Система отопления с принудительной циркуляцией и ее схемы

Отопление частного дома – ключевой аспект в обеспечении комфорта в домах. Современная система отопления с принудительной циркуляцией и ее схемы способны обеспечить отличные условия в домах, высокий КПД при минимальных финансовых затратах.

Основные узлы:

• Котел. Выбирается исходя из требуемой мощности, площади помещений, этажности дома, вида топлива, экономической целесообразности. Лучшими являются модели с закрытой камерой сгорания, что обеспечивает меньший расход топлива. Если агрегат предполагается использовать также для обеспечения горячим водоснабжением, то модели выбираются двухконтурные. Мощность котла рассчитывается с учетом теплопотерь (20%) и добавки на контур ГВС (50%) для стандартного частного дома.
• Насос. Обеспечивает циркуляцию теплоносителя в системе. Мощность его должна соответствовать предполагаемой нагрузке. выбирается с учетом типа и количества радиаторов, диаметров, протяженности и материала изготовления трубопровода, количества контуров, количества преград — поворотов, изгибов (потерь на трение и сопротивление).

Важно! Насос предпочтительней устанавливать на обратном контуре, где теплоноситель протекает уже остывшим. Это позволит увеличить его срок службы. Для больших двухэтажных домов необходимо покупать модели с керамическими фланцами, которые способны выдержать теплоноситель с большой температурой.

• Расширительный бак. Узел, предназначенный стабилизировать объем теплоносителя в системе. Объем подбирают в соответствии с мощностью котла и протяженностью трубопроводов.
• Радиаторы. Для небольших домов лучшим вариантом являются алюминиевые, биметаллические, которые обеспечивают быстрый прогрев помещений и высокую теплоотдачу.
• Трубопровод. В системах с принудительной циркуляцией использовать рекомендовано трубы небольших диаметров.
• Измерительные приборы. Необходимы для контроля параметров теплоносителя. Установка предполагается на котле и радиаторах. При необходимости устанавливают дополнительный манометр для контроля работы циркуляционного насоса.

Преимущества систем с принудительной циркуляцией

• Высокая производительность установки.
• Укладка труб возможна в любой плоскости и в полах.
• Более точный контроль параметров теплоносителя.
• Применение труб меньшего диаметра (сокращение расходов на приобретение материалов).
• Малое количество теплоносителя сокращает время на его подогрев и расход электроэнергии.
• Возможность подключения «теплых полов» без реконструкции системы.
• Установка расширительного бака может быть выполнена в любой точке здания.
• Неограниченность длины трубопроводов.
• Полная автоматизация процесса – при помощи насоса можно регулировать температуру и подачу теплоносителя в доме.

Правила монтажа

Конструкция бытового циркуляционного насоса от любого производителя предусматривает его крепление на трубопроводы или запорную арматуру посредством накидных гаек (американок), Это позволяет быстро его демонтировать при необходимости, например, для замены либо ремонта. При монтаже насосного агрегата соблюдайте такие рекомендации:

Ставьте аппарат на любые участки трубопроводов – горизонтальные, вертикальные или наклонные, но с одним условием: ось ротора должна быть в горизонтальном положении

То есть, монтаж «головой» вниз или вверх недопустим. Обратите внимание, чтобы пластиковая коробка с электрическими контактами находилась сверху корпуса, иначе ее зальет водой при аварии. Да и обслуживать изделие будет непросто

Добиться этого несложно: открутите винты крепления кожуха и поверните его на нужный угол. Не забудьте о направлении потока, указанного стрелкой на корпусе. Чтобы изделие можно было снять без опорожнения системы, до и после него поставьте отсекающие краны, как изображено на схемах в предыдущем разделе.

Наглядное пособие, в каком положении должен стоять насосный агрегат

Совет. Так сложилось, что нагрузка от веса циркуляционного агрегата ляжет на 1 или 2 шаровых крана (в зависимости от ориентации участка в пространстве). Отсюда рекомендация: не экономьте и купите качественную запорную арматуру, чей корпус с течением времени не треснет от механической нагрузки.

Однотрубная

Для частной застройки широко применяется однотрубная отопительная система с принудительной циркуляцией. Современные технические решения позволили совместить все преимущества традиционной модели с возможностью контроля и регулировки рабочих параметров.

Преимущества

• Высокая надежность, длительный срок эксплуатации.
• Экономичность, отсутствие дополнительных затрат на электроэнергию.
• Высокая гидравлическая устойчивость.
• Возможность самостоятельного добавления секций радиаторов без негативного влияния на всю систему (разбалансировки).
• Возможность скрытой прокладки труб.
• Сокращение расходов до 40% в сравнении с двухтрубными схемами.

Схема

Для многоэтажных построек схема выглядит следующим образом: вертикальная труба с одной стороны подходит к верхней точке радиатора, а из нижней выходит аналогично. В конструкции присутствует байпас – вертикальная труба, подключенная обоими концами к горизонтальным участкам магистрали.

Схема однотрубной системы

Принцип работы

Теплоноситель принудительно запускается в систему. Наиболее высокие температуры наблюдаются в начале трубопровода, наибольшие потери тепла – на самом отдаленном участке сети, при этом 80% эффективной циркуляции приходится на байпасы, а не на радиаторы.

В старых многоквартирных домах регулировка температуры не осуществлялась. Нерациональность расхода электроэнергии компенсировалась ее низкой стоимостью.

Принцип работы однотрубной системы

Автоматизация системы в домах

Современные однотрубные системы предусматривают установку термостатических клапанов на радиаторных узлах. Диаметры отверстий прохода жидкости и клапана конструктивно выполняются максимально возможными для обеспечения свободного оттока жидкости (даже в случаях загрязненности теплоносителя).

Вид терморегулятора

Регулировка температуры радиаторов выполняется в трех вариантах:

• с трехходовым клапаном;
• с проходным клапаном;
• термостатическим.

При сокращении (добавлении) секций радиаторов и снятии терморегулятора разбалансировка системы не произойдет.

Клапан автоматически закрывается при превышении температуры в комнате выше заданной. При этом теплоноситель будет циркулировать только через байпасы. Общий расход воды не изменяется.

Установка терморегулятора на радиатор

Экономический эффект

При наличии термостатов и перегреве жилых комнат общая циркуляция не уменьшается, происходит лишь перекрывание предохранительных клапанов. Теплоноситель не циркулирует, но присутствует увеличение потерь в трубах, из-за увеличения температуры на обратном цикле. В многоэтажных домах, при которых сооружены тепловые пункты, теплообменник ГВС запитывается от обратных труб системы.

Важно! Для безопасной и эффективной работы однотрубной системы при скрытой прокладке необходимо за трубами закрепить слой тепло- и гидроизоляции.

Выбор места установки

При выборе «места жительства» циркуляционного «двигателя» воды в системе желательно (для вашего же спокойствия) учитывать такие моменты:

1. Если насос устанавливается в старую систему — она обязательно должна быть промыта .
2. Место установки должно быть доступно — возможно понадобится в дальнейшем иметь доступ к насосу для обслуживания или замены.
3. Преимущественно их ставят на обратную магистральную трубу поблизости от расширительного бачка. Там температура теплоносителя ниже, что более безопасно для устройства.
4. Современные циркуляционные агрегаты для систем отопления способны выдерживать и высокую температуру. Поэтому они могут быть установлены и на подающую трубу системы. Главное убедиться согласно технической документации на устройство, что оно способно работать при высоких температурах. Это целесообразно делать при использовании устройств со встроенной функцией регулировки скорости и при использовании «ночного режима».
5. Обратите внимание! Насос «мокрого типа» может быть установлен как угодно в плане направления трубопровода. Но! ОБЯЗАТЕЛЬНО его вал должен быть расположен ГОРИЗОНТАЛЬНО! И его положение должно исключать возможность попадания воды в клеммную коробку.
6. Перед первым запуском системы отопления после летнего периода необходимо проверить работоспособность самого устройства — ротор двигателя мог заблокироваться отложениями из теплоносителя.

Памятка для правильной установки и позиционирования устройства

Двухтрубная

Данная схема подходит для отопления одноэтажных и двухэтажных домов большой площади. Принцип заключается в монтировании двух отдельных контуров – подачи и отвода теплоносителя.

Преимущества:

• Качественный обогрев помещений.
• Равномерность нагрева: в первом и последнем радиаторе температура теплоносителя практически одинакова. Зависит только от площади дома, количества секций радиаторов и длины магистрали.

Недостатки:

• Большой расход труб для сооружения двух отдельных магистралей к котлу.

Схема двухтрубной системы отопления

Коллекторная схема

Обеспечивает однородность температуры воды во всех радиаторах. Является наиболее целесообразным решением для двухэтажных домов большой площади.

Теплоноситель подводится и отводится к радиаторам каждой комнаты отдельной магистралью от котла. Укладка трубопровода – в полах.

Коллекторная схема отопления

Функциональные тонкости насоса

В движении жизнь веселее! Это у людей… А в отоплении более высокая скорость движения теплоносителя по контуру позволяет получить целый ряд преимуществ. Естественно, недостатки и тут нашли свое место. Разберемся…

Самотечные контуры отопления частных домов страдают таким «недугом» — неравномерный прогрев различных помещений дома. Жарче всего в комнатах, которые находятся ближе к началу движения теплоносителя по контуру, то есть у котла. А дальние помещения просто не прогреваются, так как теплоноситель вследствие малой скорости движения отдавал «львиную» часть своего тепла в начале своего пути.

Создание принудительного движения теплоносителя циркуляционным насосом способствует более равномерному прогреву радиаторов во всех помещениях, благодаря более высокой скорости движения жидкости.

Открытая

Характеризуется тем, что теплоноситель контактирует с окружающей средой в расширительном бачке открытого типа. Принцип работы системы в целом не изменяется: подготовленный теплоноситель за счет разности плотностей горячего и холодного слоя поступает в трубопровод с уклонами.

Не используются для сем с принудительной циркуляцией, т.к. сам бачек создает необходимое для циркуляции теплоносителя в системе давление.

Главным преимуществом является отсутствие в таких схемах циркуляционного насоса, что сокращает расход электроэнергии.

Схема открытой двухтрубной системы

Обеспечение «бесперебойности» в работе

Питание циркуляционного насоса осуществляется от сети переменного электрического тока (~220В). И эта его «черта» ставит под угрозу функционирование системы в случае прекращения энергоснабжения объекта. Где искать выход и какой?

Спасительным вариантом может быть схема с использованием источника бесперебойного питания. Он должен иметь запас емкости аккумуляторов для поддержания работы насоса (и котла газового при необходимости) до 12 часов в случае отсутствия внешнего энергоснабжения и при этом выдавать «переменный» ток без искажения его «синусоиды».

Электросхема подключения ИБП с системе отопления

ИБП, относительно их функциональности можно разделить на:

• устройства, которые ток сети (при его наличии) пропускают через себя «транзитом», не изменяя его параметров. При исчезновении внешнего питания или несоответствия его параметров номинальным значениям устройство переходит автоматически в режим «оффлайн» в включая в работу аккумуляторную батарею;
• аппараты с линейно-интерактивным «характером поведения» — они позволяют корректировать параметры (преимущественно ступенчато), проходящего через него электрического тока от внешней сети в пределах ±20% от номинала;
• агрегаты, обеспечивающие постоянное питание оборудования от аккумулятора(ов), который(е) периодически подзаряжается от внешней сети. Такие аппараты способны работать с входным электрическим током с широким разбросом параметров, обеспечивая на выходе стабильное напряжение питания для потребителей. Это оптимальный вариант для отопительного оборудования, снабженного электроникой, чувствительной к некачественному «питанию», но и не дешевый в обслуживании.

Электросхема питания может включать и бензиновые (дизельные) автономные генераторы, но их для «успокоения совести», устранения «скачков» напряжения и гарантии надежной работы электроники все подключения оборудования обязательно следует выполнять через надежный стабилизатор или ИБП.

Закрытая

Типичная система с принудительной циркуляцией, в которой для нагнетания теплоносителя используют насос. Расширительный бачек – мембранный закрытого типа. При избытке давления вода вытекает в дополнительную емкость, при недостатке – забирает необходимый объем из этого бака.

Главным преимуществом является полная безопасность системы отопления и долговечность конструкций в связи с отсутствием избыточного давления внутри системы.

Схема закрытой двухтрубной системы

Правильная установка

Для подключения циркуляционного нагнетателя в готовую систему отопления с естественным током теплоносителя организовывается своеобразная «транспортная развязка»: основная труба и «объезд» через магистраль насоса.

Для этого в разрез основной трубы ставится обратный клапан (автоматический вариант) или шаровой кран соответствующего типоразмера.

Принцип «врезки» (подключения) насоса в систему отопления

На вваренные в основную трубу с двух сторон от крана сгоны устанавливаются два шаровых крана, с которым подключается через дополнительные трубы и фитинги сам насос. Краны предназначены для перекрывания движения теплоносителя при обслуживании или демонтаже насоса.

Важный момент! Перед фильтром необходимо установить в обязательном порядке фильтр механической очистки воды, так как даже мелкие частицы, находящиеся в воде системы, при их достаточном количестве могут повредить насос.

Проверка работоспособности агрегата проводится после его подключения, заполнения всей системы теплоносителем и удаления из нее воздушных пробок. Воздух из корпуса нагнетателя выпускается через центральный винт, находящийся на его крышке. Полное удаление воздуха подтвердит выступившая вода. Малошумный режим работы и равномерно прогретые все батареи будут свидетельством правильного выбора параметров агрегата.