Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 1

Клапан подпитки системы отопления

3 Популярные производители

Выбрать автоматический клапан довольно просто. Большой популярностью пользуются следующие компании, производящие подобное оборудование:

  1. 1. Watts. Немецкая компания, основанная в 1874 году. Это крупный производитель, выпускающий обогревательные системы и сопутствующие товары для жилых и промышленных помещений. Продукция компании зарекомендовала себя как высококачественное, эффективное и очень надежное оборудование. Watts получила более 20 наград на международных выставках в области водоснабжения и отопления.
  2. 2. Emmeti. Итальянская компания, производящая комплектующие для систем отопления с 1976 года. Продукция славится своим высоким качеством. Для создания оборудования применяются инновационные технологии и последние научные разработки. Приспособления Emmeti обладают сертификатом качества ISO 9001.

Теоретическая подковка – как работает самотек

Естественная циркуляция воды в системах отопления функционирует благодаря гравитации. Как это происходит:

  1. Берем открытый сосуд, наполняем водой и начинаем подогревать. Самый примитивный вариант – кастрюля на газовой плите.
  2. Температура нижнего слоя жидкости растет, плотность уменьшается. Вода становится легче.
  3. Под воздействием притяжения верхний более тяжелый слой опускается на дно, вытесняя менее плотную горячую воду. Начинается естественная циркуляция жидкости, называемая конвекцией.

Пример: если нагревать 1 м³ воды от 50 до 70 градусов, он станет легче на 10.26 кг (ниже смотрим таблицу плотностей при различных температурах). Если продолжить нагрев до 90 °С, то куб жидкости потеряет уже 12.47 кг, хотя дельта температур осталась прежней – 20 °C. Вывод: чем ближе вода к точке кипения, тем активнее происходит циркуляция.

Аналогичным образом теплоноситель циркулирует самотеком по домашней сети теплоснабжения. Подогреваемая котлом вода теряет вес и выталкивается кверху остывшим теплоносителем, вернувшимся из радиаторов. Скорость течения при перепаде температур 20–25 °C составляет всего 0.1…0.25 м/с против 0.7…1 м/с в современных насосных системах.

Малая скорость движения жидкости по магистралям и приборам отопления вызывает такие последствия:

  1. Батареи успевают отдать больше тепла, а теплоноситель – остыть на 20–30 °C. В обычной отопительной сети с насосом и мембранным расширительным баком температура падает на 10–15 градусов.
  2. Соответственно, котел должен производить больше тепловой энергии после запуска горелки. Держать генератор на температуре 40 °C бессмысленно – течение замедлится до предела, батареи станут холодными.
  3. Чтобы доставить до радиаторов потребное количество тепла, надо увеличить проходное сечение труб.
  4. Фитинги и арматура с высоким гидравлическим сопротивлением способны ухудшить либо вовсе остановить самотек. Сюда относятся обратные и трехходовые клапаны, резкие повороты на 90° и сужения труб.
  5. Шероховатость внутренних стенок трубопроводов не играет большой роли (в разумных пределах). Маленькая скорость жидкости – невысокое сопротивление от трения.
  6. Котел на твердом топливе + самотечная система отопления может спокойно работать без теплоаккумулятора и смесительного узла. Благодаря медленному течению воды конденсат в топливнике не образуется.

Как видите, в конвекционном движении теплоносителя присутствуют положительные и отрицательные моменты. Первые следует использовать, вторые – минимизировать.

Watch this video on YouTube

Основные элементы

Основные элементы

Как и любое оборудование подпитка состоит из нескольких частей. Рассмотрим каждую деталь отдельно.

Исполнительный механизм

При ручном управлении устанавливают одну задвижку, через которую подают или перекрывают воду. Автоматическое оборудование может содержать различные виды устройств дистанционного управления. Самым популярным вариантом служит редукционный клапан. Он состоит из трех частей: запорный и обратный клапан, а также редуктор давления. При этом его устанавливают как в механические системы, так и оснащают электрическими датчиками управления.

В исполнительном механизме устанавливают нижний порог давления. Когда манометр улавливает потери мембрана отпускает пружину, та воздействует на рабочий шток, после чего отверстие клапана открывается. Когда давление нормализуется мембрана вновь давит на пружину и шток встает на место, закрывая проход конусом.

Настроить порог давления, при котором будет начинать подача рабочей жидкости, можно при помощи винта, закрепленного наверху исполнительного механизма. Установив его в определенном положении, позиция фиксируется контргайкой. Чтобы не ошибиться с настраиваемым давлением на устройстве имеется манометр.

Обратный клапан

Рабочая жидкость из отопительной системы не должна смешиваться с питьевой водопроводной водой. Это приведет к негативным последствиям:

  • Сделают воду непригодной для употребления человеком из-за развития бактерий.
  • Так как трубы отопления постепенно разрушаются внутри в воду может попасть коррозия, которая вредна для здоровья.
  • Снижение КПД котла из-за потери давления и снижения температуры.

Теплоноситель может попасть в водопровод во время подпитки если давление в отопительной системе выше чем в трубах с холодной водой. Другая причина смешивания — запорная арматура вышла из строя и начала пропускать.

Чтобы избежать неприятной ситуации позади исполнительного устройства ставят обратный клапан. Некоторые конструкции предусматривают эту деталь внутри редукционного клапана. Современные конструкции подпитки имеют «прерыватель потока», устанавливаемый перед оборудованием.

Накопитель и насос

Когда давление в отопительной системе выше чем в водопроводе, понадобится насос чтобы восполнить потери рабочей жидкости. Автоматически или вручную подать воду невозможно. Если же выйдет из строя обратный клапан, тогда произойдет сброс теплоносителя в холодное водоснабжением.

Разработаны насосы с накопительным баком, в котором всегда есть запас воды для восполнения потерь в отоплении. Это позволяет решить проблему, даже когда в холодном водопроводе низкое давление. Насосы могут быть как ручными, так и автоматическими. Первый вариант предусматривает установку накопительной емкости выше уровня расширительного бака. Такую схему монтажа называют гравитационной. Во втором случае применяется гидроаккумулятор, соединенный с мембраной, постоянно находящейся под давлением.

Выпускаются вертикальные насосы без накопительного бака. Они предназначены для частных домов и устанавливаются в колодцах под воду.

Фильтры

Иногда в холодном водопроводе подается жидкость с примесями которая может нарушить работу систему отопления. Для защиты перед исполнительным устройством устанавливают два вида фильтров:

  1. Очистка от мусора. Внутри используется сетка с мелкими ячейками, в которых застревают загрязняющие частицы. Иногда такой фильтр встраивают в исполнительный механизм.
  2. Химическая очистка. Чтобы избежать коррозии труб отопления смягчают поступающую воду. Обычно при помощи реагентов устраняют соли кальция.

Все виды фильтров нужно регулярно чистить. Так они будут надежно исполнять свои функции и не забивать клапаны.

Подпитка в открытой системе отопления

В сетях обогрева частных домов с принудительным током теплоносителя, таким образом, для подпитки используются клапана, подающие воду в контур автоматически. В открытых же системах небольших жилых зданий или дач обычно используется несколько другая, гораздо более простая схема добавки теплоносителя. Автоподпитка системы отопления в данном случае, скорее всего, будет лишней.

Расширительные бачки в сетях с естественным током теплоносителя обычно монтируются на чердаке. Для того чтобы иметь возможность контроля количества воды в контуре в таких системах, помимо обратки и подачи, к ним подводят еще две трубы. Одна из них называется контрольной и врезается в бачок пониже. Вторая (труба перелива) подводится к расширительной емкости вверху. Далее трубы протягиваются, к примеру, на кухню.

Проверка наличия в контуре системы отопления достаточного количества воды при использовании подобной конструкции проводится достаточно просто. Если теплоноситель не потечет из крана, врезанного в контрольную трубу бачка при его открытии, значит его в системе не хватает. В этом случае перед тем, как добавлять жидкость в контур, открывают кран на трубе перелива. Как только система заполнится до нужных параметров, из него начнет течь вода.

В каких местах устанавливать ?

Клапан подпитки, равно как остальные технологические составляющие системы, должен устанавливаться лишь в строго отведенном для него месте. Рассмотрим основные требования, которые выдвигаются к установке данного устройства.

Нормы и рекомендации СНиП при монтаже отопительных систем

Ранее мы рассказывали о том каким нормам и рекомендациям СНиП следует придерживатся при монтаже отопительных систем, в дополнение к этой статье советуем вам ознакомится с данной информацией все подробности смотрите тут

  • Все подпитывающие клапаны в обязательном порядке комплектуются манометрами!
  • Подпитка системы отопления, точнее, сам клапан, нужно оборудовать в том месте сети, где напор рабочей жидкости минимален. Если же говорить о системах закрытого типа, то в них таким местом является именно вход рядом с насосным оборудованием.
  • Во избежание попадания воды из сети в линию подпитки рекомендуется еще и дополнительно установить запорный кран.
  • Если устанавливается клапан с контролем механического типа, то обязателен монтаж и арматурной задвижки либо крана. Монтировать их нужно между линией, подающей холодную воду, и самим отопительным контуром.
  • В случае если насос циркуляции добьется давления, превышающего давление, созданное клапаном подпитки, необходимо также в обязательном порядке установить повышающий насос.

Для более детального ознакомления с процессом советуем посмотреть тематический видеоматериал.

Видео – Подпитка отопительной системы

Разновидности подпитки: механика и автоматика

Существует два способа управления подпитывающим устройством:

  • механический;
  • автоматический.

Способ управления №1 целесообразен там, где используются маленькие отопительные системы. В подобного рода магистралях все перепады давления рабочей жидкости регулируются посредством специальных мембранных баков. При этом намного проще возобновить потери теплоносителя путем ручного открытия крана на трубопроводе, подающем холодную воду. Этот способ предельно прост, но сопряжен с определенными неудобствами: для выполнения таких, казалось бы, простых манипуляций требуется опыт, кроме того, нужны соответствующие технические навыки и познания.

Обратите внимание! Если имеет место использование механического клапана, вам придется самому заниматься контролем внутрисистемного давления в сети замкнутого типа. А если объем рабочей жидкости чересчур увеличится, то это чревато аварийными ситуациями

А вот подпитка системы отопления посредством автоматики используется в больших магистралях со значительными ответвлениями. Иногда они комплектуются отопительными котлами, которые также становятся элементами их систем. Монтаж подобных клапанов не вызывает никаких трудностей, поскольку с ним вполне можно справиться своими руками. Хотя есть одно «но»: после установки автоматического клапана вся отопительная сеть станет энергозависимой

И на это обязательно следует обращать внимание при выборе того или иного типа подпитывающего узла

Более детально ознакомиться с техническими параметрами клапанов, а также их среднерыночной стоимостью, можно из приведенной ниже таблицы.

Таблица. Сравнительная характеристика популярных подпитывающих клапанов

Наименование Материал Тип Диаметр, см Предельная температура Диапазон регулировки Цена
Honeywell VF04 1/2 E Латунь Механика 1,5 70 градусов До 6 бар 2600 рублей
ІСМА 1/2 Латунь Механика 1,5 90 градусов До 4 бар 1350 рублей
Meibes Fuelly 1/2 Латунь Автоматика 1,5 0,43 бар 1710 рублей
Tiemme 1 Латунь + пластмасса Автоматика 3 До 1,5 бар 3680 рублей
Caleffi 1/2 Латунь + пластмасса Автоматика 1,5 65 градусов До 4 бар 3520 рублей
Watts Alimat Alomd 1/2 Латунь + пластмасса Автоматика 1,5 До 4 бар 3750 рублей

Это интересно: Теплоаккумулятор для котлов отопления — устройство, виды, правила монтажа

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

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

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

Подбор подпиточного насоса

В отличие от своего циркуляционного «собрата» насос подпитки должен развивать сравнительно высокое давление большее, чем в контуре отопительной системы при небольшой подаче, так как для подпитки обычно не требуется перекачка большого объема жидкости. Для организации узла автоматической подпитки применяются моноблочное, вихревое и лопастное насосное оборудование.

Итак, как подобрать насос для системы отопления? Первое, на что следует обратить внимание – это на напор, который он должен создавать. Второй критерий выбора – это расход

Для закрытых СО нормы утечки принимаются, как 0,5% от объема теплоносителя в отопительном и котловом контуре. Объем теплоносителя можно рассчитать, принять приблизительно (15 л/кВт мощности котельной установки), а можно узнать опытным путем

Второй критерий выбора – это расход. Для закрытых СО нормы утечки принимаются, как 0,5% от объема теплоносителя в отопительном и котловом контуре. Объем теплоносителя можно рассчитать, принять приблизительно (15 л/кВт мощности котельной установки), а можно узнать опытным путем.

Совет: Приобретать насос только для подпитки СО – нецелесообразно. Данное устройство при грамотном монтаже и обвязке может выполнять массу вспомогательных функций, например, нагнетать давление во внутреннюю систему водопровода частного дома, выполнять функцию резервного циркуляционного насоса, использоваться для слива и закачки воды в контур

.

Большинство квартир и домов использует в роли теплоносителей системы отопления воду или специальные синтетические средства. Чтобы инженерная сеть работала без перебоев необходимы вспомогательные элементы: реле, датчики, контролеры. Кроме того, для поддержания рабочего давления в трубопроводе понадобится подпитка отопления. Рассмотрим какую роль она выполняет, основные разновидности, как устроена и можно ли собрать самостоятельно.

К сожалению, объем рабочей жидкости в системе отопления непостоянен, со временем ее становится все меньше. С понижением давления свободное пространство заполняется воздухом, появляются пробки. Циркуляция жидкости прекращается что приводит к перегреву оборудования. В результате котел может выйти из строя, что грозит значительными материальными затратами.

Рассмотрим пять основных причины потери воды в трубах:

При открытом контуре отопления горячая вода начинает испаряться из расширительного бака. В таком случае заметить снижения давления в трубах легко, как и восполнить его снова.
Временами срабатывает автоматический воздухосбрасыватель. Это происходит из-за того, что клапан выпускает не только воздух, но и водяной пар. Хотя потери не так велики как в первом случае, со временем давлением падает до критической отметки.
Когда котел долгое время работает с максимальной отдачей, для избежания перегрева срабатывает предохранительный клапан. В этот момент может происходить сброс теплоносителя.
Небольшие протечки также являются одной из причин снижения давления в трубах. Часто микроскопические трещины сложно заметить, но вода медленно покидает систему.
Со временем внутренняя поверхность трубы покрывается коррозией и разрушается. Из-за этого увеличивается общий объем отопительной системы

Сложно распознать эту причину, но восстанавливать давление рабочей жидкости по-прежнему важно.

Чтобы избежать такого развития сценария устанавливают подпитку труб отопления. Нередко на эту роль подходят автоматические устройства, они работают постоянно, исключают человеческий фактор. С помощью подпитки потерянный объем воды восполняется и оборудование может работать без сбоев, что экономит средства владельца помещения.

Узел автоматической подпитки

Кроме своевременного восполнения потерь теплоносителя, специальный узел регулировки выполняет и другие функции:

  • Наполнение и слив системы отопления;
  • Подготовка воды для отопления;
  • Промывка системы отопления;
  • Не допускает попадания теплоносителя в водопроводную сеть.

Узел автоматической регулировки давления (узел-автомат) может быть:

  • Простым, когда в него входит редукционный клапан и набор запорной арматуры;
  • Сложным, когда в узел-автомат дополнительно включён подпиточный насос.

Идеальным местом, где может быть установлен подпиточный узел-автомат, является место, имеющее наименьшее давление и расположенное как можно ниже. Самая лучшая точка установки – это перед циркуляционным насосом.

Регулировка работы узла может быть как ручной, так и автоматической.

Ручная регулировка предполагает периодическое вмешательство человека в его работу. Для этого нужно ориентируясь на показания манометра, самостоятельно открывать и закрывать кран подачи жидкости.

При автоматической – подача теплоносителя происходит без любого вмешательства извне. Узел-автомат самостоятельно контролирует напор жидкости в системе и подаёт её туда через редукционный клапан.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации