Устройство автоматической подпитки системы отопления. Делаем подпитку системы отопления своими руками: клапаны, насосы, узлы и схемы монтажа

Содержание

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.

Подпитка отопительной системы

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.

Закрытый контур отопления с принудительной циркуляцией

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 (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.

Схема открытого расширительного бачка

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.

Элементы узла подпитки в закрытой системе

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.

Подпиточный клапан в отопительной системе

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.

Обратный клапан с пластиковым сердечником

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.

Насос и накопительная емкость

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.

Фильтрационная система очистки воды

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.

Автоматическая система подпитки водяного отопления

Вывод по теме

Автоматизированная подпитка - практичный вариант для большого дома со сложной многоконтурной отопительной системой. Финансовые затраты на ее организацию составят небольшой процент от общих вложений в теплоснабжение. Небольшую закрытую автономную систему отопления проще и дешевле обслуживать самостоятельно. На гравитационную, кроме того, нет смысла монтировать оборудование, работа которого требует электроснабжения.

Большинство домовладельцев подключают к отопительному контуру водопроводную трубу через запорную арматуру, и вручную осуществляют подпитку, ориентируясь на показания манометра.

Водяная система отопления, на сегодня, является наиболее экономичной и надежной. Эффективность водяного отопления зависит не только от качества нагревательного котла и трубопровода, но и дополнительной арматуры. Для обеспечения бесперебойной работы отопления, инженерная сеть должна быть оснащена устройствами подпитки системы. Для чего нужна подпитка отопительной системы, как устроен подпиточный узел, и какие особенности имеет его монтаж – читайте ниже.

Автоматическая подпитка закрытой системы отопления

В закрытой отопительной системе теплоноситель циркулирует принудительным или естественным способом от нагревательного котла к обогревательным приборам и обратно. Процесс перемещения теплоносителя по трубам тесно связан с давлением в трубопроводе: чем выше давление, тем лучше теплоноситель циркулирует в системе. При этом, давление в трубопроводе зависит от количества горячей воды. При протечках или разгерметизации трубопровода, уровень давления падает. Поддерживать систему в рабочем состоянии может ее автоматическая подпитка.

Для подпитки закрытой отопительной системы лучше всего подойдет установка специального автоматического узла.

Основной элемент автоматического узла подпитки – это редукционный клапан. Эта деталь состоит из специальной мембраны, которая сдавливает пружину. При падении давления в трубопроводе, пружина срабатывает, открывая проход в седле клапана через которое вода попадает в систему отопления. Лучшим местом для установки подпиточного узла считается “нулевая” точка (самая высокая точка в месте установки расширительного бачка).

Кроме того, для исправной работы системы, при монтаже узла автоподпитки, необходимо:

• Установить за редукционным клапаном обратный: это позволит грязной воде из отопительной системы не попадать в водопровод;
• Установить очистительный фильтр водоподготовки перед подпиточным клапаном: фильтр защитит систему от накипи и грязи, смягчит воду;
• Установить накопительный гидроаккумулятор перед подпиточным узлом: при отключении водоснабжения гидроаккумулятор поддержит работу системы.

Кроме того, проводить подпитку отопительной системы закрытого типа можно с помощью байпаса. Через него же можно промывать противотоком фильтры системы.

Ручная подпитка системы отопления из водопровода

Подпитка закрытой отопительной системы может выполняться и вручную. Для этого систему отопления через подпитывающий узел необходимо связать с водопроводной трубой. Схема подключения подпиточной ручной арматуры схожа с устройством автоматической системой подпитки.

Так, система подпитки отопления от водопровода должна состоять из:

• Подпиточной трубы. Для подпитки будет достаточно трубы диаметром в 13 мм. При этом, материал трубы не имеет значения. Но, водопроводчики рекомендуют использовать полимерные трубы: они монтируются проще металлических.
• Вентильного крана с регулируемым протоком. При этом, лучше, если вентиль будет оснащен манометром.
• Фильтра для подготовки воды. Если возможности поставить трехступенчатый фильтр нет, то можно воспользоваться обычным сетчатым или фильтром-грязевиком.
• Обратного клапана. Клапан, при этом, должен ставиться в направлении от системы к водопроводу.
• Счетчика воды. Такой счетчик позволит контролировать количество вливаемой в систему воды. Ведь, если подпитки выполняются часто и большим количеством теплоносителя, это может свидетельствовать о протечках в системе отопления.

После установки всех рекомендуемых элементов, для того, чтобы вручную подпитать систему, нужно будет лишь открыть вентильный кран, и дождаться оптимальных показателей давления. Рекомендованным для систем отопления является давление в 1,5 бар.

Клапан автоматической подпитки системы отопления: особенности установки

Как говорилось выше, редукционный клапан подпитки – это важнейший элемент подпиточного узла. От правильности монтажа редукционного клапана зависит эффективность всего подпиточного узла.

Поэтому, при монтаже редукционного клапана необходимо соблюдать такие рекомендации:

• Для установки в системе отопления лучше всего выбирать клапан с манометром.
• Клапан необходимо устанавливать в точке с наименьшим давлением в системе. Так, в отопительном контуре закрытого типа такой точкой является место входа перед насосом.
• При установке механического клапана, систему необходимо дополнительно оборудовать запорной арматурой. Так, арматурная задвижка может быть установлена между магистралью с холодной водой и входом в отопительный контур.

Вместе с тем, для того, чтобы клапан срабатывал эффективней, отопительную систему необходимо оснастить циркуляционным насосом, повышающим давление. Это устройство будет нагнетать большее давление, нежели то, что может дать один лишь клапан.

Как выбрать насос для подпитки системы отопления

Подпиточный насос для отопительной системы позволяет теплоносителю легко преодолевать гидравлическое сопротивление труб, радиаторов, тем самым поддерживая бесперебойную работу контура. По своей конструкции все циркуляционные насосы делятся на устройства с роторами “сухого” и “влажного” типов.

В бытовых отопительных системах, зачастую, используют насосы «влажного» типа из-за их долговечности, бесшумности и небольших габаритов.

Устройство “сухого” типа имеют высокую производительность, но требует специальной подводки труб и проведения планомерного технического обслуживания. Как правило, такие насосы устанавливаются в стоящих отдельно котельных, и обеспечивают теплом

При выборе циркуляционного насоса для отопительной системы необходимо учитывать:

• Продуктивность насоса (количество воды, которое насос может перекачать за единицу времени);
• Напор и давление, которое может обеспечить насос;
• На какую температуру теплоносителя рассчитан насос;
• Диаметр входных отверстий для подключения насоса к системе

Кроме того, при выборе устройства необходимо учитывать его размеры и вырабатываемый при работе уровень шума. Особенно важны эти показатели, если насос будет устанавливаться в жилом помещении.

Как выглядит клапан подпитки системы отопления (видео)

При удалении воздушных пробок, увеличении объемов труб и протечках в местах их соединения, давление в трубопроводе системе водяного отопления может снижаться до критического уровня. Без достаточного давления теплоноситель не сможет исправно циркулировать. Повысить давление в системе можно, добавив теплоноситель. Сделать это можно с помощью автоматических и ручных подпиточных узлов. При этом, организовать подпиточную систему можно своими руками. А представленные выше рекомендации смогут в этом помочь!

В качестве теплоносителя в системах отопления используют либо специально подготовленную воду, либо синтетические жидкости. Особого различия между этими теплоносителями не существует. Оба предполагают нагрев системы без разложения на составляющие и обеим нужна подпитка системы отопления из-за неизбежных потерь.

Характеристики теплоносителей

В качестве теплоносителя используют не просто воду, набранную в каком-либо водоеме, а прошедшую специальную обработку, при которой в нее были добавлены полезные компоненты или удалены элементы, негативно воздействующие на поверхность труб, приборов и арматуры. Такая вода применяется, в основном, в централизованных отопительных системах. Процесс приготовления воды недорогой, а сама подпитка производится в котельных. Основным недостатком воды, как теплоносителя, является ее замерзание при температуре 0 0 С. При этом практически во всех подобных случаях происходит разрушение трубопровода и приборов. (См. также: )

Синтетические теплоносители имеют гораздо более низкую температуру замерзания и оптимальный для трубопровода химический состав. Из-за своей высокой стоимости они применяются лишь в замкнутых системах автономного отопления.

Причины необходимости подпитки

Уменьшение количества теплоносителя в системе может происходить в случаях срабатывания воздухоотводчиков и очистки фильтров от грязи и шлама. Периодические изменения режима работы котла, вызванные температурными изменениями окружающей среды, приводят к переходу стадии интенсивного нагрева теплоносителя в экономичное функционирование. Такая цикличность в работе приводит к резким перепадам давления в разных частях системы, что вызывает предохранительных клапанов. Одной из причин течи теплоносителя может стать ослабление цанговых соединений.

Однако, для того, чтобы не допустить создание аварийной ситуации, нужно поддерживать в системе постоянное количество теплоносителя, а, значит, постоянное давление, которое соответствует паспортному. Это можно сделать, используя автоматические узлы подпитки. (См. также: )

Принципы функционирования автоматических узлов подпитки

Главной деталью автоматического узла подпитки служит редукционный клапан. Клапан имеет мембрану, которая находится под давлением внешней воды.

При помощи установки определенного натяжения пружины устанавливается определенноедавление воды, которое обеспечивает верхнее нахождение клапана и сдавливание пружины. При падении давления в системе седло клапана открывается и в теплоноситель через образовавшееся отверстие попадает из водопровода в отопительную систему. Как только достигается номинальное давление – происходит изгиб мембраны вверх и закрытие конусом седла клапана.

По причине практически постоянного удаления воздуха из системы клапан подпитки часто находится в открытом состоянии.

Где монтировать узел подпитки?

Наиболее оптимальным местом расположения узла подпитки является точка подсоединения расширительного бачка, которая для всей системы служит точкой нулевого отсчета. При монтаже в данном месте узел подпитки работает в наиболее оптимальном режиме.

Однако, на практике получается, что в таком случае устройство расположено слишком близко к котлу, и обратная вода, смешиваясь с водопроводной, приобретает слишком низкую температуру. Это неблагоприятно сказывается на работе отопительного агрегата. Поэтому при близком положении к котлу подпиточного узла целесообразно размещать его на трубе горячего водоснабжения.

Узел может подпитки быть подключен не индивидуально к отопительной системе, а к общему аккумулятору водоснабжения дома.

Правильная и эффективная циркуляция теплоносителя напрямую зависит от количества воды в системе отопления. А значит, клапан подпитки системы отопления необходим в любом случае. Это объясняется тем, что даже при соблюдении всех необходимых норм и правил все ровно будут потери теплоносителя, например, через стыки труб, через кран Маевского или через уплотнения возле циркуляционного насоса и т.д. По сути, это небольшое количество воды, но через некоторое время может быть значительная потеря в объеме.

Чтобы из-за этих потерь не произошло аварийной ситуации, нужно устанавливать устройство для подпитки труб отопления. Также можно сказать, что объем воды уменьшается при проведении очистки фильтров от различного шлама, и при перепадах температуры на улице, вследствие чего меняется режим отопления.

Рис. 1

Установка устройства подпитки системы отопления

Есть некоторые правила, которые необходимо соблюдать при установке подпиточного клапана:

• Его устанавливают в той части системы отопления, где показатель давления минимальный. Например, перед циркуляционным насосом.
• Если устанавливается механический подпиточный клапан, то следует еще монтировать кран или арматурную задвижку. Как правило, ставить эти элементы нужно между тепловым оборудованием и трубой, которая подает холодную воду.
• В случае если давление в системе отопления слишком маленькое для подпиточного устройства, устанавливается насос. Высокое давление может нагнетаться циркуляционным насосом.
• Также нужно монтировать затворный кран в систему отопления, чтобы вода не поступала в подпитывающую линию.
• Клапан этого типа должен быть обязательно с манометром.

Самым удачным местом для установки узла подпитки системы отопления является место, где подключен расширительный бак, так называемая, «нулевая» точка отсчета. В этом случае подпиточный узел функционирует наиболее точно. Но многие специалисты рекомендуют устанавливать этот узел немного дальше от котла, и на трубу горячего водоснабжения. Это нужно для того, чтобы вода смешивалась с горячим теплоносителем и в таком виде поступала в котел.

Способы управления подпиточным узлом

Подпиточный клапан для системы отопления может иметь 2 вида управления:

• Механическое;
• Автоматическое.

Подпиточное устройство с механическим управлением может монтироваться в небольших системах отопления. Так как там, на повышенное давление воздействуют мембраны баков. В этом случае уменьшение объемов воды в системе отопления можно компенсировать вручную, то есть, просто открыв кран подачи воды.

Рис. 2

Но чтобы проводить эти манипуляции вовремя нужно иметь определенный опыт выполнения таких работ. Так как нужно постоянно контролировать показатели давления внутри системы отопления, и количество воды. Если воды больше чем нужно, то вполне могут возникать аварийные ситуации. Автоматический узел подпитки должен устанавливаться в большие системы отопления, в которых есть много разветвлений.

В новых моделях котлов автоматический подпиточный клапан входит в комплектацию. А именно становит часть автоматики. Если устанавливать такое устройство отдельно, то тогда вся схема зависит от электричества.

Автоматическое подпиточное устройство

Автоматический подпиточный клапан работает по очень простой системе и не требует вмешательства со стороны. Нужно просто предварительно настроить все параметры. То есть при потере определенного количества воды, нужна подпитка, а также программируется показатель наименьшего давления.

Процесс работы такого устройства заключается в том, что если объем теплоносителя уменьшается в заданном количестве, то срабатывает клапан и автоматически запускает насос. А насос в свою очередь должен закачать необходимое количество воды. Когда система наполнилась до нормы, клапан самостоятельно прекращает подпитку отопления.

Чтобы установить это подпиточное устройство нужно монтировать манометр на трубе подачи холодной воды. Можно установить любой другой датчик, который будет контролировать уровень давления на двух направлениях. Следует настроить его на параметры рабочего давления. В этом месте также монтируется реле, контактор и т.д. Именно эти элементы включают вытягивающий насос, если количество воды в системе отопления уменьшилось до определенного уровня. Группа на другом направлении прекращает набор воды, то есть отключает все активные элементы.

Можно сделать вывод, что клапан с электромотором проводит контроль над уровнем давления и объемом теплоносителя в трубах отопления.

Автоматический узел подпитки котла

Клапан подпитки находящийся в автоматике котла оснащен редукционным клапаном – это его основная деталь (рис.2). Он в свою очередь имеет в комплектации мембрану. Эта деталь находится в закрытом состоянии, благодаря пружине, при нормальных показателях давления в системе. Натяжение пружины напрямую зависит от показателей давления.

Рис. 3 Клапан подпитки для газового
котла

Когда уровень воды падает, а соответственно и давление на клапан прекращается, тогда мембрана не поддерживается, а пружина воздействует на шток, толкая его вниз. И образовывается отверстие в седле. Через данное отверстие попадает вода из водопроводной трубы. Когда нужное количество воды возобновилось, то соответственно, и давление тоже. Мембрана закрывается под воздействием силы давления.

Редукционный клапан в автоматике котла срабатывает достаточно часто, а именно при срабатывании автоматических воздуховодчиков. Автоматика часто удаляет воздух из системы отопления, а это значит, что и клапан подпитки в котле срабатывает также часто.

Также после редукционного следует устанавливать и обратный клапан. Это нужно для того, чтобы вода из системы не проникала в водопроводную трубу. Иногда автоматика это предусматривает, а в некоторых моделях котлов этого нет. Тогда его нужно установить как отдельную деталь.