Подпиточные клапаны для систем отопления

Механическая или автоматическая подпитка — какую выбрать?

Клапан подпитки может иметь механическое и автоматическое управление. Первый вариант устанавливается там, где функционируют небольшие системы отопления. В них, как правило, любые скачки рабочего давления теплоносителя регулируются при помощи мембранных баков. А потери объема воды легче всего компенсировать, открыв вручную кран подачи в холодном водопроводе. Главное неудобство такого варианта — необходимость опыта для выполнения описываемых операций, а также обладание определенными техническими знаниями и навыками.

Обратите внимание! В этом случае придется самостоятельно контролировать давление внутри закрытой системы отопления. Чрезмерное увеличение объема теплоносителя может привести к возникновению аварийной ситуации

Автоматические клапаны подпитки устанавливаются в больших разветвленных системах. Нередко они входят в комплектацию отопительного котла, становясь частью его автоматики. Монтаж такого устройства не вызывает особых трудностей. Но его осуществление делает всю схему энергозависимой. И это необходимо учитывать, выбирая ту или иную разновидность технического узла.

Принцип работы автоматического клапана

Клапан авто подпитки

Принцип работы автоматического клапана предельно прост. Предварительно настраиваются параметры работы. Заранее программируются потери воды — закладываются показатели наименьшего давления. Если объем теплоносителя падает, допустим, на 10%, клапан срабатывает и запускает работу насоса. Последний из магистрали подачи холодной воды закачивает необходимый объем жидкости. Когда происходит восполнение, клапан снова срабатывает и перекрывает подачу в автоматическом режиме.

Монтируется описываемое устройство просто. Сначала на линии подачи холодной воды устанавливается измерительный манометр или любой другой электроконтактный датчик, который позволяет регулировать давление в двух направлениях. Одна его группа настраивается на меньшее рабочее давление. Именно там устанавливается промежуточное реле или контактор. Он при падении объема горячей воды внутри закрытой схемы включает механизм, запускающий вытягивающий насос. Вторая группа отключает все эти звенья, когда объемы воды восполнены. В качестве исполнительного механизма может быть использован электроклапан — вентиль с электромотором.

Обратите внимание! При использовании автоматического клапана подпитки система отопления самостоятельно контролирует давление и так же самостоятельно рассчитывает компенсирующий объем воды. Это главное преимущество данного технического узла

Когда нужно организовывать подпитку при помощи байпасной схемы?

Автоматическая подпитка систем и ее эффективность

Как правило, все закрытые системы отопления могут эффективно функционировать только при большом рабочем давлении теплоносителя. Но здесь решающим фактором становится еще и температура горячей воды.

При ее повышении увеличивается тепловое расширение некоторых технических узлов. Компенсировать его помогает установка экспанзомата — гидроаккумулятора, способного накапливать гидравлическую энергию при ее избытке и отдавать при недостатке. Подключать его необходимо по байпасной схеме. Как это сделать, читайте здесь.

Как залить воду в закрытую систему отопления с водопроводом и без него

АркадийКак залить воду в систему отопления закрытого типа?

Ни одна система отопления не будет функционировать без теплоносителя. ведь он непосредственно обеспечивает передачу энергии радиаторам и последующий нагрев воздуха в помещении. Так что после монтажных и ремонтных работ у вас неизбежно возникнет необходимость залить новую воду в оборудование. Многим эта процедура кажется непосильной. Особенно, если нужно заполнить систему закрытого типа. Действительно, задача хлопотная, но при этом абсолютно реализуемая, если делать все по правилам – о них и пойдет речь далее.

Подготовительные операции

До того как начать заливать теплоноситель в закрытую систему отопления, подготовьте ее к работе. В частности, следует выполнить такие процедуры:

• Гидравлический тест – перед заполнением системы ее нужно опрессовать. Делается это с помощью специального прибора, который нагнетает давление и наполняет сжатым воздухом все трубы и батареи. Опрессовка выполняется под давлением на 25% больше базового давления для конкретной отопительной системы.
• Проверка неполадок – после завершения опрессовки следует проверить все стыки отопительного оборудования на предмет разгерметизации и протечек. Если имеются какие-либо неполадки, их нужно устранить.
• Перекрытие арматуры – чтобы избежать незапланированного расхода воды при заливке, перекройте запорную арматуру, которая выводит жидкость из системы.

Когда подготовительные работы завершены, можно приступать к заливке воды. Ее можно запускать из централизованного водопровода или, за неимением последнего, из другого источника воды – рассмотрим оба варианта.

Ручной насос для опрессовки системы отопления

Заливка воды из водопровода

Если ваш дом подключен к водопроводной сети, проблем с заполнением отопительной системы не возникнет. Для начала нужно определить, какая арматура находится ближе всех к нагревательному котлу – именно через нее должен осуществляться ввод теплоносителя.

Далее нагревательный котел нужно соединить с централизованным водопроводом и установить между ними специальный отсекающий вентиль. Заполнение производится именно благодаря этому вентилю: при его открытии из водопровода в котел начинает поступать вода, которая далее заливается в трубопровод.

Важно! Вода должна поступать в отопительную систему с минимальной скоростью – это позволит воздуху, который остался в трубопроводе, без последствий удалиться через специальные краны Маевского на батареях. Если в доме более одного этажа, систему можно заполнять не за раз, а по частям: начиная с нижних радиаторов и заканчивая верхними отопительными точками. Если в доме более одного этажа, систему можно заполнять не за раз, а по частям: начиная с нижних радиаторов и заканчивая верхними отопительными точками

Если в доме более одного этажа, систему можно заполнять не за раз, а по частям: начиная с нижних радиаторов и заканчивая верхними отопительными точками.

Заливка воды без водопровода

Если источником теплоносителя выступает не централизованный водопровод, а скважина, колодец или водоем, для заполнения закрытой отопительной системы потребуется вспомогательное оборудование. Это может быть мощный насос или расширительный бак.

Схема устройства системы отопления

В первом случае понадобится ручная или электрическая насосная установка. С ее помощью заливка выполняется по такой схеме:

1. Присоедините насосный шланг к сливному патрубку.
2. Откройте специальный вентиль на патрубке.
3. Откройте краны Маевского.
4. Запустите насос и начинайте запускать воду в систему.

Во втором случае используйте мембранный бак с перегородкой на две части и обычный велосипедный насос:

1. Присоедините бак к трубопроводу отопительной системы и наполните его водой.
2. Отверните ниппель в верхней части расширительного бака и стравите из емкости воздух.
3. Подключите велосипедный насос к ниппелю и начинайте накачивать воздух в бак, создавая давление для подачи воды в систему.

Совет. Накачивайте бак до тех пор, пока давление насоса не достигнет показателя 1,5 атм.

Теперь вы знаете, что залить воду в отопительную систему закрытого типа можно как из водопровода, так и без него. Главное в обоих случаях – тщательно подготовиться к процедуре и соблюсти все технические тонкости выполнения работ. Так что, если следовать правилам, заливка системы не будет для вас неподъемной задачей.

Зачем нужен?

Клапан подпитки необходим для поддержания минимального давления системы обогрева в заданных параметрах, докачивая воду из системы водяного снабжения. Нормальное давление для отопления — от 1,5 до 3 бар, водоснабжения – от 2,5 до 6 бар. В случае упадка давления по каким-либо причинам, подпиточный клапан его автоматически восстановит.

По стандартам клапан монтируется на трубу, где циркулирует обычная вода. То есть на трубу, которая соединена с водоснабжающей системой. Про это стоит помнить, так как для системы обогрева используется очищенная вода (она оставляет меньше налёта изнутри труб и батарей).

В тот же момент, привычная водопроводная вода фильтрации не подвергалась. На входе рационально будет поставить маленький фильтр и периодически его заменять. Так вы убережёте трубы и стыки от быстрого скопления отложений.

Клапан подпитки монтируется только в обогревательную систему, где носителем тепла является вода. Если залит антифриз, то не дозированное разбавление «незамерзайки» может посодействовать выпадению осадка, а это, в свою очередь, плохо скажется на всей обогревательной системе.

Различают клапан подпитки системы отопления двух видов:

• механический;
• автоматический.

Прибор с механическим управлением может крепиться в компактных обогревательных системах из-за того, что там на повышенное давление оказывают влияние мембраны баков. В таком случае объём жидкости сделать меньше можно самостоятельно, просто открыв подающий воду кран.

Однако, чтобы осуществлять эти работы в нужное время, требуется иметь немного опыта. Из-за того, что необходимо регулярно корректировать значения давления внутри отопительной системы и объём жидкости. Если теплоносителя замного, то аварийные ситуации возникнут с большой вероятностью. Клапан автоматического типа нужно монтировать в большие обогревательные системы, где есть множество контуров.

В современных моделях котельного оборудования автоматический клапан (его также называют редукционным) входит в стандартный комплект. Если быть точнее, то этот прибор – это часть автоматики. Отдельно установить редуктор подпитки можно только при зависимости всей схемы от электрической энергии.

Клапан автоподпитки системы отопления Huch EnTEC Fuelly

Подпитка открытой системы отопления

Расширительный бак для подпитки системы

Особенностями открытой или гравитационной системы отопления является отсутствие повышенного давления в трубах. Поэтому сигнализатором об уменьшении воды в системе может быть усовершенствованная конструкция расширительного бака. Он должен располагаться в самой верхней точке магистрали.

В данном случае подпитка системы отопления частного дома осуществляется только при уменьшении уровня жидкости в баке. Сигнализатором этого будет отсутствие напора воды в контрольной трубе. Обычно ее выход устанавливают в ванной или на кухне. Для предотвращения постоянного расхода монтируется запорная арматура – кран. Если при контрольном открытии поток отсутствует – нужно дополнить систему водой.

Для этого необходим следующий элемент подпитки системы отопления для частного дома – узел соединения магистрали с водопроводом.

Схема подпитки открытой системы отопления

Конструктивно узел должен состоять из следующих элементов:

• Шаровой кран предназначен для открытия (закрытия) подачи водопроводной воды в отопление,
• Фильтр. Так как качество воды не всегда отвечает требованиям – необходимо провести ее отчистку от примесей и мусора. Впоследствии они станут основной причиной формирования известкового налета,
• Обратный клапан – предотвращает движение воды из системы в водопровод. Такая ситуация может случиться при отсутствии воды в магистрали водоснабжения.

С помощью этой схемы можно осуществлять подпитку закрытой системы отопления. Однако предварительно необходимо установить воздухоотводчик для удаления избытков воздуха. Для правильного добавления воды необходимо, чтобы уровень нагрева теплоносителя был минимальный. В особенности это касается систем с естественной циркуляцией. Велика вероятность обратного движения холодной жидкости к работающему котлу. Это может привести к поломке теплообменника из-за резкого перепада температуры.

Основные схемы узлов управления

Схема №2

Существует как минимум несколько основных схем обвязки калориферов, которые имеют принципиальные отличия с точки зрения выбранной схемы регулирования и источника подачи тепла. Не существует однозначного ответа, какая из ниже описанных схем является правильной, все зависит от большого количества факторов (источник теплоснабжения и его возможности и требования по теплоносителю, уже установленное сетевое оборудование, величина свободного перепада давления на вводе в здание и т.д.).

Если система теплоснабжения приточной вентиляции работает на перепаде тепловой сети и подключена напрямую без промежуточных теплообменников, то в качестве управляющего органа устанавливают двухходовой линейный регулирующий клапан (схема №3), который гасит на себе избыточный перепад в точке подключения и выполняет главную функцию ограничения протока воды через калорифер. Но для того, чтобы защита от замерзания калорифера была обеспечена, на внутреннем контуре воздухонагревателя устанавливается циркуляционный насос, который обеспечивает постоянный расход на установке через дополнительную перемычку. Это классический способ количественного регулирования зонально на каждой приточной установке.

Схема №3

Не менее распространенными являются схемы теплоснабжения калориферов с установленными трехходовыми клапанами. Эти схемы могут работать в различных режимах регулирования в зависимости от положения клапана и места врезки перемычки.

Схема №4

Трехходовые клапана могут работать в режиме разделения потоков воды или в качестве смесительного органа (схема № 4). Если клапан установлен таким образом, что в зависимости от потребности установки в нагреве порт А (со стороны теплосети) открывается или закрывается, а циркуляция теплоносителя происходит через байпас клана (порты В и АВ), то имеет место самая распространенная схема количественного регулирования. Ее применение, как правило, ограничено предельным перепадом давления в центральной системе теплоснабжения, поэтому наиболее часто применяется в автономных системах теплоснабжения. Но при проектировании такой схемы необходимо учесть, что расход в системе теплоснабжения или на источнике тепла является не постоянным, поэтому сетевое насосное оборудование должно быть оснащено частотными преобразователями.

Схема № 5

Если необходимо обеспечить постоянный расход со стороны источника тепла, то в предыдущую схему следует добавить перед клапаном перемычку с установленными обратным клапаном и балансировочным вентилем (схема №5).

Если в схеме поменять перемычку и клапан местами, а циркуляцию воды во внутреннем контуре осуществлять через перемычку, то напор циркуляционного насоса в этом случае будет меньше на величину гидравлического сопротивления клапана. Расход теплоносителя со стороны теплосети останется постоянным, а клапан будет работать на свободном перепаде давления (схема №6).

Схема № 6

Как можно заполнить систему отопления в многоквартирном доме

Схема водяного отопления с попутным движением воды: 1 – котел; 2 – главный стояк; 3 – расширительный бак; 4 – воздухосборник; 5 – подающие стояки; 6 – обратные стояки; 7 – обратная линия; 8 – расширительная труба; 9 – насос; 10 – направление уклона труб.

Водяную задвижку, расположенную в доме, следует перекрыть, на подающем теплоноситель трубопроводе постепенно открывают сброс воды. В это время сброс на обратной магистрали перекрыт. Затем нужно очень медленно приоткрывать затвор на магистрали обратного трубопровода до полного открытия

Осторожность следует соблюдать, потому что если резко открыть подачу воды под высоким давлением общей системы отопления, это может привести к резким перепадам давления, вызывающим гидроудары. Толчок может быть настолько мощным, что одного будет достаточно для разрыва системы в самых уязвимых местах. Некоторое время понадобится, чтобы заполнилась отопительная система

Следует постоянно наблюдать за сбросом. Когда пойдет вода без примеси пузырьков воздуха, а это можно понять по прекращению характерного звука шипения, перекрывают задвижку сброса. Теперь пришло время открыть заслонку подачи воды в конкретное помещение. На завершающем этапе остается провести стравливание воздуха со всех отопительных контуров. Такой способ заполнения системы водой предусмотрен для отопления с нижней разводкой

Некоторое время понадобится, чтобы заполнилась отопительная система. Следует постоянно наблюдать за сбросом. Когда пойдет вода без примеси пузырьков воздуха, а это можно понять по прекращению характерного звука шипения, перекрывают задвижку сброса. Теперь пришло время открыть заслонку подачи воды в конкретное помещение. На завершающем этапе остается провести стравливание воздуха со всех отопительных контуров. Такой способ заполнения системы водой предусмотрен для отопления с нижней разводкой .

Гораздо проще в обращении выглядит система с верхней разводкой труб

В таком случае следует одновременно, с той же осторожностью, приоткрывать сразу обе заслонки, при этом сброс должен быть закрыт. Для стравливания воздуха следует подняться на чердак строения и открыть воздушные краны, предусмотренные конструкцией

Принцип работы и виды клапанов

Задача любого 3-ходового вентиля – подать в магистраль воду требуемой температуры путем смешивания либо разделения 2 потоков. Соответственно, элемент оснащен тремя выходами, один из которых всегда открыт, а два других полностью или частично перекрываются в процессе работы. Отсюда и название крана – трехходовой (иногда еще говорят «трехходовый», что не есть правильно).

По способу приготовления теплоносителя нужной температуры термостатические клапаны делятся на 2 группы, изображенные на фото:

1. Смесительные. В них подается 2 потока воды – горячий и охлажденный (входы обозначают буквами «А» и «В»), а из третьего патрубка (маркировка «АВ») идет смесь установленной температуры. На латунном корпусе стоит метка в виде сходящейся с двух направлений стрелочки.
2. Разделительные или распределительные. Поступающий теплоноситель делится на 2 потока регулируемой величины. Маркировка на корпусе – 2 расходящиеся стрелки либо буквы «А», «В» на выходных патрубках и «АВ» на входе.

По принципу действия трехходовые краны тоже делятся на два типа – седельные и шаровые. Устройство первых похоже на обычные водопроводные вентили, только вместо резьбового штока используется нажимной. На нем закреплена тарелка, движущаяся между двумя седлами и перекрывающая 2 прохода поочередно. Нажатие на шток осуществляется тремя способами:

• встроенным термоэлементом
• термоголовкой с выносным температурным датчиком
• сервоприводом.

Как это происходит, показано на схеме и подробно расписано в другой нашей публикации.

Шаровые термосмесительные клапаны работают по принципу таких же кранов, только с тремя выходами. Управляются вручную или от электропривода, вращающего шток по команде автоматики. Элементы являются полнопроходными и отличаются высокой пропускной способностью, а значит, меньшим гидравлическим сопротивлением. Недостаток – зависимость от напряжения в электросети и необходимость установки блока бесперебойного питания (ИБП).

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

Автоматический подпиточный узел

Если вы твердо уверены в надежности и качестве сборки системы, можете смонтировать автоматизированную схему, добавляющую воду из трубы ХВС. Что нужно купить:

• редукционный клапан (проще – редуктор);
• 3 шаровых крана;
• 2 тройника;
• труба для устройства байпаса.

Важный момент. Поступающая в редуктор вода должна предварительно очищаться грубым сетчатым фильтром, иначе клапан станет быстро засоряться. Если на вводе в здание такой фильтр не предусмотрен, установите его перед блоком подпитки.

В данной схеме манометр показывает давление на стороне тепловой сети, байпас и краны нужны для обслуживания модуля подпитки

Главный исполнительный элемент схемы – редуктор – состоит из следующих деталей:

• фильтр тонкой очистки на входном патрубке;
• пружинный седельный клапан с резиновыми уплотнителями;
• рукоятка регулятора давления с нанесенной шкалой, диапазон – 0.5…4 Бар (или выше);
• ручной запорный вентиль;
• обратный клапан на выходе.

Как видите, редукционный автомат уже содержит все необходимые элементы – фильтр, обратный клапан и регулятор. Осталось собрать простую схему с байпасом и сервисными кранами, предназначенными для снятия и обслуживания редуктора.

Управлять вентилем просто – с помощью регулятора настройте минимальный порог давления в теплосети, откройте краны прямой магистрали, а байпас закройте.

Совет. Если планируете ставить перед редуктором грубый фильтр, предусмотрите дополнительный сервисный кран, дабы очищать сеточку, не отключая воду во всем доме.

Для организации автоматического добавления антифриза в систему можно приспособить «гидрофор» — водяную станцию с электронасосом, предназначенную для водоснабжения из колодца. Реле давления агрегата нужно перенастроить под минимальный напор 0.8 Бар, максимальный – 1.2…1.5 Бар, а всасывающий патрубок направить в бочку с незамерзающим теплоносителем.

Целесообразность такого подхода весьма сомнительна:

1. Если «гидрофор» сработает и станет подкачивать антифриз, вам все равно придется искать и устранять причину проблемы.
2. При длительном отсутствии хозяев подпитка тоже не спасет ситуацию в случае аварии, поскольку размер емкости ограничен. Насосная станция продлит работу отопления на какое-то время, но потом котел отключится.
3. Ставить большую бочку опасно – можно затопить токсичным этиленгликолем полдома. Неядовитый пропиленгликоль слишком дорог, как и устранение последствий разлива.

Примеры организации автоматической дозаправки из емкостей разной вместительности

Вывод. Вместо дополнительных насосов и автоматических редукторов лучше приобрести электронный блок типа «Кситал». После относительно недорогой инсталляции вы сможете контролировать работу отопления через сотовый телефон либо компьютер и быстро реагировать на возникновение аварийных ситуаций.