Приветствуем!
Стремление сделать дом тёплым ставит владельца перед непростым выбором. Какой схеме отопительного контура отдать предпочтение, чтобы и дом был тёплым и затраты на его обогрев были полностью оправданы? Наиболее практичное решение — однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией. Когда применение этой модели будет оправдано, и как сделать «однотрубку» энергоэффективной, разберём ниже.
Работа водяного отопления базируется на канонах физики и обеспечивается непрерывно циркулирующим внутри контура потоком жидкого теплоносителя, нагреваемого котлом.
- Гидравлическое давление создаётся за счёт теплового расширения и увеличения объёма воды.
- Дальнейшее движение воды основано на принципах конвекции и силы тяжести. Тепловое расширение снижает плотность воды, делая её более лёгкой. Благодаря этому горячий теплоноситель устремляется вверх, подталкиваемый снизу ещё ненагретой или уже остывшей водой.
- Горячий теплоноситель, проходя через теплообменники и передавая им тепловую энергию, нагревает их, плавно остывая.
- Холодная жидкость вновь устремляется к котлу, где снова нагревается и процесс реверсируется.
Отличие одноконтурного отопления от двухконтурного
Различают одноконтурное и двухконтурное водяное отопление. Ключевое их отличие заключается в принципе подсоединения теплообменников к отопительной магистрали.
- Однотрубка – это один замкнутый контур кольцевого типа. Трубопровод, в который последовательно интегрируются батареи, протягивается от теплогенератора и замыкается на нём. Нагретый теплоноситель линейно проходит по ветке контура и только после этого возвращается в котёл. Такая модель проста в реализации, минимизирует число комплектующих, что позволяет существенно сэкономить.
- Двухтрубная система – это по сути 2 параллельных контура. По одному теплоноситель доставляется к радиаторам, а в другому производится слив отработанного и остывшего теплоносителя из радиаторов и его доставка обратно к теплогенератору. Эта схема позволяет добиваться максимального и равномерного прогрева радиаторов по всему контуру, а также регулировать энергозатраты по каждой батарее. Однако её обустройство обойдётся в 2 раза дороже однотрубного контура.
Что даёт принудительная циркуляция
Чтобы отопление с естественным движении теплоносителя исправно работало, трубы устанавливают под наклоном. В малогабаритных одноэтажных домах это требование, как правило, не вызывает сложностей. Чем больше метраж и этажность, тем сложнее придерживаться норматива. Любое отклонение приведёт к завоздушиванию, нарушению хода жидкости и её перегреву. Последнее может вывести из строя отопительный контур.
Вдобавок в одноконтурном гравитационном отоплении вода, проходя по магистрали, постепенно остывает. Как следствие, крайние батареи прогреваются в меньшей степени.
Проблемы решает установка циркуляционного насоса. Он ускоряет ток теплоносителя, минимизируя теплопотери.
Конструктивные элементы одноконтурного отопления с принудительной циркуляцией
Для эффективной и устойчивой работы отопления помимо труб, теплообменников и насоса потребуется ряд других приборов:
- Расширительный бак (экспансомат).
- Распределительный коллектор.
- Накопительный бак (для твердотопливного котла без автоматической загрузки топлива).
- Так называемая группа безопасности, состоящая из манометра, термометра и предохранительного клапана.
- Фильтр грубой очистки.
- Краны для наполнения и слива контура.
- Воздухосборник.
- Байпасы с игольчатыми клапанами.
- Краны Маевского (их можно заменить сепаратором воздуха).
- Обратный клапан (если планируется дополнительная подпитка трубопровода).
При упрощённом варианте одноконтурного отопления, рассчитанном на небольшой дом в 1 этаж, от некоторых приборов можно отказаться, что позволит существенно сэкономить. Если же Вы стремитесь сделать отопление энергоэффективным и площадь дома превышает 60 м², излишняя экономия обернётся «головной болью».
Возможные варианты устройства однотрубного отопления
Отопление с естественной и принудительной циркуляцией
Гравитационная (естественная, самопроизвольная) обладает одним безусловным преимуществом – абсолютная энергонезависимость (при условии, что котёл не работает на электричестве). Кроме того она вполне может обойтись минимальной комплектацией и её относительно просто монтировать.
Однако и минусов у отопительных контуров с естественной циркуляцией немало:
- Экономя на комплектующих, придётся раскошелиться на трубы большего диаметра. Это позволит минимизировать эффект гидравлического сопротивления.
- Громоздкие трубы не получится спрятать и придётся прокладывать под уклоном в 2-3 мм на каждый погонный метр, что снижает эстетическую привлекательность интерьера.
- Чтобы не создавать дополнительных препятствий ходу жидкости, количество запорной арматуры сводится к минимуму. Это осложняет ремонт, т.к. придётся отключать отопление и сливать жидкость из контура.
- При излишней продолжительности магистрали неизбежно увеличиваются теплопотери на последних радиаторах.
Важно! Одноконтурное гравитационное отопление устраивается только с верхней разводкой.
Принудительная (искусственная) циркуляция решает указанные проблемы:
- Насос помогает теплоносителю преодолеть гидравлическое сопротивление даже при малом сечении труб.
- По той же причине открываются дополнительные возможности по установке в трубопровод различной запорной арматуры. Это упрощает его обслуживание и ремонт, т.к. позволяет без проблем перекрыть нужный участок.
- Повышенная скорость движения теплоносителя минимизирует теплопотери.
- Интеграция в одноконтурное отопление насоса позволяет хозяину обзавестись тёплыми полами.
Из минусов – дополнительные расходы. Как минимум, перед насосом потребуется установка системы фильтрования. Однако фильтр продлит срок службы насоса, установленного перед котлом на обратке, и убережёт котёл от преждевременной поломки из-за попадания вовнутрь загрязнений.
Дополнительный плюс принудительного однотрубного отопления — возможность реализации так называемого байпасного подключения, которое сводит тепловые потери к минимуму. Обводной участок трубы (байпас) практически одновременно доставляет нагретый теплоноситель к каждому радиатору.
Важно! При отключении электричества насос работать не будет. Поэтому самым оптимальным решением станет обустройство комбинированного отопительного контура.
Открытая и закрытая отопительная система
Без экспансомата, функция которого заключается в нормализации гидравлического давления, не обходится ни одна отопительная система. Собственно строение расширительного бака предопределяет тип отопительного контура: закрытый или открытый.
В открытой в качестве компенсирующего устройства используется бак открытого типа, в работе которого есть и достоинства и недостатки:
- Ограниченная сфера применения. Открытые экспансоматы используются лишь в гравитационных или комбинированных системах.
- Снижены требования к периодичности контроля уровня давления контура.
- Горячий теплоноситель, поступив в бак, находится в непосредственном контакте с воздухом, из-за чего испаряется. В данных условиях важно контролировать достаточность жидкости в магистрали.
- Контакт с кислородом приводит к активации процесса окисления и коррозии металлического трубопровода.
- Запрет на использование антифриза. Его испарения токсичны и вредны для здоровья человека.
В закрытом контуре используются герметичные экспансоматы закрытого (мембранного) типа с воздушным клапаном. Особенности закрытой отопительной системы:
- Применим к любой отопительной системе.
- Герметичность экспансомата минимизирует потери теплоносителя и предотвращает коррозию труб.
- Несмотря на наличие воздушного клапана, автоматически стравливающего излишки газа, уровень давления нужно систематически контролировать.
Верхняя и нижняя разводки
По расположению подающей трубы выделяют системы с нижней и верхней разводкой.
При верхней разводке подающая труба располагается сверху (под потолком или, если требуется её спрятать, на чердаке). Эта схема обязательна для отопления гравитационного или комбинированного типа. В контурах же, рассчитанных исключительно на принудительную циркуляцию, или в домах метражом свыше 100 м² верхнюю разводку использовать не целесообразно:
- Увеличение расхода трубного материала и объёма теплоносителя.
- Удлинение контура требует установки более мощного котла.
Нижняя разводка предполагает размещение подающей трубы снизу с последовательным соединением радиаторов по периметру комнаты/дома. Разводка может быть как проточной, так и смешанной (по типу «ленинградки»). Второй вариант считается более эффективным.
Вертикальная и горизонтальная
Будет разводка вертикальной или горизонтальной, зависит, главным образом, от этажности. Для одноэтажного строения выбирается горизонтальная разводка, последовательно соединяющая все теплообменники и замыкающаяся теплогенератором.
Для двухэтажных — лучшим вариантом станет вертикальная разводка, при которой теплоноситель движется по схеме: снизу от котла – вверх в радиаторы – снова вниз обратно в котёл.
Преимущества и недостатки однотрубной системы
Популярность одноконтурного отопления для одноэтажных и малоэтажных домов объясняется не только относительно невысокой стоимостью и лёгкостью монтажа. Среди прочих достоинств выделяют:
- Устойчивость гидравлического режима.
- Быстрый прогрев отопительного контура.
- Возможность встраивания в систему современной запорной и регулирующей арматуры, а также электронных систем контроля значительно повышает КПД одноконтурного отопления.
- Интерьер не портится большим количеством труб.
- Лёгкая эксплуатация и обслуживание.
Единственный существенный недостаток – неравномерность нагрева отопительных приборов. Чем дальше от котла, тем холоднее батареи. Однако это заявление справедливо лишь в отношении устаревших одноконтурных систем.
Схемы для домов с 2 комнатами
Когда площадь дома не превышает 60 м², усложнять отопительный контур нет надобности:
- Как правило, хватает 3-4 последовательно соединённых батарей.
- Подключения радиаторов может диагональным или двусторонним нижним.
- Небольшая протяжённость магистрали позволяет обойтись без запорной арматуры. При ремонте теплоноситель быстро и легко сливается через отвод.
- Расчёт трубопровода проводится по одному диаметру.
Схемы для домов 3+ комнатами или более (от 60м2)
Чтобы в большом доме было тепло, упрощённая схема одноконтурной магистрали не подойдёт.
- Во-первых, придётся раскошелиться на более мощный котёл (особенно когда речь идёт о 2 этажах).
- Во-вторых, соединения радиаторов лучше дополнить байпасами, либо выполнить в технике «ленинградка».
- В контуре обязательно используются трубы трёх диаметров и регулирующие вентили.
Гидравлический расчет
В основе эффективного отопления лежит сложная система расчётов. Гидравлический расчёт позволяет определить:
- Оптимальный диаметр труб на каждом отрезке отопительной магистрали.
- Возможные потери давления.
- Расход теплоносителя.
- Требуемую мощность насоса.
Самостоятельно выполнить гидравлический расчёт сложно. Упрощают задачу специальные онлайн-калькуляторы.
Частые ошибки при проектировании
- Самая существенная ошибка – пренебрежение расчётными данными или неточности теплового/гидравлического расчёта. Последствием такой небрежности станет, как минимум, неоправданный перерасход материалов. Наибольшее зло – разрыв тепловой магистрали в результате гидроудара.
- Стабильное электроснабжение – обязательное условие работы отопления с принудительной циркуляцией. Если же электроснабжение не устойчиво, следует заранее продумать альтернативный вариант – покупка электрогенератора, обеспечение питания от аккумуляторного блока или возможность временного перехода на традиционное отопление с естественной циркуляцией теплоносителя.
- Размещая насос, многие забывают, что работая, он будет источником постоянного шума. Чтобы шум работающего насоса не раздражал, ещё на этапе проектирования следует его разместить в отдельном помещении (бойлерной или котельной).
Какой котел лучше выбрать
К выбору теплогенератора следует относиться серьёзно, ведь именно он будет обеспечивать Ваш дом теплом. Рекомендуем обратить внимание на следующие параметры:
- Мощность.
Нужный показатель тепловой мощности рассчитывается по следующему алгоритму: на отопление 10м² требуется 1,2 кВт (с учётом запаса). Если помимо отопления на котёл будет возлагаться функция ГВС, к полученному результату прибавляется ещё 5 кВт.
- Количество контуров.
Для организации ГВС выбираются двухконтурные модели. Если же котёл выполняет лишь функцию отопления, достаточно одного контура.
- Материал теплообменника.
Стальные теплообменники устойчивы к ударным и температурным нагрузкам, однако средний срок их службы не превышает 8-10 лет. Несмотря на восприимчивость чугуна к механическим повреждениям и температурным перепадам, чугунный теплообменник прослужит в 2 раза дольше.
По форме теплообменники могут быть трубчатыми или пластинчатыми. Первые более прочные, но дорогие и при этом характеризуются пониженной теплоотдачей. Пластинчатые лишены этого недостатка и стоят гораздо дешевле. Повышенные требования к чистоте носителя в отоплении с принудительной циркуляцией – не проблема, т.к. наличие в системе насоса всё равно потребует установки фильтра.
- Принцип отвода продуктов сгорания.
В атмосферных моделях отработанные газы выводятся через дымоход под действием силы тяги, что предъявляет жёсткие требования к обустройству дымоотводящего контура и организации котельной. Турбированные же модели изначально оборудованы опцией нагнетания тяги, а продукты сгорания отводятся через небольшой коаксиальный дымоход или специальную трубу.
- Тип исполнения.
Выделяют настенные и напольные котлы. Выбирая настенную модель, Вы экономите на ряде дополнительных приборов, которые, как правило, изначально интегрируются производителем в корпус агрегата (насос, редуктор давления, манометр, воздухоотводчик и расширительный бак). Это во многом облегчает монтаж всего отопительного контура. Однако при большей стоимости настенные котлы не столь долговечны. Средний срок их «жизни» не превышает 10 лет.
Напольные котлы не так богаты комплектацией, но зато прослужат в 5 раз дольше. К тому же выход из строя одного из элементов отопительного контура, установленного вне котла, не потребует замены самого теплогенератора.
Газовый
Если дом газифицирован, лучше отдавать приоритет газовому котлу. Дешёвое топливо, бесперебойная подача, удобство и безопасность эксплуатации – главные достоинства современного газового отопления.
Из недостатков – необходимость разработки тщательно-продуманного проекта, его согласование и получения разрешающих документов в газорегулирующей компании. Кроме того жёсткие требования предъявляются к обустройству отдельной котельной. Если же нет возможности выделить под неё место, от газового котла придётся отказаться.
На заметку! Газовые котлы бывают классическими и конденсационными. Последние отличаются более высоким КПД, но особые требования, предъявляемые к утилизации высококислотного конденсата, образуемого в процессе эксплуатации агрегата, несколько усложняют их использование.
Твердотопливный (дровяной, угольный)
Необходимость систематического контроля достаточности топлива не делает твердотопливные котлы популярными. Чаще всего они используются на дачах, не предназначенных для регулярного проживания.
Среди твердотопливных котлов выделяют классические, пиролизные модели и котлы длительного горения. Основные их отличия представлены в таблице:
Помните! Любой твердотопливный котёл требует обустройства качественного дымоудаления.
Электрический
Электрические котлы популярны, прежде всего, из-за отсутствия жёстких требований к их установке и эксплуатации. Однако зависимость от электроэнергии на фоне возможных перебоев с ней заставляет продумывать резервные схемы питания. Учитывая, что для отопления с принудительной циркуляцией альтернативу сетевой электроэнергии всё равно придётся искать, энергозависимость электрокотлов – не причина от них отказываться.
На рынке представлены две модификации электрических теплогенераторов – тэновые и электродные. Тэновые более востребованы, но при этом энергозатратны. Электродные позволяют существенно сэкономить, однако использовать обычную дистиллированную воду в качестве носителя не получится, её нужно будет предварительно ионизировать.
Какие трубы лучше использовать
Прежде всего, трубопровод должен быть устойчив к высоким температурам и давлению, создаваемому циркуляционным насосом. При этом учитывается не только материал труб (фитингов, запорной арматуры), но и их диаметр.
Металл
Металлические трубы – безусловный лидер. Они хорошо проводят тепло, выдерживают давление в контуре до 25 атмосфер и без проблем прослужат более 50 лет. Единственный недостаток – склонность к ржавлению. Однако сегодня производители предлагают большое количество модифицированных сплавов, отличающихся достаточно высоким коэффициентом устойчивости к коррозии. Медные же трубы полностью лишены этого недостатка, а срок их службы вообще измеряется столетиями, что всецело оправдывает инвестиции.
Металлопластик
Профессионалы до сих пор спорят, использовать или нет металлопластиковые трубы в отоплении. Причина тому – пресс-фитинговое соединение, используемое при монтаже трубопровода. Однако точное следование технологии сборки обеспечит исправную работу отопительной металлопластиковой магистрали на протяжении не одного десятка лет.
Полипропилен
Среди пластиковых труб, армированные полипропиленовые наиболее пригодны для создания тепловой магистрали. Выбирая между армированием алюминиевой фольгой и стекловолокном, отдавайте приоритет последним. ППР-трубы со стекловолокном образуют более прочное соединение и не склонны к расслаиванию.
Подбор диаметра
В идеале диаметр труб не подбирается, а рассчитывается, исходя из мощности отопительной системы и сопротивления контура на каждом участке трубопровода. Принцип расчёта – тема для отдельной статьи, поэтому в рамках этой статьи мы изложим лишь некоторые рекомендации.
- Диаметр стояков всегда больше основной магистрали.
- Подводка к радиаторам, как правило, выполняется трубами на размер меньше основного трубопровода.
- Байпасная перемычка выполняется ещё меньшим диаметром.
На заметку! Расчёт диаметра трубопровода производится, исходя из материала, из которого они изготовлены.
Как выбрать радиаторы
Понятия «правильный радиатор» не существует. Выбирая теплообменник, ориентируйтесь на технические и эксплуатационные характеристики отопительного контура – давление контура, температуру носителя, коэффициент теплоотдачи.
- Алюминиевые батареи.
Популярны за счёт возможности укомплектовывать теплообменник необходимым числом секций. Отличаются небольшим весом и простотой монтажа. Идеально подходят для систем с терморегуляцией. Предъявляют жёсткие требования к допустимому уровню давления и чистоте теплоносителя. Так, щелочные составы провоцируют коррозию металла.
- Стальные теплообменники (панельные, трубчатые, цельные).
Из плюсов — низкая стоимость, стойкость к коррозии, средневысокая теплоотдача, разнообразие конструкторских решений. Из недостатков – чувствительность к гидроударам.
- Биметаллические.
В биметаллических радиаторах соединяется прочность стали и высокая теплоотдача алюминия. Стальной трубопровод внутри теплообменника устойчив к коррозии и перепадам давления, а алюминиевые «рёбра» хорошо проводят тепло, быстро нагревая помещения. Из минусов – относительная дороговизна.
- Чугунные.
Устойчивы к коррозии, гидравлическим ударам и скачкам давления. Характеризуются высоким коэффициентом теплоотдачи. Не предъявляют особенных требований к чистоте теплоносителя. Доступны по цене и долговечны.
Долгий нагрев и длительное остывание – плюс для одноконтурных магистралей, т.к. чугунные радиаторы дольше сохраняют тепло. Для систем с терморегуляцией это, скорее, минус, т.к. увеличивается время реакции на изменение температуры батареи.
- Медные.
Медные батареи – лидер по числу преимуществ: самый высокий коэффициент теплоотдачи, стойкость к коррозии, температурным перепадам, гидроударам и химическому составу теплоносителя. Отдельного внимания заслуживают ребристые модели, такая конструкция снижает объём используемого теплоносителя.
Как рассчитать кол-во секций радиаторов и фитингов
В техпаспорте обязательно указывается тепловая мощность радиатора. В идеале количество секций подбирается на базе данных теплового расчёта и площади комнат. Так на 1 м² принято брать не менее 0,1 кВт мощности теплообменника.
Количество фитингов определяется данными гидравлического расчёта. Не стоит излишне перегружать одноконтурную магистраль фитингами, т.к. они становятся преградой на пути движения теплоносителя, увеличивая тем самым гидравлическое сопротивление.
Как выбрать насос
Выбор циркуляционного насоса также должен опираться на данные гидравлического расчёта: объём и скорость движения теплоносителя. Исходя из этого, основными техническими характеристиками насоса будут:
- Производительность (объём теплоносителя, перекачиваемого прибором за 1 час);
- Давление, создаваемое в контуре (приравнивается к общему гидравлическому сопротивлению трубопровода).
Немаловажное значение имеет принцип работы агрегата и наличие дополнительного функционала:
- По принципу работы насосы делятся на «мокрые» и «сухие». У первых ротор погружается в теплоноситель, у вторых – нет. Принято считать, что отсутствие контакта с теплоносителем продлевает срок службы мотора. Следует отметить, что работают «сухие» насосы крайне шумно, так что тем, кто отдаст приоритет им, придётся позаботиться о шумоизоляции.
- Наличие дисплея облегчает контроль над состоянием отопительного контура.
- Возможность регулировки скоростей понадобиться в регионах с нестабильными климатическими условиями.
- Наличие автоматического режима работы позволит пользователю программировать работу насоса.
Выбор распределительного коллектора
Удлинение отопительного контура, обустройство тёплого пола требует покупки распределительного коллектора.
Важно! Распределительные коллекторы устанавливаются исключительно в системах закрытого типа.
Чтобы отопление при этом было действительно энергоэффективным, а затраты себя оправдали, следует уделить внимание нескольким аспектам:
Типу коллектора, который может быть:
- Классическим в виде так называемой «гребёнки», предназначенной для потоков теплоносителя по разным веткам отопительного контура (к группам радиаторов, к системе «тёплый пол»).
- Комбинированным, совмещающим в себе «гребёнку» и гидроразделитель (гидрострелку). Последний предназначен для балансировки напора и температуры теплоносителя.
- Материалу, из которого он изготовлен. Наилучшими признаются коллекторы из нержавеющей стали, за ними следуют латунные, на последнем же месте прочно закрепились полимерные.
- Числу отводов, которое должно соответствовать количеству веток отопительного контура.
- Соответствию диаметров используемых в монтаже труб отводам коллектора.
- Дополнительной комплектации. Для тёплых полов обязательно наличие устройства регулировки температурного режима и потока теплоносителя (ручное или автоматическое). Кроме того некоторые коллекторы оснащаются воздухоотводчиком, смесителем, отводом загрязнений и группой безопасности.
На заметку! Коллектор можно изготовить и своими руками. Это позволит сэкономить существенную часть бюджета.
Частые ошибки при выборе компонентов
Среди частых ошибок, допускаемых при покупке комплектующих и имеющих порой фатальное значение, выделяют две:
- Несоответствие расчётным параметрам.
- Покупка агрегатов и фитингов, конфликтующих друг с другом по материалу.
Не пренебрегайте расчётными данными, прислушивайтесь к рекомендациям профессионалов, и отопительная система обеспечит Вас комфортным теплом и порадует исправной долголетней службой.
Пошаговая инструкция и порядок монтажа
Какие инструменты понадобятся
Инструменты подбираются в зависимости от материала труб.
Для металлопластиковых и полимерных труб понадобятся:
- Ножницы для резки.
- Торцеватель/шабер для зачистки металлопластиковых труб.
- Электрический паяльник с насадками для сварки.
- Калибратор для подгонки внутреннего диаметра труб на участке стыка.
- Трубогиб (или специальная пружина)
Для стальных трубопроводов нужно подготовить:
- Болгарка с режущими дисками.
- Сварочный паяльник.
- Инструмент для нарезки резьбового соединения (при необходимости).
Помимо вышеперечисленного понадобятся:
- Измерительные приборы (рулетка, строительный уровень).
- Маркер или простой карандаш для разметки.
- Набор разводных (гаечных) ключей.
- Трубный/газовый ключ.
- Плоскогубцы.
- Набор отвёрток.
- Молоток.
Если планируется монтаж трубопровода в стену, также понадобится перфоратор.
Эскиз или схема
Прорисовка схемы отопительного контура осуществляется ещё на этапе проектирования. Её можно заказать в специальном проектном бюро, а при наличии навыков и выполнить самому при помощи специальных программ или от руки.
В схеме обязательно указываются:
- Технические характеристики здания.
- Точки размещения основных приборов: котла, расширительного бака, радиаторов, распределительного коллектора, циркуляционного насоса и пр.
- Длина и сечение труб.
Установка котла
Монтаж отопительного контура начинается с установки котла:
- В верхней части теплообменника располагается патрубок, предназначенный для подачи нагретого теплоносителя.
- Сзади или сбоку находится патрубок, по которому остывший теплоноситель возвращается обратно для нагрева.
- Сам котёл оборудуется дымоходом и при необходимости подключается к электросети.
Установка блока безопасности и бака расширения
Следующим шагом будет установка блока безопасности и расширительного бака.
- В группу безопасности входят термометр, манометр, предохранительный клапан и воздухоотводчик. Перечисленные элементы могут устанавливаться по-отдельности или единым блоком на заводской консоли.
- Участок трубопровода перед группой безопасности длиной не менее 15 см должен быть ровным.
- Воздухоотводчик обязательно устанавливается на максимальной высоте.
- Расширительный бак устанавливается на высоту, определённую проектом (для компенсирующих устройств открытого типа – в самой высокой точке системы). Снизу он подключается к подающей магистрали.
На заметку! Расширительный бак закрытого типа может устанавливаться и на обратке.
Однако, принимая во внимание функцию компенсирующего устройства (предохранение системы от перегрева), всё же лучше его монтировать на подающем контуре.
- Для открытых расширительных баков обязательно монтируется отвод для слива излишка теплоносителя в канализацию.
- При выводе расширительного бака в чердачное помещение потребуется его утепление.
Установка насоса и фильтра
Местоположение циркуляционного насоса в отопительном контуре не регламентируется. Однако все специалисты едины во мнении, что лучше всего его устанавливать на обратке, непосредственно перед входом отработанного теплоносителя в котёл.
- Во-первых, так минимизируется негативное влияние горячей воды на резиновые элементы насоса.
- Во-вторых, установленная после радиаторов система фильтрации – верный спутник насоса, позволит сохранить в исправном состоянии не только его, но и котёл.
Важно! При обустройстве тёплого пола насос устанавливается только на подающем контуре.
Монтаж насоса выполняется в соответствии со следующими требованиями:
- Для обеспечения возможности перехода на самотечную систему в случае отключения электричества или необходимости технического обслуживания установка насоса осуществляется по принципу байпасного соединения с шаровыми кранами и воздушным клапаном.
- Насос размещается по направлению движения теплоносителя.
- Ротор «мокрого» насоса выставляется строго горизонтально.
- При установке фильтра сборник осадка направляется строго вниз.
Разметка и сверловка отверстий под крепления и трубы
Разметка – один из важнейших подготовительных этапов сборки трубопровода. И если с обозначением нужной длины трубы сложностей, как правило, не возникает, то разметка круглых элементов под предстоящую сверловку и стыковку двух труб вызывает немало сложностей у неподготовленного мастера.
Чтобы верно отцентровать сопрягаемые элементы, придётся обзавестись вспомогательными приборами (циркулем, угольником, рейсмусом) и вспомнить курс геометрии.
После разметки производится сверловка. В зависимости от диаметра требуемого отверстия и материала труб выбирается соответствующее оборудование:
- Обычная дрель может стать альтернативой профессиональному станку.
- Набор свёрл и насадок.
- Слесарные тиски.
- Напильник или наждачная бумага.
- Деревянный брусок для придания заготовке устойчивости.
Важно! При работе дрель держится строго вертикально, а для предотвращения перегрева при высверливании отверстий в металлических трубах сверло периодически смачивается холодной водой.
Прокладка магистрали
Прокладка трубопровода для одноконтурного отопления выполняется с учётом следующих рекомендаций:
- Длина магистрали также как и количество поворотов, фитингов и колен должна быть минимизирована.
- Для возможности переключения на естественную циркуляцию от котла формируется так называемый разгонный коллектор. Для этого труба поднимается строго вертикально на высоту от 1 до 3 метров.
Важно! При прокладке магистрали из полимерных труб разгонный коллектор всё равно делается металлическим.
- Снижение магистрали проводится под углом в 70-75⁰.
- В дальнейшем контур укладывается строго под уклоном.
Разметка мест установки и сборка радиаторов
Важно не только правильно установить радиатор, но и определить место, где он сможет быть максимально полезным. Для минимизации теплопотерь радиаторы устанавливаются под окнами или вблизи дверей. Возможен монтаж и просто на стене, но тогда лучше выбирать стену, относящуюся к внешнему контуру.
Не допускается обратный уклон радиатора. Уклон выполняется в сторону магистрали, но не более чем на 1⁰.
Способы крепления теплообменников также регламентируются СНИПом:
Монтаж радиаторов, кранов Маевского, отводов и заглушек
Каждый радиатор оборудуется:
- Краном Маевского, предназначенным для стравливания воздуха.
- Краниками для слива теплоносителя.
- Заглушками.
- Терморегуляторами (при желании).
Как подключить радиаторы к магистральному трубопроводу
Подключение радиаторов к отопительному контуру может быть односторонним (верхним и нижним или только нижним) или двусторонним (диагональным или нижним). Теплоотдача у каждого из способов разная (см. на рисунке):
Использование байпасного соединения (вертикального или горизонтального (ленинградки)) повысит КПД отопления. Байпасная обводка может быть нерегулируемой или регулируемой (ручной или автоматической). С технической стороны регулируемая обводка более практична.
Важно! Любое резьбовое или фитинговое соединение должно сопровождаться герметизацией стыков посредством прокладок и герметиков.
Запуск системы
Запуск отопительной системы проводится по следующему алгоритму:
- Контур полностью заполняется теплоносителем и проверяется на предмет наличия протечек.
- Из системы стравливается воздух.
- Включается котёл.
- После нагрева котла выставляется нужный температурный режим.
Полезное видео по теме
Частые ошибки при монтаже
- Пренебрежение мерами безопасности в работе с газовым оборудованием.
Для предупреждения взрывоопасных ситуаций помещения, в которых устанавливаются газовые котлы, должны дополнительно оборудоваться сигнализаторами загазованности и электромагнитными клапанами, автоматически отключающими подачу газа.
- Расположение клеммной коробки циркуляционного насоса снизу.
Такое решение приведёт к замыканию в результате попадания на неё влаги.
- Пренебрежение индексом теплопотерь при помещении радиаторов в ниши, декоративные короба и пр.
Чтобы потеря тепла при закрытии батареи декоративным экраном не ощущалась, нужно выбирать радиаторы с большей мощностью.
- Установка радиатора с количеством секций более 16 секций.
Работа излишне длинных радиаторов неэффективна, они не способны прогреваться полностью. Лучше разбить такой теплообменник на два-три меньшего размера.
Закрытая двухтрубная система
Автономная отопительная система делится на две разновидности. Она может быть открытой и закрытой. Их отличительная черта - это циркуляция теплоносителя внутри контура, которая может быть естественной и принудительной. В первом случае горячая вода по трубопроводу движется исключительно под действием законов физики. Единственный момент, который необходимо учитывать, сооружая данную систему - это небольшой уклон контуров в сторону движения воды. Система отопления с принудительной циркуляцией всегда закрытого типа, и в нее врезан циркуляционный насос. Это более сложная конструкция, но она и гораздо эффективнее.
Особенности принудительной циркуляции
Нас интересует именно второй вариант организации отопления, то есть с принудительной циркуляцией теплоносителя. Начнем с того, что он является энергозависимым, потому что насос будет работать только от сети переменного тока. В случае отключения электроэнергии прибор остановится, так что придется позаботиться о продолжении работы отопления в штатном режиме.
Как это можно сделать?
- Приобрести бензогенератор и держать его для таких случаев.
- Установить байпас, который будет отсекать циркуляционный насос и переводить систему на естественное движение горячей воды. Но поскольку мы говорим о закрытой схеме, эта перемычка может в некоторых разводках не помочь. Так что первый вариант решения проблемы лучше.
Что же такое открытая и закрытая система отопления? Название уже говорит о том, что в первом случае теплоноситель соприкасается с воздухом, а во втором нет. Место соприкосновения - расширительный бак. Он может быть с открытым верхом или полностью герметичным. Вторая конструкция - это емкость, куда установлена мембрана, поддерживающая давление с помощью закачанного внутрь газа.
Открытая конструкция позволяет горячей воде испаряться, а значит, ее объем будет постепенно уменьшаться. Это минус, но не очень большой. Просто владельцу дома периодически придется пополнять холодной водой контур системы отопления. Сделать это своими руками довольно просто, особенно, если подпитка будет производиться из водопроводной сети.
Для чего необходим циркуляционный насос?
Все дело в равномерном распределении теплоносителя по радиаторам. Особенно это актуально, когда дело касается такой системы, как однотрубная. Приведем в качестве примера схему «ленинградка». Это своеобразное кольцо, в центре которого установлен отопительный котел. Здесь нет стояков и сложной разводки труб - все достаточно просто.
От котла по комнатам проходит труба, в которую в каждой комнате врезаются радиаторы. Труба идет практически по уровню пола. Однотрубная схема позволяет сэкономить на материалах и упрощает монтажный процесс. Но у нее есть один существенный недостаток - система ленинградка не обеспечивает равномерного распределения горячей воды по батареям. Те, которые установлены ближе к котлу, получают тепловой энергии больше за счет высокой температуры теплоносителя. Часть тепла остается здесь, а остальная часть вместе с теплоносителем перемещается к следующим приборам, но уже с меньшей температурой.
Наглядная схема
Такое распределение не позволяет равномерно прогреть помещения дома. И чем дальше от котла расположена комната, тем холоднее в ней будет зимой. Эту проблему решает установленный циркуляционный насос. Он создает небольшое давление, при котором теплоноситель начинает внутри контура двигаться с определенной скоростью. Ее вполне хватает, чтобы равномерно распределить горячую воду по всем радиаторам отопления.
Внимание! Место установки циркуляционного насоса - на обратном контуре около котла. Почему это так важно? Все дело в том, что в этом контуре теплоноситель имеет самую низкую температуру. В конструкции циркуляционного насоса есть резиновые прокладки и манжеты, которые под действием горячей воды быстро выходят из строя. Поэтому и выбирается место, где температура теплоносителя минимальна. Кстати, расширительный бак устанавливается здесь же.
Двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя - не редкость. И хотя в ней чаще всего используется естественная циркуляция, с учетом размеров дома необходимо сделать некоторые дополнения, к которым относится циркуляционный насос. Без него равномерно распределить горячую воду по комнатам будет очень сложно, а в некоторых случаях просто невозможно. Особенно это касается многоэтажных домов, потому что естественная циркуляция не сможет поднять необходимое количество горячей воды до требуемого уровня, например, на второй этаж.
Особенности монтажного процесса
Принципиальная схема
- В отопительной системе закрытого типа можно использовать трубы с минимальным диаметром. Это большой плюс в плане экономии материалов, расходуемых на отопительную систему. Этим же объясняется удобство монтажа, особенно, если сборка производится своими руками.
В отоплении с естественной циркуляцией необходим большой объем воды, чтобы он под действием температуры мог продвигаться в трубной развязке. То есть, уменьшая сопротивление труб, мы увеличиваем скорость протока жидкости. А так как в системе с принудительной циркуляцией закрытого типа не нужно создавать скорость потока, потому что этим занимается насос, то нет и необходимости устанавливать трубы большого диаметра.
- Объем теплоносителя также влияет на объем расширительного бака, который должен составлять 10% от емкости всей отопительной системы. В отоплении закрытого типа может быть установлен расширительный бачок меньшего объема. А это снижение затрат на покупку более дорогого прибора.
- В отоплении закрытого типа - не столь важно, будет оно однотрубным или двухтрубным - рекомендуется устанавливать котлы с современной автоматикой. Именно она сможет четко контролировать и регулировать все проходящие процессы.
Кстати, многие производители устанавливают датчики, которые следят за скоростью теплоносителя и его температурой. Особенно следует отметить датчик антизакипания, который закрывает подачу топлива в камеру сгорания, когда горячая вода в контуре доходит до точки кипения.
Монтаж насоса
Есть датчики антизамерзания, которые поддерживают внутри контура температуру не ниже +5С. Устанавливаются датчики, которые периодически включают циркуляционный насос во время длительного отключения отопительной системы. Это необходимо для того, чтобы находящийся в воде статор насоса не заклинило в процессе его запуска.
Добавим, что с помощью автоматики можно полностью контролировать подачу топлива в зависимости от температуры внутри комнат или на улице. Это позволяет программировать температурный режим в целом на определенный период времени, к примеру, на пару дней или на неделю.
Как правильно выбрать циркуляционный насос
Два основных показателя, по которым обычно выбирается циркуляционный насос - это его цена и удобство эксплуатации и обслуживания. Но есть несколько технических характеристик, которые определяются размерами обогреваемого дома.
Вот некоторые из них:
- Площадь частного загородного дома - 250 м². Для него необходим насос мощностью не менее 3,5 м³/ч и напором 0,4 атм. Хотя с напором надо быть осторожнее. Иногда у мощного насоса небольшой напор, которого не хватает, чтобы поднять теплоноситель на нужный этаж. Поэтому наши советы носят исключительно рекомендательный характер.
- Площадь 250–350 м². Мощность насоса должна быть не меньше 4,5 м³/ч, а напор - 0,6 атм.
- Площадь 350–800 м². Мощность - 11 м³/ч и напор 0,8 атм.
Конечно, чтобы точно подобрать насосное оборудование, необходимо учесть много различных показателей. К примеру, длину отопительных контуров, количество радиаторов, мощность котла, диаметр устанавливаемых труб и материал, из которого они изготовлены, наличие запорной арматуры, ее вид и количество. Даже вид используемого топлива влияет на выбор. Так что самостоятельно этот подбор не осуществить, и пусть этим занимаются специалисты.
Обратите внимание! Нормальной работе циркуляционного насоса будут мешать воздушные пробки, которые образуются в радиаторах, стояках и горизонтальных контурах. Для их устранения устанавливаются краны Маевского на радиаторах, автоматические воздухоотводчики и другие приспособления. Их наличие в современных отопительных сетях - это гарантия качественной работы системы в целом.
Заключение по теме
Насколько оправдана система с принудительной циркуляцией теплоносителя? Специалисты в один голос уверяют, что работает она очень эффективно. Но энергозависимость схемы уменьшает ее привлекательность. Во-первых, это дополнительные счета за оплату электроэнергии. Во-вторых, это проблемы, связанные с отключением электричества по непонятным причинам.
Отметим, что циркуляционный насос - это маломощный прибор, потребляющий не очень много электроэнергии. И все же потребляет. Как справиться со второй проблемой, мы уже говорили выше, так что не будем повторяться. Пусть эти два минуса существуют, поскольку без них никуда. Но они полностью перекрываются плюсами эффективной работы всего отопления. Поэтому закройте глаза на неприятности, и пусть они вас сильно не тревожат.
Принудительная циркуляция в системах отопления обеспечивается установкой гидравлического насоса. Он устанавливается на участок системы, в котором остывший теплоноситель движется в сторону нагревательного элемента – котла. Такая система энергозависима, но позволяет строить здания с любым количеством этажей, подключать желаемое число радиаторов, а также избавляет от необходимости прокладывать трубы с уклоном для увеличения скорости потока жидкости в трубах (последний фактор сказывается на эстетичности всей системы в целом).
Однотрубная система отопления » Л «
Видео – отопления однотрубной самостоятельно
Отрицательные и положительные качества однотрубной системы
Рассмотрим, какими еще преимуществами , помимо описанных выше, обладает однотрубная с принудительной циркуляцией.
- Погрешности в расчетах не отразятся на работе системы, ведь диаметр труб может быть небольшим, что позволяет сократить расходы на обустройство отопления в доме.
- Все узлы системы имеют продолжительный срок службы, что достигается отсутствием температурных перепадов в системе.
- Регулировать температуру возможно как в отдельно взятых помещениях здания, так и во всей системе в целом.
Стоит помнить о недостатках системы:
- системы с принудительной циркуляцией не рекомендуется монтировать в регионах с частыми перебоями электроэнергии. С отключением электричества прекращает свою работу, а поток теплоносителя продолжает двигаться естественным путем за счет сил гравитации и разницы температуры в системе. Производительность и теплоотдача при выключенном насосе резко падают;
- насосное оборудование редко бывает полностью бесшумным. Рекомендуется выделять под котельную отдельную подсобку.
Элементы и принцип функционирования системы
Однотрубная система, которую также именуют , представляет собой замкнутый контур. В этом контуре объединен и подающий, и обратный трубопровод. Система заполняется антифризом или водопроводной водой. Для последнего предусматривают подвод отдельного трубопровода с запорной арматурой. Для слива теплоносителя обязательно присутствует отдельный патрубок с вентилем, ведущий в канализацию. Узел пополнения системы желательно оборудовать фильтром.
Теплоноситель, нагреваемый в змеевике котла, поступает в трубопровод, проходит через стояки и радиаторы, отдает энергию, остывая, протекает через насос, который нагнетает поток, движущийся в котел. Для предотвращения аварийных ситуаций в системе присутствует бачок закрытого (мембранного) либо открытого типа. Независимо от типа бачка, монтаж производится на верхнем техническом этаже здания (либо чердаке дома).
Также в системе обязательно присутствует группа безопасности (иногда называется блоком безопасности). В приборе объединены следующие элементы:
- воздухоотводчик;
- предохранительный клапан;
- манометр и термометр (могут быть объединены в едином корпусе).
В случае возникновения аварийной ситуации, связанной с чрезмерно высоким давлением, группа безопасности выровняет его и предотвратит поломки оборудования и разрыв трубопроводов. С помощью прибора легко регулировать температуру и давление в системе отопления. Иногда приборы, которые входят в состав группы безопасности, монтируют на подающий трубопровод по отдельности, врезая предохранительный клапан выше уровня котельного оборудования, но чаще в систему отопления подключают единый блок безопасности, сокращая время на монтаж.
Радиаторы в однотрубной системе могут подключаться по нескольким схемам – параллельно, диагонально, с байпасами и т.д. На этапе монтажа рекомендуется устанавливать регуляторы температуры на каждый радиатор. Дополнительно для стравливания воздуха и предотвращения образования воздушных пробок стоит на каждый радиатор установить краны Маевского либо приобрести батареи отопления с уже вмонтированными кранами.
Отдельно о насосе и его выборе
В системах с естественной циркуляцией используются трубы увеличенного диаметра, что необходимо для преодоления потоком теплоносителя гидравлического сопротивления. Гидравлический насос же «подталкивает» теплоноситель, позволяя ему преодолевать сопротивление даже в трубах небольшого диаметра. Как устанавливается , Вы можете прочитать в нашей статье.
В быту обычно применяются насосы мощностью до 100 Вт. Этот прибор прогоняет через себя поток, увеличивая его скорость, но не изменяя существующий объем. Чтобы выбрать насос, следует правильно определить величину необходимого напора.
Расчет
Для расчета необходимо узнать мощность отопительного прибора. Этот показатель равен количеству воды, которая проходит через котел (расход).
Мощность (кВт) = Расход (л/мин)
Если мощность котла составляет 50 кВт, то расход будет равен 50 литрам в минуту. Через радиатор мощностью 5 кВт за минуту проходит 5 литров воды. Такой же принцип используется для всех участков цепи.
Мощность насоса (кВт) = L / 10 х 0,6,
где L – длина циркуляционного кольца.
То есть, для каждых десяти метров системы требуется 0,6 кВт мощности. Для отрезка 50 м необходим насос мощностью 3 кВт. Для отрезка 100 м – 6 кВт. В приведенной ниже таблице указаны рекомендуемые диаметры труб, при выборе трубы диаметром меньше необходимого, рекомендуется приобретать насос с увеличенными показателями мощности и напора.
Таблица 1. Соотношение диаметра трубопровода и расхода теплоносителя
| Расход, л/мин | Диаметр, дюймы |
| 5,7 | 1/2 |
| 15 | 3/4 |
| 30 | 1 |
| 53 | 11/4 |
| 83 | 11/2 |
| 170 | 2 |
| 320 | 21/2 |
Таблица 2. Показатели скорости потока теплоносителя для бесшумной работы системы
В системе может присутствовать не один насос, а два. В случае поломки одного насоса, второй (резервный) поможет предотвратить перерыв в работе всей системы отопления.
Насосное оборудование стоит монтировать на участке с остывшим теплоносителем, так как высокие температуры жидкости, которая проходит через оборудование, приводит к уменьшению срока службы подшипников, сальника, ротора.
В частных домах часто используются циркуляционные насосы «мокрого» типа без дросселя. Корпус насосов обычно чугунный, а ротор стальной либо изготовленный из прочного пластика. Такие модели в течение двух десятков лет не нуждаются в смазке и ином обслуживании. Роль смазки и охлаждения играет теплоноситель.
Разводка однотрубной системы отопления
Однотрубную систему отопления монтируют горизонтально либо вертикально. К любому типу разводки допустимо подключать бойлер и систему теплого пола. Для этого в обвязке котла предусматривается распределительный коллектор, через который нагретый теплоноситель будет поступать в бойлер, радиаторы и контур теплого пола.
Горизонтальная магистраль, к которой подключаются радиаторы, монтируют над чистовым покрытием пола либо под ним. Второй скрытый способ подразумевает использование теплоизоляционных материалов для снижения тепловых потерь.
Такая схема подразумевает наличие вертикального стояка, по которому теплоноситель поднимается на максимальную высоту. От вертикального центрального стояка отводится горизонтальная разводка к другим стоякам. На каждом этаже устанавливаются радиаторы, которые подключаются к дополнительным стоякам. В верхней точке центрального стояка устанавливается расширительный бачок.
Видео – Вертикальная разводка однотрубной системы отопления
Видео – Однотрубная система отопления
Монтаж
Рассмотрим принципы монтажа отдельных элементов
Котел
В первую очередь устанавливается нагревательный котел, выполняется монтаж трубопровода и вытяжки. Часто применяются газовые агрегаты, как наиболее экономичные. Для котла выделяется отдельная подсобка (котельная), обычно расположенная на первом либо цокольном этаже здания.
Трубы
Котел имеет входной и выходной патрубки, к которым крепятся трубы отопления, проходящие по периметру всех отапливаемых помещений. Материал труб теплопроводки выбирается владельцем индивидуально, рекомендуемые трубы для обвязки – медные. Соединение труб производится в зависимости от материала, посредством сварки, пайки, фитингами.
Обратите внимание! Монтаж магистралей необходимо проводить до укладки финишного напольного покрытия. Причем это правило актуально как в случае прокладки трубопровода в полости пола, так и в случае его монтажа над чистовым полом.
Несмотря на эстетичность скрытого типа монтажа, рекомендуется прокладывать трубы именно над полом, так как при аварийных ситуациях будет гораздо легче найти дефектный участок и произвести ремонт.
и группа безопасности
Расширительный бачок стандартно монтируется в верхней точке системы (если дом имеет только один этаж, бачок должен располагаться на 3 м выше котла). К трубопроводу, который выходит из котла подключается тройник и фиксируется вертикальный стояк. Эта труба в свою очередь подключается к бачку открытого либо закрытого типа. С расширительным баком мембранного типа одновременно монтируется группа безопасности. Этот прибор устанавливается на трубопровод через тройник с резьбовым соединением.
Радиаторы
Лучший вариант монтажа радиаторов – с байпасом и двумя запорными клапанами на входе и выходе. Таким образом можно отключать отдельный радиатор, не перекрывая полностью поток теплоносителя в системе. При поломке радиатор легко будет заменить, перекрыв краны и демонтировав отопительный элемент. Рекомендуется установка кранов Маевского на каждый радиатор.
Количество секций зависит от удаленности радиатора от котла – в самых дальних комнатах отопительный приборы должны быть мощнее ввиду последовательного подключения всей системы и остывания теплоносителя в процессе движения по трубопроводам. Если разводка вертикальная (многоэтажный дом), то бо льшим количеством секций должны обладать радиаторы первого этажа.
Любое произведенное в заводских условиях оборудование оснащается подробной инструкцией и технической документацией. Перед установкой важно ознакомиться со всеми рекомендациями производителя.
Насос устанавливается на участке с возвращающимся в котел остывшим теплоносителем, причем ротор должен быть расположен строго горизонтально. Чтобы узнать, как развернуть насос относительно потока теплоносителя, следует найти стрелку на корпусе и ориентироваться на ее положение.
Перед насосом в трубопровод необходимо врезать фильтр грубой очистки, чтобы посторонние примеси (например, окалина и песок) не нарушили работы крыльчатки и всего насоса в целом. Емкость для сбора осадка должна быть расположена под фильтром, тогда последний не будет препятствовать движению потока теплоносителя.
Нередко насос устанавливают с байпасом. Этот небольшой участок трубы с двумя запорными вентилями позволяет производить замену и ремонт оборудования без полного слива теплоносителя из системы.
Для бесперебойного электроснабжения важно предусмотреть подключение насоса к трем независимым аккумуляторам, смонтированным последовательно. Этот внешний источник бесперебойного питания позволит системе функционировать минимум два часа даже в случае отключения электроэнергии. При монтаже используется термостойкий силовой кабель. Важно исключить соприкосновения трубопроводов, корпуса насоса и двигателя с силовым кабелем. Также важно правильно обустроить заземление устройства.
Запуск системы
Когда все элементы будут смонтированы, следует открыть вентиль, чтобы заполнить систему теплоносителем. Далее из системы удаляется воздух, а на насосе откручивается центральный винт (находится на крышке корпуса). Появившаяся из под винта жидкость укажет на полное удаление воздуха и возможность запуска оборудования (винт перед включением следует затянуть).
Видео – Насос для системы отопления
Видео – Установка циркуляционного насоса
Сепаратор воздуха — аналог клапана Маевского
Многие современные решения водяного обогрева домов требуют применения насосной группы. Проектирование и монтаж системы отопления с принудительной циркуляцией необходимо осуществлять с учетом технических моментов, возникающих по причине быстрого движения теплоносителя.
Высокое давление в отопительном контуре позволяет реализовать множество схем разводки. Согласитесь, это немаловажное преимущество отопительной системы с принудительной циркуляцией. Однако обустройство такой схемы требует грамотного проектирования.
Мы расскажем вам, по каким характеристикам подбирают основные рабочие узлы системы, а также подробно распишем возможные варианты разводки магистрали и способы организации отопительного контура.
Принудительная схема отличается от естественной добавлением одного или нескольких циркуляционных насосов. По причине увеличения давления и скорости движения теплоносителя, правила формирования узлов и расположения элементов контура меняются.
Этот факт необходимо учитывать, чтобы обеспечить качественное отопление при принудительной циркуляции.
Галерея изображений
Общие требования к насосной группе
Циркуляционные насосы выбирают исходя из требований по объему перегоняемой воды (кубометр в час) и напору (метр). Расчет обоих параметров зависит от кубатуры отапливаемого жилья и способа отопления, а также длины водяного контура и диаметра его труб.
Насос следует выбирать, чтобы его параметры не были “впритык” к требованиям системы. Это позволит добавить в случае необходимости элементы к контуру без замены насоса.
В основном насосы рассчитаны на напряжение в 220 Вольт, но есть и с поддержкой 12 Вольт. При скачках напряжения необходимо поставить стабилизатор, для предотвращения выхода устройства из строя.
В случае частых отключений электроэнергии нужно позаботиться о наличии . Нет необходимости брать мощный ИБП – для обогрева частных домов редко применяют устройства с потреблением более 150 Ватт в час.
Условно циркуляционные насосы можно разделить на два вида по положению двигателя. Устройства с сухим ротором имеют более высокий КПД, но обладают повышенным уровнем шума и пониженным ресурсом, чем с мокрым ротором.
Если разводка системы предоставляет возможность для естественного движения теплоносителя по контуру, то насос необходимо монтировать через “байпас”. В этом случае, при его поломке или отключения электроэнергии возможно переключение отопления на режим гравитационной циркуляции.
Через неработающий насос вода тоже может перемещаться, однако он создаст сильное сопротивление ее движению.
Выбор в пользу модели насоса применительно к конкретной системе отопления осуществляется с помощью определения рабочей точки и соответствия ее требуемым значениям расхода теплоносителя (+)
Особенно актуальна проблема остановки насоса при использовании печного или каминного отопления. В этом случае печь продолжит нагрев теплообменника и возможно закипание воды в нем и выхода надолго всей системы из строя.
По сравнению с естественной циркуляцией к гидростатическому давлению столба жидкости добавится возросшее гидродинамическое давление потока. Поэтому во избежание образования протечек или, тем более, прорыва системы необходимо придерживаться некоторых правил.
В случае перехода от гравитационной циркуляции к принудительной нужно ликвидировать все, даже незначительные протечки в контуре. При увеличении давления скорость протекания возрастет, что кроме проблемы в помещении вызовет уменьшение количества теплоносителя и излишнюю его аэрацию (насыщение воздухом).
Перед наступлением отопительного периода необходимо провести гидравлические испытания прочности контура с максимально используемым или даже немного более высоким давлением. Это позволит выявить проблемы и ликвидировать их до наступления холодов, когда длительная остановка отопления для ремонта нежелательна.
Протекание радиаторов отопления может произойти в самых неожиданных местах и устранение проблемы займет много времени, поэтому лучше проверить целостность системы заранее
Так как скорость перемещения теплоносителя будет больше, чем 0,25 м/с, то согласно СНиП 41-01-2003 нет необходимости выдерживать постоянный уклон труб для удаления воздуха из контура. Поэтому при принудительной циркуляции монтаж труб и радиаторов немного более простой, чем при гравитационной схеме.
Варианты отопления при принудительной циркуляции
Применение принудительной циркуляции позволяет отойти от принципа проектирования разводки с обязательным учетом перепада гидростатического давления, которое необходимо для функционирования при гравитационной схеме.
Это добавляет вариативности при моделировании геометрии водяного контура и предоставляет возможность использования таких решений, как коллекторное отопление или теплый пол большой площади.
Применение верхней и нижней разводки
Любую схему отопления можно условно отнести к верхней или нижней разводке. При верхней разводке горячая вода поднимается выше приборов отопления, а затем, стекая вниз, обогревает радиаторы. При нижней – горячая вода подается снизу. У каждого варианта есть свои положительные стороны.
Верхнюю разводку также применяют при естественной циркуляции. Поэтому отопительные контуры такого типа позволяют использовать оба вида циркуляции. Это, во-первых, предоставляет возможность выбора, а во-вторых, повышает надежность системы.
В случае отключении электричества или поломки насоса движение воды по контуру будет продолжено, пусть и с меньшей скоростью.
Хороший напор позволяет сделать выбор между верхней и нижней разводкой, принимая во внимание удобство проведения труб, подающих теплоноситель к радиаторам (+)
При использовании нижней разводки общая протяженность труб меньше, что сокращает затраты на создание системы. Кроме того, нет необходимости прокладки стояков на верхнем этаже, что хорошо с позиций дизайна помещений. Нижнюю подающую горячую воду трубу прокладывают или в подвале, или на уровне пола первого этажа.
Разновидности однотрубных схем подключения
Однотрубная схема использует одну и ту же трубу для подачи горячей воды к радиаторам и отвода холодной к нагревательному котлу. При такой разводке почти вдвое сокращается длина используемых труб, уменьшается количество фитингов и запорной арматуры.
Однако нагрев радиаторов происходит последовательно, поэтому рассчитывая количество секций необходимо учитывать постепенное уменьшение температуры подаваемого теплоносителя.
Последовательное подключение радиаторов с использованием одной трубы для подачи теплоносителя часто применяется в современных домах для минимизации затрат на материалы и упрощения монтажных работ
Однотрубные схемы могут быть реализованы в горизонтальном и вертикальном вариантах. При принудительной циркуляции, в случае использования вертикальных стояков можно осуществлять подвод горячей воды не только сверху, но и снизу.
Целесообразность использования того или иного варианта зависит не только от удобства проведения труб, но и от максимально допустимого количества радиаторов на одном стояке однотрубного контура.
Подключать радиаторы отопления можно двумя способами:
- Последовательное подключение – теплоноситель протекает через все радиаторы. В этом случае необходимо минимальное количество труб, однако в случае необходимости отключения одного из радиаторов, придется остановить всю ветку системы.
- Подключение через байпас – теплоноситель может протекать в обход радиатора по установленному отводку. С помощью системы кранов можно перенаправить поток мимо радиатора, что позволит провести его ремонт или демонтаж без остановки отопления.
Однотрубную схему часто используют при отоплении, однако в случае наличия большого количества радиаторов, для их равномерного нагрева применяют другой вариант.
Однотрубные схемы имеют множество вариантов реализации при принудительной циркуляции, поэтому выбрать подходящее решение для конкретной геометрии помещений достаточно легко (+)
Способы применения двухтрубного варианта
Схему контура отопления с использованием второй трубы для отвода остывшей воды к котлу называют . Метраж труб увеличивается, как и количество соединений и устройств.
Однако система имеет важный плюс – к каждому радиатору подается теплоноситель одинаковой температуры. Это делает двухтрубный вариант очень привлекательным.
При водяном отоплении с принудительной циркуляцией используют и горизонтальную, и вертикальную разводку. Причем при вертикальном варианте возможно применение верхней и нижней подачи горячей воды.
Двухтрубная схема подачи и отвода воды в совокупности с диагональным подключением радиатора дает максимальную отдачу тепла в помещение
Так как температура подводимой воды ко всем радиаторам одинаковая, то геометрия контуров зависит только от следующих факторов:
- экономия материалов – минимизации метража труб и количества соединений;
- легкостью проведения контура отопления через стены и перекрытия;
- эстетическая привлекательность – возможностью вписать отопительные элементы в интерьер помещений.
В зависимости от движения горячей и охлажденной воды двухтрубные схемы подразделяют на два типа:
- Попутные . Движение в обеих трубах происходит в одном направлении. Цикл круговорота теплоносителя имеет одну и ту же длину для всех радиаторов в этой части системы, поэтому скорость их нагрева одинакова.
- Тупиковые . В попутной схеме радиаторы, расположенные ближе к котлу нагреваются быстрее. Однако для систем с принудительной циркуляцией это не сильно важно по причине значительной скорости воды в контуре.
При выборе между попутным и тупиковым вариантом руководствуются условием удобства проведения обратной трубы. В вертикальных схемах при нижней разводке получается тупиковая система, а при верхней – попутная.
Использование распределительного коллектора отопления
Еще одним популярным способом организации отопления сейчас является . В какой-то мере эту схему можно назвать подвидом двухтрубной, хотя применяется она и в организации однотрубных отопительных контуров.
Только распределение горячего теплоносителя и сбор охлажденного происходит не с главного стояка, а со специальных распределительных узловых устройств – коллекторов. Такая система устойчиво работает только с применением принудительной циркуляции.
Лучевая разводка по сравнению с двухтрубной требует наличия коллектора, большей суммарной длины труб, количества фитингов и запорной арматуры
Распределительный узел для двухтрубной системы представляет собой сложную комбинацию подающего и возвратного коллекторов, с помощью которых осуществляется сбалансированная по температуре и давлению подача теплоносителя.
Каждая ветка устройства питает один элемент отопления или их небольшую группу. Ветки, как правило, расположены под полом, каждый этаж многоэтажного здания обслуживает один установленный в центре коллектор.
Несмотря на очевидные плюсы такого варианта организации отопления, у коллекторной системы есть два значительных минуса:
- наибольшая протяженность трубопроводов , поэтому этот вариант организации водяного контура требует немалых денежных вложений;
- сложность изменения контура – трубы при таком варианте расположены обычно под полом или в стенах, поэтому в случае добавления отопительных приборов внести какие либо корективы будет очень трудно.
Все коллекторы монтируют, как правило, в специальный шкафчик, так как запорная арматура располагается там же и к ней необходим доступ. Размещение кранов в одном месте очень удобно.
В случае потребности включения или отключения радиаторов или возникновения нештатной ситуации достаточно иметь доступ к шкафу и нет необходимости посещать все помещения.
Галерея изображений
Коллектор, иначе распределительная гребенка, предназначен для равномерной подачи теплоносителя во все подсоединенные к устройству кольца
Указанное устройство подбирают таким образом, чтобы скорость движения теплоносителя в его пределах была не выше 0,7 м/с
Коллекторная группа включает два элемента - гребенку для подачи и аналогичное устройство для обратки
В организации коллекторной системы используются гребенки как заводского производства, так и устройства, собранные из стальных или полипропиленовых труб
Распределительные коллекторы могут иметь простую структуру, состоящую из двух гребенок и минимума запорной арматуры. Сложные узлы могут включать также автоматические термостаты, электронные клапаны, смесители, автоматические воздуховыпускные устройства, датчики и блоки контроля, клапан для слива воды, отдельный циркуляционный насос.
Эти системы могут наиболее точно отрегулировать температуру в доме, но требуют хорошего понимания основ и нюансов работы водяного отопления.
Обогрев с помощью теплого пола
Одним из самых комфортных способов отопления считают организацию теплого пола . Необходимо отметить, что монтаж такого варианта обогрева жилых комнат, душевых, кухонь и других помещений достаточно сложен.
Водяной теплый пол большой площади возможен только при организации принудительной циркуляции, так как необходимо создать давления в длинной системе узких трубок.
Давление необходимо для преодоления сопротивления узких труб с множеством изгибов. Кроме того, необходимо достичь напора, позволяющего удалять воздух из трубок теплого пола, которые расположены горизонтально.
Существует большое количество комбинаций укладки трубок:
- для маленьких комнат применяют схемы с одним входом для горячей воды и выходом для охлажденной;
- для больших помещений организуют более сложные системы теплого пола с использованием распределительного коллектора.
Нередко для фрагментов контура с теплым полом устанавливают отдельные циркуляционные насосы.
Использование коллектора оправдано для больших площадей теплого пола, когда расчеты показывают, что одна труба может не справиться с обогревом
Выводы и полезное видео по теме
Подробное изложение двухтрубной и достаточно сложной схемы отопления двухэтажного дома:
Система закрытого типа для трехэтажного дома на базе газового котла:
Использование насосов при водяном отоплении помещений значительно облегчает проектирование контура, делая возможными варианты, недоступные для гравитационной модели. Правильный подбор оборудования позволит решить вопрос обогрева жилья, сделав этот процесс удобным и простым.
Есть, что дополнить, или возникли вопросы по организации отопительной системы с принудительной циркуляцией? Пожалуйста, оставляйте комментарии к публикации и участвуйте в обсуждениях. Форма для связи находится в нижнем блоке.
Любая система отопления представляет собой котёл, в котором прогревается теплоноситель, и радиаторы, соединённые с котлом трубами. В зависимости от того, соединяется ли теплоноситель с атмосферным воздухом через расширительный бак или нет, системы принято делить на открытую и закрытую.
Второй вариант сейчас становится всё более распространённым благодаря целому ряду выгодных преимуществ. Как обустраивается закрытая система отопления, и в чём её преимущества?
Главные плюсы закрытой системы отопления
Система отопления закрытого типа предполагает принудительную циркуляцию теплоносителя с помощью установки циркуляционного насоса. Он помогает повысить общую энергоэффективность: вода циркулирует быстрее, поэтому разница между температурой теплоносителя, попадающего в котёл и выходящего из него, будет не слишком большой. Это позволит уменьшить потери энергии на обогрев и увеличит срок использования котла.
Закрытая система отопления дома имеет и ещё несколько преимуществ перед открытой, что сделало её максимально распространённой:
Ещё одно преимущество – возможность поставить трубы меньшего диаметра, что позволит реализовать различные дизайнерские решения.
Однако у неё есть и несколько минусов. Прежде всего, это зависимость от наличия электричества в доме. При его отключении циркуляционный насос выключится, и движение теплоносителя в системе остановится, что полностью парализует работу отопления.
Чтобы избежать этого, в загородных домах часто монтируют параллельные варианты: насос устанавливается так, чтобы его при необходимости можно было обойти и запустить естественную циркуляцию воды в системе за счёт разницы давления. Кроме того, оборудование для установки закрытой системы будет стоить несколько дороже.
Схема устройства закрытой системы отопления
Закрытые системы отопления с принудительной циркуляцией состоят из следующих элементов:
Схема закрытой системы отопления может быть расширена дополнительными элементами: вместо радиаторов отопления или в дополнение к ним в некоторых комнатах может быть установлен тёплый пол, котельная может дополнительно оборудоваться бойлером горячего водоснабжения, иногда в домашнюю схему приходится включать оборудование для теплиц и прочее. Итоговая конструкция зависит от конкретного проекта дома и особенностей расположения комнат и дополнительных помещений, при этом важно, чтобы мощности оборудования был достаточно для полноценного обогрева.
Принцип работы закрытой отопительной системы
В процессе теплообмена вода не контактирует с окружающим воздухом и не испаряется, поэтому систему и называют закрытой. Как заполнять закрытую систему отопления?
Вода в неё подается через сливной патрубок: для этого используется насос и водопроводные трубы, подающие воду из скважины или централизованной системы. Во время заполнения отопительной системы теплоносителем необходимо полностью открыть все краны, чтобы максимально выпустить наружу воздух и не допустить превышения допустимого уровня давления.
Важные условия монтажа
Монтаж отопительной системы закрытого типа требует точного расчёта количества теплоносителя, размеров расширительного бака, мощности насоса и многих других параметров. При разработке проекта нужно учитывать, что количество теплоносителя зависит от мощности котла. Обычно на 1 кВт энергии требуется 14 литров воды, соответственно можно рассчитать её количество для любого дома.
Объём расширительного бака должен составить не меньше 1/10 от общего количества теплоносителя, причём лучше выбирать бачок с запасом. Вода имеет относительно небольшое температурное расширение, а если в качестве теплоносителя используется антифриз, для него потребуется больший по размеру бак.
Его устанавливают на обратной трубе, как и циркуляционный насос. При этом высота размещения, в отличие от открытой системы, значения не имеет: воздушные пробки из закрытой системы удаляются не через бак, а через клапаны.
Перед циркуляционным насосом рекомендуется установить фильтр грубой очистки воды. Распространённая неисправность – засорение крыльчатки солями жёсткости, ржавчиной и другими примесями, которые можно убрать, установив качественные фильтры.
Перед насосом и после него устанавливаются шаровые краны, дающие возможность остановить подачу воды в насос для его очистки или ремонта. И насос, и расширительный бак, и манометр нужно устанавливать в тех местах, где к ним легко может быть обеспечен доступ.
Если отопительная система имеет сложное устройство с несколькими контурами или обогревом теплого пола, потребуется установка нескольких коллекторов и циркуляционных насосов. Чем сложнее конструкция, тем более затратным окажется приобретение материалов для её монтажа.
Правильно смонтировать отопительную систему не так сложно, как может показаться. Важно не ошибиться в проектировочных работах, поэтому готовый проект отопления лучше согласовать со специалистами. Ошибки в монтаже в дальнейшем стоят дорого, поэтому лучше не пожалеть денег на консультацию профессионала.
