Подпитка системы отопления. Схемы подключения и принцип работы узлов ручной и автоматической подпитки

Автономную систему обогрева частного дома следует регулярно обслуживать, чтобы поддерживать на должном уровне ее функциональные параметры. В том числе необходима подпитка системы отопления — своевременное добавление жидкости (воды или незамерзающего состава) в контур. Если объем жидкости, циркулирующей в трубопроводе, понизится до критических значений, произойдет перегрев теплоносителя, а вслед за этим — выход системы из строя. Чтобы исключить риск аварии, важно на этапе монтажа трубопровода предусмотреть установку элементов, позволяющих пополнять объем теплоносителя в контуре.

подпитка системы отопленияПодпитка отопительной системыul

Содержание

Почему возникает потребность в подпитке

После заполнения контура водяного отопления объем жидкости в ней понемногу начинает уменьшаться в силу разных причин. На свободное от теплоносителя место проникает воздух, что негативно сказывается на функционировании системы.

В закрытом контуре с принудительной циркуляцией постепенно падает давление, помимо этого насос, не рассчитанный на перекачку смеси воздуха с водой, быстрее изнашивается и может выйти из строя раньше времени. В итоге движение теплоносителя нарушается, он перегревается, что ведет к аварийной остановке котла. В контуре открытого типа также происходит перегрев теплоносителя, если его объем недостаточен для полноценного функционирования системы.

Чтобы дом не остался без тепла из-за аварийной ситуации, необходимо создать специальную систему подпитки водяного контура. При этом узел подпитки задействуется и для заполнения контура перед началом эксплуатации.

закрытый контурЗакрытый контур отопления с принудительной циркуляцией

Важно разобраться, что становится причиной утечки воды из отопительной системы открытого и закрытого типа:

  • в контуре с расширительным баком открытого типа теплоноситель достаточно интенсивно испаряется из емкости и его следует регулярно подливать;
  • при срабатывании автоматических клапанов для стравливания воздуха из системы часть теплоносителя также попадает наружу в виде пара, так как клапаны для удаления воздуха из системы устанавливаются в наивысших точках контура, где, по законам физики, температура жидкости является максимальной;
  • функционирование твердотопливного котла сопровождается срабатыванием предохранительного клапана, если теплоноситель нагревается до критически высоких температур, при этом выбрасывается пар и часть жидкости из контура, кроме того, предохранительный клапан может постоянно подтравливать пар или протекать, при этом капли быстро испаряются, не оставляя следов;
  • для спуска воздуха из радиаторов используется кран Маевского — удаляя воздушную пробку нужно дождаться устойчивой струйки теплоносителя, из-за чего объем жидкости в контуре уменьшается;
  • протечки (порой незаметные) на стыках в местах установки элементов системы также являются одной их причин возникновения дефицита теплоносителя в трубопроводе.

ul

Почему устройства подпитки системы отопления так важны

Отопительные схемы выделяют с принудительным (с помощью насоса) и естественным передвижением теплоносителя, основанным на сочетании разных температур жидкости.

Дополнительная подпитка схемы отопления горячей водой необходима для снижения затрат пользователя. циркулирует, начиная от котла, и курсирует сквозь обогревательные приборы, чтобы затем вернуться в исходную точку.

Для функционирования оборудования важно постоянно удерживать уровень рабочего давления, которое зависит от количества нагретой жидкости в магистрали.

Потерь воды не удается избежать, несмотря соблюдение герметичности агрегатов и правил сборки. Источники утечки жидкости:

  • сквозь стыки элементов магистрали;
  • через открытый расширительный бак;
  • сквозь сальниковые уплотнения, расположенные в насосе;
  • при открывании кранов Маевского;
  • в процессе чистки фильтров от механических загрязнений.

Потери незначительные, но в сумме они увеличивают расходы. Аварии в коммуникациях тоже повышают риск утечки, потому так важно дополнять до необходимого уровня объем жидкости, циркулирующей внутри отопительной схемы.

Расширительный бачок отопительной системы

В магистралях с закрытым расширительным баком подпитка системы отопления происходит на основе работы устройства, которое носит название подпиточный клапан. А в открытых отопительных схемах воду доливает пользователь.

ul

Особенности клапана Icma и других производителей: электронный вариант с контроллером

Элемент монтируют в конкретном месте отопительной магистрали и обязательно дополняют манометром, необходимым для измерения уровня давления в системе. Подобные свойства, только в других технических сферах способен проявлять приёмник воздушного давления.

Правила установки подпиточного клапана:

  1. Повышающий насос монтируют при нагнетании давления рабочим насосом на порядок более высокого, чем то, что формируется под воздействием подпиточного клапана.
  2. Если выбран ручной клапан, то между протоком, питающим систему прохладной водой и отопительным контуром, дополнительно монтируют арматурную задвижку.
  3. подпитки системы отопления врезают в месте нижнего давления носителя тепла (для закрытой магистрали – перед насосом).
  4. Затворный кран подпитки монтируют в магистраль, чтобы в проток, через который происходит подпитка, не просачивалась охлажденная вода.

Клапан автоматической подпитки представляет собой комбинированный механизм, состоящий из редуктора давления и клапанов (обратных . Деталь работает на автомате или механически.

Главное – настроить механизм на необходимые рамки давления. Нижний уровень напора жидкости достигается при показателях ниже нормальных на 10%. При этом с помощью мембраны выходит пружинка, двигающая конусный шток, и проточное отверстие открывается. Когда системы насыщается теплоносителем и давление нормализуется, мембрана давит на пружину, а проток перекрывается штоком.

ul

Принцип работы и типы управления узлом: ручной и автоматический методы

Регулировка давления до нормализации необходима для работы отопительного котла. При этом важно постоянно поддерживать необходимый объем воды внутри трубопровода, которым и занимается узел управления подпиткой.

Главная задача элемента – добавлять в схему недостающую воду до момента нормализации уровня давления. Применяют подпитку с помощью охлажденной воды из труб, но в некоторых случаях магистраль питается из накопительного резервуара.

Выделяют 2 метода, при которых клапан для отопления восполняет объем теплоносителя:

Автоматическое управление клапана подпитки

  • Автоматический.
  • Ручной (механический).

Ручной способ регулировки эксплуатируют в компактных магистралях. Наблюдая за показаниями манометра, пользователь при необходимости сам открывает вентили и добавляет воду. При этом используется подпиточный или жидкость идет самотеком.

При использовании простейшей гравитационной схемы теплоноситель набирается до точки выхода из переливной трубы, которая приварена к расширительному баку.

Клапан автоматической подпитки применяют в том случае, когда системное давление падает ниже оптимального уровня. При этом задвижка или вентиль из нержавеющей стали с электропроводом открывает проточное отверстие.

Насос подпитки системы отопления подключается в работу, если недостаточно напряжения. Под его воздействием вода принудительно заходит в трубы. После нормализации параметров давления и если сигнализаторы уровня воды выведут правильные цифры, насос автоматически выключается, а клапан закрывается.

Автоматическая подпитка системы отопления считается усовершенствованной, использование исключает необходимость постоянного контроля работы схемы отопления. Недостаток лишь в том, что магистраль дополняется еще одной комплектующей, нуждающейся в электроподпитке.

ul

Открытая отопительная схема: установка регулятора Watts, объем жидкости

Открытая отопительная схема считается энергонезависимой и простейшей. В ней используется естественное передвижение теплоносителя. Принцип работы основан на термодинамических законах.

На выходе из котла создается , затем нагретый теплоноситель идет по трубопроводу в часть магистрали с пониженным давлением, где температура снижается. После этого холодная вода снова продвигается в котел и там нагревается.

Открытая магистраль не работает на антифризе, он слишком быстро испаряется. Для функционирования применяют только воду.

Прогретая жидкость расширяется, поэтому схему оснащают расширительным баком. Элемент необходим для того, чтобы принять лишнюю жидкость при расширении и возвратить в остывшем виде внутрь магистрали.

Бак в некоторых точках негерметичен: теплоноситель испаряется, уровень воды необходимо восполнять. С этой целью эксплуатируют подпиточные насосы.

Открытая магистраль состоит и таких элементов:

  • радиаторы;
  • котел, работающий от газа, твердого топлива или дизеля;
  • расширительный бачок;
  • нержавеющая запорная арматура;
  • трубопровод.

Трубы в открытой теплосхеме разогреваются неспешно из-за медленной циркуляции воды. Это не дает закипеть теплоносителю и не повреждает трубы. Если трубопровод отопления зимой не эксплуатируется, воду необходимо слить.

Схема открытого типа

Котел монтируют в нижней части магистрали, а вверху ставят расширительный бак, который в зимнее время утепляют.

Открытая отопительная схема предполагает небольшое количество поворотов труб и соединительных деталей.

ul

Для чего нужна подпитка в системе отопления?

Объем воды в системе не есть величина постоянная, в силу разных обстоятельств со временем он уменьшается. Свято место пусто не бывает и пространство, освобождаемое водой, может заполниться воздухом, нарушающим нормальную циркуляцию теплоносителя. Результат известен: вода в подающем трубопроводе начинает перегреваться, что приводит к автоматической остановке котла.

Примечание. В закрытых системах уменьшение объема теплоносителя приводит к снижению давления до минимума, после чего наступают последствия, описанные выше.

Чтобы вовремя пополнять запас теплоносителя в сети трубопроводов, необходима система подпитки водяного отопления. Она послужит не только для периодической добавки воды, но и как средство заполнения тепловой сети вашего дома после опорожнения. У вас может возникнуть закономерный вопрос: а куда же девается вода из труб, особенно когда нет контакта с атмосферой? Представим ответ в виде перечня:

  • больше всего воды испаряется через расширительный бак, если система – открытая. Это основная причина, почему объем теплоносителя значительно снижается. В остальных случаях уменьшение не столь заметно.
  • периодическое срабатывание автоматических воздухосбрасывателей, как ни странно, тоже приводит к утечке теплоносителя. В наивысших точках, где они установлены, температура воды самая большая, а значит, испаряется она интенсивнее. Клапан воздухоотводчика, сбрасывая воздух, одновременно удаляет и водяной пар.
  • постоянная работа в температурном режиме, близком к максимальному, как это бывает с твердотопливными котлами, вызывает срабатывание . Нужна подпитка закрытой системы отопления, чтобы компенсировать количество теплоносителя, потихоньку уходящего через клапан.
  • причиной могут быть разного рода протечки.

Примечание. Теплоноситель может потихоньку прокапывать через предохранительный клапан, а вы этого даже не заметите. Капли быстро испаряются, остается лишь небольшое еле заметное пятно. Чтобы контролировать процесс визуально, рекомендуется подключать к штуцеру трубку, направленную в бутылку или канализацию, но с разрывом струи.

ul

Простые способы подпитки

Наиболее простой способ пополнять запас воды – делать это вручную. Чтобы его реализовать, нужно проложить участок трубопровода, соединяющий обратную магистраль системы отопления с централизованным водопроводом. На этом участке нужно установить отсекающий кран и фильтрующее устройство. Простая схема подпитки показана на рисунке:

Данная схема подойдет для любых несложных систем отопления частных домов небольшой площади. Питательный трубопровод присоединяется к обратке перед насосом, так как на этом участке самое низкое давление и температура теплоносителя. Но вместе с простотой этот способ обладает и массой недостатков:

  • количество воды в трубах придется постоянно отслеживать домовладельцу, заглядывая в расширительный бак открытой или следя за манометром закрытой системы отопления;
  • объем подпитки системы отопления надо тоже регулировать самостоятельно, пока вода не побежит через патрубок перелива расширительной емкости.

Совет. Чтобы теплоноситель случайно не ушел в трубу водопровода, когда в ней отсутствует давление, перед отсекающим подпиточным краном установите пружинный обратный клапан.

Правильным решением для открытых систем будет организация добавления воды не в обратную магистраль, а непосредственно в расширительный бак. Тогда не придется постоянно выбираться на чердак или под потолок, чтобы оценить уровень теплоносителя. Решение реализуется путем приваривания к баку 3 дополнительных трубопроводов, как это изображено на схеме:

Подразумевается, что один подающий патрубок к емкости уже приварен. Изображенный на схеме узел подпитки работает следующим образом: через подающий и обратный патрубки циркулирует теплоноситель, его уровень в баке проверяется путем открывания крана на контрольной трубе. Она опущена в котельную к ближайшему канализационному сливу. Если после открытия крана потекла вода, то уровень в емкости нормальный. При отрицательном результате контрольный кран закрывается и включается вентиль подпитки. Наполнение происходит до тех пор, пока теплоноситель не побежит через перелив. Хотя здесь также необходимо все делать самому, но зато холодная вода не поступает прямо в котел.

Важно. Зачастую котлы, особенно твердотопливные, имеют чугунный теплообменник, что от перепада температур может треснуть. Поэтому во время подпитки, особенно по первой схеме, открывайте кран не более чем на треть, чтобы холодная вода поступала медленно.

ul

Заключение

Автоматизация подпитки – оптимальный вариант, но подойдет не всякому из-за затрат на дополнительное оборудование и монтаж. Да и присматривать за ним все равно нужно. Многие домовладельцы считают такую автоматизацию непрактичной и решают вопрос более простыми путями, о коих было сказано выше.

С течением времени количество жидкости в системах отопления постепенно уменьшается. Даже если не происходило аварий и не осуществляется её отбор, то количество всё равно уменьшается ввиду следующих причин:

  1. При удалении воздушных пробок, когда открывают краны Маевского;
  2. При сбросе избыточного давления, когда возникает превышение его допустимого уровня и срабатывает специальный регулятор;
  3. При очистке фильтров и других профилактических работах;
  4. Увеличение внутреннего объёма трубопроводов в связи с их тепловой деформацией (увеличение размеров при нагревании);
  5. Утончение стенок из-за коррозии.

Большинство факторов приводят к незначительному расходу воды. Но их суммирование на протяжении длительного времени создаст результат, который может повлиять на работоспособность отопления. В открытых схемах дефицит воды компенсируется большим объёмом расширительного бака, а восполнение производится раз в несколько лет путём добавления ручным способом. Закрытые системы очень чувствительны к потере даже незначительного объёма жидкости. Для её своевременного восполнения служит специальный узел, имеющий клапан подпитки системы отопления.

Кроме своевременного восполнения потерь теплоносителя, специальный узел регулировки выполняет и другие функции:

  • Наполнение и слив системы отопления;
  • Подготовка воды для отопления;
  • Промывка системы отопления;
  • Не допускает попадания теплоносителя в водопроводную сеть.

Узел автоматической регулировки давления (узел-автомат) может быть:

  • Простым, когда в него входит редукционный клапан и набор запорной арматуры;
  • Сложным, когда в узел-автомат дополнительно включён подпиточный насос.

Идеальным местом, где может быть установлен подпиточный узел-автомат, является место, имеющее наименьшее давление и расположенное как можно ниже. Самая лучшая точка установки – это перед циркуляционным насосом.

Регулировка работы узла может быть как ручной, так и автоматической.

Ручная регулировка предполагает периодическое вмешательство человека в его работу. Для этого нужно ориентируясь на показания манометра, самостоятельно открывать и закрывать кран подачи жидкости.

При автоматической – подача теплоносителя происходит без любого вмешательства извне. Узел-автомат самостоятельно контролирует напор жидкости в системе и подаёт её туда через редукционный клапан.

Совет! Узел автоматической подпитки системы отопления можно дополнительно оборудовать фильтром для очистки от примесей. Это позволит уменьшить образование накипи.

ul

Редукционный клапан

Редукционный клапан может быть:

  • Механическим, подача воды через редуктор осуществляется простым открыванием запорной арматуры;
  • Иметь электрические контакты для автоматической регулировки насоса подкачки воды.

Насос-автомат подкачки необходим в тех случаях, когда вода не сможет пройти через редуктор из-за низкого напора водопроводной сети. В этом случае ни ручной, ни автоматической регулировкой восполнить потери жидкости не получится.

Важно! Редуктор, кроме понижения давления, служит предохранителем от гидравлического удара.

Насос-автомат создаст необходимое давление и через редуктор накачает воду в систему обогрева помещения. Кроме того, такой насос может быть снабжен накопительным баком, который обеспечит его жидкостью даже при отсутствии подключения к водопроводу. Существуют также погружные подпиточные насосы для использования их в колодцах и скважинах.

Во время работы системы отопления неизбежно уменьшается объем теплоносителя. В открытых схемах этот процесс проходит быстрее, в закрытых – намного медленнее. При достижении критического уровня падения КПД значительно уменьшается, также могут возникнуть аварийные ситуации. Для минимизации подобных рисков нужна подпитка системы отопления: клапаны, насосы, узлы и схемы выбираются согласно определенному типу системы.

ul

Основные правила обустройства подпитки отопления

Чем же обусловлено уменьшение объема воды в трубах? Главным источником ее утечки является превышение температурного режима работы. В результате этого происходит критическое расширение жидкости, после чего ее избыток в виде пара уходит через воздухоотводчик (закрытая схема) или открытый расширительный бак (гравитационная).

Установленный автомат подпитки системы отопления компенсирует недостаток воды, добавив нужный объем в магистраль. Но это не единственный случай, когда потребуется оперативное добавление теплоносителя в систему:

  • Удаление воздушных пробок. В результате открытия крана Маевского или воздухоотводчика некоторая часть жидкости неизбежно выйдет из системы. В закрытой схеме при этом произойдет падение давления, на которое должна отреагировать автоматическая подпитка системы отопления;
  • Микро протечки. Неплотное прилегание стыков трубопровода и потеря герметизации даже на небольшом уровне приведет к постепенному уменьшению объема воды. Выявить подобные дефекты затруднительно, но нужно. Автоматический клапан подпитки системы отопления сработает только после снижения давления до минимального уровня;
  • Проведение ремонтных или профилактических работ;
  • Образование коррозии на стенках металлических труб, что приводит к их истончению и как следствие – увеличение внутреннего объема. На первый взгляд — это незначительный фактор. Но если не установлена подпитка закрытой системы отопления – постепенно снизится давление и начнут образовываться воздушные пробки.

Из чего должно состоять устройство подпитки системы отопления? Все зависит от типа отопительной схемы. Также на конструкцию добавления теплоносителя в систему влияют ее характеристики: давление, температурный режим работы, схема магистрали, количество контуров отепления и т.д.

Для центральной системы нельзя устанавливать узел подпитки с насосом. Это приведет к изменению параметров всего контура, что скажется на эффективности работы.

ul

Подпитка открытой системы отопления

Особенностями открытой или гравитационной системы отопления является отсутствие повышенного давления в трубах. Поэтому сигнализатором об уменьшении воды в системе может быть усовершенствованная конструкция расширительного бака. Он должен располагаться в самой верхней точке магистрали.

В данном случае подпитка системы отопления частного дома осуществляется только при уменьшении уровня жидкости в баке. Сигнализатором этого будет отсутствие напора воды в контрольной трубе. Обычно ее выход устанавливают в ванной или на кухне. Для предотвращения постоянного расхода монтируется запорная арматура – кран. Если при контрольном открытии поток отсутствует – нужно дополнить систему водой.

Для этого необходим следующий элемент подпитки системы отопления для частного дома – узел соединения магистрали с водопроводом.

Конструктивно узел должен состоять из следующих элементов:

  • Шаровой кран — предназначен для открытия (закрытия) подачи водопроводной воды в отопление;
  • Фильтр. Так как качество воды не всегда отвечает требованиям – необходимо провести ее отчистку от примесей и мусора. Впоследствии они станут основной причиной формирования известкового налета;
  • Обратный клапан – предотвращает движение воды из системы в водопровод. Такая ситуация может случиться при отсутствии воды в магистрали водоснабжения.

С помощью этой схемы можно осуществлять подпитку закрытой системы отопления. Однако предварительно необходимо установить воздухоотводчик для удаления избытков воздуха. Для правильного добавления воды необходимо, чтобы уровень нагрева теплоносителя был минимальный. В особенности это касается систем с естественной циркуляцией. Велика вероятность обратного движения холодной жидкости к работающему котлу. Это может привести к поломке теплообменника из-за резкого перепада температуры.

Простейшее устройство для подпитки отопительной системы может состоять из обычного накопительного бака. Однако в этом случае уровень жидкости в нем придется отслеживать визуально.

ul

Подпитка закрытой системы отопления

Для закрытой системы с повышенным давлением вышерассмотренная схема не подойдет. В этом случае необходим монтаж автоматической подпитки системы отопления. Принцип ее работы заключается в добавлении теплоносителя при уменьшении показателя давления ниже минимального уровня. Самую простую схему можно сделать самостоятельно. Она включает в себя шаровой кран, манометр и редуктор подпитки системы отопления. Последний является основным элементом в этой системе. О принципе его работы нужно рассказать подробнее.

Он состоит из следующих компонентов:

  • Регулировочный блок с пружиной на штоке и мембраной. Располагаются в верхней части конструкции;
  • Стопорная площадка для ограничения потока жидкости из трубы подпитки;
  • Обратный клапан, предотвращающий поток теплоносителя в систему водоснабжения.

С помощью регулировочного блока устанавливается значение минимального давления в системе отопления. При этом теплоноситель воздействует на мембрану, не давая штоку опуститься вниз. Как только давление снизится ниже критического уровня – шток опустится под действием пружины. Таким образом откроется заслонка и вода из трубы водоснабжения будет поступать в отопления. После нормализации давления шток вернется в исходное состояние и приток жидкости прекратится.

Монтаж редуктора подпитки системы отопления осуществляется на обратную трубу перед входом в котел, для дальнейшего нагрева воды в теплообменнике. Это объясняется минимальным значением внутреннего давления на этом участке системы. Если в системе предусмотрен циркуляционный насос – монтаж узла автоматической подпитки системы отопления выполняется перед ним. В противном случае во время работы насоса возможны скачки напора теплоносителя, что приведет к ложному срабатыванию редукционного клапана.

Для регулирования расхода воды на подпитку системы отопления нужно использовать клапан со стопорной площадкой. При этом объем прохождения воды может составлять от 5 до 12 л/мин в зависимости от установленного значения.

ul

Зачем нужна подпитка системы отопления?

В процессе обогрева помещения объем теплоносителя в системе уменьшается, вместо него пространство заполняется воздухом. Из-за этого давление в общей завязке падает, нарушается непрерывное движение жидкости, которая может перегреваться и грозит автоматической остановкой работы отопительного котла. Уменьшение воды в трубах происходит по ряду причин:

  • Всевозможные протечки, которые появляются в негерметичных соединениях.
  • При открытой системе отопления теплоноситель испаряется прямо в расширительном баке.
  • В случае с твердотопливным котлом уменьшение жидкости в трубопроводе возникает после долгого периода работы при высоких температурах, что вызывает срабатывание предохранительного клапана. Отопительная система при закрытой схеме требует восполнения жидкости в трубопроводе.
  • Срабатывание воздухосбрасывателей в автоматическом режиме тоже приводит к потерям теплоносителя. Особенно интенсивно вода испаряется на высших точках установки воздухосбрасывателей.
  • Отопительная система работает циклично, что нередко приводит к изменению давления в ней, после которого срабатывают предохранительные клапаны. Если при этом ослабеют цанговые соединения, то начнутся протечки.

Так, система подпитки отопления необходима для устранения потерь теплоносителя, ее также применяют после полного устранения жидкости из трубопровода.

ul

Режимы работы подпитки

Восполнение теплоносителя требуется проводить до тех пор, пока в системе не нормализуется рабочее давление. Подпитка происходит за счет холодной воды, поступающей из центрального водопровода, а также можно использовать жидкость, находящуюся в накопительных емкостях. Ее проведение осуществляется двумя способами:

  • Ручным. Такой метод восполнения целесообразно проводить в небольших отопительных системах. Владелец жилья контролирует давление в системе по значениям на манометре и при необходимости открывает краны, чтобы вода самотеком поступала в трубы, но иногда придется использовать подпиточный насос.
  • Автоматическим. Этот метод предусматривает, что как только давление понижается и становиться намного меньше установочного, тут же срабатывает клапан подпитки, и система начинает наполняться теплоносителем через проточное отверстие. После того как давление стабилизируется, клапан перекроет доступ к системе, и насосное оборудование само выключится. Автоматический метод подпитки исключает участие домовладельца в процессе, но выбирая его, необходимо в отопительный контур установить еще один узел, который будет потреблять электроэнергию.

При автоматической подпитке клапан находится в открытом состоянии, поэтому реагирует на срабатывание воздухоотводчиков. Это происходит регулярно при удалении воздуха из системы. Схема такого устройства представлена ниже:

Какой бы способ подпитки не был выбран, необходимо предусмотреть узел подпитки, который будет отвечать за пополнение теплоносителя в системе. Его можно применять также для заполнения отопительных приборов после полного слива из них воды.

ul

Узлы подпитки на разных видах систем отопления

Существует две разновидности обустройства отопления, одна из них представляет собой закрытый контур, а вторая открытый.

Открытая система

Она проще закрытой схемы

и энергонезависима. Теплоноситель движется по трубам естественно, принцип устройства такой системы построен на термодинамических законах. При выходе из котла теплоноситель поступает в трубопровод под высоким давлением

, а после поступления его в магистраль давление в системе снижается. Пройдя весь отопительный контур, вода остывает и возвращается в котел. В открытую систему нельзя заливать антифриз, так как он быстро испаряется.

При нагревании вода расширяется. Чтобы компенсировать это, в системе предусмотрен расширительный бак. Он забирает лишнюю жидкость при нагреве теплоносителя и возобновляет потерянный объем. Емкость бака в некоторых точках имеет отверстия, сквозь них просачивается теплоноситель, и чтобы предупредить его потерю, в систему встроены подпиточные насосы.

В открытую магистраль установлены следующие элементы:

  • расширительный бачок;
  • котел (его выбор зависит от мощности и вида топлива);
  • радиаторы;
  • трубы для прокладки цельного трубопровода;
  • запорная арматура из нержавеющей стали.

Из-за естественной циркуляции теплоносителя трубы в открытой системе прогреваются медленно, зато вода в них не закипает, значит, не вредит стенкам трубопровода. Если в зимний период отоплением не пользуются, то с него требуется слить воду.

Примерная схема расположения узлов при открытом типе отопления:

  • Котел располагают на нижнем трубопроводе.
  • Расширительный бак устанавливается над котлом в верхней части схемы. Зимой его обязательно утепляют.
  • Трубы соединяют между собой, но этих соединений, также как и поворотов трубопроводов, в открытой системе должно быть немного.
  • Кран и фильтрующее устройство устанавливаются в тех схемах, где заполнение теплоносителя в систему происходит вручную.

В упрощенном варианте открытой системы

отопления вода в расширительный бак заливается прямо из бутылки, но чтобы контур работал исправно, необходимо это постоянно контролировать. Регулировка воды в системе осуществляется при помощи контрольной трубки: если наблюдается ее избыток, то жидкость спускается через нее. В этом случае требуется закрыть кран подачи теплоносителя.

Закрытая система

Циркуляция теплоносителя в трубопроводе под воздействием насоса, а схема закрытого типа состоит из тех же частей, что и ее открытый вариант, только ее можно заполнять не только водой, но и фреоном. В ней обязательным условием является установка циркуляционного насоса

, он не только отвечает за движение теплоносителя, но и закачивает воду, если в системе произошли ее потери.

Примерная схема закрытого контура состоит из следующих узлов:

  • Расширительного бака, регулирующего уровень воды, поддерживая ее в установленных пределах. При помощи него контролируется расход теплоносителя. Корпус бака выполнен из прочного металла, который состоит из двух частей, они отделены друг от друга резиновой диафрагмой. При нагревании и расширении жидкость перетекает в расширительный резервуар за мембрану, а после остывания жидкости газы, выделившиеся при этом и скопившиеся за мембраной, выталкивают жидкость из бака наружу.
  • Редукционного клапана с фильтрами. Его конструкция отличается от аналога в открытой системе тем, что она оснащена манометрами, отслеживающими уровень давления. Чтобы правильно подобрать этот прибор, стоит заранее рассчитать нагрузки системы. В клапане предусмотрена специальная мембрана, на которую действует давление, создаваемое насосом. В его конструкции установлена пружина, которая после натяжения создает определенное давление, необходимое для вытеснения жидкости. Благодаря такому устройству закрытая система работает быстро и безопасно.
  • Фильтра. Он убережет систему от попадания в нее мусора и образования накипи на стенках трубопровода.
  • Обратного клапана. Он устанавливается прямо за редукционным клапаном, препятствует попаданию в трубопровод грязной воды. Его можно использовать отдельно или встроить в клапан подпитки.
  • Прерывателя потока. Его монтируют перед редукционным клапаном, конструктивно он представляет собой сливную трубу, на концах которой расположены обратные клапаны.

В любой системе требуется поддерживать постоянный объем жидкого теплоносителя, чтобы не допустить аварийной ситуации.

В данном видео представлена самодельная система для доливки воды в систему отопления, состоящая из редукционного клапана, двух фильтров грубой и мелкой очистки, а также обратного клапана:

ul

Схема и особенности установки

Правила монтажа, подбор и необходимый расчет характеристик предохранительных клапанов содержатся в технических нормативных документах.

Основными требованиями, которые следует учитывать при монтаже этих устройств, являются:

  • Установка в подающем контуре в непосредственной близости от отопительного котла и узла подпитки. В определенных случаях при массивной разводке должны быть предусмотрены несколько таких устройств для поддержания допустимого уровня давления;
  • В промежутке между местами монтажа предохранительных клапанов недопустима установка регуляторов, расширительного бака, запорных элементов, узлов подпитки или других устройств. Кроме того, нельзя допускать сужения труб, диаметр которых будет меньше диаметра самого клапана.

Расчет и монтаж сбросных механизмов должен предусматривать наличие дополнительного трубопровода, который обеспечивал бы соединение клапана и, например, сточного канала.

В системе отопления является защитным устройством для тепловых генераторов и другого оборудования, отличающимся простотой работы. Его основная функция — сброс незапланированных нагрузок, возникающих в различных ситуациях.

Кроме того, данное устройство занимается регулированием потока теплоносителя в отопительной системе. Все остальное оборудование очень опасно, так как в результате высокого давления водяная рубашка считается взрывоопасной.

ul

Назначение

Основное предназначение предохранительного клапана — защита системы отопления от возможных перепадов давления. Подобная ситуация характерна для домов с паровыми котлами. В системе водяного отопления и давление достигает предельных значений довольно редко.

Резкое повышение давления возможно по следующим причинам:

  • Объем теплоносителя выходит за рамки допустимых значений в результате отказа автоматики.
  • Резкое повышение температурного режима.

ul

Муфтовый клапан

Данные устройства изготовлены из латуни. Данный вид является прямоточным, другими словами, он открывается посредством силы давления. Несмотря на то что это наиболее дешевый вариант, он является еще и достаточно надежным. Муфтовый предохранительный клапан в системе отопления имеет простую конструкцию: шток с прокладкой и с двух сторон — резьба.

ul

Устройство из латуни

Это оборудование отличается более сложной конструкцией. Его необходимо устанавливать в отопительную систему сразу после циркуляционного насоса. Шток и пружина в этой конструкции выполнены из нержавеющей стали. Латунный предохранительный клапан в системе отопления способен выдержать температуру теплоносителя до 1200 °C.

ul

Рычажно-грузовой

Данный тип предохранительного клапана внешне представляет запорное оборудование, конструкцией которого предусмотрен специальный груз, связанный с золотником при помощи рычага. Перемещение груза по направлению длины рычага осуществляет регулирование силы, с которой происходит придавливание золотника к седлу. Когда давление теплоносителя в системе отопления превышает норму, открывается предохранительный клапан, и излишняя жидкость вытекает через выходной патрубок.

ul

Пружинный

В настоящее время большей популярностью пользуется клапан пружинного типа. От предыдущего варианта он отличается тем, что шток золотника прижимается не при помощи рычага с грузом, а посредством пружины. Принцип действия в целом мало чем отличается от рычажно-грузового устройства. За счет изменения степени сжатия пружины происходит регулирование клапана.

ul

Варианты монтажа

Чтобы обеспечить надежное и безопасное функционирование клапана в системе отопления, рекомендуется производить монтаж в соответствии со всеми правилами. Найти их можно в специальной нормативной документации. Правила отличаются в зависимости от мощности и рабочего давления системы. Но основные принципы все же сохраняются, среди них:

  • В отопительной системе данный прибор необходимо устанавливать на подающем трубопроводе непосредственно после котла. Если генератора велика, допускается устанавливать два клапана.
  • Предохранительный клапан на обратном трубопроводе систем отопления монтируется только для обеспечения горячего водоснабжения в наивысшей точке бойлера.
  • Также неприемлемо сужение канала в местах между магистралью клапаном, недопустимо устройство запорной арматуры.
  • Сбросные патрубки следует выводить в канализационную систему или другое безопасное место. На данной линии совершенно недопустима установка запорных устройств.

ul

Выбор

Очень важно сделать правильный выбор предохранительного клапана для системы отопления, который предотвратит закипание котла и понизит давление. Чтобы клапан работал правильно, необходимо:

  • Выбрать пружинное оборудование, в котором пружина буде противодействовать давлению теплоносителя.
  • Определиться с размером и типом устройства, чтобы давление в системе отопления не превышало допустимых значений, так как именно оно должно помочь работе системы.
  • Клапан открытого типа необходимо выбирать в том случае, если в атмосферу сбрасывается вода, а закрытый — если вода сбрасывается в обратный трубопровод.
  • Полноподъемный и низкоподъемный клапан желательно выбирать с учетом пропускной способности.
  • При сбрасывании воды в атмосферу рекомендуется устанавливать устройства открытого типа. Для котлов, работающих на жидком топливе, следует выбирать низкоподъемные клапаны, для газовых котлов — полноподъемные.

ul

Расчет

Расчет предохранительного устройства необходимо производить в соответствии с методикой, представленной в СНиП II-35 «Котельные установки».

Так как производители редко указывают в технических характеристиках реальную высоту подъема штока, в расчете данный параметр равен 1/20 диаметра седла. По этой причине типоразмер клапана в результате данного расчета получается несколько завышенным. В любом случае после подбора устройства необходимо сравнить тепловую мощность отопительной системы с рекомендуемой в техническом описании максимальной мощностью для выбранного типоразмера.

Установка предохранительного клапана требуется для защиты системы отопления от превышения уровня давления больше предельно допустимого значения. По этой причине расчет данного прибора должен сводиться к вычислению максимально допустимого прироста объема теплоносителя и определению возможных источников превышения давления.

Источниками прироста объема может послужить:

  • Перегрев в теплообменном или котельном агрегате с последующим парообразованием. При парообразовании жидкость способна увеличить свой объем в 461 раз, поэтому данный фактор при выборе клапана является преобладающим.
  • Выход автоматики управления подпиточных линий котельных и независимых отопительных систем из строя. Это может также послужить преобладающим фактором при подборе клапана.
  • Теплоноситель, нагреваясь в теплообменном или котельном агрегате, увеличивается в объеме. При нагреве удельный прирост объема от 0 до 100 °C, что составляет всего 4%, поэтому при подборе типоразмера устройства данного типа, это не является основополагающим моментом.

Выбранное оборудование должно обеспечивать сброс рассчитанного количества теплоносителя, по наиболее существенному фактору прироста объема.

ul

Предохранительный клапан в системе отопления: подбор

Диаметр входящего патрубка клапана должен быть равен или быть больше диаметра патрубка, полученного при расчете. Помимо соответствия диаметра патрубка, необходимо проверять предохранительный прибор на сброс рассчитанного прироста объема теплоносителя при возникновении аварийной ситуации. Важно также принять во внимание тот факт, что чем больше разница давлений между значениями в линии сброса и при открытии клапана, тем большее количество жидкости выйдет через предохранительное оборудование.

Подбирая данное устройство, также следует помнить, что его полное открытие достигается при превышении давления в отопительной системе над значением при срабатывании на 10%, а полное закрытие — во время снижения давления ниже параметра срабатывания на 20%. Исходя из этого, желательно выбирать оборудование с давлением срабатывания выше примерно на 20-30% фактического давления системы.

ul

Предохранительный клапан

Название прибора говорит само за себя. Основная его функция — это сброс непредвиденных нагрузок, которые могут возникнуть при тех или других обстоятельствах. Плюс дополнительно регулировка потока теплоносителя.

Кстати, устанавливать его можно на любом участке трубопровода. При этом важно не место, а удобство обслуживания, если такая необходимость вдруг возникнет.

Виды предохранительных клапанов

  • Самый простой вариант — это муфтовые предохранители из латуни. Конструкция их проста — с двух сторон нарезана резьба, а клапан представляет собой подпружиненный шток с прокладкой из EPDM. Это прямоточная модель, клапан которой открывается под давлением потока теплоносителя. Обратное давление перекрывает магистраль. Это один из самых дешевых приборов, но служит он очень долго, что проверено временем.
  • Есть еще один латунный вариант, но с более сложной конструкцией, где трубы подключаются в перпендикулярных плоскостях. Здесь используется шток и пружина из нержавеющей стали. Устанавливают его непосредственно после циркуляционного насоса. Принцип действия такого устройства достаточно прост. Давление теплоносителя сдавливает пружину, которая начинает давить на шток. Тот открывает канал, через который теплоноситель выдавливается наружу из системы, спасая ее от разрывов труб и других элементов. Кстати, максимальная температура, которую может выдерживать клапан, составляет 120С.
  • Существует большое количество разновидностей обратных клапанов, которые также входят в группу предохранительных. Их основная функция — не дать осуществиться противотоку теплоносителя, если в системе вдруг падает давление.

Есть несколько основных видов — дисковые, шаровые, флажковые и прочие. Но все они делятся на подпружиненные и беспружинные. С первыми все понятно — там основной упор делается на силу противодействия пружины. Второй вид — это когда возврат запорного элемента происходит под действием собственной массы.

  • Трехходовые клапаны. Этот вид запорной арматуры устанавливается в отопительные системы, где предусмотрены низкотемпературные контуры. К примеру, когда в схеме есть конденсационный котел. В настоящее время производители выпускают такой вид клапанов с ручным переключением или с электрическим. Во втором случае необходимо подключать прибор к сети переменного тока напряжением 220 вольт.

Трехходовые клапаны

Давайте подробнее остановимся на трехходовых клапанах, потому что потребители редко с ними сталкиваются, и многим они просто неизвестны. В их конструкции три отверстия — два выходных и одно входное. Поток теплоносителя регулируется заслонкой, которая может быть в виде штока или шара. Вращательное движение перераспределяет поток движущейся жидкости.

Мы уже упоминали о конденсационных котлах, но трехходовые клапаны используются не только в этих системах. Очень часто их применяют, когда от одного нагревательного котла работают разные системы отопления. К примеру, «теплые полы» и обычные радиаторы. Понятно, что для теплого пола не нужно нагревать теплоноситель до очень высокой температуры. Но что делать, если котел один, и греет он горячую воду до стандартной для всей системы температуры?

В этом случае трехходовой клапан выполняет сразу несколько функций:

  • Во-первых, он разделяет участки.
  • Во-вторых, разграничивает плотность потока по ветвям.
  • В-третьих, с его помощью происходит смешивание теплоносителя из магистрали подачи и обратки, до того как последний будет подан в систему отопления «теплый пол». То есть в половое отопление вода будет поступать с более низкой температурой, чем на радиаторы.

Несколько рекомендаций. Берите модель с сервоприводом. Это избавит вас от необходимости постоянного контроля над температурой теплоносителя. Подобное устройство является автоматическим и работает от датчика, вмонтированного в низкотемпературный контур. Изменение температуры влечет за собой срабатывание запорного устройства, которое открывает или закрывает подачу воды из обратной магистрали. Так что все просто.

И последнее. Сервопривод может входить в комплектацию клапана или продаваться в качестве отдельного элемента. А сами клапаны изготавливают из стали, чугуна или латуни. Последние используются в системах отопления жилых помещений.

ul

Расширительный бачок

Бойлеры косвенного нагрева с расширительным бачком

Для начала давайте выясним, что это такое. Это небольшая емкость, которая вмонтирована в систему отопления и заполнена воздухом. Она предназначена для того, чтобы сбросить давление теплоносителя, когда будет происходить его расширение при нагревании.

Существует две основные системы, которые напрямую связаны с расширительным баком — открытая и закрытая. Открытая система используется, если теплоноситель в отоплении циркулирует естественным путем. То есть происходит непосредственный контакт горячей воды с воздухом. Точка контакта и есть расширительный бачок.

В этом случае расширительный резервуар выполняет сразу две функции:

  1. Скрывает расширяющийся объем нагретого теплоносителя.
  2. Позволяет удалять воздух, который скапливается в системе отопления. Вот почему в открытой схеме все магистрали делаются под небольшим углом.

Закрытая система отличается полной герметизацией соединений. Бачок в этом случае — не исключение. Он работает по прямому назначению, то есть вмещает в себя увеличивающийся объем горячей воды. А что будет, если предел прочности бака на давление вдруг превысит максимальный? Система из закрытой станет открытой, то есть где-то произойдет разрыв. Это может быть труба или тот же бак.

Обе конструкции имеют очень серьезные отличия. К примеру, — это емкость с крышкой. Но последняя играет роль прикрытия от мусора и никоим образом не обеспечивает герметизацию. К тому же такая конструкция не спасает от испарения теплоносителя, поэтому его периодически добавляют. Закрытый вариант — это герметичная емкость, внутри которой размещена мембрана. Именно она создает барьер, который не пропускает кислород в систему отопления частного дома.

Как видите, подбор расширительного бака не так сложен, как может показаться на первый взгляд. Здесь важно учитывать тип системы отопления и объем теплоносителя. Ведь считается, что объем расширительного бачка должен быть около 10% от общего объема теплоносителя.

ul

Где устанавливать расширительный бак

Где установить бак для системы

Это не самый сложный вопрос, но все-таки некоторые нюансы в нем есть. Если в вашем доме сооружена открытая система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, то расширительный бачок устанавливается выше всех остальных элементов отопления.

В закрытой системе бак можно располагать на участке, где вмонтирован циркуляционный насос. Тем самым решается вопрос ламинарного показателя давления, поскольку именно на этом участке он самый большой. Но в случае с выводом воздуха этот бачок роли не играет. Да и в закрытой системе это неважно. Но если проблемы все-таки возникают, их можно решить, установив краны Маевского на радиаторы.

  • Уже не раз говорилось, что объем расширительного бачка должен быть равен 1/10 объема теплоносителя. Конечно, иногда точно определить последний показатель сложно, поэтому проводится примерный расчет, к которому добавляется несколько процентов на запас.
  • В закрытых бачках уже есть небольшое давление, которое создается в заводских условиях. Оно равно 1,5 кг/см 2 . Давление в системе отопления доходит до двух атмосфер (кг/см 2). Увеличить давление в баке можно, накачав в него воздуха через специальный ниппель, который присутствует в конструкции бачка.
  • В продаже сегодня можно встретить бачки разной окраски. Красные предназначены для отопления, а синие — для водопровода.
  • Установка производится таким образом, чтобы теплоноситель поступал в него сверху. Тем самым можно избежать попадания воздуха в систему трубопроводов.
  • Если установленный предохранительный клапан срабатывает очень часто, то с объемом бака вы ошиблись в меньшую сторону.

    Но не стоит сразу же его демонтировать и менять на новый большего объема. Стоит просто рядом установить еще один меньших габаритов.

  • В современных газовых котлах, особенно настенного исполнения, уже есть в комплекте расширительные бачки. Поэтому, перед тем как приобретать последний, убедитесь в его наличии или отсутствии.

Еще один вопрос, который часто звучит на строительных форумах, касается изготовления расширительных бачков своими руками. Никаких возражений по этому поводу нет. Важно лишь правильно соблюсти параметры резервуара. Но запомните, что самодельные емкости можно устанавливать только в открытую систему отопления.Изготавливать их можно из металлических листов или пластмассовых емкостей с толстыми стенками. Главное — никаких протечек в местах стыков.

Расширительный бачок закипел

Система отопления с насосной циркуляцией

Это уже серьезное дело. Такое иногда случается, если монтажом отопительной системы занимаются дилетанты.

Причины две:

  1. Неправильно подобранный диаметр трубы основной магистрали. Он должен быть не меньше 32 миллиметров. Оптимально, если радиаторы врезаются без разрыва магистрали, а подсоединяются параллельно ей.
  2. Если отсутствует уклон ветвей. Обычно после котла устанавливается так называемый разгонный коллектор. От него вверх поднимается вертикальный стояк, на котором устанавливается расширительный бачок. Все остальные магистрали прокладываются под небольшим углом. Если что-то нарушить, бачок обязательно закипит.

Что делать, если эта проблема возникла, а переделку проводить слишком затратно или не хочется? Вариант один — установить циркуляционный насос на обратную магистраль около котла. Он прекрасно себя будет чувствовать и в открытой отопительной системе.

ul

Поделиться:
Нет комментариев