Теплоносители, обладающие высокой коррозионной активностью, в прошлом были отвергнуты производителями автомобилей. Однако, благодаря современным присадкам, это влияние значительно уменьшается и даже может сводиться на нет, особенно при правильной эксплуатации системы отопления.
Как правильно залить теплоноситель в систему отопления
Система отопления может использовать в качестве теплоносителя как воду, так и антифриз. Основным преимуществом воды является её доступность и низкая стоимость, а также высокая теплоемкость и малое сопротивление течению. Например, если вам необходимо заполнить отопительное оборудование старого типа, состоящее из металлических труб и массивных чугунных радиаторов, обычно требуется большой объём теплоносителя. Использование воды в этом случае позволяет значительно сократить затраты. Однако не стоит забывать о недостатках воды как теплоносителя, главным из которых является её температура замерзания. При охлаждении воздуха в помещении до 0 °С и ниже вода может замерзнуть, увеличив свой объём и повредив всю систему отопления. Кроме того, в воде присутствуют минеральные вещества, которые со временем образуют отложения на внутренних стенках труб, радиаторов и других компонентах системы, что может привести к снижению эффективности теплообмена, а также сокращению срока службы насоса и расширительного бачка.
Преимущества использования антифризов для отопления
Антифризы, которые представляют собой незамерзающие теплоносители, не боятся низких температур и не содержат вредных примесей, ухудшающих функционирование системы. Например, теплоноситель под названием THERMAGENT ЭКО, созданный специалистами АО «Обнинскоргсинтез», доступен в двух вариантах, которые выдерживают минимальные рабочие температуры –20 °С и –30 °С. Антифриз содержит специальные присадки, которые замедляют коррозионные процессы на омываемых поверхностях.
Для того чтобы определить, сколько именно теплоносителя необходимо для заполнения системы, нужно рассчитать внутренний объём контура. Это значение получают путём суммирования ёмкостей котла, труб, расширительного бачка и радиаторов. Вместимость котла, бачка и радиаторов можно найти в технической документации или на сайте производителей. Для расчета объема труб (в м³) используется следующая формула:
V = π(D/2)²*l, где D — диаметр трубы, а l — её длина (в метрах).
Полученное значение.volume следует умножить на 1,15, чтобы получить итоговое число. Более простой метод расчёта — это заполнение системы водой с последующим сливом в ёмкость с отметками.
Классификация систем отопления: открытые и закрытые
По конструкции системы отопления делятся на два основных класса: открытые и закрытые. Открытая система может быть заполнена сверху, поскольку у неё имеется открытый расширительный бачок. Обе разновидности можно заливать снизу. Более подробно о тонкостях работы открытых и закрытых систем можно узнать в отдельной статье, размещенной на этом же сайте.
Наполнение открытой системы может осуществляться как сверху, так и снизу, в то время как закрытая система должна заполняться только снизу.
Однако, есть некоторое недоразумение по поводу закрытой системы, которую также можно заливать сверху или из середины. Но такие подходы нецелесообразны и обсуждаться не будут.
Заполнение системы отопления через расширительный бачок, то есть сверху
Таким образом, для открытой системы отопления подойдёт такая процедура: мы берём ведро или шланг, поднимаемся на чердак или туда, где находится расширительный бачок, снимаем его крышку и вставляем в горлышко бачка большую лейку или просто опускаем конец шланга прямо в бачок. После этого заливаем туда воду. На расширительном бачке обычно имеется устройство, которое визуально показывает уровень воды — это может быть простая прозрачная трубка, с помощью которой мы будем следить, когда остановить заливку. Также в верхней части бачка должен находиться выход для избытка воды, который представляет собой патрубок, присоединённый к шлангу, идущему в канализацию.
В теории вода должна по трубам стекать вниз и заполнять систему. Но на практике возникают сложности. Вода, уходя вниз, образует пузырьки, сжимая воздух в нижних участках системы. Воздуху необходимо выходить, и делать он это должен в ту же самую сторону, в которую заливается вода. Вот в этом и заключается трудность: пока вода движется вниз, воздух не может подниматься вверх по тем же трубам. Поэтому мы не можем доливать воду непрерывно. Мы можем налить немного воды, а затем подождать. Ждать нужно, пока появятся пузырьки, и дождаться момента, когда они перестанут образовываться. Только после этого можно снова заполнить бачок водой. В итоге, мы можем думать, что система заполнена, если уровень воды в бачке не убывает. Однако включать отопление на этом этапе ещё рано! Необходимо пройтись к каждому радиатору и спустить воздух с каждого из них. Каждый радиатор выступает в роли ловушки для воздуха, и ему просто некуда деваться! При этом важно следить, чтобы уровень воды в бачке не опустился слишком низко, так как это приведёт к образованию пустот в трубах и созданию новых пузырьков, что также потребует времени для вывода.
Теперь нам нужно перейти к радиаторам. Есть ли у нас под рукой инструменты для спуска воздуха? Если они есть, то это хорошо; если нет, задача значительно усложняется и процесс заполнения системы становится критическим. Нам надо будет раскрутить что-то, чтобы выпустить сжатую воду и, возможно, этого будет недостаточно, чтобы полностью освободить радиаторы от воздуха. Но будем надеяться, что у нас есть на каждом радиаторе краны Маевского или другие подобные клапаны для освобождения воздуха. Мы будем поочередно открывать их, пока не начнём видеть, как начинает течь вода. Не забывайте доливать воду в расширительный бачок во время этого процесса.
Как только воздух будет выпущен из всех радиаторов, можно попробовать запустить котел. Если при этом котел нагревается, а трубы остаются холодными, нам придётся просто ждать. Сколько времени это займёт? Может быть, это будет час, день или даже неделю. За это время могут произойти ситуации, когда мы проснёмся ночью от звука, который сообщит о движении пузырька воздуха в системе отопления. Вот такие особенности открытой системы!
Уклон труб: важный момент
Чтобы воздух мог легко выходить из системы отопления, все трубы следует устанавливать с уклоном в сторону расширительного бачка. Пузыри должны подниматься вверх, даже по пологим трубам они будут постепенно подниматься, однако требуется, чтобы уклон был в нужную сторону и не образовывались впадины или петли. Можно проложить трубы так, что содержание воздуха будет накапливаться и никогда не покинет трубопровод, что приведёт к отсутствии циркуляции. Эта проблема может наблюдаться во всей системе или в отдельных участках.
Заполнение системы незамерзающим теплоносителем
Перед тем как рассмотреть вопрос о заполнении различных систем отопления незамерзающими жидкостями или антифризом, необходимо разобраться в их типах.
Для надлежащей работы отопительных систем антифризы (в переводе с английского: anti – против, freeze – замерзать) должны отвечать следующим требованиям:
- нетоксичность, что исключает хотя бы малейшую угрозу для здоровья людей;
- негорючесть, а также взрывобезопасность их паров;
- инертность по отношению к материалам, из которых изготовлена отопительная система;
- теплоемкость должна быть не ниже расчетного значения;
- текучесть.
В чистом виде антифризы обладают агрессивными свойствами и могут разрушать трубопроводы, котлы и отопительные приборы. Чтобы снизить или полностью исключить их отрицательное воздействие, антифризы разбавляют водой по рекомендациям производителя.
Антифризы поступают в продажу в двух вариантах, которые различаются по температуре замерзания: концентрированном -65°С и разбавленном — 30°С.
Также используются различные добавки: антикоррозионные, стабилизирующие, очищающие, антипенные и другие. Чем меньше воды, тем ниже температура замерзания и выше цена. При разбавлении антифризов требуется добавление присадок, которые идут в комплекте. Эти добавки действуют только при определённой концентрации.
Без дополнительных добавок антифриз использовать нельзя, так как они являются необходимыми для поддержания заданных параметров. По той же причине некомпетентно смешивать разные теплоносители, особенно с разной основой, так как это может существенно сократить срок их эксплуатации. Антифризы имеют повышенную вязкость, что делает их нецелесообразными для эксплуатации в отопительных системах с естественной циркуляцией.
Средний срок службы органических теплоносителей составляет 3–5 лет. По истечении этого срока присадки теряют свои свойства, и жидкость становится способной вызывать коррозию. При замене антифриза нужно откачивать старый и отправлять его на утилизацию, что также увеличивает общие затраты.
Некогда даже автомобили для охлаждения использовали воду, но такие случаи стали редкостью. В настоящее время около 70% всех отопительных систем функционируют на воде, однако этот показатель постепенно снижается. Причиной торможения широкого применения антифризов является не только их высокая стоимость, но и требования к оборудованию, Toxicity и необходимость утилизации.
Устаревшие антифризы сливаются для утилизации в подогретом состоянии (до 45 градусов), что облегчает их удаление.
На текущий момент основное оборудование ориентировано на использование воды, а производители, заботящиеся о своей репутации, часто подчеркивают, что не гарантируют эффективность работы на антифризах. Либо указывают конкретные типы антифризов, разрешённые для использования при определенных условиях. Самостоятельные эксперименты в этом вопросе могут быть опасны.
Также незамерзающие составы чувствительны к перегреву. При превышении температуры начинается распад и образование газов, что приводит к образованию твердых отложений и воздушных пробок. Это может вызвать сильные повреждения в котлах и отказ оборудования.
При температурах выше 80 градусов начнётся парообразование, поэтому современные котлы работают при температуре не выше 75 градусов, что поддерживается автоматикой. При превышении этого порога возникает аварийное отключение котла. При использовании органических теплоносителей требуется установка температурного предела на уровне 70 градусов.
Выводы и полезная информация
Просмотр видео наглядно продемонстрирует процесс заправки отопительного контура и настройки расширительного бачка:
Для всех типов теплоносителей важно заполнять систему постепенно. Температуру следует увеличивать медленно и поэтапно, так как не только теплоноситель, но и присадки изменяют свои характеристики в зависимости от температуры.
Процесс заполнения систем как водой, так и антифризами схож, но требования к качеству работы и безопасности при заправке антифризами значительно выше. Устаревшие антифризы требуют одноразовой упаковки и вывоза для утилизации.
Если у вас остались вопросы по теме статьи или имеется опыт заполнения отопительных систем теплоносителем, не стесняйтесь и делитесь своим мнением с нашими читателями в комментариях под статьёй.
На что стоит обратить внимание?
Многие владельцы домов заполняют системы отопления теплоносителем, не проводя предварительную опрессовку, полагая, что это не требуется. Однако на практике в трубах часто скапливается мусор и осадки, что негативно сказывается на качестве циркуляции жидкости. Забиты системы могут также вызывать проблемы с давлением, что приводит к снижению напора и множеству других неблагоприятных последствий.
Часто встречается также ошибка в слишком сильном или слабом нагнетании давления в закрытых системах. Здесь крайне важно установить правильные показатели давления. В противном случае, слишком высокое давление может привести к разрыву труб, в то время как слишком низкие значения приведут к тому, что в доме не будет тепла.
При заправке системы отопления важно следовать инструкции четко и упорно, чтобы избежать необходимости снова промывать трубы и радиаторы и вводить в них теплоноситель. Если вы впервые сталкиваетесь с этим процессом и не уверены в своих знаниях, лучше обратиться за помощью к квалифицированному специалисту.
