Схема ручной подпитки
Простейший вариант наполнения системы реализован в 90% двухконтурных настенных котлов, куда априори подведена труба холодного водоснабжения. Внутри корпуса установлен ручной вентиль, соединяющий эту магистраль с обратной линией отопления. Нередко кран подпитки котла встречается на твердотопливных теплогенераторах с водяным контуром и без такового (пример — отопительные агрегаты чешского бренда Viadrus).
В настенных двухконтурных теплогенераторах подпиточный вентиль расположен снизу, где подключаются трубопроводы Для сборки классического подпиточного узла, подходящего к любому типу системы, понадобятся такие детали:
- тройник с боковым отводом Ду 15—20, соответствующий материалу трубы отопительной магистрали, — фитинг для металлопластика, полипропилена и так далее;
- тарельчатый (пружинный) обратный клапан;
- кран шаровой;
- соединительные муфты, фитинги.
Задача обратного клапана — не пускать воду из тепловой сети назад, в водопровод. Если речь идет о подкачке антифриза с помощью насоса, без клапана вовсе не обойтись. Арматура устанавливается именно в порядке перечисления:
- Тройник врезается в обратку отопления после циркуляционного насоса.
- К отводному патрубку тройника подсоединяется обратный клапан.
- Следом ставится шаровой кран.
Принцип действия узла простой: при открытии крана вода из централизованной магистрали поступает в трубопроводы отопления, поскольку ее давление выше (4—8 Бар против 0.8—2 Бар). Процесс наполнения закрытой системы отслеживается по манометру котла или группы безопасности. Если вы случайно превысили давление, воспользуйтесь краном Маевского на ближайшем радиаторе и стравите лишнюю воду.
Чтобы контролировать количество теплоносителя в расширительной емкости открытой теплосети, расположенной на чердаке дома, бак нужно оснастить 2 дополнительными трубками диаметром ½ дюйма:
- Контрольный трубопровод, заканчивающийся краном в котельной, врезается в боковую стенку примерно на половине высоты резервуара. Открыв данный вентиль, вы сможете определить наличие воды в баке, не забираясь на чердак.
В процессе подпитки воздушные пузыри выходят через крышку бачка, максимальный уровень отслеживается по истечению воды из верхнего штуцера через трубу
- Трубка перелива врезается на 10 см ниже крышки бака, конец отводится в канализацию либо просто на улицу под свесом кровли. Находясь в топочной и открывая кран подпитки, вы должны видеть этот патрубок, когда оттуда потечет вода, заполнение прекращается.
Схема с обратным клапаном и запорным краном также применима для заливки гелиосистем (солнечных коллекторов) и геотермальных контуров тепловых насосов антифризом. Как пользоваться котловым вентилем подпитки, рассказывается на видео:
Основные правила обустройства подпитки отопления
Пример узла подпитки системы 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.
Расчет подпитки
Вычисление требуемого объема добавляемой воды проводится в соответствии с СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети».
В закрытых отопительных контурах используется коэффициент 0,075 к общему объему энергоносителя в сетях и присоединенных к ним трубопроводах.
Множитель 0,05 применяется к объему для расчета подпитки участков, которые удалены от котельной на расстояние больше 5 км, в открытых и закрытых системах.
В открытых магистралях берется коэффициент 0,12 к объему среднему расходу жидкости на горячий водопровод и прибавляется фактический объем энергоносителя в трубах с множителем 0,075.
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
Блок подпитки
Теплоноситель при колебании давления в контуре выталкивается из одного отделения благодаря воздействию воздуха. Подпитка в герметичных контурах отопления организуется благодаря монтажу системы подпитки. Она осуществляется с помощью специального блок, например, фирмы «Ватс». Состоит:
- Латунный корпус.
- Приделан манометр (показывает давление на выходе).
- Внизу есть вентиль, он регулирует поток подпиточной воды.
- В патрубке расположена пружина.
- Диафрагма находится под пружиной.
- В редукторе есть вход и выход.
На теле корпуса находится стрелка, которая указывает на вектор движения потока. Вверху редуктора ест винт с прорезью (шлицами). Если вращать этот элемент по часовой стрелке, то давление повышается. Если крутить в противоположную сторону, то давление заметно снижается. Редуктор автоматической подпитки крайне востребован как на промышленных объектах, так и в частных домовладениях.
Этот компактный блок позволяет в режиме «автомат» компенсировать процессы уменьшения теплоносителя. Делать это имеет смысл, если, например, система только-только смонтирована, и заправлена водой. Система проходит «обкатку» первые недели, в течение этого времени происходит «притирка» рабочих блоков.
В этом случае из контура на протяжении длительного количества времени (иногда несколько месяцев) выходит воздух. Если на объекте проходят строительно-ремонтные работы, то могут возникнуть проблемы.
Перепады и их причины
Скачки давления свидетельствуют о неправильной работе системы. Расчет потерь давления в системе отопления определяется суммированием потерь на отдельных промежутках, из которых состоит весь цикл. Своевременное выявление причины и ее устранение может предотвратить более серьезные проблемы, которые приводят к дорогостоящему ремонту.
Если падает давление в системе отопления, это может быть вызвано такими причинами:
- появление течи;
- сбой настроек расширительного бака;
- выход из строя насосов;
- появление микротрещин в теплообменнике котла;
- отключение электричества.
Как повысить давление в системе отопления?
Расширительный бачок регулирует перепады давления
В случае появления течи надо проверить все места соединений. Если причина визуально не выявлена, надо обследовать каждый участок по отдельности. Для этого поочередно перекрываются клапаны кранов. По манометрам будет видно изменение давления после отсекания того или иного участка. Обнаружив проблемное соединение, его нужно поджать, предварительно дополнительно уплотнив. В случае необходимости узел или часть трубы заменяется.
Расширительный бачок регулирует перепады вследствие нагревания и охлаждения жидкости. Признаком неисправности бачка или недостаточного его объёма является повышение давления и дальнейший спад.
Расчет давления в системе отопления обязательно включает в себя расчет объёма расширительного бачка:
(Температурное расширение для воды (%)*Общий объем в системе (л)*(Максимальный уровень давления + 1))/(Максимальный уровень давление — Давление для газа в самом бачке)
К полученному результату следует добавить зазор в 1,25%. Нагретая жидкость, расширившись, вытеснит воздух из бака через клапан в воздушном отсеке. После того как вода остынет, она уменьшится в объёме и давление в системе будет меньше необходимого. Если расширительный бачек меньше необходимого, его следует заменить.
Повышение давления может быть вызвано повреждением мембраны или неправильной настройкой регулятора давления системы отопления. При повреждении мембраны надо заменить ниппель. Это быстро и легко. Чтобы настроить бачек, его нужно отсоединить от системы. Затем насосом накачать необходимое количество атмосфер в воздушную камеру и установить его обратно.
Определить неисправность насоса можно, отключив его. Если после отключения ничего не произошло, значит, насос не работает. Причиной может быть неисправность его механизмов или отсутствие питания. Нужно убедиться в том, что он подключен к сети.
Если возникли проблемы с теплообменником, то его нужно заменить. В процессе эксплуатации могут появляться микротрещины в структуре металла. Это устранить нельзя, только замена.
Почему повышается давление в системе отопления?
Причинами такого явления может быть неправильная циркуляция жидкости или полная ее остановка вследствие:
- образования воздушной пробки;
- засорения трубопровода или фильтров;
- работы регулятора давления отопления;
- непрекращающейся подпитки;
- перекрытия запорной арматуры.
Как устранить перепады?
Воздушная пробка в системе не пропускает жидкость. Воздух можно только стравить. Для этого во время монтажа следует предусмотреть установку регулятора давления системы отопления – пружинного воздухоотводчика. Он работает в автоматическом режиме. Радиаторы нового образца укомплектованы похожими элементами. Они находятся вверху батареи и работают в ручном режиме.
Почему растет давление в системе отопления при скоплении грязи и накипи в фильтрах и на стенках труб? Потому что затрудняется проток жидкости. Фильтр воды можно почистить, вынув фильтрующий элемент. Избавиться от накипи и засорения в трубах сложнее. В некоторых случаях помогает промывка специальными средствами. Иногда устранить неполадку можно только путем замены участка трубы .
Регулятор давления отопления в случае повышения температуры перекрывает клапаны, по которым жидкость поступает в систему. Если это необоснованно с технической точки зрения, то устранить неполадку можно путем регулировки. В случае невозможности данной процедуры следует заменить узел. В случае выхода из строя системы электронного управления подпитки, ее следует отрегулировать или поменять.
Пресловутый человеческий фактор еще никто не отменял. Поэтому на практике случается перекрытие запорной арматуры, которое приводит к появлению повышенного давления в системе отопления. Чтобы нормализовать этот показатель, нужно просто открыть вентили.
Интересное по теме:
- Группа безопасности в системе отопления
- Ремонт систем отопления
- Отопление теплицы своими руками
- Системы и проекты отопления теплиц
Управление подпиткой
В небольшой по объёму отопительной системе перепады уровня давления, а также снижение общего количества теплового носителя, как правило, можно компенсировать посредством мембранных баков.
Именно по этой причине добавление жидкости в систему – явление относительно редкое.
Упрощение конструкции предполагает ручное включение насосного оборудования, а также открытие и закрытие линии подпитки. В этом случае контроль уровня давления должен быть систематическим.
Управляемое отопление является более сложным, но максимально эффективным. Именно в автоматическом режиме предполагается прямой отказ от работы по принципу «прямое действие». Отпадает необходимость осуществлять регулирование работы источника всей вырабатываемой тепловой энергии, добавлять или убавлять используемые ресурсы. Такой вариант базируется на применении управляющего модуля.
Таким образом, автоматический режим управления основан на подборе максимально комфортного температурного режима и является более удобным, а также позволяет заметно экономить расход энергоносителей.
Итальянская марка отопительных котлов “Беретта” заслужила популярность в нашей стране. Газовый котел Беретта – виды оборудования и обзор популярных моделей.
Как рассчитать теплопотери дома и для чего это нужно, вы узнаете тут.
Пример системы автоматической подпитки
Несмотря на богатый выбор систем, действительно заслуживающих внимания потребителей устройств, на самом деле, не так уж много. Любым производителем в сопроводительной документации к прибору указывается рекомендуемая схема подключения подпитывающего клапана.
Чаще всего конструкция такого устройства самодостаточна и включает в себя элементарную фильтрующую водоподготовку и обратный клапан, а также вентиль для выполнения ручной подпитки.
Система отопления с автоматическим управлением клапаном подпитки
Несмотря на то, что автоматический клапан подпитки системы отопления может быть просто установлен на участке от водопроводной системы до отопительного контура, целесообразно отделить его с двух сторон стандартной запорной арматурой, представленной шаровыми кранами.
Такая особенность системы автоматической подпитки обусловлена необходимостью периодически осуществлять ревизию и обслуживание узла в процессе эксплуатации.
Определенным плюсом управляющей установки является дружественный интерфейс, удобный для всех потребителей, а также возможность выполнить при наличии аварийной ситуации ручную подпитку системы.
Внутрипольный обогрев становится все более популярным. Схема подключения теплого пола к системе отопления – обзор важных моментов.
Для чего нужна распределительная гребенка в системе отопления, вы узнаете, прочитав этот материал.
Описание
Современные контуры отопления передают теплоноситель от котлов до:
- Батарей;
- Труб;
- Бойлеров.
В 80% случаев используется вода, которая соответствует необходимым техническим параметрам. Нередко также в воду добавляют антифризы в холодное время года, они позволяют жидкости не замерзать даже при крайне низких температурах. Подобная метода не всегда имеет положительную сторону. Теплоноситель теряет коэффициент текучести и расширения, что неизбежно сказывается на поведении всей системы. При этом стоит учитывать определенное давление, которое также воздействует неравномерно на различные узлы. Отследит человеку все перипетии поведения теплоносителя невозможно предсказать. Эту функцию выполняет специальный блок автоматической системы подпитки, который может работать круглые сутки.
В контурах с принудительной циркуляцией, теплоноситель движется с применением насосов. Подобные блоки обладают хорошей эффективностью, высоким КПД.
Пример системы автоматической подпитки
На рынке представлена масса оборудования для решения вопроса подпитки систем отопления. Хотите получить автоматическую, бесперебойно функционирующую, надежную установку? Ее можно «собрать» из таких элементов:
- емкости с резьбовой крышкой;
- насоса-дозатора;
- реле давления;
- жесткой всасывающей линии с датчиком уровня;
- воздушного клапана для выпуска воздуха;
- штуцера для заливки теплоносителя в емкость, укомплектованного заглушкой (предотвращает попадание в емкость твердых частиц);
- инжекционного клапана для присоединения к системе циркуляции;
- гибкой трубки;
- датчика нижнего уровня для сигнализации об отсутствии жидкости в емкости подпитки;
- электрической мешалки, предотвращающей возможное разделение теплоносителя на фракции.
Грамотно смонтированный из вышеперечисленных компонентов узел будет высокоэффективен в отношении поддержания требуемого давления в отопительном контуре, а также полностью сочетаем с контуром кондиционирования помещений. Установка автоматически «устранит» все штатные потери в системах: по соединениям, по уплотнениям насосов, на арматуре. Она совсем «не капризна» в отношении теплоносителя: хорошо работает как с водой, так и с гликолесодержащими жидкостями.
Функционирует данный узел по такому принципу:
- Через штуцер либо горловину в емкость заливается вода/гликоль и вода в соответствующей пропорции/готовый раствор.
- Насос установки подпитки подключается к сети и с малой производительностью закачивает теплоноситель в систему, тем самым обеспечивая равномерное ее заполнение.
- При достижении давления в системе заданного значения подкачка автоматически прекращается.
- При падении давления реле включает насос, возвращающий системе стабильность.
Виды запорных элементов
Любой обратный клапан (устаревшее название – невозвратный) выполняет простую задачу – не позволяет потоку теплоносителя менять направление, пропуская жидкость лишь в одну сторону. В схемах водяного отопления данная функция нужна не всегда и реализуется по мере необходимости.
В отопительных системах частных домов и квартир применяются следующие виды возвратных клапанов:
- лепестковые;
- тарельчатые;
- шаровые.
Промышленные модели устанавливаются в крупных котельных и на производственных объектах
Разберем устройство и принцип работы каждого типа клапанов отдельно. В дальнейшем это поможет вам понять, какое изделие лучше подобрать и установить в конкретную систему отопления.
Лепестковые клапаны
Элемент, изготавливаемый из латуни либо нержавеющей стали, состоит из таких деталей:
- корпус в виде тройника с откручивающейся верхней пробкой (для обслуживания);
- дисковый затвор, закрепленный на оси посредством поворотного рычага;
- седло с уплотнением, куда прилегает диск в закрытом состоянии.
Общее устройство лепесткового обратного клапана показано на чертеже с деталировкой. Принцип работы элемента следующий: теплоноситель, движущийся в указанном направлении, отклоняет запорный диск и свободно проходит дальше по трубе. Когда направление потока воды меняется на противоположное, затвор под воздействием силы тяжести (или пружины) автоматически захлопывается и перекрывает проход.
Типовая конструкция с гравитационным затвором
Перечислим важные характеристики лепестковых обратных клапанов, устанавливаемых в системы отопления частных домов:
- диаметр внутреннего прохода – от 15 до 50 мм (½—2 дюйма);
- максимальное рабочее давление – 16 Бар;
- низкое гидравлическое сопротивление;
- сбоку в корпусе предусмотрен винт для разборки и настройки оси затвора;
- гравитационная версия без пружины может нормально работать только в горизонтальном положении.
Подробно конструкция и принцип работы поворотного клапана показан на видео:
Watch this video on YouTube
Клапаны тарельчатого типа
Принцип работы тарельчатого обратного клапана понятен по его конструкции, изображенной на чертеже:
- Внутри цилиндрического латунного корпуса сделана площадка с круглым отверстием – седло.
- С другой стороны детали выполнена перегородка, имеющая отверстие в центре.
- В отверстие перегородки вставлен шток с тарельчатым затвором на конце, оснащенным уплотнителем.
- Между перегородкой и «тарелкой» установлена пружина, прижимающая диск к седлу.
Вода, текущая в правильном направлении, преодолевает силу упругости пружины, открывает затвор и двигается дальше. В обратную сторону течение невозможно – проток моментально закрывается. Какие свойства обратного клапана важны для систем отопления:
- способность функционировать при любой ориентации корпуса в пространстве;
- рабочее давление – не менее 10 Бар, диаметры DN15 — DN100 (внутренний);
- тип соединения – муфтовое (внутренняя трубная резьба);
- пружинный запор создает повышенное гидравлическое сопротивление потоку жидкости;
- уплотнение теряет герметичность в случае попадания твердых частиц, например, песка.
В инженерных сетях частных домов и квартир применяются клапаны с муфтовым присоединением
Тарельчатые запоры также применяются в сетях водоснабжения, например, совместно с погружными насосами. Клапан не позволяет воде из трубопроводов стекать обратно в колодец либо скважину.
Шаровые затворы
Это обратный клапан простейшей конструкции, работающий по следующему принципу:
- Внутри цилиндрического латунного корпуса помещен шарик, сделанный из резины, реже — алюминия.
- Выскочить наружу шарику не позволяют 2 перегородки с отверстиями, сделанные по краям.
- Поток теплоносителя придавливает резиновый шар к перегородке с ребрами. Эти выступы образуют зазор, куда свободно проходит поток воды.
- Если теплоноситель двинется в обратную сторону, шарик прижмется ко второй перемычке – седлу. Поскольку ребра отсутствуют, тело шарика полностью закроет проходное отверстие.
Плюсы шарового обратного клапана – низкая цена, малое гидравлическое сопротивление и работа без всяких пружин в любом положении, хотя предпочтительнее вертикальное. Недостаток – потеря герметичности при повышении давления до 6—7 Бар, чего не случается в индивидуальных отопительных сетях.
Чтобы ближе познакомиться с шариковым затвором, смотрите следующее видео:
Watch this video on YouTube
Как правильно монтируется линия подпитки?
В условиях частного домовладения, как правило, монтируется гравитационная отопительная система, поэтому конструктивной особенностью узла подпитки является обязательное наличие элементов, представленных:
- краном шарового типа, задействованным в подаче воды из водопровода в контур отопительной системы;
- очистным фильтром теплового носителя, представленного водой, для удаления основных загрязнений;
- обратным клапаном, предотвращающим движение жидкости из контура отопления в систему водоснабжения.
Важно помнить, что горячая вода из отопительной системы не должна поступать в холодный трубопровод. Движение теплового носителя в обратном направлении чаще всего является результатом недостаточного давления в центральной водопроводной системе или выхода из строя запорной арматуры
Движение теплового носителя в обратном направлении чаще всего является результатом недостаточного давления в центральной водопроводной системе или выхода из строя запорной арматуры.
