Как подготовить воду для системы отопления?

Подготовка воды для системы отопления и как ее правильно умягчить

Чаще всего теплоносителем в домашних автономных системах отопления выступает вода. Это дешевый и доступный ресурс, который быстро нагревается и при обеспечении равномерности циркуляции доносит тепло до всех элементов теплосистемы. Но вода для отопления может быть избыточно жесткой, мягкой и потому требуется предварительная подготовка носителя перед заливом в систему. Рассмотрим варианты подготовки и способы очистки в домашних условиях с применением различных приборов.

  • Какую воду можно применять для системы отопления?
  • Химический состав воды для отопления
  • Методы и способы подготовки воды
  • Как подготовить воду в домашних условиях

Какую воду можно применять для системы отопления?

Вопреки расхожему мнению, талая и дистиллированная жидкость не совсем подходят для заливки в качестве теплоносителя – избыточная мягкость жидкости так же вредна, как и жесткость. Рассматривая, какой должна быть вода для системы отопления, следует знать – содержание солей, элементов тяжелых металлов больше максимального предела, механических примесей и взвесей в жидкости недопустимо.

Если не подготовить носитель, конструкция быстро выйдет из строя по причинам:

  • разрушения стенок трубопровода, котла из-за реакции химически активных компонентов;
  • образования коррозии, слоев накипи на внутренних стенках элементов.

Зарастание туннелей трубы приводит к снижению скорости циркуляции теплоносителя, неравномерности прогрева приборов, повышению расхода топлива и уменьшению теплоотдачи. Поэтому теплоноситель следует подготовить прежде, чем заливать в систему. Планы по подготовке включают проведение химического анализа. Это можно сделать тестовыми наборами для аквариумов или отнести пробы в химическую лабораторию. Второй вариант надежнее, дает более детальный анализ и позволяет подобрать систему для более качественной очистки.

Для забора пробы вода наливается в бутылку или банку объемом не менее 1,5 л. Не рекомендуется брать бутылки из-под сладкой газировки, чая и других напитков кроме воды. Струю сначала сливают 10-15 минут, затем можно брать пробу воды. Пролив нужен для того, чтобы в бутылку не попала застоявшаяся в трубах жидкость – такая проба грозит ошибочными результатами.

А вот для предупреждения попадания кислорода в бутылку, жидкость наливается тонкой струйкой так, чтобы она стекала по стенке тары. Налить под горлышко, плотно закрыть крышкой, отвезти в сертифицированную лабораторию и дождаться результатов. Если нет возможности отдать пробу на анализ сразу, разрешается хранить воду в холодильнике до 2-х суток. Главное – не ставить бутылку в морозилку, чтобы не изменился химический состав пробы.

Химический состав воды для отопления

После определения состава теплоносителя, следует привести значение компонентов к показателям, установленным стандартами:

  1. Растворенного кислорода не более 0,05 мг/м3. Если кислорода нет, то это хороший показатель.
  2. Уровень кислотности (pH) 8,0-9,5.
  3. Содержание примесей железа в пределах 0,5-1 мг/литр.

Концентрация взвесей механического типа должна быть нулевой, а вот мелкие мягкие частицы попадаются в любом случае, от них придется избавляться с помощью фильтровального оборудования. Важно просмотреть содержание болезнетворных бактерий, которые ухудшают качество теплоносителя, образуя на стенках внутреннего туннеля пленку.

Если вода без солей, но с высокой кислотностью, то носитель спровоцирует образование коррозии, в то же время минимальное содержание солей в жидкости снижает скорость процесса ржавления. Однако избыток солей провоцирует отложения накипи, но при этом естественным путем понижает кислотность теплоносителя, которая приводит к коррозии. Поэтому важно достигать баланса содержания веществ без полного их удаления из жидкости.

Важно! Результаты анализа по кислотности следует рассматривать с возможностью повышения температуры теплоносителя. При увеличении нагрева уровень кислотности изменяется, потому в холодном носителе этот параметр должен находиться в минимальных пределах.

Методы и способы подготовки воды

Подготовка воды для системы отопления может производиться следующими способами:

  • добавлением присадок, химических реагентов, изменяющих состав жидкости;
  • очисткой с помощью фильтровального оборудования;
  • техникой каталитического окисления для устранения излишков железа путем выведения их в осадок;
  • смягчением при обработке электромагнитными волнами;
  • термической обработкой – дистилляцией, замораживанием, кипячением;
  • отстаиванием жидкости для устранения осадочных включений;
  • деаэрацией для выведения лишнего кислорода, углекислого газа.

Выбор зависит от компонентного состава теплоносителя, но фильтры устанавливаются всегда. Для потоков с большим включением механических частиц требуются мощные приборы с увеличенным количеством слоев кварцевого песка, активированного угля или керамзита. А воду с малозаметными взвесями (мягкими) пропускают через фильтры с промывными или сменными картриджами.

Важно! Длительная термическая обработка может вывести оксид углерода и смягчить воду, но кипячение не избавляет от карбоната кальция, который способствует образованию накипи.