Заполнение системы отопления закрытого типа сверху
Если в системе отсутствует электрический насос, то заполнение системы с перепадом высоты между нижней и верхней точками более 10 метров ручным насосом превращается в крайне утомительное занятие. Можно заполнить закрытую систему через верхнюю точку (например, через штуцер для подключения автоматического воздухоотводчика) за счет самотёка с открытым сливным краном в нижней точке, до тех пор, пока вода не начнет вытекать из него. Сливной кран следует закрыть, и в этом случае у нас в нижней части системы будет статическое давление, равное давлению в столбе жидкости до верхней точки (при 10 м давление составит 1 атм).
Теперь нужно поднять давление до расчетного уровня, не превышающего 1,5 атм. Для этого мы подсоединяем к любому штуцеру системы через шаровой кран обычный поливочный шланг длиной до 1,5 метра. Придумываем легкосъемный переходник для присоединения шланга автомобильного насоса с манометром. Затем заполняем вертикально выпрямленный шланг водой, подсоединяем насос через переходник и закачиваем воздухом воду из шланга в систему. Когда это сделано, мы закрываем шаровой кран. Достаточно 3–5 повторений этого процесса для того, чтобы поднять начальное статическое давление в любой части системы на 0,5 атм. Важно избегать накачивания внутрь неё воздуха.
Заполнение системы антифризом ручным насосом.
Выбор режимов давления в системе и расширительном бачке
Чем больше рабочее давление теплоносителя, тем меньше вероятность попадания воздуха в систему. Однако нужно помнить о том, что есть марки котлов, которые имеют предельно допустимое рабочее давление порядка 2 атм, что соответствует 20 м водяного столба. Если во время заполнения системы было достигнуто статическое давление в 1,5 атм, то циркуляционный насос, подавая давление равное 6 м водного столба, создаст на входе котла давление 15+6=21 м водяного столба.
Но к любому котлу нужно отнестись с осторожностью и не превышать предельные значения давления теплоносителя, иначе это может привести к повреждению теплообменника.
Мембранный расширительный бак уже должен иметь установленное заводское давление инертного газа (как правило, азота) в газовой полости. Обычно эта величина составляет 1,5 атм (или бар, что практически идентично). Этот уровень можно повысить, подкачивая воздух в газовую полость ручным насосом.
Первоначально внутренний объём такого бака целиком занимает азот, мембрана прижата к корпусу газом. Поскольку закрытые системы обычно заполняют до давления, не превышающего 1,5 атм (максимум 1,6 атм), это обеспечивает стабильное состояние мембраны. При нагреве теплоносителя его давление возрастает, мембрана начинает отделяться от корпуса, и таким образом сжимает азот, повышая давление газа. Это уравновешивает давление теплоносителя на новом статическом уровне.
Уровни давления в расширительном бачке.
Заполнение системы до давления в 2 атм приведет к тому, что холодный теплоноситель сразу сожмет мембрану. При нагреве от 0 °С до 100 °С вода увеличивает свой объём на 4,33%. Таким образом, образовавшийся добавочный объём жидкости должен поступить в расширительный бак. Большой объём теплоносителя в системе приведёт к большему его приросту при нагреве. Если изначально установить слишком высокое давление холодного теплоносителя, то может не хватить емкости расширительного бачка для приема избытка нагретой воды (антифриза). Таким образом, важно добиться правильной настройки давления теплоносителя в системе. При использовании антифриза нужно учитывать его больший по сравнению с водой коэффициент теплового расширения, поэтому расширительный бачок должен быть соответственно большей емкости.
Заключение
Правильное заполнение закрытых систем отопления — это не просто стандартная процедура, завершающая подготовку к запуску. Как правильно, так и неправильное выполнение этого процесса способен существенно повлиять на рабочие характеристики системы, и в худшем случае может привести к её поломке. Соблюдение технологий заполнения является ключевым фактором для обеспечения стабильной работы отопления.
Связанные темы:
Статья о векторной разводке системы отопления: преимущества и области применения.
Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией: особенности и нюансы.
Альтернативное отопление в частном доме – непростой выбор для владельцев.
