Система опалення має досить складну структуру, і перед збиранням усіх елементів у єдину мережу її потрібно детально розраховувати. У переважній більшості випадків закипання теплосистеми пов’язане з неправильно проведеними розрахунками. Також нерідко трапляються ситуації, коли при виборі потужності котла агрегат спеціально купується з великим запасом продуктивності, що призводить до перегріву теплоносія.
Занадто потужний котел
Надмірна продуктивність твердопаливного теплогенератора — найпоширеніша причина, що викликає закипання води в системі опалення. Для визначення оптимальної потужності котла існує усереднений показник, який вказує на достатню кількість кВт для прогріву 10 м² площі житлового будинку. Це значення становить 1 кВт на 10 квадратних метрів будинку зі звичайним утепленням.
Якщо взяти для прикладу будинок 100 м², то з його обігрівом справлятиметься котел потужністю 10 кВт. Враховуючи можливі помилки, допущені в процесі утеплення споруди, доречно буде розмістити агрегат із невеликим запасом до 11–12 кВт. Купуючи більш продуктивний теплогенератор, слід знати, що в процесі його експлуатації неминуче виникне необхідність штучно знижувати потужність пристрою.
Використання котла на неповну потужність, як правило, практикується в приватних будинках, де теплогенератор підібраний із надмірною продуктивністю. Важливо розуміти, що постійна робота котла в режимі обмеженої потужності дуже негативно позначається на показниках тепловіддачі від палива. Його згоряння в топці відбувається не повністю, і частина енергії втрачається через низьку ефективність спалювання горючого матеріалу.
Крім того, димові гази при такому режимі експлуатації котла містять багато сажі та смоли. Ці речовини осідають на стінках топкового відділення та всередині димоходу, поступово утворюючи дедалі товстіший шар. З часом накопичений осад починає звужувати просвіт каналу для виходу диму, що також стає причиною падіння ККД теплогенератора.
З огляду на вищесказане, випливає висновок, що котел краще використовувати тільки на максимальній потужності. Запобігати закипанню теплоносія в системі потрібно не регулюванням інтенсивності горіння палива, а встановленням додаткової буферної ємності з водою. Як таку ємність використовують спеціальний тепловий акумулятор (ТА). Його об’єм визначається індивідуально, залежно від параметрів конкретної теплосистеми, але зазвичай ємність теплоакумулятора перебуває в межах від 1000 до 2000 літрів.
Правильно розрахований резервуар здатний прийняти на себе всі надлишки тепла, які виробляє котел. Після включення в систему теплового акумулятора проблема із закипанням води вирішиться раз і назавжди. Який би потужний теплогенератор не був встановлений, для нього завжди можна підібрати відповідну за об’ємом буферну ємність, яка дозволить виключити будь-які випадки перегріву теплоносія.
Тепловий акумулятор вигідний ще й тому, що він не тільки захищає опалення від перегріву, а й має здатність запасати енергію. За час активної роботи теплогенератора вода в резервуарі добре прогрівається. І після повного згоряння палива в котлі рідина починає віддавати запаси тепла в систему, поступово остигаючи протягом декількох годин. Тим самим пристрій гарантує підтримання комфортної температури в приміщеннях ще дуже довго після повної зупинки теплогенератора.
Несправність циркуляційного насоса
Існують два типи систем опалення — з природною та примусовою циркуляцією теплоносія. Опалення з природною циркуляцією (ПЦ) працює за рахунок правильного встановлення всіх елементів з урахуванням гідравлічних та гравітаційних сил. Вода приходить у рух внаслідок розширення при нагріванні та зменшення в об’ємі в процесі охолодження. Крім того, розташування кожного з елементів та створення правильного ухилу труб залучає в роботу також силу тяжіння.
Теплосистеми, де вода рухається внаслідок тиску, що створюється насосом, називають системами з примусовою циркуляцією. Циркуляційний насос призначений для формування потоку достатньої сили, щоб він забезпечив своєчасну заміну гарячої води в котлі на охолоджену. Коли пристрій з якихось причин знижує інтенсивність роботи або вимикається, теплоносій занадто довго перебуває в котлі й починає закипати.
Іноді у неправильно спроектованих системах опалення спостерігається явище так званого «холодного кипіння». Під цим поняттям мається на увазі утворення бульбашок повітря в рідині в невеликих областях гідравлічного контуру, де присутні значні перепади тиску. Різке зменшення тиску у воді стає причиною виділення з неї повітря і називається «кавітація».
Найчастіше до появи даного феномену призводить збій у роботі циркуляційного насоса, оскільки саме він створює ділянки з різним тиском в однорідному потоці рідини. Кавітація також є однією з причин закипання води в теплосистемі, тому її обов’язково потрібно усунути, виконавши регулювання насоса. Тиск, який він створює, не повинен бути як занадто високим, так і надмірно низьким.
Помилки в процесі монтажу теплосистеми
Велике значення має дотримання технології монтажу кожного окремого елемента схеми опалення. Якщо проігнорувати рекомендації фахівців щодо процесу встановлення котла, насоса, розширювального бака або навіть одного єдиного радіатора, то виникає ймовірність потрапляння повітря у водяний контур.
У теплоносії, в якому присутня певна кількість повітряних бульбашок, рано чи пізно утворюються повітряні пробки. Перевірте температуру всіх радіаторів, труб, рушникосушок та інших відрізків системи, що активно віддають тепло. Якщо якась ділянка холодна, то в ній утворився затор внаслідок накопичення повітря в якихось ключових місцях.
З точки зору цілісності системи, такий стан речей означає повне відключення якоїсь ділянки мережі. У результаті радіатори, що залишилися, не справляються з охолодженням теплоносія до потрібної температури. Вода з кожним циклом повертається в котел дедалі більш нагрітою і після певного проміжку часу досягає температури кипіння.
Незалежно від типу мережі, чи то примусова, чи природна циркуляція, встановлення труб із невірно розрахованим діаметром також іноді призводить до закипання води. Достатньо підключити один із радіаторів до занадто вузьких труб, щоб уповільнити рух рідини у всій мережі. А це, як уже було сказано раніше, подовжує період проходження теплоносія через котел і стає причиною його закипання.
Ще одна умова, ігнорування якої небезпечне для теплового балансу теплосистеми — недостатня висота встановлення розширювального бака. Розширювальний бак (РБ) виконує функцію підтримки стабільного тиску в трубах. Рідина при нагріванні розширюється, а в процесі охолодження зменшується в об’ємі. Розширювальний бак приймає надлишки води, що утворилися в перегрітій системі, і компенсує нестачу в охолодженій.
Бак повинен містити кількість рідини, що дорівнює не менше ніж 5% від усього об’єму теплоносія в системі. А висота розташування над підлогою повинна становити як мінімум 2,7 метра, якщо йдеться про одноповерховий будинок. Для такої будівлі, як правило, вистачає резервуара об’ємом 8 літрів, але краще розміщувати бак більшої ємності — від 12 до 15 л.
Як вирішити проблему закипання?
Загалом, після детального вивчення причин перегріву води в системі опалення, відповідь на запитання «Що робити?» знаходиться сама собою. Докладне дослідження конкретної тепломережі дає можливість точно сказати, який елемент є слабкою ланкою і що з ним можна зробити. Якщо узагальнити всі описані варіанти вирішення цієї проблеми, то вийде наступний список:
-
Занадто велика потужність котла.
-
Несправність циркуляційного насоса.
-
Повітряні пробки.
-
«Вузькі» місця в контурі, що затримують потік води (труби, з’єднання, крани тощо).
-
Засмічення водяних фільтрів.
Коротко варто сказати і про фільтри. Часто, якщо вода має досить високу жорсткість, вони швидко засмічуються. Зазвичай такий фільтр розміщується на зворотному контурі відтоку охолодженого теплоносія. Пристрій слід обов’язково оглянути, оскільки на певній стадії засмічення він починає затримувати потік води, а це призводить до того, що опалення постійно кипить.
Найбільш раціональне та комплексне вирішення питання із закипанням системи полягає у встановленні теплового акумулятора. Загальна кількість води за рахунок даного контуру може бути збільшена в кілька разів. Це гарантовано захистить теплоносій від закипання. Правильно підібраний теплоакумулятор збільшить сумарну теплоємність води до такої величини, що навіть дуже потужний котел не зможе її закип’ятити.
