Cистемы отопления с принудительной циркуляцией

Циркуляция в системе отопления дома может быть естественной и принудительной. Системы с естественной циркуляцией позволяют обогревать только одноэтажный дом сравнительно небольших размеров, являются менее эффективными и функциональными. Поэтому наиболее широкое применение сегодня имеют системы, в которых осуществляется принудительная циркуляция теплоносителя.

ТМ Ogint представляет современные радиаторы для эффективной работы отопления данного типа. Также мы выпускаем и реализуем качественные монтажные комплектующие и трубопроводную арматуру.

Состав системы с принудительной циркуляцией

Современная система водяного отопления с принудительной циркуляцией состоит из следующих основных компонентов:

• котел. Возможно использование любых типов котельного оборудования;
• разводка трубопровода;
• отопительные приборы. Оптимальным выбором будут радиаторы Ogint. Наиболее высокую эффективность обеспечивают алюминиевые радиаторы Ogint — Classic, Delta Plus и Alpha, которые оптимально приспособлены к работе в автономных системах;
• циркуляционный насос, который может устанавливаться отдельно или быть вмонтированным в котел;
• закрытый расширительный бак.

Принцип работы и особенности системы с принудительной циркуляцией

Главной особенностью систем этого типа является то, что циркуляция теплоносителя поддерживается не за счет естественной разницы давлений, а принудительным путем при помощи циркуляционного насоса. Этот насос развивает необходимое давление, обеспечивая стабильную скорость движения воды по трубам. Он может устанавливаться как на подающей, так и на обратной магистрали.

Более предпочтительной является установка насоса на обратной магистрали, поскольку здесь он не подвергается воздействию высоких температур, что повышает его эксплуатационный ресурс.

Принудительный принцип движения теплоносителя позволяет использовать практически любые типы котлов для отопления частного дома.

При этом оборудование может работать с умеренным температурным режимом: не требуется сильный нагрев воды для обеспечения ее циркуляции.

Важной составляющей является расширительный бак, который принимает излишки теплоносителя при его расширении. В данном случае используется герметичный бак, поэтому система также называется закрытой. Бак оснащается мембранным клапаном, который открывается при увеличении давления в системе выше определенного значения. Вода поступает в бак, давление в системе снижается до нормы, и клапан закрывается. При снижении давления в трубопроводе мембранный клапан открывается и выпускает воду в систему. Таким образом поддерживается стабильное давление, которое необходимо для нормальной и безопасной работы отопления.

Схема разводки труб при принудительной циркуляции может быть самой разной. Может применяться как однотрубная, так и двухтрубная разводка. Для одноэтажных зданий используется горизонтальная система. Схема отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией будет вертикальной (с использованием вертикальных стояков).

Также эта схема позволяет отапливать и здание большей этажности.

По принципу движения теплоносителя система может быть тупиковой (встречной) и попутной. Встречная является более простой и дешевой. Попутная схема движения теплоносителя обеспечивает оптимальную сбалансированность системы особенно при значительной протяженности трубопроводов, например, если отапливается большой трехэтажный дом.

Выбор радиаторов осуществляется, исходя из показателей эффективности и надежности. Оптимальным вариантом будут алюминиевые радиаторы Ogint, которые обладают максимальной теплоотдачей и небольшим внутренним объемом.

Преимущества и недостатки систем с принудительной циркуляцией

Системы отопления с принудительным движением теплоносителя получили широкое распространение благодаря следующим преимуществам:

• возможность организации эффективного отопления при большой протяженности трубопроводов;
• быстрый нагрев всех радиаторов в системе;
• меньший диаметр труб для подключения котла и радиаторной системы, что существенно снижает затраты на материалы;
• работа котла с оптимальным температурным режимом, что дает экономию энергоносителя и увеличивает ресурс оборудования;
• простота монтажа за счет отсутствия необходимость обеспечивать уклон трубопроводов;
• отсутствие необходимости постоянно контролировать уровень теплоносителя — система замкнутая, и вода не испаряется;
• в качестве теплоносителя может использоваться антифриз;
• широкий выбор возможных вариантов разводки труб;
• эффективная и быстрая регулировка давления.

Имеются у отопления с принудительной циркуляцией и некоторые недостатки.

Главным недостатком является то, что система этого типа всегда зависит от электроснабжения, поскольку при аварийных отключениях электроэнергии циркуляционный насос не работает. Чтобы обеспечить стабильное отопление и предотвратить замерзание теплоносителя в таких аварийных ситуациях, рекомендуется использовать резервный электрогенератор.

Также недостатком систем с принудительной циркуляцией можно назвать наличие дополнительного механизма (циркуляционного насоса), который подвержен износу и может выходить из строя.

В системах с большой протяженностью трубопроводов размер расширительного бака может быть очень значительным. Дело в том, что закрытый бак заполняется не более чем на 30-60% объема. В результате могут потребоваться дополнительные решения по размещению бака.

В целом же, системы с принудительной циркуляцией — это оптимальное решение для большинства частных домов.

Также они могут применяться и в квартирах. Использование передовых радиаторов Ogint позволит добиться максимальной эффективности в работе отопления.

Система отопления дома с принудительной циркуляцией. Варианты. Схемы

При проектировании системы отопления перед ее будущим пользователем возникает немалое количество вопросов. На этом этапе предстоит принять решение о том, каким образом теплоноситель будет передвигаться в магистрали  – естественным путем или с принудительной циркуляцией. Про естественную циркуляцию у нас есть отдельный материал, а здесь сделаем упор на принудительную систему отопления.

Особенности функционирования принудительной системы обогрева

Отопительная схема, в которой топливо циркулирует естественным образом, максимально проста. В такой цепочке теплоноситель нагревается в котле и, в соответствии с законами термодинамики, устремляется вверх по стояку. Достигнув радиаторов, носитель отдает часть  тепловой энергии, температура его снижается. Под гнетом вновь пребывающих доз тепла, остывшее топливо опускается обратно в котел  для повторения цикла.

Такая элементарная схема имеет существенные недостатки, особенно в совокупности с однотрубным типом разводки:

• Тепло распределяется неравномерно: в помещениях, которые расположены рядом с источником теплоснабжения (котлом), температура выше, чем в тех, что находятся на большем от него расстоянии.
• Система с естественной циркуляцией потребляет значительное количество отопительного материала, что говорит не в пользу ее рациональности.
  Частично нейтрализовать эти проблемы позволяет обустройство двухтрубной разводки.

Эффективность отопительной схемы с принудительной циркуляцией обусловлена включением в нее насоса. Его функцией является придание движению топлива по тепломагистрали большей скорости. Величина этого показателя находится в прямой зависимости с температурой обогреваемых помещений.

Присутствие в системе отопления циркуляционного насоса наделяет ее неоспоримыми преимуществами:

• экономичность. Связана как с рациональным расходованием  теплоресурса, так и с разумными финансовыми затратами на приобретение труб небольшого диаметра;
• эргономичность. Негромоздкая конструкция позволяет спрятать ее элементы в стенах, под полом и т.п.;
• возможность функционирование в отопительных проектах любой сложности с различным сочетанием обогревательного оборудования. В отопительной схеме могут присутствовать и радиаторы, и тепловые завесы, и полы с подогревом.
  Основным поводом для беспокойства при проектировании системы отопления с принудительной циркуляцией является бесперебойная подача электроэнергии, поскольку приводить насос в действие призвано именно электричество. Неплохо поэтому позаботиться о резервном источнике электроснабжения.

Принудительные схемы

Условно все принудительные схемы можно разделить на однотрубные и двухтрубные. Наиболее популярны сегодня именно двухтрубные. Но давайте разберемся в отличиях

Однотрубная схема подключения

Предполагает эксплуатацию одной трубы для подачи теплоносителя из котла и для его обратного оттока. Этот вариант не требует большого метража труб, количества запорной арматуры, фитингов и прочих элементов, следовательно, монтажные работы сводятся к минимуму.
Минус: последовательный нагрев отопительных приборов постепенно уменьшает температуру подаваемого топлива в цепочке оборудования. Система отопления может функционировать естественным и принудительным способом.

Двухтрубная схема подключения

В этой модели отопления работают две трубы: первая подает топливо к обогревателю, вторая осуществляет отвод остывшего носителя к котлу.  В этом состоит главное отличие от первого варианта, вытекающие последствие: увеличение металлоемкости конструкции за счет большего трубометража, запорных и соединительных элементов в схеме. Монтаж более сложен. Положительный момент, как вознаграждение за понесенные финансовые и трудовые затраты: к каждому обогревателю в системе подается теплоноситель одинаковой температуры.

В зависимости от направления потоков горячего и охлажденного топлива различают:

• попутную схему подключения, где подача теплоносителя и его отвод двигаются в одном курсе, позволяя всем приборам в цепочке нагреваться с равной скоростью;
• тупиковую, которая предполагает более быстрый нагрев приборов, находящихся ближе к котлу.

Лучевая разводка

Очень схожая модификация с двухтрубной схемой отопления принудительной циркуляции. Различие — пункт распределения горячего топлива и сбор остывшего, которым  является не главный стояк, а распределительные коллекторы. К каждому обогревательному прибору проводится отдельная линия подачи теплоносителя и его оттока. Разумеется, такая схема предполагает сбалансированное по температуре и давлению распределение тепла.
Накладность такой организации отопления очевидна: существенные затраты на материалы, большая стоимость и трудоемкость  монтажных работ. Кроме этого, весьма затруднительно вносить коррективы в схему с распределительными узлами (к примеру, добавлять обогревательное оборудование).

Обустройство теплого пола

По-настоящему сложная схема с принудительной циркуляцией отопления, вдобавок дорогостоящая, но и наиболее комфортная. В маленьких помещениях применяют простые комбинации укладки труб с одним входом для нагретого теплоносителя и выходом для остывшего. Большие площади потребуют более сложных конструкций с использованием распределительных узловых соединений. Зачастую обустройство теплого пола предполагает установку отдельного циркуляционного насоса на участки системы.

Открытая и закрытая схема обогрева с применением насоса

Носитель тепла, двигающийся в трубах, набирает объемы в процессе нагревания. Образующееся чрезмерное его количество стекает в специально оборудованную емкость. Отопительной системой открытого характера предусматривается установление  в токе наибольшей высоты расширительного бака, в котором напрямую сообщаются атмосферная среда и теплоноситель.

Концептуальная схема действия схемы: увеличение температуры провоцирует возрастание теплоносителя в объеме и, как следствие, его уровень в расширительном сборнике. Некоторое количество воздуха из бака выводится через патрубок. При понижении температуры уменьшается уровень топлива в резервуаре, и его место занимает внешний воздух, поступающий из патрубка.

В закрытой системе отопления с принудительной циркуляцией задействуется расширительный резервуар, находящийся под давлением. Он представлен в виде металлической емкости высокой прочности, состоящей из пары завальцованных частей. В баке размещена резиновая жаропрочная мембрана и содержится небольшое количество газа (азот, закаченный производителем или накопленный в системе воздух). Мембрана делит резервуар на две половины: в одну поступают избытки теплоносителя, появляющиеся при нагревании, другая предназначена для воздуха или азота, не взаимодействующих с топливом. Действие системы следующее: теплоноситель подается в расширительный бак при нагревании, и попадает в мембрану. В процессе остывания газ по другую сторону мембраны выталкивает теплоноситель назад в систему.

Выбор циркуляционного насоса

Качественный насос для системы отопления с принудительной циркуляцией должен соответствовать критериям:

• энергосбережения;
• простоты и надежности в эксплуатации.

Мощностные характеристики определяются габаритами жилого помещения, которое необходимо обогреть.  Например, для отопления площади 250 кв.м необходим циркуляционный насос  с мощностью 3,5 куб.м/ч и напором 0,4атм.

Кроме этого, на  выбор оборудования влияют расчеты из проекта системы отопления. К ним относятся:

• материал труб, предназначенных для монтажа и их диаметр;
• общий метраж схемы;
• количество обогревательных приборов;
• вид теплоносителя.

Самостоятельный подбор насоса может вызывать ряд трудностей, поэтому лучше всего получить консультацию у грамотного специалиста по данному вопросу.

Необходимость соблюдения уклона труб

При монтаже отопительной системы с принудительной циркуляцией теплоносителя соблюдение требований к уклону труб необязательно. Тепломагистрали устанавливаются прямолинейно или с малозначительным скатом по отношению к сливу. Это облегчит слив теплоносителя перед проведением ремонтных работ или при возникновении ситуации, когда системе предстоит длительный простой.

Диаметр труб в принудительной системе

Отопительная система, в которую включен циркуляционный насос, не предъявляет особенных требований к трубопроводу. Для такой схемы не имеет значения, какого размера и состава трубы будут переносить тепло. Таким образом, можно использовать недорогие модели небольшого диаметра. Это позволит сэкономить приличную сумму при организации отопления. Не следует забывать, что параметры труб берутся во внимание при приобретении циркуляционного насоса.

Важно понимать, с меньшими диаметрами трубопровода в системе с принудительной циркуляцией растет и сопротивление.

Главный минус принудительного отопления

Так как отопление дома с принудительной циркуляцией работает только с циркуляционным насосом. Следовательно, такой насос нуждается в стабильной и качественной подаче электричества.

Это является единственным и самым большим минусом отопления дома с принудительной циркуляцией. Например, у вас отключили электричество. Отопления нет. Авария в электрических сетях —  отопления нет. Упало напряжение в сети — насос не выдает номинальной мощности – опять отопления нет.

Как улучшить систему с принудительной циркуляцией?

Желательно конечно хорошо утеплить трубы систем отопления, чтобы минимизировать потери драгоценного тепла. Тогда будет экономично. Главное при выборе в свой дом системы с принудительной циркуляцией не ошибиться при ее расчете.

Необходимо обратить пристальное внимание на количество тепловых приборов, количество контуров отопления, подбор оптимального диаметра труб и мощность насоса.

Именно с нарушением этих законов возникает больше всего проблем. То неправильно рассчитали количество приборов, то заузили трубопроводы и тепла радиаторам не хватает, то поставили слабый насос, который работает на износ и так далее.

Читайте так же:

варианты схем, монтаж своими руками, двухтрубное отопление в частном доме,схема двухтрубного отопления.

Эффективность и надежность — требования, которым должна соответствовать двухтрубная система отопления загородного дома. Достигается это не только за счет качества всех ее элементов, но и правильного выбора конструкции. Современные материалы и оборудование позволяют монтировать самые передовые системы, но по-прежнему большинство владельцев предпочитает классическое отопление, чаще всего двухтрубное.

Принцип работы двухтрубной системы

Содержание статьи

Принцип работы двухтрубной системы отопления частного дома наглядно показан на схеме.

Основные этапы:

1. Теплоноситель (чаще всего это вода) нагревается в котле и поступает одновременно на все радиаторы отопления. Для этого служит подающая труба, мастера ее называют «подача», на рисунке она обозначена красным цветом.
2. Проходя через батареи вода отдает им часть своего тепла и возвращается в котел по отводящей трубе, или в разговорном варианте «обратке», на схеме она синяя. При этом часть воды, при нагревании увеличившись в объеме, попадает в расширительный бак.

Следует отметить, что теплоноситель поступает на вход каждого нагревательного элемента с одинаковой температурой, или почти одинаковой, если учесть минимальные потери на самой подающей трубе. Таким образом, независимо от длины разводки, каждая батарея будет «запитана» непосредственно от самого котла, а не от предыдущего радиатора. Это ключевое преимущество системы отопления в две трубы перед однотрубной, но не единственное.

Плюсы двухтрубного отопления

Владельцев частных домов система привлекает следующими достоинствами:

1. Способность системы отопления работать без насоса. Связанно это с тем, что в двухтрубной системе не происходит падение давления и для эффективной работы достаточно естественной конвекции.
2. Регулировка температуры каждого радиатора проводится с помощью кранов, термостатов. Это позволяет более оптимально распределить теплоноситель по батареям, что не только повышает эффективность, но и позволяет сэкономить на топливе.
3. Возможность проведения ремонта без остановки всей системы. При повреждении одного из радиаторов, его можно отремонтировать или заменить, перекрыв соответствующие вентили.
4. Разнообразие вариантов двухтрубной системы. Это позволяет использовать ее в домах различной этажности, независимо от площади и количества помещений.

Недостатки

Основных всего два:

1. Стоимость. По сравнению с однотрубной, цена значительно выше из-за большего количества материала.
2. Сложность и трудоемкость монтажа. Имеется ввиду не только монтаж труб, но и строительные работы: сверление отверстий, штробление стен и прочее.

Впрочем, эти недостатки можно частично компенсировать грамотным выбором варианта разводки.

Цены на компоненты для двухтрубной системы отопления

двухтрубная система отопления

Типы разводки

Качественный монтаж системы отопления обеспечивает не только ее последующую эффективность. В процессе строительства требуется решить вопрос эстетичного размещения труб и батарей в комнате, их соответствие интерьеру.

Не последнее значение имеет стоимость. Здесь решающая роль отводится горизонтальному размещению труб в комнате. Возможны два варианта: с верхней или нижней подачей.

Верхняя

Эту схему можно назвать классической, и появилась она вместе с водяным отоплением. В то время еще не было циркуляционных насосов, во всяком случае бытовых. Суть разводки заключается в распределении воды из «подачи», расположенной гораздо выше радиаторов. При этом обратная труба расположена ниже батарей.

Такая разводка предполагает движение воды сверху вниз, что характерно для естественной конвекции. При этом полностью исключено размещение»подачи» ниже батареи. Более того, для большей эффективности она должна располагаться как можно выше, обычно под потолком.

Такая конструкция не всегда «вписывается» в дизайн помещения. Обилие труб визуально загружает комнату, иногда осложняет расстановку предметов мебели. Кроме того, система не будет работать без наклона «подачи» и «обратки». Это создает ощущение кривизны стен и потолка.

Вот почему верхняя разводка считается устаревшей и монтируется когда, по какой либо причине, не хочется или нет возможности использовать насос.

Нижняя

Даже одного взгляда на фото достаточно, чтобы понять, насколько предпочтительнее во всех отношениях выглядит отопление с нижним расположением подающей трубы. В этом случае обязательно нужно предусмотреть вентили в верхней части радиатора, так как при заполнении системы водой в нем возникнет воздушный пузырь.

Трубы расположены ниже радиатора, не загромождают пространство, не привлекают внимание. При желании их даже можно спрятать в стены или пол. На эффективности отопления это никак не скажется.

Естественно, что нижняя разводка двухтрубного отопления предполагает использование циркуляционного насоса. Значит, возникает вопрос монтажа электропроводки и резервного питания, но вряд ли это можно считать серьезным недостатком.

Виды двухтрубных отопительных систем

На практике бывает довольно сложно выбрать отопительную систему для жилого дома. Здесь нельзя допустить ошибки, потом переделать что-либо будет очень трудно. Прежде чем проектировать отопление, нужно сначала выбрать его вид.

С естественной циркуляцией

Конструкция такого типа иногда применяется для обогрева частных домов. В двухтрубном варианте функционирование системы возможно только с верхней подачей. Отсюда вытекают всевозможные недостатки и неудобства. Такую отопительную систему нельзя назвать подходящей для домов с большой горизонтальной проекцией. Чаще всего это одноэтажные здания с большим количеством последовательно расположенных комнат.

Причин тому две:

1. Для отопления с естественной циркуляцией необходимо соблюдать уклон подающей и обратной труб, что очень трудно сделать на большом расстоянии.
2. Малое давление в системе не позволяет разносить котел в самый дальний радиатор более, чем на 30 м. Это максимально возможная цифра, на практике нужно рассчитывать на 25 м.

Система с естественной циркуляцией вполне подходит для домов с компактным расположением комнат, в том числе и двухэтажных.

Плюсы и минусы

Система естественной циркуляции имеет несколько несомненных преимуществ:

1. Долговечность. Отсутствие электрического насоса и низкое давление обеспечивают длительную, безотказную работу данной системы. По оценкам экспертов срок ее службы— до 50 лет.
2. Энергонезависимость. Система сохраняет работоспособность даже при отсутствии электричества.
3. Возможность установить насос в случае неэффективной работы, превратив в систему с принудительной циркуляцией.

Недостатков у пассивного отопления больше, и они значительные.

Основные минусы системы:

1. Низкое давление, создаваемое котлом, вынуждает использовать трубы достаточно большого диаметра, что не выгодно ни с эстетической, ни с экономической точки зрения.
2. Ограничения по расстоянию.
3. Медленный, постепенный прогрев.
4. Необходимость выдерживать уклон «подачи» и «обратки».
5. Практически невозможно скрыть трубы в стенах.

Система с принудительной циркуляцией

Такое отопление является наиболее инновационным и эффективным. Движение теплоносителя по трубам происходит под воздействием давления, создаваемого электрическим насосом.

Преимущества системы:

1. Высокая эффективность работы.
2. Не портит общий интерьер комнаты.
3. Обеспечивает быстрый и равномерный прогрев всех радиаторов.
4. Постоянное давление в системе позволяет использовать современные механические устройства терморегулирования.
5. Этажность отапливаемого здания определяется только производительностью насоса.
6. Предоставляет более широкие возможности с точки зрения горизонтальной разводки.

Последний пункт наиболее важен при проектировании отопления. Имеется ввиду способ прокладки труб к радиаторам. Выбор оптимального варианта поможет не только более эффективно обогревать комнаты, но и существенно сэкономить.

Тупиковые ветви

Типичный способ реализации данной разводки представлен на рисунке. В данном случае здесь показаны две тупиковые ветки, в которых объединено по 6 радиаторов. На практике их количество может быть любым. Такую разводку еще называют со встречными потоками. Объясняется это тем, что в каждой ветке потоки в «подаче» и «обратке» движутся в разных направлениях.

Тупиковую разводку можно считать наиболее распространенной. Ее популярность связана, в основном, с простотой монтажа.

Основные недостатки:

1. При монтаже используются трубы разного диаметра. Подающая и обратная труба сужаются по мере приближения к последнему радиатору ветви.
2. Система может потребовать тщательной балансировки. Иногда один обогреватель может зашунтировать все остальные, то есть, вся ветвь замкнется только через него. Добиться равновесия можно регулировкой потоков с помощью вентилей.
3. Трудно отрегулировать оптимальную температуру в каждой комнате.

Разводка с попутным движением теплоносителя

В данном случае все радиаторы соединены по кольцу. Это стало возможно благодаря тому, что отводная труба появляется только после того, как теплоноситель проходит первый радиатор. «Подача» заканчивается в последнем радиаторе. В результате, как и положено, к котлу подходят две трубы, а система образует замкнутый контур. Специалисты называют его петлей, или кольцом Тихельмана.

Достоинства разводки:

• используются трубы одного диаметра;
• простая балансировка системы;
• возможность использования термостатических приборов.

Правда, последний пункт справедлив только при периметре на более 35 м.

Лучевая схема

Еще ее называют коллекторной, так как «питание» обогревателей осуществляется из одной области. Вся разводка разделена на несколько тупиковых ветвей, по одной батарее в каждой. Как результат — точная регулировка из одного места и возможность использования труб минимального диаметра. К сожалению, данная система пока не получила достаточного распространения.

Явные достоинства сводятся на нет двумя недостатками:

1. Высокая стоимость. Требуется большое количество труб и строительные затраты.
2. Сложность монтажа.

Вообще, достаточно редко можно встретить дом, в котором в чистом виде используется та или иная разводка. Чаще всего при проектировании отопления стараются создать комбинацию из нескольких схем в угоду эффективности и экономии.

Видео описывает разные типы устройства двухтрубной системы отопления.

Технология сборки двухтрубного отопления

Прошли те времена, когда для того, чтобы «сварить» отопление, требовалось громоздкое оборудование, а главное — большой опыт его использования. Сегодня любой желающий может относительно недорого приобрести необходимый комплект инструментов и смонтировать систему своими руками. Конечно, потребуются некоторые навыки, но главное — желание.

При производстве работ последовательность действий должна быть следующая:

1. Установка котла, именно от него нужно начинать все последующие манипуляции. Местом установки лучше выбрать отдельное помещение, которое должно соответствовать требованиям, предъявляемым к монтажу газового оборудования. Если отопление предполагает естественную циркуляцию, то котел необходимо поставить как можно ниже.
2. Монтируется расширительный бак. В противовес котлу, для него выбирается самая высокая точка. При этом лучше установить его в отапливаемом помещении. При размещении на чердаках и холодных мансардах нужно позаботиться об утеплении. Желательно продумать, хотя бы примитивную, сигнализацию об уровне воды.
3. Рядом с котлом, на отводной трубе, монтируется насос. Важно соблюдать направление стрелки. Она должна смотреть на отопительный прибор.
4. Устанавливаются радиаторы с установленными вентилями для сброса воздуха.
5. По заранее продуманной схеме монтируется трубопровод. При естественной циркуляции не нужно забывать про обязательный уклон.
6. К трубопроводу присоединяются радиаторы.
7. Подключение к водопроводу и канализации. Это нужно для заполнения системы и аварийного сброса из нее воды.
8. Теперь можно проверить систему на отсутствие протечек.

Следует помнить, что все работы по подключению и первоначальному запуску котла в эксплуатацию должны производить специалисты газовой службы. stove ru порядовки вы можете узнать по ссылке.

Видео

Посмотрите видео, в котором показана пошаговая инструкция монтажа двухтрубной системы отопления своими руками.

Двухтрубная система отопления: сравнения, классификация, область применения

В настоящее время применяется немалое количество систем отопления помещений.

Наибольшее распространение получили те из них, в которых в качестве теплоносителя применяются жидкости.

А среди них наиболее популярными стали однотрубные и двухтрубные системы.

Их популярность объясняется относительной дешевизной, широким спектром применяемых материалов и простотой монтажа.

Однотрубная или двухтрубная: сравнение, преимущества и недостатки.

В настоящее время наиболее распространенными системами отопления являются:

1. однотрубная система отопления дома – включает в себя одну трубу по которой теплоноситель перемещается от нагревательного котла в батареи;
2. двухтрубная – включает в себя 2 трубы: для подачи теплоносителя и для его возврата в котел (так называемая обратная труба).

Преимущества однотрубной системы:

• простота монтажа и обслуживания;
• низкая стоимость.

Недостатки однотрубной системы:

• невозможность регулирования температуры теплоносителя и, как следствие, низкая температура воздуха в помещениях находящихся в конце системы;
• ограниченное количество помещений и этажей которые можно обогреть системой.

Преимущества двухтрубной системы отопления:

• равномерная температура теплоносителя во всех помещениях отапливаемых системой;
• возможность регулирования температуры в отдельных помещениях;
• большее, чем у однотрубной системы количество помещений, которые можно обогреть.

Недостатки двухтрубной системы:

• больший, чем у однотрубной, объем работ по монтажу двухтрубной системы отопления;
• относительная дороговизна.

Из приведенного сравнения видно, что двухтрубная система отопления является более комфортной для людей.

Классификация систем для частного дома

По типу исполнения двухтрубная система отопления бывает горизонтальной и вертикальной.

Горизонтальная система применяется в зданиях имеющих большую площадь этажей и свободную планировку. Более подробно расскажем о ней ниже.

Система отопления двухтрубная вертикальная –  универсальна и применяется во всех видах помещений.

В этой системе к стояку подключаются тепловые приборы разных этажей.

Монтаж вертикальной системы отопления более трудоемкий и дорогой. Однако возможность исключать из системы воздушные пробки и простота эксплуатации с лихвой компенсируют эти недостатки.

По направлению движения теплоносителя системы отопления делятся на тупиковую и прямоточную.

Основное отличие этих систем заключается в направлении движения теплоносителя. В тупиковой, прямой и возвратный потоки движутся в разных направлениях, а в прямоточной в одном.

По способу циркуляции системы подразделяются на:

Естественную циркуляцию теплоносителя, то есть циркуляцию под действием плотности вещества, возможно обеспечить в помещениях площадью не более 150 квадратных метров.

Для нормальной работы системы трубы необходимо монтировать под определенным углом к горизонту. Регулировать данные системы крайне проблематично.

В зданиях большей площади используется принудительная система отопления. Она более эффективна, но очень зависима от наличия источника электропитания.

Двухтрубная горизонтальная система отопления – преимущества и недостатки

Развитие строительных технологий (появление монолитного домостроения, переход на свободные планировки помещений) заставило инженеров – теплотехников искать новые системы разводки труб отопления.

Традиционная вертикальная разводка, с множеством стояков портила внешний вид помещений и создавала проблемы при их отделке.

В помещениях с большими площадями свободной планировки смонтировать ее невозможно было в принципе.

Решением проблемы стало применение горизонтальной системы отопления.

Отличительной особенность данной системы является использование труб большего, чем при вертикальной разводке, диаметра и расположение их под углом к плоскости.

Горизонтальные системы отопления в обязательном порядке должны иметь принудительную систему циркуляции теплоносителя. Это необходимо для того, чтобы избавляться от воздушных пробок в системе.

Для удобства и простоты выполнения этой операции в систему монтируются датчики Маевского или автоматические воздухоотводчики.

Ещё одна очень распространенная система – система отопления частного дома ленинградка. Узнайте о её плюсах и минусах.

В отсутствие газа, для отопления загородного дома можно спроектировать электроотопление частного дома, подробности по адресу:  https://obogreem.net/otoplenie-zdanij/dom/e-lektrootoplenie-chastnogo-doma.html

Применяемые схемы

В настоящее время наиболее распространенными являются:

Двухтрубная система отопления с нижней разводкой и естественной циркуляцией

Преимущества данной системы:

• малые потери тепловой энергии, высокий коэффициент полезного действия;
• возможность использования в частично построенном здании;
• возможность использования на нижних этажах здания при проведении ремонтных работ на его верхних этажах;
• возможность сосредоточить всю запорную арматуру системы в одном помещении.

Двухтрубная система отопления с естественной циркуляцией и верхней разводкой

Преимуществами этой системы являются:

• естественное удаление воздуха из системы;
• высокое давление теплоносителя в подающих стояках.

Двухтрубная вертикальная система с искусственной циркуляцией

Основным преимуществом данной системы является возможность использовать трубы меньшего диаметра, что понижает стоимость системы.

Двухтрубная горизонтальная система с искусственной циркуляцией

Может использоваться в помещениях большой площади без потери тепловой энергии и нарушения внешнего вида помещения.

Для чего необходим гидравлический расчет

Каждое помещения, каждый дом индивидуальны. Для отопления каждого из них необходимо индивидуально определить количество тепла. Это можно сделать при помощи гидравлического расчета.

Целью гидравлического расчета двухтрубной системы отопления являются:

• определение количества нагревательных приборов;
• расчет диаметра и количества трубопроводов;
• возможные потери в отопительной системе.

Результатом гидравлического расчета должно стать построение наиболее оптимальной схемы отопления помещения или здания. Не следует пренебрегать проведением расчета и полагаться на собственную интуицию.

Подводя итог, хочется сказать – систем отопления много. А вот какую выбрать – каждый решает сам.

принцип работы, плюсы и минусы

Чтобы создать уютную обстановку у себя в жилище, необходимо не только сделать соответствующий интерьер, но и позаботиться об установке системы отопления. Она может быть организована по разным принципам. Делая свой выбор в пользу водяного, следует обратить внимание на то, которое предусматривает принудительную циркуляцию теплоносителя. Оно подходит для домов с различной этажностью и площадью. Следует рассмотреть подробнее, как функционирует система отопления с принудительной циркуляцией, какие у нее есть достоинства и недостатки, а также по каким схемам может происходить ее организация и каких правил следует придерживаться при монтаже.

Схема системы отопления с принудительной циркуляцией.

Принцип работы системы

Итак, нужно начать с принципа работы системы водяного отопления с принудительной циркуляцией.

Следует знать, что когда теплоноситель проходит по трубам естественным путем, то он сначала поднимается вверх, затем попадает в отопительные элементы и, остывая, возвращается к нагревательному устройству.

В результате этого функционирование осуществляется с невысокой эффективностью. Ведь здесь вода движется крайне медленно. Чтобы ускорить данный процесс и тем самым повысить эффективность системы отопления, используют специальный нанос, предназначенный для улучшения движения теплоносителя. Обогрев жилища по такой схеме носит название принудительной циркуляции. Поскольку насос принимает теплоноситель и сразу же отправляет его к отопительным элементам, не повышая при этом давление жидкости, перемещение воды происходит без потери температуры. Благодаря этому дом обогревается гораздо быстрее и, что немаловажно, экономятся существенные денежные средства на его отопление. При этом всегда есть возможность регулировать скорость работы насоса и осуществлять контроль за количеством производимого тепла.

Вернуться к оглавлению

Основные преимущества и недостатки

Рисунок 1: однотрубная горизонтальная проточная система.

Система отопления с принудительной циркуляцией имеет свои достоинства и недостатки. Так, к плюсам можно отнести следующее:

• эффективность функционирования системы, где предусматривается принудительная циркуляция воды, не зависит от диаметра труб, по которым движется теплоноситель, поэтому нет необходимости производить их замену;
• во время работы системы отсутствуют перепады температуры, что положительно сказывается на ее сроке службе;
• делая отопление с принудительной циркуляцией, можно минимизировать расходы на него путем использования труб с небольшим диаметром;
• можно производить регулирование температуры в каждом помещении дома.

Основные минусы, которые имеются у водяного отопления с принудительной циркуляцией:

• нанос во время функционирования производит шум;
• поскольку возникает необходимость использовать оборудование для циркуляции воды, работа системы отопления зависит от наличия электричества.

Вернуться к оглавлению

Основные схемы отопления

Отопительные системы, где предусматривается принудительная циркуляция теплоносителя, могут организовываться по самым различным схемам. Ниже рассмотрены наиболее распространенные. Следует начать с однотрубных схем водяного отопления:

Рисунок 2: однотрубная горизонтальная система с замыкающими участками.

1. Проточная (рис. 1). Для небольших домов отлично подходит однотрубная горизонтальная проточная система водяного отопления. Она предусматривает следующую схему функционирования: теплоноситель попадает в главный стояк, а потом распределяется между всеми горизонтальными стояками и начинает протекать последовательно по батареям, охлаждаясь, он сразу же возвращается по обратной магистрали.
2. С замыкающими участками (рис. 2). Существует еще одна горизонтальная однотрубная система, которая предусматривает создание участков, которые в последующем замыкаются. В ходе ее организации на каждый радиатор в обязательно порядке монтируется кран, предназначенный для удаления воздуха. Для регулирования температуры нагревательных элементов предусмотрена запорная арматура, которая устанавливается в начале системы отопления с принудительной циркуляцией на каждом этаже загородного дома.
3. Однотрубная (рис. 3). Система водяного отопления, предусматривающая организацию принудительной циркуляции, может быть вертикальной. В данном случае теплоноситель попадает сразу на самый верхний этаж дома, потом по стоякам он поступает в установленные радиаторы, далее жидкость уходит в нагревательные элементы, находящиеся на предыдущем этаже, и так далее, пока не опустится до самого низа. Такая система водяного отопления может быть организована как по проточной схеме, так и по той, где присутствуют замыкающие участки. При этом важно учитывать, что она имеет один существенный недостаток: прогревание батарей в доме на этажах происходит неравномерно.

Рисунок 3: однотрубная вертикальная система отопления.

Еще существуют двухтрубные системы водяного отопления, где предусматривается принудительная циркуляция теплоносителя (рис. 4). Они могут быть организованны по 3 схемам:

1. Тупиковая. Здесь каждый последующий элемент отопительной системы в направлении движения теплоносителя расположен на наиболее дальнем расстоянии от нагревательного элемента. Такая схема ведет к увеличению циркуляционного контура, что приводит к затруднению контроля над работой отопительного оборудования. Однако эта система предусматривает небольшую длину трубопровода, что позволяет минимизировать расходы, связанные с организацией отопления для дома.
2. Попутная. Тут присутствует равенство циркуляционных контуров. Данный фактор облегчает регулировку работы отопительной системы, где предусмотрена принудительная циркуляция. Однако здесь длина трубопровода по сравнению с тупиковой схемой существенно увеличивается, что приводит к дополнительным тратам при монтаже отопления.
3. Коллекторная. Здесь предусматривается подключение к системе отопления каждого элемента обогрева индивидуально. Благодаря этому теплоноситель в радиаторы поступает с одной температурой. Однако здесь тоже подразумевается большой расход труб при монтаже системы.

Рисунок 4: двухтрубная горизонтальная система.

Кроме того, существует еще одна схема вертикальной организации принудительного отопления (рис. 5). Она подразумевает наличие нижней разводки. Здесь теплоноситель поступает при помощи насоса в котел, затем он попадает в трубопровод и распределяется по всей системе, а затем переходит в отопительные элементы, отдав свое тепло, жидкость возвращается по обратному трубопроводу через насос и расширительный бак в нагревательный элемент. Вертикальную систему отопления можно также организовать с верхней разводкой (рис. 6). Тут подразумевается расположение магистральных трубопроводов выше отопительных элементов (на чердаке либо под потолком верхнего этажа). Вода, которая циркулирует при помощи насоса, поступает в котел, затем через стояки распределяется по отопительным элементам, жидкость, отдав свое тепло, уходит в обратную магистраль, которая находится в подвале или под полом нижнего этажа.

Вернуться к оглавлению

Правила оборудования водяного отопления

Для того чтобы система водяного отопления, где предусматривается принудительное перемещение теплоносителя по трубам, работала на протяжении многих лет без каких-либо сбоев, необходимо правильно осуществить ее монтаж. Вот некоторые советы по ее созданию:

Рисунок 5: двухтрубная вертикальная система с нижней разводкой.

1. В первую очередь необходимо установить расширительный бак. Он нужен для того, чтобы компенсировать тепловое расширение, так как система водяного отопления, где происходит принудительное перемещение жидкости по трубам, не предполагает испарения. Подключать расширительный бак необходимо к обратной магистрали.
2. При монтаже используйте для разводки трубы небольшого диаметра. Это позволит сократить объем циркулирующей жидкости. Кроме того, такой подход позволит снизить расходы на организацию принудительной системы отопления и продлит срок эксплуатации расширительного бачка.
3. Осуществлять монтаж циркуляционного насоса необходимо по обратному трубопроводу, потому что именно тут происходит наименьшее нагревание теплоносителя. Благодаря этому горячая вода не будет контактировать с насосом, что позволит продлить срок его службы.
4. Для организации принудительной системы отопления лучше использовать котлы, которые оснащены терморегулятором. Это позволит экономно использовать топливо. Помимо этого будет возможность поддерживать в доме желаемую температуру.
5. Используйте при монтаже принудительной системы отопления только высококачественные трубы, ведь перемещение по ним теплоносителя будет происходить очень быстро и намного чаще, чем при естественной циркуляции. Поэтому трубы низкого качества могут не выдержать такой нагрузки, вследствие чего придут в негодность.
6. Выбирайте мощный циркуляционный насос – тогда эффективность принудительной отопительной системы будет гораздо выше. Кроме того, будет возможность не использовать его в полную силу, что предотвратит преждевременный выход из строя агрегата.

Вернуться к оглавлению

Подведение итогов

Рисунок 6: двухтрубная вертикальная система с верхней разводкой.

Можно с уверенностью сказать, что система водяного отопления, где предусмотрено принудительное перемещение теплоносителя по трубам, является намного эффективнее обычной.

Она дает возможность обогревать помещения в доме гораздо быстрее и с наименьшими энергопотерями. Это, в свою очередь, позволит даже в суровые зимние морозы поддерживать благоприятный микроклимат в жилище и тратить на его обогрев минимум денежных средств. Организуется такая система по самым различным схемам.

Необходимо лишь выбрать наиболее приемлемую для себя и начать ее реализацию согласно приведенным рекомендациям по монтажу. Тогда готовое отопление не разочарует.

Разводка отопления двухэтажного дома — схема и план

Схема с естественной циркуляцией теплоносителя

Выбор схемы отопления двухэтажного дома зависит от его площади и планировки. Наиболее привычной и широко распространенной схемой для дач и загородных домов по-прежнему остается система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, мало чем отличающаяся от схемы отопления одноэтажных домов.
 

Единственной особенностью схемы разводки отопления с естественной циркуляцией в двухэтажном доме является выбор места для установки расширительного бака. Нет необходимости выносить его на чердак и можно ограничиться расположением в любом месте на втором этаже (разумеется, в самой высокой точке комнаты), обеспечив возможность сброса теплоносителя.

При таком способе подключения отопительных приборов теплоноситель поступает в них сверху (верхняя разводка), благодаря чему обеспечивается равномерный прогрев радиаторов и отапливаемых помещений. Для обеспечения направленного движения теплоносителя трубы необходимо прокладывать с уклоном 3-5 градусов, помня о том, что диаметр обратного трубопровода по мере приближения к котлу должен увеличиваться.

Подающий трубопровод может быть проложен под потолком или под подоконниками. Примеры подключения радиаторов приведены на рисунке 1.

