Системы вентиляции и кондиционирования
Назад

Как устроены системы отопления с насосной циркуляцией схемы организации

Опубликовано: 30.03.2020
Время на чтение: 10 мин
0
7

Несколько дополнительных советов

На долголетие во многом влияет то, из каких материалов сделаны основные детали Предпочтение стоит отдать помпам из нержавейки, бронзы и латуни. Обратите внимание, на какое давление в системе рассчитан прибор

Хотя, как правило, с этим не возникает трудностей (10 атм – хороший показатель). Устанавливать насос лучше там, где температура минимальная – перед входом в котёл. На входе важно установить фильтр. Помпу желательно располагать, чтобы она «высасывала» воду из расширителя. Значит, порядок по ходу движения воды будет таким: расширительный бак, насос, котёл.

Заключение

Итак, для того, чтобы циркуляционный насос работал долго и добросовестно, нужно посчитать два основных его параметра (напор и производительность).

Не стоит стремиться постичь сложную инженерную математику.

В домашних условиях достаточно будет приблизительного расчёта. Все получившиеся дробные числа округляются в большую сторону.

Схемы отопления с циркуляционным насосом и инструкции по их установке

Такой насос используется в составе системы отопления для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя. Устройство работает на электричестве и потребляет мало энергии – от 60 до 100 ватт, что сравнимо с обычной бытовой лампочкой.

К сожалению, если электроснабжение частного дома время от времени прерывается, то и работа насоса будет непостоянной, что приведет к нарушению движения жидкости по трубам. Перед установкой насоса рекомендуется заранее продумать, как циркуляцию воды в контуре сделать постоянной.

Случаи применения

Система отопления, оборудованная насосом для принудительного перекачивания теплоносителя, уместна в случаях, когда жидкость не может преодолеть гидравлического сопротивления и потому не поднимается по трубам вверх. В системах отопления с естественной циркуляцией воды нужно точно соблюдать уклон и диаметр труб, а малейшая ошибка выведет из строя весь комплекс.

Это ограничивает использование системы компактными помещениями: ведь чем больше отапливаемая площадь, тем длиннее контур, и, соответственно, слабее ток воды. Даже при использовании мощного котла давление теплоносителя редко превышает 0,6 мПа. А изменение схемы проводки труб для улучшения тока жидкости, обойдется дорого.

Преимущества

Система, оснащенная циркуляционным насосом, лишена этих недостатков. Она отлично подходит для обогрева помещений площадью от 200 до 800 м2. К ее преимуществам относятся:

  • отсутствие требований к конфигурации контура отопления – для циркуляции теплоносителя не требуется создавать в трубопроводе зауженные места, монтировать трубы под наклоном и пользоваться другими техническими приемами;
  • быстрый разгон жидкости – циркуляция нагретой воды в контуре начинается сразу же после включения насоса. В результате комнаты частного дома прогреваются до нужной температуры всего за несколько минут;
  • высокий КПД – благодаря быстрой циркуляции теплоносителя сокращаются тепловые потери. Решается проблема, когда одно из помещений прогревается сильнее остальных. За счет этого топливо расходуется экономичнее;
  • надежность работы – простая конструкция насоса исключает возникновение случайных поломок.

Стоит отметить, что сложности могут возникнуть только при перебоях электроэнергии, но справиться с ними несложно: если в доме имеется электрогенератор, система отопления сможет работать непрерывно.

Если планируется оборудовать насосом систему с естественной циркуляцией, ее схема остается практически неизменной.

Требуется лишь вмонтировать сам насос, а также перенести расширительный бачок с контура подачи воды на контур, по которому она возвращается к котлу.

Существует две основных разновидности насосов: «сухие» и «мокрые». Первые устроены так, что ротор не взаимодействует с теплоносителем. Они имеют высокий КПД — 80%, но достаточно шумные и подвержены поломкам. Одной из самых распространенных неисправностей «сухих» насосов является повреждение уплотнительных колец, вслед за чем нарушается герметичность устройства.

В системах, оборудованных «мокрым» насосом, такая проблема исключена. Они проще в эксплуатации, не нуждаются в тщательном техобслуживании.

С другой стороны, «мокрый» насос имеет КПД меньше 50%, а поскольку внутри него всегда должна быть вода, приходится тщательно следить за горизонтальным положением вала.

Для использования при отоплении частного дома «мокрый» насос удобен тем, что практически бесшумен. Механизм переключения скоростей вращения ротора является бесступенчатым.

С учетом небольшой мощности, «мокрые» насосы подходят для трубопровода небольшой протяженности. «Сухие», напротив, лучше применять для отопления больших площадей. Кроме того, последние редко устанавливаются в частных домах из-за шума во время работы, а если имеются планы их монтировать, то делается это в заранее подготовленном месте со звукоизоляцией.

При выборе насоса нужно учитывать такие факторы, как:

  • мощность отопительных радиаторов;
  • скорость движения теплоносителя;
  • общая длина трубопровода;
  • проходное сечение трубопроводов;
  • мощность котла.

Каждый из этих параметров легко рассчитывается, если знать хотя бы один из них. Так, исходя из мощности радиаторов, можно установить мощность котла и расход воды. Определив расход воды, не составит труда найти диаметр труб.

Необходимо заранее определиться со скоростью движения теплоносителя в контуре системы: оптимально — 1,5 м/сек.

Зная требуемую скорость циркуляции, диаметр труб и остальные параметры, получится рассчитать силу напора и мощность насоса.

Предлагаем ознакомиться  Виды радиаторов отопления в новостройке

Расчеты

Как устроены системы отопления с насосной циркуляцией схемы организации

Чтобы точнее определить мощность насоса, можно воспользоваться правилом производителей, которые «привязали» 1 кВт мощности к 1 литру прокачиваемой воды. Так, насос мощностью 25 кВт может обеспечить циркуляцию максимум 25 литров теплоносителя.

Иногда применяется упрощенная схема выбора, основанная на площади отапливаемого помещения:

  • для отопления постройки площадью до 250 м2 покупают насос мощностью 3,5 кубометра воды в час и силой напора 0,4 атмосферы;
  • от 250 до 350 м2 – мощностью 4,5 кубометра в час и силой напора 0,6 атмосфер;
  • от 350 м2 – мощностью 11 кубометров в час и силой напора 0,8 атмосфер.

Несмотря на высокие эксплуатационные характеристики некоторых моделей, насосы не приспособлены для прогона воды по контуру системы с искусственной циркуляцией в зданиях общей площадью больше 800 м2.

При выборе оборудования можно пользоваться еще одной методикой – типовыми проектами обустройства жилья, разработанными в Европейском Союзе. Так, на 1 м2 пространства должна приходиться мощность насоса 97 Ватт при условии, что температура воздуха на улице составляет 25С° (минус), или 101 Ватт – если температура опускается до 30С° (минус).

Эта норма действует для построек высотой от трех этажей и больше. При обустройстве частного дома высотой до двух этажей мощность насоса на 1 м2 площади должна составлять 173 Ватта при уличной температуре до 25С° мороза и 177 Ватт – ниже 25С°.

Оснащенные насосом системы отопления могут быть как однотрубными, так и двухтрубными. Любая схема предусматривает монтаж устройства на трубе, по которой происходит возврат охлажденного теплоносителя в котел.

Это объясняется тем, что резиновые манжеты и уплотнители насоса, нагреваясь от горячей воды, меняют свои потребительские свойства и быстро изнашиваются. В обратном контуре вода охлаждена и не вредит оборудованию.

Если конструирование системы с принудительной циркуляцией осуществляется «с нуля», лучше сразу купить трубы небольшого диаметра, чтобы сэкономить. На качество отопления это никак не повлияет, зато сделает эксплуатацию оборудования более дешевой.

Расширительный бак

Важный элемент схемы – расширительный бак.

Он соединяется с обратным контуром и выполняет функции точки отсчета: здесь сила давления меняет свой знак — в контуре до бака она нагнетается, выталкивая воду по трубам, а после – разрежается, так что насос всасывает в себя жидкость. Нужно помнить правило: гидростатическое давление при включенном насосе в любой точке зоны всасывания должно оставаться высоким — тогда циркуляция воды нарушена не будет.

Также расширительный бак нужен для компенсации нехватки пространства в закрытой системе при расширении теплоносителя – вода превращается в пар и увеличивает свой объем. Если бы не бак, то при перегреве воды происходил бы ее выброс. Кроме того, чтобы избежать перегрева и других проблем, рекомендуется устанавливать только современные автоматизированные котлы.

Монтаж насоса

Монтаж насоса дома лучше осуществлять в горизонтальном положении: так оборудование будет производить меньше шума.

Крепление насоса осуществляется на резьбовых соединениях, в контур осуществляется врезка отсекающей арматуры – одного крана на прямом участке трубы, одного – на отводе непосредственно перед насосом, и еще одного – на отводе за ним. Это нужно для того, чтобы отсекать насос от теплоносителя в случае необходимости.

Монтаж системы отопления вообще и монтаж циркуляционного насоса в систему отопления в частности — задача всегда непростая и требующая учёта многочисленных факторов. Наиболее популярной конструкцией является система естественной циркуляции, однако её широкое применение объясняется исключительно простотой установки.

Существенный недостаток этой конструкции — слабый циркуляционный напор, вынуждающий приобретать трубы чрезмерно большого диаметра, что ограничивает в выборе радиаторов, да и просто требует больших затрат.

Поэтому оптимальным вариантом являются несколько более сложные, но практичные системы отопления с насосной циркуляцией схема работы которых позволяет использовать любую разновидность радиаторов, а также трубы стандартного диаметра.

Разновидности схемы

Само название схемы подразумевает использование циркуляционного насоса, цель которого — обеспечивать напор и постоянное продвижение нагретой воды.

Кратко принцип работы схемы выглядит так: нагретая до необходимой температуры вода поступает по трубопроводу в радиаторы. После остывания она возвращается в котёл по отводящему трубопроводу.

Встроенный расширительный бак обеспечивает постоянное давление теплоносителя и призван выдержать увеличивающийся во время нагревания объём воды.

Можно выделить несколько разновидностей такой системы, разделяющихся по следующим признакам:

  1. по способу подключения трубопровода к радиаторам: однотрубные и двухтрубные;
  2. по месту расположения стояков: вертикальные стояки и горизонтальные стояки;
  3. по типу магистрали: тупиковые системы и системы с попутным движением воды;
  4. по типу разводки: с верхней и с нижней.

Разберёмся, как подключить циркуляционный насос для отопления по каждой из указанных схем.

Считающаяся пережитком прошлого однотрубная конструкция подразумевает подключение к радиатору лишь одной трубы.

Все отопительные приборы дома соединяются последовательно, а теплоноситель протекает через них, начиная с верхнего и заканчивая нижним, с каждым сантиметром продвижения отдавая всё больше тепла.

Как устроены системы отопления с насосной циркуляцией схемы организации

Таким образом, к последним из радиаторов вода подходит едва тёплой, и это создаёт сильный дисбаланс в температуре разных комнат. Единственным способом хоть как-то уменьшить эту разницу является установка в нижних комнатах радиаторов с большим количеством секций.

Среди других недостатков:

  • невозможность установить регулировочные краны, поскольку это автоматически перекроет или уменьшит доступ воды к радиаторам «ниже по течению»;
  • нерегулируемая температура в отапливаемых помещениях: если отопительная система запущена, будут обогреваться все комнаты.
Предлагаем ознакомиться  Как удалить воздух из системы охлаждения двигателя

Схемы систем с насосной циркуляцией

Системы отопления с принудительной циркуляцией различаются следующим образом:

  • как одно- или двухтрубные (вариант подключения труб к радиаторам);
  • с вертикальным стояками или горизонтальным магистралями;
  • тупиковые или с попутным движением теплоносителя
  • с верхней или нижней разводкой.

Однотрубные системы встречаются все реже, поскольку их недостатки значительно превышают достоинства. Это очень простой вариант, при котором радиаторы соединяются последовательно. Теплоноситель поочередно проходит через каждый отопительный прибор, постепенно остывая.

Очевидно, что при такой схеме первые радиаторы будут нагревать комнату лучше, чем те, что расположены в конце системы. Приходится устанавливать на завершающем отрезке магистрали больше радиаторов, чем в начале, чтобы сгладить разницу температур.

Однотрубные системы отопления просты в реализации и обойдутся недорого, но проблема неравномерного прогрева и зависимости от поломки одного радиатора сделали их практически невостребованными в современных условиях

Такое устройство крайне неудобно, поскольку нельзя отключить только один радиатор в случае поломки, придется сливать теплоноситель из всего контура. Двухтрубная схема предполагает подключение каждого радиатора параллельно с помощью двух труб к общей магистрали.

Разумеется, для этого придется использовать больше материалов, общая стоимость и время для монтажа будут выше, чем при использовании однотрубного варианта.

Как устроены системы отопления с насосной циркуляцией схемы организации

Двухтрубные отопительные системы позволяют равномерно обогреть каждое помещение, при этом поломка одного радиатора не станет причиной для отключения всего контура

На каждый радиатор при двухтрубном подключении устанавливают запорные краны. Это дает возможность при необходимости снять или отключить только один радиатор, при этом остальные элементы системы продолжают функционировать в обычном режиме.

Прогрев при такой схеме выполняется равномерно, поскольку теплоноситель поступает в каждый радиатор по отдельной линии, а затем возвращается в котел для нагрева, а не перемещается по остальным радиаторам.

Вертикальные стояки используются в многоэтажных зданиях, к ним удобно подключать радиаторы, расположенные на разных этажах. Вертикальная конструкция способствует быстрому выведению попавшего в систему воздуха, что значительно сокращает вероятность образования воздушных пробок.

Создание вертикальной отопительной системы обойдется недешево, однако это эффективная схема, устойчивая к завоздушиванию, она прекрасно подходит для монтажа в многоэтажных зданиях

В горизонтальных схемах основная магистраль, к которой параллельно подключают радиаторы, располагается, как понятно из названия, в горизонтальной плоскости. Этот тип системы уместен для отопления одноэтажных зданий большой площади.

Как устроены системы отопления с насосной циркуляцией: схемы организации

Относительно недорогой вариант не застрахован от образования воздушных пробок. Для предотвращения проблемы этого рода используют автоматические воздухоотводчики. Правила удаления воздушной пробки из системы отопления мы детально рассмотрели здесь.

Горизонтальные системы отопления относительно недороги, обычно их используют при проектировании зданий большой площади на один или два этажа

Неравномерный прогрев характерен не только для однотрубных систем, но и для тупикового варианта отопления, который распространен довольно широко.

В такой схеме поступление теплоносителя осуществляется в сторону, противоположную движению обратки. В результате в системе появляются радиаторы, получающие уже несколько остывший теплоноситель, который после них поступает в обратную трубу.

В тупиковых системах удаленные от подающего стояка радиаторы получают меньше тепла, чем расположенные рядом с ним. В попутных схемах все элементы системы функционируют в равнозначном режиме

В результате в первые от стояка радиаторы поступает больше тепла, а в удаленные – меньше. На небольших площадях этот момент может быть не так заметен, но в просторных домах он будет ощутим. В этой ситуации рекомендуется сделать несколько небольших по протяженности магистралей, чем одну длинную, чтобы весь теплоноситель циркулировал по веткам примерно с равной температурой.

Попутная схема основана именно на одинаковой протяженности циркуляционных колец по всему дому, что позволяет добиться исключительно точной равномерности прогрева. Но реализовать этот вариант разводки непросто, поскольку понадобится провести большое количество труб.

Верхнюю разводку в отопительных системах применяют при наличии чердака, на котором можно установить расширительный бак. Если такой возможности нет, можно успешно реализовать нижнюю разводку отопления

Верхняя и нижняя разводка получили название по месту расположения подающей трубы. В первом случае теплоноситель поступает в систему сверху, а во втором – снизу.

Однотрубные системы отопления

При верхней разводке расширительный бак устанавливают на самой высокой точке системы, теплоноситель распространяется по системе под воздействием сил гравитации. Обратка здесь будет стоять ниже радиаторов. Для реализации такого проекта в частном доме необходим чердак, на котором и устанавливают бак.

Если условия для верхней разводки отсутствуют, используют второй вариант, когда подача теплоносителя осуществляется снизу, а обратка установлена выше радиаторов. Задача по перемещению теплоносителя с достаточно высокой скоростью возлагается в основном на циркуляционный насос.

Такую схему монтируют постепенно, от нижнего этажа к верхнему, при этом подающую магистраль делают с небольшим уклоном, чтобы предотвратить возникновение воздушных пробок.

Галерея изображений

Фото из

Автоматический воздухоотводчик на коллекторном отоплении

Прибор для отвода воздуха из теплого пола

Сепаратор воздуха в системе отопления

Расположение устройст для отвода воздуха

Чаще всего циркуляционный насос устанавливают на обратке, а не на подаче. Считается, что здесь ниже риск быстрого износа и поломки устройства, поскольку теплоноситель уже остыл. Но для современных насосов это не обязательно, поскольку там установлены подшипники с так называемой водяной смазкой. Они уже предназначены именно для таких условий эксплуатации.

Предлагаем ознакомиться  ТЭНы для батареи отопления: плюсы и минусы, устройство, принцип работы || Тен для отопления с терморегулятором в радиатор

Это означает, что можно установить циркуляционный насос и на подаче, тем более, что здесь гидростатическое давление системы ниже. Место установки устройства условно разделяет систему на две части: область нагнетания и область всасывания. Насос, установленный на подаче, сразу после расширительного бака, он будет откачивать воду из накопителя и нагнетать в систему.

Циркуляционный насос в отопительной системе делит контур на две части: область нагнетания, в которую поступает теплоноситель, и область разрежения, из которой его откачивают

Если же насос будет установлен на обратке перед расширительным бачком, то он будет нагнетать воду внутрь бачка, откачивая ее из системы. Понимание этого момента поможет учесть особенности гидравлического давления в различных точках системы. Когда насос работает, динамическое давление в системе с неизменным количеством теплоносителя остается постоянным.

Важно не только выбрать оптимальное место для монтажа насосного оборудования, но и правильно его установить. Рекомендуем вам ознакомиться с нюансами установки циркуляционного насоса.

Расширительный бак создает так называемое статическое давление. Относительно этого показателя в области нагнетания отопительной системы создается повышенное гидравлическое давление, а в области разрежения – пониженное.

Галерея изображений

Фото из

Установка расширительного бачка отопления

Местоположение насоса относительно бачка

Расширитель в системе с настенным котлом

Объем расширительного бачка в системе отопления

Разрежение может быть настолько сильным, что достигнет уровня атмосферного давления или даже будет ниже, а это создает условия для поступления в систему воздуха из окружающего пространства.

В области повышения давления воздух может, напротив, выталкиваться из системы, иногда наблюдается вскипание теплоносителя. Все это может привести к некорректной работе отопительной техники. Чтобы избежать подобных проблем, следует обеспечить избыточное давление в области всасывания.

Для этого можно использовать одно из следующих решений:

  • поднять расширительный бак на высоту не менее 80 см от уровня расположения отопительных труб;
  • поместить накопитель в наиболее высокой точке системы;
  • отключить патрубок накопителя от подачи и перевести его на обратку после насоса;
  • установить насос не на обратке, а на подаче.

Поднять расширительный бак на достаточную высоту удается далеко не всегда. Обычно его ставят на чердаке, если там имеется необходимое пространство. При этом важно придерживаться правил монтажа накопителя, чтобы обеспечить его беспроблемное функционирование.

Детальные рекомендации по установке и подключению расширительного бака мы привели в другой нашей статье.

Если чердак не отапливается, накопитель придется обязательно утеплить. Довольно сложно переставить бак на самую высокую точку системы с принудительной циркуляцией, если ранее она была создана как естественная.

Придется переделать часть трубопровода, чтобы уклон труб был направлен к котлу. В естественных системах уклон обычно делают к котлу.

Расширительный бак, установленный в помещении, не нуждается в дополнительной защите, но если его устанавливают на неотапливаемом чердаке, следует позаботиться о теплоизоляции этого устройства

Смену положения патрубка бачка с подачи на обратку обычно не сложно выполнить. И столь же просто реализовать последний вариант: врезать в систему циркуляционный насос на подающей магистрали за расширительным баком.

В такой ситуации рекомендуется выбрать максимально надежную модель насоса, которая длительное время сможет переносить контакт с горячим теплоносителем.

Разновидности схемы

В системы отопления с принудительной или естественной циркуляцией ставят циркуляционные насосы. Он нужны для повышения теплоотдачи и для возможности регулировки температуры в помещении. Установка циркуляционного насоса — задача не самая сложная, при наличии минимума навыков справиться можно самостоятельно, своими руками.

Циркуляционный насос это такое устройств, которое изменяет скорость движения жидкой среды без изменения давления. В системах отопления ставится для более эффективного обогрева.

Дорогой сегмент (от 10 000 руб.)

Дорогие насосы выполнены из высококачественных материалов, имеют автоматизированные системы контроля и управления, защиту от перегрева и токов блокировки. Они экономичные и долго служат.

  • Надежность
  • Защита статора и обмоток двигателя

Минусы

От 15 000 ₽

Эта модель насоса для отопления частных домов выпускается в Дании. Его применяют в системах водоснабжения, кондиционирования, для устройства «теплого пола». Напорная характеристика – 8 м. Инновационная конструкция обеспечивает беспрерывную работу в течение 10 лет.

DAB A 80/180 XM

  • Надежный
  • Защита от перегрева
  • Глухой фланец-заглушка в комплекте

Минусы

  • Работает только на чистой жидкости
  • Тяжелый (4,8 кг)

От 12 000 ₽

Итальянские производители гарантируют продолжительную эксплуатацию этого насоса для домашнего пользования за счет применения современных материалов. Гидравлический узел выполнен из чугуна, рабочее колесо – из технополимера, корпус двигателя — алюминиевый, вал, кожух статора и оболочка ротора – из нержавеющей стали.

Wilo Star-Z Nova

  • Защита труб от бактерий за счет термической дезинфекции
  • Латунный корпус с теплоизоляцией
  • Устойчивость двигателя к токам блокировки
  • Экономичный
  • Ремонтопригодный
  • Компактный
  • Работа в жесткой воде

Минусы

  • Напорная характеристика до 1,1 м
  • Интервал температур рабочей жидкости от 0 до 70 0С

От 10 000 ₽

Насос германского производства занимает в рейтингах топовые позиции. Он рассчитан на расход жидкости до 0,4 м3/ч и подходит для систем отопления большого частного дома. Особенность этой модели – усовершенствованное соединительное устройство, благодаря которому нанос подключают к питанию без дополнительных инструментов.

, , , , , ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector