Проектирование открытой системы отопления: основные требования к схеме, комплектующим и монтажу. Установка расширительного бака для отопления открытого типа Как заполнить закрытую систему

Рабочий объем теплоносителя в отопительной сети может уменьшиться из-за ряда причин – утечки, испарения, сброса пара через автоматический клапан, выполнения ремонтных работ. В схеме открытого типа главный стояк опорожняется и заполняется воздухом из расширительного бака, закрытого - существенно снижается давление. В любом случае необходима подпитка системы отопления, которую можно сделать несколькими способами.

Признаки критической нехватки теплоносителя

Далеко не все хозяева частных домов отслеживают техническое состояние водяного отопления, работает – и ладно. Когда образуется скрытая протечка, система продолжает функционировать некоторое время, пока количество теплоносителя не снизится до критического уровня. Этот момент отслеживается по следующим признакам:

1. В открытой системе сначала опорожняется расширительная емкость, затем наполняется воздухом основной стояк, поднимающийся от котла. Результат: холодные батареи при перегреве подающего трубопровода, включение максимальной скорости циркуляционного насоса не помогает.
2. Недостаток воды при самотечной разводке проявляется аналогичным образом, вдобавок слышно бульканье воды в стояке.
3. На газовом отопителе (открытая схема) наблюдаются частые запуски / включения горелки - тактование, ТТ-котел перегревается и кипит.
4. Нехватка теплоносителя в отражается на манометре – давление постепенно снижается. Настенные модели газовых котлов автоматически останавливаются при падении ниже порога 0.8 Бар.
5. Напольные энергонезависимые агрегаты и твердотопливные котлы продолжают исправно греть остатки воды в закрытой системе, пока освобожденный теплоносителем объем не заполнится воздухом. Циркуляция остановится, возникнет перегрев, сработает предохранительный клапан.

Важное уточнение. При кипении ТТ-котла, работающего в открытой гравитационной системе, взрыва не последует, поскольку теплоноситель сообщается с атмосферой. Нагреваемая отопителем вода испарится, затем в котельной начнется пожар. Хотя описанный процесс занимает немало времени, подобные ситуации – далеко не редкость.

Для чего нужна подпитка системы, мы пояснять не станем – это очевидная мера для сохранения работоспособности отопления. Остается выбрать способ пополнения теплосети.

Выбор варианта дозаправки

Для пополнения запаса теплоносителя используется несколько методов:

1. Ручная подпитка – самый дешевый и универсальный вариант, подходящий для всех типов разводок.
2. Автоматическое пополнение из водопровода практикуется только в системах, работающих под давлением.
3. Для заправки закрытой сети незамерзающим теплоносителем тоже применяется ручной опрессовочный насос. Устройство автоматизированной схемы с электрической насосной станцией, подключенной к емкости с антифризом, практикуется в промышленных котельных.

Примечание. Если радиаторная сеть и теплые полы заполнены антифризом, простая подпитка делается небольшим ручным насосом. Но чаще всего в системе отопления используется фильтрованная водопроводная вода, почему – из-за цены незамерзающих теплоносителей (особенно, безвредного пропиленгликоля).

Принцип действия автоматического подпиточного узла основан на срабатывании редукционного клапана, реагирующего на снижение давления в теплосети. Когда оно падает ниже установленного значения, клапанный механизм открывается и запускает воду из магистрали. Аналогичным образом действует насосная станция, закачивающая антифриз из отдельного бака.

1. Узел состоит из 2-3 недорогих элементов и никогда не включится без ведома домовладельца.
2. Как бы надежно и качественно ни была смонтирована тепловая сеть, вероятность протечки и срабатывания клапана существует.
3. Ситуация: прорыв трубы, длительное вытекание теплоносителя в отсутствие хозяев. Полностью автономная «умная» подпитка зальет весь дом, испортит напольное покрытие и дорогостоящий ремонт.
4. Представьте идентичную ситуацию в многоквартирном доме - утечка из индивидуальной системы и включение автоматизированного пополнения затопит соседей снизу.
5. Под седлом клапана накопится мельчайший песок и элемент со временем потеряет герметичность. Под давлением со стороны водопровода 4-7 бар начнется самопроизвольная подпитка. Самый безобидный сценарий – сброс лишнего теплоносителя через предохранитель на группе безопасности котла.

Чем ликвидировать последствия описанных неприятностей, лучше выделить толику времени для личного контроля над своим отоплением. Обнаружив признаки потери теплоносителя, вы самостоятельно примете решение – подпитывать систему сразу, искать протечку либо производить ремонт. Негативный пример использования подобной автоматики смотрите на видео нашего эксперта:

Схема ручной подпитки

Простейший вариант наполнения системы реализован в 90% двухконтурных настенных котлов, куда априори подведена труба холодного водоснабжения. Внутри корпуса установлен ручной вентиль, соединяющий эту магистраль с обратной линией отопления. Нередко кран подпитки котла встречается на твердотопливных теплогенераторах с водяным контуром и без такового (пример - отопительные агрегаты чешского бренда Viadrus).

Справка. На некоторые модели газовых отопителей, оборудованные теплообменником ГВС (в частности, Beretta), производители вместо ручного крана ставят автоматический клапан подпитки с электромагнитным приводом. Если давление теплоносителя падает ниже 0.8 Бар, котел сам набирает воду до требуемого уровня.

Для сборки классического подпиточного узла, подходящего к любому типу системы, понадобятся такие детали:

• тройник с боковым отводом Ду 15-20, соответствующий материалу трубы отопительной магистрали, - фитинг для металлопластика, полипропилена и так далее;
• тарельчатый (пружинный) ;
• кран шаровой;
• соединительные муфты, фитинги.

Задача обратного клапана - не пускать воду из тепловой сети назад, в водопровод. Если речь идет о подкачке антифриза с помощью насоса, без клапана вовсе не обойтись. Арматура устанавливается именно в порядке перечисления:

1. Тройник врезается в обратку отопления после циркуляционного насоса.
2. К отводному патрубку тройника подсоединяется обратный клапан.
3. Следом ставится шаровой кран.

Совет. Если на входе водопровода в частный дом отсутствует фильтр тонкой очистки, таковой желательно предусмотреть на линии подпитки. Элемент предохранит теплосеть от попадания мелкого песочка и частиц ржавчины, накапливающихся на тарелке обратного клапана и в седлах трехходовых вентилей.

Принцип действия узла простой: при открытии крана вода из централизованной магистрали поступает в трубопроводы отопления, поскольку ее давление выше (4-8 Бар против 0.8-2 Бар). Процесс наполнения закрытой системы отслеживается по манометру котла или группы безопасности. Если вы случайно превысили давление, воспользуйтесь краном Маевского на ближайшем радиаторе и стравите лишнюю воду.

Чтобы контролировать количество теплоносителя в расширительной емкости открытой теплосети, расположенной на чердаке дома, бак нужно оснастить 2 дополнительными трубками диаметром ½ дюйма:

Замечание. Если вас интересует расчет минимального объема расширительной емкости, перейдите по ссылке.

Схема с обратным клапаном и запорным краном также применима для заливки гелиосистем (солнечных коллекторов) и геотермальных контуров тепловых насосов антифризом. Как пользоваться котловым вентилем подпитки, рассказывается на видео:

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.

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.

Примечание. Существуют более дорогие модели подпиточных редукторов со встроенным манометром, измеряющим давление на стороне системы отопления. Поскольку данный прибор уже стоит в группе безопасности либо котле, тратить лишние деньги и дублировать его нет смысла. Исключение – ситуация, когда подпитка врезана далеко от источника тепла (читайте следующий раздел).

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. Как правильно отрегулировать автоматический клапан, показано в коротком видеосюжете:

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.

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.

Как подключить к системе отопления

При закрытой схеме нет большой разницы, куда подсоединять трубопровод подпитки - к подаче или обратке. Мы рекомендуем пользоваться классической проверенной методикой - точка врезки должна располагаться на обратной линии рядом с котлом, после циркуляционного насоса и расширительного бачка. Причины:

• узел располагается в помещении топочной, рядом с оборудованием и приборами;
• подкачка воды в обратку сразу отражается на манометре, установленном на подаче за котлом;
• врезка располагается в самой нижней точке, поток распределяется по 2 направлениям – в котел и радиаторы, воздух выдавливается равномерно.

Обвязка твердотопливных агрегатов предполагает устройство контура защиты от конденсата с трехходовым вентилем. Нельзя делать подпитку перед этим клапаном – от холодной воды он сразу закроется и котловой манометр начнет запаздывать с показаниями. Врезайтесь внутри контура, между 3-ходовым вентилем и теплогенератором.

Аналогичным образом подпитка врезается в обратную магистраль открытой системы. Второй вариант – добавление теплоносителя прямо в бак, недостаток метода – прокладка подающей трубы на чердак.

Подключение подпиточной линии допускается и в других точках:

• к отдельному штуцеру твердотопливного котла, предусмотренному заводом – изготовителем;
• к нижней части гидрострелки;
• к обратному коллектору распределительной гребенки;
• к выходу бойлера косвенного нагрева.

Указанные варианты обычно реализуются в сложных и разветвленных системах загородных коттеджей. Подключение подпитки к бойлеру демонстрируется в очередном видео:

Напоследок о безопасном добавлении теплоносителя

Выполняя заливку воды либо частичную подпитку, соблюдайте наши рекомендации:

1. Разогретую систему пополняйте медленно, открыв вентиль на четверть хода рычага. Таким способом удастся избежать образования воздушных пробок и предохранить теплообменник котла от температурного шока.
2. Заправку с нуля делайте при неработающем теплогенераторе и отключенном циркуляционном насосе.
3. Проверьте давление в расширительном баке и пройдитесь по всем радиаторам, открывая краны Маевского для .
4. Если ваш котел оборудован современной электроникой, обязательно изучите пункты инструкции, касающиеся подпитки. Зачастую в агрегате необходимо активировать специальный сервисный режим.
5. Лишнее давление легко стравливается через ближайший воздухоотводчик.

Справка. Чугунные теплообменники запросто дают трещины от резких перепадов температур, а стальные топки покрываются изнутри конденсатом. Последний смешивается с сажей и образует плотный налет.

Закачка антифриза ручным насосом не таит подводных камней. Опрессовочные установки оснащены собственным манометром, позволяющим контролировать актуальное давление в точке врезки.

В последние несколько лет все более популярной становится закрытая система отопления. Отопительное оборудование становится все более дорогим, и хочется, чтобы оно служило дольше. В системах закрытого типа практически исключена возможность попадания внутрь свободного кислорода, что продлевает срок эксплуатации оборудования.

Закрытая система теплоснабжения — что это такое

Как известно, в любой системе отопления частного дома есть расширительный бак. Это емкость в которой содержится некоторый отъем теплоносителя. Этот бак необходим для компенсации теплового расширения при различных режимах работы. По конструкции расширительные бачки бывают открытого и закрытого типа, соответственно и системы отопления называются открытыми и закрытыми.

В последние годы становится все более популярной именно закрытая схема отопления. Во-первых, она автоматизированная и работает без участия человека длительное время. Во-вторых, в ней можно использовать теплоноситель любого типа, включая антифризы (из открытых бачков он испаряется). В-третьих, давление поддерживается постоянное, что позволяет использовать в частном доме любую бытовую технику. Есть еще несколько плюсов, которые относятся к разводке и эксплуатации:

• Нет непосредственного контакта теплоносителя с воздухом, следовательно, нет (или почти нет) несвязного кислорода, который является мощным окислителем. Значит элементы отопления не будут окисляться, что увеличит срок их службы.
• Расширительный бачок закрытого типа ставится в любом месте, обычно недалеко от котла (настенные газовые котлы идут сразу с расширительными бачками). Бак открытого типа должен стоять на чердаке, а это — дополнительные трубы, а также меры по утеплению, чтобы тепло не «утекало» через кровлю.
• В системе закрытого типа стоят автоматические воздухоотводчики, так что завоздушивания не бывает.

В общем закрытая система отопления считается более удобной. Самый главный ее недостаток — энергозависимость. Движение теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом (принудительная циркуляция), а он без электричества не работает. Естественную циркуляцию в закрытых системах организовать можно, но это сложно — требуется регулирование потока при помощи толщины труб. Это довольно сложный расчет, потому часто считают, что закрытая система отопления работает только с насосом.

Для уменьшения энергозависимости н повышения надежности отопления, ставят блоки бесперебойного питания с аккумуляторами и/или небольшие генераторы, которые обеспечат аварийное электроснабжение.

Составляющие и их назначение

В общем закрытая система отопления состоит из определенного набора элементов:

• Котел с группой безопасности. Тут есть два варианта. Первый — группа безопасности встроена в котел (газовые настенные котлы, пеллетные и некоторые газогенераторные на твердом топливе). Второй — в котле группы безопасности нет, тогда ее устанавливают на выходе в подающем трубопроводе.
• Трубы, радиаторы, конвекторы.
• Циркуляционный насос. Обеспечивает движение теплоносителя. Ставится в основном на обратном трубопроводе (тут ниже температуры и меньше возможностей перегрева).
• Расширительный бачок. Компенсирует изменения объема теплоносителя, поддерживая стабильное давление.

Теперь подробнее о каждом элементе.

Котел — какой выбрать

Так как закрытая система отопления частного дома может работать в автономном режиме, имеет смысл установить отопительный котел с автоматикой. В таком случае, настроив параметры, вам нет необходимости к этому возвращаться. Все режимы поддерживаются без вмешательства человека.

Самые удобные в этом плане газовые котлы. У них есть возможность подключения комнатного термостата. Выставленная на нем температура поддерживается с точностью до одного градуса. Упала она на градус, котел включился, нагревая дом. Как только сработал термостат (температура достигнута), работа останавливается. Комфортно удобно, экономно.

В некоторых моделях есть возможность подключения погодозависимой автоматики — это наружные датчики. По их показаниям котел корректирует мощность работы горелок. Газовые котлы в закрытых системах отопление — хорошее оборудование, которое может обеспечить комфорт. Жаль только, что газ есть не везде.

Не меньшую степень автоматизации могут дать электрические котлы. Кроме традиционных агрегатов на ТЭНах не так давно появились индукционные и электродные. Они отличаются компактными размерами и малой инерционностью. Многие считают, что они более экономичны, чем котлы на ТЭНах. Но и этот видотопительных агрегатов далеко не везде можно использовать, так как перебои с электроэнергией в зимнее время — частое явление во многих регионах нашей страны. А обеспечить электроэнергией котел мощность. в 8-12 кВт от генератора — дело очень непростое.

Более универсальны и независимы в этом плане котлы на твердом или жидком топливе. Важный момент: для установки котла на жидком топливе обязательно отдельное помещение — это требование пожарной службы. Котлы на твердом топливе могут стоять в доме, но это неудобно, так как во время топки с топлива падает много мусора.

Современные котлы на твердом топливе хоть и остаются оборудованием периодического действия (то разогреваются при топке, от остывают, когда закладка прогорела), но и они имеют автоматику, которая позволяет поддерживать в системе заданную температуру, регулируя интенсивность горения. Хотя степень автоматизации и не столь высокая, как у газовых или электрических котлов, но она есть.

Не очень распространены в нашей стане котлы на пеллетах. Фактически это тоже твердое топливо, но котлы этого типа работают в непрерывном режиме. В топку автоматически подаются пеллеты (пока не закончен запас в буркере). При хорошем качестве топлива, чистка золы требуется один раз в несколько недель, а все параметры работы контролирует автоматика. Сдерживает распространение этого оборудования только его высокая цена: производители в основном европейские, и цены у них соответственные.

Немного о расчете мощности котла для систем отопления закрытого типа. Она определяется по общему принципу: на 10 кв. метров площади с нормальным утеплением берут 1 кВт мощности котла. Только брать «впритык» не советуют. Во-первых, бывают аномально холодные периоды, в которые вам может не хватить расчетной мощности. Во-вторых, работа на пределе мощности ведет к быстрому износу оборудования. Потому желательно мощность котла для системы брать с запасом 30-50%.

Группа безопасности

Ставится группа безопасности на подающий трубопровод на выходе из котла. Она должна контролировать его работу и параметры системы. Состоит из манометра, автоматического воздухоотводчика и предохранительного клапана.

Манометр дает возможность контролировать давление в системе. По рекомендациям оно должно находится в пределах 1,5-3 Бар (в одноэтажных домах это 1,5-2 Бар, в двухэтажных — до 3 Бар). При отклонении от данных параметров надо принимать соответствующие меры. Если давление упало ниже нормы, надо проверить нет ли где течи, а потом добавить некоторое количество теплоносителя в систему. При повышенном давлении все несколько сложнее: необходимо проверить в каком режиме работает котел, не перегрел ли он теплоноситель. Также проверяется работа циркуляционного насоса, корректность работы манометра и предохранительного клапана. Именно он должен сбрасывать излишек теплоносителя при превышении порогового значения по давлению. К свободному патрубку предохранительного клапана подсоединяют трубу/шланг, которую выводят в канализацию или дренажную систему. Тут лучше делать так, чтобы была возможность контролировать срабатывает ли клапан — при частом сбросе воды надо искать причины и устранять их.

Третий элемент группы — автоматический воздухоотводчик. Через него выводится воздух, попавший в систему. Очень удобное устройство, которое позволяет избавиться от проблемы воздушных пробок в системе.

Группы безопасности продаются в собранном виде (на фото выше), а можно купить все устройства отдельно и подключить их при помощи тех же труб, которыми делали разводку системы.

Расширительный бак для закрытой системы отопления

Расширительный бак для предназначен для компенсации изменения объема теплоносителя в зависимости от температуры. В закрытых системах отопления это герметичная емкость, разделенная эластичной мембраной на две части. В верхней части находится воздух или инертный газ (в дорогих моделях). Пока температура теплоносителя невысока, бачок остается пустым, мембрана расправлена (на рисунке картинка справа).

При нагревании теплоноситель увеличивается в объеме, его излишек поднимается в бачок, отодвигая мембрану и сжимая закачанный в верхнюю часть газ (на картинке слева). На манометре это отображается как повышение давления и может служить сигналом для уменьшения интенсивности горения. В некоторых моделях есть предохранительный клапан, который при достижении порогового значения давления сбрасывает излишек воздуха/газа.

По мере остывания теплоносителя, давление в верхней части бачка выдавливает теплоноситель из емкости в систему, показатели манометра приходят в норму. Вот и весь принцип работы расширительного бачка мембранного типа. Кстати, мембраны бывают двух видов — тарельчатые и грушевидной формы. Форма мембраны на принцип работы никак не влияет.

Расчет объема

Согласно общепринятым нормам объем расширительного бака должен составлять 10% от общего объема теплоносителя. Это значит, что вы должны посчитать, сколько воды поместится в трубах и радиаторах вашей системы (есть в технических данных радиаторов, а объем труб можно посчитать). 1/10 часть от этой цифры и будет объемом необходимого расширительного бака. Но эта цифра справедлива только если теплоноситель — вода. Если используется незамерзающая жидкость, размера бака увеличивается на 50% от рассчитанного объема.

Вот, пример расчета объема мембранного бака для закрытой системы отопления:

• объем системы отопления составляет 28 литров;
• размер расширительного бака для системы, заполненной водой 2,8 литра;
• размер мембранного бака для системы с незамерзающей жидкостью — 2,8 + 0,5*2,8 = 4,2 литра.

При покупке выбираете ближайший больший объем. Меньший не берите — лучше иметь небольшой запас.

На что обратить внимание при покупке

В магазинах есть бачки красного и синего цвета. Для отопления подходят бачки красного цвета. Синие конструктивно такие же, только они предназначены для холодной воды и высоких температур не переносят.

На что еще обратить внимание? Есть два вида бачков — со сменной мембраной (называются они еще фланцевыми) и с незаменяемой. Второй вариант дешевле, причем значительно, но если повредится мембрана, покупать придется все целиком. Во фланцевых моделях покупают только мембрану.

Место для установки расширительного бака мембранного типа

Обычно ставят расширительный бачок на обратном трубопроводе перед циркуляционным насосом (если смотреть по ходу движения теплоносителя). В трубопровод устанавливается тройник, к одной его части подсоединяется небольшой отрезок трубы, а к ней, через фитинги, подключается расширитель. Размещать его лучше на некотором расстоянии от насоса, чтобы не создавались перепады давления. Важный момент — участок обвязки мембранного бака должен быть прямолинейным.

После тройника ставят шаровый кран. Он необходим чтобы была возможность снять бачок без слива еплоносителя. Саму емкость удобнее соединять при помощи американки (накидной гайки). Это снова-таки облегчает монтаж/демонтаж.

Обратите внимание, что в некоторых котлах имеется расширительный бак. Если его объема достаточно, установка второго не требуется.

Пустое устройство весит не так много, но заполненное водой имеет солидную массу. Потому необходимо предусмотреть способ закрепления на стене или дополнительные опоры.

Циркуляционный насос

Циркуляционный насос обеспечивает работоспособность закрытой системы отопления. Его мощность зависит от многих факторов: материала и диаметра труб, количества и типа радиаторов, наличия запорной и терморегулирующей арматуры, протяженности труб, режима работы оборудования и т.д. Чтобы не вдаваться в тонкости расчета мощности, циркуляционный насос можно выбрать по таблице. Выбираете ближайшее большее значение по отапливаемой площади или планируемой тепловой мощности системы, в соответствующей строке в первых колонках находите требуемые характеристики.

Во второй колонке находим мощность (какой объем теплоносителя он способен прокачать за час), в третьей — напор (сопротивление системы), который он в состоянии преодолеть.

Выбирая циркуляционный насос в магазине, желательно не экономить. От его работоспособности зависит вся система. Потому, лучше не экономить и выбрать проверенного производителя. Если же решите покупать неизвестное оборудование, надо каким-то образом проверить его на уровень шумов. Этот показатель особенно критичен если отопительный узел устанавливается в жилом помещении.

Схема обвязки

Как уже говорили раньше, циркуляционные насосы ставятся в основном на обратном трубопроводе. Раньше это требование было обязательным, сегодня — это только пожелание. Материалы, которые используются при производстве выдерживают нагрев до 90°C, но все же лучше не рисковать.

В системах, которые могут работать и с естественной циркуляцией, при установке необходимо предусмотреть возможность снять или заменить насос без необходимости слива теплоносителя, а также для возможности работы без насоса. Для этого устанавливается байпас — обходной путь, по которому может протекать теплоноситель при необходимости. Схема установки циркуляционного насоса в таком случае на фото ниже.

В закрытых системах с принудительной циркуляцией байпас не нужен — без насоса она неработоспособна. Но вот два шаровых крана с обоих сторон и фильтр на входе нужны. Шаровые краны дают возможность, при необходимости, снять устройство для техобслуживания, ремонта или замены. Фильтр-грязевик предотвращает засорение. Иногда, как дополнительный элемент надежности, между фильтром и шаровым краном ставят еще обратный клапан, который предотвратит движение теплоносителя в обратном направлении.

Схема подключения (обвязки) циркуляционного насоса в систему отопления закрытого типа

Как заполнить систему отопления закрытого типа

В самой нижней точке системы, как правило, на обратном трубопроводе, для запитки/слива системы устанавливают дополнительный кран. В простейшем случае это тройник, установленный в трубопроводе, к которому через небольшой участок трубы присоединен шаровый кран.

В этом случае при сливе системы надо будет подставлять какую-либо емкость или подключать шланг. При заливе теплоносителя к шаровому крану подключается шланг ручного насоса. Это незамысловатое устройство можно взять на прокат в магазинах сантехники.

Есть второй вариант — когда теплоноситель это просто водопроводная вода. В этом случае водопровод подключается или к специальному входу котла (в настенных газовых котлах), или к аналогично установленному на обратке шаровому крану. Но в этом случае для слива системы необходима другая точка. В двухтрубной системе это может быть один из последних в ветке радиаторов, к нижнему свободному входу которого устанавливают шаровый кран слива. Другой вариант представлен на следующей схеме. Тут изображена однотрубная система отопления закрытого типа.

Схема закрытой однотрубной системы отопления с узлом запитки системы

Проектирование современного автономного теплоснабжения жилых домов, квартир и производственных объектов - серьезная работа, требующая правильного выполнения расчетов и согласования параметров монтируемого оборудования. Для безотказного функционирования находящегося под нагрузкой отопительного контура важно правильно подобрать расширитель и профессионально осуществить монтаж расширительного бака системы отопления. Рассмотрим конструктивные нюансы, специфику подключения и сервиса устройства, компенсирующего увеличение объема теплоносителя.

Для чего нужна установка расширительного бачка в отопительной системе

Физические свойства жидкости, увеличивающей свой объем при возрастании температуры, являются причиной скачков давления, возникающих в замкнутом отопительном контуре. В связи с этим подключение расширительного бака к системе отопления актуально, так как позволяет решить ряд серьезных задач:

• компенсировать температурное расширение жидкости в отопительных магистралях. Рабочая емкость бачка принимает избыток воды, появляющийся при объемном расширении жидкости. Устройство не позволяет возрастающему давлению повредить котел и обеспечивает целостность магистралей;
• сгладить гидравлические удары, связанные с периодическим включением и выключением циркуляционного насоса. При колебаниях температуры помещения, циклически функционирует подающее теплоноситель оборудование, вызывая кратковременные скачки давления.

Рабочий резервуар расширителя, являясь своеобразным буфером отопительного контура, обеспечивает:

• увеличенный ресурс эксплуатации элементов отопления;
• стабилизирует влияние на оборудование избыточного давления и температуры;
• повышенную надежность и безопасность функционирования узлов.

Приведенные аргументы подтверждают, что установка расширительного бачка в системе отопления - обязательное мероприятие.

Определение объема расширителя

Вместительность или, как говорят специалисты, полезное пространство расширителя - приоритетный параметр устройства. Его величина должна с запасом превышать максимальное количество теплового носителя, который в результате расширения наполняет резервуар. Это связано с тем, что при повышении интенсивности работы котла, возрастает объем находящейся в магистралях жидкости. Она заполняет демпферный резервуар, принимающий увеличившееся количество теплоносителя.

На вместительность расширителя влияет вид используемой жидкости. Для выполнения расчета используются следующие параметры:

• объем резервуара составляет 15% от общего количества воды, заполняющей отопительный контур;
• вместительность возрастает до 20% при заполнении системы теплоснабжения антифризом.

Алгоритм расчета вместительности расширительного резервуара предусматривает определение общего количества рабочей жидкости. Оно рассчитывается путем суммирования объемов отдельных элементов конструкции:

• отопительного котла. Информацию о вместительности содержит технический паспорт агрегата;
• магистралей. Объем труб определяется путем перемножения площади внутреннего сечения на длину;
• радиаторов. При отсутствии данных в паспорте, можно экспериментальным путем вычислить объем, наполняя водой батарею.

Получив, расчетным путем, объем контура, остается перемножить полученное значение на коэффициент 0,15 - для воды или 0,2 - для антифриза.

Например, при вместительности магистралей и аппаратов 60 литров, потребуется демпфирующий бачок следующего объема:

• 60 х 0,15 = 9 литров - при использовании воды;
• 60 х 0,2 = 12 литров - при заполнении антифризом.

Приведенный алгоритм позволяет оперативно произвести расчеты по определению главной рабочей характеристики расширителя.

Где ставят расширительный бак в системе отопления

В зависимости от конструктивных особенностей отопления, меняется место расположения демпферного бачка:

• в конструкции открытого типа его устанавливают в наиболее возвышенной точке, которая обычно располагается в находящемся под крышей помещении или в потолочной зоне котельной. Открытая система является сосудом сложной конфигурации, в котором возникают характерные конвекционные потоки. Размещение котла в верхней точке способствует ускоренному подъему нагретого теплоносителя с последующим движением самотеком в отопительные устройства через трубы. Кроме того, верхнее расположение обеспечивает беспрепятственный подъем образующихся пузырьков воздуха;
• для закрытого отопления оптимальной зоной установки бака является прямой участок, находящийся перед насосом, обеспечивающим принудительную циркуляцию. Отсутствие завихрений на прямолинейном участке магистрали и постоянная скорость течения жидкости создают благоприятные условия, позволяющие бачку компенсировать гидравлические удары и демпфировать тепловое расширение носителя. При этом образующийся при нагреве жидкости воздух беспрепятственно можно удалить, используя имеющиеся воздушные краны.

Определяясь с местом установки расширителя, обратите внимание на следующие моменты:

• близость размещения бачка к помещению котельной или топочной, облегчающая контроль над работой устройства;
• свободный доступ к демпферному резервуару, позволяющий производить обслуживание агрегата;
• наличие между корпусом и стенкой зазора, облегчающего выполнение визуального осмотра;
• надежность фиксации емкости с теплоносителем, которая должна самостоятельно крепиться, не передавая нагрузки на подводящие магистрали.

Правильное расположение расширительной емкости обеспечит нормальное функционирование и облегчит обслуживание.

Какие бывают расширительные бачки в зависимости от системы отопления

Конструкция демпферного бака зависит от типа отопительного контура:

• в системе с естественной циркуляцией используются расширительные устройства открытого типа, позволяющие при необходимости выполнить заливку жидкости. Открытые резервуары не нуждаются в запорной арматуре, герметичной крышке и резиновой мембране. Доливка жидкости осуществляется путем открытия подающего крана водопроводной магистрали или вручную с помощью ведра;
• в замкнутом отопительном контуре с принудительной циркуляцией применяют расширители закрытой конструкции. Они выполнены в виде герметичного резервуара, разделенного резиновой мембраной на две части. В одной находится инертный газ или воздух. В другой - теплоноситель, который при увеличении объема деформирует резину, снижая объем камеры с воздухом, и компенсирует, таким образом, перепады нагрузки.

В закрытых системах применяются следующие виды бачков:

• фланцевые, оснащенные сменной мембраной балонного типа;
• безфланцевые со стационарной диафрагменной мембраной.

Более современные конструкции закрытого типа постепенно вытесняют открытые системы теплоснабжения, которые более подвержены коррозии, требуют постоянного контроля уровня жидкости и регулярной доливки. Принятие окончательного решения о выборе вида демпферного агрегата диктуется конструкцией устанавливаемого отопления.

Расширительный бак открытого типа

На протяжении десятилетий демпфирующие емкости отопительных контуров широко использовались в системах с естественной циркуляцией. Они позволяли восполнять запас воды при небольших утечках или испарении теплоносителя, а также обеспечивали отвод пузырьков воздуха из отопительного контура.

Конструкция

Конструктивно, открытый расширитель представляет собой сообщающийся с атмосферой сварной сосуд, выполненный в форме:

• цилиндра;
• параллелепипеда.

Для изготовления применяются следующие материалы:

• листовая сталь;
• полимерные материалы.

Резервуар оснащается следующими элементами:

• крышкой, позволяющей защитить тепловой носитель от грязи и обеспечивающей доступ при обслуживании;
• прочным кронштейном, позволяющим надежно зафиксировать корпус к стене помещения;
• патрубками, необходимыми для подключения магистралей отопительного контура, а также труб подачи воды и перелива;
• сливным вентилем, позволяющим при выполнении обслуживания и ремонтных работах слить теплоноситель.

Благодаря простоте конструкции, расширитель открытого типа несложно изготовить самостоятельно.

Преимущества и недостатки

Главные достоинства демпферного резервуара открытого типа:

• возможность самостоятельного изготовления;
• простота конструкции;
• низкий уровень затрат;
• эффективность отвода воздуха;
• ускоренный сброс давления.

Наряду с преимуществами, открытая конструкция имеет ряд серьезных недостатков:

• потребность в тепловой изоляции расширителя, расположенного в неотапливаемом помещении;
• контакт теплоносителя с атмосферой, являющийся причиной коррозии металлических элементов;
• необходимость регулярной доливки жидкости в емкость, связанная с ее постоянным испарением;
• специальные требования по монтажу, предусматривающие установку дополнительных магистралей.

Слабые места конструкции ограничивают широкое использование открытых резервуаров.

Установка расширительного бака в открытой системе отопления

Принимая решение, как подключить расширительный бак к системе отопления открытого типа, следует руководствоваться рекомендациями предварительно разработанного проекта и инструкцией. При этом необходимо обратить особое внимание на соблюдение следующих требований:

• установку демпфера на максимально возвышенном участке отопительной магистрали;
• обеспечение надежного крепления резервуара, масса которого при заполнении водой увеличивается;
• тщательное утепление поверхности корпуса, снижающее потери тепла и предохраняющее жидкость от замерзания;
• поддержание эксплуатационных параметров контура за счет доливки воды, уровень которой необходимо регулярно контролировать.

Мероприятия по монтажу предусматривают следующие операции:

• установку контрольной трубы на уровне минимального объема теплоносителя;
• монтаж переливной магистрали, осуществляющей слив на максимальной отметке;
• подключение питающей магистрали, позволяющей восполнить потери.

Мероприятия по подключению бачка не требуют специальной подготовки и могут осуществляться самостоятельно.

Расширительный бак закрытого типа

Демпферные резервуары закрытой конструкции, оснащенные эластичной диафрагмой или камерой для воды, применяются в контурах теплоснабжения с принудительной циркуляцией. Они обеспечивают надежную компенсацию скачков давления и демпфируют увеличение объема теплоносителя. Благодаря комплексу достоинств герметичные расширители выгодно отличаются от аналогичных агрегатов открытого типа.

Безмембранный

Расширительные емкости, в конструкции которых отсутствует мембрана, широко применялись до появления качественных мембран из каучука, обладающих повышенным ресурсом эксплуатации и прочностью. Они функционировали без мембраны, однако нуждались в подключении баллона со сжатым воздухом или компрессора, подающего воздух в необходимом количестве.

Особенности устройства:

• отсутствие механического разделения емкости бака, в результате чего возникает непосредственный контакт теплоносителя с газом;
• необходимость поддержания рабочего давления с помощью газового баллона или компрессора;
• возможность функционирования безмембранного бака только при автоматическом контроле работы и непрерывной подачи газа.

Безмембранные баки по эксплуатационным характеристикам значительно уступают мембранным устройствам.

Мембранный

Конструктивные особенности мембранного расширителя предусматривают разделение теплоносителя и газовой среды эластичной мембраной, имеющей различную форму:

• полусферическую (тарельчатую). Мембрана является стационарным элементом и под влиянием давления принимает сферическую форму;
• баллонную (грушевидную). Съемная мембрана крепится к фланцу на корпусе сосуда и под нагрузкой стремится повторить его форму.

Устройство с тарельчатой диафрагмой отличается наличием следующих элементов:

• вертикально расположенного стального корпуса, представляющего герметичную капсулу, состоящую из двух частей;
• резиновой мембраны, стационарно закрепленной между составными частями стальной капсулы;
• патрубка, расположенного в нижней части емкости, и предназначенного для подключения к отопительным магистралям;
• ниппеля, находящегося вверху резервуара, и позволяющего закачать воздух в емкость.

При возрастании температуры, излишек теплоносителя поступает в емкость между мембраной и корпусом, сжимая воздух. При уменьшении создаваемой котлом температуры, снижается объем воды. Она выдавливается сжатым воздухом, находящимся в верхней части бака. Герметичная конструкция демпфирующего резервуара позволяет при необходимости изменить давление воздуха, открыв ниппель или выполнив подкачку насосом.

Баки, оснащенные баллонной мембраной грушеобразной формы, изготавливаются для закрытых систем в вертикальном и горизонтальном исполнениях. По своей конструкции устройство состоит из следующих частей:

• штампованной емкости с фланцем для крепления баллонной мембраны;
• резиновой камеры для воды, вставляемой в корпус и герметично соединяемой с фланцем;
• соединительного патрубка, необходимого для подключения демпферного устройства к трубам;
• нижнего клапана, предназначенного для поддержания воздушного давления.

Конструктивной особенностью бака является то, что теплоноситель не контактирует с металлической поверхностью, а заполняет резиновый баллон. Это позволяет предохранить стальной корпус от коррозионных процессов и продлить срок его эксплуатации. В отличие от диафрагменных емкостей большим удобством является возможность замены резинового баллона.

Преимущества и недостатки

Достоинства мембранных устройств:

• компактные габариты;
• минимум тепловых потерь;
• отсутствие потребности во внешней теплоизоляции;
• возможность функционирования без подпитки;
• полная герметичность;
• работа при увеличенном давлении;
• повышенная надежность;
• безопасность эксплуатации;
• отсутствие воздушных пробок.

К недостаткам относятся:

• необходимость контроля рабочего давления;
• потребность периодической подкачки воздуха;
• повышенная стоимость.

Устройства широко применяются благодаря многочисленным преимуществам.

Установка расширительного бачка в закрытой системе отопления

Монтаж демпферного бачка, устанавливаемого в замкнутом отопительном контуре - ответственная операция, требующая специальной подготовки. Однако, владея навыками выполнения сантехнических работ, можно самостоятельно установить устройство, соблюдая следующие рекомендации:

• производите установку расширителя только в обратном контуре (со стороны подачи воды к котлу), выбрав любое удобное место;
• проконтролируйте давление в бачке, которое должно быть на 0,2 атмосферы меньше давления жидкости;
• монтируйте бак в помещении с положительной температурой, располагая его недалеко от котла;
• надежно прикрепите емкость к поверхности стены, так как при заполнении жидкостью его масса возрастет;
• обеспечьте возможность доступа к воздушному ниппелю с целью регулировки давления в камере;
• закрепите устройство так, чтобы оно не воспринимало нагрузку от массы труб с жидкостью;
• подключите тройник и запорную арматуру, позволяющую отключить бачок от труб отопления;
• выполните верхний подвод труб, обеспечивающий функционирование устройства при нарушении целостности мембраны.

Как правильно эксплуатировать расширители

Мероприятия по эксплуатации демпферного бачка предусматривают следующие правила обслуживания:

• визуальный контроль внешних повреждений, связанных с коррозией и механическим воздействием;
• контроль давления воздушного пространства емкости, которое должно соответствовать паспортным данным;
• проверку целостности резиновой мембраны, которая подлежит замене при повреждении;
• слив воды из демпферной емкости при консервации отопления на длительный период.

Периодичность контроля - не реже двух раз на протяжении года.

Заключение

Приведенные в материале статьи рекомендации помогут правильно выбрать демпферную емкость и рассчитать ее объем. Зная, как поставить расширительный бачок на отопление, можно обеспечить безопасность, надежность и долговечность отопительной конструкции с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.

Ежегодно по завершению отопительного сезона автономные водяные контуры, старательно поставлявшие владельцам тепло, освобождаются от воды или замещающего ее антифриза. С наступлением первых прохладных дней вновь производится заполнение системы отопления теплоносителем, необходимым для ее работы.

С порядком выполнения этой непростой работы и необходимым оборудованием стоит ознакомиться, чтоб не допускать ошибок. В этом материале мы расскажем о том, как правильно заполнить систему водой и незамерзающим теплоносителем, о правилах которые следует соблюдать в процессе работы, а также о том, как правильно рассчитать количество теплоносителя.

Из-за текучести и высокой теплоёмкости, для передачи тепла от котла до потребителей, применяют , среди которых первое место занимает вода.

Ее используют для заполнения даже самых ёмких систем отопления. Она общедоступна и стоит недорого, что и определяет широчайшую область применения.

Галерея изображений