Системы отопления дома с принудительной циркуляцией: особенности и правила планирования

Одно из основных достоинств гравитационных схем отопления – надежность. Несмотря на это, сегодня они все чаще заменяются схемами с принудительным движением теплоносителя. Многие спрашивают, почему это происходит? На первый взгляд, все дело в недостатках самотечного обогрева, которые решаются простой установкой насоса. Если смотреть глубже, то выясняется, что в большинстве своем, современные котельные установки уже на заводе оснащаются оборудованием, позволяющим без труда создать отопительную систему со всеми достоинствами принудительной циркуляции теплоносителя в контурах.

Преимущества и отрицательные моменты

Прежде всего, рассмотрим все плюсы и минусы данной системы отопления (СО).

• Обогрев с насосом прекрасно справиться с теплоносителем, который перемещается по контуру, выполненному из достаточно тонких труб. Налицо снижение сметной стоимости за счет меньшего сечения трубопровода.
• Котельная установка быстрее нагреет меньший объем воды в трубах. В таких СО снижена инерционность.
• При системе отопления с принудительной циркуляцией нет нужды соблюдать уклон контура.
• При такой СО можно использовать схему нижней разводки, что делает ее более эстетичной.
• Можно значительно увеличит длину контура, а не ограничиваться 30 метрами, как при естественном перемещении теплоносителя.
• Можно применять многоконтурные схемы, «теплый пол» и пр.
• В принудительных СО можно монтировать расширительный бак в любом удобном для вас месте.

И это только основные достоинства такого способа перемещения теплоносителя. Недостатков гораздо меньше, но мы не имеем права их не рассмотреть:

1. Шум от работы насоса. Если организовать котельную, то этот недостаток сразу становится несущественным.
2. Затраты электроэнергии на работу насосного оборудования. Среднее потребление электричества современными устройствами (в зависимости от модели и производительности) составляет 50 – 120 Вт/ч. Следовательно затраты минимальны.
3. Зависимость от подачи электричества. В районах с нестабильным электропитанием рекомендуется создание комбинированного отопления.

Кроме того, если использовать ИПБ, то данный недостаток можно не принимать во внимание.

Типы, разновидности, схемы

Существует два типа СО: однотрубная и двухтрубная. Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией может быть горизонтальная и вертикальная.

При горизонтальной, теплоноситель от котельной установки перемещается по магистральному трубопроводу, к которому последовательно подключены радиаторы.

На данном рисунке показана модернизированная, замкнутая система отопления с принудительной циркуляцией, с перемычками (байпасами) между входом и выходом каждой батареи. Контур оснащен группой безопасности, которая включает в себя: манометр, подрывной клапан, автоматический воздухоотводчик.

Вертикальная однотрубная СО работает следующим образом: нагретый в котлоагрегате теплоноситель поднимается по вертикальному стояку. При нижней разводке, теплоноситель проходит через последовательно подключенные радиаторы и уже охлажденный, опять по вертикальному стояку опускаться в котельную установку.

При верхней разводке, нагретая вода поднимается по вертикальному трубопроводу, перемещается по раздающему трубопроводу, после чего опускаясь, проходит через все подключенные отопительные приборы.

Двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией может быть разведена горизонтальным и вертикальным способом с различными вариантами разводки. Существует три типа горизонтальной СО:

• Тупиковая. В данной схеме теплоноситель по трубопроводу движется во встречных направлениях. (рис А).
• В попутной схеме по магистральному трубопроводу подачи и обратки теплоноситель перемещается в одинаковых направлениях (рис В).
• Коллекторная разводка предполагает наличие двух труб (подача/обратка) для каждого отопительного прибора (рис С)

Важно! Тупиковая схема может быть реализована, как в горизонтальных СО так и в вертикальных.

Выбор оборудования

Для того чтобы превратить любую самотечную отопительную систему в схему с принудительным перемещением теплоносителя, требуется правильно выбрать оборудование. От этого будет зависеть ее эффективность и экономичность.

Насос является центральной фигурой в обеспечении циркуляции воды по контуру. Как правило, для бытовых отопительных систем применяются устройства центробежного типа с прямыми лопастями крыльчатки. Отличаются насосы рабочим давлением, которое могут создавать в системе, производительностью, потребляемой мощностью, высотой напора и диаметром присоединительных патрубков.

Необходимую производительность циркуляционного насоса можно высчитать по формуле (Q/c*Dt)/ Р, где Q – теплопотери дома;

С – сколько тепла может нести в себе вода (значение таюличное, равно 1,16);

DT – температурная дельта;

Р – плотность воды при номинальной t°C (табличная величина).

Можно использовать рекомендованные значения.

1. Для жилых построек площадью до 250 м² рекомендуется использовать циркуляционный насос, с характеристиками: производительность 3 – 4 м³/ч; напор 0,4 – 0,5 атмосферы.
2. До 350 м² – 4 – 5 м³/ч; напор 0,6 атмосферы.
3. До 800 м² – 11 – 12 м³/ч; напор 0,9 атмосферы.

Важно! Следует понимать, что выше приведены приблизительные данные. Правильный расчет зависит от множества факторов ( тип и степень утепления дома, материал труб и фитингов, конфигурация системы и пр.) Для более точного подбора циркуляционного насоса обратитесь к специалистам.

Насос, самодостаточный элемент циркуляционной СО. Но для надежной работы этого устройства необходима грамотная обвязка, которая включает в себя:

• Шаровые краны с двух сторон насоса.
• Грязевик.

Кроме того, рекомендуется включать насосную группу в СО через байпас, оснащенный обратным клапаном.

Расширительный бак – это еще один из важнейших элемент СО с принудительной циркуляцией. В зависимости от его конструкции различают схемы открытых систем отопления с принудительной циркуляцией и закрытых.

В открытых СО применяются атмосферные устройства, которые служат для компенсации температурного расширения теплоносителя. В случае превышения давления в системе происходит сброс части теплоносителя. Для пополнения воды в СО используется поплавковый клапан, который подключается непосредственно к водопроводу.

В современных отопительных системах применяются мембранные расширительные баки. Из-за герметичности последних контуры, в которых они применяются? называют закрытыми. Работает герметичный расширительный бак в закрытых системах отопления с принудительной циркуляцией весьма просто: в корпусе данного устройства установлена резиновая мембрана. С одной стороны мембраны находится теплоноситель, с другой – воздух, закаченный в бак под определенным давлением.

При превышении давления в СО мембрана выгибается в сторону воздуха, при падении – в сторону теплоносителя. Благодаря такой нехитрой технологии нивелируются скачки давления в системах отопления.

Совет: емкость расширительно бачка зависит от множества факторов. Исходя из опыта, в бытовых СО используются расширительные баки с емкостью в 10% от количества теплоносителя.

Этапы планирования отопительной системы с принудительным перемещением теплоносителя

Рассмотрим этапы создания системы отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией. Первое, что нужно сделать – это гидродинамический расчет, который включает в себя следующие этапы:

1. Определение мощности котельной установки.

1. Выбор схемы: однотрубная, двухтрубная.
2. Расчет сопротивлений на каждом участке магистрали.
3. Расчет количества батарей и секций.
4. Выбор схемы их подключения.
5. Расчет диаметра магистрального трубопровода и отводов.
6. Подбор оборудования, монтаж, опрессовка, балансировка СО.

Совет! Создание экономичной и надежной системы отопления требует знаний и грамотных расчетов. Мы настоятельно рекомендуем обратиться за консультацией к специалистам.