Солнечные коллекторы

Почему в моей солнечной системе постоянно падает давление?

Краткий ответ

В большинстве случаев причина в расширительном баке, а не в утечке. Разрыв мембраны или предварительное давление, опустившееся ниже рабочего давления контура, приводят к тому, что предохранительный клапан на 6 бар сбрасывает теплоноситель при каждой стагнации коллекторов. Сначала проверьте бак: нажмите на золотник Шрадера, и если выходит жидкость, мембрана вышла из строя.

Обложка: Почему в моей солнечной системе постоянно падает давление?

Какое давление должен держать солнечный контур?

Вычислите его, прежде чем решать, что что-то не так. Стандартное правило определяет давление холодной заправки по высоте системы:

Давление заправки = 1,0 бар в самой высокой точке + 0,1 бар на метр статической высоты + около 0,1 бар запаса на удаление воздуха.

Для дома, где между насосной группой солнечного контура и верхом коллекторов 8 метров, это составляет примерно 1,9–2,0 бар в холодном состоянии. Предварительное давление расширительного бака затем задается примерно на 0,3 бар ниже рабочего давления — около 1,5 бар в этом примере, — а предохранительный клапан на 6 бар остается без изменений, при этом расчетное конечное давление не превышает 5,5 бар.

Два нормальных явления часто принимают за неисправности. Манометр колеблется вместе с температурой: перепад 0,3–0,5 бар между холодным утром и жарким днем — ожидаемое явление. А новая система теряет 0,1–0,3 бар за первые недели, пока сепаратор воздуха удаляет растворенный газ. Это пусконаладка, а не утечка.

Что на самом деле вызывает падение давления, в порядке убывания вероятности?

  1. Отказ расширительного бака. Мембрана разрушается — в солнечных системах теплоноситель достигает 100 °C и более, — либо азотная заправка медленно утекает через изношенный золотник Шрадера. В любом случае бак больше не может принять объем, возникающий при стагнации коллекторов, давление подскакивает до 6 бар, предохранительный клапан срабатывает, и теплоноситель теряется. Каждая стагнация повторяет цикл.
  2. Подтекающий предохранительный клапан. Сработав из-за загрязнения или скачка давления, клапан зачастую не садится обратно на седло и после этого постоянно капает. Ищите высохшие кристаллы гликоля под выпуском клапана.
  3. Автоматический воздухоотводчик, оставленный открытым на крыше. Во время стагнации он выпускает пар, а вместе с ним теплоноситель и защиту от замерзания.
  4. Микроутечки на соединениях и уплотнениях. Обжимные фитинги, ослабевающие от суточных температурных циклов в 100 К, прокладки соединительных гаек коллекторов и фитинги насосной группы. Гликоль оставляет липкую пленку, собирающую пыль — ищите по пыли.
  5. Неисправный коллектор или змеевик. Бывает редко, но из-за точечного отверстия в абсорбере или корродировавшего змеевика бака гликоль попадает в бойлер. Проверьте воду в баке рефрактометром: любое показание гликоля подтверждает это.

Как проверить расширительный бак?

Пять минут с манометром для шин:

ШагЧто сделатьЧто это показывает
1Закройте запорный (колпачковый) клапан бака и слейте жидкостную сторонуИзолирует бак от давления в системе
2Нажмите на золотник ШрадераЖидкость = разрыв мембраны, замените бак. Газ или ничего = продолжайте
3Измерьте предварительное давление манометромДолжно равняться рабочему давлению минус примерно 0,3 бар
4При низком давлении подкачайте ручным или ножным насосомВосстанавливает принимаемый объем
5Снова откройте клапан и повысьте давление в контуреСистема возвращается к расчетному давлению заправки

Если предварительное давление было верным, а мембрана цела, дело не в баке — переходите к предохранительному клапану и соединениям.

А достаточен ли объем бака изначально?

Исправный, но недостаточный по объему бак дает точно такой же симптом, потому что не может принять содержимое коллекторов при закипании поля. Солнечный расширительный бак должен принять весь объем коллекторов в виде пара плюс тепловое расширение теплоносителя плюс запас, поэтому бытовому полю площадью 5 м² обычно нужно 25 литров, тогда как для котлового контура того же объема хватило бы 12–18 литров.

Две защитные детали важны не меньше, чем объем. Предвключенная емкость — или просто два–три метра неизолированной медной трубы между тройником и баком — не пускает пар к мембране; без нее резина «сваривается». Кроме того, бак следует вешать так, чтобы горячая жидкость не поступала в него за счет конвекции во время стагнации.

Когда потеря давления становится срочной проблемой?

Когда вместе с ней уходит защита от замерзания. Каждый литр пропиленгликоля, выброшенный через предохранительный клапан, при небрежной подпитке заменяется простой водой, а разбавленная смесь замерзнет при температуре, на которую система не рассчитывалась. Повышайте давление заранее приготовленным теплоносителем в исходной концентрации и проверяйте его рефрактометром, как описано в руководстве по замене гликоля.

Ниже примерно 0,5 бар в холодном состоянии прекратите эксплуатацию системы. Насос будет кавитировать, теплоноситель будет закипать при более низкой температуре, поэтому стагнация начинается раньше и протекает тяжелее, а воздух затягивается через фитинги, которые никогда не протекали наружу. Заправьте систему, найдите причину и только потом запускайте.

Хорошая сервисная практика — при любой повторной потере давления начинать с расширительного бака, пока не доказано обратное: поиск по соединениям в первую очередь на большинстве систем отнимает целый день.

Часто задаваемые вопросы

Как часто нужно подпитывать солнечную систему?

Исправный герметичный контур должен требовать подпитки не чаще раза в несколько лет, а в идеале — вообще не требовать между заменами теплоносителя. Необходимость повышать давление каждые несколько месяцев означает, что какой-то компонент теряет жидкость — чаще всего расширительный бак или предохранительный клапан, не севший обратно на седло.

Можно ли подпитывать солнечную систему водой?

Нет. Добавление простой воды разбавляет антифриз и снижает защиту от замерзания, порой до такой степени, что абсорбер может лопнуть в следующую суровую зиму. Подпитывайте заранее приготовленным солнечным теплоносителем в той же концентрации и проверяйте результат рефрактометром.

Почему давление на манометре солнечной системы растет днем и падает ночью?

Это нормальное тепловое поведение. Жидкость расширяется при нагреве коллекторов и сжимается при остывании, смещая показания манометра на 0,3–0,5 бар в течение солнечного дня. Неисправность проявляется как нисходящий тренд показаний в холодное утро неделя за неделей.

На какое давление настраивать солнечную систему?

Примерно 1 бар плюс 0,1 бар на метр статической высоты, то есть около 2 бар в двухэтажном доме и около 2,2–2,3 бар при высоте подъема 12 метров. Предварительное давление расширительного бака примерно на 0,3 бар ниже, а предохранительный клапан обычно рассчитан на 6 бар.

Источники и дополнительные материалы

Об авторе

Инженерная команда Solimpeks

Солнечные коллекторы и проектирование систем