Современные системы водогрея часто используют насосную группу. Проектирование и установка отопительных систем с принудительной циркуляцией требуют учета особенностей работы из-за высокой скорости потока теплоносителя.
Высокий напор в системе отопления даёт возможность воплотить разные варианты разводки. Это весомый плюс отопительной системы с принудительной циркуляцией. Для реализации такой схемы необходимо тщательно продумывать проект.
Будем делить на характеристики ключевых элементов системы и детально рассмотрим разные варианты монтажа трубопровода и построения системы отопления.
Специфика функционирования ключевых блоков системы
Принудительный тип схемы дополняется одним или несколькими циркуляционными насосами в отличие от естественной. Из-за роста давления и скорости течения теплоносителя, меняются правила организации узлов и размещения элементов контура.
Для эффективного отопления с принудительной циркуляцией этот факт нужно принимать во внимание.
Общие требования к насосной группе
Циркуляционные насосы подбирают по объему перекачиваемой воды (кубометры в час) и напору (метры). Расчет обоих параметров зависит от площади отапливаемого жилья, способа отопления, длины водяного контура и диаметра труб.
Выбирая насос, стоит убедиться, что его характеристики немного превышают требования системы.
Насосы преимущественно работают от сети 220 Вольт, однако имеются модели с поддержкой напряжений 12 Вольт. В случае перепадов напряжения требуется стабилизатор для защиты от поломки.
При frequent power outages, it’s important to ensure availability. источника бесперебойного питанияДля отопления частных домов обычно не требуется мощный источник бесперебойного питания – его энергопотребление rarely превышает 150 ватт в час.
Условно-циркуляционные насосы делятся на два типа в зависимости от расположения двигателя. С сухим ротором более эффективны, но шумнее и служат меньше, чем с мокрым.
Если разводка системы допускает естественное движение теплоносителя по контуру, насос устанавливают через байпас. При его неисправности или отсутствии электроснабжения можно переключить отопление на режим гравитационной циркуляции.
Вода может перемещаться и при неисправном насосе, но это будет происходить с большим трудом.
Проблема остановки насоса особенно важна при использовании печи или камина для отопления. В таком случае печь будет продолжать нагревать теплообменник, что может привести к закипанию воды и длительной остановке всей системы.
Лучше выполнять монтаж насосаНа обратном трубопроводе установка насоса предпочтительнее из-за более низкой температуры воды, которая продлит срок его эксплуатации. При невозможности размещения насоса иначе, чем на трубе от котла, необходимо использовать насос с керамическими уплотнителем.
Хотя эти материалы выдерживают температуру до 110 °С, при закипании системы может возникнуть нарушение их работы.
В статьях представлена полезная информация о выборе циркуляционных насосов для отопительных систем.
- Выбор циркуляционного насоса для системы отопления
- Насос для системы отопления: топ-10 и рекомендации покупателям
Тонкости выбора котлов и печей
Электрические и газовые котлы, печи длительного горения интересны как источники тепла благодаря легкости регулирования подачи тепла через теплообменник.
Применение твердотопливных печейИспользование, в особенности самодельных устройств, может привести к недостаточному или чрезмерному выделению тепла.
В настоящее время представлено большое количество моделей электро- газовых котловВстроенный насос экономит деньги и место, так как подбирается по мощностной характеристике котла, исключая необходимость в покупке и установке отдельного устройства. Вместе с тем при поломке встроенного насоса ремонт или замена могут быть более сложными, чем для отдельных моделей.
Для работы котла с принудительной циркуляцией предъявляются те же требования, что и для котла с естественной циркуляцией.
- Расчет мощности котлаПоказатель необходимо выбирать таким, чтобы обеспечивать нужды отопительной системы дома даже в самых суровых условиях местности. Дополнительно рекомендуется предусмотреть небольшой запас мощности (10-20%), который поможет справиться с возможными непредвиденными ситуациями в системе отопления.
- Предупреждение закипания теплоносителяВ теплообменнике выполнение этого требования проще с использованием комбинации «печь – насос», чем при гравитационном движении жидкости.
Чтобы избежать кипения воды в теплообменнике котла, установите регулировку мощности на основе температуры исходящей жидкости.
При естественной циркуляции в печах перегрев теплоносителя от избытка топлива избежать невозможно. С установленным насосом единственный выход — увеличить объем проходящей через теплообменник жидкости.
Противоаварийная система может быть автоматизированной с помощью термостата и блока управления скоростью насоса.
Монтаж и проверка водяного контура
Принудительная циркуляция воды в схемах отопления обеспечивает более высокую скорость движения жидкости по сравнению с гравитационной системой. Вследствие этого при одинаковых параметрах обогрева здания можно использовать трубы меньшего диаметра. Такой подход снижает затраты на водяное отопление за счет уменьшения расходов на трубы, фитинги и арматуру.
Благодаря более компактным размерам элементы контура проще усовершенствовать для интеграции в технологические проемы или гармонично вписать в дизайн помещений.
В сравнении с естественным движением к гидростатическому давлению столба жидкости примешивается повышенное гидродинамическое давление потока. Для исключения возникновения утечек или, в большей степени, разрыва системы следует соблюдать определённые правила.
Чтобы перейти с гравитационной на принудительную циркуляцию, необходимо устранить все протечки в контуре. Повышение давления ускорит движение теплоносителя, что приведет к утечкам в помещении, уменьшению количества теплоносителя и его перенасыщению воздухом.
Перед началом отопительного сезона требуется выполнить гидравлические испытания системы отопления под максимальным или чуть превышающим давлением. Такой подход поможет обнаружить и устранить неисправности до наступления холодов, когда длительная приостановка работы отопления для ремонта недопустима.
При скорости теплоносителя свыше 0,25 м/с СНиП 41-01-2003 не требует постоянного уклона труб для удаления воздуха из контура. Монтаж труб и радиаторов при принудительной циркуляции проще, чем при гравитационной схеме.
Варианты отопления при принудительной циркуляции
Применение принудительной циркуляции избавляет от необходимости учитывать перепад гидростатического давления при проектировании разводки, который необходим в случае работы по принципу гравитации.
Это повышает гибкость в проектировании формы водяного контура и открывает возможности для применения систем, таких как коллекторное отопление или тёплые полы большой площади.
Применение верхней и нижней разводки
Каждую схему отопления можно классифицировать как верхнюю или нижнюю разводку. В верхней разводке горячая вода поступает выше приборов, а затем, остывая, прогревает радиаторы. При нижней – горячую воду подают снизу. У каждого варианта есть свои преимущества.
Верхняя разводка подходит для природной и forced циркуляции. Такие отопительные контуры могут работать с обоими методами, что даёт выбор и повышает надёжность системы.
При отсутствии электроэнергии или неисправности насоса вода будет циркулировать в контуре, хотя и медленнее.
При нижней разводке общая длина труб сокращается, уменьшая расходы на монтаж системы. Отпадает необходимость прокладки стояков на верхнем этаже, что благоприятно сказывается на дизайне помещений. Трубу с горячей водой прокладывают либо в подвале, либо на уровне пола первого этажа.
Разновидности однотрубных схем подключения
Система с одной трубой подаёт горячую воду к радиаторам и отводит холодную обратно к котлу. Такая разводка сокращает длину труб почти вдвое и снижает количество соединительных элементов и кранов.
Радиаторы нагреваются поочередно, и при расчете числа секций важно помнить о снижении температуры теплоносителя по ходу его циркуляции.
Однотрубные системы можно монтировать как в горизонтальной, так и в вертикальной конфигурации. При принудительном движении теплоносителя, применение вертикальных стояков позволяет подавать горячую воду как сверху, так и снизу.
Выбор варианта обусловлен не только простотой прокладки труб, но и максимальным количеством радиаторов на одном стояке однотрубной системы.
Возможны два варианта подключения радиаторов отопления.
- Последовательное подключениеТеплоноситель циркулирует по всем радиаторам. Такая система требует наименьшего числа труб, но при отключении одного радиатора придется приостановить работу всей ветви системы.
- Подключение через байпасТеплоноситель может циркулировать вокруг радиатора через предусмотренный отвод. Система кранов позволяет изменить направление потока и обойти радиатор, тем самым осуществляя его ремонт или демонтаж без прерывания работы системы отопления.
Однотрубную систему применяют при отоплении, но при большом количестве радиаторов для равномерного нагрева используют другой способ.
Способы применения двухтрубного варианта
Схема контура отопления, где вторая труба служит для подачи остывшей воды обратно к котлу, называется двухтрубной системойДлина труб растет, равно как и число соединений и приборов.
Система имеет существенный плюс: к каждому радиатору поступает теплоноситель одной температуры.
При водяном отоплении с принудительной циркуляцией применяют как горизонтальную, так и вертикальную разводку. В случае вертикальной разводки возможна как верхняя, так и нижняя подача горячей воды.
Поскольку температура подаваемой воды к каждому радиатору одинакова, конструкция контуров определяется следующими факторами:
- экономия материаловСокращение длины труб и числа стыков.
- легкостью проведения контура отопления через стены и перекрытия;
- эстетическая привлекательность— возможностью организовать отопление внутри интерьеров помещений.
Двухтрубные схемы различаются по типу в зависимости от направления движения горячей и холодной воды.
- ПопутныеПоток в двух трубках направлен в одно и то же место. Длина цикла движения теплоносителя идентична для всех радиаторов в данном участке системы, вследствие чего температура их нагрева совпадает.
- ТупиковыеВ системе естественной циркуляции радиаторы, находящиеся ближе к котлу, прогреваются интенсивнее. В системах с принудительной циркуляцией это менее существенно из-за высокой скорости движения воды в контуре.
При выборе между тупиковыми и попутными вариантами учитывается удобство прокладки обратной трубы.
Использование распределительного коллектора отопления
В настоящее время значительной популярностью пользуется метод организации отопления… создание коллекторной схемыЭта схема отчасти является разновидностью двухтрубной, но ее используют также для создания однотрубных систем отопления.
Только поставка нагретого теплоносителя и отбор остывшего осуществляется не с основного трубопровода, а через специальные распределительные устройства — коллекторы.
Распределительный узел в двухтрубной системе соединяет подающий и обратный коллекторы для равномерной подачи теплоносителя заданной температуры и давления.
Каждая ветвь системы снабжает одним элементом отопления или небольшой группой элементов. Ветки обычно размещены под полом, каждый этаж дома обслуживает центрально установленный коллектор.
Несмотря на преимущества такой системы отопления, у коллекторной имеется две существенные проблемы.
- наибольшая протяженность трубопроводовЭтот способ организации водяного контура связан с значительными расходами.
- сложность изменения контураВ этом случае трубы обычно скрыты под полом или в стенах, поэтому изменение системы отопления потребует серьёзных переделок.
Все коллекторы обычно устанавливают в специализированный шкафа, так как там же находится запорная арматура, к которой нужен доступ. Расположение кранов в одном месте оказывается весьма удобным.
Для регулирования работы радиаторов или при аварийных ситуациях достаточно открыть шкаф, не обязательно ходить по всем комнатам.
Распределительные коллекторы могут быть простыми: из двух гребенок и минимального количества запорной арматуры. В сложных конструкциях также присутствуют автоматические термостаты, электронные клапаны, смесители, автоматические воздуховыпускные устройства, датчики, блоки контроля, клапан для слива воды, отдельный циркуляционный насос.
Эти системы обеспечивают наиболее точную регулировку температуры в жилище, однако нуждаются в хорошем знании принципов функционирования и особенностей работы системы водяного отопления.
Обогрев с помощью теплого пола
Отопление порой бывает особенно удобным. организацию теплого полаУстановка этого способа обогрева жилых комнат, душевых, кухонь и прочих помещений достаточно сложна.
Для водяного тёплого пола большой площади необходима принудительная циркуляция теплоносителя, поскольку для создания давления в протяжённой системе из тонких трубок требуется дополнительный напор.
Для преодоления сопротивления извилистых тонких труб требуется давление. Также нужно создать напор, достаточный для отвода воздуха из труб тёплого пола, установленных горизонтально.
Трубки можно складывать множеством способов.
- для маленьких комнатИспользуются схемы, где вход предназначен для горячей воды, а выход — для охлажденной.
- для больших помещенийСоздают более комплексные системы теплых полов с применением разделительного коллектора.
Часто для участков контура с подогревом пола используют индивидуальные циркуляционные насосы.
Выводы и полезное видео по теме
Описание системы отопления двухэтажного дома с двумя трубами, имеющей сложную конструкцию.
Газовая котельная закрытого типа для дома из трёх этажей.
Применение насосов в системе водяного отопления существенно упрощает проект контуров, открывая возможности, невозможные при работе по принципу естественной циркуляции. Выбор подходящего оборудования обеспечит комфортный и простой обогрев жилья.
Хотите внести правки или у вас есть вопросы о системе отопления с принудительной циркуляцией? Пишите комментарии к посту и присоединяйтесь к обсуждению. Форма обратной связи расположена внизу страницы.