Циркуляционный насос в закрытой системе
Циркуляционный насос в закрытой системе
За счет этого элементы конструкции и происходит функционирование всей системы. На рынке существуют модели разной мощности, которая определяется совокупностью нескольких факторов. Учитывается размер труб и материал их изготовления, количество и наличие радиаторов, если ли терморегулирующая арматура, длина труб, а также как работает оборудование.
Существуют стандартизированные таблицы, по которым можно выбрать насос. В них нужно ориентироваться на площадь помещения, которое нуждается в отоплении или мощности системы в целом – от этих данных можно отталкиваться при поиске подходящего варианта.
Обвязка
Ранее в статье упоминалось, что насосы в закрытой системе монтируются на обратный трубопровод. Еще несколько лет назад это было обязательно требование по установке системы, но сейчас владелец может делать так, как ему будет удобно.
В производстве насоса используются прочные материалы, которые могут выдержать температуру до 90 градусов.
Если конструкция работает с естественной циркуляцией, то при монтаже лучше сделать так, чтобы насос в случае износа или поломки можно было бы заменить без удаления теплоносителя. В идеале станция должно работать даже без насоса. Чтобы реализовать данную идею, достаточно будет установить байпас – эта деталь позволяет протекать теплоносителю без участия других элементов.
Если вы имеете дело с закрытой системой, где используется принудительная циркуляция, то байпас здесь не поможет. Такой вариант конструкции не может функционировать без насоса. Однако здесь уже нужен фильтр и два крана, которые размещаются у входного отверстия. С помощью шаровых кранов можно в любой момент разобрать конструкцию, если ей понадобится ремонт или замена износившихся частей. Фильтр выполняет стандартную функцию – он препятствует засорению системы. Чтобы еще больше обезопасить систему, между этими двумя деталями ставят обратный клапан, который закрывает путь теплоносителю в обратном направлении.
Двухконтурное отопление: как рассчитать диаметр труб
Для дома площадью до 250 квадратных метров, отапливаемого по тупиковой и коллекторной разводке, можно не делать подробный гидравлический расчет. Достаточно воспользоваться таблицей, где указана суммарная мощность радиаторов, которую можно присоединить к линии определенного диаметра.
Для расчета нужно узнать мощность каждого теплового прибора. Для этого показатели одной секции умножаются на количество. В местах, где сделана подводка к нескольким отопительным приборам, мощность суммируется. Для присоединения к котлу используются элементы размером 32 или 25 мм – котлы для двухконтурной схемы чаще имеют патрубки таких габаритов.
Для кольцевой или самотечной разводки диаметр магистрали нужно рассчитывать. В качестве примера подсчитаем диаметр труб для обогрева комнаты площадью 50 кв. м. Расчеты округляются только в большую сторону
Сначала надо подсчитать расход теплоносителя по формуле:
G = 0,86 х Q/∆t
- G – расход теплоносителя (кг/ч).
- Q – количество теплоты, необходимое для обогрева комнаты. Берите средний показатель 100 Вт/кв. м. Поэтому для площади 50 кв. м понадобится 5000 Вт.
- ∆t – разница температур в подающей и обратной линии. Для простоты расчета показатель принимается равным 20 градусов.
Производим расчет:
0,86 х 5000/20 = 215 кг/ч – такой объем теплоносителя должна пропускать ветка, которая идет в наши комнаты.
Теперь рассчитаем сечение трубопровода:
F = V/3600u
- F – искомое сечение.
- V – объемный расход горячей воды, в нашем случае это 215 кг/ч или 0,215 куб/ч.
- u – скорость течения теплоносителя. В напорных схемах она 0,3–0,7 м/с, в самотечных – 0,1–0,3 м/с. Возьмем для расчета показатель 0,3 м/с
Площадь сечения равна: 0,215/(3600х0,3) = 0,000150 кв. м
Рассчитываем диаметр круга по площади. Получаем D = 0,014 м или 14 мм. Понадобится размер – 16 мм.
Монтаж системы отопления
Обустройство эффективно работающего автономного отопления – непростая задача. Можно, конечно, обратиться за помощью к специалистам, которые смонтируют трубную разводку, подключат к ней радиаторы и установят обогревательный котел. Однако монтаж отопления своими руками доступен домашним мастерам.
Пошаговая инструкция устройства отопления, как правильно сделать монтаж:
- Установка нагревательного котла. Для него выбирается наиболее удобное место, упрощающее прокладку трубопровода и подключения к источнику топлива.
- Монтаж радиаторов отопления. Обычно батареи устанавливают под оконными проемами, что положительно влияет на воздухообмен в помещении. Расстояние от подоконника до радиатора составляет 100 мм, от пола – 60 мм.
- Устройство трубной разводки. Трубы с фитингами прокладывают закрытым (в конструкции пола) или открытым способом, поверх финишного напольного покрытия.
Трубы подключаются к радиаторам отопления, устанавливается запорная арматура, монтируются расширительные баки, циркуляционный насос, автоматические приборы безопасности и другое оборудование.
Особенности монтажа однотрубной системы
Так сделать отопление в частном доме своими руками непросто, нужно строго соблюдать технологию проведения работ.
Необходимые расходники и инструменты
Для монтажа тупикового однотрубного контура потребуются такие инструменты:
- разводные ключи;
- сварочный или паяльный аппарат;
- перфоратор или электродрель;
- напильник.
Еще потребуются такие расходные материалы:
- радиаторы в комплекте с фитингами, пробками, кранами и термовентилями, кронштейнами;
- трубы, крепления, отводы, тройники;
- трехходовой вентиль.
Кроме того, потребуются материалы для изоляции соединений труб.
Подготовка схемы
Даже если система самая простая, чертеж необходим. На нем указываются точные размеры всех частей конструкции, расстояние между радиаторами. Без схемы трудно рассчитать количество требуемых материалов.
Установка котла
Этот прибор должны устанавливать специалисты. Твердотопливные и электрические аппараты, у которых нет гарантии, можно монтировать самостоятельно. Газовый вариант подключает только специализированная служба. Устройства могут быть настенные или напольные.
Для установки газового котла требуется дымоход (коксиальный или обычный), а для остальных моделей — прямой. Если мощность аппарата не превышает 60 кВт, то его можно устанавливать на кухне. Более мощные модели требуют оборудования отдельной котельной.
При монтаже нужно соблюдать расстояние до стен:
- Перед котлом минимальное расстояние составляет 1 м;
- От боковой или задней стены — 0,7 м;
- До ближайшей мебели устройство должно стоять на расстоянии не менее 0,7 м.
Что касается высоты подключения обратки, то при установке аппарата в системе с естественной циркуляцией она должна подсоединяться ниже уровня батарей первого этажа.
Обвязка котла осуществляется металлическими трубами.
Монтаж фильтра
Грязевик и сетчатый фильтр — приспособления, которые очищает жидкость от мусора. Устанавливают их перед вводом отработанной жидкости в отопительное устройство.
Установка блока безопасности
Место его расположения — на подающем трубопроводе, на выходе котла. Нельзя устанавливать блок дальше, чем на расстоянии 50 см от агрегата. Между блоком и теплогенератором нельзя устанавливать какие-либо краны или тройники.
Монтаж насоса
Устройство монтируется на центральной трубе ближе к котлу. В его обвязке присутствует фильтр механической очистки жидкости и шаровые краны. Ось приспособления должна находиться в горизонтальной плоскости.
Установка расширительной емкости
Открытый вариант устанавливают под потолком второго (первого) этажа или на чердаке. К основной трубе емкость подсоединяется при помощи патрубка, диаметр которого составляет 1,3-1,6 см. Мембранный бак прикручивается к магистрали фитингами. После установки в него накачивается воздух. Давление в емкости должно быть на 10-15% меньше, чем в системе. Монтировать устройство можно возле котла.
Разметка мест монтажа радиаторов
Монтаж батарей осуществляется в тех местах, где наблюдается наибольшая потеря тепла. Сюда относятся подоконные ниши, наружные стены. Устанавливается радиатор на высоте 20 см от пола. Расстояние до подоконника — 10-15 см. В жилом доме не рекомендуется закрывать батареи глухими или полуоткрытыми экранами, так как теплообмен ухудшается.
Способы подключения радиаторов
При обустройстве водяного отопления (печного или посредством котла) подключение батарей осуществляется такими способами:
- диагональным (самый эффективный вариант, так как радиаторы прогреваются максимально и равномерно);
- боковым (чаще применяется при верхней разводке труб);
- нижним (самый малоэффективный метод, так как нижняя сторона радиатора прогревается лучше верхней).
После фиксации батарей нужно проверить качество соединений и при необходимости уплотнить их.
Запуск системы
После завершения монтажных работ осуществляется опрессовка системы отопления водой или сжитым воздухом. Если в местах соединения появились протечки, то соединяющие элементы нужно подкрутить, герметизировать. Если присутствуют некачественные фитинги, то их следует заменить. При отсутствии любых недостатков систему разрешается заполнять теплоносителем, осуществить пробный запуск и настроит функциональность конструкции.
Виды разводки
В первом случае все батареи последовательно присоединяются к идущей от котла трубе. Теплоноситель по очереди отдает часть тепла в каждой из них. И доходит до последнего радиатора, практически не неся в себе тепла. Все это естественно приводит к неравномерности обогрева различных комнат в коттедже.
Во втором по всему периметру дома производится прокладка пары труб – прямая от котла и обратка к оному. К ним уже подключаются все радиаторы. В результате каждый из них получает одинаковую порцию тепловой энергии.
В третьем случае подающая труба поднимается на максимальную высоту, чаще всего до чердака. А оттуда к каждому радиатору идет свой «луч» в виде отдельной трубы.
И в четвертом – отдельно на этаже или в каждой комнате монтируется свой коллектор. Он соединяется с котлом той же парой труб. А батареи на этаже или в комнате подсоединяются уже напрямую к нему.
По исполнению разводка в одну трубу – самый дешевый способ. С двумя трубами затраты уже побольше, а самой дорогостоящей будет лучевая система. Но эта же последовательность отражает и рост показателей теплоотдачи. Монтаж труб в виде лучей и с использованием коллектора наиболее продуктивна в плане распределения тепла от котла до каждого из радиаторов.
Виды теплоносителей
В качестве теплоносителя в системе может выступать вода (чаще всего), реже незамерзайка (другие названия: антифриз, теплоноситель) или же воздух (для воздушных систем) .
Водяное отопление
Лучше всего использовать водяные системы отопления, где теплоносителем является вода и антифриз. Антифриз следует применять, если вы не постоянно эксплуатируете объект, т.к. он не дает вашей системе замерзнуть. Обыкновенную воду можно использовать на объектах, в которых вы проживаете постоянно. Вода в этом случае будет нагреваться с помощью котла, это может быть электрический, газовый, твердотопливный или жидкотопливный котел. Теплоноситель в системе циркулирует либо самостоятельно, либо принудительно, с помощью специализированных насосов, которые монтируются в систему.
Монтаж однотрубной системы с непринужденной циркуляцией теплоносителя обходится намного дешевле. Одним из минусов такой разводки является то, что теплоноситель остывает в то время пока он продвигается от одного радиатора к другому. В результате чего, в одних комнатах холодно, а в других наоборот, жарко. В такой системе регулировать температуру не получится, поэтому лучше установить такую систему как «ленинградка», она хоть и сложнее, но намного лучше. Данная система дает возможность отключить каждый радиатор от системы и теплоноситель циркулирует по обводной трубе.
Если вы располагаете финансами, то в данном случае устанавливается коллекторная разводка труб, она снабжает каждый радиатор подачей теплоносителя. Также можно использовать данную схему при установке водяного теплого пола в санузлах.
Но надо сказать, что более распространена двухтрубная горизонтальная схема, при этом она является чем-то средним, между дорогим и дешевым вариантом устройства трубопровода.
Воздушное отопление
Также есть вариант отапливать дом при помощи воздуха. Воздух нагревается в теплообменнике
Для того, чтобы установить такую систему отопления, необходимо определить заранее, где будут расположены отверстия в доме для скрытого монтажа воздухоотводов. Открытый монтаж лучше не использовать, т.к. сечение данных конструкций составляет всего 100-160мм, и скорее всего отрицательно скажется на интерьере вашего дома.
Схемы отопления по способы разводки
В частных домах трубопроводы водяной отопительной сети выполняется в следующих вариантах:
- Вертикальная система с нижней разводкой. Данным вариантом предусматривается прокладка труб через подвальное помещение или, как минимум, в бетонной стяжке пола.
- Вертикальная система с верхней разводкой. Подающая магистраль горячей воды монтируется на чердаке дома или в потолочном пространстве внутренних помещений.
- Однотрубная схема подключения. Основная особенность однотрубной схемы отопления заключается в последовательном подключении радиаторов отопления к подающей трубе горячей воды. При этом наблюдается разность в тепловом нагреве радиаторных батарей, расположенных в начале и конце отопительной линии. Поэтому однотрубная разводка применяется для обогрева комнат площадью не более 40 м2. Вертикальную однотрубную схему целесообразно применять в домах невысокой этажности.
Двухтрубная схема отопления. В этом случае к каждому радиатору одновременно подключается две трубы: для подвода горячей воды и обратного отвода остывшего теплоносителя. Прокладка трубопроводов выполняется параллельными линиями на небольшом расстоянии друг от друга.
На заметку: Двухтрубная разводка позволяет в индивидуальном порядке регулировать температуру в каждом помещении без ущерба для остальных комнат.
Лучевая разводка отопления
Лучевая или коллекторная обогревательная сеть предусматривает подключение каждого радиатора непосредственно к тепловому источнику (коллектору). Данная схема подключения упрощает замену вышедшего из строя нагревательного прибора без остановки всей отопительной системы. Иногда коллектор называют термином «гребенка», хотя это название чаще встречается в описании технологического процесса нагрева воды на промышленных предприятиях и котельных. Распределительный коллектор по своим габаритам занимает немало места и для его маскировки в частных домах используют небольшой шкаф или встроенную нишу с дверцей.
Схема «Ленинградка»
В частных домах небольшой площади чаще всего применяется однотрубная схема прокладки трубопровода. Данная модель отличается простотой монтажа и требует меньших затрат по сравнению с другими схемами прокладки трубопроводов.
Однако в случае поломки одного из радиаторов приходится останавливать работу обогревательной линии, сливать воду со всего крыла магистрали и лишь после этого устранять поломку.
Чтобы нивелировать этот недостаток и не оставлять в зимнюю стужу дом без обогрева, применяется однотрубная монтажная схема под названием «Ленинградка». В этом случае предусматривается установка отопительных радиаторов разной мощности и применение обводных байпасов. Трубная обводка параллельно соединяет входные и выходные отверстия радиаторов и в случае выхода из строя одного из отопительных элементов, его легко отключить и заменить.
Схема отопления частного одноэтажного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя
Водяная система отопления частного дома работает в цикличном режиме по доставке горячей воды к радиатору отопления и перемещению остывшего теплоносителя обратно в котел для последующего нагрева. В современных условиях для частных домов практикуется устройство принудительной схемы циркуляции теплоносителя.
Главные достоинства данной схемы:
- Минимальный объем теплоносителя.
- Диаметр трубной разводки от 20 до 25 мм.
- Минимальный расход труб.
Главный недостаток
Зависимость системы от электричества.
Виды двухтрубного отопления
Данного рода отопление может делиться по типу схемы и по типу разводки. Рассмотрим вкратце каждую классификацию.
Схема – вертикально или горизонтально?
Систему можно поделить на вертикальную и горизонтальную, что зависит от расположения соединяющих труб.
- Горизонтальные двухтрубные системы оборудуются зачастую в одноэтажных домах, имеющих немалую протяженность. Это крайне удобно для каркасно-панельных объектов, в местах, где стояки желательно устанавливать в коридорах либо же на лестничных площадках.
А особенностью вертикальной системы считается то, что все ее детали будут крепиться к стояку в вертикальном положении. Она стоит на порядок дороже, зато во время эксплуатации никакие воздушные пробки образовываться не будут. Применяется преимущественно в домах с несколькими этажами, поскольку каждый из них (этажей) будет отдельно крепиться к стояку.
Обе разновидности контура отличаются повышенной устойчивостью гидравлики и тепла. Но во втором случае вы должны будете отбалансировать вертикальные стояки, а в первом – петли.
Какая бывает разводка?
Разводка двухтрубных систем может быть следующих типов.
- Нижняя. Здесь горячий трубопровод будет прокладываться в подвале, цоколе либо же под половым покрытием. Обратная же магистраль, возвращающая воду в котел, будет размещаться еще ниже. При таком типа разводки в контур необходимо включить верхнюю воздушную линию, посредством котором лишний воздух будет выводиться из системы. Более того, котел должен быть углублен, дабы стимулировалась циркуляция теплоносителя. Дело в том, что радиаторы должны размещаться выше самого котла.
- В случае с верхней разводкой разводящая магистраль устанавливается сверху, более того, в наивысшей точке системы должен размещаться расширительный бачок (зачастую эта точка – чердак дома, предварительно утепленный).
Важно! Система верхней разводки не подходит для одноэтажных зданий, имеющих плоскую крышу. Характерно то, что как горизонтальная, так и вертикальная схема разводки подходят для обоих способов расположения деталей системы
При этом стоит помнить, что верхняя разводка не подходит для обеих магистралей, поскольку в нижней из них будет скапливаться шлам
Характерно то, что как горизонтальная, так и вертикальная схема разводки подходят для обоих способов расположения деталей системы. При этом стоит помнить, что верхняя разводка не подходит для обеих магистралей, поскольку в нижней из них будет скапливаться шлам.
Виды направления движения теплоносителя
Также стоит отметить еще одну классификацию, которая основывается на то, в каком направлении будет двигаться теплоноситель по системе. Таким образом, у нас получается следующее.
- Тупиковая система, при которой подающий и обратный трубопроводы направлены в разные стороны.
Прямоточная двухтрубная система отопления, при которой движение в обеих магистралях направлено в одну сторону.
Помимо того, в системе может быть встроен специальный насос, предназначенный для стимуляции движения теплоносителя, это иногда еще называют принудительной циркуляцией. Также такое движение может вызываться разницей в температурах и уклоном магистрали, следовательно, такой тип циркуляции можно считать естественным.
Отметим, что для пущей продуктивности отопительной конструкции следует все установить такой насос, притом еще на начальных этапах установки. Естественная же циркуляция больше подходит для зданий, имеющих всего один этаж.
Важно! Если планируется горизонтальная система, а циркуляция будет естественной, то уклон магистралей должен направляться непосредственно в сторону отопительного котла
Элементы системы отопления
В подавляющем большинстве случаев частные жилые дома обогреваются водяными системами отопления. Это традиционный подход к решению вопроса, имеющий неоспоримое достоинство – универсальность. То есть, тепло доставляется во все помещения посредством теплоносителя, а уж нагревать его можно с помощью различных энергоносителей. Их перечень мы рассмотрим далее, при выборе котла.
Любая система отопления, где передаточным звеном служит теплоноситель, делится на такие составные части:
- источник тепла;
- трубопроводная сеть со всем дополнительным оборудованием и арматурой;
- приборы отопления (радиаторы или греющие контуры теплых полов).
С целью обработки и регулирования теплоносителя, а также производства работ по обслуживанию в отопительных системах применяется дополнительное оборудование и запорно – регулирующая арматура. К оборудованию относятся следующие элементы:
- расширительный бак;
- циркуляционный насос;
- гидравлический разделитель (гидрострелка);
- буферная емкость;
- распределительный коллектор;
- бойлер косвенного нагрева;
- приборы и средства автоматизации.
Общеизвестно, что при нагреве вода расширяется, а в замкнутом пространстве ее дополнительному объему деваться некуда. Во избежание разрыва соединений от повышенного давления в сети ставится расширительная емкость открытого или мембранного типа. Она и принимает лишнюю воду.
Принудительную циркуляцию теплоносителя обеспечивает насос, а при наличии нескольких контуров, разделенных гидрострелкой или буферной емкостью, используется 2 и более перекачивающих агрегатов. Что касается буферной емкости, то она работает одновременно как гидравлический разделитель и теплоаккумулятор. Отделение котлового контура циркуляции от всех остальных практикуется в сложных системах коттеджей с несколькими этажами.
Типы и достоинства двухтрубной отопительной системы
Технической особенностью отопительной системы данного типа является то, что она состоит из двух магистралей трубопровода. Один используется для транспортировки нагретого в котле теплоносителя непосредственно к источникам отопления – радиаторам. А второй контур необходим для оттока из радиаторов уже отработанного теплоносителя – остывшей жидкости, которая отдала свое тепло.
В такой системе, как попутная двухтрубная система отопления, наблюдается равная температура теплоносителя, поступающего одновременно в отопительные приборы системы.
Схема двухтрубной системы отопления
Многие полагают, что стоимость двухтрубной системы, по сравнению с более простой однотрубной, увеличивается практически вдвое – ведь необходимо брать труб в два раза больше. Но это не так. Дело в том, что для правильного построения правильно функционирующей однотрубной системы следует применять трубы большего диаметра, поскольку они способствуют более активному перемещению теплоносителя и отработанной жидкости. А при создании двухтрубной системы используются трубы значительно меньшего диаметра, стоимость которых – ниже.
Такая же ситуация отмечается и при приобретении дополнительных комплектующих системы – вентилей, сгонов, соединительных элементов. Изделия большего диаметра стоят дороже. То есть, можно сделать простой вывод – на самом деле приобретение материалов для двухтрубной системы обойдется вам не намного дороже, чем для однотрубной. А вот эффективность ее работы – значительно выше.
Основные элементы двухтрубной системы отопления
Весомым преимуществом двухтрубной системы служит еще один аспект – в такой отопительной системе существует возможность установки на каждый радиатор вентилей, посредством которых можно контролировать уровень нагрева элемента. Кроме того, посредством таких вентилей можно также существенно экономить расход воды и электроэнергии на ее нагрев.
Многих владельцев домов с однотрубной системой нередко огорчает то, что весьма толстую отопительную трубу невозможно скрыть – а это существенно портит общее впечатление от комнаты. В то время, как трубы, используемые при более сложной двухтрубной системе, являются более тонкими – и спрятать их не составит труда. Да и в том случае, если трубы на виду – они не привлекают особого внимания.
Учитывая все очевидные преимущества двухтрубной системы – большую эффективность, невысокую стоимость и эстетичность, можно с уверенностью останавливать свой выбор именно на ней. Что и делают большинство владельцев загородных домов.
Система отопления частного дома
Существует два типа двухтрубной отопительной системы – горизонтальная и вертикальная 2-х трубная система отопления. Основное различие данных видов – в оси расположения трубопровода. Посредством данных труб производится соединение всех элементов отопительной системы. Разумеется, каждый вид имеет и свои недостатки, и достоинства. Общими для обоих типов можно назвать такие достоинства – прекрасная гидравлическая устойчивость и высокий уровень теплоотдачи.
Горизонтальная двухтрубная система отопления должна быть установлена в одноэтажных строениях, где трубопровод отопления имеет довольно большую длину. В таких домах подсоединение радиаторов отопления к горизонтально расположенной системе – наиболее практичное решение вопроса.
Горизонтальная двухтрубная система отопления
Вертикальная двухтрубная схема отопления является несколько дороже горизонтальной. Однако, поскольку стояк располагается вертикально, это позволяет применять ее даже в многоэтажных домах. При этом каждый этаж отдельно врезается в центральный отопительный стояк. Кроме того, преимущества вертикального типа отопительной системы состоит еще и в том, что в ней не скапливается воздух – при возникновении пузырьки сразу же поднимаются вертикально, прямо в расширительный бак.
Вертикальная двухтрубная схема отопления
Какой бы тип системы вы не выбрали, следует учитывать, что нужно непременно проводить балансировку. При выборе вертикальной системы балансировка двухтрубной системы отопления требуется самому стояку. Когда проходит горизонтальная регулировка двухтрубной системы отопления, ей подвергаются петли.
Двухтрубная схема отопления
Такая система водяного обогрева широко используется в домах любой этажности. Её особенностью является подача воды к радиатору по одной трубе, а отвод – по другой. Происходит не последовательное, а параллельное подключение теплообменников к системе отопления.
Основные преимущества:
- к каждому радиатору подаётся теплоноситель с одинаковой температурой;
- появляется возможность установки терморегулятора на радиаторы для настройки нужного температурного режима в каждом отдельном помещении;
- отключение или неисправность одной из батарей никак не скажется на работе остальных.
Система имеет ряд недостатков. Для её устройства требуется большое количество труб и соединительных элементов, что приводит к повышению степени сложности монтажных работ и к более высокой стоимости всей водяной отопительной системы.