Система отопления с принудительной циркуляцией

Рассмотрена система отопления с принудительной циркуляцией, ее особенности, характеристики, преимущества и недостатки. Даны рекомендации по выбору циркуляционного насоса, а также перечислены правила эксплуатации этого оборудования.

Существует два вида отопительных систем: с принудительной циркуляцией и с естественной. Во втором случае теплоноситель по трубопроводу циркулирует без помощи какого-либо оборудования, в частности циркуляционного насоса, в то время как система отопления с принудительной циркуляцией требует его установки. С помощью насоса функциональные возможности системы расширяются, особенно в плане регулировки температуры. Если изменять скорость работы насоса, то будет меняться температура в помещении. (См. также: Отопление с естественной циркуляцией)

Принудительная циркуляция в системе отопления

Применение циркуляционного насоса имеет массу преимуществ. Во-первых, можно не сооружать сложную и неудобную верхнюю разводку трубопровода. Во-вторых, появляется возможность применения коллекторной разводки, с помощью которой нагрев отопительных приборов (радиаторов) будет происходить равномерно. Ну, и, в-третьих, если в систему планируется ставить насос, то протяженность трубопровода можно увеличить.

Весьма популярно сегодня отопление с принудительной циркуляцией по системе с лучевой (коллекторной) разводкой. Принцип работы такой системы заключается в том, что каждый этаж здания имеет коллектор. От него к радиаторам идут трубы (по паре на каждый). Одна труба прямая, вторая – обратная. Коллектор получает тепло по магистральному трубопроводу от котельной. На трубопроводе устанавливается циркуляционный насос, а перед ним – расширительный бак.

Важно! Насос должен устанавливаться так, чтобы он забирал теплоноситель у бачка, а не закачивал его туда. Ось ротора насоса должна располагаться горизонтально, так как именно это положение гарантирует эффективную и бесшумную работу с наименьшим трением. (См. также: Циркулярный насос для отопления)

Если насос поставить правильно, то срок его службы будет большим.

Правила эксплуатации циркуляционного насоса

Оптимальным вариантом установки насоса считается его расположение на обратной магистрали. Таким образом, насос будет подавать охлажденную жидкость в котел, а не слишком горячую, идущую от котла. Сюда же (к обратной магистрали) присоединяется расширительный бачок. Если говорить о системе с естественным передвижением жидкости, то там бачок ставится на главном стояке.

Конструкция циркуляционного насоса

Водяное отопление с принудительной циркуляцией довольно простое в эксплуатации и в обслуживании. Кроме того, такая система обладает массой преимуществ, одной из которых является то, что для этого типа отопления можно использовать трубы малого диаметра, но большей протяженности. Так как разница температуры между нагретой жидкостью и охлажденной небольшая, то внутри отопительного котла не будет резких перепадов температур, что значительно увеличит срок его службы. Ну и последним из преимуществ данной системы можно назвать возможность регулировки мощности, а это позволяет поддерживать нужную температуру в помещениях.

Схема системы с принудительной циркуляцией

Магистраль, подающая теплоноситель;

Обратка (обратная линия);

Водяное отопление

Система с принудительной циркуляцией водяного типа является закрытой. Работающий под давлением насос, прокачивает воду по трубопроводу. Потом она попадает опять в бойлер и сохраняет остаточное тепло, поэтому необходимости в сильном нагреве воды нет. Помещение получает тепло от батарей, которые могут быть выполнены из чугуна, стали, алюминия или быть биметаллическими. (См. также: Водяные насосы для отопления)

Коллектор для системы отопления

Много систем используют свободные стоящие теплообменники. Принцип обогрева помещения следующий: холодный воздух из комнаты заходит снизу радиатора и проходит сквозь его ребра, нагреваясь при этом. Сверху он выходит уже горячий.

Если система отопления с принудительной циркуляцией имеет в своем составе старые чугунные радиаторы, то их нужно заменить на более современные секционные настенные или свободно стоящие аналоги. Новые радиаторы имеют больше преимуществ: занимают меньше места, выглядят лучше и обладают высокой теплоотдачей. Но прежде чем остановить свой выбор на каком-то типе радиаторов, нужно удостовериться, что ваш отопительный агрегат обеспечит достаточный объем воды.

В некоторых системах установлен термостат, с помощью которого происходит зажигание горелки бойлера и выполняется управление двигателем насоса. Когда температура стает ниже, чем надо, горелка включается. А если вода перегревается – выключается. (См. также: Твердотопливные котлы)

Как регулируется система водяного отопления

Система отопления может регулироваться с помощью нескольких параметров. Но прежде чем начать эксплуатировать систему, нужно прочесть руководства по эксплуатации. Первым делом пригласите техника для того чтобы он отрегулировал цикл пуск – остановка (они должны быть короткими, но частыми). В таком случае отопительной системе проще поддерживать нужную температуру в помещении даже при резком перепаде температуры снаружи здания.

Совет! Если на улице очень холодно, повысьте давление в системе (так к радиаторам отопления будет поступать больше тепла).

Помните, что большое количество различных колен и поворотов трубопровода под маленьким углом значительно снизит эффективность работы системы. Лучше заменить такие колена на те, у которых углы поворота больше. Так гидравлическое сопротивление будет меньше. Для еще меньшего снижения теплопотерь стоит утеплить сами трубы, которые проходят не по жилым помещениям (например, подвал). В хозяйственных магазинах уже давно этим пользуются. (См. также: Теплый дом)

Однотрубная система отопления с принужденной циркуляцией

Схема отопления с принудительной циркуляцией по однотрубной системе так же имеет в своем составе циркуляционный насос. Эта схема применима в современных зданиях для оптимального отопления при минимальных затратах. Преимуществом этой схемы считается повышенный комфорт и энергосбережение, также нужны трубы маленького диаметра. Слабым местом является необходимость электрической энергии.

Однотрубная система с насосом

Выбор циркуляционного насоса

Выбирая циркуляционный насос, следует учитывать следующие параметры:

условия эксплуатации оборудования. Сюда входит температура теплоносителя, его тип, а так же диаметр и протяженность трубопровода;

требуемую производительность насоса (рассчитывается из условий максимальной загруженности);

нужный напор (гидравлические потери, которые возникают в трубопроводе при работе насоса).

Важно! Подбор параметров насоса происходит с помощью специальных программ, в которых суммируются все сопротивления частей в паскалях и переводятся в метры. Также учитывается производительность, необходимая на каждый отдельный контур.

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.