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.

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.

4 варианта установки: когда не обойтись без системы отопления с принудительной циркуляцией?

«Классические» схемы отопления используют гравитацию и изменение плотности воды, чтобы добиться циркуляции в трубах. При этом ключевым параметром трубопроводной системы является гидравлическое сопротивление.

Напора, создаваемого горячей водой, может не хватить для создания устойчивой циркуляции. Это приведёт к образованию пара в источнике тепла и выходу его из строя. Решением этой проблемы стал насос, добавленный в схему перед котлом.

Циркуляционный насос для отопления

Циркуляционный насос позволяет проталкивать теплоноситель через источник тепла, обычно это водогрейный котёл, который может работать на разных видах топлива. Жидкость проходит сквозь подводящие трубы, радиаторы и отводящие трубы, отдавая тепло помещениям. После этого она снова попадает в насос для повторения цикла.

Состав оборудования в системе с принудительной циркуляцией

Схема отопления содержит следующие основные элементы:

• ​Котёл или другой источник тепла, поднимает температуру теплоносителя для обогрева помещения, обычно располагается в бойлерной на уровне цокольного или первого этажа.

В зависимости от конструкции, может содержать электрические элементы или быть полностью автономным (котлы для твёрдого топлива).

• Теплоноситель — рабочее тело для данной схемы, он переносит тепло от источника к потребителям. Самым дешёвым и доступным является обычная вода, реже используются антифризы, которые позволяют не дренировать систему отопления даже в очень большой мороз.
• Трубопроводы и арматура обеспечивают циркуляцию к радиаторам, от них зависит гидравлическое сопротивление и срок службы всей системы. Чем больше сопротивление этих элементов коррозии, тем дольше прослужит отопление.
• Радиаторы, от их конфигурации зависит теплообмен и температура в помещении.
• Циркуляционный насос, обеспечивает устойчивую циркуляцию, может быть как маломощным, при небольшом сопротивлении системы, так и крупным.

Особенность! Уплотнительные элементы циркуляционного насоса не приспособлены к работе при высоких температурах. Потому его всегда устанавливают перед входом в котёл. Так создаются наиболее щадящие условия.

Бак-компенсатор — важный компонент данной схемы отопления. Он обеспечивает компенсацию температурных расширений теплоносителя. При его отсутствии возможно превышение максимального допустимого давления и разрыв труб или батарей. Он защищает от гидроударов при пуске системы. Существует несколько типов конструкции этого элемента.

Преимущества и недостатки

• Возможность быстрого разогрева за счёт раннего начала движения теплоносителя.
• Использование труб минимального размера, на чём можно серьёзно сэкономить.
• Равное распределение тепла по радиаторам, во всех помещениях температура в батареях будет примерно одинаковой.
• Для сложных схем существует возможность регулирования температуры в каждом помещении.

​

Фото 1. Система отопления с принудительной циркуляцией позволяет установить подобные регуляторы температуры для радиаторов.

Следует понимать, что использование дополнительного насоса становится необходимостью при определённой длине труб либо при большем количестве радиаторов.

Одновременно с этим появление насоса в схеме приводит к возникновению следующих проблем:

• Перепады давления при включении насоса могут привести к появлению течей в системах, для их нейтрализации устанавливается расширительный бачок.
• Схема отопления становится энергозависимой. Даже маломощный насос требует электрического тока для своей работы, а в случае проблем в центральной сети против холода поможет только установка дизельного генератора.

Различия между закрытой и открытой системами

В зависимости от применяемого типа бака-расширителя системы с принудительной циркуляцией подразделяют на закрытые и открытые. Это устройство предоставляет возможность воде несколько раздаться при нагреве, тем самым защищая трубы и оборудование от избыточного давления.

Открытый расширительный бачок имеет контакт с воздухом. Оттого вода постепенно испаряется из трубопроводов отопления, из-за этого появляется необходимость периодически доливать в систему некоторое количество теплоносителя. Кроме того, кислород растворяется в воде, что повышает скорость коррозии и засорения металлических частей, особенно это критично для котлов. Несомненным плюсом такого бака является его дешевизна.

Фото 2. Пример вертикального герметичного бачка-расширителя закрытого типа с диафрагменной мембраной.

Закрытый бачок-расширитель формирует герметичную систему. Она не имеет минусов открытой схемы, однако, и стоимость такого оборудования значительно выше. На рынке представлены два основных вида герметичных бачков: с диафрагменной мембраной и мембраной баллонного типа. Чем сложнее конструкция, тем больше надёжность и стоимость этого устройства. Оно в любом случае обойдётся дороже открытого бака, плюсами будет отсутствие потерь и контакта с атмосферой.