Отопительные системы могут проектироваться по одному из двух принципиально различающихся типов: открытому и закрытому. Открытые системы сообщаются с окружающим воздухом, давление внутри них равно атмосферному. Закрытая система создается, как правило, для использования принудительной циркуляции жидкости с применением насоса. Внутри нее постоянно поддерживается избыточное давление порядка 1,0–1,5 атмосферы, а за компенсацию температурных колебаний объема теплоносителя отвечает мембранный расширительный бачок. Конструкция открытого типа, как более простая, чаще создается для работы на обычной воде, поэтому ее заполнение не вызывает сложностей. В большинстве случаев оно производится открыванием специального питающего крана между отоплением и холодным водопроводом, а избыток воздуха свободно выходит через расширительный бак. Для закрытых систем, заполняемых специально подготовленными жидкостями на основе гликолей или солевых растворов, этот способ не подойдет.

Технология заполнения закрытой системы

Необходимость в заполнении отопления жидкостью может быть вызвана одной из трех причин:

  • первым запуском вновь смонтированной системы;
  • заливом теплоносителя после ремонта (обслуживание, устранение течей, замена котла, радиаторов или других элементов);
  • заполнением после слива жидкости при длительном простое – применяют в основном для водяных контуров. Специальные жидкости сливают для смены при превышении нормативного срока службы материала (согласно техническому паспорту обычно от 5 до 10 лет).

В зависимости от этого перед заполнением может быть необходима процедура опрессовки системы повышенным давлением, чтобы убедиться в отсутствии течей. Длительно эксплуатируемое отопление нуждается в промывке и очистке от накипи и продуктов коррозии. Для этого выполняют предварительную обработку специальными средствами, например Thermagent Active от компании АО «Обнинскоргсинтез».

Заполнение отопительной системы снизу.

Основной рекомендуемый метод закачивания рабочей жидкости в систему закрытого типа – через входной патрубок в нижней части магистрали. Для этого потребуется насос специальной конструкции. Они бывают с электрическим приводом и ручные (поршневые). Это оборудование требуется очень редко, поэтому владельцу частного дома вряд ли имеет смысл его приобретать, но можно найти вариант разовой аренды. Перед закачкой жидкости открывают воздушный клапан безопасности в верхней части контура и все краны Маевского на радиаторах. Включают насос и начинают закачку с давлением 2–2,5 атмосферы. В процессе выхода воздуха закрывают краны на радиаторах, а при появлении жидкости на выходе предохранительного клапана – и на нем. Добиваются полного удаления воздуха из системы.

Заполнение отопительной системы сверху.

Допускается как альтернатива при отсутствии нагнетательного насоса. Сложность работы в том, что потребуется скоординированное участие нескольких человек в разных местах. В верхней точке отопительного контура выкручивают автоматический клапан сброса, вставляют воронку и начинают заполнять систему. При этом нижний кран нужно открыть для выхода воздуха и закрыть немедленно после вытекания жидкости. Процесс намного сложнее, чем закачка снизу насосом, поскольку риск завоздушивания контура в этом случае намного больше. Только убедившись, что весь воздух из труб вышел, можно установить на место снятый клапан и нарастить давление до расчетного. Здесь используют отрезки шлангов, наполняя их теплоносителем. Один конец присоединяют к открытому крану в отоплении, с другого – закачивают воздух автомобильным компрессором. Когда вся жидкость окажется внутри трубы, кран закрывают и процедуру повторяют.

Расчет объема теплоносителя

Перед тем как начинать заполнение отопительной системы теплоносителем, необходимо определить ее объем в литрах. Эту цифру нужно знать, чтобы заранее приобрести требуемое количество материала, но при этом не переплачивать за ненужные излишки. Расчет потребности в рабочей жидкости несложно выполнить и самостоятельно, поскольку никаких сложных математических формул в нем не применяется. Достаточно лишь аккуратно и точно собрать все необходимые исходные данные. Важно использовать во всех случаях одинаковую единицу измерения: кубические миллиметры, сантиметры либо переводить показатели в литры. Последнее удобнее, поскольку теплоноситель поставляется именно в литрах.

Основное правило расчета.

Общий объем системы отопления является суммой вместимости каждого из ее элементов:
  • тепловыделяющего и теплообменного оборудования, если оно имеется в системе. В простейшем случае это полезный объем котла;
  • суммарной емкости всех установленных радиаторов;
  • рабочего объема расширительного бачка;
  • вместимости всех использованных в системе соединительных труб.

В виде формулы:

V системы = V нагреват. оборудования + V радиаторов + V расшир. бачка + V труб

Объем нагревательного оборудования.

В зависимости от сложности системы источником тепла в отопительной системе может быть как один котел, так и несколько отдельных. В некоторых частных домах встречается схема с двумя котлами: на жидком или газообразном топливе, а также резервный электрокотел на случай отключения газа и других форс-мажорных ситуаций. В последнее время пользуются популярностью тепловые насосы, существенно экономящие ресурсы на обогрев. Нужно просуммировать внутренние объемы по всем вмонтированным в систему устройствам. Точные данные по каждому аппарату содержатся в его паспортных характеристиках. В среднем для напольных котлов эта величина в диапазоне 10–30 литров, у настенных – от 3 до 6 литров.

Объем радиаторов.

Вместимость радиатора определяется количеством секций, а также конструкцией самого устройства. Усредненные значения для разных типов приведены в таблице.
Материал корпусаРазмер секции (в мм): высота и ширинаОбъем, л
Чугунная батарея старого образца600 х 1101,7
Плоская чугунная батарея (нового образца)580 х 751,0
Алюминий600 х 800,45
Биметаллический радиатор600 х 800,25

Эти цифры в каждом случае следует умножить на количество секций в батарее.

Объем расширительного бачка.

Для открытых систем вместимость расширительного бачка не имеет принципиального значения и может подбираться с достаточным запасом. В конструкции системы закрытого типа используются мембранные бачки, объем которых позволяет компенсировать температурное расширение теплоносителя при максимальном нагреве. Для этого предварительно определяют количество жидкости в отопительном контуре без учета расширительного бачка. Затем полученное значение умножают на коэффициент 0,03 и выбирают бачок из выпускаемого промышленностью ассортимента с ближайшим значением, большим полученной цифры.

Объем труб.

Чтобы посчитать внутренний объем всех труб, используется формула из геометрии:

V труб = 0,786 х D2 х L

Здесь D – внутренний диаметр трубы, L – суммарная длина всех трубопроводов отопления, 0,786 – коэффициент, равный ¼ константы пи.

Так как часто в отоплении применяют трубы разного диаметра, расчет выполняют по каждому размеру отдельно, которые затем суммируются.

Для упрощенного определения вместимости трубопроводов можно измерить их длину в метрах и воспользоваться данными из таблицы.

Внутренний диаметр трубыОбъем жидкости в 1 погонном метре, лОбъем жидкости в 1 погонном метре, л
Метрическая система (мм)Дюймовая система измерений
15½0,1767
20¾0,3142
2510,4915
321 ¼0,8042
401 ½1,2566
5021,9635
652 ½3,3184
8035,0262
10047,8545

Резервный запас.

Самостоятельно выполнить все расчеты с высокой точностью сложно, ведь остаются неучтенными такие факторы, как геометрия системы и наличие изгибов, погрешности из-за присутствующих фитингов и множество других. Кроме того, возможны потери при заполнении магистралей, если по невнимательности забыли перекрыть какой-то вентиль. Поэтому приобретать теплоноситель стоит с небольшим запасом. Еще одно обстоятельство, по которому требуется жидкость сверх расчетной вместимости, – тот способ, который применяют для закачивания в систему. Если используется ручной или электрический нагнетательный насос, его рабочий объем также следует учитывать.