Регулює однотрубну систему опалення з примусовою циркуляцією. Схеми опалення приватного будинку та підключення радіаторів опалення

Елементи системи із примусовою циркуляцією

Примусова циркуляція - процес, який потребує встановлення не тільки насоса, а й інших обов'язкових елементів.

До них відносяться:
• розширювальний бак для компенсації об'єму теплоносія за зміни температури;
• група безпеки, що включає манометр, термометр, запобіжний клапан;
• радіатори, підключені за однією із схем розводок;
• крани Маєвського чи сепаратор повітря;
• Зворотній клапан;
• крани заповнення та зливу системи;
• фільтр грубої очистки.

Крім того, при використанні в якості нагрівача без функції автоматичного завантаження палива, рекомендується включити в систему теплоакумулятор - накопичувальний бак потрібного об'єму. Це дозволить вирівняти температуру теплоносія та уникнути її добових коливань.

Типи розведення однотрубної системи

В однотрубній системі немає поділу на пряму та зворотну трубу. Радіатори підключені послідовно, і теплоносій, проходячи по них, поступово остигає та повертається в котел. Ця особливість робить систему економічною та простою, але потребує налаштування температурного режиму та правильного розрахунку потужності радіаторів.

Спрощений варіант однотрубної системи підходить лише для невеликого одноповерхового будинку. У цьому випадку труба проходить через усі радіатори безпосередньо, без регулюючих температури вентилів. В результаті перші по ходу теплоносія батареї виявляються значно гарячішими, ніж останні.

Для протяжних систем таке розведення не підходить, адже охолодження теплоносія буде суттєвим. Для них використовують однотрубну систему «ленінградка», при якій загальна труба має відводи, що регулюються, на кожен радіатор. В результаті теплоносій в основній трубі рівномірно розподіляється по всіх приміщеннях. Розведення однотрубної системи в багатоповерхових будівлях ділиться на горизонтальну та вертикальну.

Горизонтальне розведення

При горизонтальному розведенні пряма труба піднімається до верхнього поверху по головному стояку.Від нього на кожному поверсі відходить горизонтальна труба, яка послідовно проходить по всіх батареях на даному поверсі.

Вони об'єднуються в стояк зворотної магістралі і надходять назад у казан або бойлер. Крани регулювання температури знаходяться на кожному поверсі, а крани Маєвського - на кожному радіаторі. Горизонтальна розводка може бути виконана як проточною, так і системою «ленінградка».

Вертикальне розведення

При цьому типі розведення гарячий теплоносій піднімається на верхній поверх або горище, а звідти по вертикальних стояках проходить через всі поверхи до самого нижнього. Там стояки об'єднуються у зворотну магістраль.. Істотний недолік цієї системи - нерівномірне нагрівання на різних поверхах, яке не піддається регулюванню при проточній системі.

Вибір системи розведення приватного будинку залежить в основному від його планування. При великій площі кожного поверху та невеликій поверховості будинку краще вибирати вертикальну розводку, так можна досягти більш рівної температури в кожному приміщенні. Якщо площа невелика - краще вибирати горизонтальне розведення, оскільки її простіше регулювати. Крім того, при горизонтальному типі розведення не доведеться робити зайвих отворів у перекриттях.

Відео: однотрубна система опалення

Монтаж системи опалення

Однотрубна система проста в монтажі, якщо правильно виконати розрахункита уважно поставитися до підключення всіх її елементів. Починають його, як правило, із встановлення опалювального агрегату.

Котел

Вимоги щодо встановлення котла залежать від його типу. Котли для опалення бувають:
• газові;
• дизельні;
• комбіновані.

Газові котли можна встановлювати в будь-якому приміщенні, оснащеному і витяжкою. Всі інші типи казанів встановлюють в окремому приміщенні котельні. Це з особливостями їх експлуатації. Схема установки котла наведено малюнку.

Котел після встановлення підключають до димоходу та електричної мережі, а його теплообмінник – до системи опалення. Для цього в котлі передбачено два патрубки, призначені для введення та виходу теплоносія. Ввідний патрубок зазвичай знаходиться внизу задньої або бічної стінки котла, по ньому надходить охолоджений теплоносій. Вихідний – у верхній частині, на стінках чи поверхні котла. Через нього нагрітий теплоносій надходить у труби системи опалення.

Труби
Елементи системи з'єднують трубами. Для систем опалення можна використовувати тільки труби, здатні витримувати високі температури: поліпропіленові, шитого поліетилену або металеві.

Діаметр труб визначається розрахунком. У приватних будинках зазвичай використовують труби діаметром від 15 до 50 мм, на стояки та магістральні труби вибирають діаметр більше, на підводку до радіаторів – менше.

З'єднання труб залежить від їхнього матеріалу. Сталеві та мідні труби з'єднують зварюванням та за допомогою металевих різьбових фітингів. Поліпропілен зварюють за допомогою спеціального пристрою, як показано на фото.

За типом монтажу труби поділяють на:
• відкриті, розміщені у вільному доступі;
• приховані, розміщені під чистовою підлогою або оздобленням стін.

На вибір типу монтажу впливає лише дизайнерський задум, але необхідно пам'ятати: відкрите укладання у разі появи течі дозволяє швидше виявити та усунути її.

Зварювальні роботи металевих труб краще проводити до укладання чистової підлоги та обробки стін, інакше неминуче їх пошкодження окалиною.

Розширювальний бак

Буває двох типів:
• відкритого;
• закритого, чи мембранного.

Баки першого типу застосовуються рідко, тому що у відкритій системі відбувається постійне насичення теплоносія повітрям, що сприяє корозії радіаторів, труб, теплообмінника казана.

Мембранні розширювальні баки є металевою ємністю, розділеною пластичною перегородкою. Нижня частина бака підключена до системи опалення, верхня оснащена запобіжним клапаном та заповнена повітрям. Об'єм розширювального бака визначається за допомогою розрахунку.

При нагріванні теплоносій розширюється, і його частина виходить у розширювальний бак. При цьому мембрана піднімається, а повітря у верхній частині стискається. При повному заповненні бака тиск повітря зростає, і він стравлюється через запобіжний клапан.

Розширювальний бак закритого типу можна монтувати безпосередньо в котельні, прямій або зворотній трубі. Схема та варіанти розміщення бака наведено на малюнку.

До групи входять відразу кілька елементів, що запобігають аварійній ситуації, перегріву та закипанню теплоносія:
• манометр для контролю тиску;
• термометр;
• повітровідвідник;
• запобіжний клапан.

Як правило, їх встановлюють єдиним блоком, як на фото, але можливе встановлення окремо. Манометр та термометр можуть бути об'єднані в одному корпусі

Деякі моделі казанів спочатку оснащені аварійною групою. Якщо її встановлюють окремо, розміщують таким чином, щоб запобіжний клапан знаходився вище виходу теплоносія з котла.

Радіатори та схеми їх підключення
Вибір радіаторів та кількості секцій виробляють на основі теплового розрахунку. Загалом на 1 кв. метр приміщення необхідно 0,1 кВттеплової потужності радіатора Уточнити цей показник можна у паспорті на опалювальні прилади.

Від виду підключення труб до радіаторів залежить їхня тепловіддача.. Типи підключення, придатні для однотрубної системи з примусовою циркуляцією, зображені малюнку.

Як видно із схеми, найбільша ефективність радіаторів досягається при перехресному підключенні. Для того, щоб зробити опалення у кожному приміщенні регульованим, необхідно підключити батареї за схемою з байпасом та вентилем. Також на кожному радіаторі необхідно встановити кран Маєвського для скидання повітря із системи.

Циркуляційний насос
Розрахунок та встановлення насоса - відповідальний етап. Його ставлять безпосередньо перед введенням зворотної труби в котел, враховуючи напрямок потоку - він позначений стрілкою на корпусі. Ротор насоса повинен стояти горизонтально, тому насос ставлять за рівнем.

Перед насосом у трубу врізають фільтр грубої очистки для видалення із системи домішок, піску та іржі. Збірник осаду має бути спрямований донизу.

В обхід насоса встановлюють байпас, він необхідний роботи системи при раптовому відключенні електроенергії до моменту підключення резервного джерела живлення чи до остигання котла. В іншому випадку циркуляція буде неможливо, і вода в теплообміннику закипить.

Крім того, байпас дозволить зняти насос для заміни чи обслуговування без зливу теплоносія. Для цього його з двох боків оснащують запірними вентилями.

Відео: встановлення насоса

Відео: помилки під час монтажу опалювальних систем

Система опалення повинна також мати крани для заповнення та зливу теплоносія. При першому запуску через кран заливають воду, стравлюють повітря через скидання повітря, після чого відкручують гвинт на циркуляційному насосі до появи води. Після цього можна приступати до топки котла та після його нагрівання регулювати температурний режим.

В останні роки гравітаційні системи поступаються своїм місцем більш «просунутим». Багато хто ставить питання про те, чи може бути змонтована система опалення з примусовою циркуляцією своїми руками?

Саме такі зараз встановлюють у всіх без винятку нових будинках і саме так виглядають опалювальні системи всередині житлових будинків.

В основі такої схеми лежить примусова циркуляція за рахунок різниці тиску, який здійснюється насосом, останній у цьому випадку називається циркуляційним .

Переваги

• Приміщення, які необхідно опалити, нагріваються набагато швидше та, відповідно, необхідна температура повітря в приміщенні досягається набагато швидше;
• Опалювальні прилади у мережі нагріваються рівномірно. При природній циркуляції температура радіаторів опалення залежить від відстані до казана;
• З'являється можливість регулювати нагрівання в мережі окремими ділянками, а також перекривати частину ланцюга. Крім цього можна змінювати схему та монтаж компонування всієї опалювальної системи будівлі;
• Примусове опалення перешкоджає заповітності у трубопроводах системи опалення;
• Застосування насоса дозволяє зробити всю систему закритою, включивши в ланцюг мембранний розширювальний бачок. Наслідком цього є зменшення випаровування води у системі;

• Монтаж усієї системи спрощується. Відпадає необхідність ретельно вираховувати висоти, довжини, діаметри та ухил труб для нормальної циркуляції;
• Схема опалення із примусовою циркуляцією заощаджує тепло. Отже витрата палива зменшується;
• Використання трубопроводів меншого діаметра дає економію під час монтажу. При однаковій довжині ціна на труби меншого діаметра нижча, ніж на труби більшого діаметра;
• У закритих системах різниця температури на вході та виході з нагрівального котла значно менша. За рахунок цього термін експлуатації котельного обладнання зростає.

Недоліки закритих систем

Водяне опалення з примусовою циркуляцією має й недоліки:

• Істотний недолік такої конструкції – залежність від електропостачання. Вирішити цю проблему можна лише забезпечивши опалювальну систему незалежним безперебійним джерелом електрики;
• Сам циркуляційний насос - обладнання хоч і не дуже дороге, але все-таки має певну вартість, що робить монтаж самої системи дорожчим. Додатково до насоса необхідно придбати і арматуру для його відсікання в системі та нормальної роботи;
• Робота насоса потребує постійних витрат на електроенергію.

Перед вибором насоса необхідно брати до уваги низку факторів:

• Вид теплоносія (антифриз чи вода);
• Температура теплоносія;
• Характеристики трубопроводу (матеріал, діаметр, довжина тощо);
• Прилади опалення (радіатори та батареї опалення), а також їх технічні характеристики (площа тепловіддачі, матеріал, конструкція);
• Запірна арматура та регулюючі елементи;
• Наявність та характер системи автоматичного регулювання.

Важливо!
Загальний принцип, яким слід керуватись при виборі циркуляційного насоса наступний.
Його продуктивність має забезпечувати триразовий оборот теплоносія в системі за годину роботи на повну потужність.
Тільки за виконання цієї умови буде хороша циркуляція.

Монтаж циркуляційного насосу

Які основні моменти необхідно брати до уваги при включенні циркуляційного насоса до ланцюга?

Вони перераховуються нижче:

• Насос монтується на зворотному магістральному трубопроводі. За такої схеми підключення термін служби всіх приладів у системі продовжується;

• При підключенні насоса перед ним у ланцюг дуже рекомендується включити фільтр, який захистить крильчатку від поломки через попадання сторонніх предметів (накипу, окалини, твердих частинок, сторонніх предметів тощо);

• Під час підключення насос необхідно збезповітряно. Для цього у конструкції насоса передбачений спеціальний гвинт;
• Інструкція, що додається до насоса, має розрахунок споживаної потужності залежно від продуктивності;

• Позначення насоса вказує на діаметр трубопроводу, до якого його можна підключити (у міліметрах) та тиск, що створюється цим насосом (у дециметрах водного стовпа).
  Наприклад, маркування GPD 25-100 означає, що цей насос підключається до труби діаметрів 25 мм та створює тиск 10 м.

• При виборі насоса звертайте увагу на споживання енергії;
• Конструкція має бути міцною;
• Обладнання має бути вимогливим до техобслуговування тривалий час;
• Насос має бути довговічним.

Приклад приблизного розрахунку потужності насосу

• Для , який дає продуктивність 4 м3 на годину та напором до 0,5 атмосфер;
• Для будинку загальною площею 500 м2 буде потрібно насос на 6 м3 на годину і натиском до 0,7 атмосфер;
• Для будинку площею 700 м2 продуктивність насоса має становити 10 м3 на годину, а натиск – до 0,8 атмосфер.

Крім цього, вибираючи циркуляційний насос необхідно враховувати його здатність до самостійного регулювання частоти обертання двигуна. Якщо така функція є, це збільшує термін служби обладнання та зменшує енергоспоживання.

Також варто зважати на той факт, що примусова система опалення не працює за наявності повітря в системі (див. ). Тому необхідно врахувати включення в ланцюг автоматичних повітряних спускників.

На відео показано, як можна власноруч здійснити монтаж насоса:

Висновки

В описаній вище схемі опалення, використовуються самі принципи монтажу і розрахунку, як і в гравітаційній схемі. Через включення в ланцюг насоса зникає необхідність дотримання всіх ухилів у замкненій опалювальній системі.

Увімкнення насоса у зворотну магістраль дозволяє продовжити роботу всіх частин опалення. Застосування примусової циркуляції дозволяє експлуатувати опалювальні системи протягом тривалого часу.

Незважаючи на підвищену надійність систем із природною циркуляцією, у регіонах із більш-менш стабільним електроживленням вони стрімко здають позиції опаленню із примусовою циркуляцією. Справа в тому, що встановлення насоса одним махом вирішує важливі проблеми:

Досить довгий перелік переваг. Недоліків суттєвих лише два:

• немає електрики – немає опалення;
• під час роботи насос споживає електроенергію та його чутно.

Якщо говорити про залежність системи від наявності електроенергії, знизити її можна. Потрібно встановити з кількома акумуляторами, що паралельно підключені до нього. Така схема дає кілька годин роботи системи (залежить від енергоспоживання котла та насоса, а також від параметрів ДБЖ та акумуляторів). Більше часу забезпечить дизель.

Щодо шуму, який видає насос під час роботи. У більшості кіл ставлять практично безшумні агрегати. Наприклад, у газових котлах пальник видає набагато більше шуму, ніж насос. А електроенергії він споживає менше настільної лампочки: 60-120Вт/год - залежно від потужності агрегату.

Типи систем із примусовою циркуляцією

Система може бути будь-яка: однотрубна або двотрубна, з горизонтальним або вертикальним розведенням, верхньою або нижньою подачею. Особливість систем із примусовою циркуляцією - насос встановлюється на вході/виході котла до першого розгалуження. Раніше ставили його обов'язково на звороті – там температура теплоносія нижча. Оскільки ущільнювачі були гумовими, то при щадних температурах служили вони довше. Сьогодні такої необхідності немає – матеріали ущільнювальних кілець переносять без наслідків температури до 110°С.

Потім приступаємо до розрахунку кількості радіаторів: як мінімум по одному під кожне вікно плюс один радіатор у ванну/туалет. У північних регіонах для збереження тепла непогано себе показали радіатори, встановлені у коридорі/тамбурі, які спрацьовують як теплові завіси.

При розрахунку кількості радіаторів виходять із правила: під кожне вікно один радіатор

Після того, як визначилися з кількістю радіаторів, потрібно розрахувати кількість секцій у кожному. У загальному випадку вважають, виходячи з площі приміщення: є норми. Знаючи площу приміщення, діліть його на норму та отримуєте кількість секцій. Але це – знову-таки усереднений підхід. Тут необхідно враховувати також тип розведення та місце розташування радіатора в опалювальному контурі. Наприклад, однотрубне розведення. Вона характеризується тим, що радіатори, розташовані ближче до котла, отримують гарячіший теплоносій і нагріваються до вищих температур. Чим далі розташований радіатор, тим холодніший теплоносій його омиває. Тому для компенсації та вирівнювання положення в далеких радіаторах збільшують кількість секцій або встановлюють їх більшу площу (висоти та потужності).

Аналогічно надходять при двотрубному розведенні, хоча там різниця не настільки явна: на вхід кожного радіатора подається теплоносій з однаковою температурою, просто у тих, які розташовані ближче до котла інтенсивність потоку через радіатор вище, ніж у далеких. Щоб вирівняти потоки на кожному радіаторі ставлять термостатичні клапани.

Система примусової циркуляції може бути відкритого або закритого типу. Різниця у типі використовуваного розширювального бачка. Якщо вона відкрита, те й система – відкрита. Якщо мембранного типу – система закрита. Об'єм бачка вважається виходячи з об'єму системи: на 10 літрів теплоносія беруть 1 літр об'єму бачка. При плануванні опалення з примусовою циркуляцією своїми руками намагайтеся розмістити розширювальний бачок поруч із циркуляційним насосом. Не менш важливо під час монтажу системи не допустити влучення повітря в корпус насоса, а також видалити всі повітряні пробки із системи до її пуску. Для того у вищій точці системи ставлять автоматичний клапан спуску, а на кожному радіаторі встановлюють крани «Маєвського».

Для стравлювання повітря із системи встановлюють на радіатори кран «Маєвського»

При самостійному монтажі системи після того, як зібрані радіатори і підключені труби, всю систему потрібно промити. І лише потім підключати насос та котел. У системах з твердопаливними котлами необхідна група безпеки, в яку входить манометр, клапан виведення повітря та підривний клапан, який виставлений на робочий тиск у системі та при його перевищенні спрацьовує автоматично.

На вході в котел лінії для живлення необхідно встановити фільтр для захисту контуру та обладнання від попадання абразивних або забруднюючих частинок.

Підбір насоса та розширювального бачка є неактуальним, якщо планується поставити . Більшість моделей має вбудований розширювальний бак і насос. Тоді все що залишається - орієнтуватися за обсягом системи, з яким може працювати ця модифікація. Виходячи з цього, підбирати діаметри труб і площу/потужність батарей.

Конкуренція систем опалення з природною та примусовою циркуляцією триває з того часу, як був винайдений насос. Природне пересування теплоносія (користувачі називають його «гравітацією» чи «фізикою») підпорядковується законам сполучених судин та гравітації і залежить від зовнішніх джерел енергії, тобто вважається автономним. А будь-яка схема опалення з примусовою циркуляцією включає циркуляційний насос, який підключається до електромережі, тобто існує пряма залежність роботи опалення від наявності напруги. Відмінності у схемах опалення з примусовою та природною циркуляцією

Переваги та недоліки примусової системи опалення

Системи з природною циркуляцією більш надійні, оскільки в регіонах з частим відключенням електрики вони працюватимуть безперебійно, але все-таки їм віддають перевагу схемам опалення з примусовою циркуляцією, оскільки насос вирішує такі проблеми:

1. Не потрібно прокладати опалювальні труби великого діаметру – достатньо звичайних напівдюймових металопластикових або ПВХ-труб: насос забезпечить перебіг рідини у будь-якому випадку.
2. По тонких трубах пересувається менший об'єм теплоносія, а це означає, що його можна швидше нагріти та збільшити теплову віддачу. Також це допомагає точніше регулювати температуру та витрачати менше теплової енергії, тому експлуатація системи опалення з включенням циркуляційного насоса обійдеться дешевше.
3. Зі зміною швидкості обертання крильчатки насоса змінюється тепловіддача, тобто опалення можна автоматизувати.
4. Опалення з насосом працює при будь-яких ухилах та поворотах труб, що значно полегшує монтаж системи.
5. За допомогою колекторної схеми можна включати паралельні гілки опалення, наприклад, тепла підлога або сушки для рушників.
6. Місце монтажу розширювального бачка не регламентується.

На відміну від довгого переліку переваг недоліків можна назвати всього два:

1. Опалення не працюватиме при аварійному вимкненні електрики.
2. Хоч і невеликий, але витрата електроенергії насосом та системою автоматики.

Опалення може бути організоване по-різному: двотрубне з примусовою циркуляцією, трубне розведення вертикального або горизонтального типу, подача теплоносія - верхня або нижня.

Найбільш поширена нижня розведення труб, але при верхній можна комбінувати системи з примусовою та природною циркуляцією, щоб забезпечити роботу опалення при аварійному відключенні електрики за рахунок перепаду висот у трубах.

Вибір циркуляційного насосу

Для опалювальних систем з примусовим переміщенням рідини краще купувати малошумливі відцентрові прямолопатеві насоси. Прямі лопаті не можуть створити великого тиску, але постійно штовхають рідину в потрібному напрямку, навіть якщо довжина трубопроводу досить велика.

Монтаж насоса проводиться паралельно двома кульовими вентилями з байпасом, щоб можна було його демонтувати у разі поломки без зупинки руху теплоносія.

Насос потрібен не тільки для забезпечення постійного руху рідини по системі, але й регулювання швидкості її перебігу. Чим швидше рухатиметься теплоносій, тим краще тепловіддача та прогрівання приміщень.

Для розрахунку продуктивності насоса необхідно встановити теплові втрати опалювальних приміщень, які розраховуються за втратами у найбільш холодну декаду зими. У цих параметрах наведено довідковим значенням:

1. Для малоповерхової будівлі (до 2 поверхів) за температури -25 0 С втрати тепла дорівнюють 173 Вт/м 2 .
2. При -30 0 С теплові втрати становлять 177 Вт/м2.
3. Для триповерхового приватного будинку і вище за температури -25 0 С теплові втрати дорівнюють 97-101 Вт/м 2 .

Потужність насоса (Р) розраховується за формулою: Q / С х D t де:

1. Q – теплові втрати приміщення.
2. С – питома теплова ємність теплоносія (довідкове значення).
3. D t – температурна різниця між теплоносієм на прямій подачі та у трубі зворотної подачі. Це значення залежить від схеми опалення і може бути рівним:
   1. 20 0 С – для звичайних опалювальних систем, що працюють за будь-якою схемою;
   2. 10 0 С – для систем із низькою температурою теплоносія;
   3. 5 0 С – для теплої підлоги.

Результат перетворюється на продуктивність (потужність) насоса шляхом його розподілу на щільність рідини, що працює в системі, при середній температурі.

Щоб не проводити розрахунки, потужність насоса можна вибрати за середньостатистичними нормами:

1. Для приміщень з площею до 250 м 2 потужність насоса 3,5 м 3 /год і натиск (тиск) до 0,4 Атм.
2. Для приміщень з площею 250-350 м 2 потужність 4-4,5 м 3 /год і натиск до 0,6 Атм.
3. Для приміщень із площею 350-800 м 2 – потужність 11 м 3 /год та тиск 0,8 Атм.

При цьому потужність насоса та продуктивність опалювальної системи прямо залежить від утеплення приміщень та самої будівлі. Тому для повного і точнішого розрахунку потрібно знати наступне:

1. Гідравлічний опір труб та з'єднань.
2. Довжину всіх труб та питому щільність теплоносія.
3. Загальну площу віконних та дверних отворів.
4. Будматеріал стін, їх товщину, матеріал та товщину утеплювача.
5. Чи є у будинку підвал, горище, мансарда, цоколь.
6. Будматеріал покрівлі, покрівельного пирога тощо.

Тому теплотехнічний розрахунок простіше і надійніше замовити у компанії, що спеціалізується на цьому. Але в будь-якому випадку потужність насоса повинна бути трохи більшою за розрахункову.

Складання схеми системи опалення із примусовою циркуляцією

При складанні схеми опалення починають з обчислення потужності нагрівального приладу котла. Найпростіший розрахунок:

1. Для 10 м 2 опалювальної площі необхідно резервувати 1 кВт.
2. При висоті стель більше 2,5 метра потужність котла необхідно множити на 1,2.
3. Для районів Крайньої Півночі потужність зростає на 30-50%.
4. При поганому або утепленні будинку потужність котла збільшується на 30-50%.
5. При власному обладнанні ГВП на основі опалювального котла його потужність зростає на 30-50%.

На малюнку нижче показано спрощену формулу розрахунку потужності нагрівального приладу для приватного будинку, гаража або квартири.
Формула розрахунку потужності опалювального котла

З кількістю радіаторів простіше: під кожним вікном обов'язково має бути один обігрівальний прилад, у ванній та туалеті – теж. Відповідно до СНиП на обігрів приміщення необхідно 100 Вт потужності на 1 м2. Теплова потужність однієї секції радіатора вказана в його паспорті, тому кількість секцій обчислити нескладно, як і кількість приладів обігрівачів для окремого приміщення. Далі необхідно вибрати матеріал труб опалення, їх діаметр, а також тип системи, за якою складатиметься схема.

Система опалення реалізується за закритим або відкритим типом. Принципова відмінність – тільки у способі монтажу та розміщення розширювального резервуара. Якщо розширювальний бачок не закривається герметично, то і опалювальна система називатиметься відкритою. Якщо бачок має мембрану, це закрита система опалення. Об'єм розширювального бачка розраховується за загальним обсягом усієї системи: 10:1. Бачок повинен розташовуватись якомога ближче до циркуляційного насоса.

Як у відкритій, так і в опалення є ризик потрапляння повітря в труби. Крім того, повітря обов'язково утворюватиметься при контакті теплоносія з матеріалом труб, сорочки котла, радіаторами. Тому в найвищій точці на схемі встановлюється автоматичний клапан для наповнення повітря, а на кожному обігрівальному приладі (радіаторі або батареї) – кран Маєвського.

Після збирання всіх вузлів та монтажу елементів опалення систему промивають. Це робиться простою заливкою чистої води в систему, після чого перевіряються всі з'єднання на протікання. Котел та циркуляційний насос врізаються в систему останніми. Якщо котел не газовий, а на твердому паливі, то в систему входить власна група безпеки з манометром, а також спускним і підривним клапанами. У газових та електричних опалювальних агрегатах група безпеки йде у комплекті. Також на вхідному трубопроводі, що подає теплоносій у котел, встановлюється захисний фільтр, що забезпечує очищення від абразивних частинок та сміття.

Проблема відсутності циркуляції

Причини поганої або відсутньої циркуляції теплоносія у системі:

1. Насос малої потужності
2. Труби невеликого діаметру.
3. Не встановлені зворотні клапани.
4. Бруд або повітря у системі.
5. Протікання системи.

Вирішення проблем по порядку:

1. Гідравлічний розрахунок потужності насоса, що водночас допоможе вибрати діаметр труб – ½ або ¾ дюйма.
2. Обов'язкове врізання фільтрів грубої очистки на вході в котел і перед насосом.
3. Монтаж клапанів – спускного та підривного, а також клапана на розширювальному бачку.
4. При збиранні нової системи необхідно заливати тільки чистий теплоносій, при старій ревізії – промивка і заливка перевіреного.
5. Усі протікання – як у системі (у радіаторах і трубах, на фітингах і клапанах), і у котлі, видно неозброєним оком, навіть якщо це відбувається досить повільно. У будь-якому випадку достатньо доби, щоб протікання проявила себе.

Багато сучасних рішень водяного обігріву будинків вимагають застосування насосної групи. Проектування та монтаж системи опалення з примусовою циркуляцією необхідно здійснювати з урахуванням технічних моментів, що виникають через швидкий рух теплоносія.

Високий тиск в контурі опалення дозволяє реалізувати безліч схем розведення. Погодьтеся, це важлива перевага опалювальної системи з примусовою циркуляцією. Однак облаштування такої схеми потребує грамотного проектування.

Ми розповімо вам, за якими характеристиками підбирають основні робочі вузли системи, а також розпишемо можливі варіанти розведення магістралі та способи організації опалювального контуру.

Примусова схема відрізняється від природного додавання одного або декількох циркуляційних насосів. Внаслідок збільшення тиску та швидкості руху теплоносія, правила формування вузлів та розташування елементів контуру змінюються.

Це необхідно враховувати, щоб забезпечити якісне опалення при примусовій циркуляції.

Галерея зображень

Загальні вимоги до насосної групи

Циркуляційні насоси вибирають виходячи з вимог щодо обсягу води, що переганяється (кубометр на годину) і напору (метр). Розрахунок обох параметрів залежить від кубатури опалювального житла та способу опалення, а також довжини водяного контуру та діаметра його труб.

Насос слід вибирати, щоб його параметри не були "впритул" до вимог системи. Це дозволить додати елементи до контуру в разі потреби без заміни насоса.

В основному насоси розраховані на напругу 220 Вольт, але є і за допомогою 12 Вольт. При стрибках напруги необхідно поставити стабілізатор, щоб запобігти виходу пристрою з ладу.

У разі частих вимкнень електроенергії потрібно подбати про наявність. Немає необхідності брати потужний ДБЖ – для обігріву приватних будинків рідко застосовують пристрої із споживанням понад 150 Ватів на годину.

Умовно циркуляційні насоси можна розділити на два види за положенням двигуна. Пристрої з сухим ротором мають більш високий ККД, але мають підвищений рівень шуму і знижений ресурс, ніж з мокрим ротором.

Якщо розведення системи надає можливість природного руху теплоносія по контуру, то насос необхідно монтувати через "байпас". У цьому випадку, при його поломці або вимкнення електроенергії можливе перемикання опалення на режим гравітаційної циркуляції.

Через непрацюючий насос вода також може переміщатися, проте він створить сильний опір її руху.

Вибір на користь моделі насоса стосовно конкретної системи опалення здійснюється за допомогою визначення робочої точки та відповідності її необхідним значенням витрати теплоносія (+)

Особливо актуальною є проблема зупинки насоса при використанні пічного або камінного опалення. У цьому випадку піч продовжить нагрівання теплообмінника і можливе закипання води в ньому та виходу надовго всієї системи з ладу.

У порівнянні з природною циркуляцією до гідростатичного тиску стовпа рідини додасться збільшений гідродинамічний тиск потоку. Тому щоб уникнути утворення протікання або, тим більше, прориву системи необхідно дотримуватися деяких правил.

У разі переходу від гравітаційної циркуляції до примусової потрібно ліквідувати всі навіть незначні протікання в контурі. При збільшенні тиску швидкість протікання зросте, що окрім проблеми в приміщенні, викличе зменшення кількості теплоносія та зайву його аерацію (насичення повітрям).

Перед настанням опалювального періоду необхідно провести гідравлічні випробування міцності контуру з максимально використовується або навіть трохи вищим тиском. Це дозволить виявити проблеми та ліквідувати їх до настання холодів, коли тривала зупинка опалення для ремонту небажана.

Протікання радіаторів опалення може статися в найнесподіваніших місцях і усунення проблеми займе багато часу, тому краще перевірити цілісність системи заздалегідь

Так як швидкість переміщення теплоносія буде більшою, ніж 0,25 м/с, то згідно з СНиП 41-01-2003 немає необхідності витримувати постійний ухил труб для видалення повітря з контуру. Тому при примусовій циркуляції монтаж труб і радіаторів трохи простіший, ніж при гравітаційній схемі.

Варіанти опалення при примусовій циркуляції

Застосування примусової циркуляції дозволяє відійти від принципу проектування розведення з обов'язковим урахуванням перепаду гідростатичного тиску, який необхідний для функціонування гравітаційної схеми.

Це додає варіативності при моделюванні геометрії водяного контуру та надає можливість використання таких рішень, як колекторне опалення або тепла підлога великої площі.

Застосування верхнього та нижнього розведення

Будь-яку схему опалення можна умовно віднести до верхньої чи нижньої розводки. При верхньому розведенні гаряча вода піднімається вище за прилади опалення, а потім, стікаючи вниз, обігріває радіатори. При нижній – гаряча вода подається знизу. Кожен варіант має свої позитивні сторони.

Верхню розведення також застосовують при природній циркуляції. Тому опалювальні контури такого типу дозволяють використовувати обидва види циркуляції. Це, по-перше, надає можливість вибору, а по-друге, підвищує надійність системи.

У разі відключення електрики або поломки насоса рух води по контуру буде продовжено, хай і з меншою швидкістю.

Хороший напір дозволяє зробити вибір між верхнім і нижнім розведенням, беручи до уваги зручність проведення труб, що подають теплоносій до радіаторів (+).

При використанні нижньої розведення загальна довжина труб менша, що скорочує витрати на створення системи. Крім того, немає потреби прокладання стояків на верхньому поверсі, що добре з позицій дизайну приміщень. Нижню гарячу воду, що подає, трубу прокладають або в підвалі, або на рівні підлоги першого поверху.

Різновиди однотрубних схем підключення

Однотрубна схема використовує ту саму трубу для подачі гарячої води до радіаторів і відведення холодної до нагрівального котла. При такому розведенні майже вдвічі скорочується довжина труб, що використовуються, зменшується кількість фітингів і запірної арматури.

Однак нагрівання радіаторів відбувається послідовно, тому розраховуючи кількість секцій необхідно враховувати поступове зменшення температури теплоносія, що подається.

Послідовне підключення радіаторів з використанням однієї труби для подачі теплоносія часто застосовується в сучасних будинках для мінімізації витрат на матеріали та спрощення монтажних робіт

Однотрубні схеми можуть бути реалізовані в горизонтальному та вертикальному варіантах. При примусовій циркуляції у разі використання вертикальних стояків можна здійснювати підведення гарячої води не тільки зверху, а й знизу.

Доцільність використання того чи іншого варіанту залежить не тільки від зручності проведення труб, а й від максимально допустимої кількості радіаторів на одному стояку однотрубного контуру.

Підключати радіатори опалення можна двома способами:

• Послідовне підключення– теплоносій протікає через усі радіатори. В цьому випадку необхідна мінімальна кількість труб, однак у разі необхідності відключення одного з радіаторів доведеться зупинити всю гілку системи.
• Підключення через байпас– теплоносій може протікати в обхід радіатора за встановленим відведенням. За допомогою системи кранів можна перенаправити потік повз радіатор, що дозволить провести його ремонт або демонтаж без зупинки опалення.

Однотрубну схему часто використовують при опаленні, однак у разі наявності великої кількості радіаторів, для їх рівномірного нагрівання застосовують інший варіант.

Однотрубні схеми мають безліч варіантів реалізації при примусовій циркуляції, тому вибрати відповідне рішення для конкретної геометрії приміщень досить легко.

Способи застосування двотрубного варіанта

Схему контуру опалення з використанням другої труби для відведення остиглої води до котла називають . Метраж труб збільшується, як і кількість з'єднань та пристроїв.

Однак система має важливий плюс – до кожного радіатора подається теплоносій однакової температури. Це робить двотрубний варіант дуже привабливим.

При водяному опаленні з примусовою циркуляцією використовують і горизонтальне, і вертикальне розведення. Причому при вертикальному варіанті можливе застосування верхньої та нижньої подачі гарячої води.

Двотрубна схема подачі та відведення води в сукупності з діагональним підключенням радіатора дає максимальну віддачу тепла до приміщення

Так як температура води, що підводиться до всіх радіаторів однакова, то геометрія контурів залежить тільки від наступних факторів:

• економія матеріалів– мінімізації метражу труб та кількості з'єднань;
• легкістю проведення контуруопалення через стіни та перекриття;
• естетична привабливість- Можливість вписати опалювальні елементи в інтер'єр приміщень.

Залежно від руху гарячої та охолодженої води двотрубні схеми поділяють на два типи:

1. Попутні. Рух обох трубах відбувається у одному напрямі. Цикл кругообігу теплоносія має ту саму довжину для всіх радіаторів у цій частині системи, тому швидкість їх нагріву однакова.
2. Тупикові. У попутній схемі радіатори, розташовані ближче до котла, нагріваються швидше. Однак для систем з примусовою циркуляцією це не дуже важливо через значну швидкість води в контурі.

При виборі між попутним та тупиковим варіантом керуються умовою зручності проведення зворотної труби. У вертикальних схемах при нижньому розведенні виходить тупикова система, а при верхній - попутна.

Використання розподільчого колектора опалення

Ще одним популярним способом організації опалення зараз є. Певною мірою цю схему можна назвати підвидом двотрубної, хоча застосовується вона і в організації однотрубних контурів опалення.

Тільки розподіл гарячого теплоносія та збирання охолодженого відбувається не з головного стояка, а зі спеціальних розподільних вузлових пристроїв – колекторів. Така система стійко працює лише із застосуванням примусової циркуляції.

Променева розводка в порівнянні з двотрубною вимагає наявності колектора, більшої сумарної довжини труб, кількості фітингів та запірної арматури

Розподільний вузол для двотрубної системи є складною комбінацією подавального і поворотного колекторів, за допомогою яких здійснюється збалансована за температурою і тиском подача теплоносія.

Кожна гілка пристрою живить один елемент опалення або їхню невелику групу. Гілки, як правило, розташовані під підлогою, кожен поверх багатоповерхової будівлі обслуговує один встановлений у центрі колектор.

Незважаючи на очевидні плюси такого варіанту організації опалення, колекторна система має два значні мінуси:

• найбільша довжина трубопроводівтому цей варіант організації водяного контуру вимагає чималих грошових вкладень;
• складність зміни контуру- Труби при такому варіанті розташовані зазвичай під підлогою або в стінах, тому в разі додавання опалювальних приладів внести якісь корективи буде дуже важко.

Всі колектори монтують, як правило, у спеціальну шафку, так як запірна арматура розташовується там же і до неї необхідний доступ. Розміщення кранів в одному місці дуже зручне.

У разі потреби увімкнення або відключення радіаторів або виникнення нештатної ситуації достатньо мати доступ до шафи і немає необхідності відвідувати всі приміщення.

Галерея зображень

Колектор, інакше розподільний гребінець, призначений для рівномірної подачі теплоносія у всі приєднані до пристрою кільця

Зазначений пристрій підбирають таким чином, щоб швидкість руху теплоносія в його межах була не вище 0,7 м/с

Колекторна група включає два елементи - гребінку для подачі та аналогічний пристрій для обратки

В організації колекторної системи використовуються гребінки як заводського виробництва, так і пристрої, зібрані із сталевих чи поліпропіленових труб

Розподільні колектори можуть мати просту структуру, що складається з двох гребінок та мінімуму запірної арматури. Складні вузли можуть включати також автоматичні термостати, електронні клапани, змішувачі, автоматичні повітровипускні пристрої, датчики та блоки контролю, клапан для зливу води, окремий циркуляційний насос.

Ці системи можуть точно відрегулювати температуру в будинку, але вимагають хорошого розуміння основ і нюансів роботи водяного опалення.

Обігрів за допомогою теплої підлоги

Одним із найкомфортніших способів опалення вважають організацію теплої підлоги. Монтаж такого варіанту обігріву житлових кімнат, душових, кухонь та інших приміщень досить складний.

Водяна тепла підлога великої площі можлива тільки при організації примусової циркуляції, оскільки необхідно створити тиск у довгій системі вузьких трубок.

Тиск необхідний подолання опору вузьких труб з безліччю вигинів. Крім того, необхідно досягти напору, що дозволяє видаляти повітря із трубок теплої підлоги, які розташовані горизонтально.

Існує велика кількість комбінацій укладання трубок:

• для маленьких кімнатзастосовують схеми з одним входом для гарячої води та виходом для охолодженої;
• для великих приміщеньорганізують складніші системи теплої підлоги з використанням розподільчого колектора.

Нерідко для фрагментів контуру із теплою підлогою встановлюють окремі циркуляційні насоси.

Використання колектора виправдане для великих площ теплої підлоги, коли розрахунки показують, що одна труба може не впоратися з обігрівом

Висновки та корисне відео на тему

Детальний виклад двотрубної та досить складної схеми опалення двоповерхового будинку:

Система закритого типу для триповерхового будинку на базі газового казана:

Використання насосів при водяному опаленні приміщень значно полегшує проектування контуру, уможливлюючи варіанти, недоступні для гравітаційної моделі. Правильний підбір обладнання дозволить вирішити питання обігріву житла, зробивши цей процес зручним та простим.

Є, що доповнити, чи виникли питання щодо організації опалювальної системи з примусовою циркуляцією? Будь ласка, залишайте коментарі до публікації та беріть участь в обговореннях. Форма зв'язку перебуває у нижньому блоці.