Отопление с принудительной циркуляцией

Человек всегда старался обустроить своё жилище так, чтобы в нём было тепло. Ведь от этого зависит не только комфорт, но и здоровье. Сегодня, доступны разные варианты, для обогрева жилья. Однако, как показало время, лучше всего использовать водяное отопление. Но его тоже надо правильно спроектировать и обустроить. Если допустить ошибку, то она приведёт к неэффективной работе системы, и неэкономному расходу энергии. Самым лучшим вариантом, является отопление с принудительной циркуляцией. В чём его плюсы? Чем оно отличается от естественной циркуляции? Какие элементы входят в такую систему? Этим вопросам стоит уделить должное внимание.

Что такое принудительная циркуляция и каковы её преимущества?

Преимущества такого вида отопления

• Так как теплоноситель при естественной циркуляции передвигается по магистрали медленно, то пока он дойдёт до последнего радиатора, уже раздаёт большую часть тепла. Но в принудительной циркуляции, благодаря большой скорости, жидкость передаёт всем батареям равномерное тепло, что гарантирует одинаковый обогрев всех помещений.
• Такой вид отопления намного быстрее прогреет холодное помещение.
• Исключает постоянную проблему отопительных систем – завоздушенность. Насос не даст образоваться в магистрали воздуху.
• Больше возможности регулировать температуру отдельно в каждой комнате.
• Благодаря тому, что используется насос, есть возможность поставить закрытый или мембранный расширительный бак. Это исключает потребность постоянного контроля уровня воды в этом бачке.
• Как показывают расчёты и опыт, такое обустройство системы, экономит топливо для обогрева. В свою очередь, это минимизирует финансовые расходы за отопление.
• Намного упрощается расчёт и монтаж системы. При естественной циркуляции, необходимо соблюсти правильный уклон, диаметр, длину труб, иначе она не заработает. При принудительной системе, обо всём этом беспокоится ненужно, так как насос толкает теплоноситель в любых условиях.
• Увеличивается срок службы всех элементов отопления.
• Можно сэкономить на покупке труб меньшего диаметра.

Итак, видно явное превосходство принудительной циркуляции. Те дополнительные затраты, с которыми сталкивается её пользователь очень быстро окупаются за счёт экономии на тепловой энергии. Но какое понадобится приобрести оборудование?

Что входит в эту систему?

Циркуляционный насос

Как выбрать насос?

Так как этот аппарат имеет такую важность для отопительной системы, то нужно серьёзно отнестись к его выбору. Для того чтобы определить какое оборудование подойдёт, следует сначала изучить свои потребности. Нужно ответить на некоторые вопросы.

• Какая должна быть температура в помещении?
• Сколько общей площади надо отопить?
• Какое топливо будет использоваться?
• Какие характеристики котла?

Вопросы, наподобие этих, помогут понять, какие приблизительно должны быть параметры у насоса. Необходимо также учесть, что этот аппарат делиться на два вида – мокрый и сухой. Что это значит? Мокрый – означает, что ротор агрегата находится в теплоносителе. Плюсы такого варианта в том, что мотор насоса регулярно охлаждается в воде, а это не даёт ему перегреваться. К тому же он бесшумный, простой в эксплуатации и имеет небольшие энергозатраты. Сухой ротор не соприкасается с теплоносителем. Хотя у него больший уровень шума и требует регулярного ухода, но КПД он имеет выше, чем мокрый тип. Поэтому, для обогрева помещений с большой площадью часто выбирают вариант с сухим ротором.

На какие показатели насоса особенно стоит обратить внимание при покупке?

• Напор насоса. Какая должна быть цифра зависит от протяжённости отопительной магистрали, количества радиаторов и изгибов труб. Поэтому, чем больше этих нюансов, тем выше должен быть показатель. Так как формула для расчёта очень сложная, то лучше проконсультироваться со специалистом, предоставив ему необходимые данные по системе.
• Производительность насоса. Есть формула для расчёта: G = Q/(1,16 х DT). Здесь Q – потребность дома в тепловой энергии, переведённая в ватты. Для этого площадь помещения можно умножить на 100. 1,16 – удельная теплоёмкость воды. DT – тепло, которое необходимо в доме. Чаще всего 20°С.

Рассчитав эти параметры, можно выбирать цену, производителя и так далее.

Как установить насос?

Для того чтобы правильно установить это оборудование, необходимо иметь инструменты. Чаще всего достаточно обычных слесарных приспособлений. Также понадобится купить дополнительные приборы для насоса. К ним относятся:

• байпасы,
• «американки» – резьбовые соединения,
• фильтр,
• обратный клапан.

Есть основные советы, которые помогут сделать правильный монтаж.

• Аппарат устанавливается возле котла, на обратной трубе.
• Возле насоса хорошо установить фильтр. Не стоит экономить на этом приборе, так как он не даст насосу быстро выйти из строя.
• Отсекающая арматура, тоже очень важна. Если её не установить, то чтобы снять насос для ремонта, придётся отключать всё отопление.

Это основные принципы, о которых следует помнить, при установке циркуляционного оборудования. Однако самым надёжным вариантом, является помощь специалиста.

Расширительный бак

Как выбрать расширительный бак?

Монтаж расширительного бака

Если говорить о монтаже открытого бачка, то его важно установить в самой высокой точке отопительной магистрали. Монтируется он в отводящую трубу системы.
Установка бака закрытого типа сложнее. Здесь придётся придерживаться некоторых основных принципов. Вот пошаговая инструкция:

• выбрать место, всегда свободное для доступа,
• крепить на стене агрегат следует очень надёжно, учитывая, что его вес будет меняться,
• развернуть его такой стороной, чтобы все регулирующие механизмы были легко доступными,
• подключается измерительный счётчик, потом редуктор давления, затем предохранительный клапан,
• при температуре ниже нуля, установку бака проводить запрещается.

Придерживаясь советов, приведённых выше, несложно выбрать и установить расширительный бак.

Как сделать отопление дома с принудительной циркуляцией: несколько схем монтажа, советы по комплектации и расчет насоса

Среди многих схем отопления система с принудительной циркуляцией теплоносителя отличается своей универсальностью и широкими функциональными возможностями. Она может быть применена в теплоснабжении небольшого частного коттеджа или квартиры, а также в большом многоэтажном доме. Сложно ли сделать ее самостоятельно, без привлечения специалистов? Выясним, что же представляет отопление дома с принудительной циркуляцией своими руками, схемы и оптимальная комплектация конкретной системы.

Особенности отопления с принудительной циркуляцией

Современное водяное отопление с принудительной циркуляцией пришло на смену гравитационной схеме. У второй движение теплоносителя осуществляется за счет теплового расширения воды при ее нагреве. Такой принцип существенно снижал эффективность работы теплоснабжения.

Одним из определяющих факторов целесообразности установки системы водяного отопления с принудительной циркуляцией является относительно быстрое движение теплоносителя по магистрали. Благодаря этому происходит равномерное распределение тепла по всем радиаторам в схеме.

Кроме этого, нужно отметить такие особенности отопления насосными группами:

• Возможность устанавливать трубы небольшого сечения: 20, 25 мм. Этим уменьшается общий объем теплой воды в системе, что сказывается на расходе энергоносителя;
• Выбор из нескольких схем монтажа трубопроводов. Принудительная система отопления частного дома может быть однотрубной, двухтрубной или коллекторной;
• Регулировка температуры как для отдельных элементов, так и во всей системе в целом. Лучше всего с этой задачей справляется коллекторное отопление;
• Увеличение комфорта эксплуатации.

Однако наряду с этим следует отметить и недостатки, которыми обладает двухтрубная или однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией. Прежде всего – это установка насосной группы для увеличения скорости потока теплоносителя. Это влечет за собой увеличение первичных расходов, а также делает работу всей системы зависимой от подачи электроэнергии. Но эти недостатки компенсируются вышеперечисленными преимуществами.

Можно модернизировать уже имеющееся гравитационное отопление. Для этого достаточно установить насос. Однако сначала нужно рассчитать параметры системы – не всегда трубы большого диаметра подходят для схем с принудительной циркуляцией.

Виды схем отопления с принудительной циркуляцией

Основной принцип работы системы отопления с принудительной циркуляцией заключается в установке насосов для увеличения скорости потока теплоносителя. Место их монтажа напрямую зависит от выбранной схемы разводки трубопроводов.

Помимо этого система отопления частного дома с принудительной циркуляцией должна включать в себя группы безопасности. Это необходимо для своевременной стабилизации давления в трубах из-за возможного перегрева теплоносителя. Каждый вид отопления с принудительной циркуляцией имеет ряд особенностей, которые напрямую влияют на выбор в конкретном случае. Но независимо от этого система отопления с принудительной циркуляцией своими руками помимо насоса должна включать в себя следующие компоненты:

• Группа безопасности: воздухоотводчик и спускной клапан. Устанавливаются сразу после котла;
• Расширительный бак. Лучше всего выбирать конструкцию мембранного типа с возможностью замены эластичного клапана;
• В обвязке каждого радиатора должны быть балансировочный клапан, кран Маевского. Желательно установить термостат;
• Запорная арматура. Необходима для частичного или полного перекрытия потока теплоносителя на конкретном участке системы.

Каждые из вышеперечисленных компонентов должны иметь эксплуатационные характеристики, отвечающие параметрам конкретной системы отопления. В противном случае они не будут выполнять возложенные на них функции.

Выбор определенных компонентов системы осуществляется по заранее сделанной схеме отопления дома с принудительной циркуляцией. Расчет должен быть максимально точным – с помощью специализированных программ или выполненный профессионалами.

Однотрубная система

Это устаревшая схема, которая практически не применяется для индивидуального теплоснабжения дома. В однотрубной системе отопления с принудительной циркуляцией есть только одна подводящая магистраль, в которой последовательно подключаются радиаторы и батареи.

Единственным преимуществом этой схемы является небольшой метраж трубопроводов. Однако помимо этого однотрубная система имеет несколько существенных недостатков:

• Неравномерное распределение теплоносителя. Чем дальше расположен радиатор от котла, тем ниже степень нагрева горячей воды, поступающей в него;
• Для проведения ремонтных работ необходимо остановить котел отопления и дождаться пока температура теплоносителя не опустится до нормального уровня.

Мощность насоса для однотрубного отопления с принудительной циркуляцией будет намного меньше, чем для двухтрубной. Это объясняется меньшим объемом теплоносителя в системе. Также для прокладки трубопроводов необходимо меньше места – они могут быть установлены под полом, плинтусами.

Для однотрубной системы отопления с принудительной циркуляцией обязательно нужно предусмотреть монтаж байпаса для каждого радиатора. Это даст возможность отключить прибор без полной остановки теплоснабжения дома.

Двухтрубная система

Схема двухтрубной системы отопления с принудительной циркуляцией отличается от однотрубной наличием еще одной магистрали для остывшего теплоносителя. Она проходит параллельно основной и в нее поступает охлажденная вода из радиаторов.

Во время проектирования системы необходимо правильно составить схему расположения трубопроводов. Прямая и обратная магистраль должны устанавливаться в непосредственной близости друг от друга, но не более чем на 15 см, кроме этого система может быть с одной направленностью движения теплоносителя, с разными векторами, а также тупиковой. Чаще всего выбирается схема с односторонней направленностью.

У водяного отопления с принудительной циркуляцией есть несколько важных особенностей:

• Небольшой диаметр труб – от 15 до 24 мм. Этого будет достаточно для создания требуемых показателей давления;
• Возможность установки как горизонтальной, так и вертикальной разводки трубопроводов;
• Большое количество поворотных элементов скажется на гидродинамических показателях системы в худшую сторону. Поэтому их нужно делать как можно меньше;
• При выборе скрытого монтажа в местах соединения труб устанавливают ревизионные люки.

Насосный узел с обходным каналом

В каждой принудительной системе отопления частного дома необходимо предусмотреть обходной канал в узле циркуляционного насоса. Он предназначен для гравитационного движения теплоносителя в случае отключения электричества.

Работа насосного оборудования должна обеспечить нормальную циркуляцию в системе. Для этого следует правильно рассчитать его мощность и производительность.

Если система водяного отопления с принудительной циркуляцией комплектуется полимерными трубопроводами – они должны быть с армированным слоем из алюминиевой фольги или полиэстера.

Коллекторная система

Если площадь дома превышает 150 м² или он имеет 2 и более этажей – рекомендуется делать коллекторную систему отопления с принудительной циркуляцией своими руками. Она является одной из модификаций двухтрубной схемы и предназначена для повышения эффективности работы теплоснабжения.

Основным элементом коллекторной схемы отопления является распределитель. Он представляет собой трубу с круглым или прямоугольным сечением, на которую установлены несколько патрубков. Они необходимы для распределения теплоносителя по отдельным контурам теплоснабжения дома.

Отличительным принципом работы системы отопления с принудительной циркуляцией коллекторного типа является обустройство независимых друг от друга магистралей трубопровода. Это дает возможность регулировать теплоотдачу каждой из них, а также стабилизирует давление в системе.

На каждый патрубок коллектора устанавливается циркуляционный насос для обеспечения должной скорости движения теплоносителя. Такая система отопления частного дома с принудительной циркуляцией имеет ряд важных особенностей:

• Увеличение числа труб и арматуры. Каждый контур представляет собой отдельную систему отопления, соединенную с помощью коллектора в единую сеть;
• Для регулировки объема теплоносителя необходимы специальные элементы – терморегуляторы и сервоприводы с датчиками температуры;
• Для наиболее эффективной работы системы рекомендуется установка узла смешивания. Он соединяет прямую и обратную трубу и выполняется смешивание потоков воды для достижения оптимальной температуры теплоносителя.

Коллекторная схема отопления дома с принудительной циркуляцией может состоять из нескольких узлов распределения. Все зависит от общей площади дома, а также расположения в нем помещений.

Сумма диаметров патрубков на коллекторе не должна превышать его сечение. В противном случае возникнет дестабилизация давления в системе.

Проектирование отопления с принудительной циркуляцией

Первоочередной задачей при самостоятельном монтаже водяного отопления с циркуляционным насосом является составление корректной схемы. Для этого необходим план дома, на котором наносится расположение труб, радиаторов, запорной арматуры и групп безопасности.

Расчет системы

На этапе составления схем необходимо правильно рассчитать параметры насоса для принудительной отопительной системы частного дома. Для этого можно воспользоваться специальными программами или сделать вычисления самостоятельно. Существует ряд простых формул, которые помогут сделать расчет:

Pн=(p*Q*H)/367*КПД

Где Рн – номинальная мощность насоса, кВт, р – плотность теплоносителя, для воды этот показатель равен 0,998 г/см³, Q – уровень расхода теплоносителя, л, Н – требуемый напор, м.

Для вычисления показателя напора в принудительной системе отопления дома необходимо знать общее сопротивление трубопровода и теплоснабжения в целом. Увы, но сделать это самостоятельно практически невозможно. Для этого следует воспользоваться специальными программными комплексами.

Вычислив сопротивление трубопровода в системе водяного отопления с циркуляцией, можно рассчитать требуемый показатель напора по следующей формуле:

Н=R*L*ZF/10000

Где Н – вычисляемый напор, м, R – сопротивление трубопровода, L – протяженность наибольшего прямого участка магистрали, м, ZF – коэффициент, который обычно равен 2,2.

По полученным результатам подбирается оптимальная модель циркуляционного насоса.

Если расчетные показатели мощности насоса у системы отопления с принудительной циркуляцией, устанавливаемой самостоятельно, велики, – рекомендуется приобрести спаренные модели.

Монтаж отопления с циркуляцией

На основе расчетных данных подбираются трубы нужного диаметра, а к ним – запорная арматура. Однако на схеме не показан способ монтажа магистрали. Трубопроводы могут быть установлены скрытым или открытым способом. Первый рекомендуется применять только при полной уверенности в надежности всей системы отопления частного коттеджа с принудительной циркуляцией.

Нужно помнить, что от качества компонентов системы будет зависеть ее работоспособность и эксплуатационные показатели. В особенности это касается материала изготовления труб и запорной арматуры. Помимо этого для двухтрубной схемы системы отопления с принудительной циркуляцией рекомендуется прислушаться к советам профессионалов:

• Установка аварийного источника подачи электроэнергии для циркуляционного насоса в случае отключения электропитания;
• При использовании антифризов в качестве теплоносителя следует проверить его совместимость с материалами изготовления труб, радиаторов и котла;
• По схеме отопления дома с принудительной циркуляцией котел должен располагаться в самой низкой точке системы;
• Кроме мощности насоса необходимо сделать расчет расширительного бака.

Технология установки отопления циркуляционного типа ничем не отличается от стандартной. Важно учитывать особенности контурного дома – материал изготовления стен, его тепловые потери. Последнее напрямую влияет на мощность всей системы.

Аналитика параметров систем отопления с принудительной циркуляцией поможет составить объективное мнение о ней: