Система отопления дома с принудительной циркуляцией: устройство и принцип работы

Существует два вида системы отопления дома – естественная и принудительная. Все больше в частных домах и в многоэтажках устанавливается именно второй вид, в котором предусмотрена установка циркуляционного насоса.

За счет него обеспечивается бесперебойная циркуляция теплоносителя, не возникают воздушные пробки, а микроклимат в доме остается стабильным. Подробно о такой системе можно узнать далее.

Устройство принудительной системы

Как выглядит такая система, можно увидеть на схеме:

Ее главными элементами являются насос и расширительный бак, поэтому их стоит рассмотреть отдельно.

Циркулирующий насос

Он устанавливается на обратной трубе и не только ускоряет прохождение по трубам нагретого теплоносителя, но и создает нужное давление. Это позволяет избежать завоздушенности, поэтому первые этажи многоэтажек не остаются непрогретыми, а теплоноситель не перегревается в котле, что приводит к преждевременным повреждениям элементов системы. К тому же в этом случае не нужно прокладывать по всему жилью трубы с большим диаметром, что с эстетической точки является большим плюсом.

При таком обустройстве детали насоса прослужат дольше, даже его прокладки в постоянном взаимодействии с холодным теплоносителем демонстрируют больший срок службы. Если установить насос на подаче воды, то все его детали будут работать в более жестких условиях.

Расширительный бак

Монтированный расширительный бак служит компенсатором при избытке теплоносителя, который случается, когда температура в контуре становится очень высокой. Так, он обеспечивает сохранность системы при перегреве теплоносителя.

Существует открытый и закрытый расширительный бак. Первый его вариант применялся в старых домах, поскольку он связан с атмосферой, но в новых системах применяется закрытый бак, который представляет собой овальную емкость. Ее внутреннее пространство разделено эластичной перегородкой на две горизонтально расположенные камеры. Верхняя часть емкости заполнена воздухом или газом, а под ней находится теплоноситель. Как только давление в системе очень сильно повысится, перегородка тут же начнет прогибаться в сторону воздушной камеры, а при его понижении она переместится к теплоносителю.

Имеются определенные модели расширительных баков, в которых предусмотрен специальный клапан, снижающий уровень давления именно в воздушной его части. При его открытии излишки воздуха в емкости поступают в атмосферу.

Другие элементы

Кроме бака и насоса, замкнутая принудительная система отопления должна содержать в своем контуре:

• манометр, предохранительный клапан и термометр – предохранительные элементы, которые обеспечивают безопасность системы;
• сепаратор воздуха или кран Маевского (лучше установить его автоматическую версию);
• краны для слива и заполнения системы;
• радиаторы, количество и площадь которых подбирается исходя из площади комнаты;
• обратный клапан для перенаправления теплоносителя;
• фильтр, установленный на грубую очистку.

Принцип работы принудительного отопления

Система отопления с принудительной циркуляцией работает по такому принципу:

• В отопительном котле теплоноситель набирает необходимую температуру и поднимается вверх по стояку.
• Когда теплоноситель добирается до радиаторов, он оставляет часть энергии, что приводит к снижению воды.
• Под воздействием вновь поступившего теплоносителя охлажденная вода перетекает вниз и повторно нагревается.
• Процесс с первого по третий пункт повторяется циклично.

Просмотреть наглядное видео о работе принудительной системы отопления можно ниже:

Если устанавливать такую систему в двухэтажный дом, тогда нужно четко спланировать размещение насоса и расширительного бака, иначе дополнительных затрат не избежать, которые будут связаны с большим потреблением энергоресурсов и частыми поломками системы.

Схемы принудительного отопления

Теплоноситель под воздействием насоса движется только в одном направлении, при этом теплопотери минимальны. Схем обустройства такого отопления существует две — они бывают одно- и двухтрубными. Разница между ними состоит не только в количестве прокладываемых труб, но и в наборе присоединяемой к ним арматуры: регулирующей, запорной и контролируемой.

Однотрубная система

Пример такой системы — «ленинградка». Она представляет собой кольцо с отопительным котлом в центре. Отсутствие стояков и сложной разводки трубы гарантирует простоту всей схемы. При ее использовании существуют два варианта подключения трубопровода:

Вертикальная. Предполагает подключение всех радиаторов последовательно. При этом теплоноситель с одного радиатора перетекает в смежную с ним батарею, а когда достигнет последнего прибора в контуре, то возвращается по «обратке» в котел. При такой завязке труб на каждом радиаторе нужно обязательно установить кран Маевского для стравливания воздуха, а также провести монтаж кранов и вентилей, при помощи которых в случае необходимости можно будет перекрыть доступ теплоносителя к радиатору и его можно будет легко демонтировать.

Вертикальное однотрубное подключение проще горизонтального, но выбор стоит делать, исходя из планировки дома. Так, если площадь большая при малой этажности, вертикальная разводка — лучший вариант. Она позволит добиться равномерного прогревания всего помещения. Если же площадь небольшая, оптимальная схема — горизонтальная, поскольку она легче поддается регулировке, а также не требует лишних отверстий в перекрытиях.

Двухтрубная система

Очевидно из названия, что такая схема предполагает использование двух труб. Подробнее о двухтрубной системе отопления рассказывается тут. Схема такого отопления в двухэтажном доме выглядит следующим образом:

При ней так же осуществляется разводка двух видов: вертикальная и горизонтальная. Последняя подразделяется еще на три вида:

• Тупиковую. Это самая простая схема, поскольку в ней осуществлять контроль над температурным режимом легко. На каждой батарее контура своя ветка, и чем дальше она от котла, тем длиннее будет выполнен трубопровод.
• Попутную. Все контуры одинаковые, за счет этого обеспечивается легкость регулировки процесса отопления, но в ней сам трубопровод очень длинный.
• Коллекторную. Считается самой эффективной, так как в ней трубопровод подключается к каждой отдельной батарее, а это обеспечивает равномерность прогревания всего дома. Несмотря на значительные преимущества такого вида двухтрубной схемы, ее выбирают немногие из-за значительных затрат на монтаж и закупку необходимых материалов.

Вертикальная схема отопления подразделяется по способу завязки труб и может быть:

• С нижней разводкой. В первом случае стояк проходит сквозь все этажи и на крайнем из них присоединяется к радиатору, от которого идет «обратка». Она также спускается по всем этажам, получается, что в помещении присутствует две трубы, что часто наблюдается в многоэтажках.
• С верхней разводкой. Во втором случае стояк уже изначально завязан с котлом и поднимается на чердачное помещение, с которого ведется разводка труб по каждому радиатору, находящемуся на верхнем этаже. А уже от каждого из них идут трубы на нижние этажи, к которым подсоединяются нужные радиаторы.

Вертикальная двухтрубная система выглядит следующим образом:

При таком обогреве к нему можно без труда подсоединить «теплый пол», в чем можно убедиться из схемы:

Плюсы и минусы системы отопления с принудительной циркуляцией

Такое отопление, в отличие от естественной системы, имеет следующие положительные стороны:

Система отопления с принудительной циркуляцией

С течением времени система отопления с принудительной циркуляцией приобретает все большую популярность по сравнению со схемами, где теплоноситель движется естественным путем. Этому есть множество причин, которые мы подробно рассмотрим в данной статье. Также здесь будут представлены примеры и разновидности насосных схем для частных домов различной этажности.

Что дает принудительная циркуляция

Все преимущества систем водяного отопления, где происходит циркуляция теплоносителя с принудительным побуждением, обеспечивает один незамысловатый элемент – насос. Его ставят на подающий или обратный трубопровод непосредственно возле котла, в результате чего скорость движения воды по трубам ощутимо возрастает. Если при самотеке скорость теплоносителя составляет 0.1—0.3 м/с, то после установки насоса она повышается до 0.7—1 м/с. Это дает массу преимуществ.

Для справки. Есть мнение, что циркуляционный насос надо ставить только на обратку. Это верно лишь для систем с твердотопливным котлом, где при аварийной ситуации в агрегат может попасть пар. В остальных случаях насос можно устанавливать и на подачу.

Итак, разберем все достоинства системы с принудительной циркуляцией:

• возросла скорость воды – увеличился ее расход, значит, можно уменьшить диаметр трубы;
• время прогрева всех радиаторов уменьшается, нет инерционности;
• большая протяженность ветвей и магистралей, выбор удобного способа их прокладки. Главное, чтобы насос развивал необходимое давление;
• уклоны трасс можно соблюдать минимальные. Они нужны только для опорожнения трубопроводов;
• когда монтируется система закрытого типа, то расширительный бак можно разместить в котельной.

Список остальных преимуществ весьма обширен, перечислять их все нет необходимости. Разве что стоит упомянуть важный момент: система с принудительной циркуляцией позволяет устраивать в частных домах такой вид отопления, как теплые полы. А вот недостатков всего 2, но один из них играет важную роль. Это зависимость обогрева здания от наличия электроэнергии. Отключили ее – остановился насос – остыли батареи.

Есть и худший вариант развития событий. Твердотопливный котел после отключения электричества быстро перегреется и закипит, а дальше – взрыв. Поэтому принудительная циркуляция всегда должна обеспечиваться средствами бесперебойного питания или генератором, чтобы система отопления продолжала нормально функционировать.

Второй недостаток состоит в том, что работающий насос потребляет небольшое количество электроэнергии и случается, что иногда издает шум. Но эти нюансы малозначительны по сравнению с количеством вариантов схем отопления, которые позволяет реализовать принудительное движение теплоносителя. Вот их список:

• однотрубная;
• двухтрубная;
• коллекторная (лучевая);
• водяные теплые полы.

Примечание. Также система может быть открытой с атмосферным расширительным баком или закрытой с емкостью мембранного типа.

Элементы принудительной схемы

Вначале несколько слов об установке расширительного бака. Когда течение воды по трубопроводам обеспечивает насос, то вариантов два: поставить открытый либо закрытый бак мембранного типа (экспанзомат). Чаще применяется второй вариант – закрытая система с экспанзоматом. Причин несколько:

• через открытую емкость постоянно испаряется теплоноситель;
• открытая система насыщается кислородом из атмосферы, что ведет к коррозии стальных элементов сети и деталей котла;
• открытый бак приходится располагать на чердаке и следить за уровнем воды в нем. Когда такой возможности нет, емкость устанавливают в котельной под самым потолком.

Экспанзомат с мембраной принято располагать на обратной магистрали перед входом воды в котел и циркуляционным насосом. При этом на отводе трубы нужно ставить отсекающий кран для замены элемента в случае неисправности. Если вы уже поставили бак на подающей магистрали, — не беда, он и там будет успешно функционировать, противопоказаний к подобному размещению нет никаких.

Важно правильно подобрать насосный агрегат, обеспечивающий принудительную циркуляцию в системе отопления. Слишком мощный вызовет шум воды в трубах и станет попусту расходовать электричество, а слабый значительно снизит эффективность работы схемы. В идеале мощность насоса нужно принимать по расчету, но можно подобрать и на основании практического опыта. Он показывает, что в одноэтажном доме площадью до 150 м2 достаточно модели 25–40, при больших габаритах дома и 2 этажах – 25–55 и 32–55, свыше 2 этажей – 25–80 или 32–80.

В системах закрытого типа обязательно должна присутствовать группа безопасности, монтируемая на выходе подающего коллектора из котла. Ее задача – контроль давления и его аварийный сброс в нештатной ситуации, а также стравливание воздуха в автоматическом режиме.

Схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией

В одноэтажном частном доме может быть устроена любая отопительная схема из вышеперечисленного списка. Если здание имеет небольшую площадь (около 70 м2), то в нем будет хорошо работать и однотрубная система с принудительной циркуляцией – ленинградка. Она представляет собой одну магистраль, проходящую через все помещения и возвращающуюся обратно к котлу. Радиаторы подключены к ней один за другим, как это изображено на рисунке:

Эффективная работа однотрубной схемы зависит от количества отопительных приборов, оптимально их должно быть 4, максимум – 5. Если попытаться навесить на одну магистраль 6 или более батарей, то последние из них останутся практически холодными. В том и состоит принцип действия ленинградки: каждый радиатор получает теплоноситель разной температуры. Она понижается от первого прибора к последнему, потому что остывшая вода смешивается в трубе с горячей.

Важно. Чтобы обеспечить необходимую теплоотдачу, к батареям однотрубной системы отопления следует добавлять дополнительные секции. Подробнее на эту тему рассказано в видеоролике:

Подобных недостатков лишена двухтрубная и коллекторная схема для обогрева одноэтажного дома. Все радиаторы получат одинаково горячую воду, да и диаметр труб в этом случае будет меньше. При двухтрубной разводке горячий теплоноситель поступает к батареям по одной магистрали, а холодный идет к котлу по другой. Причем прокладывать их можно рядом, при необходимости скрывая под полом или за фальшстеной. Пример подобной схемы показан ниже:

В коллекторной двухтрубной системе с насосом, обеспечивающим принудительную циркуляцию, трубы проложены к каждому радиатору индивидуально. Распределительный узел – коллектор располагается в удобном месте дома, а трубы прячутся под полами. Принципиально схема выглядит следующим образом:

Теплые полы отличаются от предыдущего способа отопления тем, что к коллектору вместо батарей подключены греющие контуры из труб, замоноличенных в стяжке пола. Это самая дорогая из всех, но и наиболее экономичная и эффективная система с использованием принудительной циркуляции.

Схема для отопления двухэтажного дома

Для двухэтажных коттеджей существует множество различных схем, показать их все затруднительно, да и нет нужды. Поэтому ограничимся несколькими примерами. Распространенный вариант – однотрубная принудительная система с вертикальными стояками и верхней разводкой теплоносителя. Ее единственный плюс – универсальность, если выдержать все уклоны и вместо автоматического воздухоотводчика поставить вверху расширительный бак, то схема будет работать как с насосом, так и без него.

Самая популярная система отопления для двухэтажного дома – двухтрубная горизонтальная с нижней разводкой. Ее можно сделать как тупиковой, так и попутной, закрытой и открытой. Секрет популярности в надежности и эффективности ее работы, а также в доступной стоимости монтажа.

Также можно использовать коллекторный тип разводки или обогрев теплыми полами, а то и скомбинировать эти 2 схемы. На первом этаже устроить греющие контуры в стяжке пола, а на втором – поставить радиаторы и подвести к ним трубы лучевым способом. Но в любом случае распределительный коллектор придется устанавливать на каждом этаже.

Заключение

Любая система с принудительной циркуляцией теплоносителя обеспечит отопление дома лучше, чем самотечная. Более того – она и обойдется дешевле, а в интерьер впишется более гармонично. Недостаток один – зависимость от электричества, но эта проблема вполне решаема, хотя для этого и придется понести дополнительные затраты.

Источник https://ksportal.ru/895-sistema-otopleniya-s-prinuditelnoj-cirkulyaciej.html

Источник https://cotlix.com/sistema-otopleniya-s-prinuditelnoj-cirkulyaciej

Источник

Источник