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

Система отопления с принудительной циркуляцией

С течением времени система отопления с принудительной циркуляцией приобретает все большую популярность по сравнению со схемами, где теплоноситель движется естественным путем. Этому есть множество причин, которые мы подробно рассмотрим в данной статье. Также здесь будут представлены примеры и разновидности насосных схем для частных домов различной этажности.

Что дает принудительная циркуляция

Все преимущества систем водяного отопления, где происходит циркуляция теплоносителя с принудительным побуждением, обеспечивает один незамысловатый элемент – насос. Его ставят на подающий или обратный трубопровод непосредственно возле котла, в результате чего скорость движения воды по трубам ощутимо возрастает. Если при самотеке скорость теплоносителя составляет 0.1—0.3 м/с, то после установки насоса она повышается до 0.7—1 м/с. Это дает массу преимуществ.

Для справки. Есть мнение, что циркуляционный насос надо ставить только на обратку. Это верно лишь для систем с твердотопливным котлом, где при аварийной ситуации в агрегат может попасть пар. В остальных случаях насос можно устанавливать и на подачу.

Итак, разберем все достоинства системы с принудительной циркуляцией:

• возросла скорость воды – увеличился ее расход, значит, можно уменьшить диаметр трубы;
• время прогрева всех радиаторов уменьшается, нет инерционности;
• большая протяженность ветвей и магистралей, выбор удобного способа их прокладки. Главное, чтобы насос развивал необходимое давление;
• уклоны трасс можно соблюдать минимальные. Они нужны только для опорожнения трубопроводов;
• когда монтируется система закрытого типа, то расширительный бак можно разместить в котельной.

Список остальных преимуществ весьма обширен, перечислять их все нет необходимости. Разве что стоит упомянуть важный момент: система с принудительной циркуляцией позволяет устраивать в частных домах такой вид отопления, как теплые полы. А вот недостатков всего 2, но один из них играет важную роль. Это зависимость обогрева здания от наличия электроэнергии. Отключили ее – остановился насос – остыли батареи.

Есть и худший вариант развития событий. Твердотопливный котел после отключения электричества быстро перегреется и закипит, а дальше – взрыв. Поэтому принудительная циркуляция всегда должна обеспечиваться средствами бесперебойного питания или генератором, чтобы система отопления продолжала нормально функционировать.

Второй недостаток состоит в том, что работающий насос потребляет небольшое количество электроэнергии и случается, что иногда издает шум. Но эти нюансы малозначительны по сравнению с количеством вариантов схем отопления, которые позволяет реализовать принудительное движение теплоносителя. Вот их список:

• однотрубная;
• двухтрубная;
• коллекторная (лучевая);
• водяные теплые полы.

Примечание. Также система может быть открытой с атмосферным расширительным баком или закрытой с емкостью мембранного типа.

Элементы принудительной схемы

Вначале несколько слов об установке расширительного бака. Когда течение воды по трубопроводам обеспечивает насос, то вариантов два: поставить открытый либо закрытый бак мембранного типа (экспанзомат). Чаще применяется второй вариант – закрытая система с экспанзоматом. Причин несколько:

• через открытую емкость постоянно испаряется теплоноситель;
• открытая система насыщается кислородом из атмосферы, что ведет к коррозии стальных элементов сети и деталей котла;
• открытый бак приходится располагать на чердаке и следить за уровнем воды в нем. Когда такой возможности нет, емкость устанавливают в котельной под самым потолком.

Экспанзомат с мембраной принято располагать на обратной магистрали перед входом воды в котел и циркуляционным насосом. При этом на отводе трубы нужно ставить отсекающий кран для замены элемента в случае неисправности. Если вы уже поставили бак на подающей магистрали, — не беда, он и там будет успешно функционировать, противопоказаний к подобному размещению нет никаких.

Важно правильно подобрать насосный агрегат, обеспечивающий принудительную циркуляцию в системе отопления. Слишком мощный вызовет шум воды в трубах и станет попусту расходовать электричество, а слабый значительно снизит эффективность работы схемы. В идеале мощность насоса нужно принимать по расчету, но можно подобрать и на основании практического опыта. Он показывает, что в одноэтажном доме площадью до 150 м2 достаточно модели 25–40, при больших габаритах дома и 2 этажах – 25–55 и 32–55, свыше 2 этажей – 25–80 или 32–80.

В системах закрытого типа обязательно должна присутствовать группа безопасности, монтируемая на выходе подающего коллектора из котла. Ее задача – контроль давления и его аварийный сброс в нештатной ситуации, а также стравливание воздуха в автоматическом режиме.

Схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией

В одноэтажном частном доме может быть устроена любая отопительная схема из вышеперечисленного списка. Если здание имеет небольшую площадь (около 70 м2), то в нем будет хорошо работать и однотрубная система с принудительной циркуляцией – ленинградка. Она представляет собой одну магистраль, проходящую через все помещения и возвращающуюся обратно к котлу. Радиаторы подключены к ней один за другим, как это изображено на рисунке:

Эффективная работа однотрубной схемы зависит от количества отопительных приборов, оптимально их должно быть 4, максимум – 5. Если попытаться навесить на одну магистраль 6 или более батарей, то последние из них останутся практически холодными. В том и состоит принцип действия ленинградки: каждый радиатор получает теплоноситель разной температуры. Она понижается от первого прибора к последнему, потому что остывшая вода смешивается в трубе с горячей.

Важно. Чтобы обеспечить необходимую теплоотдачу, к батареям однотрубной системы отопления следует добавлять дополнительные секции. Подробнее на эту тему рассказано в видеоролике:

Подобных недостатков лишена двухтрубная и коллекторная схема для обогрева одноэтажного дома. Все радиаторы получат одинаково горячую воду, да и диаметр труб в этом случае будет меньше. При двухтрубной разводке горячий теплоноситель поступает к батареям по одной магистрали, а холодный идет к котлу по другой. Причем прокладывать их можно рядом, при необходимости скрывая под полом или за фальшстеной. Пример подобной схемы показан ниже:

В коллекторной двухтрубной системе с насосом, обеспечивающим принудительную циркуляцию, трубы проложены к каждому радиатору индивидуально. Распределительный узел – коллектор располагается в удобном месте дома, а трубы прячутся под полами. Принципиально схема выглядит следующим образом:

Теплые полы отличаются от предыдущего способа отопления тем, что к коллектору вместо батарей подключены греющие контуры из труб, замоноличенных в стяжке пола. Это самая дорогая из всех, но и наиболее экономичная и эффективная система с использованием принудительной циркуляции.

Схема для отопления двухэтажного дома

Для двухэтажных коттеджей существует множество различных схем, показать их все затруднительно, да и нет нужды. Поэтому ограничимся несколькими примерами. Распространенный вариант – однотрубная принудительная система с вертикальными стояками и верхней разводкой теплоносителя. Ее единственный плюс – универсальность, если выдержать все уклоны и вместо автоматического воздухоотводчика поставить вверху расширительный бак, то схема будет работать как с насосом, так и без него.

Самая популярная система отопления для двухэтажного дома – двухтрубная горизонтальная с нижней разводкой. Ее можно сделать как тупиковой, так и попутной, закрытой и открытой. Секрет популярности в надежности и эффективности ее работы, а также в доступной стоимости монтажа.

Также можно использовать коллекторный тип разводки или обогрев теплыми полами, а то и скомбинировать эти 2 схемы. На первом этаже устроить греющие контуры в стяжке пола, а на втором – поставить радиаторы и подвести к ним трубы лучевым способом. Но в любом случае распределительный коллектор придется устанавливать на каждом этаже.

Заключение

Любая система с принудительной циркуляцией теплоносителя обеспечит отопление дома лучше, чем самотечная. Более того – она и обойдется дешевле, а в интерьер впишется более гармонично. Недостаток один – зависимость от электричества, но эта проблема вполне решаема, хотя для этого и придется понести дополнительные затраты.