Системы отопления с принудительной циркуляцией

Если площадь дома достаточно большая или необходимо обеспечить обогрев двухэтажного строения, от отопительной системы с естественной циркуляцией лучше отказаться. Из-за медленного продвижения теплоносителя по трубам прогреть воздух в помещении достаточно быстро будет крайне сложно.

Такой проблемы не существует, если изначально выбрана система отопления с принудительной циркуляцией, что особенно актуально для домов, в которых проживают постоянно. Установив специальный насос, можно значительно повысить эффективность обогрева строения любой площади. Главное, чтобы выбранная схема отопления отвечала определенным требованиям.

Как работает отопление без насоса?

Чтобы понять, как работает система с принудительной циркуляцией, стоит разобраться в том, как осуществляется отопление зданий при естественной циркуляции теплоносителя. В качестве последнего могут использоваться различные специальные составы и вода. Для одноэтажного дома чаще всего выбирается водяное отопление.

Движение воды по трубопроводам осуществляется по законам физики. Нагревшись в котле до заданной температуры, она начинает подниматься по стояку. За счет этого происходит постепенный прогрев всех труб и радиаторов системы. Вновь поступающая горячая вода постепенно вытесняет холодную вниз к котлу.

После того как остывший теплоноситель вновь нагреется в котле, он начнет подниматься по стояку, чтобы вытеснить остывший вниз. Такой цикл будет повторяться до тех пор, пока будет работать котел. Очевидно, что чем больше диаметр трубы, тем больше теплоносителя пройдет через ее поперечное сечение за единицу времени.

Именно поэтому при естественной циркуляции диаметр трубопровода и размеры монтируемых радиаторов имеют большое значение. При недостаточной площади последних сложно будет прогреть помещение до уровня комфортности.

Принудительная циркуляция

Схема отопления с принудительной циркуляцией отличается наличием насоса. Благодаря ему теплоноситель движется по трубам с заданной скоростью, а не только под действием законов физики.

Насос создает давление, достаточное для перемещения теплоносителя, но при этом обеспечивающее равномерное распределение воды, нагретой до различной температуры.

Из чего состоит отопительная система?

Система отопления с принудительной циркуляцией состоит из:

• котла (твердотопливного, газового или электрического);
• расширительного бака мембранного типа;
• циркуляционного насоса, мощность которого подбирается индивидуально;
• радиаторов (батарей) отопления;
• труб;
• фитингов – переходников, используемых для соединения труб;
• кранов (шаровых и пробковых);
• обратных клапанов;
• воздухоотводов;
• фильтров, которые обеспечивают работоспособность отопительного котла и насоса;
• крепежных элементов.

При выборе необходимого для функционирования системы оборудования следует обязательно учитывать:

• мощность приобретаемого котла и радиаторов;
• размер трубопровода;
• скорость перемещения теплоносителя.

Однотрубная схема

Однотрубная схема предполагает совмещение подающего и обратного трубопроводов. Теплоноситель подается через специальный трубопровод с запорной арматурой. Предусматривается отдельный патрубок с вентилем для слива воды в канализацию.

После нагрева в котле теплоноситель, пройдя по стоякам и радиаторам и отдав им необходимое количество тепла, поступает в насос. Последний обеспечивает нагнетание потока, движущегося к котлу.

Бак мембранного типа, который включает однотрубная система, позволяет предотвратить возникновение аварийных ситуаций.

Такой бак может быть не только закрытым, но и открытым. Он устанавливается на верхнем (техническом) этаже здания.

Если бак закрытый, то и система отопления закрытая. Если же открытый, то и систему называют открытой.

Группа безопасности

Однотрубная система обязательно включает группу безопасности, состоящую из:

• воздухоотвода;
• предохранительного клапана;
• манометра и термометра, часто объединяемых в одном корпусе.

Такая группа позволит оперативно снизить избыточное давление в системе, предотвратив тем самым разрыв трубопровода и поломку оборудования.

Допустим монтаж приборов из группы безопасности отдельно друг от друга. Например, врезка предохранительного клапана осуществляется немного выше котла. Однако это не всегда оправдано с точки зрения затрат на монтаж системы отопления.

Радиаторы

Радиаторы при такой схеме могут подключаться по-разному: диагонально, параллельно и т.д. Желательно предусмотреть терморегуляторы и краны Маевского на каждой батареи. В продаже можно найти модели радиаторов с заранее вмонтированными кранами.

Разводка

Разводка труб в системе может быть горизонтальной и вертикальной. Оба типа разводки допускают подключение к бойлеру и системе теплого пола.

