Вода бегущая по трубке

Почему в трубах отопления журчит вода и как избавиться от этого звука

При эксплуатации индивидуальной отопительной системы в загородных коттеджах, дачах, возможно возникновение различных неполадок в оборудовании или трубопроводном контуре, сопровождающихся посторонними звуками. Чтобы эффективно устранить неисправность, иногда требуется найти ответ на вопрос, почему в трубах отопления журчит вода.

Даже если различные звуки не являются признаком неполадок, их появление приводит к снижению комфорта проживания в помещениях индивидуального коттеджа, квартирах многоэтажного дома. Но чаще фактор, если шумят трубы отопления, сигнализирует о различного вида дефектах в отопительном контуре или оборудовании, для устранения которых следует знать основные способы борьбы с неисправностями.

Рис. 1 Основное оборудование замкнутых индивидуальных отопительных систем

Разновидности шумов отопительных систем

Любая отопительная система создает шумы, при этом их можно разделить на рабочие эксплуатационные и посторонние, связанные с различными неполадками или неправильным монтажом. К эксплуатационным шумам причисляют звуки, которые издают работающие котел и циркуляционный электронасос, к посторонним относят следующие разновидности шумов:

Свист или шипение. Наличие данных звуков говорит об утечках жидкости или воздуха в отопительном контуре как в самом трубопроводе, так и в теплообменных радиаторах, ветках теплых полов.

Щелчки или стук. Обычно шумящие трубопроводы наблюдают при нагревании теплоносителя, эффект связан с температурным линейным расширением различного вида трубных материалов, как полимеров, так и металлов. При увеличении линейных размеров труб они могут приводить к звукам в штробах стен, на хомутовом крепеже.

Гул. Одна из причин, почему гудят трубы отопления — неправильный монтаж теплопроводного контура, связанный с использованием трубопроводных участков различного диаметра, его некачественного крепежа. Также гудение может вызвать неправильная эксплуатация системы, связанная с чрезмерным превышением давления в контуре, слишком быстрым оборотам лопастей крыльчатки циркуляционного электронасоса при его неисправности или неверно подобранной модели.

Журчание теплоносителя. Любой журчащий звук связан с протеканием по трубам жидкости при заполнении ей свободного объема. Обычно после наполнения теплоносителем пустого пространства в радиаторах или трубопроводе журчащие звуки исчезают.

Рис. 2 Виды трубопроводов отопления

Причины появления шумов

Причинами, почему в трубах отопления журчит вода, служат следующие факторы:

• Ошибки монтажа. Различный диаметр отопительного контура, большое число поворотов линии, неверно подобранные или установленные запорные вентили, воздухоотводчики, нередко становятся причиной гула или стуков.
• Плохо закрепленные арматура, трубопровод или близкое расположение (соприкосновение) труб могут стать причиной грохота в результате его вибраций. Основной метод устранения проблемы — переделка неверно смонтированного участка трубопроводной магистрали, надежная фиксация труб и арматуры.
• Утечки. Свистящий или шипящей шум в системе отопления как многоквартирного, так и индивидуального дома часто вызван утечками теплоносителя. Жидкость обычно вытекает их стыков трубопровода, прохудившихся прокладок запорно-регулирующей арматуры – шаровых кранов, воздухоотводчиков, терморегуляторов. Неисправность легко обнаружить по звуку и появлению луж, простейший метод ее устранения — использование накладных хомутов на трубах и замена прокладок, подмотка герметизирующих льноволокна, ФУМ-ленты на стыках и в арматуре.
• Завоздушивание. Повышенное содержание воздуха в тепловом носителе и пробки при его прохождении становятся причиной различного вида звуков протекающей воды в процессе стравливания воздуха из отопительного контура.
• Поломки арматуры и электронасоса. Неисправности в запорных шаровых кранах в виде ослабления их крепежа, износа перекрывающей сферы могут послужить причиной уменьшения сечения проходного канала и соответствующего появления шумов. Аналогичные звуки возникают при отсутствии вращения крыльчатки циркуляционного электронасоса.
• Наличие в проходном канале накипи или посторонних отложений. При образовании в котле или на внутренних стенках металлических трубопроводов накипи нередко возникает стук, связанный с температурной разницей материала труб и теплоносителя.

Дело в том, что прослойка накипи препятствует контакту транспортируемой жидкости со стенками труб, а после ее постепенного просачивания через слой налета происходит постепенное отслаивание отложений, сопровождающееся треском и появлением воздушных пузырьков. Если нагрев жидкости происходит в котле, накипь также отслаивается со щелчками в результате температурной разницы между нагреваемым металлическим теплообменником и жидкостью.

Нередко накипь в проходном канале в виде ее отслоившихся фрагментов двигаются по отопительному контуру, вызывая посторонние звуки и шумы. Основной метод борьбы с твердотельными отложениями в системе — промывка котла и отопительного контура специальными химическими реагентами для борьбы с накипью.

Рис. 3 Схема самотечной (гравитационной) системы отопления

В трубах отопления журчит вода — методы устранения

Выше рассмотренные причины, почему булькает вода в трубах, можно разбить на проблемы в индивидуальном или многоквартирном доме, от этого зависит подход к решению задачи устранения звуков.

Журчание воды в коммунальном доме

Водяное отопление в многоквартирном доме монтируется по замкнутой однотрубной или двухтрубной схеме, обычно теплоноситель поднимается по стояку с первых этажей на верхние (или наоборот) и возвращается обратно. При этом радиаторные теплообменники подключаются параллельно к линии с таким расчетом, чтобы их можно было беспрепятственно снять для ремонта и обслуживания, не нарушая подачу теплоносителя к другим потребителям.

Обычно в трубах отопления журчит вода при первой подаче горячего теплоносителя с началом отопительного сезона во время наполнения радиаторов. Причиной журчания могут быть перерывы в подаче горячей воды на центральный стояк или ее охлаждение, в результате в батареях образуется свободный объем, который при дальнейшем заполнении вызывает булькающий звук.

Спуск воздуха из теплообменных радиаторов отопления в квартире также приводит к появлению пустых зон в радиаторных секциях, которые в дальнейшем заполняются водой с журчащим звуком.

Рис. 4 Схемы отопления многоквартирных домов

Бульканье воды в частном доме

После наполнения теплоносителем замкнутой индивидуальной системы отопления обычно включают котел и прогоняют жидкость по всему контуру, проверяя его на наличие протечек. Затем приступают к спуску воздуха из системы, открывая краны Маевского на радиаторных теплообменниках и используя автоматические воздухоотводчики в высшей точке системы и области отопительного котла. После проведения процедуры развоздушивания в контуре могут появиться журчащие звуки из-за заполнения жидкостью свободных объемов.

При развоздушивании радиаторов, связанном со сливом жидкости, уменьшается объем теплоносителя в системе и при его движении могут наблюдаться журчащие звуки, появляющиеся от перетекания воды по секциям батарей и трубам. Для устранения шума после завоздушивания в систему дополнительно заливают теплоноситель под стандартным давлением 1 — 1,5 бар.

В гравитационной отопительной системе открытого типа движение теплоносителя осуществляется естественным путем при его нагревании в котле. При этом начало циркуляции довольно часто сопровождается журчанием воды в трубах, вызванном перемещением водных масс. В этом случае ответ на вопрос, что делать для предотвращения журчания, очевиден — после нагрева теплоносителя булькающий шум в трубах отопления исчезает без постороннего вмешательства.

Советы по предотвращению появления шумов в индивидуальных отопительных системах

Посторонние звуки в контурах отопления мешают комфортному проживанию и нахождения жильцов в помещениях, могут стать причиной расхода дополнительных финансовых средств на их устранение. Поэтому при обустройстве магистрали отопления в индивидуальном доме стоит придерживаться следующих основных рекомендаций:

• Отопительный трубопровод должен иметь на всем протяжении одинаковый диаметр проходного канала, помимо снижения гидравлических потерь и повышения КПД системы, это позволит значительно уменьшить шумы теплоносителя в контуре.
• При монтаже линии следует избегать чрезмерного количества поворотов и разветвлений, приводящих к гидравлическим потерям и увеличению шумов.

Спуск воздуха из радиаторов отопления

Рис. 5 Развоздушивание радиаторов

• Не рекомендуется использовать в отопительных системах полипропиленовые трубы без армирующего слоя из алюминия или стекловолокна. Помимо низкой температурной стойкости, они обладают высоким коэффициентом теплового линейного расширения, способствующего перемещению их оболочки и появлению шумов.
• Если для прокладки отопительной магистрали используют трубы из металлопластика, их изгибание производят при помощи специального трубогиба, обеспечивающего неизменное сечение проходного канала.
• Для монтажа полипропилена следует нанимать квалифицированных специалистов, обладающих высокими навыками пайки — это позволит избежать чрезмерного заужения проходного канала при перегреве труб или нарушения герметизации соединений при недостаточном прогревании соединяемых деталей.
• При приобретении запорных шаровых кранов выбирают из двух видов — редуцированные с уменьшенном сечением проходного канала и полнопроходные. Для снижения гидропотерь и вероятности появления шумов следует выбирать вторую разновидность запорной арматуры.
• Всю запорную и регулирующую арматуру, циркуляционный электронасос следует устанавливать по стрелкам, указывающим направление движения потока теплового носителя.
• При выборе электронасоса его мощность должна соответствовать отопительному контуру, то есть рабочие параметры системы должны выдерживаться при среднем показании трехскоростного переключателя скоростей.
• При установке радиаторов следует соблюдать их строго горизонтальное расположение, в самотечных системах обязательно выдерживают необходимый угол наклона труб.
• Для профилактики появления накипи и прочих отложений в отопительном контуре и котле периодически осуществляют их промывку соответствующими химическими реагентами, растворяющими осадок. Работы следует проводить по окончании отопительного сезона — это позволит промывать систему длительный период времени (жидкость можно оставить в контуре на несколько суток) и соответственно повысить эффективность очистки трубопровода и котла.

Рис. 6 Промывка системы отопления

Главной причиной, почему шумит вода в трубах отопления, служит недостаточное количество теплового носителя после наполнения или развоздушивания системы. Булькающий звук в многоквартирных домах обычно устраняется автоматически спустя некоторое время в процессе эксплуатации, при использовании индивидуальной отопительной системы от шума избавляются дополнительной заливкой некоторого количества жидкости в контур.

Источник

Может ли вода течь вверх?

ВВЕДЕНИЕ.

Что такое вода?

Этот вопрос совсем не так неразумен, как это может показаться. В самом деле, разве вода — это только та бесцветная жидкость, что налита в стакан? Океан, покрывающий почти всю нашу планету, всю нашу чудесную Землю, в котором миллионы лет назад зародилась жизнь, — это вода. Тучи, облака, туманы, несущие влагу всему живому на земной поверхности, — это ведь тоже вода. Бескрайние ледяные пустыни полярных областей, снеговые покровы, застилающие почти половину планеты, — и это вода. Прекрасно, невоспроизводимо бесконечное многообразие красок солнечного заката, его золотых и багряных переливов; торжественны и нежны краски небосвода при восходе солнца. Этот великий художник природы — вода. Кроме того, разве все секреты воды открыты учеными? На этот вопрос сможет ответить только время. Почему нас заинтересовала вода?

Мы хотим узнать, может ли вода течь вверх?

Гипотеза: вода может течь вверх.

Цель исследования: исследовать, может ли вода течь вверх.

Задачи:

1. Изучить информацию о свойствах воды, используя научно–популярную литературу;
2. Провести физические опыты по исследованию свойств воды;
3. Выяснить, когда и при каких условиях вода поднимается вверх;
4. Сформулировать выводы.

При подготовке работы была изучена различная литература, изучены материалы Интернет–сайтов, применены знания, полученные на уроках окружающего мира и на кружке “Калейдоскоп наук”, проведен ряд опытов.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Действие силы тяжести

Если вы выпустите книгу из рук, она неизбежно упадет на пол. “Виновата” в этом сила тяжести, которая притягивает все без исключения объекты к центру Земли. А подняв упавшую книгу, вы заметите, что ее внешний вид нисколько не изменился. Она – твердая, а твердые предметы сохраняют свою первоначальную форму. Если, конечно, не прикладывать к ним какую – либо специальную силу.

Теперь представьте себе, что упала не книга, а стакан с водой. Вода выплеснется и в беспорядке растечется. В самом деле, жидкость собственной формы не имеет. Она лишь занимает тот объем, ту форму, в которую налита. Все та же сила тяжести заставляет ее стремиться к самой низкой точке. Одним словом, где вода — там самое низкое место. Почему реки впадают в море? Просто уровень воды в морях ниже. Любая река как бы наклонена к тому морю, в которое она впадает. Ярким доказательством тому, что вода притягивается к Земле и стремится занять самый низкий уровень, являются водопады.

Сообщающиеся сосуды

Конечно, в обычном состоянии вода не сможет подниматься по склону, тем не менее, инженерам удалось заставить ее пересекать горные перевалы. Для этого оказалось достаточным. поместить воду в трубы. Именно так! Вода, бегущая в трубе со склона, давит на массы воды в трубе, поднимающейся в гору. И они, эти тысячи тонн воды, текут вверх! Правда, выше головы не прыгнешь: вода не поднимется выше своего первоначального уровня – высоты первой горы, с которой стекает. Но человек всегда найдет возможность сделать ту точку, из которой вытекает вода, самой высокой, и тогда никакие перевалы ему не страшны!

ЧЕГО НЕ ЗНАЛИ ДРЕВНИЕ?

Жители современного Рима до сих пор пользуются остатками водопровода, построенного еще древними: солидно возводили римские рабы водопроводные сооружения.

Не то приходится сказать о познаниях римских инженеров, руководивших этими работами; они явно недостаточно были знакомы с основами физики. Взгляните на прилагаемый рисунок, воспроизведенный с картины Германского музея в Мюнхене. Вы видите, что римский водопровод прокладывался не в земле, а над ней, на высоких каменных столбах. Для чего это делалось? Разве не проще было прокладывать в земле трубы, как делается теперь? Конечно, проще, но римские инженеры того времени имели весьма смутное представление о законах сообщающихся сосудов. Они опасались, что в водоемах, соединенных очень длинной трубой, вода не установится на одинаковом уровне. Если трубы проложены в земле, следуя уклонам почвы, то в некоторых участках вода должна течь вверх, — и вот римляне боялись, что вода вверх не потечет. Поэтому они обычно придавали водопроводным трубам равномерный уклон вниз на всем их пути (а для этого требовалось нередко либо вести воду в обход, либо возводить высокие арочные подпоры). Одна из римских труб, Аква Марциа, имеет в длину 100 км, между тем как прямое расстояние между ее концами вдвое меньше. Полсотни километров каменной кладки пришлось проложить из–за незнания элементарного закона физики!

ЧЕГО НЕ ЗНАЛИ МЫ?

Исследуя проблему воды, мы столкнулись с задачей. Перед нами было два кофейника одинаковой ширины: один высокий, другой — низкий. Какой из них вместительнее? В какой из этих кофейников можно налить больше жидкости?

Мы, не подумав, решили, что высокий кофейник вместительнее низкого. Однако когда стал лить жидкость в высокий кофейник, то налили его только до уровня отверстия его носика — дальше вода начала выливаться. А так как отверстия носика у обоих кофейников на одной высоте, то низкий кофейник оказался столь же вместительным, как и высокий с коротким носиком.

Это и понятно: в кофейнике и в трубке носика, как во всяких сообщающихся сосудах, жидкость должна стоять на одинаковом уровне, несмотря на то, что жидкость в носике весит гораздо меньше, чем в остальной части кофейника. Если же носик недостаточно высок, вы никак не нальете кофейник доверху: вода будет выливаться. Обычно носик устраивается даже выше краев кофейника, чтобы сосуд можно было немного наклонять, не выливая содержимого.

Капиллярные явления

При определенных обстоятельствах вода способна самопроизвольно подниматься вверх. Если поместить достаточно тонкую трубку (например, соломинку) в сосуд с водой, уровень воды в трубке поднимается выше уровня воды в сосуде. Разница между уровнями воды в сосуде и в трубке будет тем больше, чем меньше внутренний диаметр трубки. Способность воды подниматься в трубке с достаточно узким каналом – один из примеров, так называемых капиллярных явлений, благодаря которым растения способны доставлять воду из почвы к ветвям и листьям. Эти же явления помогают крови циркулировать в человеческом теле, особенно в капиллярах – мельчайших кровеносных и лимфатических сосудах. Кроме того, это происходит всегда и повсеместно. Сама поднимается вода вверх в почве, смачивая всю толщу земли от уровня грунтовых вод. Сама поднимается вода вверх по капиллярным сосудам дерева и помогает растению доставлять растворенные питательные вещества на большую высоту — от глубоко скрытых в земле корней к листьям и плодам. Сама движется вода вверх в порах промокательной бумаги, когда нам приходится высушивать кляксу, или в ткани полотенца, когда вытираем лицо.

Атмосферное давление

В старину – в 17–18 веках – вельможи забавлялись следующей поучительной игрушкой: изготовляли кувшин, в верхней части которой имелись крупные узорчатые вырезы. Такой кувшин, налитый вином, предлагали незнатному гостю, над которым можно было безнаказанно посмеяться. Как пить из нее? Наклонить нельзя: вино польется из множества отверстий, а до рта не достигнет ни капли. Случится, как в сказке:

Мед, пиво пил,
Да усы лишь обмочил.
–Как выпить содержимое?

Надо заткнуть отверстие В, взять в рот носик и втянуть в себя жидкость, не наклоняя сосуда. Вино поднимется через отверстие Е по каналу внутри ручки, далее по его продолжению С внутри верхнего края кувшина и достигнет носика.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Для выяснения того, как вода может течь вверх, мы провели ряд опытов.

Свои наблюдения мы занесли в таблицу:

Опыт 1 – с фонтаном

Для наблюдения используется опытный макет фонтана (два сообщающихся сосуда, соединенных резиновой трубкой). В один из сосудов (резервуар) наливается вода. Другой сосуд имеет отверстие, из которого “бьет фонтан”. Резервуар с водой опускается вниз и поднимается вверх. Вода в сообщающихся сосудах устанавливается на одинаковом уровне. Если резервуар поднимать, то вода сама поднимается вверх (из фонтана).

Опыт 2 – с цветком

Для опыта отбираются несколько цветков на стебле. В воде растворяется марганцево–кислый калий. Вода подкрашивается для того, чтобы можно было наблюдать за поднятием жидкости по стеблю. В подкрашенную воду опускаются цветы. Через некоторое время становится заметно, что подкрашенная вода сама поднимается вверх по стеблю. Ей помогает в этом атмосферное давление. При этом наблюдаются капиллярные явления. Через продолжительное время подкрашенная вода проникает даже в цветы.

Опыт 3 – с пробиркой

Для опыта используется: пробирка химическая, сосуд с горячей водой, сосуд с холодной подкрашенной водой.

Пробирка опускается в горячую воду так, чтобы открытый конец был вверху. Воздух в пробирке некоторое время прогревается. Затем открытый конец пробирки закрывается пластилином или большим пальцем. Пробирка очень быстро переворачивается и опускается в сосуд с холодной водой. Холодная вода сама начинает подниматься вверх. В этом воде помогает атмосферное давление.

В горячей воде воздух в пробирке прогревается, расширяется, частично выходит из пробирки. В холодной воде воздух сжимается. Атмосферное давление подталкивает воду в пробирку.

Опыт 4 – со шприцем

Для опыта используется: шприц демонстрационный или медицинский и сосуд с подкрашенной водой.

Вначале опыта поршень шприца до упора продвигается к отверстию шприца. После этого отверстие шприца опускается в подкрашенную воду. Поршень подтягивается вверх. Вода сама начинает подниматься вверх за поршнем.

В этом воде помогает атмосферное давление, которое подталкивает воду в разреженное пространство.

Опыт 5 – с сообщающимися сосудами

Для проведения опыта используются: электрическая плитка, теплоприемник, манометр, резиновая трубка, подкрашенная жидкость.

В сообщающиеся сосуды манометра наливается подкрашенная вода. Вода устанавливается на одинаковом уровне в обоих сосудах. Один из сообщающихся сосудов соединяется с теплоприемником резиновой трубкой. Разогретая электрическая плитка располагается напротив теплоприемника. Вода в одной из трубок сама начинает подниматься.

От разогретой плитки к теплоприемнику доходят тепловые лучи. Воздух в теплоприемнике нагревается, расширяется, давит на воздух над жидкостью в том сосуде, который соединен резиновой трубкой с теплоприемником. В этой трубочке вода начинает опускаться, а в другой трубке вода начинает подниматься.

