Современные решения в области водяного обогрева домов зачастую предполагают использование насосного оборудования. Проектирование и установка системы отопления с принудительной циркуляцией должны выполняться с учетом различных технических аспектов, связанные с ускоренным движением теплоносителя.
Повышенное давление в системе отопления дает возможность реализовать многочисленные схемы разводки, что является значительным преимуществом для систем с принудительной циркуляцией. Тем не менее, для правильного функционирования таких систем необходимо тщательное проектирование.
В этой статье мы объясним, как подбираются основные элементы системы по ее характеристикам, а также детально рассмотрим различные варианты разводки магистрали и организацию отопительного контура.
Одной из ключевых составляющих эффективной системы водяного отопления является правильно выбранный циркуляционный насос. Он должен соответствовать характеристикам системы и обеспечивать необходимую производительность и напор для прокачки теплоносителя по всем радиаторам и трубопроводам. Кроме того, важно учитывать звуковые характеристики насосов, так как шумное оборудование может создать дискомфорт в жилище.
С точки зрения разводки магистралей, популярными схемами являются «радиаторная» и «коллекторная». Радиаторная схема подразумевает последовательное подключение радиаторов, что может привести к неравномерному прогреву, если система не сбалансирована. Коллекторная схема, в свою очередь, обеспечивает равномерное распределение теплоносителя и возможность регулировки температуры в каждом индивидуальном радио, что делает ее более эффективной в большинстве случаев.
Обращаем внимание и на необходимость установки запорно-регулирующей арматуры, которая позволяет управлять потоком воды в системе и проводить техническое обслуживание без полного отключения системы. Это значительно упрощает процесс ремонта и профилактических работ.
Также следует не забывать о безопасности: установка предохранительных клапанов и автоматических воздухоотводчиков поможет избежать резких перепадов давления и образования воздушных пробок, что может негативно сказаться на работе всей системы отопления.
Наконец, выбор материала для трубопроводов имеет большое значение. Обычно используются металлопластиковые, полипропиленовые или медные трубы, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки в зависимости от конкретных условий эксплуатации.
Технические характеристики ключевых узлов
Система с принудительной циркуляцией отличается от естественной наличием одного или нескольких циркуляционных насосов. Увеличение давления и скорости теплоносителя меняет правила проектирования узлов и расположения элементов системы.
Учет этих деталей крайне важен для достижения эффективного отопления в системах с принудительной циркуляцией.
Галерея изображений
Системы с принудительной циркуляцией обеспечивают стабильный напор в теплосетях, в отличие от гравитационных схем.
Обеспечение необходимого напора для перемещения теплоносителя выполняется циркуляционным насосом. Обычно устанавливаются два насоса: один основной и второй резервный на байпасе.
В насосных системах чаще всего вместо открытого расширительного бачка используют закрытый мембранный вид — экспанзомат.
Закрытый расширительный бак предотвращает испарение теплоносителя и его насыщение кислородом, а также удерживает температуру нагретой воды.
Использование циркуляционных насосов позволяет создать контуры отопления, которые не смогли бы работать без механического движения теплоносителя.
Монтаж циркуляционных насосов позволил уменьшить диаметр труб и расширить радиус действия отопительной системы.
При проектировании сложных отопительных систем, состоящих из нескольких колец на различных уровнях, каждому из них обычно ставится отдельный циркуляционный насос.
К классу принудительных систем отопления относятся все коллекторные варианты с распределительными гребенками, смешанные системы и некоторые тройниковые конфигурации.
Принудительная система отопления Циркуляционный насос на байпасе Закрытый расширительный бак Преимущества закрытого бака Лучевые схемы трубопровода отопления Применение магистралей меньшего диаметра Циркуляционный насос для каждого кольца отопления Распределительная гребенка системы отопления
Общие требования к насосному оборудованию
Выбор циркуляционных насосов осуществляется на основе требований к объему перекачиваемой воды (кубометры в час) и напору (метры). Эти параметры зависят от объема отапливаемого помещения, типа отопления, длины водяного контура и диаметра труб.
Важно выбирать насос так, чтобы его параметры не были на пределе возможностей системы. Это позволит без проблем добавлять элементы в контур без необходимости замены насоса.
Чаще всего насосы предназначены для работы при напряжении 220 В, но существуют и модели на 12 В. Для защиты от перепадов напряжения необходимо установить стабилизатор, чтобы избежать поломки устройства.
При частых отключениях электричества следует обеспечить наличие источника бесперебойного питания. Не обязательно приобретать мощный ИБП — для обогрева частных домов редко требуется более 150 Ватт в час.
Циркуляционные насосы можно условно разделить на два типа в зависимости от расположения двигателя. Насосы с сухим ротором имеют более высокий коэффициент полезного действия, но они более шумные и имеют меньший срок службы по сравнению с насосами с мокрым ротором.
Если разводка системы предполагает возможность естественного движения теплоносителя, то насос устанавливают через «байпас». Это даст возможность переключить систему на режим гравитационной циркуляции в случае неисправности насоса или отключения электричества.
Хотя вода может проходить через отключенный насос, он создаст значительное сопротивление ее движению.
Выбор конкретной модели насоса для системы отопления осуществляется через определение рабочей точки и соответствия требуемым значениям расхода теплоносителя.
Актуальна проблема остановки насоса при использовании печного отопления. В таком случае печь продолжает нагрев теплообменника, что может привести к закипанию воды и выходу всей системы из строя.
Рекомендуется монтировать насос на обратной трубе, так как более низкая температура воды способствует увеличению его срока службы. Если нет выбора, кроме установки насоса на трубе, выходящей из котла, то следует использовать модели с керамическими уплотнителями.
Хотя они устойчивы к температурам до 110°C, при закипании системы у них также могут возникнуть проблемы с работоспособностью.
Установка насоса в контур через байпас позволяет обеспечить нормальные условия работы на основе принципа естественной циркуляции, а также возможность его демонтажа без необходимости слива воды.
Дополнительную информацию по выбору циркуляционных насосов для систем отопления можно найти в следующих статьях:
- Как выбрать циркуляционный насос: устройство, типы и основные рекомендации
- Циркуляционные насосы для отопления: обзор лучших моделей и советы для покупателей
Особенности выбора котлов и печей
Использование электрических и газовых котлов, а также печей длительного горения для обеспечения тепла удобно с точки зрения контроля температуры через теплообменник.
С другой стороны, твердотопливные печи, особенно самодельные, могут иметь проблемы с недостаточным или, наоборот, чрезмерным выделением тепла. Тем не менее, их применение оправдано из-за низкой стоимости и доступности топлива.
Сейчас на рынке представлены множество моделей электрических и газовых котлов, имеющих встроенный насос. С одной стороны, такая система циркуляции заранее подобрана по мощности котла и исключает необходимость в приобретении и установке отдельного насоса, с другой — при поломке встроенного насоса его сложнее отремонтировать или заменить.
Электрокотел с встроенной помпой — это готовое и компактное решение для подключения к системе с принудительной циркуляцией.
Требования к котлам при использовании принудительной циркуляции аналогичны тем, что действуют для систем с естественной:
- Мощностной расчет котла — должно обеспечивать нужды отопления дома в самых суровых условиях для конкретного региона. Желательно иметь небольшой запас по мощности (10-20%) из-за возможных непредвиденных обстоятельств в системе отопления.
- Предотвращение закипания теплоносителя в теплообменнике. Это условие легче достигнуть при использовании комбинации «печь – насос», чем в условиях гравитационной схемы движения.
Для предотвращения закипания воды в теплообменнике котла достаточно настроить регулировку мощности в зависимости от температуры выходящей жидкости. Данный метод эффективен при любом виде циркуляции.
Блок управления твердотопливным котлом может включать функцию активации насоса при достижении критических температур на выходе из теплообменника.
При естественной циркуляции печей нет возможности предотвратить закипание теплоносителя в случае слишком большого количества загруженного топлива. В качестве альтернативы с насосом можно увеличить объем циркулирующей жидкости через теплообменник.
Такую противоаварийную систему можно сделать автоматической с помощью термостата и блока регулировки скорости работы насоса.
Монтаж и проверка водяного контура
Системы отопления с принудительной циркуляцией обеспечивают более высокие скорости перемещения воды, чем гравитационные системы. Это позволяет использовать трубы меньшего диаметра при тех же параметрах обогрева здания, что значительно снижает затраты на материал для водяного отопления.
Более узкие элементы системы проще скрываются в технологических нишах или интегрируются в интерьер помещений.
При монтаже систем отопления важно следить за правильностью подключения всех элементов, а также уделять внимание качеству стыковки труб. Это обеспечит надежность и эффективность работы системы.
Группа безопасности является обязательным компонентом систем с насосным отоплением и включает в себя манометр, автоматический воздухоотводчик и предохранительный клапан.
Предохранительный клапан необходим для сброса давления, что позволяет избавляться от излишков теплоносителя при необходимости. Воздухоотводчик служит для удаления накопившегося воздуха, а манометр предназначен для контроля давления в системе.
Элементы группы безопасности могут располагаться отдельно друг от друга, например, автоматический воздухоотводчик может находиться как на стояке, так и на радиаторах отопления.
При раздельной установке компонентов группы безопасности предохранительный клапан размещают выше котла.
Важно регулярно проводить техобслуживание системы, включая проверку работы насосов и состояния теплообменников, это поможет предотвратить серьезные неисправности и продлить срок службы оборудования.
Обслуживание и профилактика систем отопления
Регулярно проверяйте давление в системе отопления. Оно должно находиться в диапазоне 1-2 бар. Низкое давление может указывать на утечки, которые необходимо устранить.
Проводите очистку фильтров и радиаторов. Забитые фильтры могут снизить эффективность системы. Снимите фильтры и промойте их водой. Радиаторы лучше опустошать и чистить раз в год, извлекая грязь и накипь.
Мониторьте работу насосов. Проверьте звук и температуру, чтобы убедиться, что насосы функционируют должным образом. Если вы замечаете налет или вибрации, требуется диагностика и, возможно, замена.
Проверяйте теплоизоляцию труб. Протечки тепла могут увеличить затраты на отопление. Убедитесь, что все трубы, проходящие через неотапливаемые помещения, хорошо изолированы.
Периодически прокачивайте воздух из радиаторов. В процессе эксплуатации в радиаторах может скапливаться воздух, что мешает циркуляции воды. Используйте специальный ключ для спуска воздуха из верхнего вентиля.
Внимательно следите за уровнем антифриза в системе, если ваша система отопления работает на его основе. Неправильное соотношение может привести к замерзанию жидкости или коррозии.
Планируйте профессиональное обслуживание минимум раз в год. Специалист проверит все компоненты системы, включая котел, насосы и контроллеры. Это поможет предотвратить серьезные поломки и продлить срок службы оборудования.
Заботьтесь о чистоте котла. Скопление пыли и грязи может повлиять на его работу. Протирайте его поверхность и очищайте топку от сажи и налета.
Следите за состоянием электропроводки и подключений. Регулярно осматривайте провода на наличие повреждений и коррозии. Это предотвратит короткие замыкания и возникновение аварийных ситуаций.