Устройство систем водяного отопления с искусственной циркуляцией теплоносителя

В системах водяного отопления с естественной циркуляцией циркуляционные давления измеряются всего лишь десятками миллиметров водяного столба. Столь малые давления не позволяют устраивать данные системы в зданиях, имеющих большую протяженность, кроме того, они требуют применения труб значительных диаметров, что ведет к большому расходу металла. Перечисленных недостатков лишены системы водяного отопления с искусственной циркуляцией. В них циркуляция воды создается центробежными насосами. Насосы, действующие в замкнутых кольцах системы отопления, заполненных водой, воду не поднимают, а только ее перемещают, создавая циркуляцию, и поэтому называются циркуляционными.

Рис. 2а. Системы водяного отопления с искусственной циркуляцией (с верхней разводкой): 1 — котел; 2 — главный стояк; 3 — расширительный бак; 4 — сигнальная линия; 5 — подающая; 6 — обратная линия; 7 — расширительный бак; 8 — сигнальная линия; 9 — обратная линия; 10 — насос; 11 — расширительная труба

Рис. 2б. Системы водяного отопления с искусственной циркуляцией (с нижней разводкой): 1 — котел; 2 — подающая линия; 3—обратная линия; 4 — подающие стояки; 5 — обратные стояки; 6 — воздушная линия; 7 — воздухосборник; 8 — расширительный бак; 9 — насос; 10 — расширительная труба

Циркуляционный насос включают, как правило, в обратную магистраль системы отопления для увеличения срока службы деталей, взаимодействующих с горячей водой. На рис. 2а, 2б изображены системы водяного отопления с искусственной циркуляцией. Расширительный бак подсоединяют не к подающей, а к обратной магистрали.

Рис. 3. Диагональный циркуляционный насос ЦНИПС: 1 — рабочее колесо; 2 — корпус; 3 — сальниковое уплотнение; 4 — вал электродвигателя

Рис. 4. Центробежный циркуляционный насос типа ЦВЦ: 1— корпус; 2 — нагнетательный патрубок; 3 — контрфланец для присоединения трубы; 4 — электродвигатель

В системах отопления целесообразно применять специальные циркуляционные насосы, перемещающие значительное количество воды и развивающие сравнительно небольшие давления. Это малошумные горизонтальные лопастные насосы центробежного типа, соединенные в единый блок с электродвигателями и закрепляемые непосредственно на трубах (без фундамента), например насосы типа ЦНИПС (рис. 3) или ЦВЦ (рис. 4).

Рис. 5. Принципиальная схема квартирной системы отопления с насосной циркуляцией теплоносителя и баком-аккумулятором теплоты: 1 — бак-аккумулятор; 2 — пробковый кран; 3 — расширительный бак; 4 — главный стояк; 5 — теплогенератор; 6 — отопительный прибор; 7 — циркуляционный насос типа ЦВЦ; 8 — обратный клапан; Н-Н — центр нагрева котла; 0-0 — центр охлаждения; М-М — центр бака-аккумулятора; ТП — тройник с пробкой

Применение насосных систем отопления позволяет существенно увеличить протяженность трубопровода и уменьшить металлоемкость системы отопления за счет уменьшения диаметров разводящих трубопроводов. Кроме того, с установкой циркуляционного насоса появляется возможность применения новых схемных решений системы отопления, например отказ от верхней разводки трубопроводов. Однако применение насосных систем отопления возможно только при условии надежного электроснабжения.

При отсутствии теплогенераторов на твердом топливе с топками длительного горения могут найти применение системы водяного отопления с баком-аккумулятором и циркуляционным насосом типа ЦВЦ (рис. 5). Такая система позволяет значительно сократить эксплуатационные затраты по обслуживанию генератора теплоты. Принцип подобной системы отопления состоит в том, что тепловую мощность теплогенератора выбирают в 3 раза больше, чем теплопотери отапливаемого дома, за счет чего появляется возможность не только обеспечивать компенсацию теплопотерь дома, но и аккумулировать теплоту в специальном баке, который начинает работать по прекращении эксплуатации теплогенератора. Объем бака-аккумулятора подбирают с таким расчетом, чтобы время его разрядки составляло не менее 8 часов (при работе теплогенераторов два раза в сутки по 4 часа). Для эффективной работы системы бак-аккумулятор должен быть тщательно теплоизолирован с целью исключения бесполезных потерь теплоты.

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:

Технологии, секреты, рецепты

Имитация черного дерева (протрава).

Гладко обструганное черное (эбеновое) дерево имеет чистый черный цвет без блеска и обладает столь мелким строением волокон, что последнее невозможно увидеть невооруженным глазом. Удельный вес этого дерева очень велик. Полируется черное дерево настолько хорошо, что отполированная поверхность е. Подробнее

Имитации орехового дерева (протрава).

Обыкновенное ореховое дерево имеет светло-бурый оттенок, который даже после полирования выглядит не очень красиво. Поэтому натуральному ореховому дереву следует придать более темный тон, что достигается обработкой раствором марганцовокислого калия. Как только дерево высохнет, этот раствор наносят втори. Подробнее

Имитации розового дерева (протрава).

Розовое дерево отличается темно-красными жилками. Для имитации этого дерева берется клен, как наиболее подходящий по своему строению. Кленовые дощечки или фанеры должны быть тщательно отшлифованы, прежде чем идти в обработку, так как только в этом случае они хорошо прокрашиваются.

1) Для имитации ро. Подробнее

Имитация дубового дерева (протрава).

Варят в течение часа смесь из 0,5 кг кассельской земли, 50 г поташа в 1 литре дождевой воды, затем полученный темный отвар процеживают через полотно и варят до сиропообразного состояния. После этого выливают ее в совершенно плоские ящики из жести (крышки из-под жестянки), дают затвердеть и измельчают при. Подробнее

Имитация красного дерева (протрава).

Предназначенное для протравы дерево должно быть хорошо высушено, а нанесение протравы лучше всего производить при помощи кисти, которая после каждого употребления должна быть тотчас вымыта и высушена. Очень красивую и прочную протраву готовят, смешивая в склянке 500 г тонко измельченного сандала, 30 . Подробнее

Имитация палисандрового дерева (протрава).

Палисандровое дерево имеет темно-бурую окраску с характерными красноватыми жилками. Так как ореховое дерево ближе всего к палисандровому, то для имитации последнего и берут ореховое, с другими сортами дерева не получается такой красивой подделки.

Ореховое дерево сначала шлифуют пемзой, а потом р. Подробнее

Имитация серого клена (протрава).

В качестве серой протравы для дерева хорошо использовать растворимую в воде прочную и легкую анилиновую краску нигрозин. Раствор 7 частей нигрозина в 1000 частях воды окрашивает дерево в красивый серебристо-серый цвет, который настолько прочен, что даже по прошествии двух лет нисколько не изменяется.

Искусственный тип циркуляции

Система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. Выбор и монтаж циркуляционного насоса в отопление. Как определить необходимую мощность для насоса отопления.

Рассмотрим, как установить систему отопления с принудительной циркуляцией и с включением в цепь циркуляционного насоса самостоятельно. В настоящее время она становятся наиболее востребованными в современных зданиях.

Основной принцип действия, на котором работает система отопления с принудительной циркуляцией, состоит в том, что при создании разницы давления водяным насосом возникает искусственный поток движения теплоносителя обогрева.

Преимущества

Преимущество принудительной циркуляции теплоносителя гораздо больше, чем недостатков:

• Обогрев помещения, в котором установлена эта система, происходит значительно быстрее. Воздух прогревается до нужной температуры быстрее.
• Равномерно разогреваются в сети и сами отопительные приборы. Расстояние до котла определяет степень нагрева радиаторов отопления при естественной циркуляции.
• Можно регулировать уровень нагревания по каким-то участкам отдельно или прерывать часть цепи. Предоставляется возможность менять схему всей отопительной разводки здания и монтажа ее компоновки.
• В системе отопления с принудительной циркуляцией создается препятствие завоздушивания отопления.
• Использование прибора дает возможность всю магистраль сделать закрытой, если мембранный расширительный бак будет включен в цепь. Именно это и уменьшает в трубах, и радиаторах испарение воды.

Создание закрытой цепи

• Стал более простым монтаж отопительного оборудования. Не приходится вести скрупулезные расчеты параметров нормальной циркуляции: диаметр, высота, длина, уклон труб.
• Существенная экономия тепла. Значит, можно хорошо сэкономить на топливе.
• Если использовать трубопровод меньшего диаметра, можно получить экономию при установке системы.
• Разница температурных показателей из котла на входе и выходе в закрытых разводках заметно меньше. Благодаря этому оборудование котельной будет работать значительно дольше.

Недостатки

• Принудительная циркуляция отопления полностью зависит от работы электроснабжения. Если есть возможность поставить автономный источник электропитания, который работает бесперебойно, этот недостаток может быть устранен.
• Увеличение стоимости монтажа связано с тем, что любая выбранная модель тоже стоит денег.
• Регулярные расходы на электроэнергию — также можно отнести к недостаткам оборудования.

Выбор

Как правильно выбрать циркуляционный насос для системы отопления с принудительной циркуляцией?

Для начала надо ответить на ряд вопросов, имеющих существенное значение:

• Какой теплоноситель будет использован: вода или антифриз? Какая будет его температура?
• Из какого материала сделан трубопровод?
• Каковы параметры насоса: длина, диаметр и тому подобное?
• Какие будут использоваться отопительные приборы (батареи, радиаторы)? Какими техническими параметрами (материал, конструкция, площадь теплоотдачи) они соответствуют?
• Какая будет устанавливаться запорная арматура?
• Какие будут использоваться регулирующие элементы?
• Какого характера будет использоваться система автоматического регулирования?
• Непременно внимательно смотрите на показатели энергопотребления.
• Второй важный момент – прочность конструкции.
• Естественно, оборудование должно эксплуатироваться долгое время без технического обслуживания.
• Срок службы насоса обязан быть как можно более длительным.

Выбирая циркуляционный насос для принудительной циркуляции системы отопления необходимо учитывать следующий факт: производительность изделия должна полностью обеспечивать за один час работы на полной мощности троекратный оборот теплоносителя. Это определяющее условие хорошей циркуляции.

Монтаж

Какие основные факторы должны быть в центре внимания при монтаже циркулярного насоса:

1. Монтаж циркуляционного насоса осуществляется на обратном магистральном трубопроводе. Эта схема позволяет продлить период службы всем приборам.
2. Фильтр, расположенный до врезки механизма, защитит в дальнейшем крыльчатку от проникновения в него множества различных инородных предметов.
3. Обезвоздушивание прибора в период включения — обязательный элемент в его работе. Специальный винт, представленный в конструкции устройства, позволит это сделать.
4. В инструкции, прилагаемой к прибору, имеется вариант расчета потребляемой мощности в зависимости от его производительности.
5. Изделие имеет маркировку, указывающую на диаметр (в мм) трубы, к которой можно подключиться, а также давление (дм водного столба), создаваемое этим насосом. Так, прибор, который создает давление 10 дм и может быть включен в цепь с трубопроводом диаметром 25 мм, промаркирован GPD 25-100.

Определение мощности

Как провести определение мощности циркуляционного насоса для частного дома, площадь которого составляет 300 кв.м?

• Устройство, производительность которого 4 куб.м в час и напор не более 0,5 атм, будет хорошим выбором.
• Если общая площадь дома равняется 500 кв.м, то необходим прибор с такими показателями: 6 куб.м в час и до 0,7 атм.
• При площади в 700 кв.м – производительность 10 куб.м в час и напор до 0,8 атм.

Заметно увеличивает срок эксплуатации, если в механизме присутствует функция, позволяющая самостоятельно регулировать частоту вращения двигателя. К тому же, наличие этой функции в агрегате уменьшает потребление энергии и увеличивает долговечность.

Непременно учитывайте при расчете мощности для циркуляционного насоса и то обстоятельство, что если в принудительной разводке с включенным устройством присутствует воздух («завоздушивание» отопительной системы), то обогревательная конструкция не будет работать. Поэтому необходимо предусмотреть наличие автоматических воздушных спускников, которые включаются в магистраль.

Подведение итогов

Как в гравитационной, так и в системе отопления с принудительной циркуляцией, используются одни и те же принципы монтажа. Благодаря тому, что прибор включен в цепь, потребность строго соблюдать все уклоны в замкнутой системе отсутствует.

Продление срока службы отопительной разводки достигается с помощью включения устройства в обратную магистраль.

Использование системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя позволяет применять такие системы отопления в течение длительного промежутка времени.

Естественная или искусственная циркуляция жидкого теплоносителя в отопительной системе

Если Вы приняли решение установки отопительной системы, которая использует жидкий теплоноситель, стоит обратить внимание на то, как сам теплоноситель будет циркулировать в системе.

Есть два варианта — естественная циркуляция и искуственная.

Раглянем вариант системы с естественной циркуляцией. Жидкость перемещается в системе в результате гидростатического напора. Такой напор появляется в системе из-за разных температур теплоносителя по мере передвижения его по системе. Если углубляться в принцип самого процесса, то тут решающим фактором являются даже не разные температуры, а разная плотность жидкости. То есть, чем теплоноситель теплее, тем ниже у него плотность, соответственно тем он и легче. Аналогично, как и теплый воздух, горячая вода поднимается вверх, холодная же опускается вниз по системе. Также важным фактором в отопительной системе с естественной циркуляцией, является разная высота разных частей системы.

Отопительная система с естественной циркуляцией жидкого теплоносителя.

Естественная циркуляция в отопительной системе работает следующим образом:
жидкость сначала нагревается в отопительном котле а потом по главному стояку поднимается вверх. Подниматься ее заставляет разность температур, кроме этого ее подталкивает остывшая жидкость, которая возвращается в котел. Вверху стояка расположен расширительный бак, от которого расходятся подающие ветви трубопровода, по которым горячая вода подается в радиаторные батареи, а от батарей возвращается снова в котел. Подающие трубы и трубы обратной линии устанавливаются под наклоном, что также способствует движению теплоносителя. По мере движения, теплоноситель отдает тепло помещению и остывает, а благодаря этому еще быстрее движется в низ по системе.

В такой отопительной системе скорость теплоносителя зависит от разности температур и разности высот. Наиболее горячая вода всегда находится возле главного стояка, соответственно и тепловая мощность там будет наивысшая. Помещения, которые находятся дальше по движению теплоносителя, будут прогреваться хуже. Поэтому естественная циркуляция в системе отопления не подходит для больших домов. Но, для дома, общей площадью до 100 м/2 подойдет отлично. Главным плюсом такой системы является энергонезависимость.

Отопительная система с искуственной циркуляцией жидкого теплоносителя.

Отопительные системы использующие искуственную циркуляцию, лишены всех минусов, которые присутствуют в системе с приминением естественной циркуляции. Вода в такой системе циркулирует принудительно, с помощью циркуляционного насоса. Насос устанавливается там, где температура теплоносителя наиболее низкая, как правило, на обратную линую. Установка такого насоса избавляет от необходимости прокладывания труб под уклоном, а также позволяет использовать более тонкие трубы. Такая возможность удешевляет саму конструкцию трубопровода и его проектирование.

Оптимальным решением является использование насоса с автоматической регулировкой мощности, в зависимости от условий. Они наиболее экономичны, ведь не работают на полную мощность постоянно, соответственно расходуют меньше энергии.

Отопительние системы с искуственной циркуляцией жидкого теплоносителя способны быстро перемещать еще не остывший теплоноситель по трубопроводу, доставляя его в отдаленные участки. Такую систему уместно использовать в большых домах. Также еще один плюс — возможность использования необычних конструкций, например теплого пола.