каждой точке системы в состоянии покоя. Наибольшие изменения давления в системе происходят при циркуляции максимального количества воды, температура которой достигает предельного значения при расчетной температуре наружного воздуха. Сравнивая крайние значения давления при этих двух гидравлических режимах, можно судить о динамике давления в каждой точке системы отопления в течение отопительного сезона. Динамика давления рассматривается как в обособленном или изолированном от наружных теплопроводов системе водяного отопления (имеющей собственный бак расширительный), так и в системе, присоединной к наружным теплопроводам по зависимой схеме (без бака расширительного). Для анализа динамики давления используется графоаналитический способ, причем в системе отопления определяется изменение только давления гидростатического (без учета в ней несоизмеримо меньшего давления гидродинамического). Динамику давления в отдельной вертикальной системе отопления с открытым расширительным баком рассматривают, принимая за плоскость отсчета свободную поверхность воды в баке, находящуюся на неизменном уровне. Тогда в каждой точке системы, заполненной водой, можно найти избыточное гидростатическое давление в зависимости от высоты столба воды, расположенного над рассматриваемой точкой. В кольцах системы с нагреваемой водой при бездействии циркуляционного насоса это давление одинаково на выбранном уровне. В системе с нагреваемой и охлаждаемой водой (центр охлаждения располагается выше центра нагревания) при бездействии циркуляционного насоса (фактически в гравитационной системе отопления) происходит переход от статического режима к динамическому режиму, вызванному естественным циркуляционным давлением. Естественное циркуляционное давление возникает вследствие различия в значениях гидростатического давления двух столбов охлажденной и нагретой воды. При установившемся движении воды гидростатическое давление изменяется во всех точках системы, кроме точки присоединения трубы расширительного бака, называемой точкой постоянного давления или "нейтральной" точкой (точка 0) системы отопления. Перед точкой 0 (считая по направлению движения воды) гидростатическое давление увеличится, после точки 0 уменьшится по сравнению со значениями гидростатического давления в статическом режиме.
В системе отопления с нагреваемой и охлаждаемой водой при действии циркуляционного насоса (в насосной системе отопления) гидростатическое давление в точке присоединения трубы расширительного бака (точка 0) не изменяется (при постоянном объеме воды в системе), т.е. точка 0 по-прежнему остается "нейтральной". В системе возникает усиливается динамический режим благодаря совместному действию двух побудителей циркуляции воды — циркуляционного насоса и естественной циркуляции давления. При этом система разделяется на зону нагнетания насоса от его нагнетательного патрубка до точки постоянного давления и зону всасывания от этой точки до всасывающего патрубка насоса. Эпюра гидростатического давления при насосной циркуляции воды в системе отопления показывает, что во всех точках (кроме точки 0) гидростатическое давление (сплошные линии) возросло в зоне нагнетания и уменьшилось в зоне всасывания насоса. Увеличение гидростатического давления в любой точке i в зоне нагнетания насоса равняется потерям давления в трубах Арпот при движении воды от рассматриваемой точки i до точки постоянного давления (точки 0), а уменьшение давления в любой точке i в зоне всасывания равняется потерям давления Арпот. Следовательно, в результате динамика давления в зоне нагнетания насоса возможно опасное для целостности отдельных элементов системы отопления повышение гидростатического давления (например, в котле или теплообменнике). Напротив, в зоне всасывания насоса возможно такое понижение давления, что может произойти вскипание теплоносителя или подсос воздуха из атмосферы с нарушением циркуляции воды в системе. Для исключения нарушения циркуляции воды по этой причине практикуется присоединение труб расширительного бака к общей обратной магистрали близ всасывающего патрубка циркуляционного насоса системы.
Динамика давления в системе отопления здания без расшириельного бака, непосредственно соединенного с наружными теплопроводами, рассматривается в условиях, когда необходимо определить значения гидростатического давления в подающем и обратном наружных теплопроводах в месте ввода их в здание. Гидростатическое давление в вертикальной системе отопления, непосредственно присоединного к наружным теплопроводам, должно быть достаточным не только для заполнения системы водой, но и для создания в наиболее высоко расположенной точке системы некоторого избыточного давления.