Система отопления с принудительной циркуляцией и ее схемы

Отопление частного дома – ключевой аспект в обеспечении комфорта в домах. Современная система отопления с принудительной циркуляцией и ее схемы способны обеспечить отличные условия в домах, высокий КПД при минимальных финансовых затратах.

Основные узлы:

• Котел. Выбирается исходя из требуемой мощности, площади помещений, этажности дома, вида топлива, экономической целесообразности.
  Лучшими являются модели с закрытой камерой сгорания, что обеспечивает меньший расход топлива.
  Если агрегат предполагается использовать также для обеспечения горячим водоснабжением, то модели выбираются двухконтурные.
  Мощность котла рассчитывается с учетом теплопотерь (20%) и добавки на контур ГВС (50%) для стандартного частного дома.
• Насос. Обеспечивает циркуляцию теплоносителя в системе. Мощность его должна соответствовать предполагаемой нагрузке.
  выбирается с учетом типа и количества радиаторов, диаметров, протяженности и материала изготовления трубопровода, количества контуров, количества преград — поворотов, изгибов (потерь на трение и сопротивление).

• Расширительный бак. Узел, предназначенный стабилизировать объем теплоносителя в системе. Объем подбирают в соответствии с мощностью котла и протяженностью трубопроводов.
• Радиаторы. Для небольших домов лучшим вариантом являются алюминиевые, биметаллические, которые обеспечивают быстрый прогрев помещений и высокую теплоотдачу.
• Трубопровод. В системах с принудительной циркуляцией использовать рекомендовано трубы небольших диаметров.
• Измерительные приборы. Необходимы для контроля параметров теплоносителя. Установка предполагается на котле и радиаторах. При необходимости устанавливают дополнительный манометр для контроля работы циркуляционного насоса.

Преимущества систем с принудительной циркуляцией

• Высокая производительность установки.
• Укладка труб возможна в любой плоскости и в полах.
• Более точный контроль параметров теплоносителя.
• Применение труб меньшего диаметра (сокращение расходов на приобретение материалов).
• Малое количество теплоносителя сокращает время на его подогрев и расход электроэнергии.
• Возможность подключения «теплых полов» без реконструкции системы.
• Установка расширительного бака может быть выполнена в любой точке здания.
• Неограниченность длины трубопроводов.
• Полная автоматизация процесса – при помощи насоса можно регулировать температуру и подачу теплоносителя в доме.

Недостатки

• Невозможность запуска системы без электричества.
• Шумность работы.
• Большой расход электроэнергии для мощных установок.

Для снижения расхода электроэнергии рекомендовано применение источника автономного питания – дизельного генератора, солнечные панели с аккумуляторами.

Однотрубная

Для частной застройки широко применяется однотрубная отопительная система с принудительной циркуляцией. Современные технические решения позволили совместить все преимущества традиционной модели с возможностью контроля и регулировки рабочих параметров.

Преимущества

• Высокая надежность, длительный срок эксплуатации.
• Экономичность, отсутствие дополнительных затрат на электроэнергию.
• Высокая гидравлическая устойчивость.
• Возможность самостоятельного добавления секций радиаторов без негативного влияния на всю систему (разбалансировки).
• Возможность скрытой прокладки труб.
• Сокращение расходов до 40% в сравнении с двухтрубными схемами.

Схема

Для многоэтажных построек схема выглядит следующим образом: вертикальная труба с одной стороны подходит к верхней точке радиатора, а из нижней выходит аналогично. В конструкции присутствует байпас – вертикальная труба, подключенная обоими концами к горизонтальным участкам магистрали.

Принцип работы

Теплоноситель принудительно запускается в систему. Наиболее высокие температуры наблюдаются в начале трубопровода, наибольшие потери тепла – на самом отдаленном участке сети, при этом 80% эффективной циркуляции приходится на байпасы, а не на радиаторы.

В старых многоквартирных домах регулировка температуры не осуществлялась. Нерациональность расхода электроэнергии компенсировалась ее низкой стоимостью.

Автоматизация системы в домах

Современные однотрубные системы предусматривают установку термостатических клапанов на радиаторных узлах. Диаметры отверстий прохода жидкости и клапана конструктивно выполняются максимально возможными для обеспечения свободного оттока жидкости (даже в случаях загрязненности теплоносителя).

Регулировка температуры радиаторов выполняется в трех вариантах:

• с трехходовым клапаном;
• с проходным клапаном;
• термостатическим.

При сокращении (добавлении) секций радиаторов и снятии терморегулятора разбалансировка системы не произойдет.

Клапан автоматически закрывается при превышении температуры в комнате выше заданной. При этом теплоноситель будет циркулировать только через байпасы. Общий расход воды не изменяется.

Экономический эффект

При наличии термостатов и перегреве жилых комнат общая циркуляция не уменьшается, происходит лишь перекрывание предохранительных клапанов. Теплоноситель не циркулирует, но присутствует увеличение потерь в трубах, из-за увеличения температуры на обратном цикле. В многоэтажных домах, при которых сооружены тепловые пункты, теплообменник ГВС запитывается от обратных труб системы.

Двухтрубная

Данная схема подходит для отопления одноэтажных и двухэтажных домов большой площади. Принцип заключается в монтировании двух отдельных контуров – подачи и отвода теплоносителя.

Преимущества:

• Качественный обогрев помещений.
• Равномерность нагрева: в первом и последнем радиаторе температура теплоносителя практически одинакова. Зависит только от площади дома, количества секций радиаторов и длины магистрали.

Недостатки:

• Большой расход труб для сооружения двух отдельных магистралей к котлу.

Коллекторная схема

Обеспечивает однородность температуры воды во всех радиаторах. Является наиболее целесообразным решением для двухэтажных домов большой площади.

Теплоноситель подводится и отводится к радиаторам каждой комнаты отдельной магистралью от котла. Укладка трубопровода – в полах.

Совмещение двухтрубной и однотрубной системы

В многоэтажных частных домах допускается сооружение системы отопления по совместной схеме: двух- или однотрубные стояки дополнены однотрубной разводкой по комнатам.

Данный способ требует подключения более мощного циркуляционного насоса и увеличения затрат на электроэнергию. Но совмещенные системы имеют больший срок эксплуатации и полностью оправдывают целесообразность их применения.

Открытая

Характеризуется тем, что теплоноситель контактирует с окружающей средой в расширительном бачке открытого типа. Принцип работы системы в целом не изменяется: подготовленный теплоноситель за счет разности плотностей горячего и холодного слоя поступает в трубопровод с уклонами.

Не используются для сем с принудительной циркуляцией, т.к. сам бачек создает необходимое для циркуляции теплоносителя в системе давление.

Главным преимуществом является отсутствие в таких схемах циркуляционного насоса, что сокращает расход электроэнергии.

Закрытая

Типичная система с принудительной циркуляцией, в которой для нагнетания теплоносителя используют насос. Расширительный бачек – мембранный закрытого типа. При избытке давления вода вытекает в дополнительную емкость, при недостатке – забирает необходимый объем из этого бака.

Главным преимуществом является полная безопасность системы отопления и долговечность конструкций в связи с отсутствием избыточного давления внутри системы.

Для одноэтажного дома

Применяют схемы все типы схем: одно трубные и двухтрубные. От систем с естественной циркуляцией (открытых) для зданий большой площади следует отказаться в связи с большими тепловыми потерями и необходимостью сооружать длинные уклоны.

Для двухэтажного дома

Лучшим решением является система с принудительной циркуляцией двухтрубная классического или коллекторного типа. Также высокий экономический эффект при максимальном КПД дает совмещение двухтрубной и одно трубной схем.

Вода для отопительных систем

Теплоноситель перед подачей в систему должен пройти несколько стадий очистки. Водоподготовка для домашних систем отопления заключается в фильтрации воды механическими фильтрами грубой и тонкой очистки, умягчителями.

Также вместо подготовленной воды может быть использован антифриз. Допускается его применение в системах, разрешенных к использованию данного вида теплоносителя.

Выводы

Принудительная циркуляция теплоносителя в системе имеет ряд преимуществ по сравнению с системами с естественной подачей.

Правильно выбранная схема теплоснабжения позволит обеспечить комфорт в доме, при этом не требуя больших финансовых затрат.