Гидроудар в системе отопления частного дома: Гидравлический удар в системах водоснабжения и отопления

Гидроудар в системе отопления: причины и последствия

Автор Монтажник На чтение 8 мин Просмотров 28.1к. Обновлено 14.02.2021

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.

Содержание

1. Что такое гидроудар?
2. Последствия гидроудара
3. Гидроудар может повлечь за собой следующие неприятности:
4. Гидроудар в системе отопления: причины возникновения
5. Что должно присутствовать в системе отопления частного дома, чтобы избежать гидроудар
6. Как нейтрализовать гидроудар в функционирующей системе отопления
7. Как избежать затопления дома от гидроудара?

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:

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

Гидроудар в системе отопления: причины возникновения

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как нейтрализовать гидроудар в функционирующей системе отопления

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

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

Как избежать затопления дома от гидроудара?

• использовать только качественную запорную арматуру с плавным ходом;
• прибегать к услугам действительно профессиональных специалистов при проектировании, монтаже и запуске в эксплуатацию системы отопления;
• применять компенсирующие давление приспособления;
• не использовать гибкие шланги.

Гидроудар в системе отопления частного дома

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.

Содержание

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.

Поделиться с друзьями

Что это вызывает и как это остановить

Билли Браун | 19 октября 2016 г. | Сантехника

Если вы когда-либо слышали громкий стук или стук, исходящий от стен, пола или потолка вашего дома, когда кран или душ работает или только что был закрыт, вы, вероятно, столкнулись с проблемой гидравлического удара. .

Гидравлический удар описывает неравномерный и неустойчивый поток воды по трубам, который приводит к громкому шуму из-за эффекта «ударной волны». Обычно это происходит, когда направление или скорость воды внезапно меняются при открытии или закрытии крана, вызывая изменение давления воды.

Гидравлические удары сначала начинаются просто как громкие звуки внутри ваших труб, но они могут нанести серьезный ущерб вашей сантехнике, если их не устранить вскоре после возникновения проблемы.

Распространенные причины гидравлических ударов

Подавляющее большинство гидравлических ударов вызвано несколькими общими факторами, включая:

• Вакуум, создаваемый при закрытии клапанов вода вниз по течению продолжает течь. Вакуум может привести к тому, что труба разрушится или даже взорвется, особенно если это нисходящая труба.

 

• Заболоченные воздушные камеры
  Трубы имеют воздушные камеры, которые действуют как подушки, поглощающие ударные волны, создаваемые водой, которая внезапно останавливается. Когда эти воздушные камеры заболачиваются, не остается подушки, чтобы предотвратить столкновение ударной волны с внутренней частью труб, что приводит к громкому шуму и потенциальному повреждению.

 

• Ослабленные монтажные хомуты
  Если трубы не закреплены должным образом, вы можете услышать звук гидравлических ударов, поскольку движение воды и ударные волны заставляют их ударяться о каркас и другие конструкции в стенах, полу и потолке.

Советы по остановке гидравлических ударов

Если вы начинаете слышать или чувствовать частые гидравлические удары в трубах вашего дома, важно действовать быстро, чтобы избежать потенциально серьезного повреждения вашей сантехники.

Некоторые из лучших способов предотвращения и устранения гидравлических ударов в будущем включают:

• Опорожнение ваших труб и повторное заполнение их для создания новых воздушных камер
  Один из способов устранения гидравлических ударов — создание новых воздушных камер, которые будут служить подушками для ударных волн. Для этого перекройте главный водопроводный кран вашего дома, а затем откройте самый высокий кран в вашем доме. Затем откройте самый низкий кран в вашем доме и держите его включенным, пока не стечет вся вода. Наконец, снова откройте главный водяной клапан, чтобы наполнить трубы.

 

• Затяните монтажные хомуты
  Если гидравлические удары возникли из-за ослабленных хомутов, просто затяните их или замените новыми, чтобы удерживать трубы на месте.

 

• Установка гасителя гидравлического удара
  Во многих случаях представленные выше решения лишь временно решают проблему. Если это так в вашем доме, вам понадобится гаситель гидравлического удара. Эти устройства представляют собой небольшие заполненные воздухом трубы, которые навинчиваются на тройники, припаянные к вашим трубам. Они используют встроенный поршень для сжатия воздуха, чтобы уменьшить ударную волну, создаваемую закрытыми клапанами.

Гидравлический удар – его причины и решения

Причины гидравлического удара

Как и любая другая движущаяся жидкость, текущая вода имеет импульс. При резком изменении потока по системе распространяются ударные волны.

Это явление называется «гидравлическим ударом».

Изменения потока могут происходить из-за работы клапанов, пуска и остановки насосов или изменения направления, вызванного фитингами трубопроводов. Другими причинами могут быть быстрое удаление всего воздуха из системы или рекомбинация воды после разделения водяного столба.

Когда происходят внезапные изменения потока, энергия, связанная с текущей водой, внезапно преобразуется в давление в этом месте. Это избыточное давление известно как ударное давление и увеличивается при больших изменениях скорости.

Гидравлический удар обычно возникает в системах водоснабжения под высоким давлением (например, в сети) либо при быстром закрытии крана, либо при быстродействии электромагнитных клапанов, которые внезапно останавливают движение воды по трубам и создают ударную волну через вода, заставляя трубы вибрировать и «содрогаться».

Гидравлический удар будет усугубляться изношенными клапанами и неправильно закрепленными трубопроводами.

Существует пять вероятных причин гидравлического удара, на которые следует обратить внимание, и ряд возможных способов устранения. Подходящее средство зависит от фактической причины и установки. Если гидравлический удар начался только после того, как в водопроводной системе были выполнены некоторые работы, начните с осмотра этих областей; однако любое изменение в водопроводной системе может вызвать гидравлический удар в другом месте.

Вероятные источники гидравлического удара

• Недостаточно закрепленный трубопровод – более вероятно возникновение гидравлического удара после выполнения новых работ; Если гидравлический удар возникает впервые без выполнения новых работ, сначала проверьте другие возможные способы устранения.
• Шаровые и поплавковые клапаны.
• Быстродействующие клапаны.
• Износ запорной арматуры.
• Захваченный воздух.

Незакрепленный трубопровод

Убедитесь, что трубопровод закреплен, закреплен и поддерживается через равные промежутки времени с помощью хомутов соответствующего размера.

Шаровые/поплавковые клапаны

Гидравлический удар может возникнуть из-за ряби внутри открытых резервуаров для воды, где уровень воды контролируется шаровым/поплавковым клапаном – рябь вызвана притоком воды, в результате чего поплавок клапана «качается» вверх и вниз, таким образом многократно открывая и закрывая клапан. Это повторяющееся открытие и закрытие клапана создает ударные волны, которые распространяются по трубопроводу, вызывая эффект гидравлического удара.

Если бак для воды пластиковый, металлическая усиливающая пластина, установленная на той стороне бака, где установлен поплавковый клапан, уменьшит изгиб бака.

Помимо вышеперечисленного, рябь на воде обычно вызывает проблемы только в том случае, если шаровой/поплавковый клапан изношен или если на клапане установлено сопло клапана низкого давления, когда подается вода под высоким давлением. Убедитесь, что шайбы и диафрагмы в шаровых/поплавковых клапанах не изношены и что установлено соответствующее сопло клапана. Последнее не должно быть проблемой, если гидравлический удар начался через некоторое время после установки клапана.

В небольших резервуарах установка клапана цистерны Torbeck является еще одним возможным решением, так как он предотвратит рябь на поверхности воды, поэтому клапан будет закрываться чисто.

Электромагнитные клапаны

Некоторые электромагнитные клапаны с электроприводом мгновенно останавливают поток воды, что может привести к возникновению ударной волны в трубопроводе, вызывающей гидравлический удар. Гибкого шланга, соединяющего клапан с водопроводом, может быть достаточно, чтобы поглотить любой удар в трубопроводе.

Запорный клапан

Запорные клапаны (запорные краны) и краны могут вызвать гидравлический удар, если они имеют незакрепленное сальниковое уплотнение и/или изношенные шайбовые перемычки. Запорные клапаны, как правило, открываются, когда ударная волна гидравлического удара проходит по трубопроводу, и ударная волна может «потрясти» ручку клапана и ослабленную перемычку.

Хотя можно подтянуть сальниковое уплотнение и заменить ослабленную перемычку, самый простой способ решить проблему — заменить запорный клапан.

Захваченный воздух

Проблемы, связанные с захватом воздуха, можно свести к минимуму, предотвратив скопление воздуха в системе. Этого можно добиться с помощью воздухоотводных клапанов, расположенных в верхних точках трубопроводной системы. В районах с относительно ровной местностью их также следует использовать вблизи нагнетания насоса, около середины линии и на нижнем конце линии.