Среди достоинств схемы отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией можно отметить:

• Независимость от подачи электроэнергии
• Надежность
• Простоту эксплуатации
• Бесшумность работы системы

К сожалению, недостатков в системе отопления с естественной циркуляцией на много больше, чем достоинств:

• Сложность монтажа и необходимость прокладки труб с обязательным уклоном
• Малая обогреваемая площадь: у системы просто не хватит напора для обогрева двухэтажного дома площадью более 130 м2
• Низкая эффективность
• Большой перепад температур между подачей и обраткой, что негативно сказывается на работе котла
• Присутствие в теплоносителе кислорода и как следствие, внутренняя коррозия системы
• Необходимость следить за уровнем постоянно испаряющегося теплоносителя и подливать его. В итоге на трубах образуется накипь.
• По этой же причине нельзя использовать антифриз
• Высокая материалоемкость системы

Намного эффективнее в двухэтажном доме использовать системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. При этом проще всего реализовать следующие схемы:

• Однотрубную
• Двухтрубную
• Коллекторную

Их можно выполнить самостоятельно

Однотрубная схема отопления двухэтажного дома

При однотрубной схеме подключения отопительных приборов движение теплоносителя разделяется на две ветви, одна из которых идет на первый этаж, а вторая на второй этаж. На каждом этаже на входе трубы отопления ставится запорная арматура, что позволяет обогревать только половину помещений.

После прохождения через приборы отопления трубы с теплоносителем вновь объединяются в одну, идущую к котлу. Подключение радиаторов на каждом этаже такое же, как и для одноэтажных построек.

Для регулирования уровня нагрева радиаторов и проведения балансировки системы на входе каждого отопительного прибора устанавливается запорная арматура. На выходе из радиатора также устанавливается запорная арматура, предназначенная для его отключения в случае замены или ремонта. При таком подключении замену приборов отопления можно выполнять без остановки всей системы и слива воды. Также на каждый радиатор в верхней его части устанавливается вентиль для сброса воздуха.

Установка радиаторов выполняется с байпасной линией, что в значительной мере повышает равномерность прогрева помещения. Монтировать отопительные приборы можно и без байпасной линии, но в этом случае необходимо устанавливать в доме отопительные приборы различной тепловой мощности с учетом потери остывания теплоносителя: чем дальше от котла, тем больше секций должно быть у радиатора. Если не следовать этому правилу, то в одних комнатах будет жарко, а в других, наоборот, холодно.

Схема отопления двухэтажного дома может быть и без запорной арматуры, вернее, с меньшим ее количеством, но при этом в значительной степени снижается ее маневренность. В этом случае вести речь о раздельном отоплении первого и второго этажей уже не придется.

Достоинства и недостатки однотрубной системы отопления

• Однотрубная система отопления относительно проста в монтаже
• Ее использование обеспечивает эффективную теплоотдачу
• Однотрубная система отопления двухэтажного дома позволяет сэкономить на материалах.

К недостаткам отопительной системы этого вида следует отнести неравномерность распределения тепла по отопительным приборам, а также необходимость проведения балансировки системы.

Всех этих недостатков лишена двухтрубная система отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией обеспечивает равномерное распределение тепла и является более эффективной системой, не зря ее часто сравнивают с кровеносной системой человека. В ней к каждому отопительному прибору нагретый теплоноситель подается отдельно через ответвление из общей подающей трубы. К обратному трубопроводу от каждого радиатора также предусмотрен отвод.

Радиаторы устанавливаются с воздухоотводчиками и запорной арматурой на трубе подачи, позволяющей менять степень нагрева отопительного прибора. В целях безопасности и во избежание избыточного давления в отопительном приборе, на отводе от радиатора обратной трубы запорная арматура не ставится.  Подающая труба может быть проложена под потолком или под подоконником.

Единственным недостатком двухтрубной системы отопления является ее высокая материалоемкость: трубы нужны в двойном количестве для подачи и обратки. К тому же трубы трудно декорировать, а спрятать их не всегда удается. Всех этих недостатков лишена коллекторная схема отопления.

Коллекторная схема отопления двухэтажного дома

Коллекторная схема с равным успехом может использоваться для обогрева как одноэтажного, так и двухэтажного дома. Работает она только с принудительным движением теплоносителя, который подается предварительно на коллектор. При этом каждый отопительный прибор отдельно подключается к коллектору через запорную арматуру.

Преимущества коллекторной системы

Подобный способ подключения позволяет монтировать и демонтировать отопительные приборы на работающей системе, без ее остановки и слива теплоносителя.

• Системой легко управлять. Каждый ее контур является независимым и может быть подключен к отдельной системе автоматического регулирования с отдельным циркуляционным насосом.
• Можно подключить теплый пол
• Можно спрятать трубы в фальшпол, расположив коллектор в отдельном шкафу
• Система отопления просто монтируется и может быть выполнена «собственными руками»

Чему отдать предпочтение

Любая из приведенных схем отопления двухэтажного дома проверена на практике и неоднократно доказывала свою эффективность. Принципиальной разницы между ними нет. Реализовать на практике намного проще коллекторную схему отопления.
 
 

Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией

Определить лучшую схему разводки для отопления своего дома подчас сложнее, чем выбрать подходящий котел или радиаторы. От способа подключения, распределения труб и теплоносителя зависит продуктивность обогрева, экономичность монтажа и эксплуатации. В данном случае рассмотрим однотрубную схему подключения, которая идеально подойдет для средних по размеру одноэтажных домов. В качестве основы будет взята однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией воды и нижней разводкой труб, как наиболее практичное решение.

В чем особенность однотрубной системы отопления

Котел с радиаторами формирует замкнутую циклическую систему, эффективно транспортирующую тепло от сжигания топлива или расхода электричества воздуху и предметам в отапливаемом помещении. Однотрубная система отопления позволяет реализовать этот контур с минимальной затратой материалов и по самому малому маршруту.

Схема подключения

Даже у самой простой однотрубной системы есть несколько вариантов подключения радиаторов и установки необходимого оборудования. Выбрать подходящую проще всего исходя из планировки дома и количества используемых радиаторов.

Для домов и дач с одной или двумя отапливаемыми комнатами

Для разводки используется труба одного сечения, не используются тройники. Труба от котла подсоединяется к расширительному баку, группе безопасности и идет сразу к первому радиатору. Далее радиаторы последовательно соединяются между собой, а от последнего ведется линия обратно к котлу. Перед врезкой в котел устанавливается циркуляционный насос и отвод для заполнения слива теплоносителя. Как выбрать циркуляционный насос, читайте тут.

Теоретически у такого подключения сильный недостаток в том, что последний в ряду радиатор всегда холоднее. Однако за счет небольшого числа теплообменников и наличия циркуляционного насоса нивелируется разница в температуре. Если котел подобран с точности по теплопотерям даже для самого холодного периода в году и с необходимым запасом, то разница в нагреве первого и последнего радиатора будет максимум в 3-5 оС.

Радиаторы следует подключать по диагонали или с нижним подключением. В первом случае будет максимальный КПД, во втором он хоть чуть ниже, зато трубы можно спрятать из виду.

Для домов площадью свыше 60 м2 или с тремя комнатами и более

Последовательное соединение радиаторов уже не подойдет. Крайний в линии радиатор даже при принудительной циркуляции будет заметно холоднее или придется выбирать котел с внушительным запасом и естественно прожорливостью. К этому добавляется повышенный риск образования воздушных пробок и повышение общего гидродинамического сопротивления контура. В итоге КПД системы упадет на непозволительные 15-20%.

Решить проблему помогут байпасы, установленные на каждом радиаторе. При этом ограничивать себя только боковым подключением и перемычками не нужно. Использовать предстоит трубы трех размеров, чтобы добиться оптимальной работы контура.

От котла отводится труба большего размера к группе безопасности и расширительному баку.

Далее труба прокладывается по периметру здания, охватывая все отапливаемые помещения. В местах для установки радиатора врезается последовательно:

1. Тройник с шаровым вентилем на отводе.
2. Участок трубы среднего диаметра.
3. На участке с заушением устанавливается регулирующий клапан (опционально).
4. Снова тройник с шаровым вентилем на отводе.

К вентилям на отводах подключаются радиаторы. Таким образом:

• Теплоноситель быстро проходит по всему контуру, не теряя существенно свой нагрев.
• Вода в радиаторы поступает за счет зауженного участка байпаса. Если установлен регулирующий клапан (игольчатый вентиль), то дополнительно можно регулировать количественно проходимый через радиатор объем теплоносителя.
• При необходимости радиаторы отключаются поодиночке, не замедляя и не ухудшая работу контура отопления.

Такое подключение для одноэтажных домов можно мело назвать самым практичным, экономичным и, главное, комфортным. Следует только не забыть про установку кранов Маевского на каждом радиаторе.

Главное преимущество однотрубной разводки с общей трубой контура – в ее приспосабливаемости как к естественной, так и принудительной циркуляции. Если вдруг электричество долго нет, и не справляется даже блок бесперебойного питания, можно попросту исключить насос из контура и теплоноситель будет самостоятельно циркулировать, но, естественно, с меньшей эффективностью.

Чтобы использовать естественную циркуляцию, потребуется:

• Сформировать разгонный коллектор. От котла труба поднимается строго вверх и на уровне примерно 2,5-3 метра разворачивается в сторону первого радиатора, опускать ее нужно уже с пологим уклоном, например 70-75 градусов.
• Общий объем теплоносителя придется повышать, так как трубы подбираются по верхнему допустимому пределу, чтобы снизить гидродинамическое сопротивление.
• Циркуляционный насос устанавливается с байпасом, притом последний должен продолжать общую трубу контура без заужения или поворотов. Фактически насос подключается параллельно участку трубы с помощью тройников и запорной арматуры. Так его можно будет быстро исключить из работающего контура.
• Разгонный коллектор не займет много места, создаст дополнительное давление и напор под действием сил гравитации и перепада температур теплоносителя. В то же время насос не будет мешать естественной циркуляции, если его выключить и перекрыть вентили на его подводке.

Выбор радиаторов

Для однотрубной системы отопления с принудительной циркуляцией подойдут любые типы радиаторов с нижним или диагональным подключением. Использовать боковое включение в принципе возможно, но не эффективно и повлечет за собой перерасход материалов, повышение сопротивления контура.

Оптимальный вариант – это алюминиевые радиаторы при хорошей подготовке теплоносителя. Это должна быть чистая фильтрованная вода, желательно дистиллированная без примесей. Хорошо себя зарекомендовали стальные панельные радиаторы. Использовать биметалл или медные теплообменники слишком накладка при том, что существенного прироста КПД они не дадут. А высокие показатели стойкости к коррозии  давлению попросту не нужны в автономной системе отопления.

Подробнее о преимуществах и недостатках различных типов радиаторов читайте здесь.

Подбор диаметра труб

О выборе труб по материалам и расчет диаметра – это отдельная обширная тема, уже освещенная в этой статье. В расчетах учитывается мощность отопительной системы, котла и радиаторов. Сопротивление контура и способ разводки. Необходимо получить оптимальную скорость течения воды  на уровне 0,5-1,5 м/с. В конечном итоге прийти необходимо к одному из стандартных размеров трубы и одному типу материала.

Если говорить об однотрубной разводке с подключением до 5-6 радиаторов и принудительной циркуляцией, то в качестве основной трубы подойдет диаметр в 1 дюйм, для байпаса радиаторов – ¾ дюйма, подвод радиаторов согласно технической документации к теплообменникам. Такой набор позволит реализовать комбинированный тип циркуляции и при этом минимальное сопротивление контура.

Установка насоса, группы безопасности, расширительного бака

Группа безопасности по определению в закрытой системе отопления устанавливается как можно ближе к котлу, но при этом в верхней точке контура. Участок трубы от котла к группе должен выполняться с максимально установленным диаметром канала и минимумом колен, разворотов и т.п. Даже если используется колено или тройник, то перед группой формируется ровный участок не менее 15 см для устранения турбулентных потоков.

В группу безопасности входя:

• Манометр для контроля давления в контуре.
• Предохранительный (взрывной) клапан.
• Автоматический воздухоотводчик.

Желательно использовать готовое решение, в котором все необходимые элементы установлены на единую консоль. Важно, чтобы после установки воздухоотводчик находился в самой высшей точки контура.

Циркуляционный насос достаточно установить в разрыв обратной трубы идущей от последнего радиатора к холодному вводу котла. Однако при этом невозможно добиться естественной циркуляции воды, а демонтаж насоса в обязательном порядке требует остановки системы отопления. Лучше использовать схему подключения насоса с байпасом, имеются готовые решения под различные диаметры коллекторной трубы и расстояния между фитингами для подсоединения самого насоса.

Выглядит блок установки насоса, как показано на рисунке. Ровный участок трубы формирует байпас и подключается в разрыв обратной линии к котлу. Два отвода закрываются шаровыми вентилями. С одной стороны устанавливается фильтр грубой очистки. Строго оговаривается направление включения узла так, чтобы фильтр располагался перед насосом.

Расширительный бак мембранного типа можно устанавливать практически в любом месте между котлом и радиаторами. На обратной линии на него будет воздействовать меньшая температура теплоносителя, при этом будет возможность оптимизировать напор и давление в контуре, просто установив его непосредственно перед насосом. В некоторых случаях для газовых котлов рекомендуется устанавливать бак сразу после группы безопасности.

Монтаж подводки

Никаких особых требований к способу прокладки труб для однотрубного подключение нет, и не может быть, за исключением одной рекомендации: число поворотов, колен и фитингов следует свести к минимуму, как и протяженность контура в целом.

Если предполагается задействовать естественную циркуляцию в случае отсутствия электроэнергии, то крайне невыгодно использовать фитинги и запорную арматуру с заужением канала. Для металлопластиковых труб это фактически приговор, так как фитинги для них всегда с уменьшением сечения. В качестве запорной арматуры следует использовать шаровые вентили.

Если же все будет опираться только на принудительную циркуляцию, то подойдет и металлопластик с возможностью закрыть его в стены или стяжку и любые другие по материалу трубы.

Несколько общих рекомендаций:

• Для твердотопливных котлов участок от горячего вывода длиной 1-1,5 метра должен выполняться обязательно стальной или медной трубой, а после уже монтировать переходник с металла на пластик, предупреждая перегрев полимеров.
• Контролировать нагрев желательно на каждом радиаторе в отдельности, устанавливая терморегулирующие клапаны, чтобы температура теплоносителя в контуре поддерживалась стабильно высокая. Так легче сохранить равномерное распределение тепла по системе без перепадов между началом и концом контура.

Системы водяного отопления: переход от гравитационных систем к системам с принудительной циркуляцией

Системы горячего водоснабжения долгое время были предпочтительным способом передачи тепла от центральной точки (бойлера) в удаленные помещения или комнаты, где требуется тепло. Первыми системами водяного отопления были гравитационные системы. Когда вода нагревается, она увеличивается в объеме; следовательно, он становится светлее и поднимается. Одновременно падает более холодная и тяжелая вода. Это принцип работы гравитационных циркуляционных систем.У гравитационных систем есть множество характеристик, которые можно порекомендовать. Они производят равномерное тепло, бесшумны, используют воду низкой температуры, надежны, очень эффективны и практически не требуют обслуживания. Во многих зданиях до сих пор используются гравитационные системы водяного отопления, некоторым из которых более 100 лет! Недостатки гравитационных систем: они требуют трубопроводов очень большого диаметра для подачи и возврата. Низкотемпературная вода обеспечивала скорость тепловыделения всего около 150 БТЕ на квадратный фут излучения в час.Следовательно, радиаторы должны были быть большими.

По мере роста затрат на рабочую силу и материалов установка гравитационных систем стала очень дорогой. Люди больше не будут терпеть большие громоздкие радиаторы, необходимые для гравитационных систем. Размещение 6, 8 или даже 10-дюймовых труб для магистральных сетей стало непомерно дорогим. Медленное время отклика гравитационной системы на изменение спроса также наносило ущерб.

Изобретение в 1929 году циркуляционных подкачивающих насосов преодолело все возражения гравитационных систем, сохранив при этом все преимущества отопления горячей водой.Подкачивающий насос настолько ускорил движение воды, что можно было использовать меньшее излучение, подаваемое по трубопроводу гораздо меньшего размера. Системы с принудительной циркуляцией позволяют использовать более высокие температуры воды, что приводит к более высоким уровням выбросов. Радиатор площадью 60 квадратных футов со средней температурой воды 170 ° F будет излучать тепло со скоростью 150 БТЕ на квадратный фут в час или 9000 БТЕ в час. Радиатор площадью 45 квадратных футов с температурой воды 197 ° F будет выделять 200 БТЕ на квадратный фут в час, производя те же 9000 БТЕ в час.

При использовании автоматических устройств зажигания и более точного управления использовались более высокие температуры воды без ущерба для передовых методов проектирования.

Энергия расходуется на перемещение воды по трубам, радиаторам, бойлерам и т. Д. Чтобы использовать экономию меньших труб и радиаторов в системах горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией, скорость воды должна быть выше, чем в гравитационных системах, чтобы обеспечить необходимую мощность в БТЕ. . Подкачивающий насос создавал напор, намного больший, чем в гравитационных системах, для достижения необходимых скоростей.

DP — это величина потери давления между любыми двумя точками в системе. Трение между внутренними стенками труб, радиаторов, бойлера и движущейся водой вызывает падение давления. В горизонтальной трубе, наполненной водой, в которой нет потока, давление во всех точках одинаковое. Начинается мгновенный поток, возникает трение, которое увеличивается прямо пропорционально скорости потока. Изменение DP можно рассчитать при увеличении или уменьшении скорости потока (галлонов в минуту).Разделите конечный GPM на начальный GPM и возведите результат в квадрат. Умножьте этот результат на начальный DP. Ответ — новый DP.

Пример:

Система с объемным расходом 3 галлона в минуту и ​​DP 5 фунтов. необходимо увеличить до 6 галлонов в минуту. Каким будет новый ДП? (Это необходимо знать, чтобы правильно выбрать подкачивающий насос.)

20 фунтов. это новый DP. (В этой формуле также можно использовать скорость в футах в секунду.)

Напор используется для обозначения производительности подкачивающего насоса. Это способ описания DP. Максимальный «напор» насоса действительно является максимальным D P, против которого насос может вызвать поток воды. Напор часто выражается в «футах водяного столба». Только трение в системе ограничивает производительность насоса. Это значение называется «напор».

Должно быть достаточно мощности, чтобы преодолеть DP системы и обеспечить расчетный GPM.Это означает, что DP каждой составной части системы должен быть известен при проектировании GPM.

Подкачивающий насос обеспечивает мощность. Производители насосов публикуют значения DP и GPM или диаграммы для своих насосов. Данные могут быть выражены в фунтах на квадратный дюйм, футах водяного столба или милах. Эти цифры легко поменять местами.

1 фунт / кв. = 2,31 фута воды

1 фут воды = 0,43 фунта / кв. дюйм

1 фут воды = 12000 мил дюймов

Статическое давление не следует путать с давлением напора.Они представляют собой совершенно разные давления и не имеют никакого отношения друг к другу. Статическое давление создается за счет веса воды в системе. Не влияет на производительность насоса. Чтобы проиллюстрировать статическое давление, представьте замкнутую систему горячего водоснабжения как вертикальный водяной контур. См. Рисунок 1. Если манометр 3 находится на высоте 40 футов над котлом, а контур полностью заполнен водой, но не находится под давлением, манометр 3 покажет 0 фунтов на кв. Дюйм. Манометры 1 и 5 расположены на высоте 10 футов над котлом, манометры 2 и 4 — на 20 футов выше котла.При выключенном насосе давление в вертикальной трубе «A» идентично давлению в вертикальной трубе «B».

Рисунок 1.

Если все манометры имеют шкалу в фунтах на кв. Дюйм, манометры 1 и 5 будут показывать 12,9 фунта на квадратный дюйм (30 футов воды выше них, а фут воды равен 0,43 фунта), манометры 2 и 4 — 8,6 фунта на квадратный дюйм. Манометр на котле будет показывать 17,2 фунта на квадратный дюйм.

Хорошей практикой является создание давления в замкнутой системе, особенно если расчетная температура воды близка или выше точки кипения воды при атмосферном давлении.Дополнительные 4 фунта на квадратный дюйм — это рекомендуемое минимальное дополнительное давление, добавляемое к статическому давлению, необходимому для подачи воды в верхнюю точку системы. На нашей иллюстрации датчик 3 показывает 4 фунта на кв. Дюйм. а все остальные приборы покажут на 4 фунта больше. Дополнительное статическое давление одинаково увеличивается по всей системе.

Стоит повторить еще раз. Не путайте статическое давление с давлением головы. Эти два термина часто используются неправильно. Одно не имеет ничего общего с другим!

Что произойдет с нашей системой, показанной на Рисунке 1, если после заполнения до надлежащего статического давления мы включим насос? Может, ничего; может быть много шума!

Перед выбором насоса нам необходимо знать расчетный расход и расчетное давление напора.Насос должен иметь дело только с потерями на трение, DP, развиваемыми при необходимой скорости потока, галлонов в минуту.

Предположим, наша система была разработана для циркуляции 10 галлонов в минуту при давлении напора 6 футов. Проконсультируясь с таблицами производителя насосов, можно выбрать правильный насос. См. Рисунки 2 и 3. Это «кривые» для некоторых насосов B&G. Введите диаграммы либо на стороне «общий напор в футах», либо на стороне «пропускной способности в галлонах в минуту». Отметьте пересечение линий GPM и головы. Выберите насос, ближайший к этому перекрестку, но над ним.На нашей иллюстрации насосом может быть SLC-30 (Рисунок 2) или серия 100 (Рисунок 3).

Рисунок 2.

Рисунок 3.

Если бы потребовался насос для подачи 80 галлонов в минуту при напоре 25 футов, правильным выбором был бы PD38 (Рисунок 3).

Примечание: Не увеличивайте размер насоса слишком сильно. Если размер насоса недостаточен, это приведет к плохой циркуляции или ее отсутствию, а завышение размера приведет к шуму скорости и избыточной кавитации.Кавитация скоро приведет к выходу насоса из строя. Небольшое увеличение скорости потока предпочтительнее уменьшения скорости потока ниже проектных спецификаций.

Системы горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией подразделяются на одно- или двухтрубные. Эти классификации далее подразделяются на системы с прямым и обратным возвратом. Рисунки 4, 5, 6 и 7 иллюстрируют эти классы систем.

Рисунки 4, 5, 6 и 7

На Рисунке 4 показана система с «двухтрубным прямым возвратом».Обратите внимание, что горячая вода, подаваемая в первый радиатор, также первой возвращается в котел. Это происходит по контуру, так что последний радиатор последним возвращает более холодную воду в котел. Радиаторы, расположенные ближе всего к котлу, имеют тенденцию к короткому замыканию воды, поэтому более удаленные агрегаты не могут обеспечить надлежащую циркуляцию. Эта система должна быть установлена ​​с использованием балансировочных клапанов и тщательно сбалансирована. На рис. 5 показана система «двухтрубного обратного возврата».Эта система рекомендуется при проектировании двухтрубных систем. Ее установка дороже, поскольку требуется больше трубопроводов, чем двухтрубная система прямого возврата, но она работает намного лучше. В этой системе первый радиатор, на который подается горячая вода, имеет самый длинный возврат, а последний радиатор, на который подается горячая вода, имеет самый короткий возврат. Эта система имеет тенденцию уравновешивать себя до тех пор, пока капли подачи и возврата имеют одинаковый размер и длину.

Рисунок 6, система «последовательного контура» — самая дешевая в установке.Он просто состоит из прокладки трубы в каждый радиатор и выхода из него, что делает радиаторы частью контура трубопровода. Длина и размер последовательной петли очень важны. Из-за падения давления и температуры в последовательном контуре его длина ограничена.

Петли серии

должны быть тщательно спроектированы. Когда вода проходит через каждую часть излучения, она охлаждается. По мере прохождения воды по контуру в каждый последующий радиатор подается более холодная вода, и, следовательно, скорость его выброса снижается.Если разработчик системы принимает во внимание все факторы, последовательные циклы могут быть эффективными.

На рис. 7 представлена ​​система, использующая отводные тройники, часто называемые однопоточной или «монопоточной» системой. Горячая вода отводится в радиаторы с помощью специально разработанных тройников Вентури, а более холодная вода возвращается в ту же трубу, которая служит как подающей, так и обратной магистралью. Эта система сочетает в себе эффективность двухтрубных систем с низкой стоимостью установки последовательной петлевой системы.Тройники Monoflo могут быть как входными, так и обратными. См. Рис. 8. Подающий тройник ограничивает поток воды, в результате чего некоторое количество воды поднимается по стояку. Возвратный монофлок заставляет основную подаваемую воду увеличивать скорость по мере прохождения потока через сопло. Это увеличение скорости приводит к тому, что область пониженного давления вокруг сопла и возвратных стояков «засасывает» воду обратно в магистраль (эффект Бернулли).

Рисунок 8.

Для радиаторов выше основного с нормальным сопротивлением необходимо использовать только один тройник для каждого радиатора, обычно используемый на обратной стороне.

Для радиаторов с высоким сопротивлением или если радиаторы находятся ниже магистрального, необходимы как подающий, так и обратный монофлоки.

Рисунок 9.

На рисунке 9 показана система излучающего панельного отопления. В этой системе змеевики труб закапываются в потолок, пол или стены, превращая потолок, пол или стену в радиатор, излучающий лучистое тепло в комнату. Особое внимание следует уделить конструкции системы излучающих панелей. Из-за небольшого размера трубки перепад давления велик, а длина контура имеет решающее значение.Используются коллекторы с балансировочными кранами. Системы излучающих панелей — самые дорогие в установке системы из всех систем горячего водоснабжения, но они самые тихие, чистые и удобные из всех систем.

Для правильной работы системы водяного отопления с принудительной циркуляцией необходимы специальные приспособления и аксессуары.

Начиная с подачи холодной воды, для снижения давления воды на входе в систему до рабочего давления устанавливается «подающий клапан», который фактически является клапаном понижения давления.Он используется для первоначального заполнения системы и будет добавлять воду, когда давление в системе упадет ниже настройки клапана. Стандартная заводская настройка обычно составляет 12 фунтов. Этот параметр является правильным для статической высоты примерно до 18 футов, что подходит для большинства двухэтажных зданий. Для более высоких статических напоров клапан можно отрегулировать до 25 фунтов. Доступны клапаны, которые можно регулировать до 60 фунтов. Все редукционные клапаны B&G имеют встроенный сетчатый фильтр и обратный клапан. Многие из них могут быть оснащены функцией быстрого заполнения, позволяющей быстро заполнить систему на начальном этапе или после того, как система была слита для ремонта.(В то время как большинство редукционных клапанов подачи котла подаются слишком медленно, чтобы их можно было использовать на водопроводной арматуре, редукционные клапаны высокого давления моделей 6 и 7 B&G можно использовать для защиты водопроводной арматуры от чрезмерного давления в трубопроводе.)

Компрессионный или расширительный бак предназначен для компенсации колебаний объема воды в замкнутой системе.

Вода расширяется при нагревании прямо пропорционально изменению ее температуры до точки насыщения или кипения. Компрессионный бак действует на систему как пружина, постоянно поддерживая в ней давление.Если резервуар слишком мал или становится заболоченным, предохранительный клапан открывается, когда котел нагревается и сливает воду. Когда цикл нагрева закончится, вода остынет, давление в системе упадет, подающий клапан откроется и будет подавать воду до тех пор, пока давление в системе не вернется к «нормальному». При следующем запросе тепла вода снова расширится, в результате чего откроется предохранительный клапан. Цикл будет повторяться снова и снова, пока не будет заменен слишком маленький резервуар, не будет добавлен другой расширительный резервуар или пока затопленный резервуар не будет опорожнен и должным образом заполнен правильным количеством воздуха и воды.

Объем и температура воды в системе определяют размер бака. Если резервуар слишком большой, повышения давления в системе может быть недостаточно, поскольку система нагревается и приближается к кипению, особенно в верхней точке системы, где существует низкий статический напор. Правильный выбор размера компрессионного бака очень важен для безотказной работы системы, будь то предварительно заправленный бак с баллоном, разделяющим воду и воздух, или стандартный расширительный бак.

Подобрать размер расширительного бачка — утомительная задача.Предполагая, что компрессионный бак будет должным образом оборудован фитингом компрессионного бака, чтобы в баке не происходило повышение температуры системы, для определения размера компрессионного бака можно использовать следующую формулу:

VT = Размер бака сжатия в галлонах

VS = Объем системы в галлонах

EW = Устройство расширения воды

EW-EP = Устройство расширения системы

PA = Атмосферное давление в фунтах на квадратный дюйм, абсолютное

PF = Начальное давление в баллоне в фунтах на квадратный дюйм, абсолютное

PO = Конечное давление в баллоне, абсолютное давление в фунтах на квадратный дюйм

.02VS = Воздух, выходящий из новой системной воды при нагреве, 2% от объема воды.

Легко! Просто введите все числа и решите формулу. Правильный размер бака!

Есть способ попроще. Это не так точно, но будет достаточно.

Во-первых, необходимо знать объем воды в системе. Это можно оценить с помощью таблицы A. Введите таблицу A в столбец MBH, ближайший к номинальной мощности котла. Затем прочитайте и сложите галлоны воды для каждого состояния системы.Например: Система состоит из обычного бойлера мощностью 150 000 БТЕ, плинтуса из медных оребренных труб и двухтрубной системы трубопроводов.

Бойлер = 36 галлонов

Плинтус из цветных металлов = 5,5 галлона

Двухтрубная система = 34 галлона

Всего = 75,5 галлонов воды в системе

Таблица A.

Затем определите «среднюю расчетную температуру воды».Это просто среднее значение расчетных температур подачи и возврата. Если наивысшая расчетная температура составляет 190 ° F и для расчета использовалось падение температуры на 20 ° F, очень распространенное значение DT, 180 ° F, является средней расчетной температурой воды. 190 + 170 ÷ 2 = 180. Введите Таблицу B в столбец «Объем воды в галлонах» и перейдите к ближайшему объему, найденному для системы. В нашем примере это 80. Перейдите к числу, указанному в столбце средней расчетной температуры. В нашем примере это 8. 8 — это размер в галлонах расширительного бачка для нашей примерной системы.Обратите внимание, что наш выбор был основан на давлении наполнения 12 фунтов и установленном предохранительном клапане 30 фунтов, или допустимом увеличении давления в системе на 18 фунтов. Для других условий необходимо применить поправочные коэффициенты к резервуару, выбранному из таблицы B.

Таблица B.

Если бы наше давление наполнения составляло 18 фунтов. с 30-фунтовым предохранительным клапаном нам потребуется использовать Таблицу C для корректировки размера резервуара. Войдите в Таблицу C в разделе «Начальное давление …». колонке и спуститесь до ближайшего значения для заправочного клапана.Перейдите к коэффициенту, находящемуся под столбцом, представляющим настройку предохранительного клапана, 30 фунтов, минус настройку наполнительного клапана, 18 фунтов, или 30-18 = 12. Коэффициент равен 1,94. Умножьте размер резервуара, указанный в таблице B, на 1,94, чтобы получить скорректированный размер резервуара 8 x 1,94 = 15,52. Используйте ближайший к вам резервуар, имеющийся в продаже. В данном случае это бак B&G на 15 галлонов.

Многие системы заполнены смесью антифриза и воды. Расширение смеси гликоля и воды больше, чем расширение одной воды.В таблице D показан поправочный коэффициент для смеси гликоль / вода. Если бы наша примерная система была заполнена 50% смесью гликоля и воды, множитель поправочного коэффициента мог бы быть 1,6 или 1,5, так как наша максимальная расчетная температура составляла 190 ° F. Если умножить размер резервуара 15,52 галлона на 1,5 или 1,6, получится размер резервуара 23,28 или 24,83 галлона, то есть резервуар на 24 галлона является коммерчески доступным размером.

Таблица D.

Все эти цифры основаны на использовании стандарта A.S.M.E. бак сжатия, то есть бак без баллона. Сегодня доступно множество расширительных баков с предварительной заправкой и баллоном, разделяющим воздух и воду. Основная формула для определения размеров этих резервуаров такая же, но необходимо сделать поправку на «приемочный объем». Другие факторы влияют на установку и размер этих типов резервуаров, но, поскольку компания Climatic Control на данный момент не продает их, в этой статье не будут подробно описаны размеры резервуаров. Желающие могут запросить бюллетень B&G TEH-981 у Hydro-Flo для обсуждения резервуаров под давлением.

Расширительный бак должен быть единственным воздушным пространством в системе. Воздух абсорбируется водой, поэтому необходимы некоторые средства предотвращения самотечной циркуляции более холодной воды, содержащей воздух в резервуаре, в систему, не ограничивая прохождение свободного воздуха из системы в резервуар. B&G ATF представляет собой такое устройство для резервуаров диаметром до 24 дюймов, а ATFL — для резервуаров большего размера. При холодной заливке компрессионный бак должен быть на 2/3 заполнен водой и на 1/3 — воздухом. Для этого можно обрезать вентиляционные трубки ATF и ATFL даже на баках, оборудованных смотровым окном.

Идеальное место для отделения воздуха от воды в системе — точка максимальной температуры и самой низкой скорости. Эти параметры в котле соблюдаются.

Арматура верхнего выпуска ABF

B&G, установленная в верхней части котла, отлично справляется с удалением пузырьков воздуха из верхней части котла и передачей их в расширительный бак. В этом случае вода без пузырьков может циркулировать по системе. Компания B&G раньше делала ABFSO, бойлер с боковым выходом Airtrol, но больше не производит их.Котел с боковым выходом Airtrols не работал так хорошо, как верхний выход, и спрос на них упал до такой степени, что дальнейшее производство фитингов Airtrol с боковым выходом стало невозможным.

Воздухозаборники, такие как B&G IAS, входят в линейные воздухоотделители. Они работают по принципу, что воздух легче воды движется по верхней части горизонтальной трубы. Когда воздух входит в воздухозаборник, пузырьки воздуха собираются перегородками в воздухозаборнике и поднимаются в верхнюю камеру.Там воздух может быть выпущен, если используется расширительный бак баллонного типа, или подключен к стандартному расширительному бачку для сбора воздуха.

Удаление воздуха из системы, за исключением расширительного бачка, имеет первостепенное значение. Необходимо удалить воздух из системы, иначе может произойти шумная работа и даже полная блокировка циркуляции. Вентиляционные отверстия должны использоваться на всех высоких точках системы. Это единственный способ полностью выпустить весь воздух при первоначальном заполнении системы. Так называемые «продувочные и сливные» клапаны не работают достаточно хорошо, чтобы удалить весь воздух, и ничего не делают с накопившимся воздухом после того, как система работает.

Существует два основных типа вентиляционных отверстий: автоматические и ручные. Автоматические вентиляционные отверстия бывают двух типов. Тип поплавка и тип фибрового диска. Поплавковые вентиляционные отверстия имеют поплавок, прикрепленный к клапану, и все они заключены в оболочку. Когда корпус заполнен водой, поплавок удерживает клапан закрытым. Когда в оболочке накапливается достаточно воздуха, поплавок опускается, открывая клапан, и воздух выходит, пока вода снова не заполняет оболочку, закрывая клапан. По мере накопления воздуха цикл повторяется.

Поплавковые вентиляционные отверстия работают хорошо и служат долго.К сожалению, даже самое маленькое вентиляционное отверстие может оказаться слишком большим, чтобы поместиться внутри крышек плинтуса с ребристыми трубами.

Автоматические вентиляционные отверстия с волоконно-оптическим диском физически очень малы, такого же размера, как ручные вентиляционные отверстия «незакрепленный ключ» или «монеты». В них используются специальные диски, которые разбухают при попадании на них воды. По мере того, как воздух накапливается и заменяет воду вокруг дисков, диски высыхают, сжимаются и открывают небольшое вентиляционное отверстие. Воздух выпускается, вода снова достигает дисков, и цикл повторяется — какое-то время. Автоматические вентиляционные отверстия с фибровыми дисками склонны к быстрому отказу, например, заеданию в закрытом состоянии или постоянному стеканию воды.

Лучшие вентиляционные отверстия — это ручные вентиляционные отверстия, называемые отверстиями под ключ или монетными отверстиями. Отверстия для монет можно открывать или закрывать с помощью десятицентовика или небольшой отвертки. Вентиляционные отверстия с незакрепленным ключом требуют небольшого ключа, чтобы открыть или закрыть их. Любой из них — это всего лишь небольшой игольчатый клапан с металлическим седлом. Помимо того, что они практически неразрушимы, они дешевы! Единственный их недостаток — их нужно открывать и закрывать вручную. Если скапливается воздух, кто-то должен его выпустить. Если система оборудована ручными вентиляционными отверстиями, рекомендуется не реже одного раза в год открывать каждое вентиляционное отверстие, чтобы обеспечить выход накопившегося воздуха.

Большинство проблем с воздухом можно устранить путем тщательного проектирования, хорошего обслуживания и правильного первоначального запуска системы. Наиболее часто упускаемая из виду часть системы принудительного горячего водоснабжения — это правильный запуск.

После того, как система установлена, промыта и заполнена до надлежащего статического напора, котел следует запустить и медленно нагреть до температуры воды не менее 225 ° F и выдержать в таком состоянии примерно полчаса. Это высвободит увлеченный воздух из воды и направит его в расширительный бак.Чем горячее вода, тем больше воздуха она выделяет. Циркуляционный насос (ы) должен быть выключен во время этого начального нагрева. Теперь дайте котлу остыть до нормальной рабочей температуры, запустите все циркуляторы и откройте все клапаны зон, если они используются. Снова увеличьте температуру воды как минимум до 225 ° F и прокачивайте всю воду в течение 15–30 минут. Это вытеснит большую часть воздуха из пресной воды, и пока в системе нет утечек, проблемы с воздухом будут предотвращены. Каждый раз, когда система опорожняется, например, при ремонте, и снова заполняется, процедура запуска должна повторяться.

Рисунок 10.

На Рисунке 10 представлена ​​типовая котельная установка со стандартным расширительным баком. Подача холодной воды всегда должна поступать в систему в баке сжатия, чтобы любой увлеченный воздух немедленно попадал в бак.

Рисунок 11.

На рис. 11 показана система с расширительным баком под давлением или баллоном. Обратите внимание на то, что встроенный воздушный сепаратор используется с поплавковым вентиляционным отверстием. Flo-регулирующие клапаны или flochecks — это клапаны специальной конструкции, похожие на поршневые клапаны, которые останавливают гравитационную циркуляцию в системе принудительного горячего водоснабжения, чтобы предотвратить перегрев, когда циркуляционный насос (ы) выключен.Клапаны управления потоком B&G SA оснащены ручным открывателем для обеспечения гравитационной циркуляции в аварийной ситуации, если насос выйдет из строя. Даже несмотря на то, что трубы системы горячей воды с принудительной циркуляцией имеют небольшие размеры, гравитационная циркуляция может быть весьма эффективной для сохранения тепла, если это необходимо.

Каждый водогрейный котел должен иметь предохранительный клапан, который будет поддерживать давление на уровне рабочего давления котла или ниже.

A.S.M.E. Кодекс (Американского общества инженеров-механиков) гласит: «Каждый водогрейный водогрейный котел должен иметь по крайней мере один официально установленный предохранительный клапан для сброса давления на уровне или ниже максимально допустимого рабочего давления котла.Предохранительные клапаны должны быть подключены к верхней части котла с вертикальным шпинделем, если это возможно. Между предохранительным клапаном и котлом или на сливной трубе между таким клапаном и атмосферой не должно быть никаких запорных устройств любого описания ».

Предохранительный клапан должен удовлетворительно работать в двух условиях. Он должен сбрасывать давление за счет выпуска воды из-за теплового расширения и сброса давления за счет выпуска пара. Слив воды обычно является признаком заболоченного расширительного бака или неисправного заправочного клапана.Диагностировать несложно. Если статическое давление холодного наполнения быстро увеличивается до уставки давления предохранительного клапана при розжиге котла, резервуар забивается водой. Слейте воду и заново наполните расширительный бачок до необходимого уровня воды и воздуха. Слишком маленький расширительный бачок для системы может показывать аналогичные симптомы. Если вы подозреваете, что резервуар слишком мал, пересчитайте размер резервуара и либо добавьте еще один резервуар, либо замените существующий резервуар на резервуар подходящего размера. Отверстие в расширительном бачке быстро приведет к его заболачиванию.Опять же, он наполнится водой и протечет. Расширительные баки в системах горячего водоснабжения не потеют, поэтому любая капля воды из расширительного бака свидетельствует о негерметичности бачка. Неисправный или негерметичный заправочный клапан приведет к чрезмерному увеличению статического давления заправки в холодной системе.

Выпуск пара через предохранительный клапан является аварийным состоянием и предъявляет критические требования к клапану. Когда температура воды в бойлере составляет около 212 ° F или выше, и предохранительный клапан срабатывает, внезапное падение давления заставляет воду вспыхивать и превращаться в пар.Емкость предохранительного клапана должна справиться с этим. Существует огромная разница между выпуском воды и выпуском пара. Фунт воды занимает 27,7 кубических дюйма пространства. Фунт пара при атмосферном давлении занимает 26,8 кубических футов! В 1600 раз больше места, чем воды! Таким образом, A.S.M.E. предохранительный клапан испытан и рассчитан на работу с паром, хотя это клапан для водогрейного котла.

