Заполнение системы отопления теплоносителем: технология

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.

Как заполнить отопительный контур водой

Из-за текучести и высокой теплоёмкости, для передачи тепла от котла до потребителей, применяют жидкостные теплоносители, 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

Фото из

Заполнение теплоносителем водяных систем отопления производится после сборки автономного контура, запуска его перед началом сезона или замены отдельных компонентов

Большинство водяных систем отопления заполняется обычной водопроводной водой, очищенной от примесей комплексом фильтров. Автономные системы в северных регионах нередко заливаются раствором антифриза

Для ускорения процесса заливки теплоносителя в отопительную систему частного дома лучше задействовать насос, перекачивающий воду из бака в контур

Кран, расположенный перед расширительным бачком как закрытого, так и открытого типа, следует открыть перед началом заливки

В обязательном порядке необходимо открыть краны, установленные рядом с циркуляционным насосом

Следует обеспечить теплоносителю возможность занять положенный ему объем в котле и подведенных к нему магистралях, открыв краны до и после нагревательного оборудования

Краны, установленные на входе и выходе из радиатора, также нужно открыть. Закрывают только краны Маевского

Установленные на стояках или в высшей точке системы автоматические воздухоотводчики тоже открывают, чтобы воздух свободно выходил

Причины заполнения контура отопления

Специфика выбора теплоносителя

Оборудование для ускорения заполнения

Кран на расширительный бак

Кран перед циркуляционным насосом

Обеспечение свободного доступа в котел

Кран Маевского и шаровые вентили приборов

Автоматический воздухоотводчик на стояке

Как откачанная из естественных водоемов или скважин, так и водопроводная вода имеет много примесей и минеральных включений. При закипании примеси оседают накипью на стенках котла и образуют аналогичные по составу наросты на трубах. Эти отложения крайне вредны системам с последними модификациями нагревательных агрегатов. Поэтому воду нужно предварительно очистить, прокипятить или, если позволяют средства приобрести дистиллят.

Второй недостаток воды заключается в способности содержать в себе кислород, вызывающий коррозию металла. Из-за высокой минерализации вкупе с выделяющимся при нагреве кислородом воду не рекомендуют менять в отопительных контурах чаще раза в год.

Вескими достоинствами воды как теплоносителя являются оптимальная вязкость и теплоемкость. Она аккумулирует и отдает тепло лучше антифризов на 15-20 %. Уступает им по текучести, благодаря чему не просачивается через уплотнения разъемных соединений системы, по вязкости, благодаря чему резвее перемещается по трубам.

Самый востребованный и широко применяемый вид теплоносителя отопительных систем — вода, привлекающая низкой стоимостью и общедоступностью

Расчет объема теплоносителя для заливки

Чтобы грамотно заполнить водой собственную систему отопления, нужно определить ее потребуется в литрах. Объем теплоносителя без особых проблем можно рассчитать самому. Для этого надо суммировать

V_{сист. отопл.} = V_котла + V_{расш.бачка} + V_{радиат.} +  V_труб 

Полезный объем котла обычно указывается производителем в технической документации на выпускаемое им оборудование. Вместительность секционных радиаторов тоже. Если подобной информации не удается найти, то есть усредненные показатели:

V одной секции радиатора в зависимости от материала корпуса:

В таблице указаны усредненные данные об объеме воды в радиаторах. Реальный объем будет отличаться в зависимости от габаритов прибора отопления

Общий объем радиатора находится умножением этой цифры на количество секций.

V_{расш.бачка} закрытого типа перед покупкой подбирают так, чтобы его полезный объем равнялся или слегка превосходил объем воды с учетом температурного расширения. Значит, этот параметр тоже должен быть известен.

По упрощенной схеме объем расширительного бачка мембранной конструкции вычисляется путем умножения объема воды в системе на коэффициент 0,03 (+)

Для систем отопления открытого типа с расширительным бачком, свободно сообщающимся с атмосферой, объем принимается согласно фактическим размерам.

Объём в трубах:

V труб = 0.786×D²×L

где D – внутренний диаметр труб, L – длина труб.

Объём системы тогда будет равен:

V системы = V труб + V котла + V расширительного бака + V потребителей.

Где V потребителей, это сумма объёмов, бойлера и других устройств. Их объёмы можно узнать из технической документации или рассчитать. Расчётный объём нудно увеличить на 15 -20 процентов, т.е. умножив на 1,15 или 1,20.

Самый простой способ определения объема воды в отопительном трубопроводе предоставит таблица с уже имеющимися данными (+)

Более трудоёмкий способ, это заполнить систему водопроводной водой и затем слить, измеряя объём счётчиком или мерными ёмкостями.

Иногда используется водопроводная вода, но это сильно сокращает время работы отопления. Экономя рубль, мы теряем тысячи. Лучше в таком случае пропустить воду через специальные мембранные или химические катионные фильтры.

Для заполнения отопления нам необходимы так же переходные шланги и насос для перекачки жидкости.

Зависимость техники заливки от причины

Причины заполнения влияют на последовательность работ. Если это новая система, то проверяем её визуально и проводим испытания, опрессовку избыточным давлением, закачав воздух или жидкость примерно 2-2,5 атмосферы (норма 1,25 часть рабочего давления, но не менее 2 атмосфер). По манометру контролируем отсутствие падения давления.

Для заполнения небольших контуров отопления можно вместо компрессора взять автомобильный насос. Иногда проводят опрессовку непосредственно жидкостью, используя центробежный насос, предварительно подключив расширительный бак к системе. При небольших объемах можно использовать ручной насос с отделением для жидкости.

Для заправки небольшого контура отопления теплоносителем лучше взять в аренду ручной насос с устройствами контроля за состоянием заполняемой системы

Если проводим периодическую чистку системы с заменой воды, то необходимо вначале слить жидкость, приготовив для неё место или тару. Дождавшись остывания теплоносителя, сбрасываем избыточное давление, открутив ниппель. В верхней точке открываем вентиль или клапан Маевского для сообщения с атмосферой. В нижней точке постепенно открываем кран слива. При резком открытии возникают гидроудары, приводящие к повреждению. Здесь нужно быть осторожным.

Слив теплоноситель, наполняем систему промывочной жидкостью и с помощью насоса обеспечиваем её циркуляцию.

Промывка химическими присадками растворяет накипь, осадки и ржавчину, куски которой отсеиваются через фильтр и оседают в накопительной ёмкости

Затем промывают чистой водой с добавками и нейтрализатором, призванными нейтрализовать добавки первой промывки.

После этих операций, как и в первом случае, проводится опрессовка отопления. Выявленные протечки и ослабленные места бывают обычно в местах сварочных работ и резьбовых соединений.

Чугунные батареи оснащены соединительными прокладками, которые со временем усыхают, грубеют и при остывании протекают. Их следует заменить и провести дополнительную подтяжку батарей. После ремонтных работ опять опрессовка и при положительном результате переходим к следующему этапу.

Многократная опрессовка автономной сети отопления позволяет убедиться, что после выполнения промывки и прочих операций контур остался в рабочем состоянии

Заполнение отопления водой происходит через нижнюю точку при открытой верхней. Подключив электронасос, через кран закачиваем воду в систему. Причём кран открыт наполовину или менее для исключения гидроудара. Постепенно система заполняется, что подтверждает шум от движения воды и легкое булькание. Заканчиваем, когда из верхней точки начнёт течь вода.

Затем начинаем стравливать воздух из подключенных потребительских приборов, котла, бойлеров, расширительного бачка с мембраной и батарей с помощью имеющихся кранов и клапанов. Далее к верхней точке системы подключаем прозрачный шланг, который опускаем в ёмкость с теплоносителем. Включив насос, дополнительно заполняем отопление до тех пор, пока из прозрачного шланга в ёмкости не потечет вода без пузырьков воздуха.

