Ручная и автоматическая подпитка системы отопления частного дома

Клапан автоматического сброса воздуха из системы отопления

В отопительной системе с жидкостным теплоносителем используется целый ряд специализированных элементов, обеспечивающих надежность и эффективность ее эксплуатации. К их числу относится воздушный клапан (сепаратор) для отопления. Устройство для сброса воздуха из системы отопления дает возможность удалять газы, скопившиеся в трубопроводе и радиаторах.

Когда в трубопроводе образуется воздушная пробка, она стремится к самой высокой точке радиатора или отопительного контура в целом. Если в этом месте установлен автоматический клапан для выпуска воздуха, теплоноситель из его внутренней камеры вытесняется газами.

При вытеснении жидкости поплавок опускается вниз и открывает клапан, в результате чего стравливаются газы из трубопровода отопления, и камера вновь заполняется теплоносителем.

Клапан для автоматического сброса воздуха из системы отопления со временем заиливается, зарастает накипью. Это приводит к заеданию механизма, потере герметичности клапана – через него начинает просачиваться влага. Такое устройство требует замены — автоматические воздушники не подлежат ремонту.

Количество автоматических воздухоотводчиков зависит от особенностей отопительной системы.

• Устройство требуется для установки:
• в составе группы безопасности котельного агрегата на выходном патрубке водяной рубашки, где теплоноситель нагрет до максимальной температуры;
• на самой высокой точке вертикальных стояков — именно туда поднимаются и скапливаются газообразные вещества;
• на распределительные коллекторы теплых полов, чтобы можно было стравливать воздух из контуров;
• на П-образные петли из полимерных труб, которые обустраиваются для компенсации теплового расширения трубопровода.

Принципы выбора

Воздушные клапаны для системы отопления могут входить в состав группы безопасности или комплект коллектора для теплого пола, поставляться вместе с приборами отопления.

Автовоздушник подбирается с учетом его рабочих параметров (максимально допустимая температура и давление), они должны соответствовать характеристикам отопительной системы. По исполнению подразделяются на прямые и угловые устройства, горизонтальные и вертикальные.

1. Краны Маевского различаются способом откручивания рабочего винта:
2. с головкой штока под специальный ключ (неудобство состоит в том, что ключа в нужный момент может не оказаться под рукой);
3. с несъемной рукояткой (нельзя использовать в местах, доступных детям младшего возраста, чтобы исключить опасность ожога нагретым теплоносителем;
4. со шлицем под плоскую отвертку (самый удобный и безопасный вариант).

Чтобы оснастить отопительную систему надежным воздуховыпускным клапаном, рекомендуется выбирать продукцию известных марок. Следует избегать дешевых изделий из хрупкого силумина, имитирующего латунь.

Чем опасен воздух в отопительной системе

Растворенный в теплоносителе воздух постепенно выводит из строя стальные трубы и радиаторы, элементы котельного агрегата. Коррозионная активность воздуха, который был сначала растворен в воде, а затем выделился при нагреве, заметно превышает показатели атмосферного воздуха за счет повышенного содержания кислорода.

Скопившиеся в трубопроводе газы не только провоцируют или ускоряют коррозию металлических элементов, но и формируют воздушные пробки, которые мешают системе отопления полноценно функционировать: Из-за газовых пробок ухудшается циркуляция теплоносителя, в серьезных случаях движение жидкости по трубам может быть полностью блокировано. В такой ситуации приборы отопления быстро остывают. Воздушные пробки работают как теплоизолятор, и, если газы скопились в верхней части батареи, она хуже прогревается и отдает помещению меньше тепловой энергии. При наличии воздушных пробок движение теплоносителя по контуру отопления сопровождается громкими булькающими звуками и журчанием, что нарушает акустический комфорт в доме.

Циркуляционные насосы не рассчитаны на перекачку газов, при работе с завоздушенным теплоносителем подшипник и крыльчатка насосного агрегата изнашиваются значительно быстрее. Специальные воздухоотводные устройства позволяют решить проблемы, связанные с завоздушиванием системы отопления

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:

1. Тройник врезается в обратку отопления после циркуляционного насоса.
2. К отводному патрубку тройника подсоединяется обратный клапан.
3. 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:

1. 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
2. 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:

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

Принцип работы подпитки

Принцип работы подпитки

Подпитка нужна для восстановления объема или давления в отопительной системе. Когда устройство добавляет рабочую жидкость, оно автоматически останавливается после выравнивания основных показателей. Чаще всего оборудование соединяется с холодным водопроводом, оттуда забирается жидкости. Другим вариантом служит накопительная емкость, тут приходится вручную пополнять запас, и обычно она предназначена для синтетических средств.

Разработаны два вида подпитки отопления:

1. Ручной. Предназначен для небольших замкнутых контуров, в которых происходят малые скачки давления. Для своевременного обнаружения утечки применяют манометр. Когда напор падает, открывая соответствующий кран подают воду, тем самым восполняются потери. Жидкость перетекает между трубами либо самостоятельно, либо при помощи специального насоса. Бюджетные решения имеют в расширительном баке переливную трубу, когда вода доходит до этой отметки подачу жидкости прекращают. Единственным минусом такого устройства служит необходимость постоянного надзора и опыта выполнения процедуры.
2. Автоматическая. Оборудование самостоятельно обрабатывает данные с манометра. При достижении критической отметки открывается клапан подачи рабочей жидкости. Как и при ручном управлении, давления в холодном водоснабжении иногда недостаточно, поэтому устанавливают насосы. Когда потери воды в системе отопления восстановлены клапан перекрывается. Преимущество перед ручным методом является автоматизация процесса. Уезжая из дома на несколько дней, не нужно беспокоиться что котел перегреется или выйдет из строя. Недостатком можно считать увеличение расходов на электричество.

Необходимость в подпитке возникает не всегда. Чтобы оборудование не простаивало его можно использовать и в других целях. Оно способно заполнить трубопровод водой или синтетическим теплоносителем. Пригодится оборудование в начале отопительного сезона, когда проводят опрессовку всей системы. А также устройство пригодно для промывки труб, сброса воды или ее фильтрации от грубых частиц.

Автоматическая подпитка

Для системы отопления с закрытым контуром наиболее целесообразно выполнить обустройство автоматического узла подпитки. Несмотря на его высокую стоимость, применение такого оборудования экономически оправдано. Твердотопливные котлы, которые используются в закрытых системах отопления, имеют высокую производительность. Снижение уровня теплоносителя может привести к критическому перегреву теплообменника, топки и самого котла. При этом интенсивное движение теплоносителя по контуру может привести к быстрому уменьшению его количества. А отсутствие устройства безопасности непосредственно на котле не даст возможность оперативно отслеживать количество воды в трубопроводах и радиаторах.

Для устройства узла автоматической подпитки используются различные виды устройств и запорной арматуры. Наиболее целесообразно приобрести специализированное устройство — редуктор подпитки. Он совмещает в одном корпусе все необходимые функциональные элементы:

• Обратный клапан;
• Фильтр;
• Манометр с задвижкой;
• Устройство контроля давления.

На крышке редуктора расположен винт, контролирующий рабочее давление устройства. Его рекомендуется установить на два бара – оптимальное давление в автономной закрытой системе отопления.

Автономная система автоматической подпитки является одной из наиболее сложных, в техническом исполнении и дорогостоящих. Ее использование экономически оправдано для обслуживания крупных систем отопления на несколько коттеджей с использованием твердотопливных котлов. Такая система, чаще всего, имеет коммерческое применение, и устанавливается на туристических объектах, лыжных курортах и базах отдыха, удалённых от централизованных инфраструктур. Она состоит из следующих элементов:

• Ёмкость для воды объёмом 50-100 л;
• Погружной насос;
• Реле давления;
• Высасывающий шланг;
• Воздушный клапан;
• Датчик уровня;
• Штуцер с фильтром грубой очистки;
• Датчик уровня жидкости.

В случае если в качестве теплоносителя используется не вода, а гликолесодержащие растворы система доукомплектовывается устройством перемешивания, чтобы предотвратить расслоение теплоносителя на различные фракции по плотности.

Принцип действия автоматической системы подпитки отопления для крупных тепловых узлов следующий:

1. Теплоноситель подается в емкость через штуцер с фильтром. Это исключит возможность попадания загрязнения в трубопроводы отопления;
2. Для заполнения системы отопления используется объемный насос с ограниченной производительностью. Это позволит равномерно заполнить трубопроводы и теплотехнические устройства теплоносителем при первом пуске;
3. При достижении заданного давления реле отключает насос и прекращает подачу теплоносителя. При снижении рабочего давления реле осуществляет автоматическое включение насоса;
4. Сигнал с датчика уровня жидкости, расположенного в ёмкости, подключается к световой сигнализации в разрыв цепи;
5. Воздушный клапан устанавливается в крышку ёмкости для выравнивания давления при отборе теплоносителя;
6. Все энергозависимые устройства контроля, подключается через блок бесперебойного питания, что обеспечит постоянный контроль давления теплоносителя в системе отопления.

Наиболее простая ситуация с газовыми котлами, которые используются в автономных системах отопления квартир. Практически все современные модели особенно двухконтурных газовых котлов уже имеют встроенный редуктор подпитки. Он соединяется с подающим патрубком ГВС. И при падении давления автоматически добавляет теплоноситель в трубопровод. Мастеру при установке не нужно выполнять специальных операций и дополнительных подключений. Все необходимые элементы управления и контроля уже входят в стандартную комплектацию.

Читайте так же:

Тонкости подпитки закрытого отопительного контура

Для закрытой системы отопления самым верным решением является монтаж автоматического узла подпитки. Если показатель давления опускается ниже минимального уровня, установка сама решает «проблему». В автоматических узлах могут применяться различные типы арматуры, но лучше всего остановиться на редукторе со встроенным фильтром, обратным клапаном и задвижкой, снабженном манометром. Манометр служит для визуального контроля показателя давления.

Для схем, предусматривающих добавление водопроводной воды, не лишним будет установить полноценное устройство для комплексной фильтрации жидкости от примесей

Устройство подпитки оптимально монтировать на байпас. Запаковав все резьбовые соединения и впаяв монтажные краны (для демонтажа, замены или ремонта арматуры), собранный узел можно подключать к выбранной точке отопительной системы. Для запуска установки ее следует настроить на нужное рабочее давление. Осуществляется данная манипуляция с помощью винта регулировки, расположенного в верхней части устройства. Плавно закручивая и контролируя показатели на манометре, нужно установить требуемое значение параметра. После чего зафиксировать винт контргайкой.

Для чего нужна подпитка системы отопления?

Назначение у установки подпитки достаточно простое — поддержка постоянного давления в системе отопления.

Установка подпитки состоит из следующих частей:

• Редуктор понижения давления.
• Обратный клапан.
• Запорный клапан.
• Манометр.

Потери давления в системе могут возникать по разным причинам, но чаще всего это связано со срабатыванием предохранительных клапанов или открытием кранов Маевского на радиаторах отопления.

Но могут случаться и более серьезные неполадки, например, подтекание по резьбовому соединению или из-за коррозии.

В этом случае, естественно, нужно сначала устранять причину утечки, а потом уже восстанавливать давление в системе.

Устройство установки подпитки изображено ниже на рисунке:

Установка подпитки будет открыта до тех пор, пока давление в системе отопления не вырастет до нужного значения.

Давление закрытия регулируется при помощи установочного винта (позиция 2).

После редуктора расположен обратный клапан (позиция 6), который не допускает смешивания водопроводной воды и теплоносителя через установку подпитки.

На рисунке выше изображен проверочный винт, при помощи которого проверяется работоспособность обратного клапана.

После завершения работы установки необходимо до упора закрутить ручку запорного клапана (позиция 8).

Однотрубная схема отопительных систем

Однотрубная система отопления: вертикальная и горизонтальная разводка.

В однотрубной схеме систем отопления подвод горячего теплоносителя (подача) к радиатору и отвод остывшего (обратка) осуществляется по одной трубе. Все приборы относительно направления движения теплоносителя соединены между собой последовательно. Поэтому температура теплоносителя на входе в каждый последующий радиатор по стояку значительно снижается после снятия тепла с предыдущего радиатора. Соответственно теплоотдача радиаторов с удалением от первого прибора снижается.

Такие схемы используются, в основном, в старых системах центрального теплоснабжения многоэтажных зданий и в автономных системах гравитационного типа (естественная циркуляция теплоносителя) в частных жилых домах. Главным определяющим недостатком однотрубной системы является невозможность независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора в отдельности.

Для устранения этого недостатка возможно использование однотрубной схемы с байпасом (перемычкой между подачей и обраткой), но и в этой схеме первый радиатор будет на ветке всегда самый горячий, а последний самым холодным.

В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.

В многоэтажных домах использование такой схемы позволяет экономить на длине и стоимости подводящих сетей. Как правило, отопительная система выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи здания. Теплоотдача радиаторов рассчитывается при проектировании системы и не может быть отрегулирована с помощью радиаторных вентилей или другой регулирующей арматуры. При современных требованиях к комфортным условиям в помещениях, эта схема подключения приборов водяного обогрева не удовлетворяет требованиям жителей квартир, находящихся на разных этажах, но присоединенных к одному стояку системы отопления. Потребители тепла вынуждены «терпеть» перегрев или недогрев температуры воздуха в переходный осенний и весенний период.

Отопление по однотрубной схеме в частном доме.

В частных домах однотрубная схема используется в гравитационных отопительных сетях, в которых циркуляция горячей воды осуществляется благодаря дифференциалу плотностей нагретого и остывшего теплоносителей. Поэтому такие системы получили название естественных. Главным плюсом этой системы является энергонезависимость. Когда, например, при отсутствии в системе циркуляционного насоса, подключаемого к сетям электроснабжения и, в случае перебоев с энергопитанием, система отопления продолжает функционировать.

Главным недостатком гравитационной однотрубной схемы подключения является неравномерное распределение температуры теплоносителя по радиаторам. Первые радиаторы на ветке будут самые горячие, а по мере удаления от источника тепла температура будет падать. Металлоемкость гравитационных систем всегда выше, чем у принудительных за счет большего диаметра трубопроводов.

Видео о устройстве однотрубной схемы отопления в многоквартирном доме: