Подбор оборудования и способа монтажа для отопления с принудительной циркуляцией

Содержание
  1. Водяное отопление в частном доме: лучшие схемы и инструкции для дач и коттеджей!
  2. Как работает система отепления
  3. Виды котлов и других водогрейных аппаратов
  4. Приборы водяного отопления
  5. Конструкция теплых полов
  6. Конвекторы плинтусные и внутрипольные
  7. Радиаторная сеть: 4 способа разводки труб
  8. Однотрубный вариант подключения
  9. Двухтрубные схемы кольцевая и тупиковая
  10. Коллекторная система
  11. Напоследок о преимуществах и недостатках
  12. Система отопления дома с принудительной циркуляцией. Варианты. Схемы
  13. Особенности функционирования принудительной системы обогрева
  14. Принудительные схемы
  15. Однотрубная схема подключения
  16. Двухтрубная схема подключения
  17. Лучевая разводка
  18. Обустройство теплого пола
  19. Открытая и закрытая схема обогрева с применением насоса
  20. Выбор циркуляционного насоса
  21. Диаметр труб в принудительной системе
  22. Главный минус принудительного отопления
  23. Как улучшить систему с принудительной циркуляцией?
  24. Отопление дома с принудительной циркуляцией своими руками, схемы
  25. Особенности отопления с принудительной циркуляцией
  26. Виды схем отопления с принудительной циркуляцией
  27. Однотрубная система
  28. Двухтрубная система
  29. Проектирование отопления с принудительной циркуляцией
  30. Расчет системы
  31. Монтаж отопления с циркуляцией
  32. Система отопления с принудительной циркуляцией: преимущества, недостатки, виды. Принципы расчета и компенсации системы
  33. Типы систем с принудительной циркуляцией
  34. Как выбрать насос для отопления
  35. Как планировать систему с принудительной циркуляцией

Водяное отопление в частном доме: лучшие схемы и инструкции для дач и коттеджей!

Подбор оборудования и способа монтажа для отопления с принудительной циркуляцией

Водяное отопление в частном доме можно смонтировать самостоятельно, главное обладать требуемыми навыками и инструментами.

Есть много схем отопительных систем, выбор которых зависит от класса обогревателей, типа энергоносителя и множества других факторов. И чтобы не допустить ошибок, внимательно прочтите все, что приведено ниже.

В результате вы сэкономите приличную сумму денег, ведь нанимать подрядчика не обязательно.

Как работает система отепления

Чтобы все сделать правильно, нужно изучить принцип действия автономной отопительной системы. Энергоноситель (уголь, дрова, газ,) при переработке, сжигании, выделяет тепло. В специальной камере котла, в топке, установлен теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель. Это может быть обычная вода или специальный состав.

После разогрева теплоноситель передается по трубам к радиаторам, которые раскалившись, передают тепло воздуху в помещении.

Это принципиальная схема, недостаточная чтобы начать монтаж отопления своими руками.

Нужно правильно подобрать котлоагрегат и дополнительное оборудование, необходимое для эффективной работы отопительной системы.

Но основных узла всего три:

  • Котел с расширительным баком.
  • Контур, собранный из металлических труб.
  • Радиаторы (батареи) конвекторы.

Расширительный бак, насос принудительной циркуляции и контрольно-измерительные приборы относятся к разряду дополнительного оснащения. А запорная арматура (вентили, краны, регуляторы) включается в состав трубопровода.

Простая вода из централизованной системы водоснабжения способна поглотить и передать до 4.18 кДж/кг •°С. Это тепло принимается и от ТЭНов, если котел электрический. По трубам теплоноситель поступает к батареям, изготовленным из металла большой теплоемкости.

Радиаторы нагреваются и отдают тепло в комнату. Этиленгликоль либо пропиленгликоль используется в качестве незамерзающей жидкости, что позволяет отключать обогрев зимой без риска разморозить систему.

Подобные схемы отопления работают следующим образом:

  • В результате потребления электрической энергии или сжигания углеродного топлива вода разогревается до температуры +40..90 градусов по Цельсию.
  • Движущей силой для перемещения горячей жидкости является естественная конвекция или результат работы циркуляционного водяного насоса.
  • После того, как теплоноситель дойдет до радиатора, температура снизится на 10-20 °C, но этого достаточно, чтобы прогреть воздух в помещении.
  • Будучи охлажденной, водяная масса направляется обратно к котлу, где участвует в новом цикле, что обеспечивает непрерывность процесса.
  • Чтобы исключить появление воздушных пробок в трубах и радиаторах устанавливают расширительный бак, где гасятся температурные изменения объема жидкости.

Обустраивая отопление частного дома своими руками, важно правильно подобрать котел, исходя из рабочих параметров (мощность, производительность). Также покупают ту модель, которая предназначена для конкретного типа энергоносителя.

Виды котлов и других водогрейных аппаратов

Есть несколько типов автономных систем отопления дома, главным элементом которых является:

  • Газовый котлоагрегат.
  • Водогрейная установка на твердом или жидком топливе.
  • Электрический водонагреватель.
  • Дровяная печь или угольная.
  • Тепловой насос на альтернативном источнике энергии.

Схема отопления частного дома может включать комбинированный узел, вырабатывающий тепло для нагрева воды. Так, встречаются котельные установки, способные работать на электричестве или газе, солярке, дровах и угле и т.д.По типу крепления различают настенные и напольные установки. Монтаж системы отопления в частном доме, работающей на угле и дровах, возможен только с использованием стационарного нагревательного оборудования. Газовые и электрические модификации могут быть настенными, что позволяет экономить пространство. Если домик небольшой, отличным вариантом является обычная твердотопливная печка с вмонтированными регистрами с трубками, по которым циркулирует теплоноситель.

Приборы водяного отопления

Обогревательными элементами, отдающими тепло воздуху в помещении, являются:

  • Батареи, радиаторы из чугуна, стали и специальных сплавов.
  • Система труб, вмонтированная в перекрытие, – «теплый пол».
  • Обогреватели, встроенные в плинтусов, расположенных вдоль стен.
  • Конвекторы, установленные в технологические ниши.

Среди самых недорогих систем отопления частных домов выделяют газовые котельные установки на воде.

Радиаторные секции делают из:

  • Алюминия. Малый вес позволяет крепить радиаторы к стеновым панелям, изготовленных из легких материалов: газобетон, сэндвич-панели.
  • Стали. Хорошая теплопроводность. Быстро разогреваются, долго сохраняют тепло, отдавая энергию в комнату. Малая стоимость.
  • Чугуна. Максимальная теплоемкость. Остаются горячими долгое время. Неприхотливы, надежны, долговечны. Минус – большая масса.
  • Биметаллические. Совмещает плюсы двух компонентов – нержавеющей сердцевины и внешнюю привлекательность наружного слоя.

Если перечислят, что нужно для отопления частного дома, список будет включать следующие позиции:

  • Котел требуемой производительности (мощности).
  • Трубы для устройства контуров (прямого и обратного).
  • Расширительный бак для гашения термического расширения.
  • Электрический насос, обеспечивающий непрерывную циркуляцию.
  • Радиаторы в количестве, достаточном для обогрева объема помещений.
  • Фитинги, заглушки, шаровые краны, прочая запорная арматура.
  • Контрольно-измерительные приборы, регуляторы.

Полный комплект определяет схема отопления, которая должна быть реализована. Также значение имеет выбранный тип системы.

Конструкция теплых полов

В данном случае отопление дома реализуется за счет труб, уложенных в перекрытие, по которым циркулирует горячая вода. Если оно деревянное, трубопровод укладывают между лагами.

В противном случае полиэтиленовую или металлопластиковую трубу укладывают на пол и заливают стяжкой.Каждая петля оснащается вентилем для регулирования интенсивности подачи теплоносителя.

Потребуется и циркуляционный насос, который будет поддерживать требуемую температуру – 35…55 градусов Цельсия.

Конвекторы плинтусные и внутрипольные

Монтаж системы отопления данного типа предполагает установку конвектора в специально отведенное заглубление в стене или в полу. Принцип действия основан на естественной конвекции, когда охлаждаясь, воздух опускается, а в рабочей камере находится теплообменник. Прогреваясь воздушная масса устремляется вверх, замещая собой холодный объем.

В результате прогревается вся комната. Горячая труба защищена кожухом с отверстиями, решеткой, что делает использование безопасным. Подобные обогревательные элементы – идеальное решение для помещений с витражным остеклением.

Радиаторная сеть: 4 способа разводки труб

Перед тем, как сделать отопление, изучите все возможные варианты обустройства, чтобы выбрать оптимальный вариант. На выбор влияют потребности семьи и особенности здания.

Сейчас находят применения следующие типы разводки отопления для частных домов:

  • «Ленинградка». Состоит из одной трубы, в которую врезаны батареи.
  • Двутрубная. Она же именуется тупиковой.
  • Двухтрубная попутная, какольцованная.
  • Коллекторная.

Если здание двухуровневое, имеет смысл воспользоваться комбинированной схемой отопления частного дома. Это когда на нижнем этаже система коллекторная, а на верхнем – попутная. Ленинградка и двухтрубная работает автономно без подключения насосного оборудования. Движущей силой является конвекционное перемещение жидкости по трубопроводу, когда горячая вода выдавливается вверх, а после остывания направляется вниз.Для таких отопительных систем используют трубы большего диаметра – от 35 до 80 мм в сечении. Коллекторные и попутные схемы не работают без циркуляционного насосного оснащения.

Однотрубный вариант подключения

Вдоль наружной несущей стены каждой из комнат прогладывается трасса, по которой пускается теплоноситель от котла. Периодически врезаются радиаторы. Чаще всего их размещают под подоконником.

Особенность такого водяного отопления в том, что отработанный теплоноситель из батареи возвращается в общий контур, смешивается с горячей водой и направляется к следующему. Поэтому чем дальше комната, тем большее количество секций потребуется, так как жидкость остынет.

Также при выборе учитывайте, что:

  • Минимальный диаметр труб – 20 мм, если они изготовлены из металла. Для металлопластика сечение от 26 мм, а полиэтилена – 32 мм.
  • Максимальное число батарей – до шести. В противном случае приходится увеличивать сечение трубопровода, что повлечет удорожание на 15-20%.
  • Регулировать температуру в комнатах сложно. Поворот ручки регулятора на одном радиаторе приводит к изменению температурного режима по всему контуру.

Это эффективное отопление загородного дома, общей площадью от 60 до 100 квадратных метров. Но это самый недорогой способ отопить, скажем, дачу.

Даже если здание двухэтажное, проблем не возникнет, если собрать два контура, по отдельной ветви на этаж.

Двухтрубные схемы кольцевая и тупиковая

Эти два способа организации отопления отличны тем, что есть два контура: прямой и обратный. Первый предназначен для подачи разогретого теплоносителя к батареям. Второй – отводящий. По нему вода после охлаждения течет обратно к котлу.

А между собой такие системы отличаются по следующим признакам:

  • В случае с тупиковым вариантом жидкость протекает до последнего потребителя через предыдущие, а затем по отдельной трубе направляется для разогрева.
  • Кольцевая петля Тихельмана предполагает одновременное течение подачи и отвода в одном направлении по радиаторам последовательно с возвратом в котельную.

При этом в первом случае плечо может быть не одно, а несколько. Вторая схема предполагает два контура, взаимодействующих в рамках единой линии.

Несмотря на то, что себестоимость такой системы выше, чем однотрубной, популярность обусловлена целым перечнем преимуществ:

  • Все батареи прогреваются одинаково.
  • Соединительные трубы имеют малый диаметр (15-20 мм).
  • Число точек потребления не ограничено.
  • Температурный режим устанавливается для каждого помещения.

Самостоятельная сборка тупиковых ветвей не составляет труда даже у начинающего строителя. Кольцевая система монтируется чуть сложнее, так как приходится «обводить» дверные проемы.

Трассу монтируют в стенах поверху или в полу под порогом.

Коллекторная система

Для подвода теплоносителя к потребителям используют лучевой принцип и распределительная гребенка. Последняя устраивается под полом в глубине здания ближе к центру.

От гребенки к котлу прокладывается две трубы. Такое же количество проводится к каждому радиатору. Спрятать разводку можно под цементную стяжку или между лагами в перекрытии.

Важно, чтобы гребенка была оснащена вентилем для сброса воздуха.

Помимо основных преимуществ, которые присущи тупиковым системам, такой способ обогрева имеет и ряд дополнительных достоинств:

  • Какой бы ни был интерьер, его не портит трубопровод, ведь все спрятано в полу.
  • Регулировка проста и удобна, так как вентили монтируются в общем распределительном шкафу.
  • Установка электронного блока управления полностью автоматизирует систему, делая ее абсолютно автономной.

Однако, если дом уже выстроен, чтобы спрятать трубы придется штробить железобетонные перекрытия, что увеличит трудозатраты. Такая схема не дееспособна без циркуляционного насоса.

В случае выхода из строя придется заново демонтировать полы.

Напоследок о преимуществах и недостатках

Сразу необходимо коснуться темы недостатков автономных отопительных систем частных домовладений:

  • Придется нести затраты за закупку оборудования, комплектующих, материалов.
  • Если сэкономить на электронном управлении, придется следить за рабочим режимом.
  • Если котел на жидком или твердом топливе, периодически нужно загружать бункер.
  • На зиму приходится сливать воду и консервировать оборудование.
  • Всегда есть опасность появления свища и протечки теплоносителя.

Все это не критично, и достоинств автономного отопления значительно больше:

  • Универсальность. Есть возможность выбирать котлоагрегаты по типу энергоносителя или формировать комбинированную систему.
  • Широкий выбор комплектующих. Современный строительный рынок предлагает продукцию различных производителей и ценовой категории.
  • Настраиваемость. Любая схема предполагает возможность регулировать температурный режим в отапливаемых помещениях.
  • Воздух в комнатах не пересушивается, так как при обогреве излучается «мягкие» инфракрасные волны при температуре поверхности до 80 град.
  • Несложно организовать горячее водоснабжение, если предусмотреть отдельный контур, подведенный к общему котлоагрегату.
  • Полная автоматизация позволяет управлять рабочими режимами через интернет, Вай-Фай, Блютуз или GPS.

Но главное, о чем нельзя забывать, перед закупкой оснащения производятся расчеты мощности котла. Она должна быть на 5-10% выше той, что необходима теоретически. Этот запас окажется как нельзя кстати, когда замой придавит сильный мороз. И вообще, оборудование, если не работает на пределе возможности, служит дольше.

Источник: https://vodatyt.ru/otoplenie/vodyanoe.html

Вам была полезна эта статья? Ставьте палец вверх! Подпишитесь на мой

Источник: https://zen.yandex.ru/media/vodatyt/vodianoe-otoplenie-v-chastnom-dome-luchshie-shemy-i-instrukcii-dlia-dach-i-kottedjei-5e967c20c859412557530784

Система отопления дома с принудительной циркуляцией. Варианты. Схемы

Подбор оборудования и способа монтажа для отопления с принудительной циркуляцией

При проектировании системы отопления перед ее будущим пользователем возникает немалое количество вопросов. На этом этапе предстоит принять решение о том, каким образом теплоноситель будет передвигаться в магистрали  – естественным путем или с принудительной циркуляцией. Про естественную циркуляцию у нас есть отдельный материал, а здесь сделаем упор на принудительную систему отопления.

Особенности функционирования принудительной системы обогрева

Отопительная схема, в которой топливо циркулирует естественным образом, максимально проста.

В такой цепочке теплоноситель нагревается в котле и, в соответствии с законами термодинамики, устремляется вверх по стояку.

Достигнув радиаторов, носитель отдает часть  тепловой энергии, температура его снижается. Под гнетом вновь пребывающих доз тепла, остывшее топливо опускается обратно в котел  для повторения цикла.

Такая элементарная схема имеет существенные недостатки, особенно в совокупности с однотрубным типом разводки:

  • Тепло распределяется неравномерно: в помещениях, которые расположены рядом с источником теплоснабжения (котлом), температура выше, чем в тех, что находятся на большем от него расстоянии.
  • Система с естественной циркуляцией потребляет значительное количество отопительного материала, что говорит не в пользу ее рациональности. Частично нейтрализовать эти проблемы позволяет обустройство двухтрубной разводки.

Эффективность отопительной схемы с принудительной циркуляцией обусловлена включением в нее насоса. Его функцией является придание движению топлива по тепломагистрали большей скорости. Величина этого показателя находится в прямой зависимости с температурой обогреваемых помещений.

Присутствие в системе отопления циркуляционного насоса наделяет ее неоспоримыми преимуществами:

  • экономичность. Связана как с рациональным расходованием  теплоресурса, так и с разумными финансовыми затратами на приобретение труб небольшого диаметра;
  • эргономичность. Негромоздкая конструкция позволяет спрятать ее элементы в стенах, под полом и т.п.;
  • возможность функционирование в отопительных проектах любой сложности с различным сочетанием обогревательного оборудования. В отопительной схеме могут присутствовать и радиаторы, и тепловые завесы, и полы с подогревом. Основным поводом для беспокойства при проектировании системы отопления с принудительной циркуляцией является бесперебойная подача электроэнергии, поскольку приводить насос в действие призвано именно электричество. Неплохо поэтому позаботиться о резервном источнике электроснабжения.

Принудительные схемы

Условно все принудительные схемы можно разделить на однотрубные и двухтрубные. Наиболее популярны сегодня именно двухтрубные. Но давайте разберемся в отличиях

Однотрубная схема подключения

Предполагает эксплуатацию одной трубы для подачи теплоносителя из котла и для его обратного оттока.

Этот вариант не требует большого метража труб, количества запорной арматуры, фитингов и прочих элементов, следовательно, монтажные работы сводятся к минимуму.

Минус: последовательный нагрев отопительных приборов постепенно уменьшает температуру подаваемого топлива в цепочке оборудования. Система отопления может функционировать естественным и принудительным способом.

Двухтрубная схема подключения

В этой модели отопления работают две трубы: первая подает топливо к обогревателю, вторая осуществляет отвод остывшего носителя к котлу.

  В этом состоит главное отличие от первого варианта, вытекающие последствие: увеличение металлоемкости конструкции за счет большего трубометража, запорных и соединительных элементов в схеме. Монтаж более сложен.

Положительный момент, как вознаграждение за понесенные финансовые и трудовые затраты: к каждому обогревателю в системе подается теплоноситель одинаковой температуры.

В зависимости от направления потоков горячего и охлажденного топлива различают:

  • попутную схему подключения, где подача теплоносителя и его отвод двигаются в одном курсе, позволяя всем приборам в цепочке нагреваться с равной скоростью;
  • тупиковую, которая предполагает более быстрый нагрев приборов, находящихся ближе к котлу.

Лучевая разводка

Очень схожая модификация с двухтрубной схемой отопления принудительной циркуляции. Различие — пункт распределения горячего топлива и сбор остывшего, которым  является не главный стояк, а распределительные коллекторы. К каждому обогревательному прибору проводится отдельная линия подачи теплоносителя и его оттока.

Разумеется, такая схема предполагает сбалансированное по температуре и давлению распределение тепла.
Накладность такой организации отопления очевидна: существенные затраты на материалы, большая стоимость и трудоемкость  монтажных работ.

Кроме этого, весьма затруднительно вносить коррективы в схему с распределительными узлами (к примеру, добавлять обогревательное оборудование).

Обустройство теплого пола

По-настоящему сложная схема с принудительной циркуляцией отопления, вдобавок дорогостоящая, но и наиболее комфортная.

В маленьких помещениях применяют простые комбинации укладки труб с одним входом для нагретого теплоносителя и выходом для остывшего. Большие площади потребуют более сложных конструкций с использованием распределительных узловых соединений.

Зачастую обустройство теплого пола предполагает установку отдельного циркуляционного насоса на участки системы.

Открытая и закрытая схема обогрева с применением насоса

Носитель тепла, двигающийся в трубах, набирает объемы в процессе нагревания. Образующееся чрезмерное его количество стекает в специально оборудованную емкость. Отопительной системой открытого характера предусматривается установление  в токе наибольшей высоты расширительного бака, в котором напрямую сообщаются атмосферная среда и теплоноситель.

Концептуальная схема действия схемы: увеличение температуры провоцирует возрастание теплоносителя в объеме и, как следствие, его уровень в расширительном сборнике. Некоторое количество воздуха из бака выводится через патрубок. При понижении температуры уменьшается уровень топлива в резервуаре, и его место занимает внешний воздух, поступающий из патрубка.

В закрытой системе отопления с принудительной циркуляцией задействуется расширительный резервуар, находящийся под давлением. Он представлен в виде металлической емкости высокой прочности, состоящей из пары завальцованных частей. В баке размещена резиновая жаропрочная мембрана и содержится небольшое количество газа (азот, закаченный производителем или накопленный в системе воздух).

Мембрана делит резервуар на две половины: в одну поступают избытки теплоносителя, появляющиеся при нагревании, другая предназначена для воздуха или азота, не взаимодействующих с топливом. Действие системы следующее: теплоноситель подается в расширительный бак при нагревании, и попадает в мембрану.

В процессе остывания газ по другую сторону мембраны выталкивает теплоноситель назад в систему.

Выбор циркуляционного насоса

Качественный насос для системы отопления с принудительной циркуляцией должен соответствовать критериям:

  • энергосбережения;
  • простоты и надежности в эксплуатации.

Мощностные характеристики определяются габаритами жилого помещения, которое необходимо обогреть.  Например, для отопления площади 250 кв.м необходим циркуляционный насос  с мощностью 3,5 куб.м/ч и напором 0,4атм.
Кроме этого, на  выбор оборудования влияют расчеты из проекта системы отопления. К ним относятся:

  • материал труб, предназначенных для монтажа и их диаметр;
  • общий метраж схемы;
  • количество обогревательных приборов;
  • вид теплоносителя.

Самостоятельный подбор насоса может вызывать ряд трудностей, поэтому лучше всего получить консультацию у грамотного специалиста по данному вопросу.

Необходимость соблюдения уклона труб

При монтаже отопительной системы с принудительной циркуляцией теплоносителя соблюдение требований к уклону труб необязательно. Тепломагистрали устанавливаются прямолинейно или с малозначительным скатом по отношению к сливу. Это облегчит слив теплоносителя перед проведением ремонтных работ или при возникновении ситуации, когда системе предстоит длительный простой.

Диаметр труб в принудительной системе

Отопительная система, в которую включен циркуляционный насос, не предъявляет особенных требований к трубопроводу. Для такой схемы не имеет значения, какого размера и состава трубы будут переносить тепло.

Таким образом, можно использовать недорогие модели небольшого диаметра. Это позволит сэкономить приличную сумму при организации отопления.

Не следует забывать, что параметры труб берутся во внимание при приобретении циркуляционного насоса.

Важно понимать, с меньшими диаметрами трубопровода в системе с принудительной циркуляцией растет и сопротивление.

Главный минус принудительного отопления

Так как отопление дома с принудительной циркуляцией работает только с циркуляционным насосом. Следовательно, такой насос нуждается в стабильной и качественной подаче электричества.

Это является единственным и самым большим минусом отопления дома с принудительной циркуляцией. Например, у вас отключили электричество. Отопления нет. Авария в электрических сетях —  отопления нет. Упало напряжение в сети — насос не выдает номинальной мощности – опять отопления нет.

Как улучшить систему с принудительной циркуляцией?

Желательно конечно хорошо утеплить трубы систем отопления, чтобы минимизировать потери драгоценного тепла. Тогда будет экономично. Главное при выборе в свой дом системы с принудительной циркуляцией не ошибиться при ее расчете.

Необходимо обратить пристальное внимание на количество тепловых приборов, количество контуров отопления, подбор оптимального диаметра труб и мощность насоса.

Именно с нарушением этих законов возникает больше всего проблем. То неправильно рассчитали количество приборов, то заузили трубопроводы и тепла радиаторам не хватает, то поставили слабый насос, который работает на износ и так далее.

Читайте так же:

Источник: https://eurosantehnik.ru/otoplenie-chastnogo-doma-sistemoj-s-prinuditelnoj-cirkulyaciej.html

Отопление дома с принудительной циркуляцией своими руками, схемы

Подбор оборудования и способа монтажа для отопления с принудительной циркуляцией

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

Отопление с естественной 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

Насосная группа для отопления

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

Однотрубная система отопления

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

Виды двухтрубной системы отопления

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.

Проектирование отопления с принудительной циркуляцией

Подробная схема отопления дома

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.

Пример программы по расчету отопления

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

Пример скрытого монтажа коллекторного отопления

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:

Источник: https://StrojDvor.ru/otoplenie/otoplenie-v-dome/kak-sdelat-otoplenie-doma-s-prinuditelnoj-cirkulyaciej-neskolko-sxem-montazha-sovety-po-komplektacii-i-raschet-nasosa/

Система отопления с принудительной циркуляцией: преимущества, недостатки, виды. Принципы расчета и компенсации системы

Подбор оборудования и способа монтажа для отопления с принудительной циркуляцией

Несмотря на повышенную надежность систем с естественной циркуляцией, в регионах с более-менее стабильным электропитанием они стремительно сдают позиции отоплению с принудительной циркуляцией. Все дело в том, что установка насоса одним махом решает важные проблемы:

  • Нет необходимости использовать трубы большого сечения: насос успешно «продавит» теплоноситель.
  • В небольших по диаметру трубах содержится небольшое количество теплоносителя. Чем меньше его, тем быстрее его можно нагреть, что снижает инерционность системы. Это значит, что  поддерживать температуру можно более точно и тратить при этом меньше энергии, а значит, и отопление будет дешевле.
  • Изменяя мощность работы насоса можно изменять количество отдаваемого тепла, что позволяет автоматизировать отопление. Современные водогрейные котлы, которые ставят в системы с принудительной циркуляцией, имеют встроенные насосы. Их работой управляет ими автоматика и вмешательство человека минимальное (например, настенные газовые котлы).
  • Можно смонтировать систему с нижней раздачей, и не нужны уклоны. Главное, чтобы трубопровод был без участков с обратным уклоном (нижняя подача проще монтируется и ее проще спрятать в стены/пол – подводки к радиаторам значительно меньше).

    Система автономного отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией (насос встроенный в котле)

  • Длина системы может быть значительной.
  • Может параллельно использоваться водяной теплый пол.
  • Устанавливать расширительный бачок можно в любом месте системы.

Достаточно длинный список преимуществ. Недостатков существенных всего два:

  • нет электричества – нет отопления;
  • во время работы насос потребляет электроэнергию и его слышно.

Если говорить о зависимости системы от наличия электроэнергии, то снизить ее можно. Нужно установить источник бесперебойного питания с несколькими параллельно подключенными к нему аккумуляторами. Такая схема дает несколько часов работы системы (зависит от энергопотребления котла и насоса, а также от параметров ИБП и аккумуляторов). Большее время обеспечит дизель.

Что касается шума, который издает насос при работе. В большинстве колов ставят практически бесшумные агрегаты. Например, в газовых котлах горелка издает намного больше шума, чем насос. А электроэнергии он потребляет меньше настольной лампочки: 60-120Вт/час – в зависимости от мощности агрегата.

Типы систем с принудительной циркуляцией

Система может быть любая: однотрубная или двухтрубная, с горизонтальной или вертикальной разводкой, верхней или нижней подачей. Особенность систем с принудительной циркуляцией — насос устанавливается на входе/выходе котла до первого разветвления.

Раньше ставили его обязательно на обратке – там температура теплоносителя ниже. А так как уплотнители были резиновыми, то при щадящих температурах служили они дольше.

Сегодня такой необходимости нет – материалы уплотнительных колец переносят без последствий температуры до 110оС.

Двухтрубная горизонтальная система с принудительной циркуляцией

В принципе любую систему с естественной циркуляцией можно превратить в систему с принудительной: врезаете насос (соблюдая направление движения теплоносителя) и получаете работоспособное отопление.

Однотрубная система с принудительной циркуляцией

Чаще всего в системах с насосом используется нижняя разводка. Исключение – системы, спроектированные как самотечные на случай отсутствия электричества. В подавляющем большинстве они имеют верхнюю разводку, так как только при достаточном перепаде высот гравитационной циркуляции будет достаточно для отопления.

Однотрубная система с насосом. Верхняя подача

Как выбрать насос для отопления

Лучше всего подходят для установки специальные малошумные циркуляционные насосы центробежного типа с прямыми лопастями.

Они не создают избыточно большого давления, а проталкивают теплоноситель, ускоряя его движение (рабочее давление индивидуальной системы отопления с принудительной циркуляцией 1-1,5атм, максимальное – 2атм).  Некоторые модели насосов имеют встроенный электропривод.

Такие устройства можно устанавливать прямо в трубу, их называют еще «мокрыми», а есть устройства «сухого» типа. Отличаются они только правилами монтажа.

При установке любого типа циркуляционного насоса желательна установка с байпасом и двумя шаровыми кранами, которые позволяют снять насос для ремонта/замены без останова системы.

Подключать насос лучше с байпасом — для возможности его ремонта/замены без разрушения системы

Установка циркуляционного насоса позволяет регулировать скорость продвижения теплоносителя по трубам. Чем активнее движется теплоноситель, тем больше тепла он разносит, а значит, помещение нагревается быстрее.

После того, как заданная температура  достигнута (отслеживается или степень нагрева теплоносителя или воздуха в помещении в зависимости от возможностей котла и/или настроек), задача меняется – требуется поддерживать заданную температуру и скорость потока уменьшается.

Для системы отопления с принудительной циркуляцией недостаточно определиться с типом насоса. Важно рассчитать его производительность.

Для этого, прежде всего, нужно знать теплопотери помещений/зданий, которые будут отапливаться. Они определяются исходя из потерь в самую холодную неделю.

В России они нормированы и установлены коммунальными службами. Они рекомендуют использовать следующие величины:

  • для одно- и двухэтажных домов потери при самой низкой сезонной температуре -25оС составляют 173Вт/м2, при -30оС  потери 177 Вт/м2;
  • многоэтажные дома теряют от 97Вт/м2 до 101Вт/м2.

Исходя из определенных теплопотерь (обозначаются Q) можно найти мощность насоса по формуле:

Q/c*Dt,

c – удельная теплоемкость теплоносителя (1,16 для воды или другое значение из сопроводительных документов к антифризу);

Dt – разница температур между подачей и обраткой. Этот параметр зависит от типа системы и составляет:  20оС для обычных систем, 10оС для низкотемпературных и 5оС для систем теплого пола.

Полученную величину нужно перевести в производительность, для чего нужно разделить на плотность теплоносителя при рабочей температуре.

В принципе, можно при выборе мощности насоса для принудительной циркуляции отопления руководствоваться усредненными нормами:

  • с системах, обогревающих площадь до 250м2, используют агрегаты производительностью 3,5м3/ч и создаваемым напором 0,4атм;
  • на площадь от 250м2 до 350м2 требуется мощность 4-4,5м3/ч и давлением 0,6атм;
  • в системы обогрева площади от 350м2 до 800м2 устанавливают насосы производительностью 11м3/ч и давлением в 0,8атм.

Но учесть нужно, что чем хуже утеплен дом, тем большие мощности оборудования (котла и насоса) могут потребоваться и наоборот – в хорошо утепленном доме могут потребоваться половинные от указанных величины.  Эти данные – средние.

То же самое можно сказать относительно создаваемого насосом давления: чем уже трубы и более шероховатая их внутренняя поверхность (выше гидравлическое сопротивление системы), тем выше должно быть давление.

Полный расчет – сложный и муторный процесс, в котором учитывается множество параметров:

Мощность котла зависит от площади отапливаемого помещения и потерь тепла

  • сопротивление труб и фитингов (о том, как выбрать диаметр труб отопления читайте тут);
  • длина трубопровода и плотность теплоносителя;
  • количество, площадь и вид окон и дверей;
  • материал, из которого сделаны стены, их утепление;
  • толщина стен и утепления;
  • наличие/отсутствие подвала, цоколя, чердака а также степень их утепления;
  • тип кровли, состав кровельного пирога и т.д.

Вообще, теплотехнический расчет – один из самых сложных в области. Так что если хотите знать точно, какой мощности вам нужен насос в системе, закажите расчет  у специалиста.

Если нет – подбирайте основываясь на усредненных данных, корректируя их в ту или другую сторону в зависимости от вашей ситуации. Только нужно учесть, что при недостаточно высокой скорости движения теплоносителя система сильно шумит.

Потому в данном случае лучше взять более мощное устройство — расход электроэнергии небольшой, да и система будет более эффективной.

Как планировать систему с принудительной циркуляцией

Для начала нужно определиться с мощностью котла. Сделать это можно снова-таки по усредненным номам: на 10м2 площади берут 1Квт мощности котла. Если потолки выше 2,5м,  требуется ввести увеличивающий коэффициент 1,2. Увеличить мощность нужно и при расположении в северных регионах.

Эти нормы – для средней полосы России. Если дом расположен севернее – добавьте еще 30-50%. Также требуется запас в том случае, если дом плохо утеплен, ведь необходимо восполнять потери тепла, которые уходят через стены/пол/потолок.

Так что и в этом случае нужно брать более мощное оборудование.

Определиться нужно также с типом подготовки воды для бытовых нужд. Если греть ее будет котел, на это также следует увеличить мощность котла – добавить  30-50% к рассчитанной мощности котла. Подробно о том, как определить мощность котла для отопления читайте тут. 

При расчете системы отопления дома нужно определиться с мощность. котла

Затем приступаем к расчету количества радиаторов: как минимум по одному под каждое окно, плюс один радиатор в ванную/туалет. В северных регионах для сохранения тепла неплохо себя показали радиаторы, установленные в коридоре/тамбуре, которые срабатывают как тепловые завесы.

При расчете количества радиаторов исходят из правила: под каждое окно — один радиатор

После того как определились с количеством радиаторов, нужно рассчитать количество секций в каждом. В общем случае считают исходя из площади помещения: есть нормы. Зная площадь помещения, делите его на норму и получаете количество секций. Но это – снова-таки усредненный подход. Тут нужно учитывать также тип разводки и место расположения радиатора в отопительном контуре.

Например, однотрубная разводка. Она характеризуется тем, что радиаторы, расположенные ближе к котлу, получают более горячий теплоноситель и нагреваются до более высоких температур. Чем дальше расположен радиатор, тем более холодный теплоноситель его омывает.

Потому для компенсации и выравнивания положения в дальних радиаторах увеличивают количество секций или устанавливают их большей площади (высоты и мощности).

Аналогично поступают при двухтрубной разводке, хотя там разница не столь явная: на вход каждого радиатора подается теплоноситель с одинаковой температурой, просто у тех, которые расположены ближе к котлу интенсивность потока через радиатор выше, чем у дальних. Чтобы выровнять потоки на каждом радиаторе ставят термостатические клапана.

Для регулировки теплоотдачи радиатора и компенсации системы устанавливают термостатические клапана

Но в двухтрубной схеме отопления есть вариант с петлей «Тихельмана». Такая схема отопления является изначально скомпенсированной (если радиаторы установлены  одинаковые). Но она требует большего количества труб даже по сравнению с обычной двухтрубкой.

Схема системы с принудительной циркуляцией. Дом двухэтажный. Система двухтрубная с нижней подачей, тупиковая схема движения теплоносителя

С количеством, составом радиаторов,  типом разводки определились. Нужно определиться с типом и диаметрами труб и типом системы. Какие бывают трубы для отопления и особенности их использования описаны тут.

Система с принудительной циркуляцией может быть открытого или закрытого типа. Разница в типе используемого расширительного бачка. Если он открытый, то и система – открытая. Если мембранного типа – система закрытая. Объем бачка считается исходя из объема системы: на 10 литров теплоносителя берут 1 литр объема бачка.

При планировании отопления с принудительной циркуляцией своими руками, старайтесь разместить расширительный бачок рядом с циркуляционным насосом. Не менее важно во время монтажа системы не допустить попадания воздуха в корпус насоса, а также удалить все воздушные пробки из системы до ее пуска.

Для того в высшей точке системы ставят автоматический спускной клапан, а на каждом радиаторе устанавливают краны «Маевского».

Для стравливания воздуха из системы устанавливают на радиаторы кран «Маевского»

При самостоятельном монтаже системы, после того, как собраны радиаторы и подключены трубы, все систему нужно промыть. И только потом подключать насос и котел. В системах с твердотопливными котлами необходима группа безопасности, в которую входит манометр, клапан вывода воздуха и подрывной клапан, который выставлен на рабочее давление в системе и при его превышении срабатывает автоматически.

На входе в котел линии для подпитки необходимо установить фильтр для защиты контура и оборудования от попадания абразивных или загрязняющих частиц.

Подбор насоса и расширительного бачка неактуален, если планируется поставить настенный газовый котел. Большая часть моделей имеет встроенный расширительный бак и насос. Тогда все что остается – ориентироваться по объему системы, с которым может работать данная модификация. Исходя из этого, подбирать диаметры труб и площадь/мощность батарей.

Источник: https://teplowood.ru/sistemy-otopleniya-s-prinuditelnoj-cirkulyaciej.html

Слесарю
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: