Система отопления дома с принудительной циркуляцией: устройство и принцип работы

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.

Циркуляционный насос

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:

Схема принудительной системы отопления

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.

Система отопления с расширительным баком

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.

Вам будет интересно  Давление в системе отопления, его нормализация, причины изменения

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.

Схема вертикальной однотрубной системы отопления

Схема горизонтальной однотрубной системы отопления

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:

Двухтрубная система

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.

Виды разводки трубопровода

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:

Вертикальная двухтрубная система отопления

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

Подсоединение теплого пола к системе отопления

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.

Вам будет интересно  Как устроена однотрубная система отопления

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.

система отопления с принудительной циркуляцией

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.

расширительный бак со встроенной мембраной

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.

Вам будет интересно  Разбираемся в схеме отопления от твердотопливного котла

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:

схема обвязки однотрубной системы

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:

двухтрубная система отопления

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:

двухтрубная схема с принудительной циркуляцией теплоносителя

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.

теплый пол с принудительной циркуляцией

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.

 отопление двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

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.

закрытая система отопления с принудительной циркуляцией

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.

коллекторный тип разводки отопления котеджа

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

Author: mag

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *