Подпитка системы отопления: основные функции технического узла

Механическая или автоматическая подпитка — какую выбрать?

Клапан подпитки может иметь механическое и автоматическое управление. Первый вариант устанавливается там, где функционируют небольшие системы отопления. В них, как правило, любые скачки рабочего давления теплоносителя регулируются при помощи мембранных баков. А потери объема воды легче всего компенсировать, открыв вручную кран подачи в холодном водопроводе. Главное неудобство такого варианта — необходимость опыта для выполнения описываемых операций, а также обладание определенными техническими знаниями и навыками.

Автоматические клапаны подпитки устанавливаются в больших разветвленных системах. Нередко они входят в комплектацию отопительного котла, становясь частью его автоматики. Монтаж такого устройства не вызывает особых трудностей. Но его осуществление делает всю схему энергозависимой. И это необходимо учитывать, выбирая ту или иную разновидность технического узла.

Принцип работы автоматического клапана

Клапан авто подпитки

Принцип работы автоматического клапана предельно прост. Предварительно настраиваются параметры работы. Заранее программируются потери воды — закладываются показатели наименьшего давления. Если объем теплоносителя падает, допустим, на 10%, клапан срабатывает и запускает работу насоса. Последний из магистрали подачи холодной воды закачивает необходимый объем жидкости. Когда происходит восполнение, клапан снова срабатывает и перекрывает подачу в автоматическом режиме.

Монтируется описываемое устройство просто. Сначала на линии подачи холодной воды устанавливается измерительный манометр или любой другой электроконтактный датчик, который позволяет регулировать давление в двух направлениях. Одна его группа настраивается на меньшее рабочее давление. Именно там устанавливается промежуточное реле или контактор. Он при падении объема горячей воды внутри закрытой схемы включает механизм, запускающий вытягивающий насос. Вторая группа отключает все эти звенья, когда объемы воды восполнены. В качестве исполнительного механизма может быть использован электроклапан — вентиль с электромотором.

Когда нужно организовывать подпитку при помощи байпасной схемы?

Автоматическая подпитка систем и ее эффективность

Как правило, все закрытые системы отопления могут эффективно функционировать только при большом рабочем давлении теплоносителя. Но здесь решающим фактором становится еще и температура горячей воды.

При ее повышении увеличивается тепловое расширение некоторых технических узлов. Компенсировать его помогает установка экспанзомата — гидроаккумулятора, способного накапливать гидравлическую энергию при ее избытке и отдавать при недостатке. Подключать его необходимо по байпасной схеме. Как это сделать, читайте здесь.

Группа безопасности котла

Группа (блок) безопасности котла состоит из предохранительного клапана, манометра и воздухоотводчика. Установка этих элементов также входит в стоимость монтажа водяного отопления. Манометр показывает давление, а воздухоотводчик – отводит воздух из системы.

В случае неправильной эксплуатации или сбоя в оборудовании отопительной системы может возникнуть резкое повышение давления. Это может послужить причиной разрушения некоторых элементов отопительной системы, а в случае совсем неблагоприятного развития событий – разрушения строения и даже угрозы жизни людей. Именно поэтому в каждую отопительную систему отопления или горячего водоснабжения в обязательном порядке входит предохранительный клапан для отопления.

Группа безопасности котла

Как было замечено ранее, предохранительный клапан служит для того чтобы защитить систему отопления от чрезмерного давления. В данном случае самыми подверженными таким ситуациям являются системы с паровыми котлами. Но подобная ситуация может возникнуть и в более привычной для нас системе – водяном отоплении.

Случаи резкого повышения давления:

• Резкое повышение температуры воды, вследствие чего появляется пар (обычно при спускании воды из системы);
• Подпитка системы отопления частного дома слишком большим количеством воды (в случае отказа автоматических систем).

А ведь заполнение системы происходит с температурой около 15-ти градусов. Очевидно, что при отоплении температура носителя тепла увеличивается и расширяется в объеме. Именно для защиты системы и предназначена такая регулирующая арматура для отопления. Клапан входит в трубопроводную арматуру, которая в автоматическом режиме защищает систему отопления от чрезмерного давления за счет того, что часть теплоносителя удаляется из оборудования. Чаще всего применяются пружинные клапаны, они производят противодействие давлению силой пружины.

