схема, насос, клапан автоматической подпитки
Периодическая подпитка системы отопления, о которой пойдет речь в данной статье, — это одна из операций по ее обслуживанию. В нормально функционирующей системе необходимость в подпитке возникает нечасто, но совсем обойтись без нее никак не получится. Иначе работоспособность отопления может снизиться, вплоть до перегрева теплоносителя и полного отказа. Чтобы этого не произошло, надо принять меры, то есть, правильно организовать своевременное добавление воды в сеть трубопроводов.
Для чего нужна подпитка в системе отопления?
Объем воды в системе не есть величина постоянная, в силу разных обстоятельств со временем он уменьшается. Свято место пусто не бывает и пространство, освобождаемое водой, может заполниться воздухом, нарушающим нормальную циркуляцию теплоносителя. Результат известен: вода в подающем трубопроводе начинает перегреваться, что приводит к автоматической остановке котла.
Примечание. В закрытых системах уменьшение объема теплоносителя приводит к снижению давления до минимума, после чего наступают последствия, описанные выше.
Чтобы вовремя пополнять запас теплоносителя в сети трубопроводов, необходима система подпитки водяного отопления. Она послужит не только для периодической добавки воды, но и как средство заполнения тепловой сети вашего дома после опорожнения. У вас может возникнуть закономерный вопрос: а куда же девается вода из труб, особенно когда нет контакта с атмосферой? Представим ответ в виде перечня:
- больше всего воды испаряется через расширительный бак, если система – открытая. Это основная причина, почему объем теплоносителя значительно снижается. В остальных случаях уменьшение не столь заметно.
- периодическое срабатывание автоматических воздухосбрасывателей, как ни странно, тоже приводит к утечке теплоносителя. В наивысших точках, где они установлены, температура воды самая большая, а значит, испаряется она интенсивнее. Клапан воздухоотводчика, сбрасывая воздух, одновременно удаляет и водяной пар.
- постоянная работа в температурном режиме, близком к максимальному, как это бывает с твердотопливными котлами, вызывает срабатывание предохранительного клапана. Нужна подпитка закрытой системы отопления, чтобы компенсировать количество теплоносителя, потихоньку уходящего через клапан.
- причиной могут быть разного рода протечки.
Примечание. Теплоноситель может потихоньку прокапывать через предохранительный клапан, а вы этого даже не заметите. Капли быстро испаряются, остается лишь небольшое еле заметное пятно. Чтобы контролировать процесс визуально, рекомендуется подключать к штуцеру трубку, направленную в бутылку или канализацию, но с разрывом струи.
Простые способы подпитки
Наиболее простой способ пополнять запас воды – делать это вручную. Чтобы его реализовать, нужно проложить участок трубопровода, соединяющий обратную магистраль системы отопления с централизованным водопроводом. На этом участке нужно установить отсекающий кран и фильтрующее устройство. Простая схема подпитки показана на рисунке:
Данная схема подойдет для любых несложных систем отопления частных домов небольшой площади. Питательный трубопровод присоединяется к обратке перед насосом, так как на этом участке самое низкое давление и температура теплоносителя. Но вместе с простотой этот способ обладает и массой недостатков:
- количество воды в трубах придется постоянно отслеживать домовладельцу, заглядывая в расширительный бак открытой или следя за манометром закрытой системы отопления;
- объем подпитки системы отопления надо тоже регулировать самостоятельно, пока вода не побежит через патрубок перелива расширительной емкости.
Совет. Чтобы теплоноситель случайно не ушел в трубу водопровода, когда в ней отсутствует давление, перед отсекающим подпиточным краном установите пружинный обратный клапан.
Правильным решением для открытых систем будет организация добавления воды не в обратную магистраль, а непосредственно в расширительный бак. Тогда не придется постоянно выбираться на чердак или под потолок, чтобы оценить уровень теплоносителя. Решение реализуется путем приваривания к баку 3 дополнительных трубопроводов, как это изображено на схеме:
Подразумевается, что один подающий патрубок к емкости уже приварен. Изображенный на схеме узел подпитки работает следующим образом: через подающий и обратный патрубки циркулирует теплоноситель, его уровень в баке проверяется путем открывания крана на контрольной трубе. Она опущена в котельную к ближайшему канализационному сливу. Если после открытия крана потекла вода, то уровень в емкости нормальный. При отрицательном результате контрольный кран закрывается и включается вентиль подпитки. Наполнение происходит до тех пор, пока теплоноситель не побежит через перелив. Хотя здесь также необходимо все делать самому, но зато холодная вода не поступает прямо в котел.
Важно. Зачастую котлы, особенно твердотопливные, имеют чугунный теплообменник, что от перепада температур может треснуть. Поэтому во время подпитки, особенно по первой схеме, открывайте кран не более чем на треть, чтобы холодная вода поступала медленно.
Организация автоматической подпитки
Тем, кому некогда возиться в котельной, подойдет автоматическая подпитка системы отопления. Это выльется в покупку дополнительной арматуры, а также в ее монтаж по месту. Суть способа та же, что и в первой простой схеме, но вместо обычного крана на питающий трубопровод устанавливается целый узел, показанный на рисунке:
Примечание. Узел предназначен для совместной работы с закрытой отопительной системой. В открытой он функционировать не сможет, поскольку избыточное давление там слишком мало.
Главный элемент представленной схемы – редукционный клапан подпитки системы отопления. Действует он так: пока давление в тепловой сети частного дома выше минимального, пружина находится в сжатом состоянии, подпираемая с одной стороны теплоносителем. Когда давление опускается ниже установленного предела, пружина, чья сила упругости становится больше, выпрямляется и открывает проход для потока из водопровода.
По заполнению давление в сети снова возрастает и преодолевает усилие пружины, закрывая заслонку. Помимо редукционного узла, регулятор подпитки содержит в себе сетчатый фильтр и обратный клапан. Перед ним устанавливается отсекатель потока, предотвращающий попадание грязного теплоносителя в магистраль холодной воды. Фильтрующий элемент оборудован 2 манометрами, чтобы по перепаду давления определять степень его загрязнения. Вся арматура устанавливается на байпасе и снабжается отсекающими кранами, что дает возможность ее обслуживать.
В ситуации с частыми отключениями воды либо при автономном водоснабжении давление на входе в автоматический узел должен обеспечивать насос для подпитки системы с мембранным гидроаккумулятором. Но покупать и ставить насос только для пополнения тепловой сети нецелесообразно. Его надо смонтировать и обвязать таким образом, чтобы в отсутствие централизованного водоснабжения насос нагнетал давление во всей домовой сети, перекачивая воду из запасной емкости либо бассейна.
Заключение
Автоматизация подпитки – оптимальный вариант, но подойдет не всякому из-за затрат на дополнительное оборудование и монтаж. Да и присматривать за ним все равно нужно. Многие домовладельцы считают такую автоматизацию непрактичной и решают вопрос более простыми путями, о коих было сказано выше.
схема устройства и принцип работы
Большинство квартир и домов использует в роли теплоносителей системы отопления воду или специальные синтетические средства. Чтобы инженерная сеть работала без перебоев необходимы вспомогательные элементы: реле, датчики, контролеры. Кроме того, для поддержания рабочего давления в трубопроводе понадобится подпитка отопления. Рассмотрим какую роль она выполняет, основные разновидности, как устроена и можно ли собрать самостоятельно.
Функция подпитки системы отопления
Подпитка системы отопленияК сожалению, объем рабочей жидкости в системе отопления непостоянен, со временем ее становится все меньше. С понижением давления свободное пространство заполняется воздухом, появляются пробки. Циркуляция жидкости прекращается что приводит к перегреву оборудования. В результате котел может выйти из строя, что грозит значительными материальными затратами.
Рассмотрим пять основных причины потери воды в трубах:
- При открытом контуре отопления горячая вода начинает испаряться из расширительного бака. В таком случае заметить снижения давления в трубах легко, как и восполнить его снова.
- Временами срабатывает автоматический воздухосбрасыватель. Это происходит из-за того, что клапан выпускает не только воздух, но и водяной пар. Хотя потери не так велики как в первом случае, со временем давлением падает до критической отметки.
- Когда котел долгое время работает с максимальной отдачей, для избежания перегрева срабатывает предохранительный клапан. В этот момент может происходить сброс теплоносителя.
- Небольшие протечки также являются одной из причин снижения давления в трубах. Часто микроскопические трещины сложно заметить, но вода медленно покидает систему.
- Со временем внутренняя поверхность трубы покрывается коррозией и разрушается. Из-за этого увеличивается общий объем отопительной системы. Сложно распознать эту причину, но восстанавливать давление рабочей жидкости по-прежнему важно.
Чтобы избежать такого развития сценария устанавливают подпитку труб отопления. Нередко на эту роль подходят автоматические устройства, они работают постоянно, исключают человеческий фактор. С помощью подпитки потерянный объем воды восполняется и оборудование может работать без сбоев, что экономит средства владельца помещения.
Принцип работы подпитки
Принцип работы подпиткиПодпитка нужна для восстановления объема или давления в отопительной системе. Когда устройство добавляет рабочую жидкость, оно автоматически останавливается после выравнивания основных показателей. Чаще всего оборудование соединяется с холодным водопроводом, оттуда забирается жидкости. Другим вариантом служит накопительная емкость, тут приходится вручную пополнять запас, и обычно она предназначена для синтетических средств.
Разработаны два вида подпитки отопления:
- Ручной. Предназначен для небольших замкнутых контуров, в которых происходят малые скачки давления. Для своевременного обнаружения утечки применяют манометр. Когда напор падает, открывая соответствующий кран подают воду, тем самым восполняются потери. Жидкость перетекает между трубами либо самостоятельно, либо при помощи специального насоса. Бюджетные решения имеют в расширительном баке переливную трубу, когда вода доходит до этой отметки подачу жидкости прекращают. Единственным минусом такого устройства служит необходимость постоянного надзора и опыта выполнения процедуры.
- Автоматическая. Оборудование самостоятельно обрабатывает данные с манометра. При достижении критической отметки открывается клапан подачи рабочей жидкости. Как и при ручном управлении, давления в холодном водоснабжении иногда недостаточно, поэтому устанавливают насосы. Когда потери воды в системе отопления восстановлены клапан перекрывается. Преимущество перед ручным методом является автоматизация процесса. Уезжая из дома на несколько дней, не нужно беспокоиться что котел перегреется или выйдет из строя. Недостатком можно считать увеличение расходов на электричество.
Необходимость в подпитке возникает не всегда. Чтобы оборудование не простаивало его можно использовать и в других целях. Оно способно заполнить трубопровод водой или синтетическим теплоносителем. Пригодится оборудование в начале отопительного сезона, когда проводят опрессовку всей системы. А также устройство пригодно для промывки труб, сброса воды или ее фильтрации от грубых частиц.
Основные элементы
Основные элементыКак и любое оборудование подпитка состоит из нескольких частей. Рассмотрим каждую деталь отдельно.
Исполнительный механизм
При ручном управлении устанавливают одну задвижку, через которую подают или перекрывают воду. Автоматическое оборудование может содержать различные виды устройств дистанционного управления. Самым популярным вариантом служит редукционный клапан. Он состоит из трех частей: запорный и обратный клапан, а также редуктор давления. При этом его устанавливают как в механические системы, так и оснащают электрическими датчиками управления.
В исполнительном механизме устанавливают нижний порог давления. Когда манометр улавливает потери мембрана отпускает пружину, та воздействует на рабочий шток, после чего отверстие клапана открывается. Когда давление нормализуется мембрана вновь давит на пружину и шток встает на место, закрывая проход конусом.
Настроить порог давления, при котором будет начинать подача рабочей жидкости, можно при помощи винта, закрепленного наверху исполнительного механизма. Установив его в определенном положении, позиция фиксируется контргайкой. Чтобы не ошибиться с настраиваемым давлением на устройстве имеется манометр.
Обратный клапан
Рабочая жидкость из отопительной системы не должна смешиваться с питьевой водопроводной водой. Это приведет к негативным последствиям:
- Сделают воду непригодной для употребления человеком из-за развития бактерий.
- Так как трубы отопления постепенно разрушаются внутри в воду может попасть коррозия, которая вредна для здоровья.
- Снижение КПД котла из-за потери давления и снижения температуры.
Теплоноситель может попасть в водопровод во время подпитки если давление в отопительной системе выше чем в трубах с холодной водой. Другая причина смешивания — запорная арматура вышла из строя и начала пропускать.
Чтобы избежать неприятной ситуации позади исполнительного устройства ставят обратный клапан. Некоторые конструкции предусматривают эту деталь внутри редукционного клапана. Современные конструкции подпитки имеют «прерыватель потока», устанавливаемый перед оборудованием.
Накопитель и насос
Когда давление в отопительной системе выше чем в водопроводе, понадобится насос чтобы восполнить потери рабочей жидкости. Автоматически или вручную подать воду невозможно. Если же выйдет из строя обратный клапан, тогда произойдет сброс теплоносителя в холодное водоснабжением.
Разработаны насосы с накопительным баком, в котором всегда есть запас воды для восполнения потерь в отоплении. Это позволяет решить проблему, даже когда в холодном водопроводе низкое давление. Насосы могут быть как ручными, так и автоматическими. Первый вариант предусматривает установку накопительной емкости выше уровня расширительного бака. Такую схему монтажа называют гравитационной. Во втором случае применяется гидроаккумулятор, соединенный с мембраной, постоянно находящейся под давлением.
Выпускаются вертикальные насосы без накопительного бака. Они предназначены для частных домов и устанавливаются в колодцах под воду.
Фильтры
Иногда в холодном водопроводе подается жидкость с примесями которая может нарушить работу систему отопления. Для защиты перед исполнительным устройством устанавливают два вида фильтров:
- Очистка от мусора. Внутри используется сетка с мелкими ячейками, в которых застревают загрязняющие частицы. Иногда такой фильтр встраивают в исполнительный механизм.
- Химическая очистка. Чтобы избежать коррозии труб отопления смягчают поступающую воду. Обычно при помощи реагентов устраняют соли кальция.
Все виды фильтров нужно регулярно чистить. Так они будут надежно исполнять свои функции и не забивать клапаны.
Особенности подпитки открытого контура отопления
Особенности подпитки открытого контура отопленияОткрытая система имеет расширительный бак. Его устанавливают в наивысшей части «магистрали». Он помогает справиться с тепловым расширением воды, компенсируя давление в отоплении. Для определения уровня жидкости из емкости на кухню или в ванную комнату выводят контрольную трубку. В конце этой трубки устанавливают запорную арматуру, она поможет избежать утечки перерасхода воды.
В контрольное время кран открывается. Если вода течет, тогда все в порядке. В противном случае нужно незамедлительно пополнить уровень воды.
Гравитационная отопительная система имеет три основных элемента:
- шаровой кран необходим для передачи теплоносителя из водопровода в отопление;
- фильтр помогает устранить опасные примеси;
- обратный клапан защищает от смешивания питьевой воды и жидкости из отопительной системы.
Отличия подпитки закрытого контура
Отличия подпитки закрытого контураЗакрытым системам характерно внутреннее высокое давление, поэтому вручную настраивать уровень теплоносителя сложно. Для решения задачи устанавливают автоматическое оборудование. Оно самостоятельно следит за потерями и восполняет их по мере необходимости. Важно чтобы в таком устройстве были фильтры, встроенные в редуктор, обратный клапан и задвижка. Закрытые контуры всегда должны оснащаться манометром, для визуального отслеживания давления внутри.
Выбор места установки
Отличия подпитки закрытого контураНе разрешается врезать конструкци. подпитки в любом месте контура отопления. Нормы места монтажа описаны в СНиП, вот некоторые из них:
- Оборудование для подпитки устанавливают в месте с минимальным давлением в отопительной системе. В закрытом контуре установку монтируют возле насосного узла.
- Чтобы теплоноситель гарантировано не попал в холодное водоснабжение врезают дополнительную запорную арматуру.
- Если насос циркуляции начнет повышать давление в отопительной системе сверх того что дает подпитка, понадобится дополнительный насос перед оборудованием, восполняющим потери в контуре.
Итоговые рекомендации
Выбирая подпитку системы отопления, руководствуйтесь ее надежностью и удобством использования. Если у вас небольшой дом или квартира, тогда достаточно простой конструкции. Рекомендуется выбирать исполнительное устройство с минимальным адгезионным коэффициентом. Такой материал устойчив к образованию известкового налета, а значит дольше прослужит.
Очистить картридж запорной арматуры, можно выполнив следующую инструкцию:
- Изолировать оборудование подпитки.
- В нижней части арматуры открутить ручку управления.
- Снять крышку, выкрутив настроечный винт.
- При помощи плоскогубцев заменить картридж.
- Собрать устройство обратно.
Установив подпитку, проводите своевременный ремонт ее деталей и тогда в доме всегда будет тепло.
Помимо этого, изменения температурного режима, которые зависят от погоды за окном, завершаются увеличением или уменьшением потерь тепла здания. В итоге режим работы горелки теплоагрегата периодически меняется. Этот элемент котла то интенсивно подогревает воду, то функционирует в экономичном режиме.
Цикличность работы отопительной системы нередко приводит к резким изменениям давления в разных узлах конструкции и срабатыванию предохранительных клапанов. В результате могут ослабеть цанговые соединения, и теплоноситель начнет вытекать.
С целью недопущения аварийных ситуаций в отопительной системе необходимо поддерживать постоянный объем жидкого теплоносителя и давление в соответствии с рекомендациями изготовителей котлов (согласно техпаспорту). Сделать это позволяет узел автоматической подпитки системы отопления.
После того, как давление в отопительной системе падает (за клапаном), теплоноситель больше не воздействует на мембрану, и пружина толкает вниз шток клапана, открывая в этом элементе просвет в седле. Вода из водопроводной конструкции начинает течь через открывшееся отверстие в трубопровод системы теплоснабжения. Мембрана после достижения номинального давления выгибается вверх и закрывает седло клапана.
Следует отметить, что, что редуктивный клапан автоматической подпитки системы отопления довольно часто пребывает в открытом состоянии. Он откликается на каждое срабатывание автоматических воздухоотводчиков. Поскольку воздух удаляется из отопительной конструкции с регулярным постоянством, то и автоматическая подпитка системы отопления функционирует довольно часто.
Чтобы не допустить попадания грязной воды в водопровод, за редукционным клапаном монтируют обратный клапан. Данный элемент либо встраивают в корпус редукционного клапана или используют как отдельную деталь.
Согласно европейским нормам, прерыватель потока необходимо устанавливать в обязательном порядке. Дело в том, что горячая вода, попадающая из отопительной конструкции в водопроводную сеть, провоцирует размножение в трубах различных бактерий, оседающих на внутренних поверхностях стенок.
С целью смягчения воды и предотвращения появления накипи, как предусматривает схема подпитки системы отопления, перед редукционным клапаном монтируют фильтр водоподготовки.
Иногда его заменяют обычными сетчатыми фильтрами или фильтрами-грязевиками. Сетчатые фильтры, не имеющие прозрачной колбы, можно снабжать манометрами, что позволяет отслеживать давление теплоносителя перед ними и за данными изделиями (прочитайте: «Фильтр для системы отопления — принцип работы и установка»). Согласно показателям перепада давления определяют степень загрязнения фильтра.
Дело в том, что в данном месте подпитка системы отопления — расчет подтверждает это — редукционный клапан функционирует наиболее точно. Но в данном случае возникает проблема, поскольку данное расположение подпиточного узла оказывается слишком близко от нагревательного котла.
В результате вода из водопровода смешивается с обраткой, охлаждает жидкость и та поступает в агрегат слишком холодной, что неблагоприятно отражается на работе прибора. По этой причине, если подпитка системы отопления частного дома должна
располагаться близко к теплоагрегату, узел рекомендуется устанавливать в систему горячего водоснабжения.
Если в загородном доме водоснабжение нерегулярное, перед узлом подпитки ставят накопительный гидроаккумулятор, который бывает двух типов. Это либо бак подпитки системы отопления на чердаке, либо мембранный бак аналогичный расширительному бачку. Когда в водопроводе давление воды меньше, чем в системе отопления, то клапан редукционный функционировать не будет, тогда необходимо устанавливать гидроаккумулятор.
Узел подпитки отопления подключают непосредственно к аккумулятору водоснабжения домовладения.
Подпитка системы отопления — как это работает?
Создание искусственного обогрева помещения для возмещения тепловых потерь и поддержания температурного режима на комфортном уровне актуально не только для загородного дома, но и в городских условиях.
Подпитка системы отопления является одним из наиболее важных мероприятий, позволяющих сохранить работоспособность эксплуатируемого оборудования.
Для чего нужна подпитка отопления?
Эффективная работа современной отопительной системы базируется на сохранении стабильного рабочего давления теплового носителя. Даже в проверенных на герметичность системах могут наблюдаться незаметные невооруженному глазу микроскопические утечки.
Кроме всего прочего, определенное количество теплоносителя утекает из отопительной системы в процессе удаления воздушных пузырьков посредством крана Маевского, а также может просачиваться сквозь сальники установленного циркуляционного насосного оборудования.
Тепловой узел с подпиткой
Незначительная часть теплового носителя теряется в контурных стыках. Общие потери жидкости способны оказывать значительное отрицательное воздействие на показатели работоспособности отопительной системы.
Наиболее часто в качестве теплового носителя используется водопроводная вода, и максимально эффективно компенсировать потери такой жидкости помогает подпитка эксплуатируемой системы отопления посредством магистрального водопровода.
Принцип работы и типы управления узлом
Самой главной задачей подпиточного узла является возможность дополнения недостающей части теплового носителя в отопительную систему, что позволит нормализовать показатели рабочего давления.
На сегодняшний день практикуется пара вариантов восполнения объёма утраченного теплового носителя:
- Ручное управление наиболее удобно при обслуживании небольшой отопительной системы, в которой есть возможность самостоятельно осуществлять контроль уровня давления в строго соответствии с показателями манометра. В этом случае поступление теплового носителя происходит посредством самотёка или при помощи подпиточного насосного оборудования.
- Автоматический режим подпитки самостоятельно включается при падении уровня давления внутри системы ниже установленных пределов. В этом случае происходит срабатывание клапана на подпитку системы отопления и открытие проточного отверстия с принудительным поступлением теплового носителя. После выравнивания показателей давления закрывается клапан, а также производится стандартное выключение насосного оборудования.
Несмотря на удобство второго варианта, очень важно помнить, что автоматический режим подпитки предполагает обязательное включение в систему дополнительного элемента, нуждающегося в электрическом снабжении. При частых перебоях с электроснабжением целесообразно продублировать атематическое управление рычагом ручной подпитки.
Простейшая гравитационная установка в ручном варианте осуществляет обычный набор водопроводной воды до выхода излишков из переливной трубы на расширительном бачке, а достоинством автоматики является практически полное отсутствие необходимости контролировать процесс подпитки системы.
Подпитка
Как правило, подпитывание отопления осуществляется посредством подключения к холодной водопроводной системе, но в некоторых случаях запитывание производится с применением накопительного бака.
В условиях открытой системы отопления
Об уменьшении объема теплового носителя в открытой отопительной системе сигнализирует расширительный бачок, который монтируется в верхней точке установленной конструкции.
Гравитационная система подпитывается при снижении уровня теплового носителя в бачке и отсутствии достаточного напора внутри контрольного трубопровода.
Схема узла подпитки системы отопления
С целью предотвращения повышенного расхода теплоносителя обязательно устанавливается арматура запорного типа, срабатывающая в момент контрольного открытия крана.
В условиях закрытого отопительного контура
Оптимальный вариант для обустройства отопительной системы закрытого типа представлен монтажом автоматического подпитывающего узла с различными видами арматуры. Лучше всего использовать редуктор, имеющий встроенный фильтр, обратный клапан, задвижку и манометр, позволяющий контролировать показатели уровня давления.
При применении в качестве теплового носителя обычной магистральной водопроводной воды, целесообразно обеспечить установку качественного комплексного фильтрующего устройства, что продлит срок эксплуатации всей отопительной системы.
Подпитывающее устройство чаще всего монтируется на байпас с запаковкой всех резьбовых соединений и впайкой монтажных кранов, после чего производится установка полностью собранного узла.
Как правильно монтируется линия подпитки?
В условиях частного домовладения, как правило, монтируется гравитационная отопительная система, поэтому конструктивной особенностью узла подпитки является обязательное наличие элементов, представленных:
- краном шарового типа, задействованным в подаче воды из водопровода в контур отопительной системы;
- очистным фильтром теплового носителя, представленного водой, для удаления основных загрязнений;
- обратным клапаном, предотвращающим движение жидкости из контура отопления в систему водоснабжения.
Важно помнить, что горячая вода из отопительной системы не должна поступать в холодный трубопровод.
Движение теплового носителя в обратном направлении чаще всего является результатом недостаточного давления в центральной водопроводной системе или выхода из строя запорной арматуры.
Управление подпиткой
В небольшой по объёму отопительной системе перепады уровня давления, а также снижение общего количества теплового носителя, как правило, можно компенсировать посредством мембранных баков.
Именно по этой причине добавление жидкости в систему – явление относительно редкое.
Упрощение конструкции предполагает ручное включение насосного оборудования, а также открытие и закрытие линии подпитки. В этом случае контроль уровня давления должен быть систематическим.
Управляемое отопление является более сложным, но максимально эффективным. Именно в автоматическом режиме предполагается прямой отказ от работы по принципу «прямое действие». Отпадает необходимость осуществлять регулирование работы источника всей вырабатываемой тепловой энергии, добавлять или убавлять используемые ресурсы. Такой вариант базируется на применении управляющего модуля.
Таким образом, автоматический режим управления основан на подборе максимально комфортного температурного режима и является более удобным, а также позволяет заметно экономить расход энергоносителей.
Итальянская марка отопительных котлов “Беретта” заслужила популярность в нашей стране. Газовый котел Беретта – виды оборудования и обзор популярных моделей.
Как рассчитать теплопотери дома и для чего это нужно, вы узнаете тут.
Схема обвязки твердотопливного котла представлена по ссылке. А также расскажем о важности правильной обвязки.
Пример системы автоматической подпитки
Несмотря на богатый выбор систем, действительно заслуживающих внимания потребителей устройств, на самом деле, не так уж много. Любым производителем в сопроводительной документации к прибору указывается рекомендуемая схема подключения подпитывающего клапана.
Чаще всего конструкция такого устройства самодостаточна и включает в себя элементарную фильтрующую водоподготовку и обратный клапан, а также вентиль для выполнения ручной подпитки.
Система отопления с автоматическим управлением клапаном подпитки
Несмотря на то, что автоматический клапан подпитки системы отопления может быть просто установлен на участке от водопроводной системы до отопительного контура, целесообразно отделить его с двух сторон стандартной запорной арматурой, представленной шаровыми кранами.
Такая особенность системы автоматической подпитки обусловлена необходимостью периодически осуществлять ревизию и обслуживание узла в процессе эксплуатации.
Определенным плюсом управляющей установки является дружественный интерфейс, удобный для всех потребителей, а также возможность выполнить при наличии аварийной ситуации ручную подпитку системы.
Заключение
Современный рынок представляет самую разную автоматику для отопительных систем и их подпитки. Тем не менее, обязательные элементы автоматического режима должны быть представлены устройствами, которые позволят обеспечить максимально эффективную обратную связь посредством термодатчика, а также высокие показатели экономии энергоресурсов.
Видео на тему
Подпитку системы отопления используют для уменьшения потерь воды в обвязке. Устройство состоит из нескольких компонентов, взаимодействующих друг с другом. Большая часть приборов работает в автоматическом режиме, хотя ручные также широко распространены.
Google+
Vkontakte
Odnoklassniki
Подпитка системы отопления котла из водопровода: что это?
Эксплуатация обвязки приводит к уменьшению количества теплоносителя в ней. Свободное место заполняет воздух, создавая пробки. В итоге оборудование перегревается, что вызывает появление поломок.
Вода теряется в следующих ситуациях:
- В открытом контуре жидкость испаряется в расширительном баке.
- Воздухосбрасыватель также удаляет водяной пар.
- При срабатывании механизма защиты от перегрева сбрасывается теплоноситель.
- В обвязке присутствуют незаметные трещины.
- Трубы покрываются накипью или ржавчиной.
Для избегания проблем используют подпитку отопления из водопровода. В большинстве случаев она работает автономно, измеряя текущий объём воды и восполняя недостаток. Таким образом восстанавливается стандартное давление системы. Для этого используется холодное водоснабжение или специальная жидкость, хранящаяся в накопительном баке.
Как сделать: схема подачи или обратки
Процесс выполняется одним из двух способов:
- Ручную делают в небольших системах, п
клапаны, насосы, узлы и схемы
Содержание статьи:
Во время работы системы отопления неизбежно уменьшается объем теплоносителя. В открытых схемах этот процесс проходит быстрее, в закрытых – намного медленнее. При достижении критического уровня падения КПД значительно уменьшается, также могут возникнуть аварийные ситуации. Для минимизации подобных рисков нужна подпитка системы отопления: клапаны, насосы, узлы и схемы выбираются согласно определенному типу системы.
Основные правила обустройства подпитки отопления
Пример узла подпитки системы отопления
Чем же обусловлено уменьшение объема воды в трубах? Главным источником ее утечки является превышение температурного режима работы. В результате этого происходит критическое расширение жидкости, после чего ее избыток в виде пара уходит через воздухоотводчик (закрытая схема) или открытый расширительный бак (гравитационная).
Установленный автомат подпитки системы отопления компенсирует недостаток воды, добавив нужный объем в магистраль. Но это не единственный случай, когда потребуется оперативное добавление теплоносителя в систему:
- Удаление воздушных пробок. В результате открытия крана Маевского или воздухоотводчика некоторая часть жидкости неизбежно выйдет из системы. В закрытой схеме при этом произойдет падение давления, на которое должна отреагировать автоматическая подпитка системы отопления;
- Микро протечки. Неплотное прилегание стыков трубопровода и потеря герметизации даже на небольшом уровне приведет к постепенному уменьшению объема воды. Выявить подобные дефекты затруднительно, но нужно. Автоматический клапан подпитки системы отопления сработает только после снижения давления до минимального уровня;
- Проведение ремонтных или профилактических работ;
- Образование коррозии на стенках металлических труб, что приводит к их истончению и как следствие – увеличение внутреннего объема. На первый взгляд – это незначительный фактор. Но если не установлена подпитка закрытой системы отопления – постепенно снизится давление и начнут образовываться воздушные пробки.
Из чего должно состоять устройство подпитки системы отопления? Все зависит от типа отопительной схемы. Также на конструкцию добавления теплоносителя в систему влияют ее характеристики: давление, температурный режим работы, схема магистрали, количество контуров отепления и т.д.
Для центральной системы нельзя устанавливать узел подпитки с насосом. Это приведет к изменению параметров всего контура, что скажется на эффективности работы.
Подпитка открытой системы отопления
Расширительный бак для подпитки системы
Особенностями открытой или гравитационной системы отопления является отсутствие повышенного давления в трубах. Поэтому сигнализатором об уменьшении воды в системе может быть усовершенствованная конструкция расширительного бака. Он должен располагаться в самой верхней точке магистрали.
В данном случае подпитка системы отопления частного дома осуществляется только при уменьшении уровня жидкости в баке. Сигнализатором этого будет отсутствие напора воды в контрольной трубе. Обычно ее выход устанавливают в ванной или на кухне. Для предотвращения постоянного расхода монтируется запорная арматура – кран. Если при контрольном открытии поток отсутствует – нужно дополнить систему водой.
Для этого необходим следующий элемент подпитки системы отопления для частного дома – узел соединения магистрали с водопроводом.
Схема подпитки открытой системы отопления
Конструктивно узел должен состоять из следующих элементов:
- Шаровой кран – предназначен для открытия (закрытия) подачи водопроводной воды в отопление;
- Фильтр. Так как качество воды не всегда отвечает требованиям – необходимо провести ее отчистку от примесей и мусора. Впоследствии они станут основной причиной формирования известкового налета;
- Обратный клапан – предотвращает движение воды из системы в водопровод. Такая ситуация может случиться при отсутствии воды в магистрали водоснабжения.
С помощью этой схемы можно осуществлять подпитку закрытой системы отопления. Однако предварительно необходимо установить воздухоотводчик для удаления избытков воздуха. Для правильного добавления воды необходимо, чтобы уровень нагрева теплоносителя был минимальный. В особенности это касается систем с естественной циркуляцией. Велика вероятность обратного движения холодной жидкости к работающему котлу. Это может привести к поломке теплообменника из-за резкого перепада температуры.
Простейшее устройство для подпитки отопительной системы может состоять из обычного накопительного бака. Однако в этом случае уровень жидкости в нем придется отслеживать визуально.
Подпитка закрытой системы отопления
Конструкция редукционного клапана для подпитки отопления
Для закрытой системы с повышенным давлением вышерассмотренная схема не подойдет. В этом случае необходим монтаж автоматической подпитки системы отопления. Принцип ее работы заключается в добавлении теплоносителя при уменьшении показателя давления ниже минимального уровня. Самую простую схему можно сделать самостоятельно. Она включает в себя шаровой кран, манометр и редуктор подпитки системы отопления. Последний является основным элементом в этой системе. О принципе его работы нужно рассказать подробнее.
Он состоит из следующих компонентов:
- Регулировочный блок с пружиной на штоке и мембраной. Располагаются в верхней части конструкции;
- Стопорная площадка для ограничения потока жидкости из трубы подпитки;
- Обратный клапан, предотвращающий поток теплоносителя в систему водоснабжения.
С помощью регулировочного блока устанавливается значение минимального давления в системе отопления. При этом теплоноситель воздействует на мембрану, не давая штоку опуститься вниз. Как только давление снизится ниже критического уровня – шток опустится под действием пружины. Таким образом откроется заслонка и вода из трубы водоснабжения будет поступать в отопления. После нормализации давления шток вернется в исходное состояние и приток жидкости прекратится.
Монтаж редуктора подпитки системы отопления осуществляется на обратную трубу перед входом в котел, для дальнейшего нагрева воды в теплообменнике. Это объясняется минимальным значением внутреннего давления на этом участке системы. Если в системе предусмотрен циркуляционный насос – монтаж узла автоматической подпитки системы отопления выполняется перед ним. В противном случае во время работы насоса возможны скачки напора теплоносителя, что приведет к ложному срабатыванию редукционного клапана.
Для регулирования расхода воды на подпитку системы отопления нужно использовать клапан со стопорной площадкой. При этом объем прохождения воды может составлять от 5 до 12 л/мин в зависимости от установленного значения.
Возможные проблемы при подпитке закрытой системы
На первый взгляд подобный узел автоматической подпитки системы отопления является идеальным для закрытой системы с принудительной циркуляцией воды. Однако при практическом применении блока можно столкнуться со следующими проблемами.
Пониженное давление в водопроводе
Согласно нормативам уровень напора в водопроводной сети не должен превышать 4 атм. Это же значение для отопления обычно не более 3 атм. Т.е. теоретически при открытии седла клапана поток с большим напором из водопровода будет поступать в отопительную магистраль. Однако на практике это не всегда происходит. В особенности это касается систем автономного водоснабжения. Если давление в водопроводной трубе будет ниже, чем в отопительной – теплоноситель будет не поступать, а убывать из системы.
Для решения этой проблемы необходима установка обратного клапана, а также потребуется насос для подпитки системы отопления. Последний создаст нужный уровень давления в подпитывающей магистрали. Для его включения потребуется вместе с клапаном подпитки системы отопления установить еще несколько дополнительных элементов:
- Манометры с реле включения, соединенные с насосом;
- Датчик открытия редукционного клапана;
- Накопительный бак.
Этот узел автоматической подпитки системы отопления будет работать следующим образом. Если срабатывает датчик открытия клапана и значение давления на манометре ниже критического – автоматически включается циркуляционный насос для подпитки системы отопления. В случае отсутствия воды в водопроводе она будет поступать из накопительного бака.
Залипание мембраны
Эта проблема свойственна при длительной эксплуатации без включения автомата подпитки системы отопления. Независимо от материала изготовления на внутренних стенках редуктора появится незначительный известковый налет. Он будет препятствовать открыванию клапана, что приведет к аварийной ситуации.
Во избежание этого следует перед запуском системы, и потом как минимум один раз в месяц, открывать шток вручную. Это даст возможность удостовериться в работоспособности системы, а также поможет предотвратить критическое понижение уровня горячей воды в трубах и радиаторах.
Лучше всего использовать нержавеющие компоненты для организации подпитки системы отопления. Клапаны, насосы, узлы, установленные по схеме, прослужат тогда намного дольше. Латунные изделия несколько уступают по своим эксплуатационным характеристикам стальным из нержавейки.
Советы по установке и комплектации
Нормальная работа автомата для подпитки системы отопления во многом зависит от установленных элементов и его месторасположения на схеме. Необходимо еще раз повторить, что монтаж узла следует выполнять только на обратную трубу отопления. В противном случае возможны ложные срабатывания системы, что является некорректным.
Байпас
Варианты установки подпитки отопления
В автоматической подпитке любой системы отопления возможны поломки отдельных компонентов. Возникает вероятность уменьшения теплоносителя или невозможности его дополнения в трубопровод другим способом. Поэтому узел следует устанавливать на байпас.
При такой схеме подпитки во время ее поломки или необходимости проведения профилактических работ можно в ручном режиме дополнить систему отопления. Однако делать это нужно очень осторожно, так как велика вероятность превышения критического объема воды в трубах и радиаторах, что приведет к резкому возрастанию давления.
Порядок действий:
- Перекрываем запорные краны на магистрали клапана подпитки отопительной системы.
- Открываем запорную арматуру на байпасе, обеспечивая приток воды.
- Отслеживаем значение на манометре, который расположен не на магистрали подпитки закрытой системы, а после нее непосредственно перед насосом или котлом.
- Как только значение давления достигнет нужного уровня (от 1,5 до 3 атм.) – перекрываем краны на байпасе.
Перед выполнением этих действий нужно приостановить нагрев воды, чтобы ее температура опустилась до минимального уровня. В противном случае возрастает вероятность выхода из строя котла отопления.
Фильтрация
Фильтрационная система очистки воды
Так как в вышерассмотренных схемах предусматривается добавление водопроводной воды – нужно предусмотреть монтаж фильтрующей системы. По умолчанию практически все редукторы для подпитки системы отопления комплектуются сетчатыми элементами. Однако они рассчитаны только для задержания сторонних примесей большой фракции. Лучше всего установить полноценную систему предварительной очистки теплоносителя.
В этом случае можно приобрести бытовой комплект для очистки питьевой воды, так как он выполняет требуемые функции. При этом работа узла автоматической подпитки для системы отопления будет намного эффективнее:
- Уменьшится вероятность появления известкового налета на трубах и радиаторах;
- Снизится процентное содержание воздуха в жидкости, что благоприятно скажется на отсутствии коррозийных процессов;
- Возрастет периодичность обязательной промывки системы отопления.
Следуя эти правилам можно не только оптимизировать расход воды на подпитку системы отопления, но повысить КПД. Если же в отоплении используется антифриз – в контур подпитки системы частного дома необходимо добавить накопительную емкость с ним. С помощью дополнительного насоса будет осуществляться подача теплоносителя в систему. Важно постоянно отслеживать уровень антифриза и периодически дополнять его объем.
В видеоматериале можно ознакомиться с интересной схемой подпитки отопления при наличии бойлера косвенного нагрева:
Любая отопительная система нуждается в технических узлах, которые смогли бы обеспечить безопасность ее функционирования. Один такой элемент — клапан автоматической подпитки. Что это за устройство? Как оно устанавливается? Какими эксплуатационными преимуществами обладает? Обо всем этом в статье.
Зачем необходима дополнительная подпитка?
Подпитка независимой системы отопленияВ закрытой схеме отопления теплоноситель принудительно или естественным образом циркулирует от котельной установки через все обогревательные приборы, а затем возвращается назад. Для того чтобы этот процесс происходил максимально эффективно, необходимо постоянно поддерживать рабочее давление, а оно напрямую зависит от объема горячей воды.
Даже если схема отопления собрана с соблюдением всех правил и норм, и обеспечена ее герметичность, потери объема теплоносителя избежать не удастся. А все потому, что утечки все равно присутствуют. Они могут происходить через стыки магистральных элементов, небольшое количество воды теряется при открывании крана Маевского, также она просачивается и через сальниковые уплотнения циркуляционного насоса.
Конечно, описываемые потери незначительны для закрытого отопления, но со временем все они суммируются. Существенно осложняет положение любая коммуникационная авария. Поэтому необходимо периодически пополнять объем горячей воды, которая курсирует внутри закрытой системы. Для этого и существуют специальные клапаны подпитки.
Где устанавливаются описываемые клапаны?
Как и любой другой технический элемент, клапан подпитки можно и нужно устанавливать только в определенном месте магистрального отопления.
При его монтаже необходимо соблюдать ряд правил:
- Клапан подпитки устанавливается там, где присутствует минимальное рабочее давление теплоносителя. В закрытой системе отопления этим местом является вход перед насосным оборудованием.
- В случае выбора клапана с механическим управлением необходимо установить кран или арматурную задвижку. Она монтируется между самим контуром отопления и линией, которая питает систему холодной водой.
- Когда циркуляционный насос нагнетает рабочее давление больше, чем давление, формируемое подпиточным клапаном, нужно обязательно устанавливать повышающий насос.
- Чтобы в подпитывающую линию не попадала вода из системы отопления, монтируется затворный кран.
- Любой подпитывающий клапан должен быть укомплектован манометром.
Механическая или автоматическая подпитка — какую выбрать?
Клапан подпитки может иметь механическое и автоматическое управление. Первый вариант устанавливается там, где функционируют небольшие системы отопления. В них, как правило, любые скачки рабочего давления теплоносителя регулируются при помощи мембранных баков. А потери объема воды легче всего компенсировать, открыв вручную кран подачи в холодном водопроводе. Главное неудобство такого варианта — необходимость опыта для выполнения описываемых операций, а также обладание определенными техническими знаниями и навыками.
Обратите внимание! В этом случае придется самостоятельно контролировать давление внутри закрытой системы отопления. Чрезмерное увеличение объема теплоносителя может привести к возникновению аварийной ситуации.
Автоматические клапаны подпитки устанавливаются в больших разветвленных системах. Нередко они входят в комплектацию отопительного котла, становясь частью его автоматики. Монтаж такого устройства не вызывает особых трудностей. Но его осуществление делает всю схему энергозависимой. И это необходимо учитывать, выбирая ту или иную разновидность технического узла.
Принцип работы автоматического клапана
Клапан авто подпиткиПринцип работы автоматического клапана предельно прост. Предварительно настраиваются параметры работы. Заранее программируются потери воды — закладываются показатели наименьшего давления. Если объем теплоносителя падает, допустим, на 10%, клапан срабатывает и запускает работу насоса. Последний из магистрали подачи холодной воды закачивает необходимый объем жидкости. Когда происходит восполнение, клапан снова срабатывает и перекрывает подачу в автоматическом режиме.
Монтируется описываемое устройство просто. Сначала на линии подачи холодной воды устанавливается измерительный манометр или любой другой электроконтактный датчик, который позволяет регулировать давление в двух направлениях. Одна его группа настраивается на меньшее рабочее давление. Именно там устанавливается промежуточное реле или контактор. Он при падении объема горячей воды внутри закрытой схемы включает механизм, запускающий вытягивающий насос. Вторая группа отключает все эти звенья, когда объемы воды восполнены. В качестве исполнительного механизма может быть использован электроклапан — вентиль с электромотором.
Обратите внимание! При использовании автоматического клапана подпитки система отопления самостоятельно контролирует давление и так же самостоятельно рассчитывает компенсирующий объем воды. Это главное преимущество данного технического узла.
Когда нужно организовывать подпитку при помощи байпасной схемы?
Автоматическая подпитка систем и ее эффективностьКак правило, все закрытые системы отопления могут эффективно функционировать только при большом рабочем давлении теплоносителя. Но здесь решающим фактором становится еще и температура горячей воды.
При ее повышении увеличивается тепловое расширение некоторых технических узлов. Компенсировать его помогает установка экспанзомата — гидроаккумулятора, способного накапливать гидравлическую энергию при ее избытке и отдавать при недостатке. Подключать его необходимо по байпасной схеме. Как это сделать, читайте здесь.
Обобщение по теме
Подпитка помогает избежать возникновения коммунальных аварий. Кроме того, при помощи нее поддерживается необходимый объем теплоносителя внутри закрытой системы отопления, и обеспечивается постоянство ее рабочего давления. Автоматические узлы позволяют дистанцироваться от этих процессов.
90000 Electric Heating Systems; Branch Circuit Protection 90001 90002 When designing an electric heating system for industrial processes, many factors must be addressed. These factors routinely include required power, location, ducting, air source, and controls, but circuit protection is often overlooked. Proper circuit protection is of utmost importance not only for safety but also to avoid costly downtime and repairs to the system. Electrical branch type and size of protection are important considerations when adding circuit protection to a heating system.Depending on the type of controls employed, the speed of operation can also be a factor. 90003 90002 There are two common primary types of overcurrent circuit protection: circuit breakers and fuses. The type of protection required depends on the type of control system used. A simple convection heater system, using only a heater and blower or fan, can be effectively protected with a circuit breaker. However, more complicated systems that add controls tend to need more complex protection. 90003 90002 Proper sizing of the circuit protection is the first step.The current value of the protection should be 125% of the maximum continuous amperage drawn on the circuit. This sizing will eliminate any false tripping or open fuses in the system. 90003 90002 90009 Example: 90010 A heater rated for 10kW at 480V 3PH is being installed in a drying system. The heater will be operated at full power with no control over its output. It will be coupled with a 6 HP regenerative blower in the same circuit that is rated for an airflow of 200 CFM at 5.2A maximum load at 480V 3PH 60Hz.What size circuit breaker or fuse would be adequate for branch circuit protection of this system? 90003 90002 First, let’s find the line current on the heater: 90003 90002 90009 Where: 90010 A = Line Current, W = Total Heater Wattage, V = Line Volts 90003 90002 Since the blower is rated at 5.2A, the continuous load of this circuit is 17.2A. 125% of 17.2A is 21.5A and so this circuit will require a 25A common trip circuit breaker. If the load is a delta circuit, a three-pole circuit breaker should suffice.However, if the load has a neutral connection, then a four-pole circuit breaker should be employed to ensure a positive disconnect of the neutral wire. 90003 90002 If the above heater system included a temperature controller to regulate the power to the heater, it would be wise to verify the means employed to fire the power circuit. In most modern heater controls, a PID temperature controller receives feedback from a temperature sensor at the exhaust end of the heater. This temperature controller then produces a control output that turns a solid-state device on and off depending on the control state.The solid-state device then delivers power to the heater. 90003 90002 Solid-state devices for heater applications generally are either a silicon-controlled rectifier (SCR) or a solid-state relay (SSR). Both of these devices are effective at handling the power loads required in a heater circuit. Although these devices are ruggedized for industrial applications, they are very sensitive to overcurrent and short circuit conditions. Since they tend to fail closed, it is extremely important to ensure they are protected.90003 90002 There are several types of overcurrent protection devices on the market targeting semiconductors. When protecting these types of devices, the first step should be to determine the I2T rating requirement of the semiconductor. I2T is the amount of energy required to clear the electrical fault. Generally, a circuit breaker will not react quickly enough to save the semiconductor device and should be avoided. There are two types of semiconductor fuses on the market; gR-type and aR-type.The aR-type fuse is most suitable for this type of application since they are faster acting than the gR-type fuses. The aR-type fuse is often labeled as ultra-fast or ultra-rapid. Each wire in the branch circuit supplying the temperature controller should have an aR-type fuse installed. Calculations for sizing of the protection devices are the same as provided in the previous example. 90003 90002 Although this information has been carefully considered, always consult local and national electric codes when installing new electrical equipment.90003 .90000 Consulting — Specifying Engineer | Back to basics: VRF systems 90001 90002 By Alex Jankovic, PE, CEM, LEED AP, JBA Consulting Engineers, Las Vegas September 27, 2016 90003 90002 90005 Learning objectives: 90006 90003 90008 90009 Summarize the different types of variable refrigerant flow (VRF) systems available. 90010 90009 Explain the pros and cons of using VRF systems in a commercial building application. 90010 90009 Identify the codes and standards that dictate the design and use of VRF systems.90010 90015 90016 90002 Variable refrigerant flow (VRF) systems are gaining in popularity and are used as an enhanced version of multi-split systems, featuring simultaneous heating and cooling as well as heat-recovery capabilities. 90003 90002 Modern VRF systems provide some major advantages, such as zoning, individual temperature control, minimized ductwork, excluding the need for secondary fluids (chilled-water or hot-water distribution), and associated costs. This all-electric technology consists of a single outdoor condensing unit, multiple indoor units serving various zones, refrigerant piping with branch selectors, and associated controls.90003 90002 VRF systems use R-410A refrigerant as the heat-transfer fluid and the working fluid, achieving a very high energy efficiency ratio (EER) of 15 to 20 and integrated energy efficiency ratio (IEER) of 17 to 25. They are 20% to 30% more efficient than conventional HVAC systems due to partial load operation, speed modulation, zoning capabilities, and heat-recovery technology. 90003 90002 In recent years, gas heat pump technology has been increasingly used in certain applications where natural gas utilities offer incentives.As a result, VRF systems can contribute a great number of points toward U.S. Green Building Council LEED certification. 90003 90002 90026 90003 90002 90005 VRF system operation 90006 90003 90002 VRF systems are nontraditional HVAC systems, in comparison with conventional ducted systems circulating the air or chilled-water throughout the building. The term VRF indicates the ability of the system to vary and control the refrigerant flow through multiple evaporator coils to provide individual temperature control in various mechanical comfort zones.90003 90002 Using direct expansion (DX) as part of the basic refrigeration cycle, VRF systems transfer the heat from the room directly to evaporator coils located within the conditioned space. The heat-transfer media, in this case, is the refrigerant, which delivers heating and cooling to various zones with less energy as compared with air or water. 90003 90002 VRF systems act as multi-split systems, connecting multiple indoor units with one centralized outdoor condensing unit assembly, providing simultaneous heating and cooling and heat recovery in various zones as follows: 90003 90008 90009 The VRF heat pump system provides heating and cooling for all indoor units at a specific time (see Figure 1) 90010 90009 The VRF system provides nonsimultaneous cooling and heating at any time 90010 90009 Heat-recovery systems provide simultaneous cooling and heating as well as heat recovery, transferring the energy from cooling zones to heating zones of the building.90010 90015 90002 All of the above features are accomplished by VRF-enhanced technology using: 90003 90008 90009 Variable-speed and capacity-modulated inverter duty compressors 90010 90009 Outdoor fans with variable frequency drives motors 90010 90009 Indoor units with electronically commutated motors (ECM). 90010 90015 90002 90005 System types 90006 90003 90002 There are two different types of VRF systems: 90003 90002 90005 Air-cooled 90006, where multiple compressors are connected to a refrigerant-piping loop.Special attention should be paid to equipment selection in locations with high ambient conditions-outside air temperatures above 95 ° F. For example, in Las Vegas, with ambient temperatures at 115 ° F and above, the equipment de-rating can be as high as 30%. 90003 90002 90005 Water-cooled 90006, where multiple compressors are connected to a water-source loop, allowing the heat recovery between compressor units. 90003 90002 90071 90003 90002 Various manufacturers have developed refrigerant-piping loop systems for different applications, such as: 90003 90002 90005 Two-pipe systems 90006, which are normally used in VRF heat pump applications to provide cooling or heating only during the same operating mode (see Figure 2).Branch-circuit controllers are used with two-pipe systems to perform the following functions: 90003 90008 90009 Separate refrigerant into gas and liquid 90010 90009 Ensure that zones in heating mode receive superheated gas 90010 90009 Ensure that zones in cooling mode receive subcooled liquid 90010 90009 Facilitate removal of heat from one zone and apply it to a different zone. 90010 90015 90002 90005 Three-pipe systems 90006, which are configured with a heating pipe, a cooling pipe, and a return pipe (see Figure 3).Branch selectors are used with three-pipe systems to perform the same functions as two-pipe systems with the exception of separators. 90003 90008 90009 Branch selectors do not require separators because they are connected to a three-pipe system: refrigerant liquid line, refrigerant suction gas line, and high-pressure / low-pressure (HP / LP) mixture line. 90010 90009 Branch selectors perform a similar function as branch-circuit controllers, directing the superheated gas to heating zones and subcooled liquid to cooling zones.The HP / LP mixing pipe is routed back to the outdoor condensing unit. 90010 90015 90002 90100 90003 90002 The VRF system is best suited for applications with simultaneous needs for cooling and heating during the same mode of operation. Branch selectors are used as control devices directing the liquid refrigerant or gas refrigerant to particular zones requiring cooling or heating. 90003 90002 In heat-recovery systems, the branch-circuit controller can take the heat recovered from the cooling zone and use it to warm up the room in heating mode.This way, the compressor cooling or heating requirements are reduced, which saves energy. 90003 90002 90005 Outside air ventilation 90006 90003 90002 Dedicated outside air units with energy recovery are used to provide ducted ventilation air directly to the space or indoor unit. 90003 90002 ASHRAE Standard 62.1: Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality is used to calculate the required outside airflow to each space. 90003 90002 VRF systems require much less ceiling space than conventional systems because only the refrigerant piping and ducted outside ventilation air are accommodated.90003 90002 90117 90003 90002 90005 VRF system applications 90006 90003 90002 Heat pump systems are used in restaurants, lobby areas, clubhouses, or religious facilities where there is a defined cooling or heating mode of operation. All indoor units will operate in either cooling or heating mode (nonsimultaneous). 90003 90002 Heat pump systems with heat recovery are used in historical buildings, schools, office buildings, assisted living facilities, hotels, banks, and other commercial buildings where simultaneous cooling and heating is a design requirement.90003 90002 The advantages of VRF systems include: 90003 90008 90009 Increased energy efficiency and energy savings, for an average of 20% to 30% energy savings relative to variable air volume systems with reheat and constant air volume systems with gas heat 90010 90009 Very good part-load performance due to inverter-duty variable-speed compressors modulating the capacity from 10% to 100% 90010 90009 Good zoning control, providing simultaneous cooling and heating with heat recovery 90010 90009 Reduced ductwork and duct losses are confined to the ventilation air system (approximately 20% of the conventional HVAC system).90010 90015 90002 The disadvantages of VRF systems include: 90003 90008 90009 The need for a dedicated ventilation system to deliver the outside air to various zones 90010 90009 Long refrigerant lines and a large number of branch connections could result in refrigerant leakage 90010 90009 The need for condensate drain lines for each VRF indoor unit 90010 90009 Use of supplemental heat may be required for a quick warm-up 90010 90009 Compliance with maximum allowable refrigerant quantities within a given volume.90010 90015 90002 90154 90003 90002 90005 Codes and standards 90006 90003 90002 VRF systems must comply with ASHRAE Standard 15 (packaged with Standard 34): Safety Standard for Refrigeration Systems and Designation and Classification of Refrigerants. This addresses refrigerant capacities and possible leakage, especially if the system serves small rooms, which could cause oxygen depletion. 90003 90002 VRF systems use refrigerant R-410A. The safety classification of R-410A in ASHRAE Standard 34 is group A1: nontoxic and nonflammable refrigerant with zero ozone-depletion potential.90003 90002 Due to the ability to displace oxygen, ASHRAE Standard 34-2013 Addendum L has established the maximum refrigerant concentration limit (RCL) of 26 lbs / 1,000 ft 90165 3 90166 of room volume for occupied spaces. 90003 90002 According to Standard 15, a VRF system is classified as a direct system / high-probability system where a refrigerant leak can potentially enter into the occupied space. 90003 90002 ASHRAE Standard 15 requirements should be applied to each VRF system design in the following steps: 90003 90008 90009 Determine the occupancy classification for the rooms 90010 90009 Calculate room volume 90010 90009 Determine the amount of refrigerant in the system including the outdoor unit, indoor units, and associated piping 90010 90009 Verify that the room is not too small using the following formula: 90010 90015 90002 Minimum allowed floor area (sq ft) = Total system refrigerant charge (lbs) x 1,000 RCL (lbs / 1,000 ft3) x ceiling height (ft) 90003 90002 90185 90003 90002 90005 Integrated energy efficiency ratio (IEER) 90006 90003 90002 Per Air-Conditioning, Heating, and Refrigeration Institute’s (AHRI) standard, AHRI 1230: Performance Rating of Variable Refrigerant Flow Multi-Split Air-Conditioning and Heat Pump Equipment, IEER has been established as a measure of the cooling produced for the amount of energy required to produce it in Btu per Watt per hour.90003 90002 IEER is calculated as the sum of four part-load conditions: IEER = (0.02 x A) + (0.617 x B) + (0.238 x C) + (0.125 x D). Where: 90003 90002 A = EER at 100% net capacity at AHRI standard conditions (95 ° F) 90003 90002 B = EER at 75% net capacity at reduced ambient (81.5 ° F) 90003 90002 C = EER at 50% net capacity at reduced ambient (68 ° F) 90003 90002 D = EER at 25% net capacity at reduced ambient (65 ° F) 90003 90002 Example: 90003 90002 A = 11.0 EER, B = 16.0 EER, C = 19.0 EER, D = 23 EER 90003 90002 IEER = (0.02 × 11) + (0.617 × 16) + (0.238 × 19) + (0.125 × 23) = 17.4 IEER 90003 90002 Note: Full-load EER (100% capacity) represents only 2% of the overall IEER rating. As overall capacity is reduced, the system EER is increased significantly (see Figure 5). 90003 90002 90005 LEED certification 90006 90003 90002 VRF systems have a significant impact on energy consumption in comparison with ASHRAE 90.1: Energy Standard for Buildings Except Low-Rise Residential Buildings-2010 base building, providing a highly efficient HVAC system and achieving a great number of points in Energy and Atmosphere Credit 1 : Optimize Energy Performance.90003 90002 The main advantages of VRF systems in energy efficiency are due to: 90003 90008 90009 Part-load operation and energy-performance optimization 90010 90009 Zoning capabilities 90010 90009 Heat-recovery potential 90010 90009 Use of inverter-duty compressors 90010 90009 Reduced kilowatt-per-ton energy input, which results in reduced overall energy cost budget. 90010 90015 90002 Example: 90003 90002 A regular rooftop unit with EER 13 has 0.923-kW / ton input 90003 90002 A VRF system with an IEER of 17.4 has 0.689-kW / ton input. 90003 90002 This will result in the VRF system having more favorable energy performance and achieving more than 20% (or more) energy reduction as compared with the ASHRAE base building. 90003 90016 90002 90241 90005 Alex Jankovic 90006 is a mechanical project engineer with JBA Consulting Engineers. 90244 90003 .90000 Hydronic Heating System 90001 90002 Hydronic heating system uses water or steam to carry the heat required to heat up the buildings or homes. The most common system used is the one using water that is heated up to a temperature of 200 ° F (93 ° C). 90003 90002 The water that is heated up is then circulated throughout the rooms by using centrifugal pumps. These pumps are also known as circulators and have impellers that spin and force the water to be distributed through the system.90003 90006 90002 The hot water is then radiated to the room by the use of terminal units. There are many design of terminal units. One of the commonly used is known as the radiator (finned-tube baseboard). This radiator has finned tubing that increases the surface area between the radiator and the air. 90003 90002 Remember that hot air rises up and cool air settle down. Cold air from the room passes through these fins from the bottom and is heated up before being released by convection to the room.Typical dimensions of a radiator is 2 feet X 8 feet. 90003 90011 90002 90013 90014 Steam Radiator (Photo By J. Crocker) 90015 90016 90006 90003 90002 The other terminal unit which is now commonly used in new buildings is the fan coil unit. The fan coil unit also consists of fins which are usually made from aluminium. In the case of fan coil unit, a fan or blower is used to circulate the air from the terminal unit to the room. 90003 90002 The forced-air circulation by the blower instead of using convection helps to heat up the room in a faster rate compared to the conventional radiator.The cooler water from the terminal units is then returned to the heat source to be reheated and recirculated. 90003 90002 This illustration is the most simple concept of a hydronic heating system. Here are a greater detail of the various components that make up this heating system. Many of the components are necessary as hot water or steam can be dangerous if not properly controlled. 90003 90025 90002 90013 90014 A simple one-pipe series loop piping circuit in a hydronic heating system 90015 90016 90003 90002 90014 Heat Source 90015 90003 90002 The Boiler is the most basic equipment that is used to heat up the water.If you go to a hotel or any commercial buildings, you will probably see a boiler at the back of the building. One way to identify it is the steam that comes out from the boiler. These boiler is usually filled with water automatically from the pipe when the level of water dropped. 90006 90003 90002 The water is heated up using electricity (Electric Boiler), gas (Gas-Fired Boiler), oil (Oil-Fired Boiler) or a mixture of them depending on their availability. Depending on the design or settings, the temperature of the water can be heated up from 90 ° F (32 ° C) to 200 ° F (93 ° C).90006 90003 90002 Here are the three most common type of boilers. 90006 90003 90045 90046 90014 Cast-Iron Boiler 90015 90006 90050 90046 90014 Steel Boiler 90015 90050 90046 90014 Cooper Water-Tube Boiler 90015 90050 90059 90002 90014 Geothermal Heat Pump 90015 90006 90003 90002 In recent years, the geothermal heat pump is becoming increasingly popular due to its efficiency. The heat source is obtained from the earth, lake or pool. Heat is extracted from these sources using the vapor compression system and used to heat up the water to temperature as high as 130 ° F (54 ° C).90003 90067 Hydronic Heating System Components 90068 90002 Besides the boiler, other components that make up the hydronic heating system include the followings. 90003 90002 90014 Expansion Tank 90015 is used to contain the extra volume of water which is created when the water is heated. Compression tank or standard expansion tank are the most basic tanks that are used. 90003 90002 90014 Centrifugal Pumps 90015 or also known as circulators are used to circulate the hot water from the heat source to the terminals located in the rooms and back.Impellers are connected to the motor by linkages system which are rotated at high speed once the motors run. Most of the impellers are made from bronze or non-ferrous metals to prevent corrosion. 90003 90002 90014 Air Separator 90015 is needed to separate the air that is trapped in the piping circuit. Air must be removed from the piping as it can cause corrosion in cast iron or steel boilers. The wire screen in the air separator traps the air bubbles as the water passes it. When the bubbles trapped becomes bigger in size, it will eventually travel up into the air vent which discharges the air from the system.90003 90002 90014 Air Vent 90015 is needed to remove the air from the system. This simple device is usually located above the air separator. It can be automatic or manual type. The automatic type is more convenient as these vents will automatically open and close when necessary. 90003 90002 90014 Safety Devices 90015 90003 90002 90014 High Limit Control 90015 is a safety device that will cuts off the power to the heat source if the temperature of the boiler rises too high. For example, if the water temperature at the boiler is set to 160 ° F, this device may be designed to cut off the power to the heat source when it detects a temperature of 180 ° F.90003 90002 90014 Water Regulating Valve 90015 or 90014 Pressure Reducing Valve 90015 is used to automatically add the water into the system if it detects that the pressure is not right. 90003 90002 90014 Low Water Cutoff 90015 is a valve that will cut off the power from the boiler if the water level drops below a pre-determined level. 90003 90002 90014 Pressure Relief Valve 90015 is used to discharge excess water when pressure is created by expansion. 90003 90002 Back To Hydronic Heating System Home Page 90003 90006 .90000 Water Pump Heating System Control Circuit Board 90001 90002 US $ 10,00 — US $ 50,00 / Piece | 500 Piece / Pieces (Min.Order) 90003 90004 90005 Shipping: 90006 90007 Support Sea freight 90008 90009 90004 90011 Customization: 90006 90007 90002 Customized logo (Min.Order 1000 Pieces) 90003 Customized packaging (Min. Order 1000 Pieces) 90002 More 90003 90002 Graphic customization (Min.Order 1000 Pieces) Less 90003 90008 90009 90004 90023 Samples: 90006 90025 90008 90009 .