Как залить теплоноситель в систему отопления

Чтобы сэкономить, владельцы частных домов часто выполняют некоторые работы самостоятельно, не прибегая к услугам профессионалов. Это касается не только строительства, отделки или ремонта, но и обслуживания инженерных коммуникаций. Одна из таких операций – заливка теплоносителя в трубы отопления. 

От того, насколько правильно выполнена такая работа, зависит комфортность жилья (дома, дачи) зимой и качество работы отопительной системы. Как рассчитать расход теплоносителя и залить его, каковы требования к рабочей жидкости для отопления – об этом пойдет речь в статье.

Требования к теплоносителю

Надежность и безопасность работы отопительной системы во многом зависят от того, насколько точно характеристики рабочей жидкости соответствуют условиям эксплуатации. Однако существуют и общие критерии, которые предъявляются ко всем теплоносителям. 

Главные требования таковы:

• Химическая инертность. Теплоноситель, контактируя с материалами труб, радиаторов и уплотнителей, не должен вступать с ними в реакцию или провоцировать возникновение коррозии. Это обеспечит необходимую герметичность соединений и защитит отопительную систему от разрушения.
• Высокая теплоемкость. Рабочая жидкость, циркулирующая по контуру отопления, должна хорошо поглощать тепло при прохождении через теплообменник нагревательного котла и переносить его к радиаторам с возможно меньшими потерями.
• Стабильность состава. Это одно из важнейших требований к рабочей среде. Хороший теплоноситель не разлагается, не образует осадков и накипи на внутренних поверхностях. Тем самым сохраняется исходный просвет труб и радиаторов, а циркуляция жидкости не ухудшается.
• Широкий температурный диапазон. Теплоноситель, использующийся в системе, должен выдерживать высокие и низкие температуры, а также их перепады. Желательно, чтобы точка замерзания (кристаллизации) была как можно ниже. Это защитит трубы и радиаторы от возможных деформаций.
• Хорошие рабочие характеристики. К ним относится высокая текучесть, обеспечивающая быструю циркуляцию жидкости по трубам. Второй значимый параметр – это малый коэффициент расширения при замерзании.

Обычный теплоноситель сохраняет стабильность состава в течение 4−5 лет, отличный же имеет срок 10 лет. К последней категории относится бренд Thermagent. Это лидирующая на рынке РФ линейка высококачественных теплохладоносителей с увеличенным сроком эксплуатации и самым широким спектром характеристик, включающих в себя в качестве основы безопасный пропиленгликоль, для объектов с повышенными требованиями экологической безопасности, а так же этиленгликоль – для промышленных зданий и предприятий.. Обратите внимание: перед тем, как проводить закачку в трубы, нужно сделать расчет расходного объема рабочей жидкости.

Как рассчитать расход теплоносителя

Чтобы подача тепла в автономной системе отопления была равномерной, без помещений с меньшим и большим обогревом, потребуется:

• Правильно спроектировать схему разводки с учетом планировки здания
• Верно рассчитать расход теплоносителя в системе отопления

Если проектировать разводку труб могут только специалисты, то примерный расчет можно сделать самому. Он поможет определить, сколько антифриза потребуется для заливки в систему.

На что обратить внимание при расчете

Главное, о чем нужно помнить, – расчет теплоносителя проводится индивидуально, под каждую конкретную схему отопления. Исключение составляют типовые разводки многоквартирных домов, но в них установлена централизованная отопительная система, и залив теплоносителя в трубы проводят коммунальные службы. Для автономного отопления частного дома нужно последовательно рассчитать несколько параметров.

Мощность отопительного котла. Она должна точно соответствовать тепловым потребностям объекта. Если мощность будет слишком малой, в помещениях будет холодно. Слишком мощный котел приведет к повышенному расходу топлива и сделает систему менее энергоэффективной. 

Примерная мощность определяется по формуле: 1 кВт = 10 м².

Например, общая площадь помещений в частном доме составляет 280 м². Это означает, что для него потребуется отопительный котел мощностью не менее 28 кВт. Рекомендуется прибавить 10−15 %. То есть окончательная мощность котла для такого здания составит 30,8−32,2 кВт. Если модели с расчетным значением нет, выбираем ближайшее. Выбранная мощность должна быть большего, а не меньшего значения.

Расчетная формула действует только для зданий с потолками до 3 метров, расположенных в умеренном климатическом регионе. Для более высоких помещений и местностей с теплым и холодным климатом действуют поправочные коэффициенты, которые можно найти в справочниках.

Расчетная формула выглядит так: V теплоносителя = V котла + V радиаторов + V труб.

• Котла – можно узнать в его технической документации. У настенных моделей он составляет до 7 литров, у напольных может быть 25 л или больше.
• Радиаторов – тоже в техническом паспорте. Если батареи установлены давно и документов на них нет, то для одной секции биметаллического, алюминиевого и чугунного радиатора можно взять 0,3; 0,4 и 1,5 л соответственно.
• Труб – вычислить по специальной справочной таблице, при этом учесть диаметр и общую длину в системе. Для разных типоразмеров подсчет объема ведется отдельно, после чего суммируется.

После того, как подсчитан общий объем, учитывается уровень теплового расширения бака. Для воды берется не менее 15 %, для антифриза – 20 % и выше. После определения требуемого объема необходимо подсчитать расход рабочей жидкости.

Что дает подсчет расхода теплоносителя

Циркуляционный насос подбирается под расчетный расход теплоносителя. Если мощность оборудования будет недостаточной, то не будет перекачиваться нужный объем теплоносителя. При слишком мощном насосе увеличатся затраты на электричество, но особого улучшения тепловых характеристик отопительной системы не будет. Учитывается также тип рабочей жидкости. Например, пропиленгликолевый или этиленгликолевый антифриз Thermagent при практически тех же теплотехнических характеристиках, что и вода, имеет бóльшую вязкость, поэтому для него выбирают более мощный насос.

Как рассчитать расход теплоносителя

Расход теплоносителя определяется, как его масса (кг/с), необходимая для подачи в помещение нужного количества тепла. Результат получают делением установленной тепловой потребности в ваттах на теплоотдачу 1 кг теплоносителя, измеренной в джоулях на килограмм (Дж/кг). В некоторых случаях (например, если используется вода) можно воспользоваться примерной формулой. Условно принимается, что на передачу каждого киловатта тепловой энергии требуется около 15 л теплоносителя. То есть для отопительной системы мощностью 20 кВт потребуется около 300 л антифриза. Точный расчет расхода теплоносителя потребует использования специальных формул.

Этапы расчета. Если точность подсчета принципиальна, потребуются дополнительные данные. Определяются:

• Потери тепла. Так называется тепловая мощность, которая излучается с 1 м² ограждающих поверхностей: стен и перекрытий. Для стандартных кирпичных стен она составляет около 100 Вт/ м². Если конструкция плохо утеплена, этот параметр принимают за 80, для зданий с хорошей теплоизоляцией – больше 100. При подсчете используются справочные таблицы или расчетные формулы.
• Средняя температура теплоносителя. Своды правил 510.1325800.2022 и 124.13330.2012 излагают основные требования к данному параметру. Для помещений с автономной системой отопления принимается, что температура в помещении должна быть +20 °С или выше.

Затем осуществляется расчет теплоносителя по тепловой нагрузке. При подсчете берется температурная разница между теплоносителем на входе в систему и выходе. Ее можно измерить или взять стандартное значение 15−20 °С.

Основные правила расчета. При подсчете используются три основные формулы расхода теплоносителя:

• Инженерная. В ней массовый расход теплоносителя (m) измеряется в кг/с, суммарная мощность системы отопления (Q) в кВт, удельная теплоемкость (C_p) в кДж/кг·°К. Сама же формула выглядит так: m = Q / (C_p × Δt). В ней Δt означает разницу температур теплоносителя на входной и выходной магистрали отопительного котла. Для воды C_p принимается 4,19 кДж, для пропиленгликоля – 2,483.
• Упрощенная. Она подойдет тем, кто хочет самостоятельно сделать расчеты и использует в качестве теплоносителя воду. При подсчете тепловая мощность делится на 20. Полученное число указывает примерный расход теплоносителя в кг/с. Если получено дробное значение, его округляют в большую сторону.
• Подсчет расхода в м³/ч. Для этого используется формула G = 0,86 (Q / Δt). Буквы Q и Δt означают то же, что и в первой формуле, имеют те же единицы измерения.

Чтобы перевести расход теплоносителя из единиц кг/с в л/мин делают перерасчет из соотношения: 1 кг/с = 60 л/мин. Для последней формулы используют равенство 1 м³/час = 16,6 л/мин. После того, как все расчеты сделаны и выбран тип теплоносителя, можно переходить к закачке системы.

Подготовка к заливу теплоносителя

Перед тем, как заливать теплоноситель в систему, следует провести опрессовку. Так называется гидродинамическая проверка трубопровода, соединений, узлов, точек ввода и вывода, а также работоспособность отопительного котла. Система подвергается нагрузке, которая по сложности превосходит эксплуатационные параметры. Проверка осуществляется под давлением, которое не должно превышать максимум для самого слабого звена системы. Для опрессовки используется вода, даже если в систему будет заливаться антифриз. Все работы проводятся согласно требованиям ГОСТ 34059-2017 и СП 347.1325800.2017. После проверки можно переходить к закачке теплоносителя.

Как заполняют систему отопления

Закачка осуществляется с учетом типа отопительной схемы, открытой или закрытой, и выбранного теплоносителя (вода или антифриз). Если куплен концентрат, его следует предварительно разбавить строго по инструкции компании-производителя. Для открытых систем не может использоваться антифриз на основе этиленгликоля, только вода или пропиленгликоль.

Как заполняют закрытую систему

Для заполнения понадобится насос, который подсоединяют к штуцеру подпитки. Если такое оборудование отсутствует или не может использоваться, теплоноситель заливают через самую высокую точку системы отопления. Автоматический воздухоотводчик должен быть откручен. Заливка закрытой системы проводится двумя сотрудниками: один закачивает антифриз в систему, второй в это время выпускает воздух из радиаторов.

Подготовительные работы. Перед началом закачки открывают всю запорную арматуру и вентиль расширительного бака, закрывают краны Маевского и те, которые установлены на котле (отсекающие). Предполагается, что антифриз уже разбавлен до нужной концентрации и имеется в требуемом объеме.

Заполнение. При закачке теплоносителя постоянно следят за давлением в системе с помощью манометра. Как только оно повысится до значения 1,4−1,5 бар, помощник начинает стравливать воздух через краны Маевского, начиная с нижних радиаторов и заканчивая верхними. При этом антифриз постоянно подкачивают и контролируют, чтобы давление не падало ниже уровня 1 бар. Когда весь воздух выпущен, подкачка проводится до 1,5 бар, после чего открывают отсекающие краны на котле: на обратной, а затем на подающей магистрали. Прямую трубу открывают очень медленно, чтобы воздух выходил через воздухоотводчик. Так как при этом давление немного падает, теплоноситель снова подкачивают.

Завершение закачки. После того, как залив теплоносителя завершен, систему прокачивают без батарей, для чего включают оборудование − котел и циркуляционный насос. Затем открывают краны на радиаторах, проверяют, чтобы вышел воздух и есть ли протечки, и выводят отопление на рабочую мощность, увеличивая давление до требуемого уровня.

Как заполняют открытую систему

Заливка в трубы осуществляется через специальный расширительный бачок. Для открытой системы может использоваться только вода или безопасный пропиленгликоль, например «Термагент ЭКО». Использование в таком отоплении опасных жидкостей на основе этиленгликоля недопустимо. 

Заполнение осуществляется так:

• Сначала открывают в системе запорную арматуру и все краны Маевского.
• В расширительный бачок заливают воду или антифриз на пропиленгликоле.
• По мере заполнения краны Маевского постепенно закрывают, начиная с нижних уровней.

Если антифриз закачивается через вентиль подпитки, нужно следить за уровнем расширительного бачка. Как только он начинает повышаться, насос отключают. После запуска системы и горячего теплоносителя через трубы вновь открывают краны Маевского и выпускают остатки воздуха. Если при этом уровень жидкости в расширительном бачке снизился, его доливают примерно до ½ объема.

Так как процесс заливки довольно сложен, лучше, чтобы все работы выполняли специалисты. Самостоятельная заливка, особенно при отсутствии минимальных знаний, не рекомендуется. Если вы проводите замену воды на продукт «Термагент», необходимо проверить, чтобы система не имела металлических оцинкованных элементов и уплотнений.