Клапаны открытого типа функционируют без использования противодавления и выводят излишнюю жидкость из отопительной системы. Регулирующий клапан на отопление закрытого типа сбрасывает носитель тепла в трубопровод, работая с применением противодавления.

Предохранительный клапан

Чтобы монтаж водяного отопления был сделан качественно и надежно, следует правильно установить предохранительные устройства. Правила установки прописываются в нормативных документах, они могут различаться зависимо от того, какая мощность оборудования и рабочее давление.

Основные принципы:

• Предохранительный клапан в системе отопления должен ставиться на подающем трубопроводе непосредственно сразу после котла. При определенном уровне мощности два устройства врезаются и дублируются.
• В системах со снабжением горячей воды клапан ставится на выходе горячей воды в верхней точке бойлера.
• Монтаж системы водяного отопления предполагает отсутствие разнообразных устройств между клапанами и магистральными трубами. Также нельзя сужать трубы на диаметр менее, чем условный диаметр клапана.
• Сбросные патрубки необходимо подсоединять к линии трубопроводов достаточного размера диаметра, выводятся они в специальное безопасное место или канализационную сеть.

Подбор условного диаметра клапана должен производиться по методикам, которые разработаны и утверждены соответствующими органами. Именно поэтому в данном случае необходимо обратиться к специалистам. Если нет такой возможности, то существуют специальные программы, производящие расчет водяного отопления частного дома.

Проверка работы клапана представляет собой принудительное его открытие, производить ее желательно регулярно. Проверка давления открытия и регулирование следует производить около 1 раза в год, как раз перед тем, как начнется отопительный сезон.

Что входит в общие задачи системы

Направленность использования заключается в том, чтобы обеспечивать помещения:

• хорошей вентиляцией;
• горячей водой;
• нагревом помещений жилых домов, коммунальных администраций, производственных предприятий, организаций и целых комплексов.

ИТП должен:

1. Учитывать, сколько расходует тепла и его носителя.
2. Защищать тепловую систему от переизбытка теплоносителя в параметрах. В противном случае это может повлечь за собой аварийные ситуации.
3. Своевременно отключать работу потребительских систем.
4. Равномерно распределять внутри системы прохождение теплоносителя.
5. Осуществлять контрольно-регулировочные функции над жидкостью, циркулирующей по трубам и радиаторам. 
6. Обеспечивать успешное преобразование одного теплоносителя в другой вид. Например, сделать переход из воды к антифризу или пропиленгликолю.

Устройство подпитки для системы отопления

Исполнительный механизм

Если подпитка осуществляется механическим способом, то все манипуляции производятся посредством одной задвижки. В автоматических узлах применяются различные виды дистанционно управляемой арматуры. Но в большинстве случаев используется редукционный клапан автоматической подпитки системы отопления. Обычно это комбинированное устройство, которое включает в себя запорный клапан, обратный клапан и редуктор давления. Он может быть механическим, либо обладать электрическими контактами для управления насосом.

Устройство настраивается на необходимый диапазон рабочего давления. При достижении нижнего порога давления теплоносителя (допустим, на 5 или 10 процентов) мембрана высвобождает пружину, которая двигает рабочий шток с конусом, закрывающий проточное отверстие клапана. После накачки системы до необходимого уровня давления мембрана сдавливает пружину и штоком перекрывает проток.

Устройство редукционного клапана для автоматической подпитки

Регулировка давления срабатывания клапана осуществляется посредством винта, расположенного сверху устройства. После установки в нужное положение его фиксируют контргайкой. Для визуального контроля давления при настройке клапан снабжается манометром.

Обратный клапан

Горячая вода из отопительной системы ни в коем случае не должна попадать в трубы холодного водоснабжения. Во-первых, это может привести к развитию бактерий в питьевой воде. Во-вторых, отработанный теплоноситель может оказаться довольно вредным для человека, так как в нём накапливаются продукты коррозии. В-третьих, так мы теряем теплоноситель, что опять-таки негативно сказывается на работе отопительной установки. Обратное движение теплоносителя может возникать во время подпитки, если давления в подающей магистрали недостаточно (в водопроводе оно ниже, чем в отоплении), либо во время эксплуатации, если запирающий вентиль «не держит».

Обратный клапан всегда устанавливается сзади исполнительного устройства, часто он встроен в корпус редукционного клапана. В последнее время узел подпитки также снабжают обратным клапаном спереди или используют так называемый «прерыватель протока».

Насос и накопитель

Основная задача насоса – повысить давление в подающем трубопроводе, например, когда давление в трубах холодного водоснабжения бывает ниже, чем в отопительной системе. Поэтому ни в ручном режиме, ни автоматикой добавить воду в отопление не получится. А при отсутствии или неправильной работе обратного клапана произойдёт ещё и дополнительная потеря теплоносителя.

Напольный узел подпитки с вертикальным насосом

Важно! Для частных домов могут использоваться погружные подпиточные насосы для отопления вертикального исполнения, которые берут воду из колодцев. Накопительный бак, подключенный к узлу подпитки, позволяет всегда иметь запас воды, которой можно восполнить систему вне зависимости от уровня давления в питьевом трубопроводе. Для ручного пополнения теплоносителя в гравитационных схемах применяется ёмкость, расположенная выше расширительного бака, то есть где-то на чердаке

В автоматических системах подпитки часто используется гидроаккумулятор с мембраной, который всегда находится под давлением

Для ручного пополнения теплоносителя в гравитационных схемах применяется ёмкость, расположенная выше расширительного бака, то есть где-то на чердаке. В автоматических системах подпитки часто используется гидроаккумулятор с мембраной, который всегда находится под давлением

Накопительный бак, подключенный к узлу подпитки, позволяет всегда иметь запас воды, которой можно восполнить систему вне зависимости от уровня давления в питьевом трубопроводе. Для ручного пополнения теплоносителя в гравитационных схемах применяется ёмкость, расположенная выше расширительного бака, то есть где-то на чердаке. В автоматических системах подпитки часто используется гидроаккумулятор с мембраной, который всегда находится под давлением.

Фильтрующие элементы

Примеси, которые находятся в воде, могут негативно повлиять на работу отопления и даже вывести из строя отопительные приборы и устройства. Лучше всего фильтрацию и подготовку воды производить сразу на «входе». Для механической очистки теплоносителя используют сетчатые фильтры, которые монтируют до редукционного клапана. Иногда грязевики являются неотъемлемой частью исполнительного устройства. Для умягчения воды (в основном – борьбы с солями кальция) используют фильтры, которые связывают и осаживают «ненужные» вещества посредством химических реагентов.

Автоматическая подпитка расположена на байпасе

Классическая схема прибора учета

Счётчики любой конструкции определяют два показателя:

• Количество поступившего теплоносителя;
• Разность температуры воды.

Приборы отличаются друг от друга только типом получения информации. Механические счётчики — водомер, который дополнен щупами для измерения температуры.

Электромагнитные приборы работают на основе магнитных полей.

Ультразвуковые устройства работают, замеряя скорость ультразвука от излучателя к приемнику через водяной поток.

Вихревой аппарат создаёт в теплоносителе вихрь по его давлению считается объём жидкости в трубах.

Интересно! Обязательное техническое обслуживание газового оборудования в частном доме: документы, описание процедуры

Способы заполнения встроенный механизм и насосы

Насос для заполнения отопления

Как заполнить систему отопления в частном доме — используя встроенное подключение к водопроводу с помощью насоса? Это напрямую зависит от состава теплоносителя — вода или антифриз. Для первого варианта достаточно сделать предварительную промывку труб. Инструкция по заполнению системы отопления состоит из следующих пунктов:

• Необходимо удостовериться, что вся запорная арматура стоит в нужном положении — вентиль слива закрыт также как предохранительные клапаны;
• Кран Маевского в верхней точке системы должен быть открыт. Это необходимо для удаления воздуха;
• Вода заполняется до того момента, пока из крана Маевского, открытого ранее, не потечет вода. После этого перекрывается;
• Затем необходимо удалить излишки воздуха из всех приборов отопления. На них должен быть установлен воздушный клапан. Для этого нужно оставить кран заполнения системы открытым, следите чтобы вышел воздух из конкретного прибора. Как только из клапана потечет вода — его нужно перекрыть. Такую процедуру нужно сделать для всех приборов отопления.

