Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией
Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.
Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п. При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.
Закрытая система с самотечной циркуляцией
В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:
- При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.
- Под давлением жидкость поступает в закрытый мембранный расширительный бак. Конструкция емкости представляет полость, разделенную мембраной на две части. Одна половина бачка заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Вторая часть остается пустой для наполнения теплоносителем.
- При нагревании жидкости создается давление, достаточное, чтобы продавить мембрану и сжать азот. После остывания, происходит обратный процесс, и газ выдавливает воду из бачка.
В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.
Открытая система с самотечной циркуляцией
Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.
Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа. Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.
Однотрубная система с самоциркуляцией
Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам. Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод. После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка.
Преимуществ у данного решения несколько:
- Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
- Экономятся средства на монтаж системы.
Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла. Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования ).
Двухтрубная система с самоциркуляцией
Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:
- Подача и обратка проходят по разным трубам.
- Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
- Второй подводкой батарея подключается к обратке.
В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:
- Равномерное распределение тепла.
- Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
- Проще выполнить регулировку системы.
- Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
- Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.
Главным достоинством двухтрубной системы отопления с нижней и верхней разводкой является простота и одновременно эффективность конструкции, что позволяет нивелировать ошибки, допущенные в расчетах или во время проведения монтажных работ.
Нужен ли дополнительный насос для двухконтурного котла Навьен
После монтажа конденсационного двухконтурного котла многие пользователи рассматривают возможность установки дополнительного насоса в систему отопления загородного дома. Необходимость в использовании дополнительного подкачивающего прибора объясняется неравномерностью прогрева жилых помещений двухэтажного дома при достаточной мощности котельного оборудования.
Совет! Если перепады температуры теплоносителя на подающем и обратном трубопроводе превышают 20 градусов необходимо переключить циркуляционный насос на повышенную скорость или избавиться от воздушных пробок.
Установка ещё одного насоса необходима в таких случаях:
- При монтаже отопления частного дома с дополнительным контуром, или в случае, когда протяжность труб больше 80 метров.
- Для равномерной подачи теплоносителя по отопительной системе.
В установке дополнительного насоса нет надобности, если отопление сбалансировано при помощи специальных клапанов. Поэтому перед покупкой подкачивающего оборудования спустите воздух с радиаторов отопления и долейте воды, проверьте контур на подтечки при помощи ручного опрессовочного насоса. Если после проведения таких процедур автономное отопление частного дома будет работать нормально, то ещё один насос не понадобится.
Зачем нужна гидрострелка
Если в отопительной системе дачи или коттеджа будет установлено несколько насосов, в контур в обязательном порядке включают гидроразделитель или гидрострелку. Указанный прибор может эксплуатироваться вместе с одноконтурным дизельным котлом или твердотопливным агрегатом. В последнем случае устройство регулирует подачу теплоносителя в разных фазах (воспламенение топлива, фаза горения и затухание). Установка гидрострелки позволяет сбалансировать работу отопительной системы. Главными задачами гидроразделителя являются:
- Автоматическое удаление скопившегося воздуха;
- Улавливание грязи из потоков теплоносителя.
Важно! Гидрострелка в отоплении позволяет сбалансировать работу системы, защищает её от завоздушивания, предотвращает скопление грязи в трубопроводах. Подобный прибор должен устанавливаться в обязательном порядке при наличии нескольких повысительных агрегатов
Нюансы установки
При монтаже отопления под ключ мастер сантехник устанавливает циркуляционный насос с мокрым ротором. Такой прибор не создаёт много шума, его ротор вращается без смазки. В качестве охладителя и смазочного материала здесь используется теплоноситель. При монтаже подкачивающего оборудования нужно учесть такие нюансы:
- Вал прибора, нагнетающего давление, располагают горизонтально по отношению к плоскости пола.
- Проводите монтаж таким образом, чтоб направление воды совпадало со стрелкой на корпусе устройства.
- Устанавливайте прибор клеммной коробкой кверху, что предотвратит попадание воды на электронику.
Важно! Эксперты рекомендуют устанавливать насос на обратном трубопроводе отопительной системы одноэтажного или многоэтажного жилого дома. Несмотря на то, что подобное оборудование рассчитано на работу в горячей воде с температурой до 110 градусов, более тёплая жидкость на обратном трубопроводе только продлит срок эксплуатации
Монтаж агрегата проводится только после слива воды с системы
При отключении электроэнергии насос не сможет перекачивать теплоноситель, поэтому его подключают через байпас, перед входящим патрубком устанавливают сетчатый фильтр для предотвращения попадания накипи и мусора на крыльчатку. Кроме этого на входе и выходе прибора предусматривают запорную арматуру для возможной замены и ремонта прибора
Монтаж агрегата проводится только после слива воды с системы. При отключении электроэнергии насос не сможет перекачивать теплоноситель, поэтому его подключают через байпас, перед входящим патрубком устанавливают сетчатый фильтр для предотвращения попадания накипи и мусора на крыльчатку. Кроме этого на входе и выходе прибора предусматривают запорную арматуру для возможной замены и ремонта прибора.
Как мы видим, установка циркуляционного насоса требует определённых навыков, поэтому монтаж указанного оборудования должен проводить профессионал. Для заказа услуги можете оставить заявку на сайте или позвонить по номеру +7 (926)966-78-68
Схемы обвязки систем отопления
Выстраивая линию изложения для быстрого понимания особенностей организации тех или иных систем отопления, разумно начать с варианта с принудительной циркуляцией.
С принудительной циркуляцией
У такой схемы есть ряд особенностей.
- Перепады высот, наклоны труб, расположение радиаторов относительно нагревательного котла никак не регламентируются.
- В системе применяются многоточечная техника или одноточечная система выпуска воздуха (краны Маевского на радиаторах отопления или одна точка отвода с наибольшим уровнем высоты).
- Допускается организация как угодно большого количества изолированных контуров циркуляции, каждый из которых обслуживается отдельным насосом.
Главная отличительная черта системы с принудительной циркуляцией — ее работа без функционирования циркуляционного насоса невозможна. Поэтому при отключении питания теплоноситель останавливается, помещения не отапливаются.
С естественной циркуляцией
Система с естественной циркуляцией имеет ряд преимуществ, однако требует четкого соблюдения правил организации. Ее особенности следующие.
- После нагревательного котла предусматривается разгонная линия, вертикальная труба, позволяющая создать давление при расширении теплоносителя для его движения по сети.
- Регламентируется четкий параметр наклона, как труб подачи, так и обратки.
- При нескольких контурах отопления трудно или невозможно добиться оптимальной отдачи тепла в каждом из них.
Управление циркуляционным насосом движением теплоносителя способно кардинально увеличить функциональность, эффективность, настраиваемость системы обогрева с естественной циркуляцией.
Такая система позволяет решить ряд стандартных задач:
- нивелировать ошибки проектирования и преодолеть гидравлическое сопротивление сети трубопроводов;
- оптимизировать загрузку контуров отопления при установке нескольких насосов, регулировать отдачу тепла;
- улучшить условия работы нагревательного оборудования.
Главное достоинство системы с естественной циркуляцией, при всей сложности ее организации, заключается в возможности работы при отключении энергопитания. Чтобы этого достичь, циркуляционный насос устанавливают в байпас. Это достаточно простая структура.
Байпас – это отдельный узел для установки циркуляционного насоса с петлей обвода и запорной арматурой для обслуживания.
Узел байпаса обеспечивает несколько удобных возможностей.
- При перекрытии шаровых кранов нагнетатель можно снять без слива всей системы, чтобы провести ремонт циркуляционного насоса или его замену.
- Обеспечивается работа системы без электропитания.
- Можно провести первичный запуск отопления без участия циркуляционного насоса.
- Легко организовать структуру защиты насоса от попадания в его турбину примесей, путем установки фильтра грубой очистки или узла сетчатого типа.
Схема водяного отопления частного дома может использовать как байпас с ручным, так и с автоматическим управлением. В последнем случае в контуре обвода циркуляционного насоса монтируется обратный клапан.
При работе циркуляционного насоса на выходе обратного клапана образуется избыточное давление. Узел перекрывает подачу, обеспечивая оптимальную схему движения теплоносителя. При отключении питания через клапан начинает двигаться вода благодаря естественной гравитационной составляющей. Такая схема не требует регулировки и настройки, в том числе при пусконаладочных работах.
Совет! Поскольку обратный клапан — достаточно чуткое к попаданию окалины и минеральных отложений устройство, в открытых системах отопления рекомендуется дублировать его работу последовательно устанавливаемым шаровым краном.
Ключевые особенности подключения
Чтобы подключить агрегат правильно и обеспечить его корректную работу, необходимо придерживаться ряда правил. Придерживайтесь следующих советов:
- при подключении циркуляционного насоса обязательно сливают воду с отопительных труб;
- при необходимости рекомендовано прочистить трубы для бесперебойной транспортировки отопительной жидкости по ним;
- обязательно установить байпас с соблюдениями правил оптимального диаметра. Он должен быть меньше основной трубы;
- монтируйте очистной фильтр. Он блокирует транспортировку шлама в системе;
- ориентируйтесь на горизонтальное расположение вала при монтаже;
- только после полноценной и правильной установке заполняйте трубы теплоносителем. После открытия насоса не забудьте стравить воздух с труб.
Схемы и способы установки насоса – как правильно сделать монтаж
Чаще всего применяются две схемы подключения насоса отопления – двухтрубная и однотрубная. Для первой из них характерно наличие значительных температурных перепадов, при переменном потреблении теплоносителя. Второй вариант обеспечивает небольшой перепад температур и более стабильный расход. Монтажные работы облегчаются наличием пошаговой инструкции, как ставить насос в систему отопления, которая прилагается к прибору. В ней содержится подробное описание каждого шага процедуры установки всех элементов арматурной группы. Насос можно монтировать только после того, как вода из системы будет слита. Довольно часто контур нуждается в дополнительной чистке, так как функционирование системы отопления характеризуется постепенным накоплением различного мусора, снижающего эффективность ее работы.
Пошаговая инструкция, как правильно установить циркуляционный насос на отопление:
- Обустройство обвода (его еще называют байпасом) на участке, где будет стоять аппарат. Сечение обводки должно быть меньше диаметра основного трубопровода.
- Установка насосного вала, с дальнейшим размещением поверх него клеммника. Вал должен быть сориентирован строго по горизонтали.
- По обеим сторонам насоса монтируются шаровые краны.
- Установка фильтра. Если этот момент упустить, агрегат будет постоянно забиваться, что неблагоприятно скажется на длительности и эффективности его работы.
- Монтаж автоматического или ручного выпускного клапана. Он должен размещаться поверх обводного контура, что позволит бороться с воздушными пробками в системе, которые появляются на регулярной основе.
- Установка арматуры на входы и выходы циркуляционного насоса.
Отопительные системы открытого типа дополнительно комплектуются расширительным баком (закрытые сети в этом элементе не нуждаются). Завершается правильная установка насоса в систему отопления обработкой качественным герметиком всех соединений. После этого на оборудование подается электрическая энергия (для бытовых циркуляционных насосов необходимо 220 Вт). Тестирование установленного насоса рекомендуется проводить с постепенным наращиванием мощности
Коллекторная система отопления
Рассмотренные выше схемы отопительной системы относятся к тройниковой конфигурации, в отличие от которой коллекторная конструкция характеризуется большей управляемостью. Главное отличие разводки – независимое подключение труб к каждому радиатору. Для нее применима верхняя, боковая, диагональная и нижняя подводка. Последний вариант позволяет реализовать все достоинства металлополимерных труб, скрыть их в конструкции пола или стен.
Другой распространенный вариант коллекторной отопительной системы – поэтажная разводка. Она предполагает монтаж обратной и подающей магистрали в каналах пола, а установку коллекторов в нише стены или специальном шкафу, от которого к каждому радиатору идут трубы. Для регулировки нагрева прибора и одинаковой температуры на выходе и входе необходим циркуляционный насос.
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. 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.
Зачем это нужно
Первое и главное: циркуляционные насосы для систем водоснабжения используются только на горячей воде.
Почему?
Суть проблемы
Дело в том, что контуры ХВС обычно делаются тупиковыми. Вода в них движется по трубам только при водоразборе.
Тупиковая схема разводки холодного водоснабжения
Долгое время системы горячего водоснабжения жилых домов тоже проектировались как тупиковые. Именно так устроено ГВС в абсолютном большинстве зданий, построенных до конца 70-х годов прошлого века.
Элеваторный узел с тупиковой подачей горячей воды
В конце 70-х, компактные и невысокие хрущевки в крупных городах начали вытесняться многоэтажной застройкой. Инженерные системы зданий с 10 и более этажами, по понятным причинам характеризуются большой протяженностью.
В частности, в них серьезной проблемой стало обеспечить быструю подачу горячей воды к потребителю: после долгого отсутствия водоразбора (прежде всего по утрам) владельцу жилья приходилось (и приходится по сей день, так как в провинции старые дома никуда не исчезли) сливать воду до ее нагрева.
Водосчетчик ГВС регистрирует расход воды, но не ее температуру
Тупиковая подача горячей воды создает еще две проблемы:
- Падение ее температуры за счет теплопотерь на длинных розливах и стояках. Владельцы дальних от теплового пункта квартир получают заметно остывшую воду, зачастую не укладывающуюся в требования нормативных документов (согласно действующему СП 31.13330.2012, температура горячей воды у потребителя должна укладываться в диапазон 60-75°С);
- Фактическое отсутствие отопления ванных и санузлов. В хрущевках за их обогрев отвечают полотенцесушители, размыкающие собой подводку горячего водоснабжения. Как несложно догадаться, они нагреваются только при разборе горячей воды на одном из смесителей в квартире и сохраняют высокую температуру не больше часа-двух в день.
Полотенцесушитель размыкает подводку ГВС и нагревается только при разборе воды
Последствия сочетания характерной для ванной сырости с низкой температурой общеизвестны: затхлый воздух, отслаивающееся покрытие стен и появление грибка.
Грибок указывает на проблемы с вентиляцией и обогревом ванной
Решение
Именно поэтому с начала 80-х новые здания начали проектироваться преимущественно с циркуляционными системами ГВС, что было закреплено в том же СНиП 2.04.02-84.
В открытой схеме теплоснабжения циркуляция реализуется за счет разницы давлений между нитками теплотрассы:
- ГВС врезается в подачу и в обратку до водоструйного элеватора, в двух точках на каждой нитке;
- Между врезками устанавливаются подпорные шайбы — стальные блины с отверстиями на миллиметр больше диаметра сопла элеватора;
Через квартиру проходят два стояка ГВС — основной (с подключенными подводками) и циркуляционный (с полотенцесушителем)
Горячая вода в зависимости от сезона (и, соответственно, температуры подачи) включается по схемам «подача-подача», «обратка-обратка» или (вне отопительного сезона) «подача-обратка».
ГВС включено из подачи в подачу
Насосы для циркуляции горячего водоснабжения выполняют ту же функцию: они обеспечивают круглосуточное движение горячей воды в замкнутом контуре.
Насосы циркуляционные для систем водоснабжения применяются:
- В закрытой схеме теплоснабжения, с приготовлением горячей воды в теплообменниках с использованием энергии теплоносителя. Такая система подпитывается от тупикового ХВС, поэтому в ней по определению отсутствуют необходимые для циркуляции перепады давления в отсутствие водоразбора;
Насосы для рециркуляции в системе ГВС
На внутриквартирных розливах и подводках ГВС (при значительном расстоянии от стояка до точек водоразбора и полотенцесушителей);
В частных домах с автономным приготовлением горячей воды (опять-таки при значительном расстоянии от бойлера, водогрейной колонки или двухконтурного котла (см
Газовый котел для отопления и горячего водоснабжения: разновидности и особенности, на которые нужно обратить внимание при выборе) до смесителей или при использовании для обогрева ванных полотенцесушителей).
Вывод: как правильно установить насос
В данном обзоре мы рассмотрели, какие циркуляционные насосы бывают, чем отличаются устройства с «мокрым» и «сухим» ротором, как правильно установить агрегат. Необходимо придерживаться правил монтажа от производителя и пошаговой инструкции подключения.
Только грамотно подобранный циркуляционный насос в системе обеспечит прогрев всего частного дома
При выборе циркуляционного насоса важно учитывать его мощность, производительность, напор, температура, параметры. Качественный монтаж циркуляционного насоса предусматривает выбор правильного места, установку байпаса для дальнейшего обслуживания.
Если вам не удалось разобраться в технике установки насоса, лучше обратиться к специалистам.
