Подпитка системы отопления: основные функции технического узла

Как устанавливать наличие течи

Есть эффективный метод устранения течи. Рассмотрим на примере промышленной котельной, которая по принципу конструкции мало чем отличается от – бытовой. Недостаток редукторов автоматической подпитки: если происходят микроутечки, то затруднительно бывает понять, блок автоматической подпитки наполняет систему или нет?

Если, например, в бак на 2 тонны заправлена чистая вода, которая прошла через мощные фильтры. Из бака реализуется подпитка контур отопления. Система отопления при этом водогрейная (не паровая) то есть отсутствует расход воды. Проверяем уровень воды в браке. Если в течение отопительного сезона вода не расходуется, то можно заключить, что утечки в системе отсутствуют. Если все же возникает пробитие контура, то вода начинает постепенно уходить.  В системе есть несколько независимых контуров. При этом каждый такой блок пополняется автономно

Следует принимать во внимание: теплоносителя нагнетается в контур социальным насосом. Уровень давления в самой системе – 3-4 атмосферы, что вполне достаточно

На выходе насоса расположен коллектор, по нему реализуется разводка по всем блокам. В трубопроводе присутствует:

  • шаровый кран;
  • обратный клапан (сразу за шаровым краном);
  • далее следует счетчик;
  • редуктор давления.

Справа происходит подвод  подпиточной жидкости. В этой конструкции вода проходит через редуктор давления действует на крыльчатке счетчика. Ежедневно показания счетчика записывается в специальную регистрационную книгу. Если возникает расхождение, то понятно, что появилась утечка. На каждом контуре должен присутствовать подобный блок. Тогда по счетчику несложно понять в каком контуре происходит утечка. Зная участок, найти дефект будет несложно.

Варианты рабочих схем подключения

Отопительные системы отличаются большим разнообразием и наличие обратного клапана обязательно далеко не во всех. Рассмотрим несколько случаев, когда его монтаж необходим. Прежде всего, обратный клапан обязательно устанавливается на каждый из отдельных контуров в схеме закрытого типа при условии, что они оборудованы циркуляционными насосами.

Некоторые умельцы настойчиво рекомендуют установить обратный клапан пружинного типа перед входным патрубком единственного в одноконтурной системе циркуляционного насоса. Они мотивируют свой совет тем, что так насосное оборудование можно защитить от гидроударов.

Это ни в коей мере не соответствует действительности. Во-первых, монтаж обратного клапана в одноконтурной системе вряд ли оправдан. Во-вторых, его всегда устанавливают после циркуляционного насоса, иначе использование устройства теряет всякий смысл.

Если в схему отопления включено два или больше котлов, возникновение паразитарных потоков неизбежно. Поэтому подключение обратного клапана обязательно

Для многоконтурных систем наличие запорного устройства обратного действия жизненно необходимо. Например, когда для отопления используются два котла, электрический и твердотопливный, или любые другие.

При отключении одного из циркуляционных насосов давление в трубопроводе неизбежно изменится и появится так называемый паразитарный поток, который двинется по малому кругу, что грозит неприятностями. Здесь без запорной арматуры обойтись невозможно.

Похожая ситуация возникает и при использовании бойлера косвенного нагрева. Особенно при наличии у оборудования отдельного насоса, если отсутствуют буферная емкость, гидрострелка или распределительная гребенка.

Здесь тоже велика вероятность возникновения паразитарного потока, для отсечения которого необходим обратный клапан, применяемый именно для обустройства ветки с бойлером.

Обязательно использование запорной арматуры и в системах с байпасом. Такие схемы обычно используются при переделке схемы с гравитационной циркуляции жидкости на принудительную.

В этом случае клапан ставится на байпас параллельно циркуляционному насосному оборудованию. Предполагается, что основным режимом работы будет принудительный. Но при отключении насоса из-за отсутствия электроэнергии или поломки система автоматически перейдет на естественную циркуляцию.

При обустройстве байпасных узлов для отопительных схем использование обратных клапанов считается обязательным. На рисунке представлен один из возможных вариантов подключения байпаса

Это произойдет следующим образом: насос прекращает подавать теплоноситель, исполнительный узел обратного клапана перестает испытывать давление и закрывается.

Затем возобновляется конвекционное движение жидкости по основной линии. Этот процесс будет длиться до тех пор, пока не заработает насос. Кроме того, специалисты предлагают ставить обратный клапан и на трубопровод подпитки. Это необязательно, но крайне желательно, поскольку позволяет избежать опустошения отопительной системы по самым разным причинам.

Например, владелец открыл кран на трубопроводе подпитки, чтобы увеличить давление в системе. Если по неприятному стечению обстоятельств в этот момент водоснабжение перекрыто, теплоноситель попросту выдавит остатки холодной воды и уйдет в трубопровод. В результате отопительная система останется без жидкости, давление в ней резко упадет и котел остановится.

В описанных выше схемах важно использовать правильно выбранные клапаны. Для отсечения паразитарных потоков между соседними контурами целесообразно устанавливать дисковые или лепестковые устройства

При этом гидравлическое сопротивление будет меньшим у последнего варианта, что нужно учесть при выборе.

В отопительных системах с естественной циркуляцией теплоносителя использование пружинных обратных клапанов нецелесообразно. Здесь могут быть установлены только лепестковые поворотные устройства

Для обустройства байпасного узла предпочтительнее выбирать шаровой клапан. Это обусловлено тем, что он дает практически нулевое сопротивление. На подпиточный трубопровод можно установить клапан дискового типа. Это должна быть модель, рассчитанная на довольно высокое рабочее давление.

Таким образом, обратный клапан может быть установлен не во всех отопительных системах. Он обязательно используется при обустройстве байпасов всех типов для котлов и радиаторов, а также в точках разветвления трубопроводов.

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:

  1. Внутри цилиндрического латунного корпуса сделана площадка с круглым отверстием – седло.
  2. С другой стороны детали выполнена перегородка, имеющая отверстие в центре.
  3. В отверстие перегородки вставлен шток с тарельчатым затвором на конце, оснащенным уплотнителем.
  4. 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:

  1. Внутри цилиндрического латунного корпуса помещен шарик, сделанный из резины, реже — алюминия.
  2. Выскочить наружу шарику не позволяют 2 перегородки с отверстиями, сделанные по краям.
  3. Поток теплоносителя придавливает резиновый шар к перегородке с ребрами. Эти выступы образуют зазор, куда свободно проходит поток воды.
  4. 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

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.

Признаки нехватки

Выполнять подпитку отопления нужно регулярно, однако требуется знать признаки, говорящие о насущной необходимости. Наиболее распространёнными являются следующие:

В том случае, когда используется открытая система, нужно обратить внимание на уровень жидкости. Если он уменьшился, значит настало время добавить теплоноситель.
При использовании твердотопливной конструкции будет заметен регулярный перегрев, который может приводить к закипанию теплоносителя.
В закрытой системе показатели датчика давления снизятся до 0,8 бар или меньше.. Появление любого из этих признаков является тревожным сигналом и говорит о том, что необходимо провести подпитку отопительной системы

Появление любого из этих признаков является тревожным сигналом и говорит о том, что необходимо провести подпитку отопительной системы.

Схема открытой системы отопленияИсточник stroyday.ru

Принцип действия

Большинству рядовых пользователей, сталкивающихся с закрытыми системами водяного отопления, знаком только один вид предохранительной арматуры – простой пружинный клапан с фиксированной настройкой, изображенный на фото. Причина понятна – указанные элементы устанавливаются повсеместно на любые котлы, поскольку входят в состав группы безопасности вместе с манометром и воздухоотводчиком.

Давайте разберемся, как работает обычный аварийный клапан, показанный выше на схеме:

  1. В нормальных условиях мембрана, прикрепленная к штоку и подпираемая пружиной, плотно сидит в седле и герметично перекрывает проход.
  2. Если происходит перегрев теплоносителя, он расширяется и создает в закрытой системе избыточное давление, частично компенсируемое расширительным баком.
  3. Когда величина подпора воды достигает порога срабатывания клапана (обычно – 3 Бар), пружина под ее воздействием сжимается и мембрана открывает проход. Автоматический сброс закипающего теплоносителя производится до тех пор, пока пружине не хватит силы снова закрыть проходное сечение.
  4. При возникновении аварийной ситуации хозяин дома может сам выполнить сброс избыточного давления, повернув рукоятку в верхней части изделия.

Несколько слов о том, где ставится сбросной клапан вместе с группой безопасности в закрытой системе отопления. Его место – на участке подающей магистрали в непосредственной близости от котла (рекомендуется не далее 0.5 м).

Наглухо соединять патрубок изделия с канализацией не стоит – мокрые пятна либо лужицы укажут на срабатывание клапана и проблемы в отопительной сети. Например, вышел из строя расширительный бак или дал сбой циркуляционный насос при работе с твердотопливным котлом (возможно, отключали электричество). Нередко устройство начинает подтекать из-за попадания мусора между седлом и тарелкой. Больше о его работе рассказывается в видеосюжете:

Уточняющая информация. Сбросные пружинные клапаны мастера и монтажники называют подрывными, потому что напор теплоносителя сжимает пружину и вызывает подрыв мембраны. Не путайте их со взрывными элементами, устанавливаемыми на дымоходы промышленных котельных, сжигающих природный газ.

Назначение и принцип работы трехходовых предохранительных клапанов несколько отличается от других вариантов и вот ключевые их отличия:

  • применение допустимо в низкотемпературных системах отопления для охлаждения носителя;

  • есть возможность регулировать изделие вручную или с помощью электропривода;
  • наличие одного входного и двух выходных отверстий;
  • для регулировки потока есть специальная заслонка в виде шара или штока, который направляет его в нужное отверстие.

Такие клапаны чаще всего применяются в системах отопления, которые включают в себя «теплые полы». Таким способом вода для обогрева полов будет гораздо прохладнее, чем вода в радиаторе.

Для изготовления трехходовых предохранительных клапанов применяют:

  • сталь;
  • латунь;
  • чугун.

Латунные конструкции наиболее распространены при установке домашних систем отопления, а стальные и чугунные больше характерны для более крупных установок промышленного назначения.

Также стоит обратить внимание да взрывной предохранительный клапан, который способен предотвратить взрыв горючих газов или угольной пыли. Они сделаны таким способом, что если вещество взрывается, то повреждается лишь мембрана конструкции, а трубопровод остается невредимым

Изделие такого типа работает в автоматическом режиме. В зависимости от давления, их различают несколько их видов:

  • с давлением до 2 кПа;
  • до 40 кПа;
  • 150 кПа включительно.

Контролирование подпитки закрытой системы отопления

Для компенсации перепадов давления в закрытой системе и понижения габаритов обогревательного устройства иногда применяются мембранные цистерны. При их наличии практически полностью отпадает необходимость добавлять воду в отопительный бак.

В этом случае подпиточная линия контролируется индивидуально, посредством подключения насоса. Такой тип конструкции является простейшим, но при функционировании необходимо прослеживать степень давления в установке самостоятельно. При его усилении выше разрешенной нормы запускается клапан предохранения, что является нежелательным.

Такие установки относятся к малым системам отопления и позволяют осуществлять контроль самостоятельно. В гораздо больших сетях коммуникаций применяется автоматическая подпитка, поскольку производить расчет функционирования и управлять вручную подобной схемой — довольно трудоемкий процесс.
.

Принцип действия автоматического подпитывающего клапана

Принцип действия, равно как и процесс установки, у такого устройства предельно прост. Заранее необходимо настроить все рабочие параметры. Запрограммируйте предварительно будущие потери воды – как правило, дополнительно следует указать еще и минимальные показатели давления в сети. И если объем рабочей жидкости снизится, к примеру, на 10 процентов, то это активирует клапан, который, в свою очередь, запустит насос.

При помощи этого насоса холодная вода из подающего трубопровода перекачивается в отопительную магистраль в требуемых объемах. И как только потери жидкости будут восполнены, клапан сработает повторно и прекратит автоматическую подачу теплоносителя.

С установкой описываемого прибора вполне можно справиться в одиночку. Вначале на трубопроводе, подающем холодную воду, нужно установить манометр либо же любой другой электронный датчик контактного типа (при помощи такого датчика пользователь сможет регулировать напор одновременно в двух направленностях). Одну из групп необходимо настроить на минимальное давление в сети.

Именно в этом месте следует вмонтировать контактор или же промежуточное реле. И как только объем горячего теплоносителя в замкнутой магистрали снизится, этот контактор инициирует включение механизма, который запустит вытягивающее насосное оборудование. Есть и вторая группа – она необходимо для того, чтобы деактивировать все эти процессы тогда, когда потери жидкости будут восполнены. Исполнительным элементом в данном случае может выступать электрический клапан – своего рода вентиль, оборудованный электромотором.

Важное замечание! Если применяется подпитка системы отопления посредством автоматики, то она (автоматика) будет самостоятельно как контролировать рабочее давление, так и заниматься расчетами компенсационного объема жидкости. Подпитка по байпасной схеме – когда она может потребоваться?

Подпитка по байпасной схеме – когда она может потребоваться?

Так уж повелось, что практически все отопительные системы замкнутого типа способны нормально функционировать исключительно при высоком давлении рабочей жидкости. Хотя это – не единственный важный фактор, поскольку имеет место и температура теплоносителя.

Так, если температура повышается, то это приводит к температурному расширению отдельных технических узлов сети. А с целью компенсации этого расширения устанавливается специальный гидроаккумулятор (известный также как экспамзомат), который способен вбирать в себя излишки гидравлической энергии или, наоборот, отдавать ее в случае дефицита. Гидроаккумулятор подключается таким же образом, как сантехнический байпас.

Подпитка систем открытого тип: схемы, инструкции

Отличительной особенностью открытой отопительной магистрали является то, что в ней отсутствует высокое давление. В связи с этим своего рода датчиком уменьшения объема жидкости может послужить расширительный бак, пусть и несколько модернизированный. Этот бак следует установить в наивысшей точке системы.

Обратите внимание! Подпитка в таком случае будет осуществляться исключительно при уменьшении объема теплоносителя в баке. Чтобы выяснить, действительно ли уровень упал, нужно открыть контрольную трубу: при дефиците теплоносителя там будет отсутствовать напор

Зачастую выход данной трубы обустраивается на кухне или же в ванной комнате. И если при ревизии напора не будет, значит, в систему необходимо долить рабочую жидкость. Для этого служит другой элемент подпитывающей системы – узел, который соединяет отопительную сеть с водопроводом. С конструктивной точки зрения данный узел будет включать в себя такие элементы.

  • Шаровый кран, закрывающий/открывающий поток воды в сеть.
  • Обратный клапан – он нужен в целях предотвращения обратной подачи жидкости из сети в водопровод. Подобное может произойти, к примеру, при отсутствии воды в централизованном трубопроводе водоснабжения.
  • Фильтр. Как известно, качество водопроводной воды не всегда соответствует требованиям, поэтому ее нужно дополнительно очищать от разного рода мусора. Если этого не сделать, то на внутренних поверхностях металлических элементов образуется слой накипи.

Именно по такой схеме выполняется подпитка системы отопления открытого типа. Но стоит помнить, что нужно заранее установить воздухоотводчик, с помощью которого будут удаляться излишки воздуха. Добавим также, что для грамотного восполнения объема воды нужен ее минимальный температурный показатель.

Обратите внимание! Более простая схема подпитки может состоять из обыкновенного накопительного бака, хотя уровень воды в таком случае необходимо мониторить визуально

Почему приходится добавлять воду в систему

Чтобы котёл работал корректно, необходимо поддерживать в системе рекомендованное давление. Очевидно, что для этого в системе водяного отопления должен циркулировать постоянный объём теплоносителя. А он в процессе эксплуатации может меняться даже в идеально спроектированной и собранной конструкции. Потеря теплоносителя имеет место, когда:

  • Стравливается воздух через кран Маевского, расположенный на радиаторе. Как известно, воздухоотводчик приходится открывать и ждать, пока из него не пойдёт струйка воды.
  • В автоматическом режиме происходит сброс излишнего давления через предохранительный клапан из-за изменения режима работы системы. В данном случае теплоноситель уходит в атмосферу в газообразном состоянии.
  • Производится чистка фильтров от механических загрязнений.
  • Имеются существенные или микроскопические течи, например через разборные соединения.
  • В системах с естественной циркуляцией вода испаряется через открытый расширительный бак.

Принцип работы предохранительного клапана

Это интересно: Схема обвязки бойлера косвенного нагрева — монтаж и подключение агрегата

Советы по установке и комплектации

Нормальная работа автомата для подпитки системы отопления во многом зависит от установленных элементов и его месторасположения на схеме. Необходимо еще раз повторить, что монтаж узла следует выполнять только на обратную трубу отопления. В противном случае возможны ложные срабатывания системы, что является некорректным.

Байпас

Варианты установки подпитки отопления

В автоматической подпитке любой системы отопления возможны поломки отдельных компонентов. Возникает вероятность уменьшения теплоносителя или невозможности его дополнения в трубопровод другим способом. Поэтому узел следует устанавливать на байпас.

При такой схеме подпитки во время ее поломки или необходимости проведения профилактических работ можно в ручном режиме дополнить систему отопления

Однако делать это нужно очень осторожно, так как велика вероятность превышения критического объема воды в трубах и радиаторах, что приведет к резкому возрастанию давления

Порядок действий:

  1. Перекрываем запорные краны на магистрали клапана подпитки отопительной системы.
  2. Открываем запорную арматуру на байпасе, обеспечивая приток воды.
  3. Отслеживаем значение на манометре, который расположен не на магистрали подпитки закрытой системы, а после нее непосредственно перед насосом или котлом.
  4. Как только значение давления достигнет нужного уровня (от 1,5 до 3 атм.) – перекрываем краны на байпасе.

Фильтрация

Фильтрационная система очистки воды

Так как в вышерассмотренных схемах предусматривается добавление водопроводной воды – нужно предусмотреть монтаж фильтрующей системы. По умолчанию практически все редукторы для подпитки системы отопления комплектуются сетчатыми элементами. Однако они рассчитаны только для задержания сторонних примесей большой фракции. Лучше всего установить полноценную систему предварительной очистки теплоносителя.

В этом случае можно приобрести бытовой комплект для очистки питьевой воды, так как он выполняет требуемые функции. При этом работа узла автоматической подпитки для системы отопления будет намного эффективнее:

  • Уменьшится вероятность появления известкового налета на трубах и радиаторах;
  • Снизится процентное содержание воздуха в жидкости, что благоприятно скажется на отсутствии коррозийных процессов;
  • Возрастет периодичность обязательной промывки системы отопления.

В видеоматериале можно ознакомиться с интересной схемой подпитки отопления при наличии бойлера косвенного нагрева:

2 Устройство системы и требования к монтажу

Устройство теплового узла подразумевает массу составляющих, которые взаимозависимы и функционируют для одной общей цели.

  1. 1. Запорная арматура.
  2. 2. Тепловой счетчик.
  3. 3. Грязевик.
  4. 4. Датчик расхода теплоносителя.
  5. 5. Тепловой датчик обратного трубопровода.
  6. 6. Дополнительное оборудование.

В зависимости от индивидуальных особенностей объекта система может оснащаться дополнительными датчиками и другими узлами. Что касается монтажа, то он должен выполняться с учетом определенных правил и требований:

  1. 1. Установка схемы должна происходить непосредственно у границ раздела балансовой принадлежности.
  2. 2. Использовать теплоноситель из общей коммунальной системы для индивидуальных нужд категорически запрещено.
  3. 3. Для контроля среднечасовых и среднесуточных показателей необходимо учитывать рабочие свойства учетного оборудования.
  4. 4. Любые датчики и учетные устройства фиксируются на трубопроводе «обратки».

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий