Схемы отопления с принудительной циркуляцией

Конкуренция систем отопления с естественной и принудительной циркуляцией длится с тех пор, как был изобретен насос. Естественное передвижение теплоносителя (пользователи называют его «гравитацией» или «физикой») подчиняется законам сообщающихся сосудов и гравитации и не зависит от внешних источников энергии, то есть считается автономным. А любая схема отопления с принудительной циркуляцией включает в себя циркуляционный насос, который подключается к электросети, то есть существует прямая зависимость работы отопления от наличия напряжения.

Различия в схемах отопления с естественной и принудительной циркуляцией
Различия в схемах отопления с принудительной и естественной циркуляцией

Преимущества и недостатки принудительной системы отопления

Системы с естественной циркуляцией более надежны, так как в регионах с частым отключением электричества они будут работать бесперебойно, но все-таки им предпочитают схемы отопления с принудительной циркуляцией, так как насос решает следующие проблемы:

  1. Не нужно прокладывать отопительные трубы большого диаметра – достаточно обычных полудюймовых металлопластиковых или ПВХ-труб: насос обеспечит течение жидкости в любом случае.
  2. По тонким трубам передвигается меньший объем теплоносителя, а это значит, что его можно быстрее нагреть и увеличить тепловую отдачу. Также это помогает более точно регулировать температуру и расходовать меньше тепловой энергии, поэтому эксплуатация системы отопления с включением циркуляционного насоса обойдется дешевле.
  3. С изменением скорости вращения крыльчатки насоса изменяется теплоотдача, то есть отопление в доме можно автоматизировать.
  4. Отопление с насосом работает при любых уклонах и поворотах труб, что значительно облегчает монтаж системы.
  5. При помощи коллекторной схемы можно включать параллельные ветки отопления, например, теплый пол или полотенцесушители.
  6. Место монтажа расширительного бачка не регламентируется.
Место расширительного бачка в системе
Место расширительного бачка в системе


В отличие от длинного перечня достоинств недостатков можно назвать всего два:

  1. Отопление не будет работать при аварийном отключении электричества.
  2. Хоть и небольшой, но расход электроэнергии насосом и системой автоматики.

Отопление может быть организовано по-разному: двухтрубная схема, однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией, трубная разводка вертикального или горизонтального типа, подача теплоносителя – верхняя или нижняя.

Наиболее распространена нижняя разводка труб, но при верхней можно комбинировать системы с принудительной и естественной циркуляцией, чтобы обеспечить работу отопления при аварийном отключении электричества за счет перепада высот в трубах.

Полная схема разводки отопления с циркуляционным насосом
Полная схема разводки отопления с циркуляционным насосом

Выбор циркуляционного насоса

Для отопительных систем с принудительным перемещением жидкости лучше приобретать малошумящие центробежные прямолопастные насосы. Прямые лопасти не могут создать большого давления, но постоянно толкают жидкость в нужном направлении, даже если длина трубопровода достаточно велика.

Монтаж насоса производится параллельно двумя шаровыми вентилями с байпасом, чтобы можно было его демонтировать в случае поломки без остановки движения теплоносителя.

Насос нужен не только для обеспечения постоянного движения жидкости по системе, но и для регулировки скорости ее течения. Чем быстрее будет двигаться теплоноситель, тем лучше теплоотдача и прогрев помещений.

Для расчета производительности насоса необходимо установить тепловые потери отапливаемых помещений, которые рассчитываются по потерям в наиболее холодную декаду зимы. В РФ эти параметры приведены к справочным значениям:

  1. Для малоэтажного здания (до 2 этажей) при температуре -250С потери тепла равны 173 Вт/м2.
  2. При -300С тепловые потери составляют 177 Вт/м2.
  3. Для трехэтажного частного дома и выше при температуре -250С тепловые потери равны 97-101 Вт/м2.
Тепловые потери зданийТепловые потери зданий
Тепловые потери зданий

Мощность насоса (Р) рассчитывается по формуле: Q / С х Dt, где:

  1. Q – тепловые потери помещения.
  2. С – удельная тепловая емкость теплоносителя (справочное значение).
  3. Dt – температурная разница между теплоносителем на прямой подаче и в трубе обратной подачи. Это значение зависит от схемы отопления и может быть равным:
    1. 200С – для обычных отопительных систем, работающих по любой схеме;
    2. 100С – для систем с низкой температурой теплоносителя;
    3. 50С – для теплого пола.

Результат преобразуется в производительность (мощность) насоса путем его деления на плотность жидкости, работающей в системе, при средней температуре.

Плотность теплоносителя
Плотность теплоносителя

Чтобы не проводить расчеты, мощность насоса можно выбрать по среднестатистическим нормам:

  1. Для помещений с площадью до 250 м2 – мощность насоса 3,5 м3/ч и напор (давление) до 0,4 Атм.
  2. Для помещений с площадью 250-350 м2 – мощность 4-4,5 м3/ч и напор до 0,6 Атм.
  3. Для помещений с площадью 350-800 м2 – мощность 11 м3/ч и давление 0,8 Атм.

При этом мощность насоса и производительность отопительной системы прямо зависит от утепления помещений и самого здания. Поэтому для полного и более точного расчета потребуется знать следующее:

  1. Гидравлическое сопротивление труб и соединений.
  2. Длину всех труб и удельную плотность теплоносителя.
  3. Общую площадь оконных и дверных проемов.
  4. Стройматериал стен, их толщину, материал и толщину утеплителя.
  5. Есть ли в доме подвал, чердак, мансарда, цоколь.
  6. Стройматериал кровли, кровельного пирога и т.д.
Расчет гидравлического сопротивления труб и фитингов
Расчет гидравлического сопротивления труб и фитингов

Поэтому теплотехнический расчет проще и надежнее заказать у специализирующейся на этом компании. Но в любом случае мощность насоса должна быть немного больше расчетной.

Составление схемы системы отопления с принудительной циркуляцией

При составлении схемы отопления начинают с вычисления мощности нагревательного прибора – котла. Простейший расчет:

  1. Для 10 м2 отапливаемой площади нужно резервировать 1 Квт.
  2. При высоте потолков больше 2,5 метра мощность котла нужно умножать на 1,2.
  3. Для районов Крайнего Севера мощность увеличивается на 30-50%.
  4. При плохом или отсутствующем утеплении дома мощность котла увеличивается на 30-50%.
  5. При собственном оборудовании ГВС на основе отопительного котла его мощность увеличивается на 30-50%.

На рисунке ниже показана упрощенная формула расчета мощности нагревательного прибора для частного дома, гаража или квартиры.

Формула расчета мощности котла отопленияФормула расчета мощности котла отопления
Формула расчета мощности котла отопления

С количеством радиаторов проще: под каждым окном обязательно должен быть один обогревательный прибор, в ванной и туалете – тоже. Согласно СНиП на обогрев помещения необходимо 100 Вт мощности на 1 м2. Тепловая мощность одной секции радиатора указана в его паспорте, поэтому количество секций вычислить несложно, как и число обогревательных приборов для отдельного помещения. Дальше необходимо выбрать материал труб отопления, их диаметр, а также тип системы, по которой будет составляться схема.

Система отопления реализуется по закрытому или отрытому типу. Принципиальное отличие – только в способе монтажа и расположении расширительного резервуара. Если расширительный бачок не закрывается герметично, то и отопительная система будет называться открытой. Если бачок имеет мембрану, то это закрытая система отопления. Объем расширительного бачка рассчитывается по общему объему всей системы: 10:1. Бачок должен располагаться как можно ближе к циркуляционному насосу.

Как в открытой, так и в закрытой системе отопления есть риск попадания воздуха в трубы. Кроме того, воздух обязательно будет образовываться при контакте теплоносителя с материалом труб, рубашки котла, радиаторами. Поэтому в самой высокой точке на схеме устанавливается автоматический клапан для стравливания воздуха, а на каждом обогревательном приборе (радиаторе или батарее) – кран Маевского.

Кран «Маевского»
Кран Маевского

После сборки всех узлов и монтажа элементов отопления систему промывают. Это делается простой заливкой чистой воды в систему, после чего проверяются все соединения на протечку. Котел и циркуляционный насос врезаются в систему последними. Если котел не газовый, а на твердом топливе, то в систему включается собственная группа безопасности с манометром, а также спускным и подрывным клапанами. В газовых и электрических отопительных агрегатах группа безопасности идет в комплекте. Также на входном трубопроводе, подающем теплоноситель в котел, устанавливается защитный фильтр, обеспечивающий очистку от абразивных частиц и мусора.

Проблема отсутствия циркуляции

Причины плохой или отсутствующей циркуляции теплоносителя в системе:

  1. Насос малой мощности.
  2. Трубы маленького диаметра.
  3. Не установлены обратные клапаны.
  4. Грязь или воздух в системе.
  5. Протечка системы.

Решение проблем по порядку:

  1. Гидравлический расчет мощности насоса, что одновременно поможет выбрать диаметр труб – ½ или ¾ дюйма.
  2. Обязательная врезка фильтров грубой очистки на входе в котел и перед насосом.
  3. Монтаж клапанов – спускного и подрывного, а также клапана на расширительном бачке.
  4. При сборке новой системы необходимо заливать только чистый теплоноситель, при ревизии старой – промывка и заливка проверенного.
  5. Все протечки – как в системе (в радиаторах и трубах, на фитингах и клапанах), так и в котле, видны невооруженным глазом, даже если это происходит достаточно медленно. В любом случае достаточно суток, чтобы протечка проявила себя.

Рейтинг
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
JSNiP.ru
Adblock detector