Группа безопасности для отопления: ее предназначение и монтаж

В небольших одноэтажных частных домах нередко применяют самотечные отопительные системы. Это значит, что теплоноситель циркулирует за счет разницы температуры жидкости. Самотечная система отопления имеет свои плюсы и минусы. Существует четыре разных схемы устройства контуров с естественной циркуляцией. Для надежной и эффективной работы отопительной сети нужно правильно подобрать трубопроводы, определиться с видом теплоносителя и вариантом подключения подачи.

Причины возникновения засоров

Появление грязевых отложений в системе связано со следующими явлениями:

  • Подпитка системы неочищенной водой из водопроводной сети. В ней содержатся соли металлов, которые при нагревании оседают на внутренних поверхностях.
  • Использование залитого в систему антифриза дольше рекомендованного времени. Данные жидкости имеют ограниченный срок годности. При его превышении вещества начинают разлагаться и образуют твердые осадочные фракции.
  • Превышение предельно допустимой температуры нагрева в случае применения антифриза. Слишком высокая температура приводит к потере физико- химически свойств жидкости, и в ней, как в предыдущем случае, образуется нерастворимый осадок.
  • Залив в систему низкокачественного антифриза или неочищенной водопроводной воды.
  • Разрушение материала, из которого изготовлен трубопровод. Чаще всего такая ситуация складывается при монтаже отопления из оцинкованной или низкосортной стали.
  • Размножение бактерий в случае эксплуатации системы без слива на лето или при низкотемпературном режиме работы в отопительный сезон.

Предназначение

Для дросселирования чрезмерного напора воды раньше устанавливали дроссельные шайбы в системе отопления дома. Данное устройство имело форму диска с отверстием в середине. В отверстие помещалась труба. Таким образом, достигалось повышение гидравлического сопротивления. Сегодня же все современные модели систем обогрева оснащены автоматическими регуляторами температуры и давления – блоками безопасности.

Предназначение

При возникновении аварии (например, при поломке расширительного бочка) давление в системе обогрева может начать подниматься. Что влечет за собой серьезные негативные последствия, вплоть до выхода из строя всего оборудования отопительной системы. Плохо влияют на работу теплоснабжения и завоздушивание магистрали. Наличие у системы отопления системы безопасности позволяет предотвратить подобные ситуации: защитный блок предотвращает образование воздушных пробок, а во время аварийной ситуации снижает давление до стандартных величин.

Предназначение

Механизмы безопасности активно применяются в частных домах, которые используют газовый котел для обогрева помещения. Ведь при подобной системе отопления нередко возникают следующие ситуации:

Предназначение
  • недостаточная тяга в дымоходе, появляется опасность угара;
  • в подающем трубопроводе давление газа либо очень высокое, либо чересчур низкое;
  • на запальнике погасло пламя.
Предназначение

Это все может привести к тому, что основная горелка затухнет и возникнет загазованность помещения.

Предназначение

В котельных установках старого образца автоматика безопасности газовых котлов является необходимостью.

Предназначение

Некоторые газовые котлы оснащают циркуляционным насосом. Он обеспечивает равномерное движение теплоносителя по системе теплоснабжения. Более подробно о системе отопления с насосной циркуляцией можно ознакомиться здесь.

Предназначение

Состав и принцип работы

Независимо от выбранной схемы (их разновидности мы рассмотрим далее) в ее состав всегда входят следующие основные элементы:

Состав и принцип работы
  • источник тепла – газовый, дизельный, электрический либо твердотопливный котел;
  • потребители – радиаторная сеть и (или) водяные теплые полы;
  • циркуляционный насос;
  • герметичный расширительный бак мембранного типа;
  • группа безопасности, включающая в себя устройство для сброса воздуха (воздухоотводчик), предохранительный клапан и манометр;
  • сетчатый фильтр – грязевик;
  • трубопроводная арматура для балансировки, опорожнения и регулировки;
  • магистральные и подводящие трубы.

Примечание. Система отопления может дополняться другими элементами и оборудованием, предусмотренным в проекте, например, распределительным коллектором, буферной емкостью и различными средствами автоматизации. Типовая двухтрубная схема, наиболее распространенная в частных домах, показана выше на рисунке.

Состав и принцип работы

Принцип работы современной закрытой системы заключается в перемещении тепловой энергии от котла к радиаторам с помощью жидкости, находящейся под избыточным давлением (от 1 до 2 Бар). Расширение ее объема от нагрева компенсируется за счет растяжения резиновой мембраны внутри бачка, полностью изолированного от атмосферы.

Читайте также:  Выбираем печь для бани с теплообменником для воды и отопления

Устройство герметичной расширительной емкости

Состав и принцип работы

Завоздушиванию отопительной сети препятствует автоматический воздухоотводчик, установленный в группе безопасности. Расположенный там же подрывной клапан срабатывает в случае критического повышения давления в трубопроводах, обычно он настроен на 3 Бар. Грязевик ставится на обратной магистрали перед входом в теплогенератор и собирает шлам, поступающий из отопительной сети.

Важный момент. Циркуляционный насос, принудительно перекачивающий теплоноситель, можно встраивать как в обратный, так и в подающий трубопровод рядом с котлом. Оба способа – правильные.

Плюсы и минусы самотечной системы

Преимущества гравитационного тока:

  1. Простота монтажа, эксплуатации и обслуживания сети.
  2. Не нужно монтировать циркуляционное оборудование и систему безопасности.
  3. Это полностью энергонезависимая схема, которая может работать при отключении подачи электроэнергии.

Недостаток контуров с естественным током в том, что они не подходят для больших и многоэтажных домов, потому что из-за низкой скорости движения теплоносителя не смогут эффективно и равномерно обогревать постройку.

Устройство воздушной системы отопления

В ее составе могут быть различные элементы, в зависимости от конкретного проекта. Основными (базовыми) являются:

Устройство воздушной системы отопления
  • Теплогенератор. Нагревателем воздуха может служить котел, калорифер водяной, камин, тепловая пушка. Есть и другие варианты, например, солнечные батареи;
Устройство воздушной системы отопления
  • Воздуховоды. Собственно, это каналы, по которым циркулируют потоки воздуха. В продаже есть разные исполнения таких изделий. Отличия в материале, сечении (круг, прямоугольник, квадрат), типоразмерах. Сочленение отдельных секций простое, поэтому монтаж своими силами никакой сложности не представляет;
  • Теплообменник (экономайзер, рекуператор). Устанавливается не всегда, но для больших систем, как правило, монтируется;
  • Дополнительное оборудование (клапана, вентиляторы, распределительные головки, решетки и ряд других элементов системы).
Устройство воздушной системы отопления

Варианты воздушного отопления

Устройство воздушной системы отопления

Циркуляция воздушных масс – принудительная или естественная (гравитационная). Последняя разновидность системы монтируется, как правило, в небольших одноэтажных строениях.

Устройство воздушной системы отопления

Она характеризуется некоторой инерционностью (обусловленной архитектурными особенностями здания), зато контур является энергонезависимым (отпадает необходимость в использовании вентиляторов и других электрических приборов), а ее монтаж обходится дешевле. По сути, это усовершенствованное отопление печное частного дома.

Устройство воздушной системы отопления

Преимущество системы отопления с принудительной циркуляцией в том, что воздух может забираться извне (открытый цикл).

Устройство воздушной системы отопления

Следовательно, появляется возможность его регулярного освежения. Причем при любой температуре «за бортом», в то время как качественное проветривание комнат в зимний период способом открывания окон и дверей в некоторых случаях нежелательно. Например, если в доме маленькие дети, «капризные» растения и тому подобное.  Минус понятен – более высокая стоимость установки и необходимость постоянного эн/обеспечения.

Устройство воздушной системы отопления

Выбор теплоносителя: что заливать в домашнюю систему

Перед тем, как залить новую жидкость в систему отопления закрытого типа, обязательно нужно выбрать теплоноситель. Вариантов всего 3:

  1. Вода.
  1. Дистиллированная вода.
  1. Синтетический носитель.

Антифриз для домашних систем

Можно ли заполнить систему водопроводной водой

Не стремитесь сэкономить, заливая в новую систему водопроводную воду. Водопроводная вода «обогащена» не только хлором, который при нагреве негативно воздействует на поверхности, с которыми соприкасается. Под воздействием температуры, которая может достигать 60 – 80о, на внутренних стенках труб, соединителей, радиаторов начинает формироваться налет. Отложения напоминают накипь внутри электрического чайника с такими же последствиями: твердые отложения со временем перекрывают внутренние просветы. В результате – часть радиаторов может оставаться холодной даже при высокой температуре носителя.

Отложения в трубе при использовании водопроводной воды

Кроме неприятностей с водным камнем, образующим слой налета на стенках труб, использование обычной водопроводной воды может спровоцировать проблемы, возникающие вследствие химических реакций, происходящих в носителе при нагреве. Агрессивные примеси не лучшим образом сказываются на состоянии покрытия внутри радиаторов, разъедают уплотнители, ускоряют коррозионные процессы.

Вывод – при небольшом объеме жидкости нет смысла экономить. В систему отопления закрытого типа лучше залить дистиллированную воду.

Дистиллированная вода с ПАВ и добавками для отопления

Преимущества:

  • Низкая стоимость.
  • Сниженная вязкость, хорошая текучесть.
  • Отсутствие примесей.
  • Отсутствие хлора.
  • Увеличенная температура закипания.

Дистиллят в качестве теплоносителя оказывает благотворное влияние на работу всей системы: очищенная вода быстрее прогревается, снижается нагрузка на насосное оборудование, нет риска образования засора внутри труб, появления отложений на внутренних стенках.

Синтетические теплоносители: особенности применения

В продаже есть готовые растворы и концентраты на основе:

  • Пропиленгликоля.
  • Этиленгликоля.
  • Глицерина.

Концентрат для домашнего применения

Несмотря не безукоризненные эксплуатационные качества этиленгликоля, растворы на его основе лучше не заливать в домашнюю сеть отопления – вещество опасно для здоровья.

Ориентироваться при покупке стоит не на цену, а на степень концентрации действующего вещества. Разные марки теплоносителя разбавляются в определенной пропорции. Перед приготовлением раствора обязательно изучите инструкцию по разведению состава.

Синтетические носители деградируют со временем, поэтому перед тем, как выбросить канистру из-под концентрата, найдите информацию о сроке использования и сделайте маркером пометку возле котла или входящего патрубка, чтобы не забыть заменить теплоноситель вовремя.

↑ Отопительные системы

Конструкции отопительных систем для частных домостроений подразделяются на два типа:

  1. Однотрубные. Тип системы отличается присоединением радиаторов к единственному коллектору. Коллектор сразу и обрабатывает, и подаёт тепло. Система образует одно замкнутое кольцо.
  2. Двухтрубные. Теплоноситель подаётся и возвращается по разным трубам. Эта сеть более эффективная и прогрессивная.

Если дом имеет малые габариты, а также для дачи, подойдёт первая, однотрубная схема отопления. Но, использовать её можно только в случае, если в помещении установлено до 4-5 радиаторов. Если их количество большее, система будет неэффективной, замыкающие батареи будут попросту холодными, как и комнаты, в которых они установлены.

Система эффективна в том случае, если стояк вертикальный и используется в доме со вторым этажом. Такая схема эффективно отапливает помещение.

Двухтрубная система распределяет тепло наиболее однородно. Для этого не нужно увеличивать количество секций. Оснащение термостатическими вентилями позволяет автоматизировать работу схемы отопления.

Двухтрубные схемы имеют несколько видов, различных по разводке.

  1. Самым дорогим вариантом является лучевая схема. По ней каждый радиатор подсоединяется к коллектору отдельно.
  2. Другая, тупиковая схема предполагает разделение трубопровода на ветви и циркуляцию тепла лоб в лоб.
  3. Ну и третья, попутная схема, отличается циркуляцией теплоносителя в одном направлении.

Система может работать инерционно, то есть самотеком. Для этого требуется прокладка диаметрально крупных горизонтальных магистралей. Уклон при этом должен составлять около 5 миллиметров. Такая схема не требует наличия циркуляционного насоса.

Достаточно распространённой является открытый тип схемы отопления. В этом случае в наивысшей доступной точке устанавливается расширительный бак. Он должен сообщаться с воздухом. Эта схема используется в самотечных сетях.

Для того чтобы система работала под давлением и перешла в класс закрытой, требуется установить в непосредственной близости к котлу мембранную расширительную ёмкость. Такой вариант применим в тех сетях, которые отличаются принудительным движением тепла в системе.

Особенно популярной сегодня является сеть обогрева при помощи тёплых полов. Главный её недостаток – дороговизна. Высокая стоимость обусловлена надобностью укладки труб под стяжкой в каждой комнате. Вследствие этого водяной контур обогревает каждую отдельную комнату дома. Все трубы сходятся в распределительном коллекторе, оснащённом насосом и смесительным узлом.

Плюс такой системы отопления – возможность применения в любых зданиях. Помимо этого, отопление при помощи тёплых полов, пожалуй, самое комфортное.

Алгоритм срабатывания

Кратко подытожим принцип действия всей группы. С самого начала ввода в эксплуатацию работает автоматический воздухоотводчик, выводя из системы весь воздух. Однако при перегреве и достижении критических отметок давления он бессилен. Во избежание аварийной ситуации срабатывает предохранительный клапан, стравливая излишки теплоносителя, тем самым снижая давление в системе.

Алгоритм срабатывания

Для контроля работы системы в состав группы безопасности входит манометр, который показывает давление в моменте: пониженное давление свидетельствует о разгерметизации, неисправности расширительного бака или крана подпитки; повышенное – о расширении теплоносителя или чрезмерном выделении пара вследствие перегрева.

Что еще можно сделать

Даже после того, как все щели закрыли, можно сделать еще кое-что.

Установить термостаты. Это приборы, которые подключаются к радиаторам отопления и регулируют подачу теплоносителя в зависимости от температуры в комнате. Для этого на термостате есть датчик температуры помещения и регулировка желаемой температуры. Вы сможете установить в разных помещениях разную температуру и сэкономить на отоплении.

Читайте также:  Как сложить мини-печь из кирпича своими руками?

Пока комната холодная, термостат открывает подачу теплоносителя. Чем холоднее, тем интенсивнее к радиатору подается тепло и тем быстрее он нагревает помещение. По мере нагрева термостат снижает интенсивность. Когда комната нагреется до установленной температуры, термостат перекроет подачу теплоносителя или снизит ее до минимума — так не придется платить лишнего за отопление.

При установке термостатов есть одна тонкость. Если установить термостаты на все радиаторы в доме, тогда в какой-то момент в теплое время года все термостаты могут перекрыть подачу тепла в радиаторы, то есть циркуляция тепла во всем доме остановится. При этом, если насос постоянно перекачивает теплоноситель от котла, он через некоторое время выйдет из строя. Чтобы не допустить ситуации, когда насос не может перекачивать тепло, минимум на один радиатор термостат не устанавливают. На этом радиаторе мощность устанавливают на максимум и не выключают. Тогда даже если все термостаты в теплое время перекроют подачу теплоносителя, насос сможет прокачивать тепло через оставшийся открытый радиатор.

Перевести окна в зимний режим. Фурнитура современных пластиковых окон позволяет не только отрегулировать створку окна по горизонтали и вертикали, но и настроить плотность примыкания окна к раме. В зимнем режиме окно прилегает к раме плотнее, а в летнем режиме остается небольшой зазор.

Режим окна меняют, чтобы дать уплотнителю и фурнитуре «отдохнуть». В зимнем режиме он сжимается плотнее, обеспечивая лучшую герметичность и защищая от мороза. Поэтому с наступлением весны окна переводят в летний режим, уменьшая степень прижима створки к раме — так уплотнитель дольше сохранит свои изоляционные свойства, а фурнитура не износится из-за повышенной нагрузки. А перед наступлением морозов — обратно в зимний, чтобы внутри дома было теплее.

Если не перевести окна в зимний режим, то зимой будет холодно, а если после зимы не перевести в летний, уплотнитель быстрее износится и окна будут хуже удерживать тепло.

Электронная балансировка системы

Балансировка по температуре – процесс долгий и кропотливый. Осуществлять точную регулировку сложных систем отопления таким способом весьма затруднительно. Гораздо проще использовать смартфон со специальным мобильным приложением, дополнительную электронику и циркуляционный насос с функцией балансировки.

Евгений Кручинин

Стандартная балансировка с помощью тепловизоров, термометров и балансировочных клапанов отнимает очень много времени и сил. Кроме того, для правильного выполнения этой процедуры потребуются специальные навыки. При этом очень важно правильно выполнить балансировку с первого раза. Циркуляционный насос с функцией точной электронной балансировки автоматизирует и тем самым существенно упрощает процесс настройки системы. Такой способ даёт возможность откалибровать систему отопления в доме площадью до 200 м² примерно за один час. Более того, если обычные методы настройки предполагают использование громоздкого и дорогостоящего оборудования, то для балансировки с помощью специального насоса достаточно иметь легко помещающийся в кармане модуль связи и смартфон. Кстати, правильно выполнить электронную балансировку сможет даже тот человек, который ни разу до этого не проводил подобных процедур.

Электронная балансировка системы

Устройства, которые понадобятся для электронной калибровки системы:

  • циркуляционный насос с соответствующей функцией (в некоторых случаях на имеющийся насос устанавливается съемная голова насоса, предназначенного для балансировки системы);
  • смартфон и специальное программное обеспечение;
  • модуль беспроводной связи, устанавливаемый на голову насоса.

Электронная балансировка системы производится в четыре этапа:

  1. Подготовительный – установка специального приложения на мобильное устройство и подключение модуля связи к насосу.
  2. Ввод данных о системе (площадь отапливаемых помещений, количество отопительных устройств, температура теплоносителя и т. д.), измерение напора и расхода в каждом радиаторе или контуре теплого пола (выполняется с помощью мобильного приложения).
  3. Балансировка системы по данным мобильного приложения – производится с помощью балансировочных вентилей (клапанов).
  4. Демонтаж модуля связи и сохранение отчета по балансировке, сформированного мобильным приложением.
Электронная балансировка системы

Вместо заключения: правильная балансировка позволяет точно настроить рабочие параметры отопления.

Это заметно снижает затраты на эксплуатацию системы и обеспечивает максимально комфортную температуру во всех помещениях.