Если есть возможность, после, можно закольцевать закачивающую систему шлангом, и прогнать теплоноситель несколько раз. Это обеспечит дополнительную дегазацию. И наконец, накачивают воздух за мембрану расширителя, обеспечивая необходимое давление для работы циркуляционного насоса отопления, который включаем для прогонки без нагрева.

Для полной проверки качества заполнения системы необходимо в пробном порядке включить отопление и по нагреву, определить отсутствие воздушных пробок и равномерность нагрева с помощью тепловизора или инфракрасного измерителя температуры.

В завершении работ надо проверить температуру, которую поставляет система отопления. Первоначальная температура теплоносителя должна быть такой, чтобы здание смогло прогреться

Одновременно с помощью кранов или современных терморегуляторов проводится установка и регулировка температур в помещениях. Оценивается и эффективность теплоизоляции. Необходимо предусмотреть запас очищенной воды и средства её доливки в систему, для исключения потерь на испарение. Все эти действия призваны обеспечить безаварийную работу отопления на зимний период.

Правила выполнения подпитки отопления

В последнее время не только в частные дома, но и в квартиры стали устраивать индивидуальное отопление. Обычно устанавливают двухконтурные котлы, имеющие модуль подпитки. И проще научится самому производить подпитку, чем вызывать мастера, для этого:

• Открываем кран внизу котла, затем в верхней точке системы клапан сброса воздуха и при появлении воды закрываем его и кран подпитки.
• Включаем котел и если в насосе слышно журчание и булькание, то снимаем с котла внешнюю обшивку и находим его.
• Ослабляем, но не откручиваем винты отвёрткой, для стравливания из него воздуха до появления влаги. У насоса есть для этого крышка, прикрученная винтами. Хотя в инструкциях и написано, что эти котлы имеют устройства автоматического сброса воздуха, они не могут удалить его весь.

Особенно при первом пуске отопления нужно постепенно, плавно производить нагрев теплоносителя для исключения повреждений от гидроударов. Нельзя сразу включать котёл на полную мощность. При остановке отопления, так же важно медленно понижать температуру.

Это особенно важно для протяжённых отопительных сетей, которые имеют значительную деформацию, тепловое расширение. От этого расширения или сжатия, удерживающими креплениями или формами, образуются напряжения, которые разряжаются скачкообразно, передавая удар жидкости.

Жидкость в зависимости от проходных сечений, может увеличить силу удара и произвести разрушение в другом месте, обычно на изгибах. А если возникает резонанс, то нагрузки увеличиваются в разы и трубы даже срываются с креплений. Начинают «играть» и «плясать».

При быстром заполнении жидкостями, в трубах, из-за воздушных пробок, так же образуются повышения давления, разряжающиеся гидроударами. Вот откуда исходит рекомендация сливать и заполнять отопление медленно, на четверть или половину открыв кран. Резонансные явления, зависящие от размера, веса, креплений, толщины отложений и других факторов, изменяются. Это накладывает дополнительные ограничения. Нужно не спешить и быть внимательным.

Вот поэтому проектирование тепловых сетей предприятий и многоквартирных домов делают специалисты учитывающие множество факторов. Отопление индивидуальных домов делают по типовым проектам.

Вода обладает многими достоинствами. Но что она замерзает и размораживает трубы, при отрицательных температурах, ограничивает ее применение

Технический прогресс и удешевление оборудования умного дома позволяет с помощью смартфона контролировать и изменять параметры отопления дистанционно. Главное, находиться в зоне действия сотовой связи и интернета. Это еще больше расширяет возможности использования воды, ведь своевременно можно принять меры и предотвратить ее размораживание.

Оснастив систему отопления устройствами для дистанционного управления можно управлять его работой посредством GSM на расстоянии

Остальные удобства, такие как поднятие температуры в помещении перед приездом и экономный режим во время отъезда, прилагаются.

Выбор воды для отопления, целесообразен, если предусмотрена резервная система отопления. Если отопление в зимнее время используется периодически или есть вероятность отключения и разморозки оборудования, то лучше использовать незамерзающие жидкости. Например, на даче со свойственными дачной зимней жизни кратковременными посещениями.

Заправка незамерзающим теплоносителем

Прежде чем выяснять, как нужно заполнять различные системы отопления незамерзающими жидкостями или антифризом, следует разобраться в их разновидностях.

Для нормальной работы отопительных систем антифризы (anti – против, freeze – мёрзнуть) должны быть:

1. нетоксичными, исключающими возможность малейшей угрозы для людей;
2. негорючими, и их пары взрывобезопасными;
3. инертными к материалам, из которых выполнена отопительная система;
4. обладать теплоемкостью не менее расчетного ее значения;
5. отличаться текучестью.

В «чистом» виде антифризы агрессивны, способны разрушать трубопроводы, котлы и приборы отопления. Для снижения или вовсе исключения негативных свойств незамерзающих жидкостей их разбавляют водой в пропорциях, указанных производителем составов.

Антифризы выпускают в двух вариантах, различаемых по температуре замерзания. Это концентрированное средство -65°С и разбавленное — 30°С

Используют и добавки: антикоррозионные, стабилизирующие, очистительные, антипенные и другие. Чем меньше воды, тем ниже температура замерзания и выше стоимость. При разбавлении антифризов обычно нужно добавлять и присадки, которые идут в комплекте. Присадки работают при определенной концентрации.

Без комплекса добавок, составы использовать нельзя, так как они обеспечивают заданные параметры. По этой же причине не рекомендуется смешивать разные теплоносители особенно с разной основой. Резко уменьшается их срок эксплуатации.

Антифризы имеют повышенную вязкость, их нельзя использовать в отоплении с естественной циркуляцией.

Средний срок годности органических теплоносителей 3 – 5 лет, через которые присадки теряют свойства и жидкость становится агрессивной. При замене старый антифриз нужно откачивать и отвозить на утилизацию, что дополнительно увеличивает затраты.

Когда-то и автомобили использовали воду для охлаждения, но сейчас это редкость. Сейчас в мире более 70 процентов отопительных систем работают на воде, но процент все время уменьшается. Причиной сдерживающей широкое распространение антифризов является как их высокая стоимость, так и повышенные требования к оборудованию, токсичность и необходимость их утилизации. Отработавшие свой срок антифризы, для более полного удаления сливается в подогретом до 45 градусов состоянии.

Сейчас основное оборудование рассчитано на воду и производители дорожащие репутацией, часто указывают, что они не гарантируют работу на антифризах. Или указывают разрешенный тип антифриза при определенных условиях. Самому экспериментировать опасно.

Незамерзающие составы критичны к перегреву. В них начинается распад и образование газов, твердых отложений. Образуются воздушные пробки, пригары в котлах и отказ оборудования. При температурах 80 градусов и выше начинается парообразование, поэтому современные котлы имеют нагрев до 75 градусов, поддерживаемых автоматикой. При превышении происходит аварийное отключение котла. С органическими теплоносителями температуру снижают до 70 градусов.

В гравитационных системах отопления нежелательно использовать антифризы. У них слишком большая вязкость для самопроизвольного движения по трубам. Из открытого расширительного бачка жидкость будет свободно испаряться, заставляя регулярно пополнять объем и выделять едкие летучие вещества

Для безопасной работы контура отопления с антифризом нужна автоматика, отключающая нагревательный агрегат при превышении температуры. Если в схеме системы отопления нет подобного устройства, антифризы в качестве теплоносителя не стоит использовать.

Обычно в технической документации на котлы и оборудование указывается вид теплоносителя. Применение другого теплоносителя снимает ответственность с производителя и прекращает гарантийное его обслуживание.

Для заправки систем отопления выпускают теплоносители на основе — этиленгликоля, пропиленгликоля и глицерина.

Самый дешевый этиленгликоль

Недостатком является токсичность, доза 100 – 250 грамм смертельна для человека. Имеет третий класс опасности по ГОСТ. Токсичны так же и пары. Допустимая норма ПДК – 5 миллиграмм/куб. метр. Поэтому в открытых отопительных системах использовать нельзя. Запрещен и для двухконтурных котлов, ведь возможна протечка средства в магистраль горячего водоснабжения.

Для исключения этого, умельцы делают давление водопровода выше, чем отопления. Но и это не даёт полной гарантии и может вызвать, при повреждениях, отказ котла. Использовать этиленгликоль разрешено только для закрытых систем отопления.

Заполнять отопительный контур незамерзайкой на основе этиленгликоля следует в перчатках и в респираторе. Жидкость токсична, при попадании на кожу может вызвать ожог

Утечки и прорывы отопления весьма вероятны. Если система заполнена недорогим, но токсичным средством на основе этиленгликоля, протечки могут создать опасность для здоровья владельцев дома. Относительно низкая цена является причиной применения. Здоровье же не купишь, как антифриз. Поэтому выбор за вами.

Этиленгликоль имеет в 1,5 -3 раза большую проникающую способность и агрессивность к уплотнениям.

Повышенная текучесть антифриза требует использования паронитовых или тефлоновых уплотнений и специальных герметизирующих паст и уплотнителей в разъемных соединения. Стандартные варианты для водяных контуров не подходят

Автомобильные антифризы, тосолы, использовать категорически нельзя, как содержащие более токсичные присадки.

У гликолевых теплоносителей:

1. максимальная температура должна быть не более 70 градусов, что ещё больше увеличивает размер батарей;
2. вязкость на 40- 60% выше и для прокачки требуется в 1,5 – 2 раз большая мощность мотора и минимизация изгибов, отводов и увеличенный размер труб;
3. объёмное расширение при нагреве на 140- 150% больше, требуется на такую же величину, увеличенный объём расширительного бака;
4. плотность на 15 – 20% выше, увеличиваются прочностные характеристики.

Строительство новой системы, рассчитанной на применение синтетических теплоносителей, соответственно обходится в 1,3 – 1,5 раза дороже, чем сооружение водяного аналога. О немалой стоимости самой незамерзающей жидкости тоже не стоит забывать.

Переделка водяной так же не используется, так как сокращаются сроки эксплуатации и в результате обходится дороже. Так же гликолевые смеси агрессивны к цинку, взывая отслоение и шлам, полностью забивающей трубы. В старых конструкциях оцинкованные трубы распространены.

Тем не мене, при учете вышеуказанных недостатков этиленгликоль еще применяется. Заполнять системы необходимо, только после того как всё оборудование теплосистемы будет приспособлено для заправки антифризами.

Особенностью является необходимость расположения оборудования для заправки, на непроницаемых покрытиях, для недопущения попадания гликоля в жилые помещения и тщательный контроль соединений переходных шлангов. Хотя это, аккуратные мастера, делают при заправке любыми антифризами.

Специфика применения пропиленгликоля

В последнее время активно вытесняет другие виды теплоносителей, хотя по своим физико-техническим параметрам почти не отличается от этиленгликоля и требует почти такого же изменения оборудования теплосистем.

Относится по ГОСТ ко второму классу опасности и также требует утилизации. Пары ПДК – 7 миллиграмм/ куб. метр.

