Как устроены системы отопления с насосной циркуляцией: схемы организации

Как выглядит схема системы отопления с насосной циркуляцией?

Монтаж системы отопления вообще и монтаж циркуляционного насоса в систему отопления в частности — задача всегда непростая и требующая учёта многочисленных факторов. Наиболее популярной конструкцией является система естественной циркуляции, однако её широкое применение объясняется исключительно простотой установки.

Существенный недостаток этой конструкции — слабый циркуляционный напор, вынуждающий приобретать трубы чрезмерно большого диаметра, что ограничивает в выборе радиаторов, да и просто требует больших затрат.

Поэтому оптимальным вариантом являются несколько более сложные, но практичные системы отопления с насосной циркуляцией схема работы которых позволяет использовать любую разновидность радиаторов, а также трубы стандартного диаметра.

Разновидности схемы

Само название схемы подразумевает использование циркуляционного насоса, цель которого — обеспечивать напор и постоянное продвижение нагретой воды.

Кратко принцип работы схемы выглядит так: нагретая до необходимой температуры вода поступает по трубопроводу в радиаторы. После остывания она возвращается в котёл по отводящему трубопроводу.

Встроенный расширительный бак обеспечивает постоянное давление теплоносителя и призван выдержать увеличивающийся во время нагревания объём воды.

Обратите внимание

Можно выделить несколько разновидностей такой системы, разделяющихся по следующим признакам:

1. по способу подключения трубопровода к радиаторам: однотрубные и двухтрубные;
2. по месту расположения стояков: вертикальные стояки и горизонтальные стояки;
3. по типу магистрали: тупиковые системы и системы с попутным движением воды;
4. по типу разводки: с верхней и с нижней.

Разберёмся, как подключить циркуляционный насос для отопления по каждой из указанных схем.

Однотрубная и двухтрубная системы

Считающаяся пережитком прошлого однотрубная конструкция подразумевает подключение к радиатору лишь одной трубы.

Все отопительные приборы дома соединяются последовательно, а теплоноситель протекает через них, начиная с верхнего и заканчивая нижним, с каждым сантиметром продвижения отдавая всё больше тепла.

Таким образом, к последним из радиаторов вода подходит едва тёплой, и это создаёт сильный дисбаланс в температуре разных комнат. Единственным способом хоть как-то уменьшить эту разницу является установка в нижних комнатах радиаторов с большим количеством секций.

Среди других недостатков:

• невозможность установить регулировочные краны, поскольку это автоматически перекроет или уменьшит доступ воды к радиаторам «ниже по течению»;
• нерегулируемая температура в отапливаемых помещениях: если отопительная система запущена, будут обогреваться все комнаты.

Однотрубная система была популярна полвека назад, но в наше время устарела окончательно и практически не используется.

Двухтрубная конструкция устраняет эти недостатки за счёт подведения к каждой батареи подводящей и отводящей трубы.

Теряющий свою температуру теплоноситель в данном случае отводится из радиатора в котёл для нового нагревания, а не продвигается в следующий радиатор.

Ещё одно дополнительное преимущество: возможность установить на каждый из радиаторов собственный регулировочный кран или автоматический термостат.

Вертикальный и горизонтальный стояки

Подключение радиаторов к вертикальному стояку позволяет подводить к ним трубы не сразу, а по отдельности для каждого этажа высотки. Главное преимущество вертикальных стояков — отсутствие воздушных пробок. Недостаток — относительно высокая стоимость.

В несколько иных целях используется установка циркуляционного насоса в системе отопления со стояком горизонтального типа: отопление лестничных площадок, коридоров и любых обширных одноэтажных зданий.

Её существенными плюсами являются экономия на трубах и вытекающая из неё низкая стоимость монтажа. Известный недостаток: появление воздушных пробок, устранить которые, однако, помогают краны Маевского.

Тупиковая и попутная схемы

Широко распространённая тупиковая система подразумевает движение теплоносителя по подающей трубе в одну сторону, а по отводящей — в обратную. Циркуляционные кольца при этом существенно отличаются по длине. Недостаток тупиковой системы: неравномерность прогрева.

Те из отопительных приборов, которые находятся ближе к котлу, отличаются лучшей эффективностью, нежели более далёкие. Даже подключение циркуляционного насоса в систему отопления тупикового типа не даёт гарантий того, что все радиаторы будут нагреваться одинаково хорошо. Достоинство же такой системы: экономичность.

Важно

Их недостатки зачастую сглаживают, устанавливая несколько маленьких магистралей вместо одной длинной.

В попутной схеме длина циркуляционных колец всегда одинаковая. Соответственно, все радиаторы прогреваются тоже одинаково, находясь на любом расстоянии от главного стояка. Из-за высокой стоимости (требуется больше труб) попутная схема используется редко.

Верхняя и нижняя разводки

Отопительная система с внешней разводкой подразумевает установку подводящего трубопровода выше радиаторов.

Принцип действия прост: установка циркуляционного насоса в систему отопления позволяет поднять нагретую воду в самую верхнюю точку трубопровода, откуда она уже будет распределяться по нижележащим помещениям.

Там же, в наивысшей точке, устанавливается расширительный бак, чья задача — предотвращение появления воздушных пробок. Отводящая же труба, напротив, монтируется ниже отопительного прибора.

По понятным причинам верхняя разводка неприменима в зданиях с плоской крышей и без чердаков.

В схеме с нижней разводкой оба (и подающий, и отводящий) трубопровода устанавливают ниже радиаторов и при этом с небольшим уклоном (для предотвращения образования воздушных пробок). Единственное заметное преимущество схемы: возможность подключать отопление поэтапно, этаж за этажом.

Выбор оборудования

Пришло время разобраться с тем, как выбрать циркуляционный насос для систем отопления установка которого имеет немало нюансов. Выбор насоса производится всего по двум параметрам: планируемая сила напора воды и сопротивление воды, которое придётся преодолевать насосу для создания напора.

Как ни парадоксально, но мощность насоса должна быть меньше на 10-15%, чем в расчётных значениях. В противном случае количество потребляемой электроэнергии, шум и скорость износа деталей будут слишком высоки. Глупо ударяться и в другую крайность, экономя на мощности насоса.

Такой агрегат не сможет перекачивать нагретую воду в требуемом объёме с нужной скоростью.

Совет

Существуют модели с интегрированными в них ручными или электронными регуляторами скорости работы электродвигателя. Высочайший КПД требует максимальной скорости вращения вала.

Ещё одна нестандартная разновидность — насос циркуляционный для отопления мини, многие модели которых работают автономно, без подключения к электросети (на дизельном топливе или бензине).

Такие насосы отлично подходят для мест, где проведение электричества не планируется (садовые или охотничьи домики, строительные будки). Еще об одном способе отопления помещения, где есть проблема с электричеством, можно прочитать здесь.

Монтаж насоса

Допустим, приобретен электрический циркуляционный насос для отопления.

Как установить и запустить циркуляционный насос, не испортив аппарат?

К сожалению, о том, как правильно ставить циркуляционный насос на отопление, из-за повальной распространённости систем естественной циркуляции знает даже не каждый сантехник.

Первым делом необходимо определить место под врезку электронасоса в трубопровод.

В принципе, насос можно врезать на любом отрезке отопительного контура, однако необходимо учесть, что ресурс работы пластиковых деталей и подшипников зависит от температуры воды.

Поэтому из материальных соображений выгоднее установить оборудование на обратной части трубопровода: перед отопительным котлом и после мембранного бака.

Типичная электрическая схема подключения циркуляционного насоса отопления выглядит следующим образом:

Главные её составляющие: котёл (1), насос (5), бак (7) и радиаторы (8).

Крайне рекомендуется, чтобы насос работал только от бесперебойного источника питания. Также необходимо исключить всякое попадание конденсата или брызг воды в клеменную коробку. Если вода в отопительной системе нагревается до температуры свыше 90 градусов, следует использовать жаростойкий кабель.

Необходимо помнить и о фильтрации воды, поэтому перед насосом в трубе устанавливается грязевик. Попадание с водой инородных тел внутрь насоса почти гарантированно приведёт к разрушению подшипников и крыльчатки. Бочонок для сбора мусора должен «смотреть» вниз — тогда он не станет помехой для нормальной циркуляции воды.

Какое бы оборудование не было выбрано, правильная установка циркуляционного насоса в систему отопления возможна только при следовании сопроводительной документации, поставляющейся производителем. В этой инструкции содержатся данные об устройстве аппарата, нюансах работы и алгоритме установки.

Как устроена система отопления открытого типа – схема отопительной системы

Содержание:

Популярность системы отопления открытого типа обусловлена простой установкой, приемлемой стоимостью и высокой эффективностью. Кроме того, поняв принцип работы, изучив ее комплектацию и правила монтажа, можно самостоятельно выполнить систему обогрева в своем доме.

Из чего состоит система и как она работает

Чтобы тепло поступало от котельной к приборам отопления, в водяной системе используется посредник – жидкость. Теплоноситель такого типа перемещается по трубопроводу и нагревает помещения в доме, причем все они могут иметь разную площадь. Этот фактор делает популярной подобную систему отопления.

Движение теплоносителя может осуществляться естественным путем, в основе циркуляции лежат принципы термодинамики. Благодаря разной плотности холодной и нагретой воды и уклону трубопровода вода движется по системе.

Одним из важных элементов системы отопления является открытый расширительный бачок, сюда поступает лишняя нагретая жидкость. Именно этот элемент стабилизирует давление теплоносителя. Главное условие – бак следует располагать в самой верхней точке отопительной системы.

Открытое теплоснабжение функционирует по следующей схеме:

• В котле нагревается вода и подается к приборам отопления в каждое помещение дома.
• На обратном пути лишняя жидкость уходит в расширительный бак, ее температура понижается, и вода обратно возвращается в котел.

Системы отопления однотрубного типа подразумевает использование одной магистрали для подачи и обратки. Двухтрубные системы имеют независимую подающую и обратную трубу. При решении самостоятельно монтировать систему отопления лучше выбрать однотрубную схему, она более проста, доступна и имеет элементарную конструкцию.

Однотрубное теплоснабжение состоит из следующих элементов:

• Котел отопления.
• Батареи или радиаторы.
• Расширительный бачок.
• Трубы.

Упрощенная схема подразумевает использование вместо радиаторов трубы сечением 80-100 мм, но следует учитывать, что такая система менее эффективна в эксплуатации.

Особенности обустройства и эксплуатации

Если выбор сделан в пользу отопления с насосом и расширительным баком, то при обустройстве теплоснабжения в доме следует принять во внимание некоторые ее особенности:

• Чтобы теплоноситель нормально циркулировал, котел следует расположить в самой низкой точке системы, а расширительный бак – в самой верхней точке.
• Лучше всего поместить расширительный резервуар на чердаке дома. Если это помещение не отапливается, то емкость и стояк требуют хорошей теплоизоляции в холодное время года.
• Система должна иметь минимальное количество поворотов, соединений и фасонных элементов.
• Из-за медленной циркуляции теплоносителя в системе нельзя допускать сильного нагревания. Кипение воды значительно снижает срок эксплуатации приборов отопления и труб.

• Если в зимнее время не планируется эксплуатация отопительной системы, то жидкость в обязательном порядке сливают. Это поможет избежать разрушения труб, батарей и котла.
• Очень важно постоянно следить за уровнем воды в расширительном бачке, и при необходимости добавлять жидкость. Не соблюдение этого правила приведет к образованию воздушных пробок, следовательно, приборы отопления будут работать менее эффективно.
• Оптимальный вариант теплоносителя – вода, так как антифриз характеризуется высокой токсичностью, что делает невозможным его использование в открытых отопительных системах. Такой вариант допускается применять при отсутствии возможности сливать теплоноситель зимой.

При сборке отопительной системы, включая схему отопления гаража с циркуляционным насосом, важно правильно рассчитать сечение труб и степень их уклона. Эти значения регламентируются СНиП 2.04.01-85.

В системах, где теплоноситель циркулирует естественным образом, трубы имеют большее сечение, чем в отоплении с принудительной циркуляцией. При этом в первом случае длина труб намного меньше.

Что касается уклона, то его рекомендуется делать в системах с естественной циркуляцией жидкости, при этом регламентирующие документы устанавливают уклон 2-3 мм на один метр контура.

Схемы открытых систем отопления

В отопительных системах открытого типа теплоноситель может циркулировать двумя способами. В первом случае движение осуществляется естественным путем, его второе название гравитационная циркуляция.

В отоплении открытого типа с насосом дополнительное оборудование заставляет перемещаться жидкость, такой вариант называют принудительным или искусственным перемещением.

Выбирать тот или иной способ нужно в зависимости от площади помещения, количества этажей и используемого теплового режима.

Гравитационная циркуляция

В системах, где теплоноситель циркулирует естественным образом, нет механизмов, способствующих перемещению жидкости. Процесс осуществляется благодаря расширению нагретого теплоносителя. Чтобы схема такого типа эффективно работала, устанавливают разгонный стояк высотой 3,5 метра и более.

Магистраль в системе отопления с естественной циркуляцией жидкости имеет некоторые ограничения по длине, в частности она не должна превышать 30 метров.

Следовательно, такое теплоснабжение может использоваться в небольших строениях, оптимальным вариантом в этом случае считаются дома, площадь которых  не превышает 60 м2. Высота дома и количество этажей также имеют большое значение при монтаже разгонного стояка.

Обратите внимание

Следует учитывать еще один фактор, в системе отопления естественного циркуляционного типа теплоноситель должен нагреваться до определенной температуры, при низкотемпературном режиме необходимое давление не создается.

Схема с гравитационным движением жидкости имеет определенные возможности:

• Сочетание с системами теплого пола. В этом случае на водяном контуре, ведущем к нагревательным элементам, устанавливают циркуляционный насос. В остальном функционирование осуществляется в обычном режиме, не прекращаясь даже при отсутствии электроснабжения.
• Работа с бойлером. Установка прибора осуществляется в верхней части системы, но на более низком уровне, чем расположен расширительный бак. В некоторых случаях на бойлер устанавливают насос, чтобы он работал в бесперебойном режиме. Однако стоит понимать, что в такой ситуации система становится принудительной, что делает необходимым монтаж обратного клапана для предотвращения рециркуляции жидкости.

Системы с искусственным побуждением движения теплоносителя

Схемы открытой системы отопления с насосом в любом случае подразумевают использование соответствующего прибора. Это позволяет увеличить скорость перемещения жидкости и сократить время на обогрев дома. Поток теплоносителя в этом случае движется со скоростью около 0,7 м/с, поэтому теплоотдача становится более эффективной и все участки системы теплоснабжения прогреваются одинаково.

В процессе монтажа системы отопления открытого типа с насосом следует учитывать несколько особенностей:

• Наличие встроенного циркуляционного насоса требует подключения к системе электропитания. Для бесперебойной работы при аварийном отключении электричества насос рекомендуется устанавливать на байпас.
• Насосное оборудование должно стоять на обратной трубе перед входом в котел, на расстоянии до 1,5 метров от него.
• Насос врезается в трубопровод с учетом направления движения теплоносителя.

Разводка труб в системе теплоснабжения

Схема открытой системы отопления с циркуляционным насосом  должна быть не только эффективной и экономичной, она должна гармонично вписываться в интерьер помещения, не снижая его эстетических характеристик. Для этой цели используются различные разводки труб и расположения приборов отопления, выбор которых зависит от конструктивных особенностей помещения и его площади.

Однотрубные и двухтрубные системы отопления

В любой системе теплоснабжения вода нагревается в котле, затем поступает в приборы отопления, после чего по обратной трубе возвращается в котел. Однако такое движение теплоносителя может осуществляться разными способами.

Однотрубная система предполагает движение жидкости по одной трубе большого диаметра, причем все отопительные приборы располагаются на этой же магистрали.

Однотрубная система отопления с естественным движением теплоносителя имеет несколько преимущественных моментов:

• Использование минимального количества расходных материалов.
• Простой монтаж всех элементов и их соединение.
• Минимальное количество труб в помещении.

Из недостатков такой схемы разводки труб следует обратить внимание на неравномерный прогрев батарей. При удалении от газового котла для открытой системы отопления батареи нагреваются меньше, соответственно снижается их теплоотдача.

Двухтрубная система завоевывает все большую популярность. Благодаря тому, что приборы отопления соединены и с подающей, и с обратной трубой, система образует своеобразное замкнутое кольцо.

Среди преимуществ такой схемы можно отметить следующее:

• Равномерный прогрев всех отопительных приборов.
• Для каждого радиатора может устанавливаться индивидуальная температура.
• Высокая надежность отопительной системы.

Способы подачи теплоносителя

Трубопровод, по которому подается горячая жидкость, можно разместить несколькими способами. В зависимости от этого подводка делится на верхнюю и нижнюю.

Верхняя разводка подразумевает подачу горячего теплоносителя по основному стояку и распределение по радиаторам через разводящие трубы. Такую систему лучше всего использовать в частных жилых строениях и коттеджах высотой в один или два этажа.

Магистральные стояки

В зависимости от расположения магистральных стояков разводка может быть вертикальной или горизонтальной.

В первом случае радиаторы на каждом этаже подключаются к вертикальному стояку. Такая система имеет свои особенности:

• Воздушные пробки не образуются.
• Эффективный обогрев строений высотой в несколько этажей.
• Возможность подключения радиаторов отопления на каждом этаже.
• более сложная установка теплосчетчиков в квартирах многоэтажных домов.

Монтаж системы теплоснабжения с естественной циркуляцией

Обустройство отопительной системы всегда начинается с разработки проекта, в случае с самотечной системой проектированием должен заниматься специалист-теплотехник.  В документах подобного типа необходимо указать вид отопительной системы, способ подключения приборов отопления и их количество, вид циркуляции жидкости, параметры оборудования и протяженность магистрали.

Необходимые расчеты

Очень важно правильно выполнить гидравлические расчеты, на их основании подбирается диаметр трубы для схемы отопления открытого типа с насосом.

Чтобы рассчитать циркуляционное давление, следует учитывать следующие параметры:

• Расстояние от центральной оси котла до центра отопительного прибора. Чем больше это значение, тем стабильнее циркулирует теплоноситель.
• Давление воды на выходе из котла и на входе в него. Циркуляционный напор определяется разницей температуры жидкости.

Диаметр трубопровода во многом зависит от материала, из которого они изготовлены. Стальные трубы для системы отопления должны иметь сечение не меньше 5 см. После разводки можно использовать трубы меньшего диаметра, а вот разводка, наоборот, должна расширяться.

Комплектация системы

Отопление открытого типа в частном доме требует установки котла, который работает на твердом топливе или мазуте. Дело в том, что такой тип отопления характеризуется периодическим образованием воздушных пробок, которые могут стать причиной аварии при использовании электрических и газовых котлов.

Рассчитать мощность котла отопления можно по стандартной схеме, согласно которой для обогрева 10 м2 площади помещения требуется 1 кВт энергии плюс 10-30% в зависимости от качества теплоизоляции.

В качестве материала для расширительного резервуара не стоит использовать полимеры, оптимальным вариантом в этом случае будет сталь. Объем бака зависит от площади отапливаемого помещения, к примеру, в системе теплоснабжения небольшого строения высотой в один этаж может использоваться расширительный бачок на 8-15 литров.

Что касается труб для схемы системы отопления с циркуляционным насосом, то в этом случае могут использоваться следующие материалы:

• Сталь. Для такого трубопровода характерна высокая теплопроводность и устойчивость к высокому давлению. Однако монтаж имеет некоторые сложности и требует использования сварочного оборудования.
• Полипропилен. Такая система отличается не сложным монтажом, прочностью и герметичностью, она способна выдерживать температурные колебания. Полипропиленовые трубы характеризуются безупречной эксплуатацией на протяжении четверти века.
• Металлопластик. Трубы из этого материала устойчивы к коррозии, на их внутренних стенках не образуются отложения, препятствующие естественному движению теплоносителя. Однако стоимость такой системы достаточно высокая, а срок ее эксплуатации составляет всего 15 лет.
• Медь. Трубопровод из меди считается самым дорогим, но он отлично переносит высокую температуру, до +500 градусов, и характеризуется максимальной теплоотдачей.

Последовательность действий при самостоятельном монтаже системы

Обустройство отопительной системы открытого типа подразумевает последовательное выполнение следующих работ:

• Установка отопительного котла. В зависимости от габаритов оборудование надежно и прочно фиксируют на полу или закрепляют на стене.
• Разводка труб. Трубопровод монтируется в соответствии с ранее составленным проектом и выбранной схемой. На этом этапе нельзя забывать о рекомендованном уклоне по всему контуру.
• Монтаж приборов отопления и их подключение к общему трубопроводу.
• Установка расширительного бачка и его теплоизоляция (при необходимости).
• Соединение элементов системы.
• Тестовый запуск, в процессе которого выявляются места не плотного соединения.
• Начало работы отопительной системы.

На выходе из котла рекомендуется установить температурный датчик, с помощью которого контролируется эффективность работы системы теплоснабжения открытого типа.

Особенности систем с принудительной циркуляцией теплоносителя

Для качественной и эффективной работы принудительной схемы системы отопления открытого типа с насосом требуется монтаж соответствующего оборудования. При этом необходимо правильно выбрать насос и место для его установки.

Правила выбора насоса

Прибор выбирают по двум основным характеристикам: мощность и напор. Эти параметры напрямую зависят от площади отапливаемого строения. В большинстве случаев для ориентира берут следующие значения:

• Для системы, обогревающей площадь 250 м2, требуется насос мощностью 3,5 м3/ч и напором в 0,4 атмосферы.
• Для площади до 350 м2 лучше выбрать оборудование, мощность которого составляет 4,5 м3/ч и напор 0,6 атм.
• Если строение имеет большую площадь, до 800 м2, то рекомендуется использовать насос мощностью 11 м3/ч  с напором более 0,8 атмосфер.

Если более тщательно подходить к выбору насосного оборудования, то во внимание принимаются дополнительные параметры:

• Длина трубопровода.
• Тип отопительных приборов и их количество.
• Диаметр труб и материал, из которого они изготовлены.
• Тип котла отопления.

Врезка насоса  в отопительный контур

Циркуляционный насос рекомендуется устанавливать на обратной трубе, в этом случае через прибор будет проходить уже остывшая жидкость. Однако при использовании более современных моделей, которые выполнены из термостойких материалов, не исключена врезка на подающую магистраль. В любом случае устанавливаемое оборудование не должно нарушать циркуляцию теплоносителя.

Существует несколько вариантов изменения гравитационной схемы в принудительный вариант:

1. Установка расширительного бачка на более высоком уровне. Этот вариант можно назвать самым простым, однако для этого потребуется высокое чердачное помещение.
2. Расширительный бак переносят на дальний стояк. Если использовать этот способ для реконструкции старой системы, то потребуется много сил и времени. Если по этой схеме обустраивать новую систему, то она не оправдает себя.
3. Размещение стояка расширительного бака в непосредственной близости к колену, на котором расположен насос. В этом случае трубу с резервуаром вырезают с подающей магистрали и врезают ее на обратной трубе за насосом.
4. Врезка насоса в подающую магистраль. Этот способ считается самым оптимальным вариантом реконструкции отопительного контура. Однако следует помнить, что не каждый прибор может выдержать высокую температуру.

Чтобы система отопления с открытым расширительным баком и насосом работала эффективно, важно правильно выбрать схему, рассчитать параметры всех составляющих элементов, подобрать соответствующее оборудование и последовательно выполнять монтажные работы.

Преимущества и недостатки отопления с принудительной циркуляцией

Система отопления с принудительной циркуляцией практически перевернула все существующие постулаты в формировании водяного отопления. Раньше, когда рассматривали водяное отопление как потенциальный вариант обогрева в доме, не задумывались, что установка водяного насоса способна намного эффективней повысить работу всей системы.

Установка водяного насоса способна повысить эффективность работу всей системы

Может, никому в голову не приходило или стоимость отопления была приемлемой, но в любом случае настали времена, когда принудительная циркуляция теплоносителя теперь является основным фактором при монтаже системы. Ведь теперь нет смысла переживать об этажности дома, диаметре трубопровода, уровне труб и можно вообще забыть о законах физики по поводу перемещения холодных и горячих масс теплоносителя.

Принципы работы

В первую очередь нужно понимать, что собой представляет естественная циркуляция теплоносителя в системе отопления. Три главных составляющих (отопительный агрегат, трубопровод и расширительный бак) в своей совокупности плюс некоторые законы физики – вот и вся система. Теплоноситель нагревается отопительным агрегатом и перемещается по трубопроводу (трубы + радиаторы).

Тепловая энергия передается непосредственно материалу, из которого изготовлен трубопровод. Таким образом, теплоноситель теряет температуру и вытесняется более горячим теплоносителем. Цикл перемещения непрерывен с тех пор, как только начинал греться теплоноситель.

Иногда и, как правило, в частных домах такая схема водяного отопления строилась на соблюдении определенного уровня трубопровода.

По периметру всего дома монтировались трубы с таким расчетом, чтобы обратная подача теплоносителя была максимально облегчена и он (теплоноситель) самотеком возвращался к отопительному агрегату.

Будь то котел или печь – такая схема работала довольно эффективно, но именно в частных одноэтажных домах, где без особых проблем монтировалась двухтрубная система отопления (подача и обратка).

Эффективность значительно снижалась, когда мастера не додерживались определенного уровня трубопровода.

Практика насчитывает множество примеров, когда трубы или радиаторы в начале системы имели настолько большую температуру, что можно было обжечь часть тела.

Но при этом тепло исходило незначительное, настолько ничтожное, что прохладный воздух помещения моментально остужал теплый воздух в районе радиатора.

При однотрубной водяной системе, ярким примером которой служат многоэтажки, о естественной циркуляции теплоносителя можно смело забыть. Вернее, циркуляция будет происходить, однако из столь низкой эффективностью.

Важно

Квартиры, которые расположены в непосредственной близости к отопительному котлу, будут отапливаться качественно. Жильцы дальних квартир могут забыть о комфорте.

А с годами, когда система обязательно будет засоряться, эффективность еще более снизится.

Схема отопления с принудительной циркуляцией имеет единственное, но очень важное отличие – она представлена водяным насосом, врезанным в систему.

Насос равномерно распределяет ход теплоносителя по системе, а это позволяет отказаться от множества операций: установки труб и радиаторов под определенным углом, монтажа двухтрубной системы.

Мощность насоса можно регулировать, а значит одновременно можно задавать ту или иную скорость перемещения теплоносителя.

Давление, которое создают водяные насосы для систем отопления, не столь высокое, чтобы можно было говорить о неравномерности распределения теплоносителя с высокой и низкой температурой по всей системе.

Циркуляционный насос для систем отопления

Преимущества и недостатки

• Монтаж насоса позволяет не волноваться о диаметре трубопровода и их материале. Равномерная циркуляция в любом случае будет излучать необходимое тепло;
• При условии принудительной циркуляции отпадает потребность в использовании громоздких и устаревших по сути радиаторов отопления. Примером могут послужить чугунные радиаторы, которые сейчас уже практически не встретишь в современных домах;
• Из-за равномерного прогрева всей отопительной системы существенно снижается риск повреждения из-за разницы температур;
• Полностью отсутствует риск «завоздушивания» отопительной системы;
• Появляется возможность контролировать температуру теплоносителя не только посредством отопительного котла, но и мощностью насоса;
• Факт наличия насоса в системе отопления делает возможным самостоятельный монтаж последней, когда не требуются специфические навыки или знания.

Существуют и незначительные недостатки применения водяного насоса:

1. Работа насоса осуществляется от электрической сети, отсутствие которой повлечет отсутствие принудительной циркуляции. Как для XXI века, этот недостаток можно считать незначительным, однако и пренебрегать им не стоит;
2. Насос создает незначительный шум. В условиях автономного отопления в квартирах насос невозможно установить в отдельном помещении, а значит, придется «наслаждаться» негромким шумом лопастей насоса при его работе.

Правильный монтаж принудительной системы циркуляции теплоносителя

• Расширительный бак – один из основных элементов системы отопления. При принудительной циркуляции, когда таким образом достигается несколько большая температура теплоносителя, происходит увеличение объема последнего. «Излишек» теплоносителя должен где-то деваться, для этого и ставится бак. Следует позаботиться о том, чтобы он имел компактные и одновременно с этим достаточные размеры;
• Чтобы сохранить насос от преждевременного износа, его рекомендуется монтировать в «обратку». Более ранние модели насосов были слишком привередливы к горячей воде. Современные модели более продуманы: резиновые уплотнители имеют класс надежности более высокий, как и манжеты. Однако лучше учитывать то, что не каждый производитель насосов добросовестный и честный в создании инструкции к прибору;
• Поскольку отопление с принудительной циркуляцией само по себе эффективно, то лучше использовать трубы меньшего диаметра. Сэкономленные средства лучше пустить на покупку более качественных радиаторов или панелей для водяного отопления;
• Насос позволяет равномерно распределить теплоноситель по системе. Однако не следует уповать только на него. Если после установки не ощутима экономия, то следует обратить внимание на отопительный агрегат;
• Непосредственно перед монтажом системы следует потратить время и изучить типы насосов и их возможности.

Выбор насоса и его особенности

Для выбора насоса нужно учитывать только два качества – надежность каждого элемента насоса и его энергосберегаемость. Под надежностью подразумевают качественные материалы корпуса, лопастей, уплотнителей и прочих элементов, которые способны к эксплуатации в течении минимум 5 лет. Конечно, многое зависит от теплоносителя.

Жесткость воды, как основного представителя вида теплоносителей, существенно может повлиять на долговечность работы насоса. В связи с этим существуют насосы:

• с сухим ротором;
• с мокрым ротором.

Различие состоит в том, что в первом случае практически ломаться нечему – с теплоносителем контактируют только лопасти насоса.

Энергосберегательные характеристики могут показаться незначительными – 40, 60, 100 или даже 150 Ватт не кажутся высокими по потребляемости энергии.

Но: насос работает на постоянной основе и не стоит об этом забывать. Для этого производители додумались выпускать многоскоростные насосы.

С повышением скорости подымается и мощность, а значит и энергопотребление.

Схема подключения водяного насоса

Чтобы не ломать голову над выбором насоса, достаточно изучить ориентировочную схему:

1. Площадь отапливаемых помещений (суммарно): до 250 м2 – 3 м3/час – 0,4 атм.
2. Площадь отапливаемых помещений (суммарно): от 250 до 350 м2 – 4 м3/час – 0,6 атм.
3. Площадь отапливаемых помещений (суммарно): от 350 м2 – 10 м3/час – 0,8 атм.

Почему схема ориентировочна: многое зависит от диаметра трубопровода, длины всей отопительной системы, количества радиаторов и материалов, из которых изготовлены трубы и радиаторы.

Одинарный или двойной?

Необходимо пролить свет на эти две разновидности, поскольку часто можно услышать или прочитать совершенно противоречивые данные и мнения. Двойной или спаренный насос представляет собой агрегат из двух насосов, но работает из них только один. Второй насос является резервным и включается только при выходе из строя первого.

Как видно, принудительная циркуляция необходима по многим причинам. Однако надо уметь разбираться в некоторых особенностях, чтобы грамотно ее осуществить.

Открытая система отопления с циркуляционным насосом: схема и монтаж

Сегодня всё больше и больше наших современников делают осознанный выбор в пользу загородного дома, предпочитая свой собственные домовладения домовладениям общим, которыми можно назвать любой многоквартирный дом.

И такому выбору есть разумные объяснения: при сравнительно одинаковой стоимости хорошего загородного дома и хорошей квартиры в центе – последний обладает большим метражом, близким отсутствием соседей асоциального характера, тишиной, свежим воздухом и другими уникальными чертами.

Открытая система отопления с циркуляционным насосом является на сегодняшней день самой надёжной и проверенной временем системой.

Но к чему обычно не готов новоиспечённый собственник – это к грузу ответственности, который сваливается на его хрупкие плечи.

Всё то, чем раньше занимались специализированные коммунальные службы, теперь полностью на его балансе.

Такие занятия, как: уход за придомовой территорией и очистка её от осадков; поддержание в рабочем состоянии кровли и наружных стен знания; проводка, отопление – всё это предстоит отныне решать самостоятельно.

Вот и приходится постоянно выбирать и принимать решения. Например, открытая система отопления с циркуляционным насосом, что это за схема, насколько она оправдана в частном доме, и не лучше ли поставить что-то другое – чтобы найти ответ на этот вопрос, нужно понимать, что собой представляют такие сети.

Подробно рассмотрим приложенный вариант, в том числе поговорим о том, как выполняется установка насоса в открытую систему, постараемся подробно осветить подобные системы, чтобы вопросов к ним уже не оставалось.

Основное устройство такого вида отопления

В качестве примера выступит схема отопления гаража с циркуляционным насосом, давайте рассмотрим, из каких узлов и агрегатов она состоит и по какому принципу работает.

При отоплении открытого типа есть запрет на использование в трубах антифриза, так как его испарения токсичны.

Раньше такие схемы работали без насоса, и весьма удачно справлялись с поставленными задачами.

Насос нужен для того, чтобы обеспечить ускорение естественной циркуляции теплоносителя по трубам, что даёт более быстрый выход сети на максимальные показатели.

Совет

Однако стоит рассмотреть вариант комбинированной системы, что позволит в дальнейшем не зависеть от наличия в доме электричества.

Отопление открытого типа названо так потому, что использует атмосферный расширительный бак. Особенностями такой схемы подключения являются в первую очередь:

• Минимальное давление в трубах. За счёт открытого расширительного бака давление в системе практически отсутствует;
• Нет необходимости ставить манометр, клапан травления воздуха и аварийный клапан, что существенно снизит стоимость установки;
• Запрет на использование в трубах антифриза, так как его испарения токсичны. Обратно от этого – необходимость постоянно добавлять воду, которая выступает в роли теплоносителя, так как она будет выпариваться в достаточном количестве.

Работает данное отопление следующим образом:

• Теплоноситель поступает в котёл, где нагревается до рабочей температуры;
• С помощью насоса или естественным путём, он устремляется вверх по трубам отопления;
• Остывая, вода возвращается к насосу, который перекачивает её обратно в котёл и цикл повторяется вновь.

Расширительный бак устанавливают в самой верхней точки такой схемы. О том, как происходит подача теплоносителя к радиаторам отопления, поговорим далее.

Варианты подключения

Система отопления открытого типа с насосом может быть реализована одним из предложенных способов. Каждый из них имеет свои слабые и сильные стороны, однако вам следует самостоятельно принять решение о том, какой из предложенных вариантов подойдёт именно вам. Например, для гаража будет уместна первая схема, в то время как для строения в несколько этажей нужна будет другая реализация.

Схема системы отопления с насосом достаточно проста и может быть реализована своими силами, без привлечения сторонних специалистов.

Гибридная

Такой вариант предполагает, что в случае отключения электричества схема продолжит работу по аварийному варианту, и пусть с небольшими потерями, но всё-таки продолжит подачу тепла там, где это необходимо.

Реализуется горизонтальным способом прокладки труб. Трубы должны быть большего диаметра, чем при остальных вариантах подключения.

Теплоноситель, нагреваясь в котле, поднимается по трубам благодаря законам физики, и протекает по горизонтальной трубе, расположенной под потолком, с небольшим уклоном. От основной трубы идут отводы вниз, к радиаторам.

Двигаясь по предложенной схеме, вода остывает и стекает вниз, уходя в нижнюю горизонтальную трассу, по которой возвращается к котлу для повторного нагрева.

Недостатками такого подключения является необходимость прокладки верхней трассы из труб большого диаметра, привлекающей к себе внимание, малая скорость циркуляции и неравномерность распределения тепла.

Кроме того, подобный вариант необходимо основательно рассчитать, используя на разных участках трубы разных диаметров, чтобы компенсировать распределение тепла.

А преимущество одно, но зато какое: система автономна и в сочетании с твёрдотопливным котлом – практически не требует ничего, кроме топлива.

Когда электричество есть – вода прогоняется по трубам помпой, скорость тока увеличивается, прогрев происходит быстрее и распространяется более равномерно.

Однотрубная

Вариант практически не отличается от описанного выше, за исключением того, что трубы можно брать меньшего диаметра, а стояк вести вдоль пола. Такой вариант подключения известен под названием Ленинградка, в честь города, где был разработан и впервые внедрён.

Ленинградка – это отличный способ прокладки тепла в доме, реализуется она следующим образом: Вода, разогретая в котле и прокаченная насосом, движется по горизонтальному стояку. От которого идут отводы вверх, к радиаторам отопления. Сам стояк может быть спрятан в полу.

Обратите внимание

Установка игольчатых клапанов на местах входа и выхода из радиатора позволяет проводить дальнейшее обслуживание без отключения всей сети.

Установка такого клапана на участке находящемся между отводами к радиатору топления, позволяет в дальнейшем провести тонкую настройку и выровнять нагрев на разных участках цепи.

Двухтрубная

Как следует из названия, предполагает использование двух стояков. По одному из них тепло подаётся к радиаторам, по второму отводится от них.

Применяется в основном с целью возможности настраивать температуру каждого отдельного радиатора в каждом отдельном помещении.

Радиаторы дополняются реостатами, и благодаря тому, что теплоноситель подаётся к каждому из них практически одномоментно и обладает одинаковой стартовой температурой, могут быть настроены с предельной точностью.

Кроме того, такое подключение позволяет дополнять систему, устанавливая тёплые полу, отводы в линию горячего водоснабжения и другие необходимые дополнения.

Заключение

Как видите, схема отопления с насосом достаточно проста и может быть реализована своими силами, без привлечения сторонних специалистов. Такой подход позволит вам самостоятельно изучить все тонкости работы построенного инженерного комплекса, и запастись материалом и инструментов на случай, если будет необходимо проводить обслуживание.

Открытые варианты сетей отопления безопасны и надёжны, вам потребуется разве что специальный фильтр, для защиты лопастей помпы от мусора, который может случайно занести в трубы.

Системы отопления с насосной циркуляцией: устройство горизонтальной и вертикальной, верхней и нижней разводки

Водяное отопление на сегодняшний день используется практически повсеместно. С его помощью производится обогрев жилых, общественных, промышленных и производственных зданий и сооружений. А  системы отопления с насосной циркуляцией дают возможность создавать теплую и комфортную обстановку в зданиях любой этажности и площади.

Содержание:

• Виды схем отопления
• Верхняя и нижняя разводка
  • Что лучше – однотрубная или двухтрубная система?

До недавнего времени  в индивидуальных жилых домах использовалась система с естественной циркуляцией теплоносителя, которая вполне устраивала потребителя.

Но с повышением цены на энергоносители, пользоваться такой системой стало невыгодным, поскольку при этом трубы прогреваются неравномерно – обратка, как обычно, бывает намного холоднее.

И чтобы набрать нужную температуру в доме приходилось сжигать больше газа или больше расходовать электроэнергии, если отопление осуществлялось от электрических отопительных котлов.

Системы отопления с насосной циркуляцией

С использованием циркуляционных насосов скорость теплоносителя в трубопроводе возрастает, вследствие чего и температура повышается, так как вода не успевает сильно остывать в обратной трубе. Отсюда – меньшее количество энергоносителя требуется для подогрева воды и, как итог, меньше денег на его оплату.

Виды схем отопления

Устройство системы водяного отопления требует грамотного монтажа с учетом всех индивидуальностей строения. Различается одно- и двухтрубная система отопления с верхней и нижней разводкой.  В зависимости от расположения трубопровода бывает вертикальная и горизонтальная система отопления.

В свою очередь горизонтальная система подразделяется на:

• Тупиковую схему.
• Лучевую.
• Попутную.

Попутное движение и тупиковое в системе отопления

При тупиковой схеме происходит меньший расход труб, что, конечно же, выгоднее. Но недостатком является то, что самый крайний радиатор находится на значительном удалении от отопительного котла и это оказывает негативное влияние на регулирование температурного режима в помещении.

При подобной схеме подразумевается, что в тех радиаторах, которые ближе всего находятся к котлу отопления температура теплоносителя будет выше, чем в самых удаленных. И  так как длина циркуляционного кольца увеличивается, то нагрев радиаторов будет разным.

По мере удаления от отопительного котла теплоноситель будет больше остывать, и последние приборы могут недостаточно прогреваться.

Чтобы исключить подобный негативный момент в отопительной системе с использованием тупиковой конструкции, делают минимальной длины циркуляционные кольца, но с их большим количеством, заменяя таким способом одну линию продолжительной длины.

Лучевая схема подразумевает отдельное подключение каждого радиатора к центральному стояку или коллектору. При такой схеме увеличивается расход труб, но качество нагрева помещения возрастает. Как правило, трубопровод прокладывается в стяжке пола, что, несомненно, повышает эстетичность интерьера помещения.

Попутная схема более удобна при регулировании работы всей отопительной системы, однако наличие большого количества труб не делают интерьер привлекательным, да и расходы на устройство трубопровода получаются значительными.

Циркуляционные кольца при этом получаются одинаковой протяженности и, как следствие, все радиаторы нагреваются примерно одинаково, не зависимо от их места расположения относительно отопительного котла или центрального стояка.

Важно

И все же, несмотря на хорошие показатели работы данной системы, применяется она не часто, так как расход труб получается весьма значительным.

Горизонтальная разводка

Горизонтальная система несколько экономнее, нежели вертикальная система отопления, и подразумевает подсоединение всех радиаторов к стояку, который располагается вне жилого помещения – в коридорах, в лестничных пролетах. По жилому помещению проходят только горизонтальные трубы разводки, верхней или нижней.

  Несмотря на экономичность данного вида, часто возникают проблемы с завоздушиванием системы, поэтому необходимо устанавливать на радиаторы краны Маевского, через которые производится сброс скопившегося в трубах воздуха.

Горизонтальная система чаще всего применяется при устройстве отопления в одноэтажных строениях, где протяженность контура значительная.

А вот с вертикальной системой отопления воздушных пробок не наблюдается, Но стоимость данной схемы будет несколько дороже, и чаще всего её используют в многоэтажных строениях, когда приборы отопления подсоединяются непосредственно к вертикальным стоякам, проходящим через перекрытия.

Верхняя и нижняя разводка

Система отопления с нижней разводкой предусматривает монтаж отопительного котла и трубопровода, как подводящего так и обратного, на некотором удалении от нижнего края радиатора.

Нижняя разводка

Для того чтобы исключить риск образования воздушных пробок монтаж отопительной системы ведется с соблюдением уклона, но установку кранов Маевского никто не отменял и в этом случае.

Такая разводка актуальна в том случае, когда возводится многоэтажное здание и систему отопления необходимо подключать, не дожидаясь окончания строительства.

Это удобно при частном строительстве или промышленных объемах, когда например, в теплых помещениях первых этажей могут производиться отделочные или иные работы, в то время как верхние этажи достраиваются.

Верхняя разводка системы отопления, как и следует из названия, устраивается таким образом, что трубы, подходящие к радиаторам, прокладываются по верху помещения. Они могут размещаться в чердачном пространстве, если оно отапливается или в междуэтажных перекрытиях.

Теплоноситель от отопительного котла поднимается наверх и дальше уже распределяется по радиаторам. Однако и при этой схеме обратка располагается внизу батарей.

Совет

И поскольку при этой схеме требуется наличие расширительного бачка, который всегда, как правило, устанавливается в  чердачном пространстве, то  и здание должно быть со скатной крышей.

Расширительный бак выполняет функцию отвода лишней воды, когда при нагревании она увеличивается в объеме и одновременно способствует устранению воздуха из системы отопления.

Что лучше – однотрубная или двухтрубная система?

Однотрубная система отопления подразумевает подсоединение радиаторов отопления в последовательном порядке к одной единственной трубе, которая, как правило, прокладывается ниже приборов.

Однотрубная или двухтрубная система отопления

Теплоноситель, поступая из отопительного котла нагретым до определенной температуры, проходит через каждый радиатор и к последнему поступает уже изрядно охлажденным. Это является главным недостатком данной системы.

Кроме этого, при последовательном подключении радиаторов отопления, при возникновении аварийной ситуации или необходимости регулировать температурный режим в помещении сделать это будет невозможным, если в системе не предусмотрен байпас – конструктивный элемент в виде перемычки между входящим и исходящим магистральным трубопроводом.

Но и с отсоединенным от трубопровода радиатором помещение все равно будет нагреваться другими приборами, и отрегулировать температуру в помещении при такой схеме просто невозможно.

Главный же недостаток, заключающийся в разнице температуры нагрева первого и последнего радиатора, устраняется путем уменьшения мощности, т.е.

первыми от отопительного котла устанавливаются приборы с меньшей площадью нагрева, дальше площадь должна увеличиваться и последний радиатор должен иметь максимальное количество секций.

Положительным моментами в подобной системе является то, что труб требуется наполовину меньше, чем в двухтрубной схеме, да и сам монтаж осуществляется проще и быстрее.

Обратите внимание

Двухтрубная система отопления монтируется с подводкой к каждому радиатору двух магистралей – входящей и исходящей (обратки). При таком параллельном способе подводки теплоноситель, нагревший один радиатор, не продолжает свой путь к следующему, а по обратке возвращается в отопительный котел для подогрева. Таким образом,  в радиаторы поступает примерно одинаковый по температуре теплоноситель.

Кроме этого на каждый радиатор может быть установлен терморегулятор или обычный кран, благодаря которым существует возможность поддерживать в помещении нужный температурный режим или осуществлять ремонт радиаторов либо трубопровода.

Автоматические терморегуляторы могут выполнять эту функция без участия человека. Однако двухтрубная система при всех её положительных качествах, потребует большего расхода материалов, т.е.

труб, да и монтаж подобной системы будет более сложным, нежели однотрубной системы.

Устройство водяной системы отопления дело весьма непростое и заниматься им должны специалисты.

Вмонтированный в систему насос может работать практически с любыми схемами, типами и видами радиаторов и разным диаметром труб.