Чем создать давление в системе отопления закрытого типа

Контроль работоспособности закрытой системы

Основной показатель работоспособности – давление. Оно контролируется манометрами. Для индивидуальных систем отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией рабочее давление составляет 1,5-2 Атм. Причем врезать манометры в ключевые точки желательно через трехходовые клапаны, которые дают возможность снять устройство для ремонта/замены, продуть или сбросить на ноль.

В этой системе мы видим расширительный бак (красный слева) и менометры

Если система большая и мощная, то точек контроля (манометров) много:

• с обоих сторон от котла;
• перед и после циркуляционного насоса;
• при использовании регуляторов отопления — до и после них;
• желательна установка до и после грязевиков и фильтров для контроля степени их засоренности.

По показаниям манометров в этих точках можно контролировать работоспособность всей системы.

Как выбрать гидроаккумулятор по объему?

Существуют формулы для расчета нужной вместительности бака с учетом запаса воды. Но для водоснабжения дачного дома достаточно знать несколько параметров. В продаже присутствуют баки следующих объемов:

• 4-35 литров. Используются при производительности насоса в 1.5-2 м³/ч и для 2-3 точек потребления воды. Такие агрегаты подойдут для сезонных домиков на 1-2 человек.
• 50-100 литров. Гидробаки рассчитаны на работу с насосом в 3.5-5 м³/ч и на 7-8 потребителей. Хороший выбор для семьи, которая много времени проводит на даче.
• 100-150 литров. Емкие баки для насосов более 5 м³/ч и 8-9 точек потребления воды. Подобные устройства выбирают для постоянного проживания в частном доме.

Нужен ли запас объема гидроаккумулятора для водоснабжения? На долговечность насоса это особо не повлияет. Производители предусматривают рабочий цикл в 20-30 включений в час. Если он будет включаться реже, то это ненамного продлит срок службы. Но если нужен запас воды на случай ее частого отключения, то емкий резервуар незаменим

При этом важно соблюсти баланс. Слишком большой бак для воды вызывает ее застаивание

Двойного запаса (от минимально необходимого) будет достаточно.

Устройство и принцип действия

Корпус бачка имеет круглую, овальную или прямоугольную форму. Изготавливается из легированной или нержавеющей стали. Для предотвращения коррозии окрашивается в красный цвет. Окрашенные в голубой цвет бачки используются для водоснабжения.

Бачок в разрезе

Важно. Окрашенные в разный цвет расширители не являются взаимозаменяемыми

Емкости голубого цвета используются при давлении до 10 бар и температуре до +70 градусов. Бачки красного цвета рассчитаны на давление до 4 бар и температуру до +120 градусов.

По конструктивным особенностям баки выпускаются:

• с использованием сменной груши;
• с мембраной;
• без разделения жидкости и газа.

Модели, собранные по первому варианту, имеют корпус, внутри которого располагается резиновая груша. Устье ее закреплено на корпусе с помощью муфты и болтов. При необходимости грушу можно поменять. Муфта снабжена резьбовым соединением, это позволяет установить бак на штуцер трубопровода. Между грушей и корпусом закачивается воздух под небольшим давлением. На противоположном конце бачка расположен перепускной клапан с ниппелем, через него можно закачивать газ или, при необходимости, выпускать его.

Работает это устройство следующим образом. После установки всех необходимых арматур воду накачивают в трубопровод. Заливной кран устанавливается на обратной трубе в самой ее нижней точке. Это делается для того, чтобы воздух, находящийся в системе, мог беспрепятственно подниматься и выходить через выходной кран, который, напротив, устанавливается в самой верхней точке подающей трубы.

В расширителе груша под давлением воздуха находится в сжатом состоянии. По мере поступления воды она наполняется, распрямляется и сдавливает находящийся в корпусе воздух. Заполнение бака происходит до тех пор, пока давление воды не сравняется с давлением воздуха. Если закачка системы продолжится, давление превысит максимальное, и сработает аварийный клапан.

После того как котел начинает работать, вода нагревается и начинает расширяться. Давление в системе увеличивается, жидкость начинает поступать в грушу расширителя, еще больше сжимая воздух. После того как давление воды и воздуха в бачке придет в равновесие, поступление жидкости прекратится.

Когда котел перестает работать, вода начинает остывать, ее объем уменьшается, также уменьшается давление. Газ, находящийся в бачке, выталкивает избыток воды обратно в систему, сжимая грушу, пока давление снова не сравняется. Если давление в системе превысит максимально допустимое, на баке откроется аварийный клапан и выпустит лишнюю воду, благодаря чему давление понизится.

Во втором варианте мембрана разделяет емкость на две половины, с одной стороны закачивается воздух, с другой — подается вода. Работает таким же образом, как и первый вариант. Корпус неразборный, мембрану поменять не удастся.

Выравнивание давления

В третьем варианте между газом и жидкостью нет разделения, поэтому частично воздух смешивается с водой. Во время эксплуатации периодически газ подкачивается. Такая конструкция более надежная, так как нет резиновых деталей, которые со временем прорываются.

Особенности запуска закрытой отопительной системы с дистиллированной водой

Заполнение водой закрытой системы отопления имеет следующие особенности:

Гораздо проще будет обеспечить отопительный контур необходимым давлением в том случае, если жилое помещение имеет доступ к центральному водоснабжению. В этой ситуации для опрессовки системы теплоснабжения достаточно заполнить ее водой через перемычку, отдаляющую водопровод, при этом тщательно следя за возрастанием давления на манометре. После выполнения такого мероприятия ненужную воду можно будет удалить с помощью любого из вентилей или посредством воздушника.

Многие задаются вопросом относительно того, должна ли выполняться специальная подготовка воды для системы отопления или можно ограничиться водой из ближайшего водоема. При этом некоторые утверждают, что дистиллированная вода в системе отопления благотворно скажется на сроке службе оборудования и не даст ему выйти из строя раньше времени. Но гораздо важнее разобраться с тем, как подготовить воду для отопления, если в нее добавляется специальная незамерзающая жидкость наподобие этиленгликоля и как впоследствии заполнить таким теплоносителем отопительный контур.

Для этих целей принято использовать особый насос, служащий для заполнения системы водой, причем им можно управлять как в автоматическом режиме, так и вручную. Подключение этого насоса выполняется с помощью вентиля, а после обеспечения необходимого давления вентиль перекрывается. Бывают ситуации, когда такого оборудования нет под рукой. Как вариант, допускается подключение к вентилю сброса стандартного садового шланга, второй конец которого следует поднять на высоту в 15 метров и заполнить контур водой при помощи воронки. Подобный способ будет особенно актуальным при наличии вблизи обустраиваемого здания высоких деревьев.

Еще один вариант заполнения системы отопления – применения бака расширения, который выполняет функцию вмещения излишков теплоносителя, вызванных его расширением в процессе нагревания.

Такой бак имеет вид резервуара, который разделен пополам специальной мембраной из эластичной резины. Одна часть емкости предназначается для воды, а другая – для воздуха. В конструкцию любого расширительного бака также входит ниппель, с помощью которого появляется возможность установить внутри агрегата нужное давление посредством удаления излишков воздуха. Если давление недостаточное, то компенсировать этот параметр можно, закачав воздух в систему с помощью обычно велосипедного насоса.

Весь процесс не несет в себе особой сложности:

для начала ликвидируется воздух из бака расширения, для чего нужно отвернуть ниппель. Готовые баки поступают в продажу с несколько избыточным давлением, которое равно 1,5 атмосферам;
далее отопительный контур заполняется водой. При этом расширительный бак нужно смонтировать так, чтобы он располагался резьбой вверх

Важно помнить, что заполнять бак водой полностью совершенно не стоит. Будет правильнее, если общий объем воздуха в этом аппарате будет составлять примерно одну десятую часть от общего объема воды, в противном случае бак не справиться со своей основной функцией и не сможет вместить излишки нагретого теплоносителя;
после этого в систему через ниппель закачивается воздух, что, как уже говорилось выше, можно выполнить при помощи обычного насоса для велосипеда. Давление требуется контролировать с помощью манометра.

Давление требуется контролировать с помощью манометра.

Все указанные действия позволят аккуратно заполнить отопительную систему водой и обеспечат всему контуру стабильное и качественное функционирование. При необходимости всегда можно обратиться за помощью к специалистам, которые всегда имеют в наличии различные фото необходимых для такой работы устройств, способные помочь в подключении.

Заполнение системы отопления водой на видео:

Для чего нужен расширительный бак?

В процессе нагрева вода имеет свойство расширяться – при повышении температуры увеличивается объем жидкости. В контуре отопительной системы начинает расти давление, которое разрушительно может воздействовать на газовое оборудование и целостность труб.

Расширительный бак (экспанзомат) выполняет функцию дополнительного резервуара, в который давлением выдавливает образовавшиеся в результате нагрева излишки воды. Когда жидкость остывает и давление стабилизируется, она по трубам возвращается обратно в систему.

Расширительный бак выполняет функцию защитного буфера, он гасит гидроудары, которые постоянно образуются в системе отопления из-за частого включения и выключения насоса, а также исключает вероятность возникновения воздушных пробок.

Чтобы уменьшить вероятность образования воздушных пробок и не допустить повреждения газового котла гидроударом, расширительный бачок следует монтировать перед теплогенератором, на обратке

Существует два разных варианта исполнения демпферных емкостей: открытые и закрытые типы. Они отличаются не только конструкцией, но и способом, а также местом монтажа. Рассмотрим особенности каждого из этих типов подробнее.

Расширительный бак открытого исполнения

Бачок открытого типа монтируют в верхней точке системы отопления. Изготавливаются емкости из стали. Чаще всего они имеют прямоугольную или цилиндрическую форму исполнения.

Обычно устанавливают такие расширительные баки на чердаке или мансарде. Возможен монтаж под крышей

Обязательно нужно уделить внимание теплоизоляции конструкции

В структуре емкости открытого типа имеется несколько отводов: для ввода воды, отвода остывшей жидкости, подвод контрольной трубы, а также выводная трубка для отвода теплоносителя в канализацию. Подробнее об устройстве и видах бака открытого типа мы писали в другой нашей статье.

Функции бака открытого типа:

• контролирует уровень теплоносителя в контуре отопления;
• если в системе температурный режим понизился, он компенсирует объем теплоносителя;
• когда меняется давление в системе, бак выполняет функцию буферной зоны;
• излишки теплоносителя удаляет из системы в канализацию;
• выводит воздух из контура.

Несмотря на функциональность открытых расширительных баков, они уже практически не используются. Поскольку имеют множество недостатков, например, большой размер емкости, склонность к коррозии. Их установка производится в системы отопления, которые работают только с естественной циркуляцией воды.

Экспанзомат закрытого типа

В системах отопления с закрытым контуром обычно монтируется расширительный бак мембранного типа, он оптимально подходит для любого типа газового котла и обладает большим количеством преимуществ.

Экспанзомат – это герметическая емкость, которая посредине разделена эластичной мембраной. В первой половине будут размещаться излишки воды, а во второй – обычный воздух или азот.

Закрытые расширительные баки для отопления, как правило, окрашены в красный цвет. Внутри бачка расположена мембрана, она выполнена из резины. Необходимый элемент для поддержания давления в расширительном бачке

Компенсационные баки с мембраной могут выпускаться в виде полусферы или в форме баллона. Что вполне подходит для использования в системе отопления с газовым котлом. Рекомендуем детальнее ознакомиться с особенностями монтажа баков закрытого типа.

Достоинства мембранных типов бачков:

• простота самостоятельной установки;
• устойчивость к коррозии;
• работа без регулярной доливки теплоносителя;
• отсутствие контакта воды с воздушной средой;
• работоспособность в условиях повышенной нагрузки;
• герметичность.

Газовое навесное оборудование обычно комплектуется расширительным баком. Но не всегда дополнительный резервуар с завода настроен правильно и может сразу же включатся в работу отопления.

Выбор величин давления в системе и расширительном бачке

Чем выше рабочее давление теплоносителя, тем меньше вероятность попадания воздуха в систему. Нужно помнить об ограничении рабочего давления величиной предельно допустимой для отопительного котла. Если при заполнении система было достигнуто статическое давление 1,5 атм (15 м водяного столба), то циркуляционный насос напором в 6 м вод. ст. создаст на входе в котел давление 15+6=21 м водяного столба.

Некоторые типы котлов имеют рабочее давление порядка 2 атм=20 м вод.ст. Будьте внимательны, не перегружайте теплообменник котла недопустимо высоким давлением теплоносителя!

Мембранный расширительный бак поставляется с заводским настроечным давлением инертного газа (азота) в газовой полости. Распространенная величина его равна 1,5 атм (или бар, что почти то же самое). Уровень этот можно поднять, подкачав в газовую полость воздух ручным насосом.

Изначально внутренний объем бака полностью занят азотом, мембрана прижата газом к корпусу. Именно поэтому закрытые системы принято заполнять до уровня давления не выше 1,5 атм (максимум 1,6 атм). Тогда установив расширительный бак на «обратку» перед циркуляционным насосом, мы не получим изменения его внутреннего объема – мембрана останется неподвижной. Нагрев теплоносителя приведет к росту его давления, мембрана отойдет от корпуса бака и сожмет азот. Давление газа повысится, уравновесив давление теплоносителя на новом статическом уровне.

Уровни давления в расширительном бачке.

Заполнение системы до давления в 2 атм позволит холодному теплоносителю сразу поджать мембрану, которая сожмет азот также до давления 2 атм. Нагрев воды от 0 °С до 100 °С увеличивает ее объем на 4,33 %. Добавочный объем жидкости должен поступить в расширительный бак. Большой объем теплоносителя в системе дает большое его приращение при нагреве. Слишком большое первоначальное давление холодного теплоносителя сразу израсходует емкость расширительного бака, ее не хватит для приема избытка нагретой воды (антифриза)

Поэтому важно заполнять систему до правильно определенного уровня давления теплоносителя. Заполняя систему антифризом, нужно помнить о его большем, чем у воды, коэффициенте теплового расширения, требующем установки расширительного бака большей емкости

Заключение

Заполнение закрытых систем отопления – не просто стандартная заключительная операция перед запуском в эксплуатацию. Правильное или неправильное выполнение этого этапа может серьезно повлиять на рабочие характеристики системы, в худшем случае даже вывести ее из строя. Соблюдение технологии заполнения – ключ к получению стабильно работающего отопления.

Как реализовать альтернативное отопление частного дома

Двухтрубная система отопления частного дома — классификация, разновидности и практические навыки проектирования

Однотрубная и двухтрубная разводка отопления в частном доме

Открытая и закрытая система отопления

Если  установлен расширительный бачок открытого типа, то и система называется открытой. В простейшем варианте он представляет собой какую-то емкость (кастрюля, пластиковая небольшая бочка и т.п.) к которой подсоединены следующие элементы:

• соединительная труба небольшого диаметра;
• устройство контроля уровня (поплавок), который открывает/закрывает кран подпитки при снижении количества теплоносителя ниже критической отметки (на рисунке ниже он работате по принципу сливного бачка унитаза);
• устройство выпуска воздуха (если бачок без крышки в нем нет необходимости);

• сливной шланг или контур для отведения излишков теплоносителя, если его уровень превышает максимальный.

Сегодня открытые системы делают все реже, а все потому, что в ней постоянно присутствует большое количество кислорода, который является активным окислителем и ускоряет процессы коррозии. При использовании этого типа в разы быстрее выходят из строя теплообменники, разрушаются трубы, насосы и другие элементы. К тому же приходится из-за испарения постоянно контролировать уровень теплоносителя и периодически его подливать. Еще один недостаток –  не рекомендуют в открытых системах использовать антифризы – из-за того, что они испаряются, то есть вредят окружающей среде, а также изменяют свой состав (увеличивается концентрация). Потому все более популярными становятся закрытые системы – они исключают поступление кислорода, и окисление элементов происходит в разы медленнее потому считается, что они лучше.

Бачок мембранного типа устанавливается в закрытых системах отопления

В закрытых системах устанавливают бачки мембранного типа. В них герметичная емкость разделена упругой мембраной на две части. Внизу находится теплоноситель, а верхняя часть заполнена газом – обычным воздухом или азотом. Когда давление в небольшое, бак или пуст, или содержит небольшое количество жидкости. С увеличением давления в него вытесняется все большее количество теплоносителя, который сжимает содержащийся в верхней части газ. Чтобы при превышении порогового значения не разорвало устройство, в верхней части бака устанавливают воздушный клапан, который срабатывает при определенном давлении, выпуская часть газа, выравнивает давление.

Способы заполнения встроенный механизм и насосы

Насос для заполнения отопления

Как заполнить систему отопления в частном доме — используя встроенное подключение к водопроводу с помощью насоса? Это напрямую зависит от состава теплоносителя — вода или антифриз. Для первого варианта достаточно сделать предварительную промывку труб. Инструкция по заполнению системы отопления состоит из следующих пунктов:

• Необходимо удостовериться, что вся запорная арматура стоит в нужном положении — вентиль слива закрыт также как предохранительные клапаны;
• Кран Маевского в верхней точке системы должен быть открыт. Это необходимо для удаления воздуха;
• Вода заполняется до того момента, пока из крана Маевского, открытого ранее, не потечет вода. После этого перекрывается;
• Затем необходимо удалить излишки воздуха из всех приборов отопления. На них должен быть установлен воздушный клапан. Для этого нужно оставить кран заполнения системы открытым, следите чтобы вышел воздух из конкретного прибора. Как только из клапана потечет вода — его нужно перекрыть. Такую процедуру нужно сделать для всех приборов отопления.

После того как произошло заполнение воды в закрытой системе отопления, нужно проверить параметры давления. Оно должно составлять 1,5 бар. В дальнейшем для предотвращения протечек выполняется прессовка. О ней будет сказано отдельно.

Заполнение отопления антифризом

Перед тем как приступить к процедуре добавления антифриза в систему, нужно его подготовить. Обычно используют 35% или 40% растворы, но для экономии рекомендуется приобрести концентрат. Разбавлять его следует строго по инструкции, и только применяя дистиллированную воду. Помимо этого необходимо подготовить ручной насос для заполнения системы отопления. Он подключается к самой нижней точке системы и с помощью ручного поршня выполняется нагнетание теплоносителя в трубы. Во время этого необходимо следить за следующими параметрами.

• Выход воздуха из системы (кран Маевского);
• Давление в трубах. Оно не должно превышать значения 2 бар.

Вся дальнейшая процедура полностью аналогична вышеописанной. Однако следует учитывать особенности эксплуатации антифриза — его плотность намного выше, чем у воды

Поэтому следует особое внимание уделить расчету мощности насоса. Некоторые составы на основе глицерина, могут увеличивать коэффициент вязкости при повышении температуры. Перед заливкой антифриза необходимо заменить резиновые прокладки на стыках на паронитовые

Это значительно уменьшит вероятность появления протечек

Перед заливкой антифриза необходимо заменить резиновые прокладки на стыках на паронитовые. Это значительно уменьшит вероятность появления протечек.

Автоматическая система заполнения

Для двухконтурных котлов рекомендуется применять устройство автоматического заполнения системы отопления. Оно представляет собой электронный блок управления добавления воды в трубы. Устанавливается на входном патрубке и работает полностью в автоматическом режиме.

Главным преимуществом этого устройства является автоматическое поддержание давления методом своевременного добавления воды в систему. Принцип работы устройства заключается в следующем: манометр, подключенный к блоку управления, подает сигнал о критическом снижении давления. Автоматический клапан подачи воды открывается, и находится в таком состоянии до тех пор, пока давление не стабилизируется. Однако практически все устройства автоматического заполнения водой системы отопления имеют высокую стоимость.

Бюджетным вариантом является установка обратного клапана. Его функции полностью аналогичны устройству автоматического заполнения системы отопления. Он также устанавливается на входящий патрубок. Однако принцип его работы заключается в стабилизации давления в трубах с системой подпитки водой. При падении давления в магистрали напор водопроводной воды будет воздействовать на клапан. Из-за разницы он автоматически откроется до момента стабилизации давления.

Таким способом можно не только подпитывать отопление, но и осуществлять полноценное заполнение системы. Невзирая на кажущуюся надежность рекомендуется визуально контролировать подачу теплоносителя. При заполнении отопления водой обязательно открываются клапаны на приборах для выхода излишка воздуха.

Показатели давления в частном доме и причины его падения

В закрытых системах отопления загородных домов и коттеджей принято выдерживать следующие величины давления:

• сразу после заполнения отопительной сети водой и выпуска воздуха манометр должен показывать 1 Bar;
• после прогрева до рабочей температуры минимальный напор в трубах составляет 1.5 Bar;
• в процессе эксплуатации в разных режимах показатели могут изменяться в пределах 1.5—2 Bar.

Watch this video on YouTube

О том, как правильно удалить воздух из отопительных магистралей и создать потребную величину давления, рассказывается в отдельной инструкции. Здесь же мы перечислим причины, почему после благополучного пуска в эксплуатацию показатели напора могут снижаться, вплоть до автоматического отключения настенного котла:

1. Из трубопроводной сети, теплого пола и каналов отопительного оборудования выходят остатки воздуха. Его место занимает вода, что и фиксирует манометр падением до 1—1.3 Бар.
2. Из-за негерметичности золотника опорожнилась воздушная камера расширительного бака. Мембрана вытягивается в обратную сторону и емкость заполняется водой. После нагрева давление в системе подскакивает до критического, отчего происходит сброс теплоносителя через предохранительный клапан и напор снова падает до минимума.
3. То же, только после прорыва мембраны расширительного бачка.
4. Мелкие протечки на стыках трубопроводной арматуры, фитингов либо самих труб в результате повреждения. Пример – греющие контуры теплых полов, где течь может долго оставаться незаметной.
5. Прохудился змеевик бойлера косвенного нагрева или буферной емкости. Тогда наблюдаются скачки давления в зависимости от работы водоснабжения: краны открыты – показания манометра падают, закрыты – поднимаются (водопровод поддавливает через трещину теплообменника).

Подробнее о причинах перепадов напора и способах их устранения расскажет мастер в своем видео:

Watch this video on YouTube

Виды

Давление бывает нескольких видов:

• статическое (параметр, зависящий от высоты столба жидкости, находящейся в покое, давление ее на элементы отопительной конструкции, при расчете нужно учитывать, что 10 м дают результат в 1 атмосферу);
• динамическое (создается циркуляционными насосами, но зависит не только от их характеристик, возникает за счет движения энергоносителя внутри трубопровода, воздействует изнутри на конструктивные элементы);
• рабочее (складывается из величин первого и второго вида, это уровень нормальной и безаварийной работы всех конструктивных элементов).

Как вам статья?