Какую схему выбрать в закрытой системе отопления с принудительной циркуляцией?

В домах и дачах часто собирают систему водяного отопления с принудительной циркуляцией. Она может быть двух видов: открытая и закрытая. Последняя оборудуется расширительным баком. Для безопасности она снабжается дополнительными устройствами. Почему выбирают этот вид отопления, и другие вопросы, связанные с этой системой, рассматриваются в статье.

Для чего нужна принудительная система

Преимущества отопления с гравитационной циркуляцией:

• проста в монтаже;·
• не зависит от источника питания;·
• безопасная.

Без насоса просто не обойтись, если:

• протяжённость труб слишком большая;
• необходимо уменьшить диаметр труб;
• в систему включён «тёплый пол».

Уклон труб делать не нужно. Существуют и другие особенности. Чтобы лучше это увидеть, необходимо рассмотреть работу каждой системы в отдельности.

Как работает отопление без насоса

В любой отопительной системе присутствует три основных компонента:

• генератор тепла;
• система транспортировки теплоносителя;
• теплообменник.

Генератор может быть одинаковым для разных систем, это же относится и к теплообменникам, а вот транспортировка выполняется по-разному. При естественной циркуляции жидкость нагревается в котле, расширяется, благодаря этому становится легче и стремится подняться выше. К котлу приваривают вертикальную трубу на максимально допустимую высоту. Такое расположение даёт воде возможность без дополнительного сопротивления занять наивысшую точку системы при нагревании.

Первая порция нагретой воды будет быстро охлаждаться о стенки холодной трубы и при смешивании с холодной. Поэтому скорость передвижения теплоносителя будет низкой. При достижении из верхней точки уже немного остывшая вода будет понемногу опускаться по трубопроводу, который имеет небольшой наклон. Скорость движения зависит только от поступления новой порции горячего теплоносителя, так как вся система заполнена холодной тяжёлой жидкостью. Когда нагретая вода достигает первой батареи, процесс охлаждения резко возрастает, начинается круговорот.

По этой причине сначала прогревается первая батарея, а затем по очереди следующие радиаторы.

Это один из недостатков самотечной системы – неравномерный прогрев. Второй недостаток в большом сопротивлении, которое создаётся в вертикальной трубе. При слишком большой её высоте, например, в многоэтажном доме, температуру в котле нельзя резко повышать. Невыполнение такого условия может привести к закипанию воды. Подробно о естественной циркуляции, разоблачении мифов о такой системе говорится в этом видео:

Принудительная система

В принудительной системе применяются такие же самые элементы, за исключением насоса. Насос создаёт давление − вода приходит в движение. Конструкция запускает циркуляцию по всей системе, из-за чего тепло распространяется равномерно. Такая система работает при любой протяжённости трубопровода, поэтому применяется во всех домах. При схеме с принудительной циркуляцией может применяться один из двух типов бака:

• открытый;
• закрытый.

Из чего состоит отопительная система

Котёл − основной элемент. Он может быть электрическим, газовым или твердотопливным, или работать на отработке. Передает тепловую энергию топлива теплоносителю. Для этого варят металлический бак и вставляют в топку печи или устанавливают отдельный металлический котёл с топкой внутри.

От него отходят металлические трубы. Применяются и металлопластиковые, но они хуже отдают тепло и при высоких температурах могут размягчаться. Металлические трубы являются теплообменниками, что ускоряет время нагрева воздуха в помещении. Пластиковые лучше всего монтировать там, где нужно сократить тепловые потери, например, при прокладке под землёй.

Радиаторы являются основными теплообменниками и вторичным источником тепла. При сборке системы отопления частного дома с принудительной циркуляцией без насоса не обойтись. Производители выпускают такие приборы 2 видов:

• с регулируемой скоростью вращения;
• автоматизированные.

Последние способны контролировать нагрузку и регулировать скорость без участия человека. В некоторых насосах установлены заглушки, через которые можно выпускать воздух из насоса при заполнении системы. Под заглушкой находится шлиц, выполненный под отвёртку, с его помощью можно провернуть вал насоса при его окислении.

Однотрубная схема

При однотрубной системе водяного отопления с принудительной циркуляцией труба идёт от котла, проходит все помещения и подходит к котлу, создавая замкнутую цепь. Поэтому радиаторы присоединяются только к одной трубе, но их нельзя подключать в разрыв системы, т. к. не будет возможности регулировать циркуляцию в каждом радиаторе. А это необходимо делать для создания оптимальных условий обогрева.

Поскольку в системе используется только подача, то расход труб заметно сокращается, что позволяет сократить материальные и трудовые затраты. Основным недостатком при неправильном регулировании батарей является неравномерное нагревание радиаторов. Те, что ближе к котлу, нагреваются сильнее расположенные дальше всех. Такая разводка используется как для принудительной, так и гравитационной циркуляции. Любая система не может обойтись без расширительного бака.

Бак: требования и устройство

В открытой системе бачком может служить любая ёмкость подходящего размера. Конструкция позволяет при необходимости добавлять воду в систему. Недостатками являются:

• быстрое испарение жидкости;
• необходим контроль уровня;
• проникновение мусора в трубы;
• установка только выше системы, а это не совсем удобно.

Баки закрытого типа необходимы для отопления и водоснабжения.

Важно. Эти устройства не являются взаимозаменяемыми, потому что у них разное предназначение.

Расширители для отопления окрашивают в красный цвет. Они могут эксплуатироваться при температуре до +120 0 С и давлении 4 бар. Второй вид окрашивают в голубой цвет, они выдерживают давление до 10 бар, но вот максимальная рабочая температура составляет не выше +70 0 С.

В металлическом корпусе имеется две камеры: одна для жидкости, другая для газа. Их разделение бывает следующих видов:

• грушевидная мембрана;
• плоская мембрана;
• без разделения.

Грушевидная мембрана крепится к наружной стороне корпуса через муфту, в которую вварен штуцер. Через резьбовое соединение штуцер крепится к трубопроводу. При заполнении системы вода поступает в грушу и заполняет её. Другая часть корпуса заполнена воздухом, который находится под небольшим давлением. Заполнение водой происходит до тех пор, пока давление воздуха и воды не сравняется. Когда жидкость начинает нагреваться, она расширяется, давление увеличивается, и вода ещё больше входит в расширитель, сжимая воздух. При остывании теплоносителя происходит обратный процесс. Давление воздуха регулируется клапаном и ниппелем, вмонтированным в корпус.

Расширители с плоской мембраной не разбираются. Существуют расширители без мембраны. В них воздух и жидкость не имеют физического разделителя, поэтому газ смешивается с водой и постепенно уходит. Такие бачки время от времени подкачивают воздухом. Они более надёжны система, так как мембрана не рвётся и не требует замены.

Группа безопасности

Так называется комплект устройств, установленных на одной трубе и предназначенных для обеспечения безопасной работы всей системы. Сюда входят:

• манометр;
• аварийный клапан;
• перепускной вентиль.

Манометр помогает визуально определить давление и состояние системы. По нему устанавливается утечка воды из-за разгерметизации системы, определяется рабочее давление системы. Это устройство предупреждает и об опасном повышении давления, которое может возникнуть при закипании воды в котле.

Аварийный клапан необходим для предотвращения разрыва котла или трубопровода в результате чрезмерного давления. Рядом расположен кран, с его помощью можно быстро сбросить давление.

Внимание. Группа безопасности должна проходить проверку в сроки, указанные в паспорте. Нарушение этого правила приводит повреждению системы и угрозе жизни и здоровью людей.

Радиаторы

Радиаторы служат для передачи тепла от теплоносителя окружающему воздуху, бывают:

• алюминиевые;
• стальные;
• биметаллические;
• чугунные.

Чугунные – самые инерционные, из-за толстого металла они долго нагреваются и долго остывают. Остальные быстрее реагируют на изменение температуры. Чугунные радиаторы очень тяжёлые, поэтому их чаще устанавливают на полу, а не монтируют на на стены. Алюминиевые самые лёгкие, но не очень прочные. Стальные прочные, но быстро окисляются от кислорода, содержащегося в воде. Биметаллические лёгкие и прочные, но дороже стальных и алюминиевых.

Если сравнивать по теплоотдаче, то чугунные большую часть тепла отдают с помощью излучения. Остальные — 50% с помощью излучения и 50% через конвекцию – движение воздушного потока.

Интересно. Именно конвекция позволяет быстрее прогреть помещение.

Разводка

Разводка – соединение теплообменников и котла с помощью трубопровода. Она создает рабочие условия для отопительной системы. Существует три способа соединения:

• последовательное;
• параллельное;
• лучевое.

При последовательном соединении радиаторы подключаются друг за другом. Поломка одного из них влечет за собой остановку всей системы. Применяется только при однотрубной схеме. Недостаток заключается в том, что первая батарея будет нагреваться сильнее, а каждая последующая − хуже.

Параллельное – основной способ соединения, используется как при однотрубной, так и двухтрубной схеме. Каждый радиатор можно отрегулировать с помощью кранов, добившись равномерного распределения тепла по всему дому. Этого же результата можно добиться, уменьшая диаметр подающей и обратной трубы при каждом подсоединении батареи. Такой способ применяется при естественной циркуляции.

Лучевое соединение производится от общего коллектора, расположенного примерно на одинаковом расстоянии от батарей. Применяется только в двухтрубной схеме и там, где есть возможность использовать подпольное пространство.

Можно комбинировать разные способы обвязки:

• разделить систему на два рукава: один будет обогревать верхний этаж, другой − нижний;
• пустить подачу по одному кругу, а обратку по-другому (в этом случае сопротивление труб будет одинаковым для каждого радиатора).

Двухтрубная система

Двухтрубная отличается от однотрубной тем, что батарея одновременно подключается к подаче и обратке. При этой схеме расходуется больше труб, но иногда это вынужденная мера: в некоторых случаях только так можно обеспечить равномерное прогревание помещения.

Преимущества принудительной системы

С циркуляционным насосом обогрев будет происходить быстрее, потому что вся система нагревается равномерно и постепенно. Хорошо будут работать чугунные батареи: они нагреваются медленно.

В этой системе трубы используются меньшего диаметра, чем в системе с гравитационной циркуляцией. Только в циркуляционной системе предусмотрено использование автоматики.

Экономим на трубах

При циркуляции естественным образом движущая сила возникает при перемещении нагретой воды. Чем больше сечение, тем быстрее идёт перемещение. Поэтому стараются использовать трубы с большим диаметром. Если в схеме отопления одноэтажного или многоэтажного дома с принудительной циркуляцией правильно произвести расчёт диаметра трубы, то можно значительно сэкономить на материале и энергоносителе. Расчет диаметра трубы для отопления производится на основании мощности насоса и гидравлического сопротивления.

Отказ от громоздких радиаторов

Высокая скорость насоса и теплоотдачи современных радиаторов дают возможность использовать лёгкие и компактные радиаторы. Это улучшает и эстетику помещения.

Безопасность и удобство эксплуатации

В системах с насосом используется группа безопасности. Сами насосы имеют несколько скоростей вращения ротора для выбора оптимального режима работы. Это особенно удобно, когда нет возможности рассчитать скорость движения теплоносителя.

Простота монтажа

При монтаже системы отопления, в которой имеется насос, не нужно выдерживать угол наклона трубопровода, что значительно упрощает монтаж. Меньший диаметр труб также облегчает работу. Фурнитура имеет резьбовое соединение, что позволяет обходиться без сварки.

Недостатки

При всех достоинствах и этой системы есть один существенный недостаток – энергозависимость. Главный компонент системы – насос – получает питание от электросети. Чтобы он мог работать в экстренных случаях, когда отключается электричество, необходимо обеспечить резервное питание.

Как заполнить систему отопления

Во время монтажа трубопровода находят самую нижнюю точку и в неё вваривают сливную трубу с краном. Заполнение также происходит через неё. Для того чтобы воздух из системы выходил, в самой верхней точке трубопровода устанавливают такую же трубку с краном.

При всей кажущейся сложности системы её можно выполнить качественно, если прислушаться к рекомендациям. В заключение несколько советов по установке радиаторов:

Схема закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией для частного дома

Отопление является важной и неотъемлемой частью, без которой невозможно обеспечить комфортное проживание. Автономные системы обогрева подразделяются на два вида: открытые и закрытые. Главной задачей системы отопления является транспортирование теплоносителя внутри контура. Такой процесс транспортировки теплоносителя подразделяется на два вида: естественный и принудительный. Естественный способ циркуляции ранее был одним из самых популярных, не появились специальные насосы, которые способны функционировать при максимально-высоких температурах. Именно поэтому сегодня все большей популярностью пользуется принудительный способ циркуляции теплоносителя.

Характеристика принудительной циркуляции

Принудительный способ функционирует за счёт циркуляционного насоса, располагающегося в контуре отопительной сети. Функционирование такого насоса осуществляется за счёт переменного напряжения 220В. При отсутствии напряжения, когда отключается подача электроэнергии, функционирование насоса прекращается. Это недостаток, который в большинстве случаев вызывает серьёзные проблемы.

Чтобы избежать проблем с циркуляцией теплоносителя при отсутствии электроэнергии, прибегают к установке специальных источников питания. С их помощью возобновляется функционирование циркуляционного насоса при отсутствии электроэнергии.

Помимо использования источников питания, возобновить работу насоса можно другими способами:

• Приобретение бензинового или дизельного генератора, которые вырабатывают переменный ток и напряжение 220В.
• Установка байпаса, посредством которого обходится контур с насосом, и происходит самотёчное движение теплоносителя. Для этого сооружается отопительная система с уклонами трубопроводов по ходу движения воды. Для закрытой сети такая перемычка не актуальна, поэтому оптимальными вариантами являются только энергонезависимые источники питания.

Определимся, в чем разница между закрытым и открытым контуром. Открытый контур означает, что теплоноситель имеет соединение с воздухом, а в закрытой такое действие исключено. Местом соприкосновения теплоносителя является расширительный бачок, которые бывают двух видов:

• открытые;
• закрытые.

В закрытом типе бака установлена мембрана, при помощи которой удерживается давления газа, находящегося внутри ёмкости. В незамкнутом или открытом бачке происходит испарение теплоносителя, поэтому его объем постоянно уменьшается. Такое явление является негативным фактором, однако доливание холодной воды в систему выполняется не чаще, чем один раз в год.

Циркуляционный насос и схемы замкнутого контура

Система отопления закрытого типа в частном доме используется очень часто, что связано с эффективностью. Системы обогревания с принудительной транспортировкой теплоносителя оснащаются насосами, которые подают и распределяют воду по радиаторам. Применяется насос в таких сетях, как «ленинградка». Схема закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией типа «ленинградка» имеет вид замкнутого кольца, в котором расположен котёл. Это система простого типа применяется в многоквартирных домах старой постройки, а также частных домах. Схема такой сети представлена на фото ниже.

Принцип работы такой схемы заключается в том, что от котла отходит труба, в которую врезано любое количество радиаторов. Эта труба укладывается на уровне пола, и в неё подключается вход и выход из радиатора. Такую систему ещё называют однотрубной, так как радиаторы включаются в контур только одной трубы.

Недостаток однотрубной системы в том, что она не способна равномерно распределять теплоноситель по батареям поэтому, чем дальше установлен радиатор от котла, тем температура в нем будет ниже.

Такая система не способна равномерно прогревать все комнаты, поэтому её применение актуально только в маленьких домах с небольшим количеством комнат. Для разрешения данной проблемы в систему монтируется циркуляционный насос, которым активно перемещается теплоноситель. Чем выше скорость перемещения воды, тем равномернее будут прогреты все комнаты.

Циркуляционный насос состоит из электрической и механической части. Электрическая часть отвечает за вращение крыльчатки насоса, что происходит благодаря маломощному электромотору. Насос же выполняет задачу транспортировки теплоносителя по контуру. Причём для него не важно, какой тип системы сооружён: закрытого или открытого типа.

Двухтрубные системы отопления с газовым котлом популярны, и очень часто сооружаются в частных домах. В такой системе работает самотёчная подача, и происходит самостоятельное перемещение теплоносителя. Однако подать горячую воду по всем радиаторам в одинаковом объёме естественным путём невозможно, поэтому прибегают к монтажу циркуляционных насосов. Ведь при помощи таких устройств возможно не только быстрое прогревание всего дома, но и поднятие горячей воды на второй этаж.

Преимущества применения насоса

Система отопления без насоса уже давно перестала быть актуальной. Даже если возникают перебои с подачей электроэнергии, то для этих целей достаточно приобрести генератор или ИБП. Их стоимость не маленькая, однако, они себя способны окупить, если в регионе проживания случаются частые перебои с электроэнергией. К преимуществам использования циркуляционных насосов относятся:

1. Простота монтажа отопительного контура. Монтируется система отопления из пластиковых труб, что намного проще и дешевле, нежели покупка металлических трубок и их сваривание. Не понадобится соблюдать углы уклона для подачи и обратки, что также является существенным преимуществом.
2. Применение коллекторного типа разводки трубопровода. При таком способе разводки будет обеспечиваться равномерная подача теплоносителя ко всем радиаторам.
3. Увеличение протяжённости трубопровода.
4. При установке циркуляционного насоса сооружается отопление типа «тёплый пол».

Размещается циркуляционный насос на обратном трубопроводе перед котлом. При этом немаловажно перед входом в насос установить очистительный фильтр.

Из чего состоит закрытая система отопления

Главными элементами системы отопления закрытого типа являются:

1. Котёл. Это основной источник создания тепловой энергии, при помощи которого нагревается вода. Котлы бывают газовыми, твёрдотопливными и электрическими.
2. Расширительный бачок мембранного типа.
3. Циркуляционный насос, который подбирается по мощности в зависимости от объёма воды в контуре.
4. Радиаторы для обогрева помещений.
5. Трубопроводы для сооружения контуров.
6. Переходники и соединители.
7. Обратные клапаны.
8. Фильтры для очистки воды от засорений.
9. Воздухоотводчики.

Все элементы для сооружения системы закрытого типа практически такие же, которые применяются для изготовления контура открытого типа. Различие заключается только в применение расширительных баков разной конструкции.

В контрах открытого типа применяются обычные баки без крышки. Их установка осуществляется в самой верхней точки отопительного контура. В контурах закрытого типа размещать баки можно в любой точке.

Важные моменты при проведении монтажа системы отопления закрытого типа

Соорудить сеть отопления закрытого типа вполне возможно самостоятельно без помощи специалистов. Однако при монтаже немаловажно учитываются такие факторы:

1. Врезать насос следует в контур обратки. Он при отсутствии возможности установить в контур обратки, может быть размещён и на подаче, однако это приведёт к сокращению срока его эксплуатации. Это связано с тем, что электрическое устройство хотя и рассчитано на работу при высоких температурах, но желательно, чтобы они были не выше 70-80 градусов. Кроме того, насос имеет резиновые уплотнители, которые под действием высоких температур теряют свои первоначальные свойства.
2. Разрешается применять трубы малого диаметра. Это позволяет получить такие преимущества: сокращение расходов на покупке трубопровода, ускорение циркуляции теплоносителя, а также малый объем воды в сети отопления. Чем меньше воды в контуре, тем быстрее она нагревается.
3. Желательно устанавливать котёл современного типа, так как это позволит контролировать процесс обогрева автоматически.

Расширительные баки закрытого типа имеют разные размеры и формы, поэтому при выборе важно учитывать место его установки, а также объем воды в контуре.

В завершении стоит подчеркнуть, что система закрытого типа пользуется популярностью. Главным преимуществом является увеличение срока службы, а также отсутствие необходимости монтировать бак на чердаке дома. При конструировании закрытой сети отопления соблюдаются вышеуказанные рекомендации, что позволяет соорудить надёжный обогревательный контур.

Источник https://laminatepol.ru/31378-kakuyu-shemu-vybrat-v-zakrytoj-sisteme-otopleniya-s-prinuditelnoj-czirkulyacziej.html

Источник https://gidpotrubam.ru/otoplenie/zakrytaya-sistema-s-prinuditelnoj-tsirkulyatsiej

Источник

Источник