Антифризы этой группы выпускаются на базе фармакологического пропиленгликоля, не оказывающего столь вредного влияния на организмы как предыдущий вариант

Преимущества этого незамерзающего теплоносителя:

1. относительно экологически чист и безвреден для людей. Это основная причина, почему сейчас многие производители его рекомендуют для одноконтурных и двухконтурных котлов;
2. обладает смазывающими свойствами, что облегчает работу насосов;
3. при полном испарении воды не замерзает, сохраняя текучесть;
4. коррозионная активность очень низкая, а с добавками ещё улучшается;
5. при проливе достаточно смыть водой и протереть.

Есть у жидкости на полипропиленгликоле недостатки. Это

стоимость его, которая в 1.5 – 2 раза выше этиленгликоля, ведь производится он в основном за границей. Жидкость агрессивна

к металлическим трубам, не совместима с трубопроводами, сооруженными из оцинкованных труб, т.к. при контакте с цинком присадки состава теряют свои свойства. При температуре выше допустимой начинается разложение с образованием газов, пены и твердого нерастворимого осадка.

Несмотря на все эти недостатки, считается одним из лучших теплоносителей.

Особенность глицериновых теплоносителей

Такие же безвредные, как и пропиленгликолевые, при допустимых температурах. Их исторически раньше всех стали использовать для этих целей, получая глицерин из жира. Пролив не опасен. Достоинством является цена, которая ниже чем у пропилена, оставаясь выше этиленгликоля. Поэтому используется фальсификаторами для разбавления полипропиленгликоля.

Незамерзающая жидкость на основе глицерина относится к разряду элитных. Она безопасна для окружающих и среды. Заливку такого антифриза можно проводить так же, как и заправку системы водой

Даже некоторые европейские производители добавляют его около до 10%, поэтому нужно быть внимательным и читать состав. С другой стороны, в Европейском союзе, как основной компонент теплоносителя, глицерин не применяется.

Глицерин обладает более широкими до 105 градусов, предельными температурами. Класс опасности два.

Недостатки:

1. при превышении максимальных температур при разложении выделяется ядовитый газ, обладающий неприятным запахом;
2. при выпаривании, становится гелеобразным, начинаются пригары и разложение, нужно регулярно компенсировать выпаривание, добавляя дистиллят;
3. обладают повышенной вязкостью и требуются трубы большего диаметра;
4. легко вспенивается, что частично убирается присадками;
5. обладает повышенной проникающей способностью и требует применения паронитовых и тефлоновых проклаток.

Обладает значительной коррозионной активностью, и давно отвергнут автомобилестроителями. За счёт современных присадок, это уменьшается и сводится на нет. Да ещё при правильной эксплуатации.

Глицериновые теплоносители, тем не менее, рекомендуют в большей степени, чем этиленгликолевые за их безвредность и с комплексом присадок удовлетворительно работают в тепловых сетях. Беда в том, что в погоне за деньгами, выпускают продукцию без полного комплекса добавок или совсем без них. Нужно быть внимательным при покупке.

В особый вид можно отнести системы отопления с электродными котлами, в которых теплоноситель является и нагревательным элементом. Нагрев происходит при протекании тока через раствор при его ионизации.

Раствор вдобавок к вышеперечисленным, должен иметь расчётное электрическое удельное сопротивление порядка 3,5 – 4 КОм×см. Для этого применяют водный раствор или раствор пропиленгликоля с добавками, которые и создают необходимые электрические характеристики.

Этот вариант дороже, найти в продаже сложнее, канистры не всегда маркированы. Производители с безупречной репутацией в маркировке указывают «элитный»

Выводы и полезное видео по теме

Ролик наглядно представит процесс заправки отопительного контура и настройки расширительного бака:

Общими для всех теплоносителей является постепенность при запуске системы. Температуру нужно наращивать медленно, ступенчато, не только из-за теплоносителя, но и присадок, которые с температурой так же изменяют свои свойства. Процесс заполнения систем, как водой, так и антифризами аналогичен, но требования к качеству работ и безопасности при заправке антифризами, увеличиваются. Отработавшие свой срок антифризы, требуют одноразовой тары и вывоза для утилизации.