Отопление с принудительной циркуляцией: для двухэтажных домов, диаметры труб, закрытая и открытая циркуляция

Как работает отопление без насоса?

Для того чтобы понять, как работает система с принудительной циркуляцией, необходимо понять, как происходит отопление зданий при естественной циркуляции теплоносителя. В последнем случае можно использовать различные специальные составы и воду. В случае одноэтажного дома наиболее распространенным вариантом является водяное отопление.

Движение воды в трубах регулируется законами физики. Когда вода нагревается до определенной температуры в бойлере, она начинает подниматься по вертикальной трубе. При этом постепенно прогреваются все трубы и радиаторы системы. Вновь нагретая вода постепенно выталкивает холодную воду вниз в бойлер.

Когда остывший теплоноситель снова нагревается в котле, он начинает подниматься по стояку, проталкивая радиатор вниз. Этот цикл будет продолжаться до тех пор, пока работает котел. Очевидно, что чем больше диаметр трубы, тем больше теплоносителя будет проходить через ее поперечное сечение за единицу времени.

Поэтому в случае естественной циркуляции большое значение имеет диаметр трубы и размер устанавливаемых радиаторов. Если радиаторы имеют недостаточный размер, будет трудно обогреть помещение до комфортного уровня.

Как работает система

Это легко понять из рисунка. Направление потока теплоносителя указано стрелками.

Вода, нагретая до необходимой температуры, проходит от выхода котла по системе труб через все установленные в контуре радиаторы, передавая им тепловую энергию. Когда система закрыта, жидкость течет обратно. Циркуляция обеспечивается насосом. Теплообменник нагревает охлажденную охлаждающую жидкость и возвращает ее в контур. Этот процесс является непрерывным, и все параметры системы контролируются автоматикой котла. В принципе, в этом нет ничего сложного.

Закрытая система

Типичная система циркуляции под давлением, в которой для поддержания давления в теплоносителе используется насос. Расширительный бак представляет собой герметичную мембранную систему. В случае положительного давления вода поступает в дополнительный резервуар, а в случае отрицательного давления она забирает необходимый объем из этого резервуара.

Основным преимуществом является полная безопасность системы отопления и долговечность конструкции благодаря отсутствию избыточного давления внутри системы.

Диаграмма закрытой двухтрубной системы

Преимущества и недостатки

Закрытый вариант водной системы завоевал популярность благодаря своим многочисленным преимуществам:

• отсутствие контакта с атмосферой — отсутствие потерь теплоносителя за счет испарения;
• Незамерзающую жидкость можно использовать для заполнения сети в здании, которое периодически отапливается;
• Нет необходимости в трубах большого диаметра, которые должны прокладываться со значительным уклоном, как в системах естественной циркуляции;
• Потери тепла через герметичный расширительный бак отсутствуют, поэтому такая система считается более экономичной;
• Вода под давлением нагревается гораздо быстрее и закипает при более высокой температуре, что снижает риск паровой блокировки в чрезвычайной ситуации;
• Система закрытого типа хорошо регулируется как на отдельных участках, так и в целом.

Примечание. Еще одним важным преимуществом закрытой системы является то, что теплоноситель не подвергается воздействию атмосферного воздуха через открытую цистерну. Пузырьки воздуха могут попасть в трубы только через долив воды из водопровода или через трещины в мембране бака.

Прокладка труб в полу и внутри стен

Малый диаметр труб и принудительная циркуляция — самые важные аргументы в пользу современных закрытых теплосетей. Вся распределительная система может быть скрыта в стенах или полу, а трубы могут быть проложены с минимальным наклоном. Он используется только для слива воды при ремонте или промывке радиаторов и водопровода.

А теперь — муха на глазу. Дело в том, что закрытая система отопления в частном доме не способна функционировать автономно, поскольку зависит от электроэнергии для питания насоса. Поэтому при частых отключениях электроэнергии рекомендуется приобрести аварийный источник питания или генератор, чтобы не остаться без отопления.

Информация. В Интернете можно найти альтернативные решения — закрытые системы, построенные на гравитационной модели (гравитация). Это большие трубы со значительным уклоном. Однако в этом случае вы теряете половину вышеупомянутых преимуществ, а стоимость установки возрастает.

Вторым недостатком является сложность удаления воздушных карманов во время процесса заполнения, испытания давлением и запуска нагрева. Однако этот недостаток не будет проблемой, если воздух удаляется по общепринятой технологии.

Принудительная циркуляция

Система отопления с принудительной циркуляцией оснащена насосом. Он позволяет хладагенту двигаться по трубам с определенной скоростью, а не просто в соответствии с законами физики.

Насос создает давление, достаточное для перемещения теплоносителя, и в то же время обеспечивает равномерное распределение нагретой воды по разным температурам.

Характеристики системы

Твердотопливные котлы, будь то двухконтурные или одноконтурные, склонны к образованию конденсата в камере сгорания, что вызывает коррозию и повреждение металла. Чтобы избежать этого эффекта, в электрическую схему добавлен смесительный узел, включающий трехходовой клапан и байпас. Клапан позволяет теплоносителю в меньшем контуре циркулировать до достижения необходимой температуры, после чего теплоноситель из контура отопления поступает в котел. Твердотопливные котлы с таким типом трубопровода безопасны в эксплуатации и имеют максимально возможный срок службы.

Крепление с помощью труб отопительных приборов

Система отопления закрытого типа предназначена для автономной работы и использует датчики температуры для поддержания комфортного микроклимата. Это учитывается при выборе типа котла — рекомендуется автоматический котел. Газовые и электрические котлы оснащены автоматикой, если к системе отопления подключается твердотопливный котел, лучше выбрать котел длительного горения, пиролизный или пеллетный.

Группа безопасности

Труба подачи воды на выходе из котла оснащена группой безопасности, которая контролирует работу теплогенератора. Он состоит из манометра (измеряет давление), автоматического воздухоотводчика (для стравливания газов) и предохранительного клапана (выпускает излишки теплоносителя в случае высокого давления). Группа безопасности (SB) может быть приобретена в готовом виде или соответствующие устройства могут быть установлены на коллекторе отдельно.

Внимание! Не устанавливайте запорную арматуру между группой безопасности и подключением котла.

Расширительный сосуд

Отопление по замкнутому контуру предполагает установку устройства для компенсации увеличенного объема нагретого теплоносителя. Мембранный расширительный сосуд — это герметичный сосуд с гибкой внутренней перегородкой в форме груши или диска. Нагретая жидкость расширяется и раздвигает мембрану, заполняя часть емкости. По мере охлаждения жидкости ее объем уменьшается, и мембрана стремится вернуться к своей прежней форме, выталкивая жидкость из сосуда. Это обеспечивает поддержание определенного уровня давления в системе.

Функция мембранного расширительного бака

Производительность мембранного бака рассчитывается индивидуально для каждой системы. Он должен составлять не менее 10% от общего объема теплоносителя в системе (объем котла, всех отопительных приборов и труб) в случае воды, или не менее 15%, если теплоносителем является антифриз.

Циркуляционный насос

Циркуляция воды осуществляется с помощью циркуляционного насоса, который следует выбирать исходя из тепловой мощности, площади обогреваемого пола, длины трубопровода, схемы автономной системы, диаметра труб и других факторов.

Рекомендуется выбирать циркуляционный насос мокрого типа, в котором теплоноситель проходит через крыльчатку — такое устройство делает систему отопления гораздо менее шумной во время работы. Система должна быть установлена так, чтобы насос находился в обратном трубопроводе.

Правильно установленный циркуляционный насос

Если система рассчитана на работу с естественной или принудительной циркуляцией, в зависимости от наличия электроэнергии, необходим байпас, обходящий насос.

Группа безопасности для закрытой системы

Группа безопасности для закрытых систем

Группа безопасности для закрытой системыГруппа безопасности устанавливается в проточную трубу на выходе. Основной функцией этого элемента является контроль работы всей системы и регулирование ее параметров. Он состоит из манометра, воздухоотводчика и предохранительных клапанов.

Манометр используется для измерения и контроля давления. Давление должно составлять от 1,5 до 3 бар в зависимости от размера дома (в двухэтажном здании — максимум 2 бар).

Однако если счетчик показывает отклонение от нормы, следует поискать причины такого поведения прибора:

• Резкое падение давления означает, что необходимо искать утечки в системе, а также долить охлаждающую жидкость.
• Если давление стало высоким, обратите внимание на режим котла — он может сильно нагревать теплоноситель.

Циркуляционный насос, предохранительный клапан (его задача — удаление излишков теплоносителя при высоком давлении) — или необходимо проверить правильность показаний манометра. Самая распространенная проблема связана с предохранительным клапаном — он соединен с трубой, которая сбрасывает излишки жидкости в канализацию. Поэтому необходимо проверить, работает ли клапан, но если вода сливается слишком часто, значит, где-то в системе есть неисправность.

Также в группу безопасности входит автоматический воздухоотводчик, который отводит излишки воздуха, поступающего в устройство. Его основная функция заключается в предотвращении образования воздушных карманов.

Что такое закрытая система отопления?

Система отопления может быть открытого или закрытого типа, и это зависит от того, сообщается ли расширительный бак с окружающим воздухом. Теплоноситель проходит через насос. Система принудительной циркуляции позволяет включать в систему дополнительные нагревательные приборы.

Наличие насоса делает систему отопления зависимой от подачи электроэнергии, но при этом теплоноситель циркулирует гораздо эффективнее. В этом случае насос устанавливается в обратном трубопроводе перед котлом. Там же установлен расширительный бак для отопления по замкнутому циклу.

Закрытая система отопления предотвращает испарение теплоносителя. В результате нет необходимости постоянно проверять его уровень в системе. Принудительная циркуляция теплоносителя обеспечивает нагрев за гораздо более короткое время и дифференцирует уровень нагрева в отдельных помещениях. Включение в схему комнатного термостата позволяет достаточно эффективно обогревать помещение, если температура падает ниже заданного значения.

Циркуляционный насос и схема замкнутого контура

Система отопления с замкнутым контуром в отдельно стоящем доме очень часто используется из-за своей эффективности. Системы отопления с принудительной циркуляцией оснащены насосами, которые подают и распределяют воду по радиаторам. Насос используется в таких сетях, как система «Ленинградка». Схема закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией «Ленинградка» выполнена в виде замкнутого кольца, в котором находится котел. Это простая система, используемая в старых жилых зданиях, а также в частных домах. Диаграмма такой сети показана на рисунке ниже.

Принцип работы этой системы заключается в том, что котел подключается к трубе с любым количеством радиаторов. Эта труба прокладывается на уровне пола, к ней подключаются вход и выход радиатора. Ее также называют однотрубной системой, поскольку радиаторы подключены к контуру только одной трубы.

Недостатком однотрубной системы является то, что она не может равномерно распределить теплоноситель по радиаторам, поэтому чем дальше радиатор находится от котла, тем ниже будет температура.

Такая система не способна обогреть все помещения, поэтому ее использование оправдано только в небольших домах с малым количеством комнат. Для решения этой проблемы в системе устанавливается циркуляционный насос, который активно перемещает теплоноситель. Чем выше скорость потока воды, тем равномернее будут прогреваться все помещения.

Циркуляционный насос состоит из электрической части и механической части. Электрическая часть отвечает за вращение крыльчатки насоса, которое осуществляется маломощным электродвигателем. Задача насоса — транспортировать теплоноситель по контуру. Не имеет значения, является ли это открытой или закрытой системой отопления.

Двухтрубные системы отопления с газовым котлом популярны и очень часто используются в частных домах. В такой системе существует гравитационный поток, и теплоноситель движется сам по себе. Однако невозможно подавать горячую воду ко всем радиаторам в одинаковом объеме естественным путем, поэтому используются циркуляционные насосы. Эти устройства могут не только быстро обогреть весь дом, но и поднять горячую воду на второй этаж.

Из чего состоит система отопления?

Система отопления с принудительной циркуляцией состоит из:

• Котел (твердотопливный, газовый или электрический);
• Мембранный расширительный бак;
• Циркуляционный насос, мощность которого выбирается индивидуально;
• Радиаторы отопления (батареи);
• трубы;
• Фитинги — переходники, используемые для соединения труб;
• краны (шаровые и ниппельные);
• обратные клапаны;
• вентиляционные отверстия;
• фильтры, которые обеспечивают эффективность работы котла и насоса;
• крепежные элементы.

При выборе оборудования, необходимого для функционирования системы, следует учитывать следующие моменты:

• мощность приобретенного котла и радиаторов;
• размер трубы;
• скорость движения теплоносителя.

Однотрубная система

Однотрубная система основана на сочетании подающего и обратного потока. Теплоноситель направляется по специальной системе труб с запорной арматурой. Сточная труба подключается отдельно.

После нагрева в котле хладагент проходит через стояки и радиаторы, снабжая их необходимым количеством тепла, и поступает в насос. Вторая труба подает поток в котел.

Резервуар

Бак мембранного типа с однотрубной системой предотвращает аварии.

Этот тип резервуара может быть не только закрытым, но и открытым. Он установлен на верхнем (техническом) этаже здания.

Если бак закрыт, система отопления также закрыта. Если он открыт, система называется открытой системой отопления.

Группа безопасности

Однотрубная система должна содержать группу безопасности, состоящую из:

• вентиляция;
• предохранительный клапан;
• манометр и термометр, часто объединенные в одном корпусе.

Эта группа позволит быстро снизить избыточное давление в установке, тем самым предотвращая разрывы трубопроводов и выход из строя оборудования.

Приборы в группе безопасности можно устанавливать независимо друг от друга. Например, предохранительный клапан установлен немного выше котла. Однако это не всегда оправдывает затраты на установку системы отопления.

Радиаторы

Радиаторы в такой конфигурации могут быть соединены различными способами: по диагонали, параллельно и т.д. Термостатические регуляторы и клапаны Meyer должны быть установлены на каждом радиаторе. На рынке можно найти модели радиаторов с предустановленными кранами.

Распространение

Распределение труб в системе может быть как горизонтальным, так и вертикальным. Оба типа коллекторов могут быть подключены к котлу и к системе напольного отопления.

Для того чтобы нагретая вода поступала одновременно к радиаторам, котлу и контуру напольного отопления, необходимо установить специальный коллектор.

Двухтрубная система

Преимущество однотрубной системы в том, что к ней легко получить доступ. В этом случае требуется меньше труб, чем для двухтрубной системы, поэтому монтаж обходится дешевле.

Однако эффективность последней намного выше, поскольку в двухтрубной системе подающая и обратная трубы разделены.

Эта система позволяет отремонтировать радиатор в одной комнате без необходимости отключения отопления во всем здании и подходит для зданий со всеми этажами.

Отопление одноэтажного дома с принудительной циркуляцией

Одноэтажный частный дом может быть оборудован любой системой отопления из приведенного выше списка. Если здание имеет небольшую площадь (около 70 м2), хорошо подойдет однотрубная система с принудительной циркуляцией — «Ленинградка». Это однотрубная система, которая проходит через все помещения и возвращается в котел. Радиаторы подключаются к нему по очереди, как показано на схеме:

Эффективная работа однотрубной системы зависит от количества радиаторов, оптимально их должно быть 4, максимум 5. Если вы попытаетесь подключить к одной сети 6 и более радиаторов, последний из них будет практически холодным. В этом и заключается принцип работы «Ленинградки»: в каждый радиатор поступает охлаждающая жидкость разной температуры. Она уменьшается от первого к последнему блоку по мере того, как охлажденная вода смешивается с горячей водой в трубе.

Важно. Для обеспечения необходимой тепловой мощности к радиаторам в однотрубной системе отопления необходимо добавить дополнительные секции. Более подробно об этом можно узнать из видеоролика:

Двухтрубная и коллекторная схема отопления одноэтажного дома лишена подобных недостатков. Все радиаторы будут получать одинаковое количество горячей воды, и диаметр трубы в этом случае будет меньше. В двухтрубном коллекторе горячий теплоноситель поступает к радиаторам по одной магистрали, а холодный — к котлу по другой. При необходимости их можно уложить рядом, спрятать под полом или за перегородкой. Пример такой схемы показан ниже:

В двухтрубной коллекторной системе с насосом принудительной циркуляции трубы подводятся к каждому радиатору отдельно. Коллектор — коллектор удобно размещается в доме, а трубы прячутся под полом. В основном, система работает следующим образом:

Подогрев пола отличается от предыдущего способа отопления тем, что нагревательные контуры из труб, вмонтированных в стяжку, подключаются к коллектору вместо батареи. Это самая дорогая из всех систем, но и самая экономичная и эффективная система, использующая принудительную циркуляцию.

Котел — какой котел выбрать?

Поскольку закрытая система отопления в отдельно стоящем доме может работать автономно, имеет смысл установить котел с автоматическим управлением. В этом случае нет необходимости устанавливать параметры. Все режимы работы поддерживаются без вмешательства человека.

Наиболее удобными в этом отношении являются газовые котлы. Они имеют возможность подключения комнатного термостата. Установленная на нем температура поддерживается с точностью до одного градуса. Если он составлял один градус, котел включался и обогревал дом. Как только срабатывает термостат (достигается температура), работа прекращается. Удобно и экономично.

В некоторых моделях возможно подключение погодозависимой автоматики — это внешние индикаторы. По их показаниям котел корректирует мощность горелок. Газовые котлы в закрытых системах отопления — это хорошие устройства, способные обеспечить комфорт. Жаль, что газ доступен не везде.

Двухтрубная замкнутая система отопления в двухэтажном доме (схема)

Не меньшей автоматизации можно добиться с помощью электрических котлов. Помимо обычных устройств на нагревательных элементах, в последнее время появились индукционные и электродные нагревательные устройства. Они характеризуются небольшими размерами и малой инерционностью. Многие считают, что они более экономичны, чем котлы с нагревательным элементом. Однако этот тип котла не всегда подходит, поскольку во многих регионах страны зимой нередки перебои с электричеством. А снабжение котла мощностью 8-12 кВт электроэнергией от генератора — очень сложная задача.

Твердотопливные или жидкотопливные котлы в этом отношении более универсальны и независимы. Важное замечание: Для установки жидкотопливного котла необходимо выделить отдельное помещение — это требование пожарной службы. Твердотопливные котлы могут стоять в доме, но это неудобно, так как при розжиге из топлива выпадает много мусора.

Современные твердотопливные котлы являются устройствами периодического действия (они нагреваются при розжиге и остывают при сгорании топлива), но они также имеют автоматическую систему, которая поддерживает заданную температуру в системе путем регулирования интенсивности горения. Хотя степень автоматизации не так высока, как в случае с газовыми или электрическими котлами, она все же существует.

Пример закрытой системы отопления с индукционным котлом

Котлы на пеллетах не очень популярны в нашей стране. По сути, это тоже твердое топливо, но котлы такого типа работают непрерывно. Гранулы автоматически подаются в плиту (пока не пополнится запас в бункере). Если топливо хорошего качества, очистка золы требуется раз в несколько недель, а все рабочие параметры контролируются автоматикой. Единственным ограничением в распространении этого оборудования является его высокая цена: производителями в основном являются европейские компании, и их цены схожи.

Несколько слов о расчете мощности котла в закрытых системах отопления. Она определяется по общему правилу: на 10 квадратных метров площади с нормальной изоляцией следует принимать 1 кВт мощности котла. Однако не рекомендуется принимать «слишком много». Во-первых, в аномально холодные периоды может не хватить мощности. Во-вторых, рекомендуется работать на пределе возможностей, что приводит к быстрому износу оборудования. Поэтому рекомендуется брать мощность котла для системы с запасом в 30-50%.

Лучше ли отопление с принудительной циркуляцией воздуха?

При установке системы отопления в одноэтажном здании предпочтительнее система с естественной циркуляцией. Особенно если здание расположено в районе с характерными проблемами с электроснабжением.

При выборе схемы для двухэтажного дома лучше обратить внимание на систему с принудительной циркуляцией. Особенно если площадь застройки велика.

Экономия на трубах

Если вы выбираете схему с принудительной циркуляцией, вам не нужно беспокоиться о диаметре проложенной трубы. Из-за равномерной скорости движения охлаждающей среды необходимо обеспечить равномерный нагрев всей системы.

Поэтому для такой системы приобретаются более дешевые трубы. Поскольку их диаметр немного меньше, трубы можно сделать практически незаметными в интерьере.

Нет необходимости в громоздких радиаторах

В случае естественной циркуляции традиционно устанавливаются громоздкие радиаторы, занимающие много места. Благодаря большой площади поверхности эти радиаторы обеспечивают более эффективный обогрев помещений. В системе отопления под давлением даже небольшой радиатор может быть предпочтительнее.

Безопасная и удобная эксплуатация

Равномерный прогрев системы отопления снижает риск повреждения ее компонентов из-за больших перепадов температуры. Это минимизирует напряжение материала и продлевает срок службы всех компонентов системы отопления.

Благодаря наличию кранов Mevsky и специальных автоматических воздухоотводчиков в системе подачи теплоносителя под давлением, можно не беспокоиться об образовании воздушных карманов. Степень нагрева воды может регулироваться не только параметрами отопительного котла, но и характеристиками насоса.

В случае естественной циркуляции радиаторы тем холоднее, чем дальше они находятся от котла. Это приводит к неравномерному обогреву помещений.

Простота установки

Трубы не нужно укладывать под определенным углом, что позволяет выполнить работу самостоятельно. При несоблюдении этого принципа невозможно будет обеспечить движение теплоносителя по системе в случае естественной циркуляции, а значит, отопление двухэтажного дома будет затруднено или невозможно.

Основные типы теплоносителя

Система отопления.

Принцип работы системы отопления заключается в том, что теплоноситель движется от источника тепла к конечной точке по трубам, нагревая их. Тип используемого теплоносителя, который может быть жидкостью или газом, зависит от типа и конструкции системы отопления.

Наиболее распространенными нагревательными средами являются жидкости:

1. Вода — самый доступный и дешевый ресурс. По статистике, около 70% систем отопления используют воду, которая обладает высокой плотностью и теплоемкостью. Кроме того, этот вид теплоносителя приобрел такую популярность благодаря своим свойствам, таким как низкая вязкость, высокий коэффициент теплопередачи и простота контроля температуры. Основным недостатком является его способность замерзать при нулевой температуре. Если вода в системе отопления замерзнет, трубы лопнут, что приведет к выходу из строя всего оборудования.
2. Незамерзающая жидкость — этот тип охлаждающей жидкости не так распространен, как вода, и его использование составляет 5%. Применяется для отопления административных и жилых зданий, где система отопления не позволяет использовать воду из-за повышенного риска коррозии. Основное преимущество антифриза заключается в том, что он замерзает при низких температурах от 60 до 70 градусов ниже нуля.

В качестве теплоносителя используются следующие газы:

1. Пар — в основном используется в промышленных зданиях, так как его применение в жилых и общественных зданиях запрещено. Пар поддерживает температуру нагревательных приборов на уровне 100 градусов, в то время как по санитарным нормам она не должна превышать 80 градусов.
2. Выхлопные газы токсичны и в последнее время используются только для нагрева воды и экономии энергии в источнике тепла.
3. Воздух обладает низкой теплоемкостью, поэтому для его перемещения через систему отопления требуется большое количество энергии. Использование воздуха в качестве теплоносителя наиболее рентабельно, если он одновременно выполняет две функции: обогрев и вентиляцию.

В качестве теплоносителей используются органические жидкости, обладающие отличной температурой замерзания и низкой вязкостью. Однако они еще не получили широкого распространения из-за их высокой стоимости и дефицита.

Как сделать систему отопления в отдельно стоящем доме — схема с насосом

Чтобы система хладагента с принудительной циркуляцией работала, она должна отвечать нескольким важным требованиям:

1. 1. Рассчитайте диаметр трубопровода.

1. 1. Выберите наиболее подходящие трубы для отопления.

1. 1. Рассчитайте необходимое давление.

1. Убедитесь, что схема работает должным образом в случае отключения питания и что она защищена от несчастных случаев.

Только при соблюдении этих требований можно гарантировать, что система достаточно теплоэффективна.

Как рассчитать диаметр трубы для контура с принудительной вентиляцией

Вы можете задаться вопросом, зачем делать лишние расчеты. Просто установите трубу большого диаметра, и это автоматически решит все проблемы. Однако основные сантехнические правила расчета установки гласят, что чем больше диаметр трубы, тем меньше будет давление в контуре. Следовательно, скорость потока будет ниже и тепловая мощность будет ниже. В результате проблема не только не будет решена, но и возникнут новые трудности. Поэтому необходимо тщательно рассчитать диаметр трубы.

Рекомендуемый диаметр трубы рассчитывается по следующей формуле:
D = √354-(0.86-Q/∆dt)/V

Сокращения в формуле означают:

• • V — скорость потока воды.

• • ∆dt — разница температур между подачей и обраткой (принимается коэффициент 20°C).

• Q — тепловая энергия, поставляемая системой.

Подставив эти значения в формулу, можно получить приблизительный диаметр трубы в напорной системе. Если вам трудно выполнить расчеты самостоятельно, вам могут помочь онлайн-калькуляторы.

Информацию о расходе воды можно найти в технической документации на насосное оборудование.

Какие трубы используются в системах с принудительной циркуляцией?

В системах с принудительной циркуляцией используются трубопроводы из различных материалов. Наиболее популярными являются следующие типы труб:

• • Стальные трубы — один из самых дешевых материалов. Стальные трубы являются одним из самых дешевых материалов и пользуются популярностью благодаря длительному сроку службы. Соединение осуществляется с помощью сварки. Со временем гидравлическое сопротивление увеличивается по мере заполнения внутреннего контура.

• • Полипропилен — характеризуется длительным сроком службы, высокой звукоизоляцией и малым весом. Его недостатком является восприимчивость к линейному расширению. Когда температура нагревательной среды превышает 70°C, полипропиленовый контур начинает скручиваться. Чтобы избежать прогиба, необходимо использовать специальные крепления. При монтаже необходимо учитывать восприимчивость материала к механическим нагрузкам.

• • Металлопластик — выдерживает рабочее давление до 10 атм и температуру до 95°C (кратковременно до 110°C). Металлопластиковые трубы легко установить в системе отопления самостоятельно. Сборка осуществляется цанговым методом, что немного уменьшает внутренний диаметр. При выборе материала к рекомендуемому сечению следует добавить 10%.

• Медь обладает лучшей теплопроводностью, чем любой другой материал, используемый для отопления. Систему можно комбинировать с медными трубами только при условии отсутствия прямого контакта с алюминиевыми компонентами. Медь прослужит не менее 100 лет и хорошо переносит перегрузки. Недостатком меди является высокая стоимость материала и монтажных работ.

Какое давление должно быть в системе

Следует отметить, что не существует стандартов, регулирующих минимальное давление в автономных системах отопления. Необходимо ориентироваться на показатели циркуляционных и нагревательных приборов, а также на характеристики циркуляции воды.

Согласно законам физики, даже покоящаяся, ненагретая жидкость будет оказывать на стенки трубы давление в 0,1 бар на каждый метр трубы. При нагревании эти параметры увеличиваются. Циркуляционные устройства создают дополнительное давление, что повышает давление внутри контура.

Нормальное рабочее давление при установке мембранного расширительного бака составляет 1,5-2,5 бар. При расчете предполагается, что максимальная нагрузка на стенки трубы не должна превышать минимального значения самого слабого компонента в системе.

Циркуляционные устройства с достаточной пропускной способностью следует выбирать в зависимости от высоты водяного столба. Допустимая длина цепи ответвления рассчитывается в соотношении 10 п.м. = 0,6 м в.с.

Расположение расширительного бака в системе

Расширительный бак в системе циркуляции воды под давлением необходим для компенсации разницы давлений, возникающей в результате увеличения объема (при нагревании) и уменьшения объема (при охлаждении) теплоносителя.

Положение судна зависит от его конструкции и типа распределения:

• • Система отопления под давлением с открытым расширительным баком. Емкость устанавливается в самой высокой точке системы отопления, обычно на стороне подачи.
    Судно оснащено четырьмя различными розетками для разных целей. Расширительный клапан используется для регулирования потока теплоносителя. Сигнальный клапан отвечает за регулирование объема поступающей жидкости и удаление ее из самой системы. Охлаждающая жидкость удаляется вручную через переливное отверстие. Имеется также циркуляционный патрубок для нагрева расширительного бака, который устанавливается в неотапливаемом помещении.
    Расширительный бак в открытой системе отопления расположен выше труб, радиаторов и другого отопительного оборудования.

• Закрытая система с мембранным баком — бак устанавливается в обратке, непосредственно у котла. В случае принудительной циркуляции воды расширительный бак должен быть установлен в горизонтальном положении с выходами, направленными вниз. Эта позиция связана с использованием азота в строительстве. В верхней части сосуда должна находиться полость, заполненная газом.
  Со временем в мембране образуются микротрещины, через которые выходит газ, что приводит к выходу устройства из строя. Если сосуд установлен правильно, он будет продолжать функционировать в течение некоторого времени.

Емкость расширительного бака рассчитывается исходя из мощности котла, с учетом коэффициента 1 кВт=15 литров. Коэффициент расширения (вместимость емкости) составляет приблизительно 4,5% от расчетного значения.

Методы и технологии для удаления крови из системы

Существует множество причин скопления воздуха в трубах и радиаторах системы отопления. К наиболее распространенным относятся:

1. 1. Проведение ремонтных работ.

1. 1. Использование открытого расширительного бака.

1. 1. Негерметичные трубы.

1. 1. Плохо загерметизированные соединения труб.

1. Неправильное заполнение закрытой системы теплоносителем.

Чтобы устранить эту проблему, необходимо предпринять следующие шаги:

• • Установите вентиляционные клапаны — некоторые циркуляционные насосы уже имеют встроенные автоматические вентиляционные клапаны. Кроме того, в верхних точках системы или на линии, ведущей к открытому расширительному баку, устанавливаются продувочные клапаны.

• • Установка кранов Маевского — с помощью этих элементов относительно легко удалить воздух из системы отопления. Когда водяной контур заполняется, краны открываются и через них выпускается воздух. Вентили входят в стандартную комплектацию современных радиаторов.

• • Другим эффективным способом решения этой проблемы является установка группы безопасности. Система содержит предохранительный клапан, манометр и воздухоотводчик.

• Уклон труб при установке автономной системы отопления повторяет направление потока воздуха, а не его циркуляцию. Такие уклоны обычно предусматриваются только для верхнего соединения двухтрубной системы. На конце верхней трубы установлен резервуар для отвода воздуха.

Что делать с циркуляционной системой насоса в случае отключения электроэнергии

В случае отключения питания система полностью остановится. Если циркуляция прервется, теплоноситель немедленно закипит, а давление в водяном контуре повысится. По этой причине важно продумать, как система будет работать в случае отключения электроэнергии.
Существует несколько возможных решений:

• • Установка байпаса — суть этого метода заключается в создании альтернативного пути для циркуляции охлаждающей среды. На обратном трубопроводе отопления установлены два запорных клапана, а на обводном колене — циркуляционный насос. Пока есть питание, клапаны закрыты, и поток идет не напрямую, а через насос. После отключения электроэнергии клапаны открываются, и циркуляция продолжается естественным образом. Для предотвращения рециркуляции при использовании этого раствора необходимо установить обратный клапан в линии подачи, непосредственно после котла.

• • Автоматическое снижение давления — в некоторых котлах группа безопасности устанавливается по умолчанию. Если, кроме того, вы выберете насосное оборудование со встроенным предохранительным клапаном, вы обеспечите полную безопасность системы в случае отключения электроэнергии.

• Установка источника бесперебойного питания (ИБП). В зависимости от выбранного модуля, автономное электроснабжение, достаточное для работы насосных устройств и автоматики котла, будет доступно от нескольких часов до 1-2 дней. Станции автоматически отключатся после восстановления питания.

Подробную информацию о том, как выбрать все необходимое оборудование, можно найти в разделах «Циркуляционный насос для отопления дома» и «ИБП для циркуляционного насоса».

О недостатках

Тот факт, что система включает в себя циркуляционный насос, означает, что она должна быть подключена к электросети. В районах, где часто происходят перебои с электричеством, этот факт может вызвать серьезные проблемы. При желании вы можете избавиться от этой проблемы, обеспечив бесперебойное питание.

Стоит также иметь в виду, что стоимость вашего счета за электричество может увеличиться. Перед покупкой оборудования стоит произвести соответствующие расчеты. Иногда установка труб меньшего диаметра снижает скорость потока теплоносителя.

Это, в свою очередь, приводит к снижению мощности, потребляемой котлом. В результате затраты на эксплуатацию насоса могут быть полностью компенсированы снижением затрат на эксплуатацию котла.
Работа насоса сопровождается низким уровнем шума. Если он установлен в отдельном помещении, то этот недостаток не заслуживает внимания. Однако в случае небольшого дома или квартиры с одной спальней это может стать серьезной проблемой.

Если для отопления двухэтажного дома установлена система отопления с принудительной циркуляцией, можете быть уверены: в таком доме всегда будет тепло, тихо и комфортно.