Системы отопления дома с принудительной циркуляцией: особенности и правила планирования

Монтаж и проектирование систем отопления

Одно из главных достоинств гравитационных систем отопления — их надежность. Тем не менее, сейчас их все чаще заменяют системы принудительной циркуляции. Многие спрашивают, почему это так. На первый взгляд кажется, что это связано с недостатками гравитационного нагрева, который решается простой установкой насоса. При ближайшем рассмотрении оказывается, что большинство современных котельных систем уже на заводе укомплектованы приборами, позволяющими легко создать систему отопления со всеми преимуществами принудительной циркуляции.

Преимущества и отрицательные моменты

В первую очередь нужно учитывать достоинства и недостатки данной системы отопления (СО).

• Система отопления с насосом отлично справляется с теплоносителем, который движется по контуру из довольно тонких труб. За счет меньшего сечения трубы происходит снижение ориентировочной стоимости.
• Котельная быстрее нагреет меньший объем воды в трубах. В этих СО инерция уменьшается.
• Для систем отопления с принудительной циркуляцией нет необходимости соблюдать крутизну циркуляции.
• Это позволяет использовать более низкий шаблон компоновки для CO, что делает его более эстетичным.
• Длина окружности может быть значительно увеличена и не ограничена 30 метрами, как в случае естественного потока.
• Могут использоваться многоконтурные схемы, теплые полы и т. Д.
• В случае принудительного CO расширительный бак можно установить в любом удобном месте.

И это лишь основные преимущества такого способа перемещения хладагента. Минусов намного меньше, но мы не имеем права не учитывать их:

1. Шум насоса. Если устроить котельную, то этот недостаток сразу становится неактуальным.
2. Затраты на электроэнергию насосного оборудования. Среднее энергопотребление современных устройств (в зависимости от модели и мощности) составляет 50 — 120 Вт в час. Соответственно и затраты минимальные.
3. Зависимость от электроснабжения. Комбинированное отопление рекомендуется в районах с нестабильным электроснабжением.

В качестве альтернативы, если используется ИБП, этот недостаток можно игнорировать.

Типы, разновидности, схемы

Есть два типа систем СО: однотрубные и двухтрубные. Однотрубная напорная система отопления может быть горизонтальной или вертикальной.

При горизонтальном расположении теплоноситель течет из котельной системы по магистральной трубе, к которой последовательно подключаются радиаторы.

На рисунке показана модернизированная замкнутая система отопления с байпасами между входом и выходом каждого радиатора. Система оборудована группой безопасности, в которую входят: манометр, продувочный клапан, автоматический воздухоотводчик.

Вертикальная однотрубная система СО работает следующим образом: нагретый в котле хладагент поднимается вверх по стояку. При нижнем распределении теплоноситель протекает через последовательно соединенные охладители и после охлаждения снова стекает по стояку в систему котла.

В случае верхнего распределения нагретая вода поднимается по вертикальной стояковой трубе, проходит через распределительную трубу, а затем спускается через все подключенные радиаторы.

Двухтрубная напорная система отопления может быть расположена горизонтально и вертикально с различными типами распределения. Существует три типа горизонтального СО:

• Тупик. При таком расположении теплоноситель течет по трубам в противоположных направлениях. (Рис. А).
• В подающей и обратной линиях несущая среда течет в одном направлении (рис. B).
• Распределительная система состоит из двух подающих и обратных труб для каждого радиатора (рис. С).

Важно: тупиковая схема может использоваться как для горизонтальной, так и для вертикальной СО.

Выбор оборудования

Чтобы любую систему отопления с гравитационным потоком превратить в систему с принудительной циркуляцией, нужно правильно подобрать устройства. От этого будет зависеть эффективность и экономичность системы.

Насос — центральный элемент, обеспечивающий циркуляцию воды в контуре. Обычно в бытовых системах отопления используются центробежные насосы с прямыми лопатками рабочего колеса. Насосы отличаются друг от друга рабочим давлением, которое они могут создать в системе, производительностью, потребляемой мощностью, напором и диаметром подключения.

КПД циркуляционного насоса можно рассчитать по формуле (Q / c * Dt) / P, где Q — теплопотери в доме;

C — сколько тепла может передать вода (значение тавлическое, равное 1,16);

ДТ — дельта температуры;

P — плотность воды при номинальной температуре t ° C (табличное значение).

Можно использовать рекомендуемые значения.

1. Для жилых домов до 250 м2 рекомендуется использовать циркуляционный насос производительностью 3 — 4 м3 / ч; высота подъема 0,4 — 0,5 атм.
2. До 350 м2 — 4 — 5 м3 / ч; напор 0,6 атм.
3. До 800 м 2 — 11 — 12 м 3 / ч; 0,9 атмосферы.

Обратите внимание, что приведенные выше данные являются приблизительными. Правильный расчет зависит от многих факторов (типа и степени теплоизоляции дома, материала труб и фитингов, конфигурации системы и т. Д.)

Насос является самодостаточным элементом контура центрального отопления. Однако для надежной работы этого устройства требуется соответствующий трубопровод, в который входят:

• Шаровые краны с обеих сторон насоса.
• Грязная ловушка.

Дополнительно рекомендуется подключить насосную группу к центральному отоплению через байпас с обратным клапаном.

Еще одним важным элементом системы подачи СО под давлением является расширительный бак. В зависимости от конструкции различают открытые системы отопления с принудительной циркуляцией и закрытые системы.

В открытых КСР используются атмосферные устройства для компенсации теплового расширения теплоносителя. В случае избыточного давления в системе часть охлаждающей жидкости сливается. Поплавковый клапан используется для доливки воды в CO, и он подключается непосредственно к водопроводной сети.

Мембранные расширительные баки используются в современных системах отопления. Из-за герметичности последних контуры, в которых они используются, называют замкнутыми контурами. Функция герметичного расширительного бака в закрытой напорной системе отопления очень проста: в корпусе этого устройства установлена ​​резиновая диафрагма. С одной стороны диафрагмы находится теплоноситель, а с другой стороны в бак нагнетается воздух под определенным давлением.

При превышении давления в СО диафрагма изгибается в сторону воздуха, а при падении давления — в сторону теплоносителя. Эта простая технология компенсирует колебания давления в системах отопления.

Примечание: емкость расширительного бака зависит от многих факторов. Опыт показывает, что в бытовых установках CO используются расширительные баки емкостью 10% от количества хладагента.

Этапы планирования отопительной системы с принудительным перемещением теплоносителя

Рассмотрим этапы создания системы отопления для одноэтажного дома с принудительной циркуляцией. Первым шагом является выполнение гидродинамического расчета, который включает в себя следующие шаги:

1. Определение КПД котельной установки.

1. Выбор схемы: однотрубный, двухтрубный.
2. Рассчитайте сопротивление в каждой колонне труб.
3. Расчет количества батарей и секций.
4. Выбор схемы их подключения.
5. Расчет основных диаметров и диаметров отводов.
6. Подбор оборудования, установка, опрессовка, балансировка СО.

Совет! Создание экономичной и надежной системы отопления требует знаний и хороших расчетов. Мы настоятельно рекомендуем вам обратиться за профессиональной консультацией.