После того как произошло заполнение воды в закрытой системе отопления, нужно проверить параметры давления. Оно должно составлять 1,5 бар. В дальнейшем для предотвращения протечек выполняется прессовка. О ней будет сказано отдельно.

Заполнение отопления антифризом

Перед тем как приступить к процедуре добавления антифриза в систему, нужно его подготовить. Обычно используют 35% или 40% растворы, но для экономии рекомендуется приобрести концентрат. Разбавлять его следует строго по инструкции, и только применяя дистиллированную воду. Помимо этого необходимо подготовить ручной насос для заполнения системы отопления. Он подключается к самой нижней точке системы и с помощью ручного поршня выполняется нагнетание теплоносителя в трубы. Во время этого необходимо следить за следующими параметрами.

• Выход воздуха из системы (кран Маевского);
• Давление в трубах. Оно не должно превышать значения 2 бар.

Вся дальнейшая процедура полностью аналогична вышеописанной. Однако следует учитывать особенности эксплуатации антифриза — его плотность намного выше, чем у воды

Поэтому следует особое внимание уделить расчету мощности насоса. Некоторые составы на основе глицерина, могут увеличивать коэффициент вязкости при повышении температуры. Перед заливкой антифриза необходимо заменить резиновые прокладки на стыках на паронитовые

Это значительно уменьшит вероятность появления протечек

Перед заливкой антифриза необходимо заменить резиновые прокладки на стыках на паронитовые. Это значительно уменьшит вероятность появления протечек.

Автоматическая система заполнения

Для двухконтурных котлов рекомендуется применять устройство автоматического заполнения системы отопления. Оно представляет собой электронный блок управления добавления воды в трубы. Устанавливается на входном патрубке и работает полностью в автоматическом режиме.

Главным преимуществом этого устройства является автоматическое поддержание давления методом своевременного добавления воды в систему. Принцип работы устройства заключается в следующем: манометр, подключенный к блоку управления, подает сигнал о критическом снижении давления. Автоматический клапан подачи воды открывается, и находится в таком состоянии до тех пор, пока давление не стабилизируется. Однако практически все устройства автоматического заполнения водой системы отопления имеют высокую стоимость.

Бюджетным вариантом является установка обратного клапана. Его функции полностью аналогичны устройству автоматического заполнения системы отопления. Он также устанавливается на входящий патрубок. Однако принцип его работы заключается в стабилизации давления в трубах с системой подпитки водой. При падении давления в магистрали напор водопроводной воды будет воздействовать на клапан. Из-за разницы он автоматически откроется до момента стабилизации давления.

Таким способом можно не только подпитывать отопление, но и осуществлять полноценное заполнение системы. Невзирая на кажущуюся надежность рекомендуется визуально контролировать подачу теплоносителя. При заполнении отопления водой обязательно открываются клапаны на приборах для выхода излишка воздуха.

Куда ставить насос на подачу или в обратку

Невзирая на обилие информации в интернете, пользователю довольно сложно понять, как правильно установить насос на отопление, чтобы обеспечить принудительную циркуляцию воды в системе собственного дома. Причина – противоречивость этой информации, вызывающая постоянные споры на тематических форумах. Большая часть так называемых спецов утверждает, что агрегат ставится только на обратный трубопровод, приводя такие умозаключения:

• температура теплоносителя на подаче гораздо выше, чем в обратке, поэтому насос прослужит недолго;
• плотность горячей воды в подающей магистрали меньше, поэтому ее труднее перекачивать;
• статическое давление в обратном трубопроводе выше, что облегчает работу насоса.

Интересный факт. Иногда человек случайно попадает в котельную, обеспечивающую центральное отопление квартир, и видит тамошние агрегаты, врезанные в обратку. После этого он считает подобное решение единственно верным, хотя не знает, что в других котельных центробежные насосы могут стоять и на подающей трубе.

Отвечаем на приведенные утверждения по пунктам:

1. Бытовые циркуляционные насосы рассчитаны на максимальную температуру теплоносителя 110 °С. В домашней отопительной сети она редко поднимается выше 70 градусов, да и котел не нагреет воду больше, чем 90 °С.
2. Плотность воды при 50 градусах составляет 988 кг/м³, а при 70 °С – 977.8 кг/м³. Для агрегата, развивающего давление 4—6 м водного столба и способного перекачивать около тонны теплоносителя за 1 час, разница в плотности перемещаемой среды 10 кг/м³ (объем десятилитровой канистры) просто ничтожна.
3. На практике столь же несущественна разность статических давлений теплоносителя в подающей и обратной магистрали.

Отсюда простой вывод: циркуляционные насосы для отопления допускается врезать как в обратный, так и в подающий трубопровод системы отопления частного дома. Данный фактор никак не повлияет на работоспособность агрегата или эффективность обогрева здания.

Котельная, сделанная нашим экспертом Владимиром Сухоруковым. Удобный доступ есть ко всему оборудованию, в том числе и к насосам.

Исключение – дешевые твердотопливные котлы прямого горения, не оборудованные автоматикой. При перегреве теплоноситель в них закипает, поскольку горящие дрова нельзя потушить в один момент. Если циркуляционный насос установлен на подаче, то образующийся пар вперемешку с водой поступает внутрь корпуса с крыльчаткой. Дальнейший процесс выглядит так:

1. Рабочее колесо перекачивающего устройства не предназначено для перемещения газов. Поэтому производительность аппарата резко снижается, а скорость течения теплоносителя падает.
2. В котловой бак поступает меньше охлаждающей его воды, отчего перегрев возрастает, а пара образуется еще больше.
3. Увеличение количества пара и его попадание в крыльчатку приводит к полной остановке движения теплоносителя в системе. Возникает аварийная ситуация и в результате роста давления срабатывает предохранительный клапан, выбрасывающий пар прямо в помещение котельной.
4. Если меры по тушению дров не предпринимаются, то клапан не справляется со сбросом давления и происходит взрыв с разрушением оболочки котла.

Для справки. В дешевых теплогенераторах, выполненных из тонкого металла, порог срабатывания предохранительного клапана составляет 2 Бар. В более качественных ТТ-котлах этот порог предусматривается на уровне 3 Бар.

Практика показывает, что от начала процесса перегрева до срабатывания клапана проходит не более 5 минут. Если установить циркуляционный насос на обратной трубе, то пар в него не попадет и промежуток времени до аварии возрастет до 20 мин. То есть, монтаж агрегата на обратку не предотвратит взрыв, но отсрочит его, что даст больше времени на устранение проблемы. Отсюда рекомендация: насосы для котлов, работающих на дровах и угле, лучше ставить на обратном трубопроводе.

Для хорошо автоматизированных пеллетных отопителей место установки значения не имеет. Больше информации по теме вы узнаете из видео нашего эксперта:

Схема ручной подпитки

Самым простым способом пополнить контур теплоснабжения водой — сделать подпитку в ручном режиме. С тем чтобы его исполнить, необходимо протянуть трубопровод от горводопровода и соединить его с обратной магистралью теплосети. На данном участке устанавливают отсекающий кран и фильтр очистки воды.

Схема отлично функционирует в простых системах теплоснабжения для одноэтажных домовладений малой площади. Линию присоединяют к обратке до циркуляционного электронасоса, поскольку на данном участке самое низкие показатели по давлению и температуре сетевой воды.

Для открытых сетей теплоснабжения система подпитки организует подачу воды не в обратку, а прямо в расширительную емкость. Для этого не потребуется пониматься на чердачное помещение для проверки уровня подпитки. По схеме обвязывается расширительный бак 3-мя самостоятельными выводами: подпитки, подающего и обратного трубопроводов.

Уровень в баке контролируется открытием вентиля на контрольной трубе, направленной в канализацию. Когда после открытия вентиля течет вода — это значит, что система заполнена, если нет, открывается подпиточный вентиль, который держат открытым пока из контрольной трубы не пойдет перелив.

Экономичность теплоты, обогрева, теплодоставки

Посредством чего обретается экономия?

• Абонент сам определяет, сколько и в каких случаях расходовать теплоэнергию;
• Одинаковое размещение теплоты по сооружению;
• Предупреждение перетопов вместе с перегревом в домах, на производствах;
• Несуществование закипания пластинчатых либо кожухотрубных тепловых обменников;
• Разграничение поставки излишнего теплоносителя в сооружение;
• Повышение срока годности труботрасс, ОС;
• Управление объектом удаленно, с извещением об экстренных случаях;
• Вы не оплачиваете посторонний, не примененный обогрев в оттепели;

Выберите калькулятор для расчета стоимости работ

• Расчет стоимости договора на гидравлические испытания
• Расчет стоимости химической промывки теплообменника
• Расчет стоимости обслуживания (ТО) ИТП и ЦТП
• Расчет стоимости установки УУТЭ
• Расчет стоимости проектирования теплового пункта
• Расчет стоимости эксплуатации инженерных систем
• Расчет стоимости химической промывки трубопроводов ЦО
• Расчет стоимости диагностики повреждений трубопроводов

Удобство обитания

• Не нужно применять различные обогреватели;
• Сквозняки по поводу широко раскрытых окон с дверьми и лоджий уходят в прошлое;
• Нет душности в жилье и так далее;

Кроме настройки в тепловом пункте автоматики и стабилизации t по режиму в питающей труботрассе, возможно единовременно защищать режим t реверсивной воды. При данном управлении гарантируется назначенная зависимость разницы t от t внешней сферы. В дополнение возможна постановка с распорядка «день» на «ночь», то есть понижение t в поставляющей трубе ночью, но этот график подходит, обычно, лишь для субъектов, в которых ночью нет людей.

Почему количество теплоносителя уменьшается

Ожидается, что правильно установленная система отопления будет работать безотказно в течение длительного времени. На самом деле за её исправностью нужно следить регулярно. Одной из важных проблем является постоянное уменьшение объёма используемого в работе теплоносителя. Это может происходить по следующим причинам:

• Система отопления представляет собой относительно сложную конструкцию, в которой возможно возникновение неисправности. Одним из её видов является протечка. Чаще всего это связано с некачественно сделанными стыками труб. Для своевременного обнаружения и исправления протечки нужно проектировать систему таким образом, чтобы стыки не находились внутри стен и не были закрытыми.
• Вследствие сильного нагрева может возникнуть резкое увеличение давления в системе. В этом случае должен сработать аварийный клапан и через него произойдёт утрата теплоносителя. В некоторых случаях она может стать настолько значительной, что вызовет снижение работоспособности системы.
• Если применяется конструкция открытого типа, то регулярно происходит испарение из расширительного бака. Обычно его делают таким, чтобы контакт с окружающей средой был минимальным. Однако при этом испарение, хотя и снизится, но не исчезнет совсем.
• Часто используются автоматические узлы, которые применяются для удаления ненужного для работы отопления воздуха. Он обычно присутствует в воде в растворённом виде и при нагреве переходит в газообразное состояние. Вместе с ним наружу просачивается незначительная часть теплоносителя.
• При заполнении водой обычной ситуацией является образование воздушных пробок. Для того чтобы их удалять на радиаторах устанавливают специальные краны для стравливания воздуха. Вместе с ним обычно испаряется часть влаги.
• Возле котлов монтируют очистительные фильтры. Они требуют периодического выполнения очистки. Вместе с удалением засора происходит потеря небольшой части теплоносителя.
• В процессе функционирования происходит физико-химическое взаимодействие жидкости и элементов оборудования, по которым она течёт — труб, радиаторов, котла. При этом часть её будет потрачена. Примером может быть, например, коррозия алюминиевых батарей. Она возможна в тех случаях, когда pH воды будет выше или ниже нормального.

При проведении различных работ по установке или ремонту отопительной системы перед их началом производится слив жидкости. После окончания теплоноситель заливают обратно, но часть его при этом будет утрачена.

Автоматическая подпитка системы отопления

Ценовая категория настройки

Вычисления и практики говорят, что автоматические инженерные конфигурации в тепловой энергетике гарантируют производить существенную экономичность финансов заказчиков и сохранить энергетические резервы.

При компетентном планировании, пользовании результативного и высококачественного оснащения и специализированной сборке можно монтировать автоматический теплопункт, ценовое образование автоматики которого возвратится за 2.5-3 года.

Стоимость агрегата заключается в ценовой категории оснастки для автоматики объекта, планировочных, сборочных и настроечных действий. Вслед введения функционала в пользование необходимо снабдить специализированное систематическое обеспечение приспособлений автоматизации.