Подпитка котлов: автоматическая и ручная
В процессе работы котла отопления объем внутреннего теплоносителя, который циркулирует от источника к приборам отопления и обратно уменьшается, снижая давление в сети и качество теплопередачи.
Если такой контур не пополнять сетевой водой, то постепенно уровень давления будет падать до 0 атм., что вызовет аварийную остановку котлоагрегата. Поэтому по требованиям правил безопасной эксплуатации газовых и твердотопливных агрегатов должна выполняться подпитка котлов.
Для этого применяют специальный узел, ответственность за наличие которого возложена на производителей агрегатов. Поэтому для всех сертифицированных устройств, например, кран подпитки котла Аристон входит в комплект базовой поставки.
Для чего устраивают подпитку в системе теплоснабжения
Даже в самых совершенных системах теплоснабжения с качественной обвязкой котла и теплосети полностью избежать утечек воды из системы невозможно.
Поэтому устанавливается узел подпитки, а собственнику котла, нужно знать в каком случае для подпитки водогрейных котлов допускается использовать обычную водопроводную воду.
Главными причинами уменьшения объема воды во внутреннем контуре котла можно назвать:
- Технологический сброс теплоносителя в процессе нагрева котла из холодного состояния, вызванного температурным расширением воды и необходимостью снижения давления.
- Работа кранов Маевского.
- Выполнение аварийно-восстановительных или профилактических ремонтов.
- Аварийные утечки из котла, при разрыве или коррозионном повреждении внутренних поверхностей нагрева.
- Протечка предохранительного клапана, при аварийном сбросе воды.
- Нарушение графика технического обслуживания котла.
- Плохое качество воды и накипеобразование в трубах.
- Плохое качество монтажа контура отопления.
Подпитка котлов сырой водой выполняется с помощью специального узла, который обычно идет в комплекте с котлом. В случае ее отсутствия, производитель должен предоставить информацию покупателю о необходимой схеме обвязки, расчете минимальной производительности оборудования и необходимую спецификацию оборудования.
Нормальной считается утечка в закрытой системе 0.75% от фактического объема воды в сети, приборах отопления и контуре котла, а в открытых системах к этой величине добавляется 1.2 расчетного часового объема на нужды ГВС. Для мощного водогрейного и парового котла подпиточная вода должна проходит предварительную химическую обработку.
Признаки того, что в системе отопления недостаточно воды
Оперативный персонал или собственник котлоагрегата должен безошибочно определять дефицит теплоносителя в его контуре. Прежде всего, с помощью манометра, поскольку давление среды в сети при утечке будет падать.
В современных автономных системах, оборудованных многофункциональной автоматикой, утечка воды теплосети входит в обязательный показатель по защите котла, поэтому при ее падении персонал будет предупрежден средствами сигнализации: звуковой и визуальной.
Для старых модификаций котла, падения давления теплоносителя из-за непроизводительных утечек определяют по таким признакам:
- перегрев подающего теплоносителя, притом, что радиаторы быстро остывают из-за нарушения в них циркуляции воды;
- вода в сети начинает булькать, особенно в стояках отопления;
- начинается процесс тактования котла, когда часто включается/отключается горелка газового агрегата;
- срабатывание предохранительного клапана твердотопливного котлоагрегата из-за перегрева теплоносителя.
Ситуация с утечками особенно опасна в твердотопливных котлах, поскольку из-за большой инерционности процесса горения, котел не может остановиться, пока не выгорит все заложенное топливо, а значит имеется большая возможность перегрева труб или теплообменников, расположенных в топке, с последующим их разрывом и выходом открытого источника огня в топочную.
Как работает кран подпитки
Клапан монтируется, с тем, чтобы обеспечить поддержку рабочего давления во внутреннем контуре теплосети, добавляя воду из горводопровода. Нормативное давление для теплосети зависит от этажности дома и внутренних потерь напора в сети, обычно, достаточно давления от 2 до 2.5 атм.
В качестве автоматического подпилочного устройства применяют редукционный клапан. В то же время, если давление воды падает, прекращается давление на клапан, пружина действует на шток, продвигая его ниже, и таким образом приоткрывает отверстие в седле. Через него вода из горводопровода или бака поступает в сеть. При заполнении системы давление будет расти и закроет мембрану и отверстие.
Редукционный клапан особенно часто срабатывает в системах с автоматическим воздухоотводчиком, который удаляет воздух из сети. С тем чтобы обезопасить систему от обратного движения среды через редуктор в горводопровод устанавливают обратный клапан.
Какой кран выбрать
Кран подпитки на газовый котел устанавливаются практически на все модификации, как отечественных так и зарубежных котлов: кран подпитки котла Аристон, Baxi, Immergas, Ferroli и Vaillant. Обычно пользователь вынужден заменить такой кран при неисправности заводской модели. В этом случае лучше всего установить аналогичный тому, который был поставлен с котлом. При выборе другой модели нужно обратить внимание, на габариты, рабочее давление и расход запитываемой воды.
Популярные краны подпитки газовых котлов:
- кран подпитки котла Аристон электромагнитный, цена: 1780 руб.;
- кран подпитки котла Baxi Main, цена: 1590 руб.;
- кран подпитки котла Bosch ZW23-1KE/AE, цена: 1090 руб.;
- кран подпитки котла Daewoo Gasboiler 100-300 ICH, цена: 1820 руб.;
- кран подпитки для котла Vaillant Max, Pro, Plus, цена: 590 руб.;
- кран подпитки Immergas Mini 1.015093, цена: 320 руб.;
- кран подпитки двухконтурного газового котла Ferroli Divatech, Divatop, цена: 800 руб.;
- кран подпитки Protherm Пантера v18, цена: 560 руб.
Элементы устройства подпитки
Схема подпитки теплосетей будет зависеть от часовой производительности нормативной подпитки. Для больших магистральных теплосетей, в которых нормативная подпитка составляет сотни, а иногда и тысячи кубометров воды в час в комплекс входят: бак воды, химводоочистка, автоматика, электронасос и запорно-регулирующая арматура. При снижении производительности, количество элементов схемы может быть существенно изменено.
Редуктор котла
Редуктор устанавливают на обратном трубопроводе перед котлом для подачи подпиточной воды в контур сети. Вода из горводопровода поступает через клапан при падении давления в сетевом трубопроводе, вызванного утечками или сбросом воздушной пробки. Если по схеме, предусмотрена установка циркуляционного насоса, то его монтируют вторым. Иначе возможно нарушение работы всей системы отопления.
Редуктор работает в автоматическом режиме без обслуживающего персонала. Порой это не всегда удобно, поскольку невозможно проконтролировать утечку, а ее размер может достигнуть аварийных размеров. Поэтому многие пользователи предпочитают ручной режим подпитки или устраивают системы с сигнализацией по высокому уровню утечки.
Насосная группа
Один или несколько насосов подают подпиточную воду перед котлоагрегатами с давлением, превышающем в обратной сетевой воде. Насос срабатывает по датчику давления и запитывает воду из бака подпиточной воды.
Существуют схемы с погружным насосом, который может брать воду со скважины или колодца. Насосная группа рассчитывается по часовой производительности нормативной подпитки, количество электронасосов обязано быть не менее 2-х, один из которых резервный.
Исполнительный механизм
Он устанавливается для управления задвижкой на подпиточной линии. Обычно он входит в подпиточный узел, состоящий из запорного и обратного клапанов. Он обладает электроконтактами для подачи сигнала на управление насосом. Механизм настраивается на допустимое рабочее давление. Исполнительным устройством обычно выступает клапан с электромотором.
Когда давление в обратке падает ниже разрешенного на 10 %, электромотор начинает вращаться, открывая подпиточный вентиль, вода из емкости воды или из горводопровода с давлением выше, чем в обратке, поступает во внутренний контур отопления.
По мере наполнения, давление достигает рабочего значения, датчик дает сигнал на закрытие вентиля, электромотор которого начинает вращаться в обратном направлении.
Обратный клапан
Это обязательный элемент для любой подпиточной схемы, поскольку препятствует попаданию сетевой воды в горводопровод или бак воды, что может привести к загрязнению водопроводной воды и аварийной остановке котлоагрегата.
Обратный ход воды может возникнуть даже в ходе подпитки, если давление в горводопроводе ниже чем в обратке, либо когда запорно-регулирующая арматура не обеспечивает плотное закрытие. Обратный клапан устанавливают после исполнительного устройства.
В торговой сети встречаются варианты, когда его встраивают в корпус редукционного клапан. В настоящее время подпиточный узел укомплектовывают обратным клапаном впереди либо применяют "прерыватель протока".
Фильтры очистки подпиточной воды
Примеси, находящиеся в сырой воде плохо влияют на работу теплового оборудования, особенно на котел и могут откладываться на котловых поверхностях нагрева, в виде накипи и шлама, снижая скорость циркуляции теплоносителя и вызывая перегрев в котле, с последующим разрывом труб.
Поэтому устанавливают оборудование для очистки подпиточной воды.
Более простая очистка выполняется с применением механических фильтров, наполненным песком или активированным углем. Могут устраиваться и более простые устройства — грязевики, в которых установлены сетчатые фильтры и имеющие больший диаметр корпуса, чем у труб обратки. Вода поступает в грязевик, скорость ее падает и твердые взвешенные вещества выпадают в осадок. Более сложные соли жесткости должны удалятся в специализированных фильтрах-умягчителях.
Как сделать ручную подпитку
Во многих случаях ручная подпитка самый простой и приемлемый способ наполнения контура отопления водой, особенно если тепловые сети расположены внутри помещения, а, следовательно, не имеют утечек по длине трассы.
В этом случае сетевая вода циркулирует в контролируемом замкнутом пространстве, а пополнения контура водой осуществляется не чаще чем раз в 10 дней или даже больше. Хорошо отлаженные внутридомовые тепловые сети, обычно подпитываются один раз в сезон.
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.
Автоматическая подпитка
Автоматическое заполнение сетей реализуется в схемах с низким объемом подпиточной воды через редукционный клапан, а в больших тепловых сетях через насос.
Последний вариант также применим в ситуациях, когда в сети имеют место частые отключения либо в доме обустроен автономный источник водоснабжения, не имеющий стабильного давления в сети.
Первичный датчик, контролирующий падение давления в обратной магистрали перед входом холодного теплоносителя на котел подает сигнал на насос, который включается в работу, откачивает подпиточную воду из резервного бака или скважины.
Тем самым поднимает давление в обратной сети, срабатывает датчик предельного давления, который отключает работу насоса.