Подпитка системы отопления. ручная и автоматическая

Зачем необходима дополнительная подпитка?

Подпитка независимой системы отопления

В закрытой схеме отопления теплоноситель принудительно или естественным образом циркулирует от котельной установки через все обогревательные приборы, а затем возвращается назад. Для того чтобы этот процесс происходил максимально эффективно, необходимо постоянно поддерживать рабочее давление, а оно напрямую зависит от объема горячей воды.

Даже если схема отопления собрана с соблюдением всех правил и норм, и обеспечена ее герметичность, потери объема теплоносителя избежать не удастся. А все потому, что утечки все равно присутствуют. Они могут происходить через стыки магистральных элементов, небольшое количество воды теряется при открывании крана Маевского, также она просачивается и через сальниковые уплотнения циркуляционного насоса.

Конечно, описываемые потери незначительны для закрытого отопления, но со временем все они суммируются. Существенно осложняет положение любая коммуникационная авария. Поэтому необходимо периодически пополнять объем горячей воды, которая курсирует внутри закрытой системы. Для этого и существуют специальные клапаны подпитки.

1 Определение расходов сетевой воды

Расчетный расход
сетевой воды, т/ч, в закрытых системах
теплоснабжения для определения диаметров
труб в водяных тепловых сетях при
качественном регулировании отпуска
теплоты следует определять отдельно
для отопления, вентиляции и горячего
водоснабжения по формулам:

На
отопление

где

и
– температуры в подающем и обратном
трубопроводах тепловой сети при расчетной
температуре наружного воздуха для
проектирования систем отопления и
вентиляции.

На
вентиляцию

Расчетные
расходы сетевой воды на горячее
водоснабжение, т/ч
зависят от схемы присоединения
водоподогревателей. При двухступенчатой
схеме присоединения расход воды
определяют по следующим формулам:

где
среднечасовой
расход воды на горячее водоснабжение,
т/ч.

и
температура в подающем и обратном
теплопроводах в точке излома графиков
температур воды.

Формулы
для определения расчетного расхода
сетевой воды при параллельной схеме
присоединения подогревателей приведены
в .

Суммарный
расчетный расход сетевой воды, т/ч,
в двухтрубных тепловых сетях при
качественном регулировании по отопительной
нагрузке:

где
коэффициент,
учитывающий долю среднего расхода воды
на горячее водоснабжение, принимается
в зависимости от мощности системы
теплоснабжения (k=1,0
при k=1,0
при ).

Для
потребителей с тепловым потоком 10 МВт
и менее суммарный расчетный расход
воды следует определять по формуле:

При
центральном качественном регулировании
отпуска теплоты по совмещённой нагрузке
отопления и горячего водоснабжения
расчетный расход сетевой воды определяется
как сумма расходов воды на отопление и
вентиляцию без учета нагрузки горячего
водоснабжения:

Расчетный
расход сетевой воды в неотопительный
период, т/чопределяется
по формуле:

где
определяют
по формуле (33), с учётом того, что
максимальную тепловую нагрузку на
горячее водоснабжение определяют
с учётом повышения температуры холодной
воды до 15oC;

коэффициент,
учитывающий изменение расхода воды на
горячее водоснабжение в неотопительный
период по отношению к отопительному,
принимаемый для жилищно-коммунального
сектора равным 0,8. Для курортных и южных
городов ,
для промышленных предприятий .

ПРИМЕР
4. Для двух
кварталов района города определить
расчетный суммарный расход сетевой
воды. Данные по расчетным тепловым
потокам взять из примера 1. Температура
воды в подающем трубопроводе ,
в обратном
Регулирование отпуска теплоты производится
по совмещенной нагрузке на отопление
и горячее водоснабжение.

Решение:

Расчетный
расход сетевой воды на отопление для
квартала №1 найдем по формуле (30):

По
формуле (31) для квартала №1 найдем
расчетный расход воды на вентиляцию:

Примечание.
Расчетные тепловые потоки взяты с учетом
5% потерь теплоты в окружающую среду.

Суммарный
расчетный расход сетевой воды рассчитаем
по формуле (36):

Аналогичные
расчеты произведем и для квартала №2,
и результаты занесём в таблицу 4:

Таблица
4 – Расчетные расходы сетевой воды для
двух кварталов района города

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

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

Автоматическая подпитка системы отопления — схема узла и клапана подпитки

Когда в отопительной системе срабатывают воздухоотводчики по причине выхода воздуха, объем теплоносителя непременно уменьшается. Также количество литров носителя тепла становится меньше по причине очистки фильтров от различных загрязнений. Помимо этого, изменения температурного режима, которые зависят от погоды за окном, завершаются увеличением или уменьшением потерь тепла здания. В итоге режим работы горелки теплоагрегата периодически меняется. Этот элемент котла то интенсивно подогревает воду, то функционирует в экономичном режиме.

С целью недопущения аварийных ситуаций в отопительной системе необходимо поддерживать постоянный объем жидкого теплоносителя и давление в соответствии с рекомендациями изготовителей котлов (согласно техпаспорту). Сделать это позволяет узел автоматической подпитки системы отопления.

Главной деталью в нем является редукционный клапан, изображенный на фото. Клапан подпитки системы отопления снабжен специальной мембраной, находящейся под давлением теплоносителя. Благодаря натяжению пружины, устанавливается требуемое давление для жидкости, при котором мембрана переходит в верхнее положение и в итоге сдавливает пружину. Применение клапана способствует тому, что подпитка закрытой системы отопления становится более быстрой, простой и безопасной. После того, как давление в отопительной системе падает (за клапаном), теплоноситель больше не воздействует на мембрану, и пружина толкает вниз шток клапана, открывая в этом элементе просвет в седле. Вода из водопроводной конструкции начинает течь через открывшееся отверстие в трубопровод системы теплоснабжения. Мембрана после достижения номинального давления выгибается вверх и закрывает седло клапана.

Чтобы не допустить попадания грязной воды в водопровод, за редукционным клапаном монтируют обратный клапан. Данный элемент либо встраивают в корпус редукционного клапана или используют как отдельную деталь.

Современные требования относительно экологии предусматривают, что перед редукционным клапаном также следует располагать прерыватель потока или обратный клапан. Такая деталь как прерыватель потока выполняет функцию обратного клапана, но является усовершенствованным изделием, состоящим из двух обратных клапанов и находящейся между ними сливной трубы. Согласно европейским нормам, прерыватель потока необходимо устанавливать в обязательном порядке. Дело в том, что горячая вода, попадающая из отопительной конструкции в водопроводную сеть, провоцирует размножение в трубах различных бактерий, оседающих на внутренних поверхностях стенок.

Иногда его заменяют обычными сетчатыми фильтрами или фильтрами-грязевиками. Сетчатые фильтры, не имеющие прозрачной колбы, можно снабжать манометрами, что позволяет отслеживать давление теплоносителя перед ними и за данными изделиями (прочитайте: «Фильтр для системы отопления — принцип работы и установка»). Согласно показателям перепада давления определяют степень загрязнения фильтра.

Рекомендуется узел подпитки системы отопления обходить при помощи байпаса и отсечных (шаровых) кранов. Если вдруг данный узел или один из его элементов выйдет из строя, тогда подпитку производят через байпас (подробнее: «Что такое байпас в системе отопления и для чего он нужен – виды, правила установки»). Самым удобным местом подключения такого узла является точка, где располагается расширительный бачок, выполняющий в конструкции функцию «нулевой» точки отсчета.

В результате вода из водопровода смешивается с обраткой, охлаждает жидкость и та поступает в агрегат слишком холодной, что неблагоприятно отражается на работе прибора. По этой причине, если подпитка системы отопления частного дома должна располагаться близко к теплоагрегату, узел рекомендуется устанавливать в систему горячего водоснабжения. Если в загородном доме водоснабжение нерегулярное, перед узлом подпитки ставят накопительный гидроаккумулятор, который бывает двух типов. Это либо бак подпитки системы отопления на чердаке, либо мембранный бак аналогичный расширительному бачку. Когда в водопроводе давление воды меньше, чем в системе отопления, то клапан редукционный функционировать не будет, тогда необходимо устанавливать гидроаккумулятор.

Узел подпитки отопления подключают непосредственно к аккумулятору водоснабжения домовладения.

Конфигурация устройства автонаполнения

Перед включением установки нужно произвести ее конфигурацию и указать необходимое для работы давление

Если обратить внимание на верхнюю часть устройства, то там можно обнаружить специальный винт, который предназначен для регулировки рабочего давления. Выкрутите винт до упора и начните медленно закручивать обратно, посматривая на манометр. Когда давление достигнет требуемой вам отметки, закрепите его контргайкой

Рычаг, который находится внизу запорного устройства, применяется редко, потому как он необходим только для выпуска жидкости в контур. Это можно сделать, открутив винт и, соответственно, перекрыть ее выход, закрутив

Когда давление достигнет требуемой вам отметки, закрепите его контргайкой. Рычаг, который находится внизу запорного устройства, применяется редко, потому как он необходим только для выпуска жидкости в контур. Это можно сделать, открутив винт и, соответственно, перекрыть ее выход, закрутив.

Еще раз осмотритесь и убедитесь, что устройство настроено правильно, и все узлы в рабочем состоянии.

4 Схема ручного способа

Практически на всех моделях двухконтурных котлов предусмотрен метод наполнения теплоносителя, так как конструкция изначально подключается к водопроводу. Внутри корпуса установлен вентиль, который соединяет его с обратным трубопроводом отопления.

Иногда такое устройство можно встретить на некоторых конструкциях твердотопливных обогревателей. На газовых котлах с контуром горячего водоснабжения производители часто устанавливают подпиточный клапан для системы отопления.

При падении в системе давления ниже 0,8 бар автоматический регулятор открывается, и система наполняется недостающим объемом теплоносителя.

В конструкцию стандартного узла, который подходит к любой системе, входят следующие элементы:

• водопроводный тройник с отводом, по диаметру соответствующий трубопроводам отопления;
• обратный клапан;
• шаровой вентиль;
• муфты и фитинги для соединений труб.

Обратный клапан предохраняет утечку теплоносителя из отопления в водопровод и помогает правильно подкачать незамерзающую жидкость ручным насосом.

Подпиточный узел собирается в следующем порядке:

1. 1. Тройник монтируется в обратный трубопровод сразу после циркуляционного насоса.
2. 2. Обратный клапан подсоединяется к отводу тройника.
3. 3. Следом прикручивается шаровой кран.

Чтобы правильно сделать подкачку, необходимо открыть шаровой кран, соединяющий водопровод с обратной линией отопления. Благодаря разнице давления воды в трубопроводах (4−8 бар против 0,8 бар) система начнет наполняться теплоносителем.

Это будет видно из показаний манометра, установленного на панели котла. Как только давление достигнет нормы, кран следует закрыть. Если показание превысит нормативное значение, то излишки давления можно сбросить на любом радиаторе с помощью крана Маевского.

Для проверки уровня теплоносителя открытой системы в расширительную емкость врезаются 2 дополнительные трубы небольшого диаметра. По одной определяется верхний уровень, и она устанавливается на 10 см ниже верха бака. Вторая труба врезается внизу конструкции и оканчивается вентилем, открыв который, можно узнать о наличии теплоносителя.

Принцип работы и типы управления узлом

Самой главной задачей подпиточного узла является возможность дополнения недостающей части теплового носителя в отопительную систему, что позволит нормализовать показатели рабочего давления.

На сегодняшний день практикуется пара вариантов восполнения объёма утраченного теплового носителя:

• Ручное управление наиболее удобно при обслуживании небольшой отопительной системы, в которой есть возможность самостоятельно осуществлять контроль уровня давления в строго соответствии с показателями манометра. В этом случае поступление теплового носителя происходит посредством самотёка или при помощи подпиточного насосного оборудования.
• Автоматический режим подпитки самостоятельно включается при падении уровня давления внутри системы ниже установленных пределов. В этом случае происходит срабатывание клапана на подпитку системы отопления и открытие проточного отверстия с принудительным поступлением теплового носителя. После выравнивания показателей давления закрывается клапан, а также производится стандартное выключение насосного оборудования.

Несмотря на удобство второго варианта, очень важно помнить, что автоматический режим подпитки предполагает обязательное включение в систему дополнительного элемента, нуждающегося в электрическом снабжении. При частых перебоях с электроснабжением целесообразно продублировать атематическое управление рычагом ручной подпитки

Простейшая гравитационная установка в ручном варианте осуществляет обычный набор водопроводной воды до выхода излишков из переливной трубы на расширительном бачке, а достоинством автоматики является практически полное отсутствие необходимости контролировать процесс подпитки системы.

Как правило, подпитывание отопления осуществляется посредством подключения к холодной водопроводной системе, но в некоторых случаях запитывание производится с применением накопительного бака.

В условиях открытой системы отопления

Об уменьшении объема теплового носителя в открытой отопительной системе сигнализирует расширительный бачок, который монтируется в верхней точке установленной конструкции.

Гравитационная система подпитывается при снижении уровня теплового носителя в бачке и отсутствии достаточного напора внутри контрольного трубопровода.

Схема узла подпитки системы отопления

С целью предотвращения повышенного расхода теплоносителя обязательно устанавливается арматура запорного типа, срабатывающая в момент контрольного открытия крана.

В условиях закрытого отопительного контура

Оптимальный вариант для обустройства отопительной системы закрытого типа представлен монтажом автоматического подпитывающего узла с различными видами арматуры. Лучше всего использовать редуктор, имеющий встроенный фильтр, обратный клапан, задвижку и манометр, позволяющий контролировать показатели уровня давления.

При применении в качестве теплового носителя обычной магистральной водопроводной воды, целесообразно обеспечить установку качественного комплексного фильтрующего устройства, что продлит срок эксплуатации всей отопительной системы.

Подпитывающее устройство чаще всего монтируется на байпас с запаковкой всех резьбовых соединений и впайкой монтажных кранов, после чего производится установка полностью собранного узла.

Подпиточный клапан для системы отопления: ручной и автоматический

Наличие стабильно работающей системы обогрева является обязательным для любого жилого дома. Движение теплоносителя напрямую зависит от объёма жидкости в обогревательной системе. Как следствие, подпиточный клапан необходим в любом случае. Объяснение этому есть: даже при следовании всем правилам и требованиям, всё равно будут протечки жидкости, допустим, через соединения труб, кран Маевского либо уплотнение около насоса циркуляции и т.п. По большому счёту, это незначительное количество теплоносителя, однако, через определённый промежуток времени, может быть заметная потеря в объёме.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

Клапан подпиточный WATTS серии ALOMD с манометром 1/2″

Чтобы вследствие данных протечек не случилось аварийных ситуаций, требуется монтировать подпиточный клапан. Стоит заметить, что объём жидкости становится меньше при работах по прочистке фильтров, при температурных колебаниях за пределами помещения, из-за чего изменяется режим обогрева.

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

Зачем нужен?

Клапан подпитки необходим для поддержания минимального давления системы обогрева в заданных параметрах, докачивая воду из системы водяного снабжения. Нормальное давление для отопления — от 1,5 до 3 бар, водоснабжения – от 2,5 до 6 бар. В случае упадка давления по каким-либо причинам, подпиточный клапан его автоматически восстановит.

По стандартам клапан монтируется на трубу, где циркулирует обычная вода. То есть на трубу, которая соединена с водоснабжающей системой. Про это стоит помнить, так как для системы обогрева используется очищенная вода (она оставляет меньше налёта изнутри труб и батарей).

В тот же момент, привычная водопроводная вода фильтрации не подвергалась. На входе рационально будет поставить маленький фильтр и периодически его заменять. Так вы убережёте трубы и стыки от быстрого скопления отложений.

Клапан подпитки монтируется только в обогревательную систему, где носителем тепла является вода. Если залит антифриз, то не дозированное разбавление «незамерзайки» может посодействовать выпадению осадка, а это, в свою очередь, плохо скажется на всей обогревательной системе.

https://youtube.com/watch?v=gKR1XgwF_bQ

Вода или теплоноситель: выбираем оптимальный заполнения системы

Антифриз для системы отопления

Оптимальный состав жидкости должен определяться параметрами системы отопления. Зачастую система отопления заполняется водой, так как она имеет ряд существенных преимуществ. Определяющим является доступная стоимость – часто берут простую водопроводную воду. Однако это в корне неправильно. Большое количество элементов металла и щелочи будут способствовать образованию нароста на внутренних стенках труб и радиаторов. Это приводит к уменьшению проходного диаметра, возрастанию гидравлических потерь на отдельных участках магистрали.

Но как правильно заполнить закрытую систему отопления водой, чтобы избежать подобных неприятностей? Специалисты рекомендуют использовать дистиллированную воду. Она максимально очищена от примесей, что сказывается в лучшую сторону на ее физических и эксплуатационных свойствах.

Энергоемкость. Вода хорошо аккумулирует тепло, чтобы впоследствии его передать в помещение;
Минимальный показатель вязкости

Это важно для закрытых систем отопления с принудительной циркуляцией и сказывается на мощности центробежного насоса;
При повышении давления в трубах точка кипения сдвигается в большую сторону. Т.е

фактически процесс перехода из жидкого в газообразное состояние происходит при температуре от 110°С. Это дает возможность использовать высокотемпературные режимы отопления.

Но если существует вероятность воздействия отрицательных температур, то вода, как жидкость для заполнения систем отопления, неприемлема. В таком случае следует использовать антифризы, у которых порог кристаллизации значительно ниже, чем 0°С. Оптимальный вариант – растворы пропиленгликоля или глицерина со специальными добавками. Они относятся к классу безвредных веществ и используются в пищевой промышленности. Лучшими техническими качествами обладают растворы на основе этиленгликоля. До недавнего времени ими заполняли закрытые системы отопления. Однако они крайне вредны для человека. Поэтому несмотря на все их положительные качества, применять антифризы на основе этиленгликоля не рекомендуется.

Но чем можно заполнить систему отопления – водой или антифризом? Если отсутствует вероятность воздействия низкой температуры, лучшим выбором будет вода. В противном случае рекомендуется применять растворы специального теплоносителя.

Автомобильный антифриз нельзя заливать в систему отопления. Это приведет не только к поломке котла и выхода из строя радиаторов, но и будет опасно для здоровья.

Ручная подпитка

Наиболее простой способ организации ручной подпитки теплоносителя реализуется в открытых системах отопления следующим образом:

• На обратке системы отопления перед циркуляционным насосом врезается патрубок. Именно на этом участке самая низкая температура теплоносителя и показатели давления в системе;
• На патрубок устанавливается обратный клапан для предотвращения слива теплоносителя в водопровод и шаровой кран в качестве отсекающей запорной арматуры;
• Перед краном в трубу врезается фильтр грубой очистки — грязевик;
• Сама труба подключается к системе централизованного водоснабжения.

Такой способ подпитки имеет целый ряд недостатков:

• Владельцу дома придется самостоятельно отслеживать уровень теплоносителя в системе. Для этого визуально оценивается уровень воды в расширительном баке;
• Количество поданной в трубопроводы воды также необходимо контролировать вручную;
• Как правило, наполнение происходит до момента, пока вода начнет выливаться через патрубок перелива расширительного бака.

В том случае, если в доме нет централизованной системы водоснабжения, можно воспользоваться насосным оборудованием для ручной подпитки системы отопления. Для этого рекомендуется применять погружной насос «Малыш» со встроенным обратным клапаном. Насос через гибкий шланг со штуцером или соединением американка подключается к крану слива теплоносителя в канализацию. После подключения запорная арматура открывается, предоставляя доступ в систему. Утечка через насосное оборудование невозможна при условии, что давление в системе не превышает 2 бара.  Именно такое давление выдерживает обратный клапан погружного насоса «Малыш». При необходимости к сливному крану подключается отдельный обратный клапан с более высокими рабочими параметрами, чтобы гарантировать отсутствие утечек теплоносителя.

Масштабные системы отопления открытого типа нуждаются вы подпитке теплоносителем гораздо больше, поэтому наиболее целесообразно вывести подающий шланг с краном непосредственно в расширительный бак. Таким образом, будет реализован контроль уровня теплоносителя при наполнении системы.