Для этого лишь следует предусмотреть специальный распределительный коллектор, позволяющий обеспечить поступление нагретого теплоносителя одновременно в радиаторы, бойлер и контур теплого пола.

Двухтрубная схема

Преимущество однотрубной схемы заключается в ее доступности. В этом случае требуется меньше труб, чем при устройстве двухтрубной, а потому ее монтаж обходится намного дешевле.

Однако эффективность последней значительно выше, за счет того, что в двухтрубной подающий и обратный трубопроводы разделены.

Такая система позволяет отремонтировать радиатор в одной комнате, не отключая отопления во всем здании, и подходит для строений любой этажности.

Принудительная лучше?

Если предстоит монтаж системы отопления одноэтажного строения, предпочтение может быть отдано системе с естественной циркуляцией. Особенно если здание находится в местности с характерными проблемами с электроснабжением.

При выборе схемы для двухэтажного дома лучше обратить внимание на систему с принудительной циркуляцией. Тем более если площадь здания большая.

Экономим на трубах

Если отдано предпочтение схеме с принудительной циркуляцией, можно не волноваться о том, какой диаметр у монтируемой трубы. За счет одинаковой скорости теплоносителя обязательно удастся обеспечить равномерный прогрев всей системы.

Именно поэтому для такой системы приобретаются более дешевые трубы. Учитывая, что их диаметр несколько меньше, трубы можно сделать практически незаметными в интерьере.

Отказ от громоздких радиаторов

При естественной циркуляции теплоносителя традиционно монтируются громоздкие радиаторы, занимающие много места. За счет большой площади такие батареи позволяют обеспечить более эффективный прогрев помещений. В системе отопления с принудительной циркуляцией предпочтение может быть отдано даже небольшой по размеру модели радиатора.

Безопасность и удобство эксплуатации

Равномерный прогрев отопительной системы способствует снижению риска повреждения ее элементов из-за значительного колебания температуры. Как следствие, снижается негативное воздействие на материал всех элементов отопительной системы, и повышается срок их службы.

Благодаря наличию кранов Маевского и специальных автоматических воздухоотводов в системе принудительной подачи теплоносителя можно не опасаться завоздушивания. Степень нагрева воды можно отрегулировать не только за счет параметров отопительного котла, но и характеристик насоса.

При естественной циркуляции радиаторы тем холоднее, чем дальше они находятся от котла. Это способствует неравномерному прогреву помещений.

Простота монтажа

Трубы необязательно укладывать под определенным углом, что делает возможным выполнение работ собственными силами. При нарушении этого правила в случае естественной циркуляции не удастся обеспечить прохождение теплоносителя по системе, а потому обогрев двухэтажного дома будет затруднен или невозможен.

О недостатках

Учитывая, что в системе присутствует циркуляционный насос, требуется обязательное подключение к электрической сети. В районах с частыми отключениями электричества этот факт может создать серьезные проблемы. При желании от этой проблемы можно избавиться, предусмотрев источник бесперебойного питания.

Также не стоит забывать о возможном увеличении расходов на оплату счетов за электричество. Для этого стоит сделать соответствующие расчеты до покупки оборудования. Иногда за счет того, что монтируются трубы, имеющие меньший диаметр, снижается расход теплоносителя.

Это, в свою очередь, ведет к снижению мощности, потребляемой котлом. Как следствие, затраты на работу насоса могут быть полностью компенсированы за счет снижения расходов на эксплуатацию котла.
Эксплуатация насоса сопровождается незначительным шумом. Если оборудование установлено в отдельном помещении, такой недостаток не заслуживает внимание. Однако для небольшого дома или однокомнатной квартиры это может стать серьезной проблемой.

Если система отопления с принудительной циркуляцией монтируется для обогрева двухэтажного строения, можно не сомневаться: в таком доме всегда будет тепло, тихо и комфортно.

Правила монтажа схемы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя

Чтобы в доме всегда было уютно и комфортно, необходимо в первую очередь позаботиться о системе отопления. Ведь в холодное время года оптимальная комнатная температура не только создает нормальные условия проживания, но и благоприятно влияет на здоровье человека. В настоящее время можно различными способами отапливать дом, но водяное отопление с давних пор и по сей день считается самым эффективным вариантом. Особенно — система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. С ее помощью можно создать комфортные условия в любом доме, независимо от его размеров и этажности.

Принцип работы отопительной системы с принудительной циркуляцией

Чтобы правильно понять, как работает данная схема, необходимо в первую очередь разобраться в системе с естественной циркуляцией. Схема отопления с естественной циркуляцией теплоносителя достаточно проста.

Теплоноситель в отопительном котле набирает необходимую температуру и по законам физики поднимается по стояку вверх. Добравшись до радиаторов, он оставляет часть тепловой энергии, поэтому здесь температура воды снижается.

Под действием вновь поступающей горячей воды охлажденная вода постепенно спускается вниз в котел, где опять нагревается. И весь цикл повторяется заново.

В чем недостатки данной схемы, и почему она не так востребована? Эта схема плохо работает, когда отопительная система имеет однотрубный характер разводки труб. Особенно это касается многоэтажных домов. В этом случае происходит неравномерное распределение тепла по радиаторам. Ближайшие к котлу батареи нагреваются сильнее, а дальние меньше. В одних комнатах температура выше, в других ниже. И чтобы этого не происходило, приходится в дальних комнатах наращивать секции на радиаторах.

Кроме того, количество топлива, потребляемого котлом в системе с естественной циркуляцией, всегда больше, чем при установке циркуляционного насоса. А это на сегодняшний день немаловажный фактор.

Если используется двухтрубная система, то эти проблемы отпадают сами собой.

Теперь понятно, что низкая эффективность такой системы требует монтажа в нее насоса. Он увеличивает скорость движения теплоносителя, а это, в свою очередь, обеспечивает равномерное распределение горячей воды по всем приборам отопления.

Такая система безопасна

Многие могут усомниться в правильности работы такой системы — ведь есть вероятность смешения холодной и горячей воды. Все верно, такая вероятность существовала бы, если бы скорость теплоносителя была слишком большой. Но современные циркуляционные насосы создают небольшое давление, при котором скорость воды внутри отопительной системы практически ничем не отличается от естественной. Незначительное ее повышение есть, но это никоим образом не влияет на смешение воды с разными температурами.

Очень важный момент! Теплоноситель под действием насоса движется всегда в одном направлении, при котором теплопотери минимальны. И если правильно регулировать скорость движения теплоносителя, то можно контролировать количество производимого тепла.

Достоинства и недостатки

Итак, установленный в систему насос обеспечивает ей большое количество преимуществ:

• Для такой системы нет никакой разницы, какие трубы и с каким диаметром будут в нее вмонтированы.
• В этом случае можно использовать недорогие трубы с меньшим диаметром, что позволит сэкономить средства.
• Отсутствие перепада температур увеличивает срок эксплуатации узлов системы.
• Есть возможность регулировать температуру в самой системе или в отдельных помещениях дома.

Конечно, есть и недостатки:

• Во-первых, насос работает от сети электрического тока, а это пусть небольшие, но расходы. К тому же при отключении электроэнергии останавливается и насос.
• Во-вторых, небольшой шум от работы насосной установки. Его практически не слышно, но он все-таки присутствует.

Схемы отопления

Схема отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя бывает двух видов — однотрубная и двухтрубная. Разница в них достаточно существенная. Здесь не только различается схема разводки труб, но и их количество, а также набор запорной, регулирующей и контролирующей арматуры.

Однотрубная система отопления

Здесь также надо рассмотреть два варианта, потому что существует горизонтальная и вертикальная схема.

Первый вариант очень простой. Все радиаторы отопления вставляются в контур сети последовательно. То есть, теплоноситель из одного прибора перетекает в другой с последующим переходом по обратному контуру в котел. На каждом приборе установлены краны Маевского, через которые удаляется воздух из системы, а также краны или вентили, с помощью которых можно отсечь часть системы или один небольшой участок. Установленный в такой схеме насос будет очень актуален.

Здесь есть один момент, на который необходимо обратить особое внимание. Эта схема для многоэтажного дома используется в вариации, когда на каждый этаж от стояка отводится своя отдельная ветка.

Вертикальная схема является упрощенной. В ней стояк поднимается выше последнего этажа, где происходит спуск трубы на верхний этаж и распределение ее по радиаторам по горизонтальной схеме от прибора к прибору. Далее труба опускается на этаж ниже, где повторяется горизонтальная разводка. И так далее до первого этажа. Теперь вы понимаете, что радиаторы первого этажа всегда будут в охлажденном виде.

Двухтрубная система отопления

В этой схеме также присутствует два вида разводки — горизонтальная и вертикальная. В свою очередь горизонтальная схема разделяется на:

В чем отличия этих трех схем?

Первая является самой простой, но в ней очень тяжело контролировать температурный режим. У каждого радиатора свой контур, и чем дальше батарея от котла, тем этот контур длиннее.

Во второй схеме данные контуры одинаковы, что обеспечивает легкость регулирования процесса. Но при этом увеличивается длина самого трубопровода.

А вот третья схема самая эффективная, потому что к каждому радиатору подходит свой отдельный трубопровод, и по нему подается теплоноситель. Равномерность тепла в данном случае обеспечена. Недостаток один — большие материальные затраты на приобретение большого количества материалов и немалые трудозатраты на монтажные работы.

Вертикальная схема разделяется тоже на два вида — с нижней разводкой и с верхней. Первый вариант имеет отличительный конструкционный элемент — стояк подачи теплоносителя проходит через все этажи и на верхнем входит в радиатор, от которого идет обратка. По этой трубе вода поступает на нижний этаж, где также попадает сразу в радиатор. И так далее до котла. То есть, в любой комнате у вас будет присутствовать две трубы.

Еще варианты схем принудительного отопления

Второй вариант совершенно другой. Здесь стояк поднимается от котла вертикально до чердачного помещения, где производится разводка труб на каждый радиатор верхнего этажа. А от них на нижний этаж спускается труба. Эта обратка подходит к радиатору нижнего этажа как подача теплоносителя. То есть, в каждой комнате у вас будет всегда одна труба, соединяющая радиаторы на разных этажах.

Как видите, отопительные системы имеют разные схемы. Выбирая какую-либо из них, необходимо решить один очень важный вопрос — сколько денег выделено на монтаж отопления вашего дома.

Как правильно оборудовать систему отопления с принудительной циркуляцией

Чтобы система работала долго, эффективно и без проблем, необходимо правильно произвести монтаж некоторых ее узлов:

1. Обязательный элемент отопления — это расширительный бак, который соединяется с обратным контуром. Он необходим, потому что в системе постоянно происходят процессы парообразования, и ее необходимо пополнять водой. К тому же иногда при перегреве теплоносителя увеличивается его объем. А наличие бака препятствует его выбросу.
2. Циркуляционный насос обязательно монтируется в обратку. Это простая необходимость, которая помогает увеличить срок эксплуатации агрегата. Дело в том, что в конструкции насоса есть резиновые уплотнители и манжеты. Под действием горячей воды они изменяют свои свойства. В обратке вода движется уже охлажденной, поэтому не влияет на качество резиновых элементов.
3. Принудительная система отопления дает возможность использовать трубы с минимальным диаметром. Это не только сокращает расходы на сооружение отопительной системы, но и экономит на теплоносителе, расширительном баке и самом котле.
4. Устанавливайте в такую систему только современные отопительные котлы, с помощью которых можно контролировать и регулировать все процессы. В них установлена автоматика, и она даст возможность эффективно использовать топливо, а также производить регулировку температуры внутри дома в зависимости от разных факторов.

Выбор циркуляционного насоса

Чтобы правильно выбрать насос, необходимо принять во внимание всего лишь два его качества. Он должен быть:

• Энергосберегающим.
• Простым и надежным в эксплуатации.

Такие показатели, как мощность и напор, определяются размерами самого дома. К примеру:

• Площадь дома 250 квадратных метра — выбирайте насос мощностью 3,5 кубических метров в час и напором 0,4 атмосферы.
• Площадь 250-350 куб м — мощность 4,5 куб м/ч, напор — 0,6 атм.
• Площадь 350-800 куб м — мощность 11 куб м/ч, напор — 0,8 атм.

Конечно, точно сказать, какой насос лучше всего использовать для конкретного дома, сложно. Здесь придется делать расчет, который может выполнить только специалист. Ведь для этого необходимо учесть множество факторов.
Сюда обязательно входят:

• Диаметр труб и материал, из которых они изготовлены.
• Длина всей системы.
• Количество радиаторов, запорной арматуры и других приборов, а также их вид.
• Вид топлива, на котором будет работать котел.

Циркуляционный насос с мокрым ротором для любых систем водяного отопления

Как видите, учесть все факторы и сделать расчет самостоятельно очень сложно, это под силу только специалисту.

И последнее. Часто на форумах можно услышать сетования частных застройщиков, что нет циркуляции в системе отопления. Что делать?

Причина может быть только одна — это воздушные пробки внутри. Чтобы их удалить, необходимо на каждый радиатор установить краны Маевского. Это эффективное средство в борьбе с воздухом, который остается внутри системы после ее заполнения водой. Так что надо разориться и купить эти устройства.

Кстати, в настоящее время такие краны производят с автоматическим выпуском воздуха. Отличный вариант, при котором нет необходимости контролировать образование воздушных пробок.

Чем примечательна система отопления с принудительной циркуляцией закрытого типа

Как выглядит схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя

Гравитационные системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

Отопительные системы с естественной циркуляцией и особенности их функционирования

Достоинства и недостатки однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией