Чем примечательна система отопления с принудительной циркуляцией закрытого типа. Двухтрубная схема отопления с принудительной циркуляцией

принцип работы, плюсы и минусы

Чтобы создать уютную обстановку у себя в жилище, необходимо не только сделать соответствующий интерьер, но и позаботиться об установке системы отопления. Она может быть организована по разным принципам. Делая свой выбор в пользу водяного, следует обратить внимание на то, которое предусматривает принудительную циркуляцию теплоносителя. Оно подходит для домов с различной этажностью и площадью. Следует рассмотреть подробнее, как функционирует система отопления с принудительной циркуляцией, какие у нее есть достоинства и недостатки, а также по каким схемам может происходить ее организация и каких правил следует придерживаться при монтаже.

Схема системы отопления с принудительной циркуляцией.

Принцип работы системы

Итак, нужно начать с принципа работы системы водяного отопления с принудительной циркуляцией.

Следует знать, что когда теплоноситель проходит по трубам естественным путем, то он сначала поднимается вверх, затем попадает в отопительные элементы и, остывая, возвращается к нагревательному устройству.

В результате этого функционирование осуществляется с невысокой эффективностью. Ведь здесь вода движется крайне медленно. Чтобы ускорить данный процесс и тем самым повысить эффективность системы отопления, используют специальный нанос, предназначенный для улучшения движения теплоносителя. Обогрев жилища по такой схеме носит название принудительной циркуляции. Поскольку насос принимает теплоноситель и сразу же отправляет его к отопительным элементам, не повышая при этом давление жидкости, перемещение воды происходит без потери температуры. Благодаря этому дом обогревается гораздо быстрее и, что немаловажно, экономятся существенные денежные средства на его отопление. При этом всегда есть возможность регулировать скорость работы насоса и осуществлять контроль за количеством производимого тепла.

Вернуться к оглавлению

Основные преимущества и недостатки

Рисунок 1: однотрубная горизонтальная проточная система.

Система отопления с принудительной циркуляцией имеет свои достоинства и недостатки. Так, к плюсам можно отнести следующее:

эффективность функционирования системы, где предусматривается принудительная циркуляция воды, не зависит от диаметра труб, по которым движется теплоноситель, поэтому нет необходимости производить их замену;
во время работы системы отсутствуют перепады температуры, что положительно сказывается на ее сроке службе;
делая отопление с принудительной циркуляцией, можно минимизировать расходы на него путем использования труб с небольшим диаметром;
можно производить регулирование температуры в каждом помещении дома.

Основные минусы, которые имеются у водяного отопления с принудительной циркуляцией:

нанос во время функционирования производит шум;
поскольку возникает необходимость использовать оборудование для циркуляции воды, работа системы отопления зависит от наличия электричества.

Вернуться к оглавлению

Основные схемы отопления

Отопительные системы, где предусматривается принудительная циркуляция теплоносителя, могут организовываться по самым различным схемам. Ниже рассмотрены наиболее распространенные. Следует начать с однотрубных схем водяного отопления:

Рисунок 2: однотрубная горизонтальная система с замыкающими участками.

Проточная (рис. 1). Для небольших домов отлично подходит однотрубная горизонтальная проточная система водяного отопления. Она предусматривает следующую схему функционирования: теплоноситель попадает в главный стояк, а потом распределяется между всеми горизонтальными стояками и начинает протекать последовательно по батареям, охлаждаясь, он сразу же возвращается по обратной магистрали.
С замыкающими участками (рис. 2). Существует еще одна горизонтальная однотрубная система, которая предусматривает создание участков, которые в последующем замыкаются. В ходе ее организации на каждый радиатор в обязательно порядке монтируется кран, предназначенный для удаления воздуха. Для регулирования температуры нагревательных элементов предусмотрена запорная арматура, которая устанавливается в начале системы отопления с принудительной циркуляцией на каждом этаже загородного дома.
Однотрубная (рис. 3). Система водяного отопления, предусматривающая организацию принудительной циркуляции, может быть вертикальной. В данном случае теплоноситель попадает сразу на самый верхний этаж дома, потом по стоякам он поступает в установленные радиаторы, далее жидкость уходит в нагревательные элементы, находящиеся на предыдущем этаже, и так далее, пока не опустится до самого низа. Такая система водяного отопления может быть организована как по проточной схеме, так и по той, где присутствуют замыкающие участки. При этом важно учитывать, что она имеет один существенный недостаток: прогревание батарей в доме на этажах происходит неравномерно.

Рисунок 3: однотрубная вертикальная система отопления.

Еще существуют двухтрубные системы водяного отопления, где предусматривается принудительная циркуляция теплоносителя (рис. 4). Они могут быть организованны по 3 схемам:

Тупиковая. Здесь каждый последующий элемент отопительной системы в направлении движения теплоносителя расположен на наиболее дальнем расстоянии от нагревательного элемента. Такая схема ведет к увеличению циркуляционного контура, что приводит к затруднению контроля над работой отопительного оборудования. Однако эта система предусматривает небольшую длину трубопровода, что позволяет минимизировать расходы, связанные с организацией отопления для дома.

Попутная. Тут присутствует равенство циркуляционных контуров. Данный фактор облегчает регулировку работы отопительной системы, где предусмотрена принудительная циркуляция. Однако здесь длина трубопровода по сравнению с тупиковой схемой существенно увеличивается, что приводит к дополнительным тратам при монтаже отопления.
Коллекторная. Здесь предусматривается подключение к системе отопления каждого элемента обогрева индивидуально. Благодаря этому теплоноситель в радиаторы поступает с одной температурой. Однако здесь тоже подразумевается большой расход труб при монтаже системы.

Рисунок 4: двухтрубная горизонтальная система.

Кроме того, существует еще одна схема вертикальной организации принудительного отопления (рис. 5). Она подразумевает наличие нижней разводки. Здесь теплоноситель поступает при помощи насоса в котел, затем он попадает в трубопровод и распределяется по всей системе, а затем переходит в отопительные элементы, отдав свое тепло, жидкость возвращается по обратному трубопроводу через насос и расширительный бак в нагревательный элемент. Вертикальную систему отопления можно также организовать с верхней разводкой (рис. 6). Тут подразумевается расположение магистральных трубопроводов выше отопительных элементов (на чердаке либо под потолком верхнего этажа). Вода, которая циркулирует при помощи насоса, поступает в котел, затем через стояки распределяется по отопительным элементам, жидкость, отдав свое тепло, уходит в обратную магистраль, которая находится в подвале или под полом нижнего этажа.

Вернуться к оглавлению

Правила оборудования водяного отопления

Для того чтобы система водяного отопления, где предусматривается принудительное перемещение теплоносителя по трубам, работала на протяжении многих лет без каких-либо сбоев, необходимо правильно осуществить ее монтаж. Вот некоторые советы по ее созданию:

Рисунок 5: двухтрубная вертикальная система с нижней разводкой.

В первую очередь необходимо установить расширительный бак. Он нужен для того, чтобы компенсировать тепловое расширение, так как система водяного отопления, где происходит принудительное перемещение жидкости по трубам, не предполагает испарения. Подключать расширительный бак необходимо к обратной магистрали.

При монтаже используйте для разводки трубы небольшого диаметра. Это позволит сократить объем циркулирующей жидкости. Кроме того, такой подход позволит снизить расходы на организацию принудительной системы отопления и продлит срок эксплуатации расширительного бачка.
Осуществлять монтаж циркуляционного насоса необходимо по обратному трубопроводу, потому что именно тут происходит наименьшее нагревание теплоносителя. Благодаря этому горячая вода не будет контактировать с насосом, что позволит продлить срок его службы.
Для организации принудительной системы отопления лучше использовать котлы, которые оснащены терморегулятором. Это позволит экономно использовать топливо. Помимо этого будет возможность поддерживать в доме желаемую температуру.
Используйте при монтаже принудительной системы отопления только высококачественные трубы, ведь перемещение по ним теплоносителя будет происходить очень быстро и намного чаще, чем при естественной циркуляции. Поэтому трубы низкого качества могут не выдержать такой нагрузки, вследствие чего придут в негодность.
Выбирайте мощный циркуляционный насос — тогда эффективность принудительной отопительной системы будет гораздо выше. Кроме того, будет возможность не использовать его в полную силу, что предотвратит преждевременный выход из строя агрегата.

Вернуться к оглавлению

Подведение итогов

Рисунок 6: двухтрубная вертикальная система с верхней разводкой.

Можно с уверенностью сказать, что система водяного отопления, где предусмотрено принудительное перемещение теплоносителя по трубам, является намного эффективнее обычной.

Она дает возможность обогревать помещения в доме гораздо быстрее и с наименьшими энергопотерями. Это, в свою очередь, позволит даже в суровые зимние морозы поддерживать благоприятный микроклимат в жилище и тратить на его обогрев минимум денежных средств. Организуется такая система по самым различным схемам.

Необходимо лишь выбрать наиболее приемлемую для себя и начать ее реализацию согласно приведенным рекомендациям по монтажу. Тогда готовое отопление не разочарует.

1poteply.ru

Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией

С появлением в продаже доступных, а самое главное, надежных циркуляционных насосов отопительная система с естественной циркуляцией, также именуемая гравитационной, термосифонной и самотечной, стала большой редкостью.

Владельцы частных домов массово переходят на циркуляцию принудительную, так как она обеспечивает целый ряд преимуществ.

Узнать о них стоит каждому, кому приходится иметь дело с автономным отоплением жилища. Итак, темой нашего разговора будет закрытая система отопления частного дома с принудительной циркуляцией: схема, особенности, правила монтажа.

Для чего необходим циркуляционный насос?

Очевидно, что для функционирования системы отопления горячий теплоноситель необходимо переместить из котла в радиаторы. Сделать это можно только одним способом — путем создания на каком-либо участке контура давления, которое заставит рабочую среду двигаться.

С этой задачей котел может справиться и самолично: нагретый им теплоноситель в соответствии с законом Архимеда устремляется вверх (явление конвекции).

Если сразу за теплогенератором установить вертикальную трубу, в ней сформируется мощный восходящий поток.

Движение теплоносителя в контуре за счет конвекции и называется естественной циркуляцией.

Однако, приходится признать, что мощность такого двигателя, как конвекция, оставляет желать лучшего.

Рабочая среда будет «бегать» гораздо быстрее, если ее «подталкивать» насосом — такое движение называют принудительной циркуляцией.

При этом обычный насос, предназначенный для подъема воды на определенную высоту, нам не нужен: отопительный контур является замкнутым, поэтому нагнетателю, даже если он работает в многоэтажном здании, приходится преодолевать только гидравлическое сопротивление системы.

Следовательно, для работы ему достаточно будет сравнительно небольшой мощности. Вот для таких задач и выпускают специальные насосы, называемые циркуляционными.

Особенности принудительной циркуляции

Создание в системе отопления повышенного давления вызывает необходимость превратить ее из открытой в закрытую — в противном случае весь теплоноситель попросту выплеснется.

Но и просто закупорить ее, сделав объем фиксированным, нельзя: расширяющаяся при нагреве среда разорвет трубы или приборы.

Выход состоит в применении особого герметичного расширительного бачка для системы отопления закрытого типа, разделенного на две части эластичной мембраной.

Одной частью бачок подключается к отопительному контуру, во вторую — закачивается воздух. Растягиваясь, мембрана компенсирует изменение объема теплоносителя, при этом давление воздуха во второй части бачка не дает ее разорвать.

Такие же мембранные баки выпускаются и для питьевых водопроводов, только стоят они дороже — из-за применения пищевых материалов. Чтобы покупатели не путались, у производителей принято отопительные баки окрашивать в красный, а водопроводные — в синий цвет.

Для чего же, собственно, нужно ускорять теплоноситель? Вот какие выгоды дает такое усовершенствование:

Рабочая среда после обхода контура не успевает сильно остыть, поэтому котел работает в щадящем режиме.
Отпадает необходимость сильно греть теплоноситель, следовательно, систему можно эксплуатировать в низкотемпературном режиме (актуально для межсезонья).
Можно уменьшить диаметр труб — возросшее гидравлическое сопротивление насос преодолеет с легкостью.
Уменьшая диаметр труб, мы уменьшаем требуемый объем теплоносителя, а соответственно и расширительного бака (обычно 10% от объема теплоносителя).
Сокращая объем теплоносителя и ускоряя его движение по трубам, мы уменьшаем тепловую инерционность системы, вследствие чего она становится более экономичной.
Отопительный контур может теперь иметь любую длину — нужно только установить насос с достаточной мощностью.

Переход к закрытой системе также дает несколько улучшений:

Теплоноситель не испаряется (особенно важно, если используется подготовленная вода, подвергнутая обессоливанию).
Нет испарения — нет и теплопотерь.
Теплоноситель не насыщается воздухом, следовательно, и воздушные пробки появляться не будут.

Система отопления с расширительным баком и циркуляционным насосом

Как видно, достоинств у принудительной циркуляции предостаточно. Единственный недостаток — энергозависимость (насос нуждается в электроснабжении).

В регионах, где электросеть работает с частыми перебоями, рекомендуется устраивать систему отопления в расчете на естественную циркуляцию:

применять трубы большого диаметра;
укладывать их с как можно большим уклоном;
разбивать систему на контуры, длина которых не превышает 30 м;
устанавливать сразу за котлом разгонный коллектор (вертикальный участок трубопровода).

В таком случае система при отключении электричества сохранит частичную работоспособность.

Схема системы отопления с принудительной циркуляцией

Применение циркуляционного насоса в система закрытого типа дает еще одно важное преимущество: появляется возможность строить систему отопления по любой схеме независимо от величины гидравлического сопротивления.

Если естественная циркуляция способна обеспечить работу лишь короткого (до 30 м длиной) двухтрубного контура, то с принудительной пользователю доступен целый набор вариантов:

Радиаторы можно расположить последовательно (однотрубная система или ленинградка), что дает возможность сэкономить на материалах и проложить трубы скрытым способом.
Можно применить коллекторную схему (раздача теплоносителя каждому прибору по «выделенной линии» из единого распределителя), которая также позволяет спрятать трубы, а кроме того является весьма удобной в управлении.
Можно превратить в радиатор всю свободную поверхность пола, реализовав т.н. систему «теплый пол» (внутрипольный подогрев). Продавить теплоноситель через длинную, тонкую и извилистую трубку без циркуляционного насоса было бы невозможно.

В двухтрубной системе отопления закрытого типа циркуляционный насос также придется весьма кстати, поскольку вдобавок ко всем вышеперечисленным преимуществам он обеспечивает более равномерное распределение тепла по радиаторам.

Только следует учитывать, что чем большим является гидравлическое сопротивление контура, тем более мощным должен быть нагнетатель.

Схема котельной с закрытой системой

Так, например, в случае с двухтрубной системой циркуляционному насосу требуется мощность примерно в 20 – 25 Вт на каждые 10 кВт мощности котла. Для однотрубной же системы этот показатель составляет уже 40 – 50 Вт/10 кВт.

Особенности монтажного процесса

Насос следует устанавливать на участке с самой низкой температурой, то есть на «обратке» поблизости от котла.

В случае установки на линии «подачи» полимерные детали нагнетателя быстро выйдут из строя из-за перегрева.

А в случае закипания теплоносителя циркуляция вообще остановится (что еще больше усугубит перегрев), так как насос неспособен перекачивать пар.

Перед насосом устанавливают фильтр грубой очистки (грязевик), а после него — манометр. Еще один манометр обычно устанавливается после котла в составе группы безопасности.

Поскольку расширительный бачок в системе с принудительной циркуляцией является закрытым, его не обязательно устанавливать в наивысшей точке контура. Обычно его тоже подключают к «обратке» где-нибудь возле котла.

Отопительную систему в частном доме домовладелец обслуживает сам. Чтобы понять, почему падает давление в системе отопления, необходимо суметь продиагностировать возможные неисправности.

Нормы давления в отопительной системе частного дома приведены по ссылке.

На случай образования в контуре засора необходимо предусмотреть байпас с перепускным клапаном, по которому насос будет перекачивать теплоноситель «через себя», то есть по малому кругу, в обход контура. Если этого не сделать, перед засором образуется зона повышенного давления, что существенно ускорит износ насоса.

Чтобы не возиться с байпасом, можно установить насос с возможностью плавной регулировки скорости вращения двигателя и автоматическим регулятором.

Видео на тему

microklimat.pro

Двухтрубная система отопления с принудительной и естественной циркуляцией

В настоящее время выделяют 2 основных способа подключения батарей, конвекторов и т.п. оборудования к котлу – последовательный и параллельный. Последовательное подключение достигается с помощью однотрубной разводки, параллельное – с помощью двухтрубной системы отопления.

Оглавление

Одно- и двухтрубная системы отопления

При параллельной разводке (двухтрубная система отопления частного дома) каждая батарея получает нагретый теплоноситель из подающей трубы и отдает в «обратку». Труб для монтажа нужно в два раза больше, зато есть возможность регулировать теплоотдачу на каждой батарее, снижая температуру в нежилых комнатах и тем самым экономя топливо.

Частный случай такого подключения – лучевую схему, здесь рассматривать не будем по причине сложности регулировки и высокого расхода материалов.

Схема 1- и 2х-трубной системы отопления

В последовательной разводке (однотрубная система отопления) теплоноситель из котла проходит последовательно все радиаторы, отдавая в каждом часть энергии.

Это самая простая схема, требующая наименьшего количества материалов. Плохо в ней то, что ближний к котлу радиатор будет самым горячим, дальний, самым холодным.

Кроме того, нет возможности регулировать теплоотдачу отдельных радиаторов. Такая схема сегодня почти не применяется.

Системы отопления с естественной и принудительной циркуляцей

Наиболее широко применяемое в нашей стране – водяное отопление. В трубе теплоноситель может двигаться либо естественно, либо принудительно под действием насоса.

В системе отопления с естественной циркуляцией, теплоноситель, расширяясь от нагревания в котле, создает давление в системе отопления и движется по контуру, постепенно охлаждаясь в радиаторах.

Такому отоплению для функционирования не нужно электричества, оно просто в устройстве, но важен правильный подбор диаметра труб, точное соблюдение углов уклона труб при монтаже.

Система отопления с естественной циркуляцией применяется для маломощных котлов и небольших помещений (квартиры, небольшие загородные домики на 2-3 комнаты). Общая длина контура не должна превышать 30 м. КПД такого принципа обогрева дома ниже, чем схемы с принудительной циркуляцией.

Система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя имеет встроенный циркуляционный насос, который всегда монтируется в трубу «обратки». Это исключает контакт с горячим теплоносителем и увеличивает срок службы насоса. Насос может использоваться один или несколько, в зависимости от размеров дома, количества и протяженности контуров разводки.

Характеристики принудительной циркуляции

независимость от температуры теплоносителя
увеличение протяженности контуров
свобода в выборе схемных решений при проектировании отопления
возможность регулирования режима работы
зависимость от электричества

Подводящие к котлу трубы могут быть неметаллическими. Это может быть полипропилен, металлопластик, важно чтобы они имели максимальную рабочую температуру от 950 С.

Открытые и закрытые контуры отопления

Открытыми называют разводки отопления, в которых теплоноситель (как правило, это вода) сообщается с атмосферой. Они имеют расширительный бак, в который по необходимости доливается вода. Изменения объема теплоносителя вызванные нагреванием в котле приводят к повышению или понижению уровня воды в расширительном баке. Открытая система требует периодического контроля уровня теплоносителя. Прозевал – вода может закипеть в котле и вывести из строя оборудование.

Мембранный расширительный бак

Более распространенная и экономичная — закрытая двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией. Для её правильного функционирования обязательно устанавливаются дополнительные приборы.

Мембранный расширительный бак

В противоположность открытым, закрытые системы не имеют контакта с атмосферой. Для контроля увеличения и уменьшения объема теплоносителя используется мембранный расширительный бак. Он представляет собой герметичную емкость, внутри поделенную на две части гибкой мембраной. Одна из частей заполнена воздухом или азотом под давлением. Вторая соединена с трубами отопительного контура. Такая конструкция успешно компенсирует внезапное повышение или понижение давления в трубах, предотвращая поломки из-за резких перегрузок. Размер емкости подбирается в объеме, сравнимом с температурным расширением теплоносителя в системе. Ориентировочно около 10 % от общего количества теплоносителя. При этом необходимо контролировать давление в системе отопления в соответствии с конструктивными требованиями котла и насоса.

Мембранный бак для отопления — монтаж

Расширительную емкость перед монтажом необходимо накачать до расчетного давления или проверить, т.к. производители , как правило, поставляют уже накачанные мембранные баки. В бытовых системах давление колеблется в районе 2-2,5 бар, но не превышает 4 бар. Где устанавливать бак? До насоса на обратке, поближе к котлу. На случай аварийного повышения давления в трубах больше, чем выдержит мембранный расширительный бак, обязательно устанавливается предохранительный клапан.

Автоматический воздухоотводчик

Воздухоотводчик spirotop

В системах с принудительной циркуляцией, удаление воздуха особенно важно для предотвращения кавитации в работе насоса и преждевременного выхода его из строя. Как стравливается воздух? В высшей точке системы или контура теплоноситель резко меняет скорость и направление и происходит отделение газовых пузырьков. Именно здесь устанавливается автоматический воздухоотводчик.

Устроен он очень просто. Упрощенно устройство можно описать как колбу с поплавком. Когда в колбе скапливается воздух, поплавок опускается и открывает для воздуха клапан. Теплоноситель под давлением заполняет колбу, поднимая поплавок и запирая клапан. Самые практичные модели — с отсекающим клапаном, который дает возможность свободно прикрутить – выкрутить воздухоотводчик не проливая при этом теплоноситель. Из-за некачественного теплоносителя, воздухоотделитель может выходить из строя чаще других элементов котельной. Все неисправности этого узла проявляются как появление течи и вызываются двумя причинами:

Игла засорилась солями жесткости. Устраняется самостоятельно зачисткой иглы и кулисного механизма. Достаточно открутить крышку, после зачистки все собрать.
Нарушение целостности уплотнительной прокладки (кольца) под крышкой корпуса. Поменять прокладку, либо на резьбу, которой крепится крышка, сделать несколько витков фум-ленты.

Удаление воздуха необходимо предусмотреть и в других местах контура разводки – на стояках, гребенках и каждом отопительном приборе. В последнее время на радиаторах вместо привычного клапана Маевского стали устанавливать угловые автоматические воздухоотделители. Это актуально для отопительных контуров, смонтированных давно и неправильно. Чтобы не мучиться, регулярно стравливая воздух из труб, лучше поставить автоматический воздухоотводчик. Важная деталь — при установке необходимо следить, чтобы ниппель был направлен вверх, в противном случае поплавок не будет работать.

Все современные технологии и конструктивные решения направлены на снижение эксплуатационных затрат на обогрев помещения – уменьшения потребления топлива, уменьшения стоимости обслуживания. Но самое неприятное, что как бы не снижали потребление топлива, какой бы дешевый вид топлива не нашли, за него надо платить, а сожженное топливо по законам термодинамики отдаст нам меньше половины полученного тепла. Это печально.

Есть решение, когда не нужно платить за топливо и стоимость обслуживания оборудования составит сущий пустяк. Это геотермальный тепловой насос.

Тепловой насос — принцип работы

Любой холодильник, забирая тепло из замкнутого объема, отдает его в окружающую среду. Тепловой насос, наоборот, забирает тепло у окружающей среды, охлаждая её, и нагнетает его в замкнутый объем дома. Происходит это так: на участке возле дома пробурена скважина, либо ниже 1 м выкопаны траншеи, куда уложены трубы. На такой глубине температура практически постоянна и равна примерно 100 С. По трубам насосом прокачивается вода и приобретает ту же температуру, что и земля. В доме, в специальном баке теплообменнике вода передает температуру земли фреону. Далее фреон сжимается компрессором и от сжатия нагревается до 600С. В другом устройстве – конденсаторе — он отдает эти 600 С в систему обогрева дома. Потом холодный газ снова нагревается до 100 С и цикл повторяется.

Это очень примитивное описание, но суть в том, что энергия (электрическая) тратится только на перекачку воды через подземные трубопроводы, работу компрессора и принудительную циркуляцию теплоносителя. 1 квт затраченной электроэнергии приносит в дом около 3,5-4,5 квт тепла земли. Поэтому говорят, что у теплового насоса кпд выше 100%. У систем отопления на основе теплового насоса масса хороших свойств:

Они бесшумны как холодильник
Пожаробезопасны
Имеют большой срок службы (до 50 лет скважина, до 20 лет оборудование)
Легко автоматизируются
Одно и то же оборудование зимой греет, летом кондиционирует
Нет вредных выбросов

Окупаемость тепловых насосов

Несмотря на дороговизну первоначальных вложений, тепловые насосы уже конкурируют даже с газовым оборудованием, если цена газового проекта достаточно высока. Приведенная ниже таблица дает возможность, пусть грубо, оценить целесообразность установки теплового насоса.

Данные приведены для обогрева коттеджа 240 м2

	Газовый котел	Дизельный котел	Электрический котел	Твердотопливный котел	Тепловойнасос
Тепловая мощность (кВт)	24	27	24	24	14
Условная стоимость энергоносителя (грн.)	75 /100 м3	5,5 /л.	0,1872 /кВт	722,26 / тн.	0,1872 /кВт
Стоимость оборудования (€)	3 000,00	1 000,00	800,00	1 677,26	11 600,00
Установка и монтаж* (€)	10 000,00	300,00	300,00		5 500,00
Разрешительная документация	+	+	—	—	—
Эксплуатационные затраты в год (грн.)	3 888,00	31 104,00	9 995,58	15 552,00	1 002,79
Обслуживание (€)	1000	1000	0	100	0
Итого за год (€)	14 516,77	6 434,19	2 428,56	3 844,36	17 233,29
Расходы за 5 лет (€)	7 583,87	25 670,96	6 642,82	10 835,48	667,43
Итого расходы за 5 лет (€)	20 583,87	26 970,96	7 742,82	12 512,74	17 766,43

Итак, срок окупаемости теплового насоса по сравнению с другими вариантами получения тепла составляет 3-7 лет, а с учетом постоянного роста цен на энергоносители может быть ещё меньше. Если получать электричество из возобновляемых источников, полная автономность отопления и нулевые эксплуатационные расходы будут обеспечены.

Загрузка ...

особенности схемы и нюансы монтажного процесса

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.

Устройство насоса

Кстати, рекомендованные нами показатели могут быть использованы для однотрубной системы отопления с принудительной циркуляцией. Особенно такой насос хорошо будет работать в схеме «ленинградка».

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.

Система отопления с принудительной циркуляцией

Двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией дает значительно больше возможности по сравнению с системой с естественной циркуляцией.

Иногда владельцы частных домов задаются вопросом: "А можно ли их действующую систему с естественной циркуляцией переделать так, чтобы у них была двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией?" Ответ однозначный, да можно. И схема на (Рис1) тому пример:

1 - воздухосборник; 2 - котел; 3 - вентиль для наполнения системы; 4 - кран для спуска воды из системы; 5 - запорный кран; 6 - насос; 7 - кран байпаса на обратной магистрали; 8 - расширительный бак; 9 - кран регулировочный; 10 - нагревательный прибор; 11 - подающая и обратная магистраль; 12 - подключение отопительных приборов.

Система отопления с принудительной циркуляцией

Двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией открытого типа отличается от предыдущих схем с естественной циркуляцией тем, что здесь установлен насос [6] для циркуляции жидкости. Врезка насоса всегда делается в обратную магистраль, недалеко от котла, в той части системы, где температура воды наиболее низкая. Саму врезку желательно делать в одной горизонтальной плоскости с обраткой, чтобы воздух, при заполнении отопления, полностью удалился. Диаметр крана байпаса [7] равен диаметру обратной магистрали. А диаметр системы обводной линии для насоса - (Фото1) зависит от диаметра подключения самого насоса, такого же размера запорные краны [5] и фильтр перед насосом.

Дополнительным устройством станет включение в схему расширительного бака [8] с переливом. Он ставится только перед насосом и подключается к системе трубой 1/2" - 3/4" дюйма. Если на расширительном баке установить автоматический воздухоотводчик (Фото2), тогда его место расположение можно сделать внизу, выше обратной магистрали.

На выходе из воздухосборника [1] устанавливается кран, для периодического удаления воздуха из системы. Не во всех случаях он может понадобиться, это зависит от некоторых факторов. Но лучше, чтобы он был. На воздухосборнике, в зависимости от конструктивных особенностей, можно поставит автоматический воздухоотводчик, вместо переливной трубы с краном.

Такая система работает в двух режимах: с естественной или принудительной циркуляцией. В случае непредвиденных обстоятельств: отсутствия электропитания, открываем кран [7] и закрываем краны [5] и отопление частного дома продолжает функционировать.

Двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией выбирается в зависимости от котла, который будет использоваться. Для напольных котлов работающих на разнообразных видах топлива можно применить двухтрубную систему (Рис2), здесь циркуляционный насос без байпаса.

Монтаж двухтрубной системы отопления

Для монтажа котла, расширительного бака, воздухосборника и насоса подойдет небольшое помещение высотой до 2,5 метра. Монтаж двухтрубной системы отопления (схема на Рис 2) можно провести трубами как металлическими, так и пластиковыми. Диаметр подающей [11] и обратной [11] магистрали Ду20 мм (металл - 3/4" дюйма, пластик - 25 мм). Трубы [12] для подключения отопительных приборов - Ду15 (металл - 1/2" дюйма, пластик - 20 мм)На (Рис3) приводится схема однотрубного отопления одноэтажного дома. Диаметр труб такой же, как и для двухтрубной. Несмотря на значительную экономию труб, эта система отопления с принудительной циркуляцией является не лучшим вариантом.

sewerage-house.ru

Схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией, видео

Правильный расчет системы отопления двухэтажного дома является залогом поддержания комфортной температуры зимой. Для этого необходимо ответственно подойти к выбору оптимальной схемы разводки трубопроводов и комплектации необходимыми элементами. Но прежде нужно знать основные требования и условия для организации отопления в двухэтажном доме.

Содержание статьи

Правила проектирования и комплектации

Жилые строения из 2-х и более этажей должны оснащаться системой отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией. Основными ее особенностями являются: давление в трубах, отличное от атмосферного, и наличие центробежных насосов для увеличения скорости прохождения теплоносителя по контуру магистрали. Обязательными элементами такой схемы являются:

Отопительное оборудование (котел) – источник нагрева воды.
Группа безопасности – обеспечивает контроль за температурным режимом и параметрами давления в трубах.
Схема распределения теплоносителя по помещениям дома.

Последнее является важным фактором, так как будет влиять на качество функционирования всей системы. Ее основная задача — обеспечение равномерного нагрева приборов отопления во всех комнатах, независимо от удаленности котла.

В настоящее время есть несколько вариантов схем отопления двухэтажного дома. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки.

Однотрубная

Особенностью этой системы является последовательное подключение приборов отопления по пути следования магистрали. Т.е. большая часть тепла передается первым элементам, в процессе циркуляции температура воды падает, и приборы, находящиеся последними в цепочке, получают меньшее количество тепловой энергии.

Для решения этой проблемы устанавливают распределительный стояк. Он напрямую соединяется с патрубком котла. Нагретый теплоноситель сначала поступает в трубопровод на 2-й этаж дома, а затем на 1-й. Однако если следовать такому принципу построения магистралей, температура воды на 1-м этаже будет недостаточной. Поэтому зачастую в схемах применяют элементы двухтрубной системы.

В данной схеме часть радиаторов на 1-м этаже подключена по принципу 2-х трубной системы отопления. Это дает возможность обеспечить нужный температурный режим в этой части дома.

Преимущества однотрубного отопления:

Минимальный расход материалов.
Небольшой объем работ.
Возможно подключение дополнительных приборов. В этом случае необходимо тщательно рассчитать тепловую нагрузку по всей магистрали.

Главным недостатком такого способа является невозможность регулирования температуры на отдельных участках системы. Нередко для планомерной теплоотдачи радиаторы 2-го этажа устанавливаются с меньшим количеством секций, а на 1-м — с большим. Также могут возникнуть затруднения при проведении ремонтных работ — для этого необходимо отключить всю систему.

Подобная схема может быть применена в домах с небольшой площадью.

Двухтрубная

Самым распространенным способом установки труб для системы отопления является двухтрубная схема монтажа. Принцип ее работы заключается в монтаже общей магистрали от котла отопления, к которой последовательно подключаются обогревательные приборы. Для отвода охлажденного теплоносителя устанавливают отдельный трубопровод. Эта схема дает возможность регулировать степень нагрева каждого прибора с помощью термостата, что значительно облегчает задачу по равномерному распределению температуры в здании. В зависимости от плана дома можно применить верхний или нижний монтаж подводной магистрали.

Верхний (вертикальный) удобен для зданий с большой площадью. Теплоноситель распределяется по приборам сверху вниз. Для этой схемы необходимо уделить особое внимание расчету мощности центробежного насоса, так как он должен будет обеспечивать не только циркуляцию воды по трубам. Он должен создавать такой напор воды, чтобы она с необходимой скоростью поднималась к верхним точкам распределения.

Нижняя (вертикальная) схема применима для домов с относительно небольшой площадью. Для двухэтажного здания рекомендуется сделать 2 отдельных контура труб для каждого этажа. Их протяженность должна быть примерно одинакова. В точке разветвления устанавливается тройник (для прямой и обратной трубы), который распределяет теплоноситель по разным контурам. Желателен монтаж трехходового клапана (о нем читайте тут) системой управления потоками.

С его помощью можно осуществлять распределение теплоносителя по контурам отопления.

Преимущества системы:

Регулирование температуры для каждого прибора.
Возможность выполнять ремонтные работы без отключения отопления – достаточно с помощью запорной арматуры перекрыть доступ воды в какой-либо из приборов.
Установка водяного теплого пола.

Однако управление температурными режимами для каждого из приборов неудобно – нет общего блока, откуда бы осуществлялся контроль и регулирование подачи теплоносителя.

Коллекторная

Для домов с большой площадью рекомендуется применение коллекторной схемы отопления. Ее основным распределительным элементом является коллектор (гребенка). Он подключается к общей трубе подачи горячей воды, а затем с помощью отдельных выходов распределяет ее по разным контурам.

В этой схеме возможно не только управление температурными режимами от общих распределительных блоков на каждом этаже, но организация экономии расхода топлива. Установив смесительный блок, с помощью автоматической системы происходит смешивание горячей воды с охлажденной из обратной трубы до требуемой температуры.

Так как динамическое давление воды в такой системе неравномерно, то для каждого коллектора устанавливается центробежный насос. Он создает напор теплоносителя требуемой мощности. Причем на этапе распределения от котла отопления насосы монтируются для каждого разветвления отдельно.

Коллекторная система отопления двухэтажного дома должна быть точно рассчитана. Оптимальное значение давления воды, минимизация возникновения гидроудара — все это должно учитываться при проектировании. Поэтому рекомендуется воспользоваться услугами профильных компаний, которые занимаются расчетом и установкой подобного отопительного оборудования.

dearhouse.ru

Схема отопления с принудительной циркуляцией

Для того чтобы в частном доме можно было находиться целый год и чувствовать себя при этом комфортно и уютно, нужно позаботиться о его отоплении. Оптимальная температура в комнате в холодное время года, помимо создания нормальных условий проживания, благотворно сказывается на физическое и психическое здоровье людей. Отапливать дом можно разными способами, но наиболее действенным является использование в качестве теплоносителя воды. Схема отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, независимо от размеров дома и количества его этажей, создаст комфортные для проживания условия.

Выбрав такую схему для своего дома, Вам придется врезать в трубопровод специальный насос, который отвечает за скорость движения теплоносителя. Чем выше она будет, тем быстрее в здании прогреются все помещения. Следует учитывать, что работает насос от электричества.

Принцип работы отопительной системы с принудительной циркуляцией

Чтобы полностью понять работу такой схемы, нужно разобраться в работе схемы, в которой теплоноситель движется естественным образом - стоит отметить, что она достаточно проста для понимания. В отопительном котле вода достигает необходимой температуры, после чего поднимается вверх по стояку.

После поступления в батареи вода теряет часть тепловой энергии и, будучи уже охлажденной, возвращается обратно в котел - таким образом, цикл повторяется снова.

Если разводка однотрубная, то между радиаторами тепло распределяется неравномерно. Батареи, расположенные ближе к котлу, будут нагреваться сильнее, чем дальние, в результате чего в одних комнатах будет теплее, чем в других.

Схема отопления с принудительной циркуляцией более эффективна. Благодаря вмонтированному насосу ускоряется движение теплоносителя по трубам, и по всем приборам горячая вода распределяется равномерно - кроме того, котел потребляет меньше топлива.

"Плюсы" и "минусы" системы отопления с принудительной циркуляцией

Система, в которую вмонтирован циркуляционный насос, имеет ряд преимуществ. Для ее обустройства можно использовать трубы любого диаметра (выбирая трубы с меньшим диаметром, Вы сможете сэкономить средства).

Благодаря отсутствию перепада температур, в такой системе срок эксплуатации узлов увеличивается. Дополнительное преимущество системы состоит также в том, что она позволяет регулировать температуру даже в отдельно взятых помещениях дома.

К недостаткам системы можно отнести легкий шум, издаваемый насосной установкой во время работы, а также то, что работает насос от электричества, при отключении которого он также останавливается.

Виды схем отопления с принудительной циркуляцией

Схема отопления с принудительной циркуляцией, по определению, разделяется на однотрубную и двухтрубную. Схемы отличаются между собой не только разводкой труб, но и их количеством, набором арматуры.

Однотрубная система, в свою очередь, делится на горизонтальную и вертикальную. В случае горизонтальной системы, радиаторы размещаются в горизонтальной плоскости (на одном этаже).

Во втором же случае, распределение осуществляется еще и по этажам. Вертикальная разводка трубопровода подразумевает подачу носителя тепла на верхний этаж, откуда он и направляется ко всем радиаторам. Как правило, вертикальная разводка является более масштабной, но она имеет и существенный недостаток - вода охлаждается преждевременно.

При обустройстве двухтрубного отопления, также возможна горизонтальная и вертикальная разводка. Горизонтальная разводка разделяется на несколько видов - она может быть тупиковой, попутной и коллекторной.

Наиболее простой является тупиковая разводка, которая подразумевает наличие у каждого радиатора своего контура, длина которого увеличивается вместе с удаленностью батареи от котла. Недостаток системы заключается в сложности контролирования температурного режима.

В попутной схеме все контуры имеют одинаковую длину, но это приводит к увеличению трубопровода в целом. Наиболее продуктивной можно назвать коллекторную схему, ведь именно в ней каждый отопительный прибор имеет отдельный трубопровод, по которому и подается горячая вода - благодаря чему тепло и распределяется равномерно.

Двухтрубное отопление вертикального типа может быть двух видов - с нижней и верхней разводкой. При первом варианте труба, подающая носитель тепла, располагается в нижней части здания, а обратка - еще ниже ее. В случае с верхней разводкой, подающая труба располагается в помещении вверху (под потолком).

Если позволяют финансовые возможности, то при строительстве частного дома лучше отдать предпочтение водяному двухтрубному отоплению и установить циркуляционный насос - такой вариант является хоть и более дорогостоящим, но более эффективным.