Предохранительные клапаны подходящего размера должны выдерживать полную мощность котла. Предохранительные клапаны водогрейного котла рассчитываются в БТЕ в час при определенном номинальном давлении.Пока этот рейтинг соответствует или превышает номинальную мощность горелки, предохранительный клапан будет достаточно большим для котла. Чтобы облегчить выбор клапана, производители предохранительных клапанов печатают диаграммы, показывающие их пропускную способность при различных настройках давления. См. Рисунок 12.

Рисунок 12.

Двойные блоки, блоки, в которых сочетаются наполняющий клапан и предохранительный клапан, не соответствуют требованиям.

Большинство производителей котлов теперь рекомендуют устанавливать на водогрейные котлы отсечки по низкому уровню воды.Это требуется по многим местным нормам. Несмотря на то, что котел может быть защищен от взрыва, потому что он имеет A.S.M.E. предохранительный клапан, сухой огонь все еще может его испортить. Большинство повреждений водогрейного котла связано с низким уровнем воды.

Существует неправильное представление о том, что редукционный клапан заполнения будет поддерживать систему заполненной при любых обстоятельствах. Это неправда. Чтобы проиллюстрировать проблему, типичная система будет иметь редукционный клапан заполнения, установленный на величину от 12 до 18 фунтов, и предохранительный клапан, установленный на открытие при давлении 30 фунтов.и близко к 26 фунтам. Если предохранительный клапан открывается для слива воды из-за избыточного давления, очевидно, что наполняющий клапан не восполнит потерю воды. Если подпиточная вода не восполняет потери через предохранительный клапан, это может привести к низкому уровню воды.

Есть много других причин, по которым система может потерять воду, что приведет к ее низкому уровню. Утечки в котле, трубопроводах или через уплотнения насоса. Небрежность, например, слить воду из бойлера для ремонта и забыть долить воду в систему, является еще одной распространенной причиной низкого уровня воды.Отключение при низком уровне воды спасет котел, поскольку не позволит горелке включиться до тех пор, пока не будет исправлен низкий уровень воды.

При определенных обстоятельствах отключение по низкому уровню воды может оказаться недостаточной защитой. Топливный клапан мог открыться; контакты могут замкнуться при сварке из-за перегрузки или короткого замыкания, что сделает отключение по низкому уровню воды неэффективным. Лучшая рекомендация для охвата всех установок, чтобы обеспечить максимальную безопасность, — это использовать комбинированный податчик воды и ограничитель воды. Подающая часть обычно способна подавать воду в котел с такой скоростью, с какой она может быть выпущена через предохранительный клапан.Хотя комбинация отключения питателя увеличивает стоимость установки, по сравнению со стоимостью замены котла, это «дешевая» страховка. Помните, что коды — это минимум требований, «как минимум», которые должны быть выполнены. Превышение требований кодекса — это всегда хорошая практика, особенно в том, что касается безопасности.

Хотя Climatic Control Company обычно не проектирует системы принудительного нагрева воды, знание того, что требуется, может помочь вам помочь клиенту найти проблему в проблемной системе, над которой он работает, и продать соответствующие устройства для устранения проблемы.

Системы водяного отопления | hvac machinery

В системах водяного отопления вода используется в качестве среды для передачи и передачи тепла в различные помещения и пространства внутри здания. Движущая сила воды в этих системах основана либо на принципе гравитационного потока, либо на принудительной циркуляции. Последний тип (обозначаемый как Hydronic или принудительное водяное отопление ) является наиболее часто используемым методом.

КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ

Системы водяного отопления можно классифицировать по разным критериям в зависимости от используемых критериев.Обычно признаются три широкие категории классификации, основанные на следующих критериях:

1. Тип циркуляции воды,

2. Расположение трубопроводов,

3. Температура подаваемой воды.

Во всех системах водяного отопления вода циркулирует либо путем нагнетания ее через трубопровод, либо путем естественного протекания H. Последняя называется самотечной системой водяного отопления. потому что циркуляция возникает из-за разницы в весе (удельном весе) воды из-за разницы температур (тяжелая, когда холодная; легкая, когда горячая).В системе водяного отопления с принудительной циркуляцией ускоренная циркуляция воды может быть результатом нескольких широко используемых методов, в том числе:

(1) с использованием высоких давлений;

(2) перегрев оборотной воды и конденсация пара;

(3) подача пара или воздуха в главную стояк; (4) использование комбинации насосов и местных ускорителей; и (5) использование только насосов.

В системах горячего водоснабжения используются четыре основных типа трубопроводов:

1.Однотрубная система,

2 Двухтрубная система прямого возврата,

3. Двухтрубная система обратного возврата,

4. Последовательно-контурная система.

Эти схемы трубопроводов описаны и проиллюстрированы в нескольких разделах этой главы (см., Например, ОДНОТРУБНАЯ СИСТЕМА, ДВУХТРУБНАЯ СИСТЕМА ПРЯМОГО ВОЗВРАТА и т. Д.).

Если в системе водяного отопления используется температура подаваемой воды выше 250 ° F, она классифицируется как высокотемпературная система . Высокотемпературные системы используются в больших отопительных установках, таких как коммерческие или промышленные здания.Низкотемпературная система — это система с температурой подаваемой воды ниже 250 ° F, которая используется в жилых домах и небольших зданиях.

ОДНОТРУБНАЯ СИСТЕМА

Однотрубная система (рис. 1) — это система, в которой одна основная труба используется для подачи горячей воды по всей системе. Другими словами, та же самая труба, по которой горячая вода подается к теплоизлучающим устройствам (то есть к радиаторам, конвекторам и т. Д.) В различных комнатах и ​​пространствах внутри конструкции, также возвращает более холодную воду в котел для повторного нагрева.Каждый теплоизлучающий блок подключается к питающей сети двумя отдельными патрубками (отдельный подводящий и обратный трубопровод) (рис. 2).

Горячая вода течет от котла или теплообменника (если источником тепла является брикетный котел) к · первому тепловыделяющему агрегату. через него ко второму блоку и так далее через каждый из тепловыделяющих блоков в однотрубной системе, пока он не выйдет из последнего и не вернется в котел или теплообменник.

Однотрубные системы могут работать как с принудительной, так и с гравитационной циркуляцией.Особое внимание следует уделить проектированию системы с учетом перепада температуры в наиболее удаленных от котла теплоизлучающих установках. Особенно это касается однотрубных систем, предназначенных для самотечной циркуляции.

Основным преимуществом однотрубной системы является то, что один или несколько тепловыделяющих блоков могут быть отключены, не мешая потоку воды к другим блокам. Это , а не для систем с последовательным контуром, в которых блоки соединены последовательно и образуют часть линии питания.

В некоторых крупных однотрубных системах возможно зонирование, предусмотрев от котла более одного трубного контура (рис. 3). В таких случаях каждый трубопроводный контур оборудован собственным термостатом и циркуляционным насосом. Иногда · эти контуры ошибочно называют «петлями», что приводит к путанице их с расположением трубопроводов в системе последовательного контура.

СЕРИЯ-КОНТУРНАЯ СИСТЕМА

В системе последовательного контура (рис.4), излучающие тепло unhs образуют часть контура трубопровода (т. Е. Петля ) , которая переносит горячую воду из котла по комнатам и пространствам внутри конструкции и обратно в котел для повторного нагрева. Другими словами, нет патрубков, соединяющих основную подающую трубу с тепловыделяющими установками, как в однотрубной системе. В системе последовательного контура горячая вода течет от · котла по длине основного подающего трубопровода к первому теплоизлучающему блоку в контуре (контуре).Затем он протекает через агрегат до длины основной подающей трубы, подсоединенной к противоположному концу; течет по этой трубе ко второму теплоизлучающему устройству в контуре, и так до тех пор, пока не завершится весь контур.

Система последовательного контура дешевле и проще в установке, чем другие схемы трубопроводов, поскольку она устраняет необходимость в ответвлениях и сокращает количество труб, используемых в главной цепи, до сравнительно коротких участков, соединяющих теплоизлучающие блоки. Нет необходимости в одной непрерывной длине основной трубы.

Поскольку теплоизлучающие блоки соединены последовательно и составляют часть основной линии подачи, одна и та же подача горячей воды последовательно проходит через каждый блок. В результате в ближайший к котлу теплоизлучающий блок получает самую горячую воду, а в дальний — на несколько градусов холоднее. Кроме того, отдельные агрегаты нельзя отключать (если нет специального перепускного трубопровода), не препятствуя потоку воды к агрегатам, расположенным дальше по линии.

ДВУХТРУБНАЯ СИСТЕМА ПРЯМОГО ВОЗВРАТА

В двухтрубной системе прямого возврата (рис. 5) горячая вода возвращается непосредственно в котел от каждого теплоизлучающего блока. Другими словами, горячее водоснабжение и обратная магистраль — это отдельные трубы. Теплоизлучающие агрегаты подключаются к подающей и обратной линиям отдельными ответвлениями (рис. 6).

Каждый блок, излучающий тепло, представляет собой среднюю точку полного контура в двухтрубной системе прямого возврата.Котел замыкает · контур. Чем дальше от котла находится теплоизлучающий агрегат, тем больше длина трубопровода в контуре. Хотя этот фактор вызывает проблемы с балансировкой подачи воды между различными контурами, балансировка может быть достигнута несколькими способами, включая: (1) балансировочные краны, (2) правильный размер трубы или (3) использование обратного возврата система.

ДВУХТРУБНАЯ СИСТЕМА ОБРАТНОГО ВОЗВРАТА

A двухтрубная система с обратным возвратом e м (рис.7) обеспечивает баланс подачи воды за счет создания контуров к радиаторам примерно одинаковой длины. Вместо того, чтобы обеспечивать обратную подачу воды • непосредственно в котел от каждого радиатора, обратная магистраль переносит воду в противоположном направлении на заранее заданное расстояние, прежде чем повернуть обратно: к котлу. У первого радиатора самая короткая питающая магистраль, но самая длинная — обратная. Для самого дальнего радиатора верно обратное. Независимо от положения радиатора в системе, общая длина трубы в контуре, частью которого он является, будет по существу такой же, как и у любого другого контура.

КОМБИНИРОВАННЫЕ ТРУБНЫЕ СИСТЕМЫ

Иногда два или три разных типа труб объединяются в единую систему отопления. Например, нет ничего необычного в том, чтобы найти двухтрубную систему с обратным возвратом в сочетании с системой с последовательным контуром. Комбинированные трубопроводные системы обычно используются в коммерческих или промышленных зданиях и приспособлены к конкретным проектным требованиям.

ЗОНИРОВАНИЕ ДВУХТРУБНОЙ СИСТЕМЫ

Проблемы балансировки двухтрубных систем водяного отопления в больших домах и зданиях могут быть решены путем разделения существующей системы на две или более отдельных зон, независимо контролируемых их собственными термостатами.Этого можно добиться, установив двухпозиционный вентиль в магистраль горячего водоснабжения. Клапан управляется собственным термостатом (рис. 8).

ИЗЛУЧЕНИЕ ПАНЕЛИ ОТОПЛЕНИЯ

Принудительная горячая вода также может использоваться в системе лучистого панельного отопления (рис. 9). В этом типе системы отопления не используются радиаторы или конвекторы. Горячая вода циркулирует по трубам, скрытым в полу, потолке или стенах, которые функционируют как теплоизлучающие поверхности. Также используются излучающие плинтусы.Принципы лучистого отопления более подробно описаны в главе 11, том 2 (ЛУЧЕВОЕ НАГРЕВАНИЕ).

Схема расположения трубопроводов для систем водяного отопления

Несмотря на то, что много внимания уделяется эффективным котлам и инновационным радиаторам, конструкция системы трубопроводов часто является причиной или выходом из строя гидравлической системы отопления. Хорошая система трубопроводов может быть разницей между шумной, неудобной, энергоемкой системой и системой, которая обеспечивает комфорт во всех комнатах в доме.

Чтобы спроектировать эффективную систему, вы должны согласовать источник тепла с «излучателями тепла», то есть радиаторами и конвекторами. Некоторые типы излучателей тепла лучше всего подходят для источников тепла с относительно высокой температурой. Например, знакомые конвекторы с плинтусом из оребренных труб, используемые во многих жилых и коммерческих зданиях, хорошо работают с температурой воды выше 150 ° F, но не с низкотемпературными системами, такими как тепловые насосы с грунтовым источником (см. Таблицу «Соответствие Компоненты »).

После того, как вы выбрали котел и несколько излучателей тепла, вам понадобится система трубопроводов, разработанная для получения максимальной отдачи от этого отопительного оборудования с точки зрения комфорта и эффективности.В этой статье рассматриваются достоинства и недостатки четырех методов прокладки трубопроводов, которые подходят для использования с оборудованием, часто используемым в жилых и небольших коммерческих зданиях.

Последовательная цепь

В последовательном контуре простейшая гидравлическая система трубопроводов, радиаторы и котел находятся в одном общем контуре. Радиаторы в конце контура часто больше, чтобы компенсировать более низкую температуру воды.

В простейшей гидравлической распределительной системе все излучатели тепла соединены в общий контур или «контур» с источником тепла.В этом устройстве температура воды постепенно понижается по мере того, как она перемещается от одного источника тепла к другому. Это снижение температуры необходимо учитывать при выборе и размере излучателей тепла.

Распространенной ошибкой является определение размеров излучателей тепла на основе средней температуры воды в системе. В случае последовательного контура вы должны рассчитывать тепловые излучатели в зависимости от температуры воды в их конкретных местах в контуре трубопровода. Если вы этого не сделаете, вы услышите жалобы на перегретые комнаты в начале контура трубопровода (ближайший к источнику тепла) и на неудобно прохладные комнаты в конце.

Основным преимуществом последовательных цепей является простой и недорогой монтаж. Однако, поскольку вода протекает через все излучатели тепла, когда циркуляционный насос работает, вы не можете использовать клапан для регулирования тепловой мощности данного излучателя. Если бы вы это сделали, вы бы ограничили поток через всю систему. Другими словами, у последовательных цепей есть недостаток, заключающийся в том, что они не позволяют независимое управление отдельными излучателями тепла в соответствии с потребностями комфорта.

Как правило, последовательные цепи лучше всего подходят для высокотемпературных излучателей тепла, таких как плинтус из оребренных труб, в небольших зданиях, которые контролируются как одна зона.Их не следует использовать с излучателями тепла с высокими характеристиками падения давления, такими как теплые полы и некоторые конвекторы фанкойлов.

Однотрубные системы

Однотрубная система изолирует котел от основного контура трубы, когда котел не работает. Тройники и клапаны с термостатическим управлением отводят воду из основного контура, направляют ее через радиаторы, а затем возвращают в основную линию.

«Однотрубная система» или «система Monoflo», как ее иногда называют, представляет собой распределительную систему, в которой используются специальные тройники для отвода части горячей воды по разветвлению трубопровода.Если ручной или автоматический регулирующий клапан установлен на пути ответвления трубопровода, поток воды через данный теплоизлучатель можно полностью контролировать. Это позволяет вам контролировать скорость вывода тепла от каждого излучателя тепла, не влияя на всю систему. Таким образом, однотрубные системы обладают потенциалом для управления зонами от одной комнаты к другой — функции, не предлагаемой последовательными цепями. В большинстве случаев обширное зонирование может быть выполнено с меньшими затратами при использовании однотрубной системы, чем с любым другим типом распределительной системы.

Поскольку тепловая мощность от каждого излучателя тепла может регулироваться независимо, однотрубные системы также позволяют увеличивать размеры отдельных излучателей тепла. Эта функция может быть хорошо применена в ванной комнате, где можно настроить слишком большой излучатель тепла для быстрого нагрева комнаты перед принятием душа или ванны, а затем сбросить настройки для поддержания нормальной комфортной температуры. Если бы вы сделали это с последовательной схемой, вы бы постоянно перегревали комнату.

Плинтус из оребренных труб, панельные радиаторы и фанкойлы можно комбинировать и комбинировать по желанию.Каждый агрегат по-прежнему необходимо подобрать в соответствии с температурой воды, которую он получает из основного контура. Эта главная цепь обычно проходит по периметру здания и проходит под излучателями тепла, расположенными на внешних стенах. Такая компоновка экономит деньги за счет минимизации количества труб, используемых между основным контуром и излучателями тепла.

Наилучшим способом управления однотрубными системами является обеспечение постоянной циркуляции нагретой воды по основному контуру в течение отопительного сезона.Термостаты открываются и закрываются по мере необходимости для удовлетворения потребности в отоплении отдельных комнат. Поскольку используется постоянная циркуляция, лучше всего подключать котел к системе, как показано выше. Циркуляционный насос котла работает только при пожаре котла. В других случаях поток воды в основном контуре идет в обход котла, уменьшая потери тепла вне цикла.

Многозонные и многоконтурные системы

В многозонной системе для каждой зоны используется отдельный основной контур, обеспечивающий воду примерно одинаковой температуры в каждую зону.Предпочтительный метод заключается в использовании небольшого циркуляционного насоса и обратного клапана на каждом контуре.

Другой метод зонирования гидронной системы использует отдельный трубопровод для каждой зонированной области. Есть два способа настроить это; использование отдельного циркуляционного насоса для каждой зоны или одного большего циркуляционного насоса и нескольких электрических зонных клапанов. Я предпочитаю первый метод по следующим причинам:

• Циркуляционные насосы с малой зоной потребляют меньше электроэнергии и работают только тогда, когда соответствующая зона требует тепла.Для сравнения: единственный более крупный циркуляционный насос в системе с зонным клапаном должен работать всякий раз, когда одной или нескольким зонам требуется тепло.

• Когда один большой циркуляционный насос работает только с одной активной зоной, скорость потока может быть достаточно высокой, чтобы создавать раздражающие шумы потока в трубах.

• При выходе из строя циркуляционного насоса нагрев прерывается только в одной зоне. Остальные зоны работают в обычном режиме. Отказ циркуляционного насоса в системе с зонным клапаном предотвратит доставку тепла ко всей системе.

Важно отметить, что подпружиненный обратный клапан должен быть установлен в каждой зоне мульти-циркуляционной системы. Если нет обратных клапанов, и только одна зона требует тепла, теплая вода будет течь в обратном направлении через контуры, которые должны быть отключены. Это ограничит тепловую мощность активного контура. Это также может привести к попаданию нежелательного тепла в излучатели тепла в теплую погоду, когда котел работает только для нагрева воды для бытового потребления.

У многозонных систем с отдельными контурами есть еще одно преимущество: в каждую зону поступает вода примерно одинаковой температуры.Это может позволить иметь несколько меньшие размеры излучателей тепла по сравнению с последовательной схемой. Если излучатели тепла имеют соответствующий размер, вы также можете эксплуатировать систему при немного более низкой температуре, что повысит ее общую эффективность.

Двухтрубные системы

Двухтрубная система подает воду к каждому радиатору по всей системе почти с одинаковой температурой. Все радиаторы подключаются между общей питающей магистралью и общей обратной магистралью. Двухтрубные системы чаще встречаются в коммерческих зданиях и хорошо подходят для конденсационных котлов.

Наиболее распространенный тип гидравлической распределительной системы в коммерческих зданиях известен как двухтрубная или параллельная система. В этой конструкции, которая также может использоваться в жилых системах, каждый излучатель тепла расположен в отдельной ответвленной цепи, которая подключается к общей питающей магистрали и общей обратной магистрали. Каждая ответвленная цепь проходит «параллельно» другим, позволяя каждому излучателю тепла получать воду примерно одинаковой температуры. Теоретически это позволяет использовать тепловые излучатели меньшего размера в каждой комнате.

Предпочтительный метод подключения ответвленных цепей к сети показан выше. Эта конструкция, называемая «системой обратного возврата», приводит к сбалансированному потоку через ответвленные контуры.

На этой диаграмме показаны типичные рабочие диапазоны различных источников водяного тепла, излучателей тепла и трубопроводных систем, хотя в необычных обстоятельствах иногда могут потребоваться конструкции, выходящие за пределы этих диапазонов.

Поскольку каждый излучатель тепла получает воду примерно одинаковой температуры, перепад температур между подающей и обратной линиями котла будет меньше, чем в системе последовательных трубопроводов.Например, в типичной параллельной системе перепад температуры между подающей и обратной линиями котла может составлять всего около 10 ° F. Напротив, типичная последовательная система может иметь падение температуры на 20 ° F или более. Меньший перепад температуры в двухтрубной системе помогает поддерживать температуру воды, возвращающейся в котел, выше точки росы выхлопных газов, тем самым предотвращая конденсацию дымовых газов.

Двухтрубные системы — лучший выбор для использования с низкотемпературными источниками тепла, такими как тепловые насосы или конденсационные котлы.Системы теплых полов можно рассматривать как двухтрубные, поскольку каждый контур пола подключен параллельно с другими контурами на распределительных станциях. Двухтрубные системы также позволяют легко зонировать, используя клапаны для регулирования потока через любой данный излучатель тепла.

Преобразование системы отопления: пар в горячую воду

Системы отопления на основе пара широко распространены в Нью-Йорке, особенно в довоенных квартирах и других старых зданиях. Однако паровые котлы и радиаторы, как правило, неэффективны из-за своего возраста и конструкции, а перевод на горячую воду может дать значительную экономию энергии.Помимо того, что системы горячего водоснабжения более эффективны, они также предлагают более быстрое время отклика, чем паровые радиаторы, при этом снижая затраты на техническое обслуживание и обеспечивая более безопасную работу.

При модернизации системы отопления здания с пара на горячее водоснабжение существует два возможных подхода:

• Адаптация существующей установки для использования горячей воды. Это наиболее экономичный вариант, когда в здании не будет проводиться капитальный ремонт в короткие сроки. Однако часть эффективности установки горячего водоснабжения теряется при использовании оборудования, изначально рассчитанного и предназначенного для пара.
• Замена системы отопления полностью. Этот вариант чрезмерно дорог в существующих зданиях, поскольку предполагает открытие стен и полов для замены трубопроводов и связанных с ними приспособлений. Однако это рентабельно, когда здание подвергается капитальному ремонту.

Системы отопления на основе пара рекомендуются в новых сооружениях, где пар требуется для дополнительных целей, помимо нагрева, таких как стерилизация; или когда имеется отработанный пар промышленного процесса или электростанции.Однако горячая вода, как правило, является лучшим вариантом для большинства других помещений.

---

Убедитесь, что ваш проект переоборудования системы отопления разработан профессионально.

---

Как создавалось паровое отопление в 20 веке

Неэффективность парового отопления во многом объясняется практикой проектирования, которая была распространена в начале 20-го века: санитарные нормы требовали, чтобы системы отопления соответствовали размерам зданий с открытыми окнами даже в самые холодные зимние дни.Поэтому паровые радиаторы имеют свойство перегревать внутренние помещения, а открытие окон — единственный способ регулировать температуру. Такая практика представляет собой значительную потерю энергии, поскольку часть тепловой энергии выбрасывается на улицу.

Расточительная эксплуатация — не единственный недостаток обычных паровых систем в зданиях Нью-Йорка. Они также имеют следующие ограничения:

• Паровые трубы обычно больше, чем трубы для горячей воды, что означает, что система занимает больше места.В новостройках авансовая стоимость увеличивается.
• Паровые системы отопления менее снисходительны к неисправностям и утечкам. Утечку горячей воды относительно легко обнаружить и устранить, но утечки пара обычно связаны с высокотемпературными струями, которые могут вызвать серьезные ожоги. Учтите, что вероятность неисправности увеличивается с возрастом системы, поэтому системы парового отопления в довоенных зданиях требуют наибольшего внимания.

Пар использовался в старых системах отопления по той простой причине, что он поднимается по трубопроводу без использования насоса, а по одной трубе можно подавать пар и отводить конденсированную воду из радиатора.Однако дополнительные затраты на эксплуатацию парового котла намного превышают затраты на перекачку, связанные с современной системой горячего водоснабжения. Паровое отопление также имеет очень медленное время отклика, что ограничивает использование автоматического управления.

---

Ищете инженера-проектировщика сантехники для вашего строительства?

---

Преимущества горячей воды перед паром по эффективности

Основной причиной модернизации системы парового отопления на горячее водоснабжение является энергоэффективность: например, в рамках проекта преобразования системы отопления, проведенного Университетом Британской Колумбии, эффективность повысилась с 60 до 85 процентов.Паровые системы также имеют более высокие затраты на техническое обслуживание, которые могут быть более чем в 10 раз выше, чем у эквивалентной системы горячего водоснабжения.

Системы горячего водоснабжения также предлагают повышенную эффективность, поскольку они имеют более быстрое время отклика и их легче контролировать. Такие переменные, как температура и расход воды, можно регулировать с точностью, которая просто невозможна с паром, оптимизируя потребление энергии и снижая затраты на электроэнергию.

Процедура переоборудования системы отопления

Как упоминалось ранее, системы парового отопления часто бывают крупногабаритными, потому что они разработаны с учетом устаревших санитарных норм.Первый шаг перед переходом с пара на горячую воду — правильно рассчитать тепловую нагрузку.

Расчет тепловой нагрузки и мощность котла

Использование «эмпирических правил» может показаться заманчивым, поскольку они просты, но они часто приводят к слишком большой системе отопления, что частично сводит на нет цель модернизации. Помимо неэффективности, негабаритные котлы работают в более коротких циклах, изнашивая их компоненты и сокращая срок их службы. Это увеличивает расходы на техническое обслуживание и сокращает время между заменами котла.При преобразовании пара в горячую воду размер котла почти всегда уменьшается, и для получения правильного размера установки настоятельно рекомендуется связаться с квалифицированным инженером-проектировщиком или фирмой.

Хотя существующие паровые котлы можно модифицировать для подачи горячей воды, модернизация агрегата, как правило, является лучшей идеей:

• Можно выбрать современное устройство с превосходной эффективностью.
• Уменьшение размера агрегата обеспечивает дополнительную экономию сверх той, которая достигается за счет повышения эффективности.

Повторное использование паровых радиаторов

При переходе с пара на горячую воду важно определить, можно ли использовать радиаторы повторно. Некоторые радиаторы предназначены исключительно для пара, и их модификация, как правило, стоит дорого и не рекомендуется; в этих случаях лучше всего использовать другой теплоноситель, например фанкойл.

Хотя радиаторы должны проверяться квалифицированным специалистом, есть один способ сразу определить, предназначены ли они только для пара: если отдельные секции радиатора не соединены трубкой сверху, горячую воду использовать нельзя.

Конфигурация трубопровода радиатора также важна при принятии решения, использовать их повторно или нет. Как следует из их названия, однотрубные системы подают пар и отводят конденсат по одной и той же трубе; в то время как двухтрубные системы имеют отдельную трубу для каждой функции. Две трубы являются обязательными для систем горячего водоснабжения, поэтому модернизация усложняется, если существующая паровая установка использует только одну трубу на радиатор. Иногда даже двухтрубные системы требуют модернизации возвратных труб; если они были разработаны для небольшого потока конденсированной воды, они могут не справиться с полным потоком системы горячего водоснабжения.

Использование паропровода для горячей воды

Имейте в виду, что после перехода на горячее водоснабжение трубопроводы будут подвергаться совершенно иному набору рабочих условий:

• Пар поднимается сам по себе, а горячая вода перекачивается. Трубопровод должен выдерживать давление воды на выходе из насоса, а также статическое давление воды в системе.
• По подающей и обратной линиям будет проходить вода. Хотя обратная линия предназначена для этого, линия подачи больше, поскольку она рассчитана на пропускание пара, а для уравновешивания потока обычно требуются клапаны.

Паровой трубопровод имеет ряд приспособлений и принадлежностей, которые не нужны при использовании горячей воды, и они вызывают только потерю энергии в виде перепада давления. Любые компоненты, которые больше не нужны после модернизации системы до горячей воды, должны быть удалены, и особое внимание следует уделить термостатическим конденсатоотводчикам, которые могут значительно затруднить поток горячей воды.

Альтернатива переоборудованию: полная замена системы

Замена системы парового отопления новой системой горячего водоснабжения возможна, но стоимость может быть непомерно высокой на существующих объектах из-за необходимости открывать стены и заменять трубопроводы.Однако, если в здании будет проводиться капитальный ремонт, это будет отличным изменением для полной переделки системы отопления.

• Размер трубопровода может быть определен для горячей воды, что устраняет необходимость в использовании клапанов на трубопроводах увеличенного диаметра, которые изначально были рассчитаны для пара. Уравновесить подачу и возврат воды намного проще, если трубопровод имеет соответствующий размер.
• Радиаторы можно заменить более эффективными альтернативами, такими как системы водяного теплого пола или тепловые насосы на основе воды.
• Автоматизация может быть применена для всей системы горячего водоснабжения с минимально возможными эксплуатационными расходами.

Это рентабельно только при проведении капитального ремонта. Например, снос полов и стен только для установки новых трубопроводов редко оправдан с точки зрения затрат и выгод.

Когда рекомендуются паровые системы?

В большинстве жилых и коммерческих помещений горячая вода явно превосходит пар с точки зрения первоначальной стоимости, удобства и эффективности.Однако есть определенные области применения, для которых лучше подходит паровая система.

Применения, требующие стерилизации

Пар часто используется для стерилизации оборудования в таких областях, как здравоохранение или пищевая промышленность, и наиболее экономичным вариантом является использование одного и того же бойлера для стерилизации и нагрева. Еще одно преимущество пара состоит в том, что любые бактерии в конденсированной воде сразу же погибают во время испарения.

В приложениях, где требуется стерилизация, использование горячей воды для отопления помещений потребует использования двух отдельных котлов, что требует чрезвычайно высоких первоначальных затрат.Следовательно, паровое отопление является рентабельным.

Наличие отработанного пара

Пар часто доступен как отходы промышленных процессов и процессов производства энергии, и он, по сути, обеспечивает бесплатный ввод энергии для систем отопления. Абсорбционный чиллер также позволяет использовать пар для кондиционирования воздуха и охлаждения, но это значительные вложения, которые оправданы только при наличии бесплатного или недорогого пара.

Выводы

Пар является экономически эффективным теплоносителем, если он доступен в качестве технологических отходов или может быть использован для других целей, но горячая вода обеспечивает большую эффективность, безопасность и удобство в жилых и коммерческих помещениях.Если вы планируете переоборудование системы отопления, настоятельно рекомендуется связаться с квалифицированными специалистами, чтобы вы могли определить, какие компоненты системы можно использовать повторно и какие модификации потребуются. В качестве альтернативы, если на вашем объекте будет проводиться капитальный ремонт, подумайте о полной замене системы отопления, чтобы добиться максимальной эффективности.

Схема отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией

Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией теплоносителя

В наш век стремительно меняющихся технологий эту схему (также называемую гравитационным или гравитационным) отопления частного дома можно было бы считать морально устаревшей, если бы не ее простота, надежность и экономичность.Самотечная система отопления до сих пор широко используется при строительстве собственного дома и считается лучшим техническим и экономическим решением. Небольшое давление в сети ограничивает его объем, но для одноэтажного жилого дома эта схема очень эффективна и часто рассматривается как альтернатива отоплению с помощью насосных агрегатов.

Отопительный контур с естественной циркуляцией

В автономном отоплении одноэтажного или двухэтажного собственного дома допускается использование специальных незамерзающих антифризов, но не рекомендуется применять антифриз в системах с естественной циркуляцией теплоносителя.

Основные недостатки антифризов для использования в отопительном контуре естественной циркуляции:

• В отопительном контуре с естественной циркуляцией конструкции расширительного бака предусматривают контакт с окружающим воздухом. Антифризы быстро испаряются, загрязняя окружающую среду;
• Необходимость постоянного контроля за объемом теплоносителя и его периодического пополнения;
• Антифризы обладают низкой теплоотдачей, что способствует небольшому отводу тепла радиаторами от охлаждающей жидкости при ее циркуляции.Это приводит к перегреву антифриза в контуре и в самом котле;
• Использование перегретого антифриза в замкнутом контуре способствует обильному образованию отложений внутри теплообменника, забивающим отверстия в трубках.

Наиболее оптимальным теплоносителем в схеме гравитационного типа для отопления одно- или двухэтажного жилого дома является водяной теплоноситель в силу его невысокой стоимости и доступности.

Естественная циркуляция в отопительных контурах

Основными функциональными элементами системы отопления с естественной циркуляцией жилого дома являются:

• Котел нагрева горячей воды;
• Расширительный бак, представляющий собой емкость для слива лишней воды, которая появляется при увеличении объема водяного теплоносителя в контуре при его нагреве;
• Трубопроводы для подачи горячей воды от котла к радиаторам отопления и возврата охлажденной жидкости от радиаторов обратно в котел (для чего обратная часть системы отопления в быту называется обратной).Вместе они образуют замкнутый контур циркуляции теплоносителя;
• Радиаторы отопления.

При нагревании теплоносителя увеличивается его объем, избыток нагретой воды поднимается вертикально вверх до расширительного бачка, в системе создается гидростатическое давление в зависимости от разницы в весе водяных столбов горячего (подающего трубопровода) и холодная (возвратная) вода.

Под этим давлением горячая вода течет из верхней точки теплотрассы (красная линия на схеме) к радиаторам отопления.Охлажденная в радиаторах вода по обратной магистрали (синяя линия) поступает на вход котла. Самотечная система отопления в одноэтажном или двухэтажном доме работоспособна только в том случае, если при монтаже предусмотрены уклоны горизонтальных участков трубопровода обогрева в сторону движения жидкости. Тогда теплоноситель сможет двигаться вниз под действием собственного веса с наименьшим гидравлическим сопротивлением.

Еще одним фактором, влияющим на движение жидкости, является давление циркуляции, обозначенное на рисунке буквой N.Чем выше разница уровней радиаторов и бойлера, тем быстрее в контуре движется вода.

В самотечных системах отопления расширительный бак не закрывается крышкой, поэтому эту систему часто называют открытой. Все воздушные пробки из теплотрассы вытесняются в верхнюю часть контура, и там устанавливают емкость, открытую для контакта с атмосферой. Система, использующая герметичные резервуары, называется закрытой. В его составе используется помпа; по принципу действия он уже носит вынужденный характер.

Скорость относительно воды

При циклическом изменении температуры горячая вода находится в верхней части системы отопления, холодная влага перемещается по нижним трубам. Основной движущей силой естественного (без давления со стороны насоса) движения жидкости в контуре является давление циркуляции, которое зависит от соотношения высот котла и самого нижнего радиатора. На рисунке ниже представлена ​​графическая диаграмма возникновения циркуляционного напора h. Параметр h имеет постоянное значение для этого контура и не изменяется во время работы системы отопления.

Для создания оптимального давления котел отопления устанавливают с максимальной глубиной размещения, например, в подвале. В свою очередь расширительный бачок необходимо установить повыше. Часто ставят на чердаке дома.

Скорость циркуляции воды в контуре при установке самотечной системы отопления частного дома своими руками определяется следующими факторами:

1. Величина циркуляционного давления. Чем он больше, тем больше расход воды в теплотрассе;
2. Диаметры труб отопления.Небольшие размеры внутреннего сечения трубы обеспечат большее сопротивление потоку воды, чем трубы с большим диаметром. Для однотрубных или двухтрубных систем при самотечной разводке умышленно завышают размер труб до D на 32-40 мм
3. Материалы для изготовления контурных труб. У современных полипропиленовых труб гидравлическое сопротивление в несколько раз ниже, чем у стальных трубопроводов, поврежденных коррозией и покрытых отложениями;
4. Наличие поворотов в тепловой сети.Идеальный вариант — прямой трубопровод;
5. Обилие фитингов, переходников, стопорных шайб. Каждый клапан снижает давление.

Процессы естественной циркуляции очень инертны и протекают медленно. Время между розжигом котла и полной стабилизацией температуры в помещениях составляет несколько часов.

Схема

По способу подключения радиаторов отопления принято различать две схемы установки контуров системы отопления: однотрубную и двухтрубную.

Для однотрубной монтажной сборки своими руками характерно последовательное расположение нагревательных приборов по цепи питания. Пройдя сверху через все радиаторы (красная линия), вода возвращается по обратной линии (синяя линия) в котел.

В двухтрубной схеме монтируются два отдельных циркуляционных контура. Один горячий теплоноситель течет, подводя тепло к радиаторам, по другому контуру — охлажденная вода направляется от радиаторов к котлу.

На рисунке ниже изображена двухтрубная система отопления для двухэтажного дома. Распределение теплоносителя (красная линия) по радиаторам начинается с максимальной высоты H, обеспечивающей необходимое давление циркуляции. Охлажденный теплоноситель (синяя линия) собирается в обратной магистрали и направляется на вход котла.

Самотечные системы отопления для частного дома впечатляют простотой устройства, простотой обслуживания и энергонезависимостью. У них нет насосных агрегатов, создающих дискомфорт для проживания своим шумом, отсутствуют вибрации, сопровождающие их работу.Безаварийный срок службы систем с естественной циркуляцией оценивается в полвека, так как в них отсутствуют электронасосы и средства автоматизации. В целом гравитационные схемы проигрывают системам принудительного отопления по ряду баллов:

• излишняя инерция вынуждает ждать несколько часов, пока контур не достигнет необходимого теплового режима;
• сложность монтажа, связанная с необходимостью точных расчетов уклонов горизонтальных участков теплотрассы;
• отсутствие насоса ограничивает общую длину теплотрассы;
• постоянный контроль уровня охлаждающей жидкости в расширительном бачке.

Наиболее подходящей областью применения системы с естественной циркуляцией являются частные малоэтажные дома (1-2 этажа), площадью до 100 квадратных метров. м и горизонтальный радиус гравитационной цепи не более 30 м.

Схема отопления (с естественной циркуляцией) частного дома своими руками

Если вы решили оборудовать систему отопления для дачи или загородного дома, то нужно подумать об эффективности, максимальной надежности и удобстве работы.

Особенности компоновки

Если речь идет о принудительной циркуляции теплоносителя в трубопроводной системе, то в процессе проведения работ необходимо будет установить насос, который должен располагаться на участке теплотрассы.Благодаря такому взаимодействию можно будет обеспечить более быстрое и постоянное движение воды. В этом случае недостатком является стоимость установки дополнительного оборудования. Если вас интересует схема отопления (с естественной циркуляцией) частного дома, то в установке насоса не будет необходимости. Это связано с тем, что плотность горячей воды намного ниже, чем у холодной. За счет этого осуществляется выталкивание одной жидкости другой. Охлаждающая жидкость, двигаясь по трассе, отдает определенную часть тепла батареям, постепенно остывая.Возвращающаяся холодная жидкость выталкивает горячую и легкую воду обратно в трубы. Этот цикл повторяется постоянно. Процесс нельзя приостанавливать, пока котел не прогреется. При необходимости отопительный контур с естественной циркуляцией (это касается в первую очередь частного дома) можно в любой момент дополнить насосом, которым хозяева могут при необходимости быстро и равномерно обогреть жилище.

Основные положительные характеристики

Наличие насоса влечет за собой дополнительные затраты энергии.А его отсутствие, наоборот, позволяет неплохо сэкономить. Такие системы совершенно бесшумны и не вызывают лишних вибраций. Система отопления частного дома (с естественной циркуляцией) «Ленинградка» имеет ряд преимуществ, среди которых можно выделить уникальную способность к саморегулированию, очень длительную безотказную работу, которая составляет 30 лет, термостабильность и высокая ремонтопригодность.

Подготовка к работе

Если вы решили самостоятельно провести монтажные работы, то вам стоит рассмотреть схему отопления (с естественной циркуляцией) частного дома.Путь будет содержать определенный набор элементов. Помимо прочего, он содержит: расширительный бачок, расположенный в самой высокой точке; трубопровод, который может быть одинарным или двойным; радиаторы отопления, а также котельное оборудование. Последний будет нагревать теплоноситель. Перед началом работы важно помнить, что скорость и сила, с которой вода будет двигаться через систему отопления, зависят от объема, веса и плотности горячей жидкости. Не менее важную роль играет и внутренний диаметр труб, от этого параметра зависит коэффициент сопротивления, а также высота установки радиаторов отопления по отношению к котлу.Мастер должен знать, что к горизонтально ориентированным трубопроводам предъявляются особые требования. Их необходимо устанавливать с обязательным уклоном, который составляет 5 миллиметров на метр, поворачивая трубы по ходу движения. Только так охлажденная вода будет стремиться к котлу. Схема отопления (с естественной циркуляцией) частного дома предполагает установку на пути теплоносителя меньшего количества элементов, которые смогли бы увеличить сопротивление.

Расчет мощности перед установкой

Если вы выбрали схему отопления частного дома с естественной циркуляцией, то перед тем, как приступить к обустройству системы, нужно определиться с мощностью котельного оборудования.Такие расчеты можно произвести любым из нижеприведенных методов. Первый предполагает использование объема, второй — площади. Мастер должен помнить, что каждый из этих вариантов позволяет получить лишь приблизительный результат в самых идеальных условиях. Если здание не утеплено, следует приобретать оборудование с небольшим запасом. Тогда как для энергосберегающих зданий в качестве значения мощности на квадратный метр достаточно будет принять цифру в пределах 60 ватт.

Определение вместимости по объему

Если вы будете реализовывать схему отопления частного дома с естественной циркуляцией, то наиболее точный расчет будет по объему отапливаемого помещения.Первоначально это значение должно быть определено умножением на 40 Вт. Следующим шагом будет добавление поправочных коэффициентов. Если речь идет о частном доме, а комната граничит с улицей сверху и снизу, то нужно результат умножить на 1, 5. Если есть комната, расположенная возле утепленной стены, значение следует умножить на 1,1. При наличии утепленной стены умножение производится на 1,3. Что касается каждой двери, выходящей на улицу, то к ним нужно добавить 200 Вт. Для окна нужно добавить 100 Вт, минимальное значение — показатель равный 70, коэффициент в каждом случае будет зависеть от размеров проема.

Определение мощности по площади

Если будет оборудована закрытая система отопления частного дома с естественной циркуляцией, то можно рассчитать мощность и площадь. Самый простой метод — определить мощность котла по рекомендациям СНиП. Подсчитано, что на 10 квадратных метров требуется 1 кВт мощности. Общую площадь дома нужно умножить на 0,1. Важно учитывать разные коэффициенты, каждый из которых используется для определенных территориальных зон.Например, для Крайнего Севера этот показатель может варьироваться в пределах от 1,5 до 2. Для средней полосы эти цифры варьируются, начиная с 1,2 и заканчивая 1,4. Если мы говорим о южных регионах страны, то коэффициент может быть равен 0,8-0,9.

Монтажные работы: двухтрубная система

Система водяного отопления частного дома с естественной циркуляцией может быть оборудована по двухтрубной схеме. Несмотря на то, что монтажные работы в этом случае более сложны, распространение получила именно такая схема.При его реализации жидкость будет двигаться по двум трубам, одна из которых будет проложена сверху, куда будет стекать нагретая вода; в то время как второй должен быть размещен ниже, туда потечет остывшая жидкость.

Технология работы

Если вы рассматриваете схему и особенности установки отопления (с естественной циркуляцией) частного дома, то можно использовать двухтрубную систему. Проведение этих работ требует соблюдения определенных инструкций. На первом этапе мастеру следует выбрать место, где будет располагаться блок хранения.

Над котлом монтируется расширительный бак, и вы можете соединить эти элементы между собой вертикальной трубой, которую после установки необходимо обернуть изоляцией. Примерно на уровне трети расширительного бачка нужно прорезать верхнюю трубу, предназначенную для транспортировки нагретой жидкости. Замеряем расстояние от верхней точки до пола, после чего подключаемся к проводке. Эти работы выполняются на высоте 2/3. Ближе к верху расширительного бачка выйдет из строя еще одна труба, которая будет переливаться.С его помощью излишки будут убраны в канализацию. На следующем этапе трубы подводятся к радиаторам. Батареи необходимо подключить к нижней трубе, установка которой осуществляется параллельно с верхней.

Наконечник мастера

При установке системы отопления частного дома (с естественной циркуляцией) своими руками важно постараться расположить трубы как можно точнее. В этом случае необходимо обеспечить оптимальный перепад высот между котлом и радиаторами.Первые необходимо монтировать под отопительными приборами, поэтому лучше всего приобрести напольный прибор, который будет удобно располагаться в подвале или в специальной нише.

Нюансы работы

Чердак необходимо утеплить. Если температура в нем чрезмерно низкая, то есть вероятность, что жидкость в трубах замерзнет. Важно придерживаться нескольких правил, одно из которых предполагает расположение верхней трубы с определенным уклоном, который должен составлять примерно 7 градусов.По возможности котельное оборудование следует располагать значительно ниже отопительных приборов. Посетив магазин перед началом работы, следует выбирать трубы из металла или полимеров. Внутренний диаметр изделия должен составлять 32 миллиметра. Балансировку двухтрубного отопления, если трубы были подобраны правильно, делать не придется. Однако необходимо будет установить дроссель на шланги к каждому радиатору.

Следует отметить, что на прокладку двух цепей уйдет достаточно большая сумма денег.На это у мастера уйдет много времени, но такая система эффективнее и предпочтительнее.

Однотрубная установка

Если вы будете прокладывать систему отопления для частного дома (с естественной циркуляцией), то желательно перед началом работ рассмотреть фото таких схем. Если вы решите использовать однотрубную систему, вы сможете снизить затраты на установку. В этом случае необходимо будет проложить только одну трубу. Система будет иметь циклический замкнутый контур, предполагающий размещение радиаторов параллельно основному кольцу.Разрывать его в определенных точках не требуется. Можно будет оборудовать каждый радиатор вентиляционным отверстием. Такое решение даст возможность избавиться от воздуха в каждой из отдельных секций. Для выравнивания температуры необходимо будет установить дроссели и термоголовки. Сегодня довольно популярна однотрубная закрытая система отопления. В некоторых случаях можно пренебречь наличием расширительного бачка, изолируя таким образом охлаждающую жидкость. Как известно, в форсированной системе скорость движения теплоносителя по системе трубопроводов зависит от производительности насосного оборудования.С естественной циркуляцией дела обстоят иначе. Чтобы увеличить скорость движения воды, необходимо придерживаться определенных правил. Запорная арматура должна быть подобрана максимально правильно; важно следить за переходами диаметров. Необязательно снабжать систему многочисленными витками, которые могут стать непреодолимым препятствием для теплоносителя. Мастер должен свести к минимуму любые препятствия, стараясь сделать секции как можно более прямолинейными. С естественной циркуляцией дела обстоят иначе.Чтобы увеличить скорость движения воды, необходимо придерживаться определенных правил. Запорная арматура должна быть подобрана максимально правильно; важно следить за переходами диаметров. Необязательно снабжать систему многочисленными витками, которые могут стать непреодолимым препятствием для теплоносителя. Мастер должен свести к минимуму любые препятствия, стараясь сделать секции как можно более прямолинейными. С естественной циркуляцией дела обстоят иначе. Чтобы увеличить скорость движения воды, необходимо придерживаться определенных правил.Запорная арматура должна быть подобрана максимально правильно; важно следить за переходами диаметров. Необязательно снабжать систему многочисленными витками, которые могут стать непреодолимым препятствием для теплоносителя. Мастер должен свести к минимуму любые препятствия, стараясь сделать секции как можно более прямолинейными.

Рекомендации по работе

Аналогичная система отопления (с естественной циркуляцией) частного дома, схема которой предполагает наличие только одной трубы, комплектуется изделиями, внутренний диаметр которых может варьироваться от 32 до 40 миллиметров.Внутренняя поверхность труб должна быть максимально ровной, идеальной, единственный способ не допускать скопления отложений, но металлические аналоги рассматривать вообще не стоит.

Заключение

Система отопления частного дома с естественной циркуляцией, без радиаторов, сэкономит вам много денег. Однако перед проведением этих работ стоит подумать о целесообразности их выполнения.

Система отопления с естественной циркуляцией

Обустраивая отопление небольшого загородного дома или коттеджа, в первую очередь думают об эффективности, простоте и максимальной надежности.Чаще всего встречается система отопления с естественной циркуляцией, отвечающая всем вышеперечисленным критериям.

Принудительная циркуляция теплоносителя по трубопроводам осуществляется с помощью рабочего насоса, который устанавливается на участке теплотрассы. Благодаря такому взаимодействию обеспечивается постоянное и быстрое движение жидкости. Недостаток — стоимость дополнительного оборудования.

Подробнее о естественном кровообращении.

Для оснащения системы отопления естественной циркуляцией насос не требуется.Плотность нагретой воды ниже, чем у холодной, из-за чего одна жидкость вытесняется другой. Охлаждающая жидкость, двигаясь по трассе, отдает часть тепла радиаторам и постепенно остывает, возвращаясь обратно и вытесняя более теплую и более легкую воду в трубы. Цикл повторяется снова.

Этот процесс нельзя остановить, пока котел не нагреется. Систему с естественной циркуляцией можно в любой момент оснастить насосом и запустить его по мере необходимости для равномерного и быстрого обогрева помещения.

Основные преимущества

Одно из преимуществ таких систем — экономичность. Затраты на установку и обслуживание сведены к минимуму.

Наличие помпы повлечет дополнительные расходы на электроэнергию. Его отсутствие, напротив, даст возможность сэкономить. Такие системы совершенно бесшумны и не вызывают лишних вибраций.

Другие преимущества включают:

• Способность к саморегулированию
• Термическая стабильность
• Длительное время безотказной работы — 30 лет
• Высокая ремонтопригодность

Типовая схема

Если более подробно рассмотреть схему с естественной циркуляцией теплоносителя, то она будет содержать следующий набор элементов:

1. Расширительный бак, который находится на самой высокой точке
2. Радиаторы отопления
3. Трубопровод (двойной, одинарный)
4. Отопительное оборудование отопительный котел

Сила и скорость, с которой хладагент будет циркулировать через систему отопления, зависят от веса, объема и плотности горячей жидкости.Немаловажную роль играют внутренние поверхности труб, от которых зависит коэффициент сопротивления, и высота батарей отопления относительно котла.

К горизонтальным трубопроводам предъявляются особые требования. У них должен быть обязательный уклон около 5 мм на метр по ходу движения. Только в этом случае остывшая жидкость будет стремиться обратно в котел.

Надо постараться, чтобы на тракте теплоносителя было меньше элементов, способных повысить сопротивление.Большое количество запорной арматуры, ответвлений и перегибов необходимо компенсировать большим диаметром трубы.

Вас также может заинтересовать оригинальный способ обогрева производственных помещений.

Рассчитать мощность самостоятельно

Приступая к оснащению системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, необходимо определить мощность установленного отопительного котла. Вы можете выполнить расчеты одним из двух методов:

1. По объему
2. По площади

Следует отметить, что оба варианта расчета дают приблизительные результаты в идеальных условиях.Если дом не утеплен, необходимо приобретать технику с небольшим запасом. В свою очередь, для энергосберегающих построек достаточно принять значение мощности 60 Вт на кв.

Самым точным считается расчет объема отапливаемого помещения. Для начала нужно вычислить это значение и умножить на 40 Вт. Введены следующие поправочные коэффициенты:

1. Для частного дома, граничащего с улицей сверху и снизу, рекомендуется результат умножить на 1.5
2. Если комната расположена у утепленной стены, значение умножается на 1,1, у утепленной стены — 1,3
3. На каждую дверь, ведущую на улицу, прибавляется 150-200 Вт
4. На каждое окно добавляется 70-100 Вт, в зависимости от его размера

Самый простой метод — рассчитать мощность котла, рекомендованную в СНиП — по площади. Подсчитано, что на каждые 10 кв. м. Требуется 1 кВт мощности. Таким образом, общую площадь дома нужно умножить на 0.1.

Необходимо учитывать коэффициенты для разных территориальных единиц:

• Крайний Север — 1,5-2
• Средняя полоса — 1,2-1,4
• Южные регионы страны — 0,8-0,9

Выбор схемы подключения для систем с естественной циркуляцией

Существует огромное количество схем, по которым можно осуществлять естественное регулирование. Но все они разделены на 2 категории:

Несмотря на более сложный монтажный процесс, широкое распространение получила двухтрубная схема отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.Жидкость транспортируется по двум трубам: одна проложена вверху и по ней течет нагретая вода, вторая внизу и течет охлажденная вода.

Для самостоятельного построения простого двухтрубного контура можно выполнить следующую инструкцию:

• Сначала выбирается место, где будет размещаться блок хранения
• Над котлом установлен расширительный бак, вместе они соединены вертикальной трубой, которая обернута теплоизоляционным материалом
• На уровне 1/3 расширительной бочки вставлена ​​верхняя труба для транспортировки нагретого теплоносителя
• При измерении расстояния от пола до наивысшей точки необходимо сделать надрез в проводке на высоте примерно 2/3
• Ближе к верху расширительного бачка выходит из строя вторая труба — перелив, через которую излишки удаляются в канализацию
• Затем нужно проложить трубы к радиаторам
• Батареи подключаются к нижнему водопроводу, прокладка которого должна быть параллельна верхнему

Необходимо постараться максимально точно расположить трубы в системе отопления с естественной циркуляцией и обеспечить оптимальный перепад высот между радиаторами и котлом.Последние следует размещать ниже аккумуляторов, поэтому предпочтение отдается уличным приборам, которые размещаются в специальной нише или подвале.

Чердак надо утеплить. Если будет слишком холодно, возможно замерзание жидкости в трубах.

Рассмотрим еще несколько правил, которым нужно следовать:

1. Верхнюю трубу рекомендуется начинать с небольшим уклоном — 6-7 градусов
2. По возможности котел устанавливают намного ниже отопительных приборов
3. Необходимо выбирать трубы из металла или на основе полимеров с внутренним диаметром 32 мм

Балансировка двухтрубного отопления, если трубы подобраны правильно, не требуется.Тем не менее, дроссели должны быть установлены на соединениях с каждой батареей в обязательном порядке. Также стоит отметить высокие первоначальные затраты на прокладку сразу двух цепей и время, затрачиваемое на работы.

Чтобы снизить затраты на установку, выберите вариант прокладки всего одной трубы. В этом случае получается циклический замкнутый контур, удовлетворяющий следующим условиям:

1. Радиаторы должны разрезать параллельно основному кольцу и не рвать его в определенных точках
2. Необходимо снабдить каждую батарею вентиляционным отверстием.Это решение даст возможность стравливать воздух в одной конкретной области
3. Для выравнивания температуры рекомендуется установить термоголовки и дроссели

Популярна закрытая однотрубная система отопления с естественной циркуляцией. В конкретном случае можно будет пренебречь расширительным бачком, полностью изолировав теплоноситель.

Что влияет на скорость обращения?

Если в принудительной системе скорость циркуляции теплоносителя по трубам зависит от производительности насоса, то здесь дело обстоит иначе.Для его увеличения необходимо придерживаться ряда правил:

• Оптимально подбирать запорную арматуру и следить за переходами диаметров труб
• Разнообразные повороты могут стать непреодолимым препятствием, поэтому их количество сводят к минимуму, стараясь сделать все участки прямыми

1. Наиболее подходящий внутренний диаметр трубы 32-40 мм
2. Внутренняя поверхность труб должна быть идеально ровной и не накапливать на себе отложения, изделия из стали не следует рассматривать

Устройство систем отопления с естественной циркуляцией требует определенной подготовки, навыков и знаний.Но чтобы оставаться уверенным в его работоспособности, стоит врезать насос, включение которого произойдет в случае необходимости.

Схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией: принцип работы и преимущества

Наличие в доме системы отопления — требование, ни у кого не вызывает сомнений. Но точки зрения, по каким принципам он должен работать, расходятся.

Возможны всего два варианта устройства системы отопления (СО).В первом случае теплоноситель движется по трубопроводам СО, подчиняясь основным физическим законам. Такие системы относятся к СО с ЭЦ (естественной циркуляцией). Во втором — схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией (ПК) предполагает движение теплоносителя по системе за счет работы встроенного циркуляционного насоса.

Принципы работы СО Центр

Для лучшего понимания принципа работы этой системы следует сначала разобраться, как работает СО ЭК.Этот вопрос подробно рассмотрен здесь.

За счет интеграции циркуляционного насоса в такую ​​систему можно устранить большинство недостатков, добиться равномерного распределения горячего теплоносителя по всем нагревательным приборам, тем самым увеличив эффективность СО и снизив расход топлива, необходимый для котел для поддержания заданных температурных параметров.

Система отопления с принудительной циркуляцией одноэтажного дома теоретически допускает возможность смешивания горячего и охлажденного теплоносителя.Но на самом деле этого не происходит, поскольку установленные модели циркуляционных насосов создают в линиях небольшие давления, не приводящие к перемешиванию.

Правильная регулировка скорости движения воды в системе позволяет с высокой степенью эффективности контролировать количество выделяемого тепла.

Кроме того, СО с ПК позволяет использовать радиаторы любого типа.

Преимущества, которые наличие насоса дает с ПК

• Нет ограничений по диаметру и материалам, из которых используются трубы, используемые для монтажа ?? указанного типа;
• Это позволяет получить некоторую экономию на закупке материалов по более низким ценам, без потери качества работы смонтированной системы;
• Работы по установке системы упрощены, так как нет необходимости выполнять верхнюю разводку и строго контролировать уклон трубопроводов;
• Отсутствие значительных перепадов температур в системе положительно сказывается на увеличении срока службы элементов и комплектующих ПК;
• Имеется возможность выполнения разводки коллекторного типа, что позволяет нагревать все радиаторы до одинаковой температуры вне зависимости от их удаленности от котла;
• Вы можете увеличить длину трубопровода до необходимой;
• Становится технически возможным интегрировать в компьютерный центр дополнительные устройства, например, теплый пол;
• Отопление одноэтажного дома с принудительной циркуляцией позволяет установить необходимую температуру, как во всем доме, так и в отдельных его помещениях.Напоминаем, что регулирование температуры в ЕС ЕС в принципе невозможно.

Недостатки системы

1. Система нестабильна, что, во-первых, увеличивает эксплуатационные расходы на оплату потребленной электроэнергии, а, во-вторых, отключение электроэнергии приводит к остановке насоса;
2. Работающий насос издает определенный шум, который нравится далеко не всем.

Схемы устройства отопления дома с принудительной циркуляцией.

При установке отопительного контура в одноэтажном частном доме он может быть выполнен в следующих вариантах: одно- или двухтрубный.В этом случае разводка может быть нижней или верхней.

Однотрубный СО ПЦ

Выполнена указанная система:

С горизонтальной разводкой в ​​тех случаях, когда ее обустраивают в небольших жилых домах или в производственных помещениях. Из основного стояка поступающая в него горячая вода распределяется по стоякам горизонтально, проходя по ним через все установленные радиаторы. Охлажденный теплоноситель по обратной магистрали возвращается в котел.

Важным требованием является оснащение всех радиаторов вентилями для отвода воздуха (краны Маевского), а также установка запорной арматуры в начале подающей магистрали, что позволяет контролировать температуру в помещении.

С вертикальной компоновкой. Трасса СО идет с верхних этажей на нижние. В одноэтажных домах без мансарды его не используют.

Двухтрубный SO PC

Схема системы отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией при горизонтальной разводке может быть выполнена в трех вариантах:

• Коллекторная система;
• Associated CO;
• Тупик SO PC.

В первом варианте каждый нагреватель подключается индивидуально, что способствует их равномерному нагреву.Но изначально это требует повышенного расхода труб на установку, а, следовательно, больших затрат на их покупку.

Связанные СО имеют одинаковые контуры циркуляции хладагента. это делает процесс регулировки температуры более простым и надежным, но увеличивает длину прокладываемого трубопровода. То есть опять лишние расходы.

В тупиковых системах каждый последующий радиатор по направлению потока воды находится дальше от котла, что увеличивает контур циркуляции теплоносителя и снижает эффективность контроля работы СО.

С вертикальной компоновкой. Отопление в одноэтажном доме своими руками по указанной схеме может выполняться с нижней или верхней разводкой.

В первом случае циркуляционный насос подает холодный теплоноситель с обратной линии в котел. От него — до питающей сети и далее по радиаторам. Охлаждаясь, вода через расширительный бак возвращается в котел.

Во втором случае магистральный трубопровод СО располагается над радиаторами (чаще всего на чердаке), а обратка прокладывается на полу помещения или в подвале под потолком.Теплоноситель циркулирует от котла к подающей линии, оттуда к радиаторам, откуда по обратной трубе и через расширительный бачок перекачивается в котел.

Выбор циркуляционного насоса

Насосы

, в первую очередь, подбираются по таким параметрам, как создаваемый напор и мощность. Их необходимое значение предварительно рассчитывается с учетом размеров помещения, которое будет отапливаться ПК.

Схема отопления одноэтажного дома — виды отопления

В большинстве случаев у рядовых граждан частный дом ассоциируется с одноэтажным домом.Возможно, у нас до сих пор существуют стойкие стереотипы, а может быть, только что наступили кризисные времена, которые заставили нас задуматься не только о стоимости всех строительных материалов, но и о том, сколько нам будет стоить содержание дома. В связи с этим особую актуальность приобретает топливо, которое обеспечит нормальные условия проживания в частном доме. Без топлива сложно готовить и отапливать помещения. Еще на этапе создания строительного проекта хороший хозяин должен учесть все системы жизнеобеспечения. Одной из первых разрабатывается схема отопления одноэтажного дома.Хотя в определенные моменты жизни люди, которые большую часть жизни живут в частном доме, также сталкиваются с такой проблемой, как модернизация существующей системы отопления или ее полная замена. Будет полезно прочитать о системе отопления.

Виды топлива для систем отопления

Любая система отопления должна начинаться с выбора топлива. Это может быть торф, дрова, газ, уголь или жидкое топливо. В последнее время очень часто при устройстве отопления стали использовать отопительные котлы. Но самый экономичный вариант — газовый (подробнее о расчете тепла на отопление можно прочитать здесь).

Однотрубная система и ее конструкция

Конечно, конструктивное решение системы отопления во многом зависит от финансовых возможностей хозяина. На данный момент нет ограничений на техническую реализацию какой-либо системы. На рынке вы найдете материалы и оборудование для любого кошелька. Наиболее доступной и традиционной считается однотрубная система отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией. В качестве теплоносителя здесь используется вода.

Установка циркуляционного насоса может значительно повысить эффективность этой системы.Но это будет абсолютно необходимо только при обустройстве дома с большой площадью. Если речь идет о небольшом домике, то можно полностью обойтись без него.

Обращаем ваше внимание, что организация естественной циркуляции предполагает установку подводящего патрубка с уклоном 5 мм на каждые 2 м трубопровода.

Схема однотрубной системы отопления включает:

1. — Источник тепла, например отопительный котел.
2. — Трубопровод.
3. — Расширительный бачок.
4. — Элементы для подключения к радиаторам.

Типы однотрубных систем

Системы отопления однотрубные бывают звездообразные, коллекторные и лучистые.

Однотрубная система отопления одноэтажного дома функционирует довольно просто. Нужно только определиться с материалами, а затем произвести небольшие расчеты на предмет теплопотерь дома.

Вода, нагретая от котла через входы и трубопроводы, попадает к отопительным приборам и, попав в радиаторы, отдает свое тепло.После этого остывший теплоноситель по той же трубе возвращается обратно в систему теплоснабжения. В самой высокой точке этого вида отопления, которая называется «горизонтальной», находится расширительный бачок.

При движении теплоносителя по трубопроводам через стенки приборов и трубопроводов выделяется тепло. Однотрубную систему отопления с естественной циркуляцией смело и без преувеличения можно считать наиболее экономичной в настоящее время.

Недостатком такой системы отопления является разница температуры теплоносителя в разных точках системы.В конечном радиаторе вода всегда будет намного холоднее, чем в ближайшем к котлу. Кроме того, однотрубная версия не допускает возможности перекрытия одной батареи; необходимо отключить сразу всю систему.

Схема отопления одноэтажного дома может предполагать и двухконтурную конструкцию. В таком варианте дом будет не только отапливаться, но и сразу же обеспечиваться горячей водой. Очень часто можно увидеть две параллельные одноконтурные системы.Один используется для отопления, а второй — для горячей воды. При этом не забывайте, что установка второго контура увеличит потребление энергии примерно на 25%.

В каком бы проекте вы ни хотели обогреть свой дом, самое главное — найти оптимальное соотношение между потерями тепла и потреблением энергии. Кроме того, нужно учитывать силовые характеристики котла отопления, а также КПД радиаторных батарей.

Схема отопления одноэтажного дома

Можно ли самостоятельно организовать отопление частного дома? Да, если у вас есть подробная схема подключения системы отопления.У вас минимальный опыт работы с конвейером? Тогда вы обязательно с этим справитесь. В этой статье будет проанализирована схема отопления одноэтажного дома. Дадим полезные советы начинающим частным строителям. Главное, чтобы система была отказоустойчивой и дешевой, тогда домашняя работа позволит сэкономить на найме профессиональных работников. Мы подробно разберем однотрубные и двухтрубные сети, а также изучим требования к отоплению частного дома.

Системные требования

Чтобы все работало надежно, необходимо соблюдать следующие требования:

• Отказоустойчивость.Этот параметр отвечает за работу системы отопления в любой мороз. В нем не должно быть чрезмерной теплоотдачи, так как это помешает нормальной работе системы в холодную погоду.
• Простота установки. Не все собственники могут позволить себе нанять профессионалов для проектирования и монтажа тепловой сети, поэтому нужно выбирать самые простые схемы отопления. Работа, сделанная своими руками, всегда приносит удовольствие.
• Отсутствие зависимости от энергии. Было бы здорово, если бы система могла работать с естественной циркуляцией.Обычно мастера устанавливают отопление с принудительной циркуляцией, но при этом система может работать и естественная, несмотря на снижение КПД.
• Прибыльность. Несмотря на то, что отопительный контур практически не влияет на КПД котла, мы рекомендуем сделать все возможное, чтобы добиться максимальной экономии тепла.

На фото котел продолжает работать даже после отключения циркуляционного насоса. Он функционирует в ограниченном пространстве.

Стоит сказать, что пункт «Нет зависимости от энергии» для электрокотлов неактуален, так как ни насос, ни котел не могут обойтись без электричества. Остальные предметы работают с таким агрегатом.

Однотрубная система: анализ цепей

Широкий выбор строительных материалов и сантехники позволяет подобрать проекты для владельцев частного дома с разным уровнем дохода. В первую очередь стоит рассмотреть вариант однотрубной системы, поскольку она считается наиболее доступной, особенно для одноэтажного дома.В однотрубной сети вода циркулирует естественным образом.

Схема выглядит следующим образом:

По возможности стоит установить циркуляционный насос. Это значительно повысит эффективность и результативность конструкции. Но если ваш дом занимает небольшую площадь, то этот агрегат для установки не требуется. Для обеспечения естественной циркуляции уклон основной трубы должен составлять 0,5 сантиметра.

Однотрубная система состоит из следующих элементов:

• Электропроводка.
• Трубопровод.
• Котел для нагрева воды.
• Расширительный бак.

Конструкция однотрубная имеет подвиды: балочная, коллекторная, звездчатая. Конструкция быстро выполняет свою работу, поэтому конструкция проста. Первым делом нужно выбрать материалы для сети.

Система работает следующим образом. Теплоноситель (вода) нагревается от котла, затем по трубам поступает в отопительные приборы. Далее охлаждающая жидкость переходит к радиаторам, которые забирают все тепло.Таким же образом возвращается теплоноситель в котел. Расширительный бак — крайняя точка однотрубной системы отопления.

На сегодняшний день такая конструкция считается самой экономичной для частного дома. У системы тоже есть несущественные минусы. Разница температур в разных точках — это первый недостаток. Например, в радиаторе вода будет намного холоднее, чем в бойлере. Второй недостаток заключается в том, что вам нужно заблокировать всю конструкцию, если вам нужно заблокировать хотя бы одну батарею.

Двухтрубная сеть

Для одноэтажного дома можно своими руками монтаж двухконтурной тепловой сети. Это более дорогой вариант по сравнению с предыдущей схемой, но при этом в доме всегда будет горячая вода. Суть двухконтурной системы такова: первый контур используется для обеспечения горячей водой, второй — для отопления.

Ниже приведен отличный пример двухконтурной сети, которую вы можете установить самостоятельно:

По периметру здания (в гостиной и под полом) проходят два трубопровода — обратный и подающий.Конвекторы, радиаторы и регистры используются в сети как перемычки, которые создают короткое замыкание. Хладагент имеет тенденцию циркулировать через нагреватели, расположенные ближе всего к циркуляционному насосу. Но мы должны следить за тем, чтобы удаленные приборы тоже получали тепло. Для этих целей устанавливаются ограничительные дроссели.

Что касается минусов данной системы, то их два:

1. Повышенный риск при размораживании без балансировки.
2. Большое количество трубопроводных систем, отрицательно влияющих на экономию.

Схема реализации для частного дома, установка

Несмотря на то, что водяное отопление с естественной циркуляцией имеет ряд недостатков, которые в основном связаны с его высокой инертностью, то есть медленным обогревом помещения, его все же очень часто используют для оснащения автономного газового или твердотопливного отопления в помещениях. частные дома и квартиры.

Это связано с преимуществами, которые имеет отопление с естественной циркуляцией по сравнению с принудительной прокачкой теплоносителя через систему отопления с помощью электронасоса.

Во-первых, эта система отопления несколько дешевле, потому что не требует покупки насоса, а во-вторых, она не критична к отключениям электроэнергии и всегда будет работать при включенном отопительном котле.

Однако его использование накладывает определенные ограничения на места установки котла и отопительных батарей, требует аккуратной укладки труб и более тщательного проектирования, так как при малейших погрешностях в проекте или во время монтажа системы отопления ее эффективность может стать намного выше. ниже.

Принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией

Принцип работы такой системы предельно прост и основан на разнице плотности воды при разных температурах. При нагреве в отопительном котле горячая вода по трубе замкнутого контура поднимается вверх, а на ее место течет холодная вода, которая уже остыла в батареях отопления. Чем больше разница высот между верхней и нижней точками отопительного контура, тем эффективнее циркуляция воды в системе, что также зависит от соблюдения наклона труб для слива охлажденной воды от батарей в котел, для того, чтобы снизить сопротивление току воды в системе.

Особенности системы отопления с естественной циркуляцией

Если расчет естественной циркуляции и монтаж системы завершен, она сможет эффективно работать при работающем котле, но в некоторых случаях целесообразно установить насос через вентиль, который можно использовать во время нагрева после перерыв для более быстрого обогрева помещений, особенно если контур системы имеет значительные габариты.

Стоит отметить, что возможность работы такой системы без насоса позволяет эксплуатировать ее без ремонта и обслуживания очень долгое время.Благодаря современным прочным компонентам системы отопления с естественной циркуляцией могут работать без вмешательства более 50 лет. Однако следует учитывать, что естественная циркуляция будет чувствительна к любому сопротивлению, поэтому рекомендуется использовать трубы большего диаметра по сравнению с трубами, применяемыми в системах отопления с принудительной циркуляцией.

Считается, что для эффективной работы такой системы отопления общая длина ее контура не должна превышать 30 м, однако это ограничение довольно условно и может быть значительно увеличено, надеясь, что на равномерное прогревание потребуется больше времени. до всех комнат в доме.Безусловно, большая инерционность такой системы является ее основным недостатком и для выхода на рабочий температурный режим может потребоваться несколько часов, однако этот недостаток полностью компенсируется ее простотой и высокой надежностью.

Для уменьшения инерции системы и повышения ее эффективности необходимо прокладывать все входные и выходные трубы для естественной циркуляции не строго горизонтально, а с небольшим уклоном, усиливающим поток воды. При этом в верхней части контура обязательно устанавливается расширительный бак, который является не только компенсатором повышения давления в системе и предполагает расширяющийся при нагревании «лишний» объем воды, но и собирает пузырьки воздуха. , что может вызвать образование воздушной пробки.

Эту систему по праву можно назвать саморегулирующейся, ведь когда в помещении холодно, аккумулятор быстрее передает тепло, вода остывает быстрее, а значит, скорость ее циркуляции в системе увеличивается. Когда комната полностью нагревается, циркуляция замедляется до минимума, что способствует экономии энергии.

Выбор материалов для монтажа системы отопления

Эксплуатационные характеристики системы отопления с естественной циркуляцией напрямую зависят от того, какие трубы и из какого материала она проложена.

Чем больше диаметр трубы, тем эффективнее будет работать система, поэтому рекомендуется использовать трубы диаметром 32-40 мм и даже больше.

Многое также зависит от материала труб, например, если вы используете сталь, которая корродирует, шероховатость внутренней части трубы будет мешать нормальному потоку воды и уменьшать скорость ее циркуляции. Также следует избегать резких участков изменения диаметра, необоснованных резких изгибов труб, что непременно приведет к замедлению потока воды и снижению эффективности ее циркуляции.

Примерный расчет системы отопления

Стоит отметить, что хотя отопительный контур с естественной циркуляцией максимально прост, точно рассчитать его параметры довольно сложно, так как в самой системе и в доме в целом может быть множество факторов, которые будут влиять на эффективность нагрева. Поэтому, какой бы метод расчета вы ни использовали, устанавливать отопление с естественной циркуляцией следует с некоторым запасом. При этом всегда можно более точно отрегулировать необходимую температуру в помещениях, изменив настройки автоматики котла.

На практике используются два метода расчета тепловой мощности, необходимой для обогрева, по площади и объему помещения, с использованием коэффициентов и поправок для учета теплопотерь.

Так, например, при расчете площади используется норма 1 кВт на 10 метров квадратного помещения. Причем для регионов с относительно теплым климатом используется коэффициент от 0,7 до 0,9, для северных широт 1,2–1,3, а для Крайнего Севера этот коэффициент выбирается в пределах 1.5–2. Считается, что высота потолка в комнатах составляет 2,5 м, что далеко не всегда верно, и если высота потолка разная, воспользуйтесь методом расчета объема.

Также к общей мощности на каждое окно добавляется еще 100 Вт, на дверь -200 Вт, наличие внешней стены добавляет еще один коэффициент в диапазоне 1,1–1,5. Однако учет всех этих параметров также не позволяет учесть все нюансы, влияющие на сохранение тепла, поэтому тепловая мощность берется с достаточно большим запасом.

Отопительные контуры с естественной циркуляцией

На практике обычно используются две распространенные схемы подачи теплоносителя в аккумуляторы:

• Двухтрубная система. В этом случае прокладывают два контура: контур подводимых труб горячего водоснабжения прокладывается под потолком или на чердаке, а контур, по которому отводится холодная вода от батарей, прокладывается на уровне пола. Каждая батарея подключена как к верхнему, так и к нижнему контурам. Схема наиболее эффективна и позволяет без дополнительных регулировок распределять тепло равномерно, однако ее стоимость намного дороже, а сложность монтажа выше.
• Однотрубная система с естественной циркуляцией. Эта схема на практике применяется гораздо чаще, особенно если речь идет об организации отопления одноэтажного дома. В этом случае замкнутый трубопроводный контур от расширительного бака, установленного вверху дома, например, на чердаке, до котла, установленного внизу, проходит на уровне пола под всеми батареями. В этом случае каждая батарея подключается снизу к трубопроводу общего контура в двух точках. На входе в аккумуляторную батарею по ходу течения воды желательно установить дроссель, с помощью которого можно регулировать подачу воды к каждой батарее, чтобы обеспечить равномерный нагрев как в непосредственной близости от расширительного бачка, так и в конце контура перед входом в котел.

Стоит отметить, что данная система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя зарекомендовала себя во многих домах и более десяти лет исправно обслуживает своих хозяев.

Кроме того, система позволяет работать с отопительными котлами любого типа и строить недорогие, надежные и эффективные автономные системы отопления.

Однотрубная система, используемая в старых системах центрального отопления.

Недавно мы завершили полный проект центрального отопления, который включал трубопровод радиатора.Это довольно распространенная практика при новом строительстве или ремонте, но эта работа заменила существующую систему отопления. Это необычно, потому что при замене центрального отопления в большинстве случаев могут использоваться существующие трубопроводы, при условии, что они находятся в надлежащем состоянии. Итак, почему мы это сделали? Итак, оригинальные трубопроводы проходили в однотрубной системе и не подходят для современных герметичных систем.

Что такое однотрубная система?

Чтобы ответить на этот вопрос, начнем с котла. Вода внутри нагревается и перекачивается в радиаторы.Однотрубная система направляет перекачиваемую воду к каждому радиатору по очереди и возвращает воду из последнего радиатора на ходу. Ранние примеры этого требовали намного большего диаметра трубопровода в начале системы, чтобы гарантировать, что последние радиаторы получают немного тепла. Это неизбежно приведет к очень несбалансированной системе, где радиаторы, ближайшие к котлу, будут очень горячими, а последние радиаторы в системе в лучшем случае будут прохладными.

Байпасы

Однотрубная система была улучшена за счет добавления байпаса на каждый радиатор.Вместо того, чтобы вода протекала через один радиатор к другому, байпас предоставляет перекачиваемой воде два пути. С помощью радиаторных клапанов они могли уравновесить каждый радиатор в зависимости от того, в какую точку системы поступала горячая вода. Чем ближе радиатор расположен к котлу, тем больше ограничительная установка радиаторных клапанов. Поступая так, он направит больше горячей воды к самому дальнему радиатору, прежде чем вода потеряет слишком много тепла. Эта система работала намного лучше, однако недостатки все же были.

Ограничения однотрубной системы

Ключевой проблемой являются потери тепла. В небольшой системе это может быть незначительным, особенно если все трубопроводы изолированы и участок трубопровода не имеет большого количества изгибов. Но для более крупных систем это ахиллесова пята из одной трубы. Независимо от того, что вы делаете для уменьшения теплопотерь или улучшения циркуляции, в большой однотрубной системе будет наблюдаться чрезмерная разница температур. Это привело к созданию двух трубопроводных систем, которые мы используем сегодня.

Двухтрубная система

Двухтрубная система обеспечивает каждый радиатор подающей и обратной трубой.Они подключаются к большему потоку и возврату центрального отопления. В радиаторах используются клапаны для их балансировки в зависимости от положения потока, обеспечивая нагрев всех радиаторов. Размеры основных подающей и обратной труб подбираются в зависимости от того, как далеко вода должна пройти. Все радиаторы отходят от основных труб трубопроводами одинакового размера. Дополнительные функции, такие как термостаты зонального нагрева и термостатические радиаторные клапаны, повышают эффективность этих систем.

Ознакомьтесь с нашей работой, которая потребовала перепуска всего трубопровода здесь

Система центрального отопления — обзор

6.1 Общие положения

Для распределения солнечного тепла в зданиях можно использовать гидравлическую систему (излучающие панели и водяные радиаторы) или центральную систему приточной вентиляции.

В системах центрального отопления температура подачи горячей воды может иметь разные значения. В недавнем прошлом наиболее используемым значением в Румынии, а также в других странах Европейского Союза было 90 ° C с перепадом температуры на 20 ° C, но в настоящее время температура подачи обычно ниже 90 ° C.

Обеспечение потребности в тепле для зданий, оборудованных системами центрального отопления, требует систем с высокой эффективностью не только в процессе производства тепла, но и в распределении тепловой энергии.Одним из способов повышения эффективности систем отопления является использование пониженной температуры [1]. Кроме того, можно использовать ВИЭ с более высокой эффективностью в качестве солнечной энергии. Обычно плоские жидкостные коллекторы нагревают передающую и распределяющую жидкость до температуры от 35 до 50 ° C. Систему необходимо контролировать и оптимизировать в соответствии с постоянно меняющейся потребностью в тепле.

Энергетическая и эксергетическая эффективность систем центрального отопления выше при пониженных температурах горячей воды [2], но, основываясь на [3], необходимо указать, что это справедливо только для полностью сбалансированных систем.Стабильность системы центрального отопления с пониженной температурой может быть улучшена за счет уменьшения уровня перепада температуры. Таким образом, можно получить системы отопления с более высокой стабильностью и энергоэффективностью за счет одновременного снижения температуры подачи и падения температуры.

После внедрения пластиковых труб во всем мире значительно расширилось применение водного лучистого отопления с трубами, встроенными в поверхности помещений (например, полы, стены и потолки). Ранее системы лучистого отопления применялись в основном для жилых домов из-за комфорта и свободного использования площади без каких-либо препятствий со стороны установок.По тем же причинам, а также для возможного снижения пиковых нагрузок и экономии энергии, излучающие системы широко применяются в коммерческих и промышленных зданиях. Из-за больших поверхностей, необходимых для передачи тепла, системы работают с водой с низкой температурой для обогрева. Однако, чтобы расширить использование этих типов генераторов и извлечь выгоду из их энергоэффективности для достижения целевых показателей 20–20–20 (повышение энергоэффективности на 20%, сокращение выбросов CO ₂ на 20% и возобновляемые источники энергии на 20%) к 2020 году), необходима работа с радиаторами, которые в прошлом были наиболее часто используемыми оконечными устройствами в системах отопления.

В Европе предстоит отремонтировать десятки тысяч зданий, большинство из которых — жилые. Энергетическая задача будущего будет заключаться в ремонте существующих зданий и предложении системно-инженерных технологий, которые могут быть установлены с минимальным вмешательством, что будет чрезвычайно успешным. Следовательно, если продвигается солнечная технология, она должна быть рассчитана также на работу с радиаторами.

В этой главе представлены системы распределения тепла в зданиях, включая водяные радиаторы, излучающие панели (пол, стены, потолок и пол-потолок) и комнатные воздухонагреватели.Первой целью данного исследования является анализ экономии энергии в системах центрального отопления с пониженной температурой подачи для различных типов радиаторов с учетом теплоизоляции распределительных труб и исследование производительности различных типов низкотемпературных систем отопления с разные методы. Кроме того, разработана и экспериментально подтверждена математическая модель для численного моделирования теплового излучения излучающих полов, а также проведен сравнительный анализ энергетических, экологических и экономических характеристик полов, стен, потолков и полов с потолком с использованием численного моделирования с Выполняется программное обеспечение моделирования переходных систем (TRNSYS).