Как подготовить воду в домашних условиях

К основным проблемам, которые нужно решить, относятся – смягчение, обезжелезивание, обессоливание и устранение твердых и мягких вкраплений. Выбирая методы и способы, следует помнить – повышенная кислотность требует ощелачивания (пригодится сода), высокое содержание щелочей – окисления (хлор).

А теперь рассмотрим еще варианты, доступные для выполнения в домашних условиях:

  1. Самый простой способ, как умягчить воду для системы отопления, прокипятить. Но убрать различные соединения таким образом не получится, поэтому специалисты советуют применять ингибиторные фильтры для нейтрализации накипи. Фильтровальное оборудование помогает исключить из теплоносителя едкий натр, кальцинированную соду, известь.
  2. Вариант очистки без реагентов – магнитные умягчители. Приборы с магнитом выделяют из воды элементы магния, кальция, меняя форму молекул и заставляя компоненты выпадать в осадок. Но способ эффективен, если прогрев теплоносителя не поднимается выше отметки +70 С.
  3. Если в систему заливается дистиллированная вода для отопления или талая, дождевая, то такую жидкость нужно поставить на отстаивание минимум на 3-4 дня. Затем проверить уровень pH, который должен располагаться в пределах не ниже показателя в 6,5 единиц.

Важно! При формировании магистрали из труб без оцинковки уровень pH в теплоносителе должен быть в пределах 7-8 единиц.

  1. Чтобы вывести из жидкости избыток железа, воду отстаивают. В процессе проникновения кислорода в воду начинается процесс коррозии, металл выпадает в ржавый осадок. Для выполнения работ потребуется большая тара объемом не менее 300 л, компрессор для нагнетания кислорода. Срок отстаивания зависит от концентрации элементов железа. После завершения процедуры вода для котла отопления проверяется экспресс-тестом и можно заливать теплоноситель в систему.
  2. Если нужен вариант, как смягчить воду для отопления своими руками и одновременно вывести избыток железа, подойдет метод обратного осмоса и применение фильтров с ионообменными смолами.

Совет! Чтобы предупредить повышение концентрации железа в воде, достаточно добавить в воду хлорку (50 мг/1 л). Но способ подходит для трубопроводов, выдерживающих воздействие хлора.

Для устранения мелких и крупных механических вкраплений применяются фильтры различного типа. Чтобы убрать из воды марганец, следует применять те же способы, что и для выведения железа. А снизить риск размножения болезнетворных бактерий поможет облучение жидкости УФ-лучами, хлорирование.

На заметку! Если нет времени на проверку состава, отстаивание и другие этапы обработки, пригодится вода без газа из бутылок. Бутилированная вода в системе отопления – оптимальный выход для закрытых конструкций. Важно лишь проверить уровень pH на допустимые нормативы.

Умягчение и обезжелезивание теплоносителя необходимы для продления срока работы теплосистемы. Способы домашней обработки пригодны для выведения небольшого количества избыточных компонентов, однако если вода считается очень жесткой или содержит много железа, необходимо ставить качественное фильтровальное оборудование. Подбор приборов производится только после определения химического состава воды.

Какую воду залить в систему отопления частного дома

  • Основные требования к теплоносителю
  • Фильтры и системы очистки, для подготовки воды в системе отопления
  • Особенности оборудования
  • Недостатки профилактических мероприятий
  • Ремонт: что надо учесть для правильных выводов?
  • Подготовка теплоносителя: какую воду залить в систему отопления, чтобы исключить проблемы?
  • Экономическое обоснование проекта: какую воду лучше использовать и в каком объеме?

Основные требования к теплоносителю

В автономных системах отопления можно использовать жидкость с нужными определенной пользователю параметрами. Если не исключено снижение температуры ниже 0°C, заливают специальные теплоносители с незамерзающими наполнителями. Такая предосторожность предотвращает аварийные ситуации. Однако она же создает дополнительные проблемы:

  • Некоторые компоненты таких составов являются токсичными. Ответственные производители специально добавляют яркие красители, чтобы упростить обнаружение утечек.
  • Подобные жидкости можно применять только в замкнутых контурах отопления частного дома, что ограничивает перечень подходящего специализированного оборудования. НЕЛЬЗЯ заливать антифриз в котлы двухконтурного типа.
  • Также не рекомендуется применение незамерзающих жидкостей в открытых системах отопления. Следует помнить о вреде испарений.
  • Повышенная вязкость некоторых составов (на 20% и более того по сравнению с водой) объясняет увеличение нагрузок на систему. В некоторых случаях приходится монтировать дополнительные насосы.
  • Теплоемкость антифризов хуже по сравнению с водой. Это значит, что для получения аналогичного эффекта придется устанавливать более крупные радиаторы отопления, увеличивать мощность котлов.
  • Некоторые компоненты оказывают разрушительное воздействие на цинковые покрытия, иные материалы. Перед покупкой надо внимательно ознакомиться с официальными рекомендациями производителя и отмеченными ограничениями.

Следует отметить значительную стоимость незамерзающих составов, а также сложность контроля. Без лабораторного анализа нельзя подтвердить наличие нужных компонентов.

Промерзание дома способно повредить мебель, отдельные элементы отделки интерьера, части строительных конструкций. Подобные ситуации следует предотвращать с применением различных профилактических средств. Одним из них является применение очищенной воды.

Такой теплоноситель обладает хорошими техническими параметрами. Привлекает разумная стоимость. Все стандартные компоненты систем и теплоснабжения рассчитаны на применение воды, поэтому не понадобятся дополнительные устройства для повышения напора. Главным преимуществом является экологическая чистота, отсутствие в жилом доме потенциальных опасностей для здоровья человека.

Читайте также  Как настроить балансировочный клапан для системы отопления?

Фильтры и системы очистки, для подготовки воды в системе отопления

Если не получается по каким-либо причинам купить очищенную и дистиллированную воду для системы отопления, то ее можно подготовить с помощью специальных фильтров и систем. В данном списке представлены наиболее простые и доступные системы фильтрации, которые будут стоять стационарно и очищать воду непрерывно и с минимальным контролем со стороны хозяина дома.

  • Полифосфатный фильтр

Простое и удобное средство защиты Вашего котла от образования накипи и известковых отложений. Средняя цена — 3 500 руб. Расходный материал — полифосфат — 1 500 руб/пакетик. Нельзя использоваться для системы водоснабжения, только для контура отопления, полифосфат — токсичен!

  • Электромагнитный фильтр умягчитель воды «АкваЩит»

Устройство электромагнитной (электронной) обработки воды и солей жесткости для предотвращения образования накипи, извести и ржавчины в контуре системы отопления и котле. Простой монтаж без «врезок», низкая цена, никакого обслуживания и контроля со стороны владельца, абсолютная безопасность и экологичность. работа от сети 220 V.

  • Механический фильтр «Honeywell»

Устранения из воды крупных примесей окалины, ржавчины, железа и песка. Высочайшее немецкое качество, надежные комплектующие. Стойкий к гидроударам сменных фильтрующий элемент. Минус — высокая цена.

Особенности оборудования

В бытовых системах данной категории основную функцию выполняет нагревательный аппарат. Как правило, применяют две принципиальные схемы. Первая — это специальное устройство из трубок с пластинами которое отбирает тепло из нагретого открытым пламенем воздуха. Здесь следует отметить небольшой диаметр рабочих протоков. Они засоряются механическими примесями, удаление которых будет сопровождаться значительными трудностями.

Вторая распространенная конструкция — бойлер. Здесь для нагрева используют крупный бак, в котором установлены ТЭНы. Их работой управляют датчики, регистрирующие изменение температуры.

При выборе такого оборудования необходимо уделить особое внимание тому, какую воду залить в систему отопления частного дома. Дело в том, что при наличии растворенных соединений кальция, на поверхности нагревательных элементов образуется накипь. Этот слой отличается прочной структурой с большим количеством пор. Его сложно удалить даже с применением значительных усилий. Постепенно будет ухудшаться отвод тепла вплоть до разрушения металлического корпуса ТЭНа. Вода проникнет внутрь, вызовет короткое замыкание.

Для перемещения жидкости в системах принудительного типа устанавливают один или несколько насосов. Эти устройства не являются дренажными модификациями, поэтому их могут повредить механические примеси. Такие же загрязнения способны блокировать работу кранов Маевского и автоматических клапанов, удаляющих воздух. Газовые пузыри препятствуют нормальной работе оборудования, ухудшают производительность. Подобные проблемы сопровождаются увеличением эксплуатационных расходов.

Небольшие по сравнению с промышленными аналогами размеры протоков радиаторов и труб засоряются не только накипью. Достаточно большие неприятности создают различные формы органического железа. Песок и другие абразивные составляющие царапают стенки алюминиевых приборов отопления. Это провоцирует развитие коррозии. Все это необходимо для того, чтобы понять, какую воду заливают в систему отопления, а также какое давление там должно быть.

Недостатки профилактических мероприятий

Стоит ли размышлять о том, какую воду залить в систему отопления частного дома? Не проще ли время от времени проверять состояние отдельных компонентов оборудования, удалять загрязнения по мере необходимость? Попробуем ответить на вопрос, какая вода лучше для отопления с помощью детального изучения типовых регламентных мероприятий:

  • Для осмотра внутренних поверхностей технический эндоскоп не подойдет. Приборы этого типа недостаточно малы, чтобы проникнуть в тонкие трубки теплообменников, других частей бытовых устройств.
  • Кальциевые отложения удаляют с применением кислот. Слабые составы действуют слишком медленно, поэтому их нагревают. В атмосферу помещений попадают неприятные и вредные вещества.
  • Сильные кислоты разрушают сварные соединения, металлические детали. Тут, как и на стадии осмотра, визуальный контроль затруднен. Рабочие операции выполняются с низкой точностью, провоцируют возникновение различных дефектов.
  • В некоторых случаях приходится демонтировать изделия для погружения в очищающий раствор.

Перечисленные факторы позволяют понять сложность проблемы. Профессионалы, применяющие специализированное оборудование и тщательно подобранные смеси, тратят несколько часов на промывку системы отопления частного и загородного дома. Даже им не удается так рассчитать свои действия, чтобы предотвратить повреждение отдельных деталей. Именно по этой причине в оснащении профильных бригад есть паяльники, другие ремонтные инструменты и расходные материалы.

Ремонт: что надо учесть для правильных выводов?

Опасным является медленный рост накипи. Расход электроэнергии (топлива) увеличивается незаметно. Поэтому аварийные ситуации возникают неожиданно для пользователей. Следует отметить, что восстановление работоспособности в зимний период стоит дорого. Все необходимые операции надо выполнить, как можно быстрее и именно перед вопросом, какую воду лучше залить в систему отопления частного дома и какую температуру там выдержать. Затраты возрастут значительно, если придется извлекать часть трубопровода из бетонной стяжки. Его может повредить замерзшая внутри вода.

Современные котлы Бакси — сложные агрегаты. С помощью встроенной автоматики контролируется процесс горения. Для минимального потребления топливных ресурсов анализируются данные о комнатной и наружной температуре, иные рабочие параметры. Качественную настройку с надежными гарантиями способны сделать опытные специалисты. Об этом не надо забывать при расчете общих затрат!

Стоит отметить отдельно особенности новых котлов отопления. Для снижения себестоимости и улучшения собственных экономических показателей, некоторые производители делают не разборными отдельные узлы. Это значит, что приходится их менять полностью, вместо ремонта. Такой подход сокращает время на ремонт и восстановление функциональности оборудования, но повышает температуру и общие расходы заказчика соответствующих услуг. Чтобы клиенты обращались только в профильные мастерские, создают уникальные крепления, нестандартные детали.

Подготовка теплоносителя: какую воду залить в систему отопления, чтобы исключить проблемы?

В любом варианте подготовку проекта надо начинать с выяснения реальных условий. В городе редко применяют автономные системы отопления. Здесь подключаются к централизованным коммуникациям, где кроме примесей не исключены опасные перепады давления.

На загородном участке лучше взять пробы из источника, сдать их в лабораторию для развернутого анализа. Получив результаты, можно сделать вывод о составе, производительности и других параметрах очистки:

  • Механические примеси удаляют дисковыми, засыпными, проточными или сетчатыми фильтрами. Подходящие изделия выбирают с учетом размеров частиц.
  • Соединения железа, магния, иные ионы задерживают с помощью специальных наполнителей (смол в гранулах).
  • Для устранения биологических загрязнений применяют активированный уголь, обработку ультрафиолетовым излучением, специализированные препараты.
  • Чтобы создать защиту от накипи, должна использоваться электромагнитная водоподготовка, емкости с полифосфатными химическими соединениями.
  • В самых сложных ситуациях обработку жидкости выполняют с помощью мембранных технологий.

Каждую методику следует изучить в комплексе с работой другого оборудования, при этом зная, какую воду заливают в систему отопления. Полифосфаты, например, предотвращают образование накипи. Но их надо удалить из питьевой воды. Чтобы не создавать сложный комплекс из последовательности нескольких фильтров, такие приспособления используют только в закрытых контурах отопления.

Экономическое обоснование проекта: какую воду лучше использовать и в каком объеме?

Выше изучено подробно, какая вода используется для системы отопления. Однако любой расчетливый хозяин желает получить хороший результат с минимальными расходами. Уточнить экономическую целесообразность отдельных решений можно при рассмотрении достаточно длительного временного интервала. Значение имеют будущие затраты, а не только стоимость первичной покупки.

Комплект для ионного обмена с производительностью на 3-4 потребителей занимает несколько квадратных метров. Его устанавливают в отдельном помещении частного дома, где поддерживается определенная влажность и температура. При правильной эксплуатации с регулярной промывкой засыпку меняют каждые 7-9 лет. Поддерживают запас натриевой соли для регенерации и промывки. Изменяют режим работы при изменении уровня температуры, объема и жесткости воды.

Альтернативный по назначению набор электромагнитной обработки — это компактный блок управления с генератором и провод для создания индукционной катушки. Такое оборудование не нужно контролировать в течение всего срока службы. В нем нет никаких наполнителей, сменных деталей. Современные электронные компоненты сохраняют работоспособность более 20 лет. Настройка осуществляется автоматически, поэтому владельцу ничего не надо делать при изменении концентрации соединений кальция и магния.

Этот пример поясняет, какой должна быть и какая воду лучше для отопления, а также необходимость комплексной проверки для принятия правильного решения. Надо подчеркнуть, что отсутствие тщательного ухода (электромагнитная обработка) обладает определенной ценностью. Дополнительным бесплатным преимуществом этой технологии является бесшумность выполнения заливки в трубы отопления.

Подготовка воды для системы отопления

Правильная подготовка воды для системы отопления очень важна для владельцев частных домов, ведь отсутствие должного внимания к выбору теплоносителя может неблагоприятно сказаться на состоянии всех элементов отопительной системы.

Содержание в воде посторонних механических примесей, тяжелых металлов и солей, а также повышенная жесткость, чреваты рядом последствий:

  • разрушением стенок труб и котла из-за реакции с химически активными веществами;
  • коррозией материала и образованием накипи;
  • выходом из строя радиаторов и теплообменников;
  • ухудшением проходимости теплоносителя и снижением скорости воды в отдельных элементах системы;
  • снижением показателя теплоотдачи до 20-25%;
  • перерасходом топлива и пр.

