Подпиточные клапаны для систем отопления

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.

1 Характеристика приспособления

Клапан подпитки требуется для того, чтобы поддерживать давление в обогревательной системе в нормальных пределах: для отопления — 1,5—3 бар, для водоснабжения — 2,5—6 бар. Если давление упадет, подпитывающий клапан сработает и восстановит его. Существуют признаки, по которым можно определить, что системе критически недостает теплоносителя:

1. 1. В системе открытого типа сначала истощается расширительная емкость, а основной стояк наполняется воздухом, который поднимается от котла. В результате при перегревании подающего трубопровода батареи становятся холодными. Работа насоса на высокой скорости не позволяет решить ситуацию.
2. 2. Аналогично проявляется и дефицит теплоносителя при самотечной разводке, кроме того, становится слышно бульканье жидкости в стояке.
3. 3. При открытой схеме газового обогрева происходит частное включение и выключение горелки. Это приводит к перегреву оборудования и закипанию котла.
4. 4. Дефицит энергоносителя в закрытой схеме фиксируется на манометре, и давление плавно уменьшается. В газовых котлах настенного типа оно автоматически прекращает падать при достижении 0,8 бар.
5. 5. Напольное оборудование и ТТ котлы продолжают согревать остатки теплоносителя, пока освобожденный объем не будет заполнен воздухом. После того как система перегреется, заработает предохранитель.

https://youtube.com/watch?v=WFtB6mlue54

Конфигурация устройства автонаполнения

Перед включением установки нужно произвести ее конфигурацию и указать необходимое для работы давление

Если обратить внимание на верхнюю часть устройства, то там можно обнаружить специальный винт, который предназначен для регулировки рабочего давления. Выкрутите винт до упора и начните медленно закручивать обратно, посматривая на манометр

Когда давление достигнет требуемой вам отметки, закрепите его контргайкой. Рычаг, который находится внизу запорного устройства, применяется редко, потому как он необходим только для выпуска жидкости в контур. Это можно сделать, открутив винт и, соответственно, перекрыть ее выход, закрутив.

Еще раз осмотритесь и убедитесь, что устройство настроено правильно, и все узлы в рабочем состоянии.

Уровень шума

При выборе регулятора давления необходимо учитывать явления, связанные с шумом работающего регулятора. Возникновение шумов вызвано газодинамическими колебательными процессами у регулирующих органов и стенок регуляторов. При совпадении частоты колебаний амплитуда колебаний клапана может резко возрасти, что приведет к износу и разрушению клапана, а также к сильной вибрации регулятора.

Главной причиной повышенного шума является повышенная скорость среды в выбранном трубопроводе относительно рекомендуемой. Фактическая скорость среды может быть рассчитана по формуле:

• w – скорость потока среды, м/c;
• Q – рабочий объемный расход среды м 3 /ч;
• d – диаметр трубопровода, м.

Ниже приведены рекомендуемые скорости сред для снижения риска появления критического уровня шума:

Одним из способов снижения уровня шума в системах, помимо использования клапанов специальной конструкции, является применение гибких вставок (виброкомпенсаторов) на участках до и после клапана.

Правила установки, регулярность замены

Устанавливается аварийный клапан всегда на подаче, после котла. При этом соблюдаются такие правила:

• Если сбросной клапан устанавливается отдельно, перед ним ставится манометр — для контроля за состоянием системы.
• Ставится на расстоянии 20-30 см от котла.
• Отвод делают трубой того же диаметра, что и трубопровод подачи. Для максимально точного определения давления он может иметь небольшой уклон в сторону котла.
• Между котлом и подрывным клапаном нельзя ставить запорные устройства (краны, обратные клапана и т.д.).
• В системах с естественной циркуляцией это устройство ставят в самой высокой точке системы.

Ставится недалеко от котла (во многих моделях стоит в самом котле, в некоторых котлах есть место под установку)

Для того чтобы сбрасываемый теплоноситель не вытекал на пол, на выходной патрубок можно надеть шланг. Его можно опустить в емкость или вывести в канализацию. Но в таком случае необходимо каким-то образом отслеживать срабатывание — поставить сигнализацию. Ведь он не просто так стравливает, а по какой-то причине.

Где установить клапан сброса избыточного давления

Улучшить ситуацию можно, если поставить отсечные краны после подрывника. В этом случае хотя бы не придется сливать теплоноситель с системы, а только с котла, что уже не так страшно.

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.

https://youtube.com/watch?v=gKR1XgwF_bQ

Почему количество теплоносителя уменьшается

Ожидается, что правильно установленная система отопления будет работать безотказно в течение длительного времени. На самом деле за её исправностью нужно следить регулярно. Одной из важных проблем является постоянное уменьшение объёма используемого в работе теплоносителя. Это может происходить по следующим причинам:

• Система отопления представляет собой относительно сложную конструкцию, в которой возможно возникновение неисправности. Одним из её видов является протечка. Чаще всего это связано с некачественно сделанными стыками труб. Для своевременного обнаружения и исправления протечки нужно проектировать систему таким образом, чтобы стыки не находились внутри стен и не были закрытыми.
• Вследствие сильного нагрева может возникнуть резкое увеличение давления в системе. В этом случае должен сработать аварийный клапан и через него произойдёт утрата теплоносителя. В некоторых случаях она может стать настолько значительной, что вызовет снижение работоспособности системы.
• Если применяется конструкция открытого типа, то регулярно происходит испарение из расширительного бака. Обычно его делают таким, чтобы контакт с окружающей средой был минимальным. Однако при этом испарение, хотя и снизится, но не исчезнет совсем.
• Часто используются автоматические узлы, которые применяются для удаления ненужного для работы отопления воздуха. Он обычно присутствует в воде в растворённом виде и при нагреве переходит в газообразное состояние. Вместе с ним наружу просачивается незначительная часть теплоносителя.
• При заполнении водой обычной ситуацией является образование воздушных пробок. Для того чтобы их удалять на радиаторах устанавливают специальные краны для стравливания воздуха. Вместе с ним обычно испаряется часть влаги.
• Возле котлов монтируют очистительные фильтры. Они требуют периодического выполнения очистки. Вместе с удалением засора происходит потеря небольшой части теплоносителя.
• В процессе функционирования происходит физико-химическое взаимодействие жидкости и элементов оборудования, по которым она течёт — труб, радиаторов, котла. При этом часть её будет потрачена. Примером может быть, например, коррозия алюминиевых батарей. Она возможна в тех случаях, когда pH воды будет выше или ниже нормального.

При проведении различных работ по установке или ремонту отопительной системы перед их началом производится слив жидкости. После окончания теплоноситель заливают обратно, но часть его при этом будет утрачена.

Автоматическая подпитка системы отопления

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.

Виды

Автоматические подпиточные системы бывают различных видов со своими преимуществами и недостатками.

Электрическая

Самой популярной является электрическая система. Преимущество такой установки в том, что ее монтаж не требует особых усилий. Кроме того, этот вид обходится дешевле. При этом электрическая система очень качественно исполнена и способна прослужить много лет.

Схема работы очень проста. Необходимо монтировать подпиточный клапан и поместить метрический датчик (манометр) в отопительную установку. Затем нужно определить, какой исполнительный механизм и насос будут использоваться для автоматической подпитки. Таким механизмом может быть электрический клапан, задвижка или даже вентиль.

Почему количество теплоносителя уменьшается

Ожидается, что правильно установленная система отопления будет работать безотказно в течение длительного времени. На самом деле за её исправностью нужно следить регулярно. Одной из важных проблем является постоянное уменьшение объёма используемого в работе теплоносителя. Это может происходить по следующим причинам:

• Система отопления представляет собой относительно сложную конструкцию, в которой возможно возникновение неисправности. Одним из её видов является протечка. Чаще всего это связано с некачественно сделанными стыками труб. Для своевременного обнаружения и исправления протечки нужно проектировать систему таким образом, чтобы стыки не находились внутри стен и не были закрытыми.
• Вследствие сильного нагрева может возникнуть резкое увеличение давления в системе. В этом случае должен сработать аварийный клапан и через него произойдёт утрата теплоносителя. В некоторых случаях она может стать настолько значительной, что вызовет снижение работоспособности системы.
• Если применяется конструкция открытого типа, то регулярно происходит испарение из расширительного бака. Обычно его делают таким, чтобы контакт с окружающей средой был минимальным. Однако при этом испарение, хотя и снизится, но не исчезнет совсем.
• Часто используются автоматические узлы, которые применяются для удаления ненужного для работы отопления воздуха. Он обычно присутствует в воде в растворённом виде и при нагреве переходит в газообразное состояние. Вместе с ним наружу просачивается незначительная часть теплоносителя.
• При заполнении водой обычной ситуацией является образование воздушных пробок. Для того чтобы их удалять на радиаторах устанавливают специальные краны для стравливания воздуха. Вместе с ним обычно испаряется часть влаги.
• Возле котлов монтируют очистительные фильтры. Они требуют периодического выполнения очистки. Вместе с удалением засора происходит потеря небольшой части теплоносителя.
• В процессе функционирования происходит физико-химическое взаимодействие жидкости и элементов оборудования, по которым она течёт — труб, радиаторов, котла. При этом часть её будет потрачена. Примером может быть, например, коррозия алюминиевых батарей. Она возможна в тех случаях, когда pH воды будет выше или ниже нормального.

При проведении различных работ по установке или ремонту отопительной системы перед их началом производится слив жидкости. После окончания теплоноситель заливают обратно, но часть его при этом будет утрачена.

Автоматическая подпитка системы отопления

Схема ручной подпитки

Самым простым способом пополнить контур теплоснабжения водой — сделать подпитку в ручном режиме. С тем чтобы его исполнить, необходимо протянуть трубопровод от горводопровода и соединить его с обратной магистралью теплосети. На данном участке устанавливают отсекающий кран и фильтр очистки воды.

Схема отлично функционирует в простых системах теплоснабжения для одноэтажных домовладений малой площади. Линию присоединяют к обратке до циркуляционного электронасоса, поскольку на данном участке самое низкие показатели по давлению и температуре сетевой воды.

Для открытых сетей теплоснабжения система подпитки организует подачу воды не в обратку, а прямо в расширительную емкость. Для этого не потребуется пониматься на чердачное помещение для проверки уровня подпитки. По схеме обвязывается расширительный бак 3-мя самостоятельными выводами: подпитки, подающего и обратного трубопроводов.

Уровень в баке контролируется открытием вентиля на контрольной трубе, направленной в канализацию. Когда после открытия вентиля течет вода — это значит, что система заполнена, если нет, открывается подпиточный вентиль, который держат открытым пока из контрольной трубы не пойдет перелив.

Монтаж

Установка подпитки возможна после выполнения следующих действий:

• В обвязке находят место с наименьшим давлением. Обычно эта точка расположена около насосного узла.
• Для предотвращения смешения жидкостей покупают дополнительную арматуру.
• Для защиты от переполнения приобретают второй насос.

При выборе устройства следует ориентироваться на размер строения. Для маленьких квартир или домов достаточно простой подпитки с подачей или обраткой с небольшим адгезионным коэффициентом. Подобные приборы защищены от накипи, что увеличивает срок работы.

Монтаж выглядит следующим образом:

• В точку минимального давления обвязки ставят клапан.
• Для механических систем используют кран, который размещают между холодным водоснабжением и отоплением.
• После тестирования монтируют повышающий насос, если обнаружилось нагнетание выше нормы.
• Для защиты подпитки от воды ставят запорную арматуру.
• Подключают манометр.

Функция подпитки системы отопления

Подпитка системы отопления

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.

Назначение клапана подпитки

Клапан подпитки для системы отопления

Область использования модуля – автономные отопительные магистрали домов и сооружений. Регулярная координация объема воды в системе проводится, чтобы при увеличении давления не возникали протечки, деформации трубопроводов. Пониженный напор теплоносителя грозит охлаждением радиаторов и секций теплого пола.

Причины уменьшения давления воды:

• автоматическое включение сбрасывателей воздуха;
• естественное испарение;
• использование кранов Маевского;
• замена фильтров и другая профилактика;
• срабатывание защитных клапанов;
• свойство полимерных труб расширяться под действием тепла.

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.

Расчет подпитки

Вычисление требуемого объема добавляемой воды проводится в соответствии с СНиП 41-02-2003 «Тепловые сети».

В закрытых отопительных контурах используется коэффициент 0,075 к общему объему энергоносителя в сетях и присоединенных к ним трубопроводах.

Множитель 0,05 применяется к объему для расчета подпитки участков, которые удалены от котельной на расстояние больше 5 км, в открытых и закрытых системах.

В открытых магистралях берется коэффициент 0,12 к объему среднему расходу жидкости на горячий водопровод и прибавляется фактический объем энергоносителя в трубах с множителем 0,075.