Автоматическая подпитка системы отопления

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.

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.

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.

Как обустроить подпитку отопительной системы

Ключевая функция узла подпитки — компенсация недостатка теплоносителя в контуре. Добавление жидкости в систему выполняется до тех пор, пока уровень рабочего давления не достигнет требуемых значений. Подпитывать контур водой удобнее всего через подключенную к узлу трубу подачи холодной воды. Если для отопления используется антифриз (незамерзающая жидкость), подсоединяют емкость.

Для восполнения объема теплоносителя используют один из двух режимов:

• Ручной (подходит для автономных систем небольшого объема). От пользователя требуется регулярно проверять показания манометра, и при падении давления открывать вентили узла подпитки. Вода поступает в контур самотеком либо ее подают под давлением, используя насос для подпитки системы. Если отопительная установка гравитационная, вентиль узла подпитки перекрывают, дождавшись струйки воды из переливной трубы, подсоединенной к открытому расширительному баку.


• Автоматический. При падении давления в контуре ниже рабочих значений открывается клапан узла подпитки (либо вентиль, снабженный электроприводом), и через проточное отверстие в систему поступает теплоноситель, нагнетаемый специальным насосом. После нормализации давления насос отключается, клапан закрывается. Устройство для подпитки может входить в состав отопительного котла. Преимущество автоматической подпитки системы отопления — отсутствие необходимости систематически проверять показания манометра и обслуживать систему. Недостаток — добавление энергозависимых элементов.

Подпитку открытой системы удобнее всего вести не через специальный узел на обратной трубе, а через расширительный бак, расположенный в верхней точке контура. Чтобы каждый раз не подниматься наверх для оценки уровня теплоносителя в емкости, к резервуару приваривают три трубопровода помимо подающего.

Частью контура отопления является подающая и обратная труба (указаны на схеме). Чтобы проверить уровень жидкости в резервуаре достаточно открыть кран на контрольной трубе, подсоединенной к канализационному сливу в котельной. Если вода течет — уровень достаточен. В обратной ситуации включают вентиль подпитки из водопровода и следят за переливной трубой — когда из нее пойдет вода, кран подачи можно перекрыть.

Обратите внимание! Если теплообменник котла выполнен из чугуна, рекомендуется устанавливать именно такую схему подпитки для открытой системы. Иначе чугун может растрескаться при попадании охлажденного теплоносителя из обратной трубы или узла подпитки котла. При подпитке через узел на обратке вентиль должен приоткрываться только на треть, чтобы холодная вода добавлялась понемногу.

В закрытой системе можно предусмотреть автоматизированный узел, но его обустройство требует использования дополнительной арматуры. Рассмотрим функции каждого из элементов узла, при помощи которого осуществляется автоматическая подпитка системы отопления.

Исполнительный механизм

Чтобы подпитывать контур обогрева дома в ручном режиме, достаточно установить одну механическую задвижку, которая перекрывает подачу воды из холодного трубопровода или антифриза из резервуара. Автоподпитка требует установки арматуры, которая управляется дистанционно — это может быть вентиль либо кран с электроприводом, но чаще всего используется редукционный клапан автоматической подпитки (он указан на схеме выше).

Редуктор подпитки представляет собой комбинированное устройство, состоящее из редуктора давления, обратного и запорного клапанов. Подпиточный клапан бывает механическим или оснащенным клеммами для подсоединения к электрическому насосу.

Принцип работы следующий: регулятор настраивают — задают максимально и минимально допустимые уровни рабочего давления теплоносителя. Когда оно опускается до нижнего порога, мембрана клапана срабатывает, открывая проточное отверстие. При достижении верхнего уровня давления подпитка прекращается, так как мембрана давит на пружину, в результате чего проток перекрывается штоком.

Редукционный клапан подпитки системы отопления регулируется при помощи винта в верхней части. На клапане или кране подпитки предусмотрен манометр, который позволяет визуально контролировать давление в ходе настройки.

Обратный клапан

Важно, чтобы нагретый теплоноситель не проник в трубопровод, по которому осуществляется холодное водоснабжение. Это грозит попаданием в систему ХВС и размножением бактерий, в том числе болезнетворных. Кроме того, теплоноситель, циркулировавший по контуру автономной теплосети, накапливает продукты коррозии, вредные вещества, выделившиеся из различных материалов под нагревом. Их присутствие в питьевой воде вредит здоровью.

Помимо этого, установка обратного клапана в систему подпитки позволяет избежать лишней потери теплоносителя. При подпитке обратное движение жидкости из отопительного контура возникает из-за недостаточного давления в подающем трубопроводе. При этом в водопроводной системе давление по определению ниже, чем в отопительном контуре. Обратное движение теплоносителя может наблюдаться и в ходе эксплуатации отопительной системы, если закрывающий вентиль не обеспечивает герметичное перекрытие выходного отверстия.

Обратный клапан может быть встроенным в редуктор для подпитки системы отопления, либо его устанавливают позади исполнительного устройства. Для надежности сегодня ставят обратный клапан и перед исполнительным устройством, либо задействуют прерыватель потока.

Насос и накопительный резервуар

Подпиточный насос необходим для создания давления, за счет которого отопительный контур будет пополняться водой из водопровода, давление в котором ниже. Чтобы происходила автоматическая подпитка закрытой системы отопления, насос получает сигнал на включение, который ему отдает электромагнитный исполнительный механизм.

Внимание! Схема системы подпитки может предусматривать прямое использование вертикального насоса, установленного в скважине или колодце. Либо насосное оборудование закачивает воду в специальный резервуар, который подключен к подпитывающей системе — в этом случае потерянный объем теплоносителя будет пополняться независимо от уровня давления в холодном водопроводе. В гравитационной системе емкость для подпитки ставят выше расширительного бака, в автоматической используют мембранный гидроаккумулятор — он всегда будет находиться под давлением.

Фильтрация теплоносителя

Водопроводная вода нередко содержит механические включения, и эти примеси способны вывести из строя устройства, обеспечивающие функционирование отопительной системы. Поэтому на входе в узел устанавливают сетчатый фильтр-грязевик. Он задерживает механические загрязнения. До и после фильтра ставят отсечные краны, чтобы иметь возможность при необходимости без хлопот почистить или поменять фильтр. Помимо сетчатого фильтра может быть задействован умягчитель — он удалит из поступающего теплоносителя соли кальция и другие вещества, способные осесть в виде нерастворимого осадка в радиаторах отопления.

Подключение подпитки

Узел автоматической подпитки рекомендуется расположить на участке с минимальным давлением — то есть, на прямом участке обратной трубы, лучше в нижней точке. Важно, чтобы между подпитывающей системой и отопительным котлом было некоторое расстояние — это позволит избежать контакта холодного теплоносителя с раскаленным теплообменником котла.

Схема автоматизированного узла подпитки предусматривает его обвязку с использованием байпаса — обход с отсекающими кранами позволит ремонтировать или настраивать узел не отключая систему отопления.

Источник: ProfiTeplo.com

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.

Если на водопроводе загородного дома отсутствует фильтр тонкой очистки, то желательно установить такой элемент на линии подпитки. Это не позволит мелким частицам попасть под клапан и седла вентилей.

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.

Источник: oventilyacii.ru

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 предохранительного клапана. 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.

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.

Организация автоматической подпитки

Тем, кому некогда возиться в котельной, подойдет автоматическая подпитка системы отопления. Это выльется в покупку дополнительной арматуры, а также в ее монтаж по месту. Суть способа та же, что и в первой простой схеме, но вместо обычного крана на питающий трубопровод устанавливается целый узел, показанный на рисунке:

Примечание. Узел предназначен для совместной работы с закрытой отопительной системой. В открытой он функционировать не сможет, поскольку избыточное давление там слишком мало.

Главный элемент представленной схемы – редукционный клапан подпитки системы отопления. Действует он так: пока давление в тепловой сети частного дома выше минимального, пружина находится в сжатом состоянии, подпираемая с одной стороны теплоносителем. Когда давление опускается ниже установленного предела, пружина, чья сила упругости становится больше, выпрямляется и открывает проход для потока из водопровода.

По заполнению давление в сети снова возрастает и преодолевает усилие пружины, закрывая заслонку. Помимо редукционного узла, регулятор подпитки содержит в себе сетчатый фильтр и обратный клапан. Перед ним устанавливается отсекатель потока, предотвращающий попадание грязного теплоносителя в магистраль холодной воды. Фильтрующий элемент оборудован 2 манометрами, чтобы по перепаду давления определять степень его загрязнения. Вся арматура устанавливается на байпасе и снабжается отсекающими кранами, что дает возможность ее обслуживать.

В ситуации с частыми отключениями воды либо при автономном водоснабжении давление на входе в автоматический узел должен обеспечивать насос для подпитки системы с мембранным гидроаккумулятором. Но покупать и ставить насос только для пополнения тепловой сети нецелесообразно. Его надо смонтировать и обвязать таким образом, чтобы в отсутствие централизованного водоснабжения насос нагнетал давление во всей домовой сети, перекачивая воду из запасной емкости либо бассейна.

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.

Источник: cotlix.com