Опыт 6 – с термометром

При проведении опыта сначала нужно рассмотреть шкалу термометра и определить температуру воздуха. Резервуар термометра удерживать некоторое время в ладони или опустить в горячую воду. Жидкость сама поднимается вверх по столбику. Резервуар термометра опустить в лед. Жидкость сама опускается.

При нагревании жидкость расширяется и поднимается по столбику. При охлаждении объем жидкости уменьшается, и жидкость опускается вниз.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Все ли свойства воды понятны ученым!

Конечно, нет! Вода — загадочное вещество.

Недавно было обнаружено новое необыкновенное явление. Оказалось, что вода на Земле изменяет свою природу в зависимости от того, что происходит на Солнце и в космосе. Было замечено, что космические причины влияют на характер протекания в воде некоторых химических процессов, например на скорость появления осадков. Почему — неизвестно.

Многие наблюдения и факты говорят о том, что талая вода обладает особыми свойствами — она более благоприятна для развития живых организмов. Почему — тоже неизвестно.

Но для себя мы поняли, что:

— вода может двигаться вверх;
— вода может подниматься благодаря атмосферному давлению, например, в сообщающихся сосудах или капиллярах.

Можно не сомневаться, что все загадки будут успешно разрешены наукой. Будет открыто еще немало новых, более удивительных загадочных свойств воды — самого необыкновенного вещества в мире.

Литература

1. Всё обо всём. Популярная энциклопедия для детей.– М.: Слово, 1994.
2. Перельман Я. И. Занимательная физика. Книга 2.– М.: Наука, 1979.

Интернет–ресурсы

Работу выполнили:

1. Камьянов Иван, 2–а класс
2. Митина Мария, 2–а класс

Руководители:

1. Беляевская Т.Я., учитель начальных классов
2. Дубас С.П., учитель физики

МОУ СОШ № 12 ЗАТО Шиханы Саратовской области

• Administrator

  4 сентября 2011, 21:48

  Термин «течь» в названии работы, на мой взгляд, не совсем корректен. На самом деле, речь идет о случаях, когда вода поднимается вверх по тем или иным причинам. Назвать течением, допустим, движение воды по каппилярам вверх рука совсем не поднимается.

Хотя, с другой стороны, создать таким термином («течь» вместо «подниматься») интригу для школьников гораздо проще. Но, повторюсь, в печатной работе надо быть аккуратнее.

Иван	5 сентября 2011, 12:02

одним словом молодцы!

Беляевская Татьяна

5 сентября 2011, 19:31

Уважаемый администратор!
Не забывайте, что это ученики второго класса. И именно «создать интригу» необходимо, чтобы привлечь ребятишек к исследовательской деятельности. Конечно, теорию можно было подработать, но тогда это будет не детская работа!

наталья

6 апреля 2012, 10:59

Ребятишки молодцы. Сама занимаюсь исследовательской деятельностью. И всегда восхищаюсь младшими школьнками. Спасибо.

Григорий

13 июля 2013, 00:52

Здорово! Отличная работа!

яна	14 ноября 2013, 00:49

Спасибо. У нас завтра опыт показывают. Зато я теперь буду знать какой а то нам учитель не говорил

Удав Анаконда

11 марта 2014, 08:39

Строго рассуждая, опыт со цветком ничего не доказывает. Вдруг у цветка есть насосики. )) Лучше обычная узкая трубочка, а потом цветок.
И 10 метровое дерево капиллярным явлением не напоишь.
Глупые римские инженеры? Сомневаюсь. скорее они обеспечили равномерный поток воды по всему пути. Представьте, 50 км-я масса воды встречает изгиб на дне оврага. Да его латать сил не оберешься.

Игорь

23 сентября 2015, 14:33

Завидую детям. У меня не было такой увлекательной физики в школе.

1	16 мая 2017, 15:35

В защиту римлян. Я так понимаю, что Вы имеете в виду следующую задачу: 2 горы и надо подать воду захваченную водопроводом на высокой горе через более низкую?

Вы пишите: . и вот римляне боялись, что вода вверх не потечет. Полсотни километров каменной кладки пришлось проложить из–за незнания элементарного закона физики.

Источник