Устраивая свою жизнь человек издавна стремился создать уютную обстановку в своем жилище. Одним из критериев хорошего самочувствия считается комфортная температура в помещении. Для этих целей люди используют различные варианты обогрева. Водяное отопление по сей день является одним из наиболее востребованных систем. Ею давно и успешно пользуются во многих странах. Наиболее популярная из них – система отопления с принудительной циркуляцией позволяет создавать комфорт и уют в домах различной площади и этажности.
В отопительных системах с естественной циркуляцией нагретый теплоноситель поднимается вверх по трубопроводу. Проходит по отопительным элементам, остывая при этом, и возвращается в нагревательный элемент. Малоэффективность подобной системы заставляет использовать насос для улучшения движения жидкости. Именно поэтому подобный вид отопления называют системой с принудительной циркуляцией.
Насос, принимая теплоноситель с одной стороны, отправляет его к нагревательному элементу и далее по системе, не повышая при этом давления. Поэтому здесь не действует принцип естественного перемещения жидкости разных температур. При помощи насоса теплоноситель движется в нужном направлении без потери тепла. Регулируя скорость работы насоса можно контролировать количество производимого тепла.
Достоинства и недостатки такой системы
Благодаря использованию в работе насоса, система с принудительной циркуляцией имеет ряд преимуществ:
- работа системы отопления с принудительной циркуляцией не зависит от диаметра используемых труб;
- использование при монтаже системы недорогих труб меньшего диаметра позволяет сэкономить на материалах;
- благодаря отсутствию перепада температур возрастает срок службы конструктивных элементов системы;
- возможность независимого регулирования температуры в каждой комнате;
Такая система имеет свои недостатки:
- насос во время работы производит небольшой шум;
- из-за использования насоса, питающегося от электричества, работа системы зависит от энергоснабжения.
Схемы отопления с принудительной циркуляцией
В зависимости от количества труб и методе их монтажа схема отопления с принудительной циркуляцией бывает: однотрубной и двухтрубной, с верхней и нижней разводкой. Более подробно рассмотрим далее.
Однотрубные системы отопления
Горизонтальные . Однотрубные горизонтальные системы отопления в основном используют для домов небольшой длины или производственных зданий. Теплоноситель, попадая в главный стояк, распределяется между горизонтальными стояками и проходит последовательно по всем радиаторам. Охлаждается и возвращается по обратной магистрали.
На каждом радиаторе имеется кран для удаления воздуха. Температура нагревательных элементов регулируется запорной арматурой, которую ставят в начале системы на каждом этаже.
Вертикальные . В вертикальных однотрубных системах теплоноситель попадает сразу на верхний этаж. Далее по стоякам перетекает в радиаторы верхнего этажа. После чего жидкость по подающим стоякам поступает в нагревательные элементы нижерасположенного этажа. И так далее до самого низа. Недостатком такой схемы является неравномерное прогревание радиаторов на нижних и верхних этажах.
Однотрубная вертикальная система отопления: 1- проточная, 2- с замыкающими участками
Пример устройства однотрубной системы отопления в частном доме:
Двухтрубные системы отопления
Горизонтальные . Горизонтальные системы с принудительной циркуляцией используют в частных домостроениях. Они бывают:
- тупиковые;
- попутные;
- коллекторные.
В первых каждый последующий отопительный элемент в направлении движения жидкости находится на более дальнем расстоянии от отопительного элемента. Это ведет к увеличению их циркуляционного контура и затрудняет контроль над работой системы. В попутных системах равенство циркуляционных контуров облегчает регулировку процесса, но увеличивает длину трубопровода. А это в свою очередь ведет к дополнительным растратам при монтаже оборудования.
Двухтрубная горизонтальная система: А — тупиковая,
В — попутная, С – коллекторная
Устройство коллекторных систем подразумевает индивидуальное подключение каждого отопительного элемента. Благодаря этому происходит равномерное нагревание радиаторов. Но такая система связана с большими растратами при монтаже, ввиду большого расхода на трубы.
Вертикальные, с нижней разводкой . В двухтрубных системах с принудительной циркуляцией жидкость при помощи насоса поступает в нагревательный элемент (котел). Затем теплоноситель попадает в подающий трубопровод и распределяется по системе, а далее в отопительные элементы. Отдав тепло, остывшая жидкость по обратному трубопроводу через расширительный бак и насос возвращается в котел.
Вертикальные, с верхней разводкой . Магистральные трубопроводы двухтрубных систем с верхней разводкой находятся выше отопительных элементов под потолком верхнего этажа или на чердаке. Вода циркулирует при помощи насоса из нагревательного котла вверх и через стояки поступает к отопительным элементам. Отдав тепло, жидкость попадает в обратную магистраль, находящуюся над полом нижнего этажа или в подвале.
Правила оборудования отопительной системы с принудительной циркуляцией
Чтобы система работала долго и бесперебойно необходимо правильно выполнить установку.
- Из-за отсутствия испарения жидкости в системе, необходима установка расширительного бака . В нем происходит компенсация теплового расширения. Его подключают к обратной магистрали.
- Циркуляционный насос также подсоединяют к обратному трубопроводу. Именно здесь происходит наименьшее нагревание жидкости. Поэтому горячая жидкость не контактирует с насосом, а это продлевает срок эксплуатации агрегата.
- Использование в разводке труб меньшего диаметра сокращает объем циркулирующей жидкости. А это не только уменьшает расходы при монтаже, но и увеличивает экономичность и время службы расширительного бака.
- Современные котлы с автоматическим регулированием температуры помогут экономнее использовать топливо и регулировать температуру в зависимости от времени суток.
Система отопления с принудительной циркуляцией намного эффективнее, чем система с естественной циркуляцией. Они дают возможность быстрее и с меньшими потерями нагревать помещения. Установленные системы с естественной циркуляцией вполне можно переделать, установив в обратную магистраль циркуляционный насос и расширительный бак. Это поможет сохранить комфортную температуру в помещении без потерь даже зимой.
Сегодня наблюдается возврат интереса инженерного сообщества к такому инструменту теплоснабжения как однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией в многоэтажном и индивидуальном строительстве. В начале 90-х годов она была отвергнута отечественными инженерами-теплотехниками после трех десятков лет безальтернативного и повсеместного преобладания в зданиях любой этажности и назначения. Традиционное, принципиально неуправляемое однотрубное отопление не вписывалось в концепцию энергоэффективного жилья, и в последние два десятилетия повсеместно вытеснялось двухтрубным. Но современные однотрубные конструкции соединяют свои традиционные достоинства (гидравлическую устойчивость, экономичность) с возможностью регулирования отопительных приборов, как в двухтрубных аналогах.
Традиционная «обвязка» радиатора при однотрубном отоплении
Если вы проживаете в многоквартирном доме постройки советского периода, то взгляните на подключение батареи. Из потолка выходит вертикальная труба, отгибаемая в горизонтальное направление и заходящая в верхний коллектор отопительного прибора. Из нижнего коллектора выходит вторая горизонтальная труба, отгибаемая вертикально вниз и проходящая сквозь пол на нижний этаж. Между горизонтальными трубами приварен вертикальный замыкающий участок – байпас. Это и есть вертикальная однотрубная система с боковым подключением батарей.
Особенности эксплуатации традиционного однотрубного отопления
Типовые схемы вертикальных однотрубных стояков показаны ниже
На «обвязке» батарей в советское время устройства регулирования не устанавливались. Первые по ходу течения воды приборы нагреты сильнее последних. Температурный перепад в батареях расчитывается по формуле ∆T_р=∆T⁄N, где N – число этажей. По однотрубным стоякам принудительно циркулирует в N и 2N раз больше жидкости, чем по двухтрубным, причем 80 % ее объема протекает по байпасам.
Такая нерациональная (с точки зрения затрат электроэнергии на перекачку жидкости) конструкция применялась из-за ее предельной простоты и экономичности. Низкая цена электроэнергии, удерживаемая по политическим соображениям, не стимулировала ее экономию при принудительной циркуляции избыточного объема теплоносителя.
Однотрубные теплосистемы гидравлически весьма устойчивы и малочувствительны к несанкционированным заменам радиаторов или наращиванию числа их секций. Отключение отдельных батарей почти не изменяет теплоотдачу остальных приборов. Ведь вода в основном проходит по байпасам. А вот двухтрубные теплосистемы при этом обязательно разбалансируются.
Новые однотрубные теплосистемы многоквартирных домов
Российские новостройки оборудуются однотрубными радиаторными узлами с термостатическими клапанами (термостатами). Выглядят они как показано на фото ниже.
Такие теплосистемы на 30–40 % дешевле своих двухтрубных аналогов, обладают высокой гидравлической устойчивостью. Но обеспечивают ли они уровень комфортности эксплуатации двухтрубных схем, определяемый следующими составляющими:
- автоматическим режимом стабилизации заданной температуры в каждой комнате;
- общей экономией энергии в теплосистеме;
- возможностью скрытой прокладки труб;
- поквартирным учетом тепла.
Оценим однотрубный вариант отопления по этим критериям.
Местная автоматическая стабилизация температуры
Регулируемый радиаторный узел вертикального однотрубного отопления может быть выполнен с проходным (рис.а) или трехходовым (рис.б) термостатическим клапаном (термостатом). Узел обвязки разветвляет теплоноситель на два потока: через прибор и через байпас. Диаметры плунжера клапана термостата и отверстия для прохода жидкости выполняются максимальными. Термостат не засоряется при загрязненном теплоносителе и обеспечивает его свободный проток (при полном открытии). Несанкционированная замена радиатора, сопровождающаяся удалением термостата, не ведет к разбалансировке всей теплосистемы, как в двухтрубном варианте.
Если температура комнатного воздуха превысит заданную, то клапан закроется (перейдет в режим минимум), направляя жидкость по байпасу мимо радиатора. Закрытие (минимальное открытие) клапанов всех термостатов данного стояка увеличивает долю теплоносителя, проходящего по байпасам, с 80 % до 90 %, одновременно уменьшая проток через радиаторы, т.е. без изменения общего расхода.
Экономит ли однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией энергию?
В двухтрубном варианте отопления теплоэнергия напрямую экономится. При перегреве помещений термостаты уменьшают расход теплоносителя через отопительные приборы, одновременно уменьшается его проток по стоякам, т.е лишний его объем по трубам не циркулирует.
В однотрубной теплосистеме с термостатами при перегреве помещений (когда закрываются их клапаны) общая принудительная циркуляция жидкости не снижается – она просто не попадает в батареи, и, соответственно, не остывает в них. Теплоэнергия здесь не экономится, но и не расходуется понапрасну, оставаясь в стабильном объеме нагретого теплоносителя. Но его температура в «обратке» повышается, что ведет к росту потерь в трубопроводах. Впрочем, в теплопунктах многоквартирных домов от «обратки» запитан теплообменник ГВС (при его наличии), в котором вода остывает перед возвращением в котельную.
Скрытая прокладка труб при однотрубном отоплении
При скрытии труб в стенах используется теплоизоляция для труб отопления повышающая эффективность такой прокладки. Ниже показан общий вид прокладки скрытых однотрубных стояков и горизонтальных подводок от них к радиаторам в нишах.
Для устройства квартирного учета тепла при наличии в доме двухтрубных вертикальных стояков можно использовать горизонтальную однотрубную разводку квартирного отопления со скрытой прокладкой труб под полом или за декоративным плинтусом.
Комбинация двухтрубного и однотрубного вариантов
В частных двухэтажных (или большей этажности) домах могут применяться как двухтрубные, так и однотрубные вертикальные стояки, вместе с горизонтальной однотрубной разводкой по комнатам при множестве способов подключения отопительных приборов.
Температурный перепад в комнатных радиаторах в этом случае расчитывается по формуле ∆T_р=∆T⁄P, где P – число отопительных приборов, соединенных последовательно (в данном случае P=3). По горизонтальной однотрубной магистрали должно протекать жидкости в P раз больше, чем по горизонтальным трубам при двухтрубной разводке. Это потребует увеличения мощности насоса для ее принудительной циркуляции и больших затрат электроэнергии, но гидроустойчивость схемы будет высокой.
Варианты однотрубного отопления частного дома
Ниже показана простейшая схема с нижним подключением радиаторов.
Система относится к открытому типу – ее расширительный бачок 3 связан с атмосферой. Патрубок переливной 2 служит для выхода воздуха и слива воды при первичном заполнении схемы. Выше показана однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией, которую обеспечивает циркуляционный насос 4, установленный на «обратке» перед котлом. Это обусловлено тем, что температура жидкости в «обратке» ниже, чем в «подаче», а работа насоса при более низкой температуре перекачиваемого теплоносителя просто увеличивает его срок службы.
Предусмотрен подвод сетевой воды через фильтр 12 и вентиль подпитки 11 (через них производится и первичное заполнение системы). Сливают воду (для ремонта и по завершении отопительного сезона) через вентиль 5 и канализационный слив 10 при закрытом вентиле 11.
Применено нижнее подключение радиаторов 7, т.е. к трубам присоединены только их нижние коллекторы, а выходы верхних заглушены. В байпасы установлены устройства (обозначены на схеме литерой «а») для регулирования расхода (игольчатые вентили), но возможна и более простая схема без них. Она показана ниже и называется «ленинградской».
В ней замыкающие участки 14 являются байпасами в чистом виде без запорной или регулировочной арматуры с диаметром меньше основного трубопроповода. При этом часть потока через батареи увеличивается, но и остывает он быстрее, поскольку в общий поток по ходу его течения подмешивается больше остывшей воды. В частных домах на это идут, чтобы снизить общий ее расход (и соответственно потребление электроэнергии насосом 4 на принудительную циркуляцию), а также поднять теплоотдачу батарей, хотя прогреваются они весьма неравномерно.
Возможен вариант диагонального подключения отопительных приборов, как показано на схеме ниже.
Здесь неравномерность прогрева батарей в цепочке сохраняется (и даже становится выше), но теплоотдача каждой из них повышается на несколько процентов за счет интенсивного обтекания их водой при одновременном наличии принудительной и естественной циркуляции. Ведь температура ее на входе в верхний коллектор на несколько градусов выше, чем на выходе из нижнего, за счет охлаждения в самом приборе. Поэтому возникают условия для естественной циркуляции воды через батареи (как в соответствующих системах без насосов). Замкнуться этому потоку не даст давление в байпасе 14, но подниматься вверх до вентилей 13 он будет довольно интенсивно.
Эффективность системы с принудительной циркуляцией теплоносителя достигается за счет возможности контролировать и устанавливать нужный уровень нагрева в каждой комнате и для каждого радиатора. С точки зрения хозяина этот нюанс иногда выступает решающим фактором при выборе типа системы.
Обращаясь к другим преимуществам отопительной системы с принудительной циркуляцией для одноэтажного дома, стоит отметить:
Анализируя недостатки схемы с принудительной циркуляцией, стоит отметить главные. Прежде всего, при отсутствии электричества, отопления в доме не будет. Не рекомендуется использовать такую систему, если район отличается перебоями с электроэнергией. Специалисты отмечают еще один недостаток – создание шума при работе циркуляционного насоса. Но его можно решить. Например, установив котел и насос в нежилом помещении, котельной, подвале.
Выбирая современные варианты котлов, стоит знать, что практически все они оснащены встроенным насосом. Работает он, конечно, не бесшумно, но и не настолько громко, чтобы считать проблемой. Например, вытяжка в кухне издает шума в разы больше.
Основные составляющие системы
От типа котла зависит необходимость установки насоса и расширительного бачка. Все современные модели оснащены ими (кроме твердотопливных).
Чтобы прорисовать схему отопления одноэтажного дома, нужно определить ее основные составляющие. Во-первых, подобрать котел. Тип котла подобрать исходя из доступности ресурсов (газовый, твердотопливный, комбинированный, электрический). Если есть возможность, стоит отдавать предпочтение оборудованию с закрытой камерой сгорания (кроме твердотопливного) и турбированным дымоходом. Это наиболее безопасно и менее трудоемко по обслуживанию и условиям эксплуатации. Если нужно обеспечить нагрев воды для хозяйственных нужд дома, стоит взять двухконтурный.
Расчет мощности происходит с учетом всех возможных теплопотерь. Но минимальный параметр можно высчитать по площади: 10 кВт для дома в 100 кв.м. Обычно берут с запасом на скрытые теплопотери (лучше прибавить от 20%). На контур ГВС добавляют еще 50% от первоначального показателя.
При расчете мощности нужно учитывать теплопотери
Если в котле есть расширительный бачок и насос, отдельно их устанавливать не нужно. В противном случае, подбирается насос по таким параметрам:
Сегодня существует два основных вида, которые различаются способом монтажа и устройством, так называемые насосы сухого и мокрого типа. С точки зрения эффективности работы, существенных различий они не имеют.
Для небольшого одноэтажного дома (до 200 кв.м) достаточно будет оборудования с мощностью до 3,5 м3/час и до 0,4 атм напора. Монтаж насоса рекомендуют выполнять на трубе обратки, так как она содержит уже остывший теплоноситель. Это позволит продлить срок его службы.
Нередко продавцы или специалисты отмечают, что современные насосы содержат керамические уплотнители, которые способны выдерживать до 110°C, однако принять меры предосторожности лишним не будет.
Типы
Разрабатывая схему для одноэтажного дома, стоит учесть особенности вариантов исполнения систем с принудительной циркуляцией.
Если выбирать однотрубную систему, стоит предусмотреть возможность отключения каждой батареи (для ремонта, регулировки температуры в комнате)
Таковая сравнительно редко используется ввиду невысокой эффективности. Представляет собой одну магистраль вдоль стен, проходящую под всеми радиаторами. От каждого из них в нее монтируются патрубки, через которые происходит подача и отвод теплоносителя. Поскольку более горячий теплоноситель поступает в первые радиаторы, отдавая им часть тепла, к последним вода подходит уже остывшей. В результате обогрев дома будет происходить неравномерно, а дальние от котла комнаты будут нагревать намного дольше. Лучше всего такая схема подойдет для одноэтажного дома небольшой площади, так как позволит сократить расходы на монтаж. Существует еще вариант однотрубной схемы: когда радиатор врезается в трубу. Минус такого способа – невозможность перекрыть один из радиаторов так, чтобы не остановить всю систему.
Выбирая двухтрубную систему, можно подключить радиаторы любыми способами: диагональное, боковое, нижнее подключение
Cхема двухтрубной системы отопления одноэтажного дома
Это оптимальная отопительная схема, которая подойдет для одноэтажного дома большой площади, а также для двухэтажного. Смысл ее заключается в разделении потоков теплоносителя: монтируется отдельно труба для подачи горячей воды к радиаторам и вторая – для отвода остывшей. Из недостатков схемы можно выявить большой расход материала, так как потребуется смонтировать две отдельные магистрали по всему периметру дома. Но преимущества системы более существенные: разница в температуре теплоносителя, подходящего к первому и последнему радиатору не значительна. Зависит параметр от площади дома и количества батарей.
Самая эффективная система, но и самая затратная, требующая соблюдения определенных условий и профессионального подхода при запуске
Коллекторная (лучевая).
Данная схема позволит обеспечить подачу максимально горячего теплоносителя к каждой батареи. Для одноэтажного дома выбирается редко, только при значительной площади, зато коллекторная система наиболее уместна для двухэтажного дома. Представляет собой подвод теплоносителя по одной трубе, от которой отходит ответвление в каждую комнату и расходится по радиаторам. Допускается в некоторых случаях применять схему только для одной комнаты, например, с большим количеством батарей. Но данная система зачастую подразумевает укладку в пол, что не всегда возможно, да и затратно за счет большого расхода материала.
Лучевую и двухтрубную системы можно комбинировать
, также можно прорисовать в схеме использование в одной или нескольких комнатах систему теплый пол.
Недостатком отопительных систем с естественной циркуляцией многие считают то, что напор в системе весьма невелик. Это провоцирует более длительный прогрев системы, особенно в том случае, если расстояние между котлом и радиаторами достаточно велико. Для того чтобы компенсировать этот недостаток, следует дополнять систему отопления циркуляционным насосом. Система отопления с принудительной циркуляцией чаще всего применяется в строениях, которые необходимо отапливать постоянно.
Для того чтобы система отопления с принудительной циркуляцией работала на самом деле эффективно, при ее планировании необходимо учитывать следующие параметры:
- мощность котла и радиаторов;
- диаметр и продолжительность трубопровода;
- скорость перемещения теплоносителя.
Определить некоторые необходимые параметры можно, опираясь на известные цифры.
В частности, если вы планируете установку 7 радиаторов, мощность каждого из которых составляет 4 кВт, то вам потребуется котел мощностью минимум 28 кВт.
Для радиаторов такой мощности расход воды составляет 4 л/мин. Учитывая эти параметры, можно определить, что подходящий диаметр трубы (при расходе теплоносителя 5,7 л/мин) – 1,2 дюйма. Подобный расчет предусматривает скорость перемещения теплоносителя приблизительно 1,4 м/с. И в соответствии с полученными данными можно подбирать циркуляционный насос.
Выбор насоса
Планируя отопление с принудительной циркуляцией, большинство из нас хотят создавать ее с учетом еще одного параметра – она должна быть максимально экономичной. Для того чтобы схема отопления с принудительной циркуляцией в полной мере соответствовала данному требованию, можно приобретать насос небольшой мощности – до 100 Вт. Подобный насос имеет вполне доступную стоимость, потребляет небольшое количество электроэнергии и прекрасно справляется со своей прямой задачей – обеспечивает быстрое перемещение теплоносителя, что, в свою очередь, способствует быстрому и равномерному прогреву помещений.
При выборе насоса следует учитывать, что он должен соответствовать трем параметрам:
- надежность;
- невысокий уровень производимого шума (вибрации);
- поддержка требуемой для качественного обогрева скорости теплоносителя.
Некоторые современные схемы принудительного отопления оснащаются встраиваемыми насосами. Преимущество подобной модели состоит в том, что нет необходимости тщательно рассчитывать параметры оборудования. В таком случае, единственное, что следует учитывать при выборе котла, – размеры помещения, которое необходимо отапливать, и продолжительность трубопровода.
Принцип работы отопительной системы, оснащенной насосом
Для большей эффективности работы системы с принудительной циркуляцией можно устанавливать насос как на трубы подачи теплоносителя к радиаторам, так и на отток отработанной жидкости.
Установка насоса на трубы оттока воды является, в некоторой степени, более рациональным решением. Это связано с тем, что отдельные элементы насоса (в частности – прокладки) могут прослужить значительно дольше, и покажут себя более эффективными в работе при постоянном взаимодействии с холодным теплоносителем. А вот постоянное воздействие горячей жидкости может вызвать их более быстрый износ. Из этого можно сделать простой вывод – установка насоса на этапе оттока воды способна значительно продлить его срок службы.
При замкнутом контуре насос перекачивает одно и то же количество воды. При этом давление и на входе в насос, и на выходе жидкости из него различается несущественно. Использование циркуляционного насоса позволяет поддерживать постоянный уровень теплоносителя в расширительном баке.
Правильная работа насоса предусматривает одно важное требование – во время его работы в трубопроводе, подающем горячий теплоноситель, непременно должно быть гидростатическое давление. Его наличие означает отсутствие возможности подсоса воздуха.
Расширительный бак в отопительной системе – достаточно важный элемент, который используется для сохранности целостности системы при чрезмерном нагреве воды. Ведь если такая ситуация случается, в системе, не имеющей расширительного бака, может случиться прорыв.
Довольно продолжительное время практически во всех системах, предполагающих принудительное отопление, использовались открытые расширительные баки.
Открытый бак связан с атмосферой – и за счет этого существует возможность контроля избыточного давления в системе. В некоторых случаях, когда давление повышалось до критического уровня, производится сброс излишка теплоносителя – таким образом давление удавалось понизить.
В современных отопительных системах используется расширительный бак иного типа – закрытого. Он являет собой (в большинстве случаев) довольно вместительную закрытую овальную емкость, внутреннее пространство которой разделено горизонтально на две части посредством достаточно эластичной перегородки. При этом верхняя часть бака заполнена воздухом (в некоторых видах используется газ), а нижняя – теплоносителем.
К сожалению, история не сохранила имя изобретателя водяного отопления, известно лишь, что появилось оно давно. И все это время схемы водяного отопления занимали лидирующее положение. Шли годы, создавались экономичные котлы для различных видов топлива, разрабатывались новые схемы отопления, изготовлялись радиаторы на основе новейших материалов. Но альтернативы системе водяного отопления нет до сих пор. Она легко монтируется, элементы системы легко приобрести, а ее эксплуатация не вызывает проблем. Популярная схема отопления с принудительной циркуляцией весьма эффективна для создания комфорта в доме.
Классификация по способу перемещения теплоносителя:
Простые схемы самотечного отопления могут быть только открытые, контуры с принудительной циркуляцией обычно закрытые с герметичным мембранным баком. Если же установить насос в «обратку» контура самотечной системы, то КПД контура возрастет.
Сегодня можно купить котел любой мощности, работающий на различном топливе. В продаже есть котлы известных мировых марок, трубы из металла и пластика, арматура. Есть в наличии все необходимое для монтажа контуров отопления любой конфигурации и мощности. Сегодня любая система отопления частного дома с принудительной циркуляцией проектируется и создается без проблем, при наличии определенных финансовых ресурсов.
Основные требования к системам обогрева:
Что лучше, принудительное или естественное движение воды
В контурах создаются условия для движения теплоносителя под действием гравитации и уклон трубопроводов, устанавливается открытый расширительный бак. Так создается самотечная система отопления частного дома, дешевая, простая и надежная. Напорный трубопровод поднимается вверх для создания напора в системе. При монтаже трубопроводов, как напорного так и «обратки» выдерживается небольшой уклон по направлению течения воды. Скорость движения теплоносителя незначительная, поэтому для увеличения эффективности монтируют трубы большего диаметра.
Используемая чаще система водяного отопления с принудительной циркуляцией монтируется с . Он встроен в котел или устанавливается отдельно. Наличие насоса увеличивает КПД системы и экономит топливо.
Преимущества систем с циркуляционным насосом:
Недостаток, который имеет схема отопления дома с принудительной циркуляцией – зависимость от электрической сети. Если в регионе проблемы с энергоснабжением, то можно применить специальные устройства для организации бесперебойного питания от аккумулятора. Для котлов применяют ИБП (), например фирмы SinPro. Он автоматически включается и обеспечивает подачу напряжения на циркуляционный насос. Второй недостаток — шум, создаваемый работающим циркуляционным насосом. При установке котла в нежилом помещении этим недостатком можно пренебречь.
Одно и двух-трубные системы отопления
Разработано и смонтировано множество схем отопления. Но все они модификации или комбинации из двух вариантов систем, которые можно определить базовыми вариантами.
Базовыми или основными схемами можно считать:
- однотрубную;
- двухтрубную.
Контур отопления однотрубный
Популярна простая , как она работает? Просто, чрезвычайно просто. От котла по одной трубе идет горячий теплоноситель и, пройдя последовательную цепочку батарей, возвращается в котел. Этот принцип реально использует схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией, причем, установка байпаса на насосе превращает ее в «самотечную» систему.
Недостатки однотрубной системы:
- неравномерность нагрева радиаторов;
- для замены батареи нужно отключить систему.
Недостатки вышеописанной схемы практически устранены в модернизированной однотрубной схеме отопления, которая известна как «ленинградка», по месту ее изобретения в СПБ. В Санкт-Петербурге «ленинградка» применяется даже в многоэтажных домах. Шаровые краны на входе/выходе батареи позволят заменять или ремонтировать батареи без выключения отопления. Батареи врезаются в подающую трубу параллельно.
При организации схемы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией монтируется вертикальная схема разводки.
Трубопровод поднимается на второй этаж, вода поступает в батареи расположенные по горизонтали последовательно. Затем от последнего радиатора трубопровод опускается вниз и подключается к горизонтальной линейке радиаторов, а затем остывший и отдавший свою энергию теплоноситель поступает в котел. Недостатком подобной системы считается неравномерный нагрев радиаторов. Это недостаток особенно заметен, если применяется «самотек», но если установлен циркуляционный насос, разница в температуре практически незаметна.
Контур отопления двухтрубный
Самыми оптимальными считаются схемы систем отопления с принудительной циркуляцией в контуре. Подобные системы эффективны для одноэтажных коттеджей, домов и дач и легко обеспечат теплом двухэтажный дом большой площади. Для реализации этой схемы монтируются две трубы — подающий трубопровод и «обратка».
Батареи подключаются параллельно, они снабжаются запорной арматурой и устройствами для удаления воздуха. Эта схема обеспечивает равномерный нагрев батарей, но расход труб на монтаж значительно больше. Дополнительные расходы компенсируются эффективной работой отопления.
Вертикальная двухтрубная схема
Вертикальная закрытая система отопления с принудительной циркуляцией схема реализуется в двух вариантах – с нижней (горизонтальной) или верхней разводкой. Горизонтальная разводка организуется следующим образом. Труба «подачи» поднимается на верхний этаж, к нему подключается все батареи, которые подключены к «обратке». Недостаток – наличие двух труб в помещении.
Вертикальная двухтрубная система второй вариант
Вертикальная двухтрубная разводка значительно меньше влияет на интерьер, т. к. через комнату проходит одна труба и ее проще скрыть. Стояк подачи поднимается на чердак, затем труба опускается вниз и запитывает радиатор. Радиатор на втором этаже последовательно соединяется с радиатором нижнего этажа и уже с него вода попадает в трубопровод «обратки» на нижнем этаже. Так функционирует замкнутая система отопления с принудительной циркуляцией, выполненная по вертикальной двухтрубной схеме.
Коллекторная схема разводки
Для сложных контуров, с большим числом подключений обязательно организовывается принудительная циркуляция в системе отопления с раздачей теплоносителя через коллектор.
Такая система раздачи нашла применение для двухэтажных домов или одноэтажных домов со значительной площадью обогрева.
Иногда применяется комбинированная разводка, а для сложной конфигурации системы ставится дополнительный насос для системы отопления с принудительной циркуляцией оптимизирующий функционирование системы.
Если в доме уже работает контур отопления, который использует естественную циркуляцию, то улучшить эффективность такой системы отопления можно за счет установки в «обратке» недалеко от котла. В результате образовывается открытая система отопления с принудительной циркуляцией схема при этом не требует изменений.
Обобщение
Реализованная система отопления с принудительной циркуляцией схема которой может быть любая, обеспечит более качественное отопление жилища. Затраты на создание такой системы больше, чем на монтаж системы с естественной циркуляцией, которые окупятся за счет более экономного расходования топлива.
Возможных вариантов организации систем отопления (СО) всего два:
- система с принудительным движением (ПЦ);
- система с естественной циркуляцией жидкости (ЕЦ).
Система (ЕЦ) имеет открытый расширительный бак, а при установке в «обратке» циркулярного насоса работает достаточно хорошо. Насос увеличивает КПД системы. Система ПЦ относится к закрытым системам, а расширение теплоносителя компенсируется в закрытом мембранном баке. Это базовые системы, а базовыми схемами считаются — однотрубная и двухтрубная. На основе этих базовых элементов создаются контуры отопления, являющиеся комбинацией или модернизацией базовых систем и базовых схем.
