Наиболее распространенными сегодня в большинстве стран, в том числе и в России, являются системы отопления, заполняемые жидким теплоносителем. Это комплекс оборудования — сложный или простой. В последнем случае речь идет об открытой схеме. В составе таких систем:
- котельные помещения;
- теплообменники;
- станции насосного оборудования.
Все узлы соединены между собой трубопроводом. Качество и характеристики циркулирующей жидкости будут влиять на работу оборудования, поэтому столь важно правильно подобрать теплоноситель, о чем и пойдет речь в статье.
Каким должен быть теплоноситель
Если перед вами встал вопрос о том, чем залить систему отопления в частном доме, то вы должны разобраться с тем, каким должен быть теплоноситель. Идеальной жидкости на эту роль пока не придумали. Это указывает на то, что каждый из известных материалов эксплуатируется при определенных условиях.
Важным фактором выступает температура теплоносителя, при нарушении которой вещество может изменять свои свойства, что приводит к остановке работы системы. Правильный теплоноситель должен переносить большее количество тепла за короткое время, ему должна быть свойственна небольшая вязкость, он не должен стать причиной коррозии и не должен представлять опасность для жителей дома. Помимо прочего, при перенесении тепла теплопотери должны быть минимальными, а невысокая вязкость станет показателем скорости прокачки и увеличения коэффициента полезного действия.
Если вы задумались над вопросом о том, чем залить систему отопления в частном доме, то должны знать, что тот или иной теплоноситель может стать причиной коррозии, вследствие чего вы столкнетесь с ограничениями при выборе механизмов и частей системы.
Безопасность использования
Если же речь идет о безопасности, то теплоноситель не должен превышать нормы по токсичности, температуре возгорания, те же требования предъявляются еще и к парам жидкости. Немаловажным фактором при выборе является стоимость. Цена должна быть сравнительно низкой, в противном случае у потребителя должна быть возможность использовать теплоноситель долгое время, не заменяя его.
Использование воды
Перед тем как определиться, чем залить систему отопления в частном доме, вы должны рассмотреть самые распространенные варианты решения данного вопроса. Одним из них является вода, преимущества которой выражены в наивысшей теплоемкости среди всех жидкостей, а также менее высокой плотности. Таким образом, килограмм воды, температура которой составляет 90 °С, будет остывать до 70 °С, выделяя при этом тепло в объеме 20 ккал.
Решая вопрос о том, что залить в систему отопления частного дома с электрокотлом, можно рассмотреть в качестве варианта воду, которая отличается экологическими и токсикологическими свойствами от синтетических веществ. Она безопасна для человека, а если произойдет утечка, то это не доставит дополнительные хлопоты. Такой теплоноситель можно легко достать, при недостатке объема залив в систему нужное количество. У этого теплоносителя нет конкурентов по цене, более дешевой жидкости попросту нельзя найти.
Как заполнить водой отопительную систему
С проблемой заполнения водой системы отопления может столкнуться каждый, и пригласить специалистов для выполнения такой работы не всем по карману, да и в современное время рекламы и продаж не всегда хочется доверять.
Наиболее часто монтаж трубопроводов отопления выполняется металлопластиковыми трубами из-за их практичности и приемлемой цены
Заполнение водой системы отопления
Схема устройства водяного отопления.
Причинами заполнения отопительной системы могут послужить: возможные аварийные ситуации, по причине которых пришлось слить воду, сезонный сброс воды, выпуск воздушных пробок.
Перед тем как заполнить систему отопления водой, особенно если происходит первый запуск, необходимо ее промыть. Внутри конструктивных элементов системы могут находить остатки заводского производства стружка, консервирующие реагенты.
Если заполнение системы производится не впервые, то в регистрах отопления и трубах за время службы накопились опасные для исправной работы вещества, такие как накипь, известковые камни. Все эти продукты могут нанести серьезный ущерб котлу и всей системе.
Вернуться к оглавлению
Промывка системы перед запуском
Схема водяного отопления.
Если в отопительной системе имеется вода, то ее необходимо слить. Далее следует демонтировать радиаторы отопления. Затем подключить трубы для подачи воды из системы водоснабжения к выходу из системы, а сливную ко входу в систему. Все образованные соединения необходимо хорошо закрепить заранее подготовленными хомутами. Следует помнить, что с чем большим давлением будет подаваться вода, тем лучше пройдет очистка (но не более двух атмосфер). Для создания давления обычно используют насос. К воде можно присыпать хлорную известь для достижения дезинфицирующего эффекта. В среднем на такую процедуру может уйти около двух часов. По окончании из слива пойдет чистая вода без дополнительных примесей.
Очистку системы отопления можно провести с использованием специальных химических веществ: присадок или антикоррозийных жидкостей. К ним стоит относиться с осторожностью, поскольку подходят они не для всех материалов и могут повредить некоторые элементы системы.
После чистки производится монтаж радиаторов в обратном направлении их демонтажа. Следует дополнительно проверить герметичность системы путем визуального осмотра и выявления течей.
Вернуться к оглавлению
Как определить количество жидкости для системы
Схема двухтрубной системы водяного отопления с естественной циркуляцией:
1 – нагреватель 2 – основной стояк 3 – расширительный бак 4 – линия горячей воды 5 – стояки горячей воды к радиаторам 6 – радиаторы отопления 7 – спускные трубы охлажденной воды 8 – линия охлажденной воды (обратка) 9 – печь.
Чтобы избежать избыточного перелива воды в систему отопления или недостатка воды, которое может привести к разрушению конструктивных элементов системы, выкипанию воды, образованию накипи в трубах и радиаторах, нужно точно рассчитать необходимый объем воды. Для этого существует простая формула, в которой суммируются объем вместимости всех радиаторов, отопительного котла, объем расширительного бачка и прочих дополнительных элементов для пропуска воды, в том числе и труб. Формула для расчета объема воды в трубах следующая: π (3,14) × r трубы × суммарная длина труб. К общему значению добавляют около 20% как запас.
Определить необходимый объем воды, чтобы заполнить систему, можно и при промывке, установив на входе в систему счетчик затрат воды. Показания по мере заполнения системы нужно запомнить и использовать при заполнении.
После того как все готово к заполнению системы, следует подготовить или еще раз проверить список необходимых материалов и инструментов.
Для этого понадобятся следующие материалы:
- прокладки (на случай, если понадобится уплотнить соединения труб после проверки герметичности системы)
- герметизирующие ленты для труб (служат для устранения мелких течей снаружи)
- шланги (необходимы для подачи воды в вибрационный бытовой насос и отвода воды в систему отопления)
- пластиковая емкость (бак для набора теплоносителя перед закачкой его с систему отопления)
- хомуты (понадобятся для герметизации соединений шлангов с вибрационным насосом).
- плоскогубцы (необходимы для фиксации хомутов на шлангах для их прикрепления к насосу)
- бытовой вибрационный насос (служит для принудительного нагнетания воды из емкости в систему отопления)
- манометр (с его помощь можно легко измерить текущее давление в системе).
Вернуться к оглавлению
Классификация систем отопления
Чтобы правильно заполнить водяную систему отопления. нужно знать, к какому типу она относится. Существует классификация систем по способу разводки труб: с верхней, с нижней, горизонтальной, вертикальной либо комбинированной. По способу присоединения приборов при помощи труб системы бывают: однотрубные и двухтрубные.
Для справки
Если перед вами встала задача о том, чем залить систему отопления в частном доме, вы должны учитывать, что вода в обычном виде не должна использоваться, ведь она богата солями и кислородом. Со временем от таких добавок на внутренних поверхностях системы отопления будет оседать накипь и появится коррозия. А для того чтобы система работала без перебоев, жидкость перед использованием необходимо смягчить.
Для этого можно использовать один из существующих способов. Это может быть термическая или химическая технология. В первом случае методика основана на кипячении. Вода должна быть помещена в металлический резервуар, в котором ее обходимо нагреть. При кипячении будет удаляться углекислый газ, а на дне сосуда отложатся соли. Стойкие соединения магния и кальция при этом всё же останутся в воде. Химический способ воздействует за счёт реагентов. С помощью кальцинированной соды, ортофосфата натрия и гашеной извести соли обретают нерастворимый вид и выпадают, становясь осадком. Последующая фильтрация позволит устранить остатки вредных веществ.
Видео по заполнению системы отопления
Система отопления заполнена, воздух удален, на этом можно считать работу законченной. Через некоторое время возможно понадобится удалить воздух из одного или нескольких радиаторов, потому что в системе он еще есть. Частично он будет удаляться через автоматический воздухоотводчик.
Операции, предваряющие заполнение системы
Запускаем мы новую систему отопления, или включаем в работу после лета отслужившую не один год, но из которой была слита жидкость, перед пуском нужно всегда провести обязательные операции :
- Промывка системы отопления обязательно выполняется для новой системы, чтобы удалить технологический мусор, окалину из труб которые могут помешать отдаче тепла. Если летом не проводился слив теплоносителя (при правильной эксплуатации) то промывку объема системы водой можно проводить раз в два года
- Гидравлическое испытание проводиться сжатым воздухом, но можно делать и повышая давление теплоносителя (воды, антифриза). Расчет давления для опрессовки проводится умножением рабочего напора на 1,25. Скорость падения напора должна быть не более 1% за 15 мин
Ручной насос для опрессовки отопления производства Rothenberger
- Устранение всех утечек обнаруженных при испытании (подтяжка и перебивка сальников и уплотнителей). Это нужно не столько для того чтобы расход на подпитку объема системы отопления дома теплоносителем был минимальным, сколько для исключения завоздушивания при работе.
Чем лучше заполнять антифризом или водой?
Наиболее распространенно наполнение объема отопления водой, но в последнее время, особенно для систем небольшого дома, все чаще используют антифриз, который имеет множество преимуществ (кроме относительно высокой цены, конечно).
Следует учитывать, что вода в качестве теплоносителя тоже требует затрат ее обязательно следует готовить (удалять соли и кислород) перед тем как заполнять ей объем отопления, а системы ХВО и реагенты для них стоят определенных денег.
Если вы используете в качестве теплоносителя воду, то имейте в виду жидкость из водопровода меньше всего подходит для этой цели. В ней содержаться соли кальция и других веществ, которые вызывают отложения на элементах трубопроводов. Кроме того, для воды из водопровода характерен большой объем растворенного кислорода. Для подготовки ее желательно использовать специальные установки химводоочистки.
Так что решение применить в качестве теплоносителя специальную жидкость во многих случаях оправдано.
Как рассчитать объем теплоносителя
Для подбора оборудования для подготовки воды (чтобы подобрать скорость с какой происходит расход на подпитку, а следовательно рассчитать и скорость его работы), или при использовании в качестве теплоносителя антифриза или привозной воды, нужно знать размер объема вашей системы отопления. Как его рассчитать?
- Находим или делаем спецификацию системы отопления вашего дома (нужно знать все элементы, их количество и метраж труб по диаметрам)
- Объем воды в самом котле (G), в секции радиатора (P) и расширительном бачке (O) находим в паспортах или каталогах
- Для того чтобы сделать расчет объема, который занимает жидкость в трубах, пользуемся специальными справочниками, где указывается объем воды в одном погонном метре (D) в зависимости от диаметра
- Объем находим по формуле O+G+(P*c)+(D*z). где с количество сейкций радиаторов, z количество погонных метров трубы
- Хотя вода или антифриз несжимаемая жидкость, все равно расчет имеет некоторую погрешность, поэтому добавляем 10-15% запаса.
Подготовка и заполнение системы
Даже система имеющая точный расчет гидравлических параметров не сможет хорошо работать, если была ошибка при начале эксплуатации, а расход теплоносителя в отдельных узлах очень трудно отрегулировать.
Когда все промыто и испытано, проведен расчет и подготовлен необходимый объем умягченной воды или антифриза, можно начинать подготовку к заполнению отопления. На этой стадии, а также на таком этапе как пуск системы отопления, желательно забыть, что такое скорость, все операции нужно выполнить правильно:
- Осматриваем все узлы системы на предмет возможных утечек
- Закрываем все сливные патрубки и краны, расход жидкости через них нам ни к чему
- Проверяем работу всех развоздушивающих устройств, если через них недостаточная скорость сброса воздуха, отворачиваем их вообще. Также по возможность открываем все краны в верхних точках, расход воздуха через них уменьшит время для проведения операции.
Почему многие отказываются от воды
Если перед вами встал вопрос о том, что залить в систему отопления частного дома на зиму, то, скорее всего, придется отказаться от воды. В данном случае большую роль играет такой параметр теплоносителя, как температурный режим. Если температура в здании опустится ниже 0 °С, то жидкость замерзнет, и это станет причиной поломки отопительной системы.
Виды индивидуальных систем отопления
В частных жилых зданиях монтируют два типа систем для отопления, от их конструктивного исполнения зависит, как залить теплоноситель.
Открытая самотечная
В домах высотой не более двух этажей при установке для обогрева помещений только теплообменных радиаторов, обычно устраивают самотечную отопительную систему с баком большой емкости вверху. Круговая циркуляция теплоносителя по контуру происходит самотечным путем за счет выталкивания холодными водными массами нагретой в котле менее плотной горячей воды. Трубопровод прокладывают с некоторым уклоном в сторону котла с таким расчетом, чтобы жидкость из обратной линии поступала в нагреватель самотеком.
Отопительная магистраль имеет только одну открытую для внешнего доступа точку в виде расширительного бачка, через него обычно и производят залив антифриза в систему отопления дома. После испарения или утечек долить воду можно также через бак. Не исключен вариант и нижней заливки теплового носителя в гравитационную систему через вмонтированный в самую нижнюю точку трубопровода сливной патрубок с запорным шаровым краном. Однако при таком способе придется подавать жидкость с напором, для чего понадобится специальное водонапорное оборудование – электронасос или его аналог ручного типа, опрессовочный аппарат.
Рис. 2 Конструкции гравитационной и закрытой систем
Закрытая
В зданиях большой этажности при наличии протяженных обогревательных контуров теплых полов, самотечная система не справится с большими объемами прокачки теплового носителя и высокими гидравлическими сопротивлениями линии. В этих случаях для обеспечения движения потока жидкости по длинному трубопроводу в магистраль добавляют циркуляционный электронасос (для теплых полов ставят еще один дополнительный агрегат), контур закрывают и вместо открытого накопительного бачка монтируют герметичный гидроаккумулятор.
Залив воды в систему отопления закрытого типа производят через спускной патрубок внизу трубопровода, для создания требуемого водного напора в линии тепловой носитель подают электронасосом или опрессовщиком.
Рис. 3 Сравнительная таблица параметров воды и гликолей
Статья по теме:
Схема закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией. В отдельной статье подробно рассказывается про закрытую систему отопления, ее элементы, дается схема для самостоятельного проектирования и монтажа!.
Применение антифриза
Когда наступают холода, становится актуальной так называемая незамерзайка, которая представляет собой специальную жидкость для систем отопления. Если трубы наполнить таким теплоносителем, то даже при снижении температуры до критической они не лопнут, что очень важно для того жилья, которое используется нерегулярно. В качестве носителя энергии в данном случае используется антифриз, который рассчитан на работу при широком диапазоне температур, варьирующемся в пределах от -30 до -65 °С.
Когда возникает вопрос о том, что залить в систему отопления частного дома зимой, то стоит обратить внимание именно на данный вариант, который не твердеет, а обретает измененное состояние вида геля, когда температура понижается ниже 0 °С.
Возвращаясь в первоначальное состояние, антифриз не потеряет своих первоначальных свойств и не будет представлять угрозы для контура системы отопления. Для удаления очагов коррозии или накипи производители используют добавки в виде специальных ингибиторов. Благодаря этому период эксплуатации отопительной системы может быть увеличен на несколько лет.
Как работает подпитка
Основная задача узла подпитки заключается в добавлении недостающего теплоносителя в отопительную систему, пока рабочее давление не придёт в норму. В большинстве случаев подпитка отопления подключается к холодному водопроводу, но систему также можно запитать и от накопительной ёмкости. Есть два способа восполнить объём теплоносителя.
- Ручной режим. Он обычно применяется в небольших системах. Пользователь сам периодически контролирует давление по показателям манометра и, когда нужно, открывает соответствующие краны. Вода поступает самотёком, или используется подпиточный насос для отопления. В простейших гравитационных установках воду набирают, пока она не пойдёт из переливной трубы, приваренной к расширительному баку.
- Автоматическая подпитка системы отопления. Если давление в системе упадёт ниже установленного, то срабатывает клапан подпитки системы отопления (или задвижка/вентиль с электроприводом), который открывает проточное отверстие. При необходимости напряжение параллельно поступает на нанос, и вода начнёт принудительно поступать в систему. Когда показатели давления придут в норму, клапан закроется, и насосное оборудование выключится. Иногда запитывающее устройство является частью теплогенератора. Достоинство использования автоматики заключается в том, что нет необходимости заниматься контролем, всё происходит без участия домовладельца. Недостатком является тот факт, что в схеме появляется ещё один элемент, который нуждается в электроснабжении.
Заметим, что этот узел используется не только для добавления воды во время эксплуатации. Через него осуществляется:
- первоначальная заливка теплоносителя в систему;
- полный сброс воды (например, для ремонта);
- подготовка воды (грубая фильтрация, смягчение);
- промывка системы;
- опрессовка.
Что следует учесть перед выбором антифриза
Если вы все еще не можете решить, что залить в систему отопления частного дома – воду или антифриз, — то следует учесть тот момент, что последний из перечисленных вариантов рассчитан лишь на несколько сезонов эксплуатации. Это может быть 5 лет, а вернее, 10 сезонов. После этого периода объем теплоносителя должен быть заменён. Производители и вовсе рекомендуют использовать антифриз около 3 лет.
Особенности использования незамерзающих жидкостей
Если есть риск промерзания отопительной системы, о защите нужно думать заранее
Проектируя отопительную систему, приходится выбирать — вода или антифриз будут циркулировать в трубах.
Эти жидкости отличаются в первую очередь температурой замерзания: если вода при 0 °С превращается в лед и может порвать трубу, то антифриз сохраняет текучесть и при -60…-70 °С. Для домов, в которых отопительная система используется нерегулярно, это настоящее спасение: риск выходя труб из строя при низких температурах сводится к минимуму.
С другой стороны, если мы хотим использовать антифриз, то нам нужно учесть его особенности:
Для компенсации потерь теплоемкости нужно использовать котел большей мощности
- Меньшая теплоемкость — на 15–20% ниже, чем у воды. Теплоноситель медленнее прогревается, хуже отдаёт тепло, а значит, потери эффективности нужно компенсировать установкой более мощного отопительного котла.
- Большая текучесть за счет меньшего поверхностного натяжения. Это не кажется серьезной проблемой только на первый взгляд: как только трубы остывают, теплоноситель начинает просачиваться через все стыки и соединения. Это нужно учитывать при проектировке контуров и оборудовании подключений.
Высокая вязкость составов требует использования циркуляционных насосов
- Большая плотность и вязкость. Движение антифриза по трубам будет затруднено, а значит, нам понадобится более мощный циркуляционный насос. Кроме того, если изначально в качестве теплоносителя вы планируете использовать незамерзающую жидкость, то лучше сразу выбрать трубы большего диаметра.
- Расширение при нагревании. Антифриз для систем отопления увеличивается в объеме на 30–50% больше, чем вода. Соответственно, расширительный бак тоже нужно ставить больший.
Коррозия металла под воздействием антифриза может привести к поломке нагревателей
Подводя итог, хочу отметить, что простая замена воды на антифриз без замены элементов системы отопления не принесет желаемого результата. Переход нужно тщательно спланировать, и только после внесения корректировок в конструкцию системы переходить к ее заполнению.
Со временем состав нужно менять — это тоже приводит к дополнительным расходам
Какой теплоноситель подойдет для алюминиевых радиаторов
Для системы из алюминиевых радиаторов можно использовать теплоноситель на основе этилового спирта, который с легкостью можно подготовить самостоятельно. В конечном итоге удастся получить жидкость, которая будет представлять собой незамерзающую смесь, в состав которой входит этиловый спирт и дистиллированная вода. Данная жидкость будет иметь несколько более высокую вязкость по сравнению с обычной водой. Однако данный показатель будет ниже, чем у заводских антифризов.
Текучесть данной жидкости меньше по сравнению с антифризом, что позволяет пренебречь требованиями к герметичности соединений контура. Такая жидкость не будет способна повредить резиновые уплотнители системы. Когда потребители думают над вопросом о том, что залить в систему отопления частного дома с алюминиевыми радиаторами, они стараются выбрать именно такие смеси, так как они обладают одним важным преимуществ перед остальными вариантами, которое выражено в возможности использовать составы для металлических радиаторов. Это обусловлено тем, что спирт будет предотвращать развитие коррозии, а это важно для тех систем, разрушение которых может стать причиной неприятных последствий. В этом случае рекомендуется использовать жесткую воду, которая совместно со спиртом будет препятствовать образованию накипи на внутренних поверхностях изделий. Осадок будет образовываться в твердом виде, а при профилактической промывке от него с легкостью можно будет избавиться.