Для сетей отопления требуется особенная вода, прошедшая все стадии очистки и обработки. Предварительная водоподготовка для системы отопления позволит избежать преждевременного ремонта котельной, замены радиаторов и котла.

Какую воду можно заливать в систему отопления?


Определить химический состав и пригодность выбранного вами теплоносителя можно путем проведения специализированных тестов. Данные услуги предоставляют сертифицированные лаборатории, гарантируя высокую точность и достоверность данных.

Читайте также  Как работает воздушный клапан в системе отопления?

В домашних условиях подготовка воды для системы отопления может осуществляться при помощи набора для экспресс-анализа воды.
Он определяет показатели ph и жесткости, а также выявляет наличие узкого ряда компонентов: железо, марганец, сульфиды, фториды, нитриты и нитраты, аммоний, хлор.

Определив концентрацию реагентов в составе теплоносителя необходимо привести их значение к определенному уровню:

  1. Наличие растворенного кислорода около 0,05 мг/куб.м. либо его полное отсутствие.
  2. PH или степень кислотности в пределах 8.0 — 9.5
  3. Содержание железа не более 0,5-1 мг/л
  4. Показатель жесткости около 7-9 мг экв/л

Концентрацию всех веществ необходимо проверять как минимум один раз в полгода.

Болезнетворные микроорганизмы, содержащиеся в воде, могут значительно ухудшить качество теплоносителя и образовать на стенках системы слизистую пленку, мешающую работе системы.

Не следует забывать о некоторых свойствах воды: полностью обессоленная мягкая вода с повышенной кислотностью является идеальной средой для образования коррозии за счет присутствия кислорода и диоксида углерода.
Но их минимальное содержание в составе воды вызывает лишь незначительные процессы электрохимической коррозии.

Увеличение температуры воды в трубах отопления приводит к изменению уровня кислотности.

Примеси солей, содержащиеся в неочищенной воде, являются источником образования накипи. В то же время они понижают уровень кислотности и являются «естественным» средством, предотвращающим коррозию металла.
Их полное удаление нежелательно при очистке воды.

Способы подготовки воды для отопительных систем


Часть недостатков при подготовке воды для системы отопления устраняется путем предварительной термической обработки и фильтрации.

В остальных случаях теплоноситель разбавляется специальными присадками и реагентами, придавая ему необходимые свойства.

Какими методами можно воспользоваться при подготовке воды перед заполнением системы отопления?

  1. Изменение состава воды путем добавления реагентов, то есть химически активных веществ.
  2. Каталитическое окисления для выведения излишков железа в осадок.
  3. Применение механических фильтров различных размеров и конструкций.
  4. Смягчение воды посредством обработки электромагнитными волнами.
  5. Термическая обработка: кипячение, замораживание или дистилляция.
  6. Отстаивание воды в течение определенного промежутка времени.
  7. Деаэрация воды в целях выведения кислорода и углекислого газа и пр.

Предварительная фильтрация воды поможет удалить не нужные механические загрязнения и взвешенные частицы (камни, песок, мелкая глина и грязь и пр.).

Для очистки воды с незначительными загрязнениями применяются фильтры с промывными или сменными типами картриджей.
Сильно загрязненную воду пропускают через фильтры с двойным слоем кварцевого песка, активированного угля, керамзита или антрацита.

Длительное кипячение способствует выведению оксида углерода и значительному смягчению воды, но все-таки не позволяет полностью вывести из нее карбонат кальция.

Почему необходимо смягчать воду?

Заполнение системы отопления водой, не прошедшей процесс очистки, значительно повышает риск преждевременного износа и выхода из строя некоторых элементов отопительной системы.

Умягчение воды заключается в снижении показателя содержании ионов магния и кальция. Добиться необходимого результата можно несколькими способами.

Использование специальных фильтров на основе ряда компонентов: гашеной извести, гидроксида натрия и кальцинированной соды. Данные вещества тесно связывают растворенные в воде ионы магния и кальция, предотвращая их дальнейшее попадание в очищенный теплоноситель.

Не менее действенным приспособлением являются фильтры на основе мелкозернистой ионообменной смолы. Действие данной системы заключается в замене ионов магния и кальция на ионы натрия.

Под воздействием магнитных смягчителей воды ионы магния и калия утрачивают свою способность выпадать в виде твердого осадка и преобразуются в рыхлый шлам, который необходимо вывести из состава воды.

Выбор того или иного способа подготовки воды для системы отопления полностью зависит от ее типа. Дл каждой отопительной системы предусмотрены свои особенности и рекомендации в зависимости от типа и качества исходного материала.

Оптимальной «средой» для использования незамерзайки считаются газовые котлы. При работе с ней старайтесь придерживаться следующих рекомендаций

Пропиленгликоль для систем отопления

Одним из самых распространенных теплоносителей на сегодняшний день является пропиленгликоль для систем отопления, который осуществляет процесс теплообмена и считается наиболее безопасным и нетоксичным веществом.

Подготовка воды для системы отопления

Расчет самотечной системы

Чтобы рассчитать и спроектировать отопление с естественной циркуляцией, действуйте в таком порядке:

  1. Выясните количество тепла, нужное для обогрева каждой комнаты. Воспользуйтесь для этого нашей инструкцией.
  2. Подберите энергонезависимый котел – газовый либо твердотопливный.
  3. Разработайте схему, приняв за основу один из предложенных здесь вариантов. Поделите разводку на 2 плеча – тогда магистрали не пересекут входную дверь дома.
  4. Определите расход теплоносителя под каждое помещение и рассчитайте диаметры труб.

Сразу отметим, что «ленинградку» разбить на 2 ветви не удастся. Это значит, что кольцевой трубопровод обязательно пройдет под порогом входной двери. Чтобы выдержать все уклоны, котел придется ставить в приямке.

Расчет диаметра труб на всех участках гравитационной двухтрубной системы делается так:

  1. Берем теплопотери всего здания (Q, Вт) и определяем массовый расход теплоносителя (G, кг/ч) в главной магистрали по приведенной ниже формуле. Перепад температур между подачей и «обраткой» Δt принимаем равным 25 °C. Затем переводим кг/ч в другие единицы – тонны за час.
  2. По следующей формуле находим площадь сечения (F, м²) главного стояка, подставив значение скорости естественной циркуляции ʋ = 0.1 м/с. Пересчитываем площадь круга в диаметр, получаем размер основной трубы, подходящей к котлу.
  3. Считаем тепловую нагрузку на каждую ветку, повторяем расчеты и выясняем диаметры этих магистралей.
  4. Переходим в следующие комнаты, снова определяем диаметры участков по тепловым затратам.
  5. Выбираем стандартные размеры труб, округляя полученные цифры в большую сторону.

Приведем пример расчета самотечной системы в одноэтажном доме 100 м. кв. На представленной ниже планировке уже нанесены радиаторы отопления и указаны тепловые потери. Начинаем с основного коллектора котла и движемся в сторону последних помещений:

  1. Величина теплопотерь дома Q = 10.2 кВт = 10200 Вт. Расход теплоносителя в главном стояке G = 0.86 х 10200 Вт / 25 °C = 350.88 кг/ч или 0.351 т/ч.
  2. Площадь поперечника подающей трубы F = 0.351 т/ч / 3600 х 0.1 м/с = 0.00098 м², диаметр d = 35 мм.
  3. Нагрузка на правую и левую ветку составляет 5480 и 4730 Вт соответственно. Количество теплоносителя: G1 = 0.86 х 5480 / 25 = 188.5 кг/ч или 0.189 т/ч, G2 = 0.86 х 4730 / 25 = 162.7 кг/ч или 0.163 т/ч.
  4. Сечение правой ветви F1 = 0.189 / 3600 х 0.1 = 0.00053 м², диаметр составит 26 мм. Левое ответвление: F2 = 0.163 / 3600 х 0.1 = 0.00045 м², d2 = 24 мм.
  5. В детскую и кухню придут линии DN32 и DN25 мм (округлили в большую сторону). Теперь считаем размеры коллекторов для спальни и гостиной + коридор с теплопотерями 2.2 и 2.95 кВт соответственно. Получаем оба диаметра DN20 мм.

Для подключения небольших батарей можно использовать подводки DN15 (наружный d = 20 мм), на плане указаны размеры DN20

Осталось подобрать трубы. Если варить отопление из стали, на котловой стояк пойдет Ø48 х 3.5, ветви — Ø42 х 3 и 32 х 2.8 мм. Оставшуюся разводку, в том числе подводки к батареям, делаем трубопроводом 26 х 2.5 мм. Первая цифра размера указывает на внешний диаметр, вторая – толщину стенки (сортамент водогазопроводных стальных труб).

Автоматизация процесса регулирования подачи тепла МКД

Существующая система транспортировки и распределения тепловой энергии далека от идеала. Особенно остро ее несовершенство ощущается в периоды межсезонья. Часто бывает – за окном стабильно теплая погода, батареи упорно греют и без того теплые помещения. Подобная ситуация обусловлена тем, что единственным звеном в цепи предприятий, коммуникаций и устройств подачи теплоносителя, имеющее возможность повлиять на процесс подачи тепла, является котельная или ТЭЦ. Но даже у них нет возможности гибкого регулирования, они не имеют механизмов, позволяющих моментально реагировать на перемену погоды.

Индивидуальный учет подачи тепла позволяет потребителю самому осуществлять регулирование количества потребляемой тепловой энергии. Этого можно достичь, устанавливая меньшую температуру помещений, которые не используются, поднимать ее по мере необходимости.

Регулирование подачи тепла можно реализовать, перекрывая краны на радиаторах. Кроме того можно доверить процесс регулирования автоматике. Современная промышленность предлагает различные устройства позволяющие регулировать температуру помещения. Самые распространенные из них – радиаторные терморегуляторы. Это устройства, состоящие из термостатической головки и клапана. Датчик измеряет температуру помещения, управляет клапаном. В зависимости от предварительных настроек клапан увеличивает или уменьшает подачу теплоносителя, регулируя уровень нагрева.

Благодаря возможности точной настройки, данное устройство позволяет регулировать микроклимат внутри здания, поддерживать комфортную атмосферу, экономить энергию. Существуют различные виды радиаторных терморегуляторов. Большая их часть позволяет установить значение температуры, которое желает получить владелец помещения. Существуют более сложные модели. Некоторые из них позволяют устанавливать температуру для разного времени суток, к примеру, они могут ограничить подачу тепла днем, когда в квартире никого нет, а ближе к вечеру согреть помещение до комфортного уровня.

Реализация

Какие схемы горячего водоснабжения с рециркуляцией возможны в многоквартирных и частных домах?

Многоквартирные дома

Чтобы создать непрерывную циркуляцию воды, систему ГВС нужно закольцевать.

В многоквартирных домах это достигается следующим образом:

По подвалу проходят розливы ХВС, ГВС и полотенцесушителей

Как вариант — к одному из розливов подключаются только стояки ГВС, ко второму — только стояки с полотенцесушителями

Стояк полотенцесушителей служит обраткой для ГВС

Читайте также  Как подключить котел Бакси к отоплению?

В группу может объединяться 2-4 стояка. В верхней точке перемычки монтируется воздушник (кран Маевского), позволяющий стравить препятствующий циркуляции воздух.

Понятно, что описанная схема водоснабжения с рециркуляцией не будет работать без перепада давлений.

Как он обеспечивается:

Вне отопительного сезона ГВС включается между подающей и обратной нитками;

Летний режим: циркуляция ГВС между подающей и обратной нитками

Во время работы отопления при таком подключении система горячего водоснабжения будет представлять собой байпас для отопительной системы, катастрофически уменьшающий перепад на водоструйном элеваторе. Поэтому ГВС подключается в зависимости от температуры воды из подачи в подачу или из обратки в обратку, а перепад обеспечивают установленные на фланцах между врезками подпорные шайбы.

Современный элеваторный узел с циркуляционными врезками

Если стояки завоздушены

Что делать, если после сброса системы горячего водоснабжения оставшаяся в стояках воздушная пробка препятствует циркуляции, и полотенцесушители остаются холодными?

Для стравливания воздуха служит кран Маевского в верхней точке перемычки. Однако для доступа к нему нужно попасть в верхнюю квартиру по стояку, что не всегда возможно.

Вот простая пошаговая инструкция, которая поможет вам устранить проблему своими руками:

  1. Перекрываем любой из соединенных перемычкой стояков ГВС;
  2. Открываем до упора один, а лучше — два крана горячей воды в любой квартире по этому стояку. Воздушная пробка вылетает через смеситель на фронте потока воды;

Полностью откройте кран — и воздух из стояка вылетит на фронте потока воды

  1. Запускаем стояки в штатном режиме.

Частные дома

Какие схемы рециркуляции горячего водоснабжения можно реализовать в частном доме с автономным приготовлением горячей воды? За создание циркуляционного напора в такой системе вполне предсказуемо будет отвечать циркуляционный насос минимальной мощности (от 25 ватт).

Циркуляцию в контуре ГВС способен обеспечить насос минимальной мощности

Контур ГВС должен быть закольцован по всей длине: после дальнего от водонагревателя сантехнического прибора розлив возвращается к исходной точке. А вот схема подключения водонагревателя зависит от того, есть ли у него дополнительный отвод для рециркуляции.

Схема для бойлера с патрубком для подключения контура с рециркуляцией

Наличие трех патрубков для подключения ГВС и ХВС типично для большинства бойлеров косвенного нагрева и некоторых накопительных электрических водонагревателей.

Бойлер с дополнительным выходом для рециркуляции

Замкнутый контур снабжается только циркуляционным насосом: поскольку температура воды в контуре после его запуска постоянна, проблемы теплового расширения воды решать не приходится, а раз так — предохранительный клапан и расширительный бачок не требуются.

Можно ли задействовать в такой схеме обычный бойлер с двумя выводами (для ГВС и ХВС)? Да, но в этом случае разводка будет заметно сложнее.

Водоснабжение с рециркуляцией: схема для бойлера с двумя патрубками

За постоянную температуру воды в рециркуляционном контуре отвечает трехходовой термостатический смеситель. По мере ее охлаждения он подмешивает горячую воду из бойлера;

Трехходовой смеситель-термостат способен обеспечить постоянную температуру воды на выходе при любых температурах на входе

  • Для компенсации расхода горячей воды к трехходовому смесителю подведена холодная вода;
  • Обратные клапаны ограничивают движение воды в контуре одним направлением независимо от ее расхода.

Устройство и внешний вид автоматического воздухоотводчика

Подготовка воды для системы отопления

Когда зимний период не за горами, такой вопрос, как подготовка воды для системы отопления, становится более острым. Воду нужно подготовить правильно, особенно если частный дом не подключен к центральному водоснабжению, и вода берется из колодцев или истоков. Природная вода может быть довольно жесткой, так как часто содержит такие элементы, как марганец или железо. Поэтому может подойти дистиллированная вода для отопления.

Вода, в составе которой находятся данные компоненты, может спровоцировать не только выход из строя сантехнических элементов, но и различных бытовых приборов или теплообменника. Это объясняется тем, что сторонние примеси могут способствовать отложению накипи или создать условия для коррозийного воздействия. Именно поэтому подготовка воды для отопления – важный момент. Помимо этого, следует обратить внимание и на такой вопрос, как формула расхода воды на отопление.

  • С чего начать?
  • Методы обезжелезивания воды

С чего начать?

Первый этап подготовки воды для системы отопления является самым важным. Для начала нужно провести химический анализ воды, которая будет поступать в отопительную систему. Перед тем, как осуществить заполнение системы отопления водой, такие исследования можно организовать и в домашних условиях, однако получить более точные результаты можно только в лабораторных условиях.

Чтобы набрать воду для анализа, необходимо подготовить бутылку из пластика, в которой хранилась вода без газов. Объем бутылки должен составлять полтора литра.

Бутылку и пробку необходимо тщательно промыть той самой водой, которая будет оправлена на исследование. Моющие средства категорически нельзя использовать. Перед тем, как бутылку набрать водой, нужно подождать минут 10, чтобы в бутылку не попала застоявшаяся вода. Воду лучше всего наливать тонкой струей, так как это предотвратит насыщение ее кислородом. Воду необходимо отвезти на анализы как можно быстрее, а если все же такой возможности нет, некоторое время ее можно хранить в холодильнике, но не в морозильной камере. Срок хранения составляет не более 2 дней.

Комплексный анализ воды поможет проверить ее следующие характеристики:

  • Наличие железа или марганца в ее составе;
  • Степень кислотности;
  • Насыщенность кислородом;
  • Запах;
  • Цвет;
  • Уровень минерализации;
  • Перманганатная окисляемость;
  • Жесткость;
  • Наличие аммония в составе.

В лабораторных условиях также можно взять пробы на наличие различных микроорганизмов. Некоторые микроорганизмы, такие как амебы или легионеллы, могут не только нанести урон здоровью человека, но и осесть в трубах, образовав, тем самым, микробную пленку слизистого характера. Качество отопления может значительно снизится и, к тому же, микроорганизмы могут поспособствовать коррозийному воздействию.

Вода в системе отопления не должна быть слишком жесткой или слишком мягкой. Хороший вариант – дистиллированная вода в системе отопления.

Нормальный показатель жесткости должен составлять от 7 до 10 мг-экв на один литр. Если показатель превышен, значит, в воде содержаться различные соли. Чаще всего встречаются соли магния или кальция. При нагревании воды эти соли будут преобразовываться в накипь, которая может в разы снизить эффективность отопительной системы. Накипь также может повлечь более быстрый износ элементов отопительной системы и придется производить слив воды из системы отопления и менять некоторые из них.

Существует несколько методов, с помощью которых можно снизить жесткость воды. Самым простым способом считается кипячение. Во время такой обработки из состава воды будет удален оксид углерода, тем самым, снизится кальциевая жесткость. Все же, кипячение не сможет полностью удалить из воды различные соли и соединения.

Более эффективный способ связан с использованием ингибиторных фильтров, которые нейтрализуют накипь. Они способны удалить из состава воды такие компоненты, как: едкий натр, известь и соду кальцинированного типа.

К числу безреагентных методов относится применение умягчителей магнитного типа. Магнитное поле действует на воду таким образом, что магний и кальций теряют способность превращаться в осадок и выделяются из состава воды. Такой метод, однако, эффективен в том случае, если температура воды в системе отопления не превышает 70 градусов.

Слишком мягкая горячая вода из системы отопления может быть такой же вредной для элементов отопительной системы, как и слишком жесткая.

К воде мягкого типа можно отнести дождевую или талую воду. Если все же используется талая или дождевая вода в качестве антифриза, то необходимо несколько дней оставлять воду, чтобы она настаивалась.

Методы обезжелезивания воды

Для технических нужд подойдет такая вода, в которой содержание железа не будет превышать 1 мг на 1 литр. Идеальным показателем будет содержание 0,3 мг железа на 1 литр воды. Если вода будет перенасыщена железом, то это может способствовать образованию ила на внутренних поверхностях таких элементов отопительной системы, как трубы. Также избыток железа может повлечь размножение бактерий. Это может произойти даже при температуре в + 30 градусов.

Наиболее простым методом обезжелезивания считается отстаивание воды. Вода для отопления воздействует с кислородом, и железо окисляется и превращается в ржавый осадок. Чтобы применить данный метод, потребуется резервуар на 200-300 литров и прибор для нагнетания кислорода. В качестве такого устройства может быть использован компрессор или брызгальная установка. Если резервуар небольшого объема, то можно использовать и аквариумный компрессор.

Если в воде содержится слишком большое количество железа, до 5 мг га 1 литр, то можно использовать специальные фильтры.

Объем воды в системе отопления, проходя через фильтр, избавляется от таких элементов, как марганец, железо или сероводород. В случае загрязнения фильтра его необходимо промыть раствором перманганата калия. Такой способ можно использовать только в том случае, если на участке дома имеется централизованная канализация. Это объясняется тем, что после очистки в канализацию будут сливаться вредные элементы и химикаты.

Самым безопасным методом очистки воды является способ ультрафиолетового излучения. Во время такой очистки поражаются только вредные компоненты из состава воды. Скорость воды в системе отопления велика – так, такой метод позволяет удалить из воды вредные элементы всего за несколько секунд. Таким образом, водоподготовка для системы отопления является очень важным моментом, на который следует обратить внимание.