Отопление с принудительной циркуляцией. Как реализовать?

Многие современные решения водяного обогрева домов требуют применения насосной группы. Проектирование и монтаж системы отопления с принудительной циркуляцией необходимо осуществлять с учетом технических моментов, возникающих по причине быстрого движения теплоносителя.

Высокое давление в отопительном контуре позволяет реализовать множество схем разводки. Согласитесь, это немаловажное преимущество отопительной системы с принудительной циркуляцией. Однако обустройство такой схемы требует грамотного проектирования.

Мы расскажем вам, по каким характеристикам подбирают основные рабочие узлы системы, а также подробно распишем возможные варианты разводки магистрали и способы организации отопительного контура.

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.

Где лучше всего располагать котельную

Отопительный котел, даже при соблюдении всех требуемых правил безопасности, представляет собой источник повышенной пожароопасности. Поэтому подходить к выбору места, где он будет установлен, следует очень ответственно и серьезно. Необходимо продумать не только стоимость размещения и безопасность эксплуатации, но и удобство использования. Исходя из этого, можно выделить три основных способа расположения котельной.

Во-первых, это размещение вне дома. Сразу стоит сказать, что этот способ настолько же затратный, насколько безопасный.

Но учтите, что вам придется разработать отдельный чертеж, залить дополнительный фундамент, подумать о проведении внешних инженерных сетей и их теплоизоляции.

Придется потратить немало денег и времени. Да и удобство использования значительно снижается.Во-вторых, если проекты домов с котельной разрабатывались изначально с учетом установки необходимого оборудования, то можно расположить отопительный котел на первом этаже или даже в подвале. Большинство людей предпочитает располагать его в подвале. Тогда не придется выделять 15-16 квадратных метров полезной площади на первом этаже, а значит, освободившуюся площадь можно использовать с большей пользой.

Для установки дизельного котла или твердотопливного котла обязательно нужно предусмотреть отдельное помещение: при сгорании угля, дров, торфа или солярки выделяется большое количество дыма, который может доставлять определенные проблемы обитателям дома. Что ж, выделить 15 квадратных метров, возводя роскошные двухэтажные дома с котельной, может даже самый экономный владелец.

двухэтажного дома

Если вы отдали предпочтение электрическому отопительному котлу или не слишком мощному (не более 30 кВт) газовому котлу, то можно установить оборудование на кухне. Современное оборудование отличается малыми габаритами, благодаря чему оно не бросается в глаза и не занимает лишнего места. При желании можно даже подобрать специальные настенные котлы, которые практически не занимают полезного места в помещении.

Конечно, в кухне должна быть качественная вентиляция, да и просто следить за состоянием оборудования никогда не будет лишним.

И наконец вариант, позволяющий совместить плюсы двух описанных выше и в то же время, отчасти избавиться от их минусов. Когда проектируются деревянные дома с котельной, нужно заранее предусмотреть небольшую пристройку.

деревянного дома

Под неё также заливается фундамент, являющийся частью основного фундамента. Пристройка в большинстве случаев выполняется из легких материалов (каркасное строительство), что позволяет сэкономить немалую сумму при строительстве. При этом упрощается организация качественной вентиляции. В результате вы получаете помещение для котельной, которое расположено в непосредственной близости от дома. Благодаря этому вам не придется тратить лишних денег на прокладку трубопровода.

В любое время вы можете войти в пристройку как со стороны дома, так и с улицы: в большинстве случаев пристройки снабжаются двумя дверями. Если произойдет утечка газа (угарного или взрывоопасного), то риск серьезного повреждения основного здания сведен к минимуму. Поэтому выделенную под котельную пристройку к дому можно назвать оптимальным решением.

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.

Информация, которая пригодится мастерам

До начала монтажных работ следует обговорить с выбранным специалистом все нюансы, а также рассказать о вашем видении отопительной системы.

Мастеру следует предоставить:

• Полную информацию о материалах, из которых сделана крыша дома, оконные конструкции, перекрытия стен.
• План дома.
• Чертежи, на которых указаны места сантехнических узлов.

На период эксплуатации системы теплового снабжения будет влиять не только качестве проектирования и правильность монтажа, но и подобранные материалы, котельное оборудование и правильное использование отопительных элементов.

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).

Напоследок о преимуществах и недостатках

Сначала раскроем основные минусы данного отопления:

• значительные вложения при строительстве – домовладелец несет затраты на покупку материалов, оборудования и монтаж;
• при эксплуатации надо следить за работой теплосиловой установки, дизельные и дровяные котлы вовремя загружать топливом;
• существует вероятность протечки или размораживания элементов отопительной сети.

Перечисленные недостатки нельзя назвать критическими. Вложения постепенно окупаются, при недостатке средств монтаж выполняется самостоятельно. Вероятность протечек сводится к нулю за счет качественной сборки и заливки незамерзающего теплоносителя (антифриза), если отопление включается периодически.

Список плюсов выглядит гораздо внушительнее:

1. Универсальность. Для подогрева рабочего тела можно использовать оборудование, использующее различные источники энергии и горючее. При необходимости ставится 2—4 разных водогрейных аппарата.
2. Широкий выбор комплектующих. Застройщик может подобрать схему и материалы под личный бюджет – применить недорогие полипропиленовые трубы, поставить панельные радиаторы и электрокотел.
3. Гибкость. Любая схема закрытого типа легко адаптируется под требования домовладельца, трубопроводы укладываются закрытым либо открытым способом. Исключение – гравитационная (самотечная) разводка, монтируемая по строгим правилам.
4. Температура поверхности приборов не превышает 80 градусов, выделяется мягкое инфракрасное тепло, воздух не пересушивается.
5. Параллельно с отоплением нетрудно организовать горячее водоснабжение – установить и подключить к теплогенератору накопительный бойлер косвенного нагрева.
6. Есть возможность полной автоматизации и управления отоплением на расстоянии – через GSM связь или интернет.

Как вы поняли, публикация носит ознакомительный характер и пригодится домовладельцам, не определившимся со способом отопления своего дома. Более развернутые инструкции по выбору теплосилового оборудования, труб и применяемой арматуры вы найдете на других страницах нашего ресурса (переходы выделены синим цветом в тексте статьи).

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.

Местная автоматическая стабилизация температуры

Однотрубный регулируемый радиаторный узел с проходным (а) или трехходовым (б) термостатическим клапаном на верхней подводке.

Регулируемый радиаторный узел вертикального однотрубного отопления может быть выполнен с проходным (рис.а) или трехходовым (рис.б) термостатическим клапаном (термостатом). Узел обвязки разветвляет теплоноситель на два потока: через прибор и через байпас. Диаметры плунжера клапана термостата и отверстия для прохода жидкости выполняются максимальными. Термостат не засоряется при загрязненном теплоносителе и обеспечивает его свободный проток (при полном открытии). Несанкционированная замена радиатора, сопровождающаяся удалением термостата, не ведет к разбалансировке всей теплосистемы, как в двухтрубном варианте.

Если температура комнатного воздуха превысит заданную, то клапан закроется (перейдет в режим минимум), направляя жидкость по байпасу мимо радиатора. Закрытие (минимальное открытие) клапанов всех термостатов данного стояка увеличивает долю теплоносителя, проходящего по байпасам, с 80 % до 90 %, одновременно уменьшая проток через радиаторы, т.е. без изменения общего расхода.

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.

Дополнительные требования к помещению котельной

Независимо от того, где вы решили установить отопительный котел – в доме, в пристройке или отдельной постройке, помещение должно отвечать определенным требованиям. Причем для разных видов котлов требования также установлены разные.
Например, если вы строите каркасный дом с котельной на газу, то площадь котельной должна быть не менее 15 метров при высоте от 2.2 метра. Впрочем, это касается только отопительным котлов мощностью не более 30 кВт. Если вы используете котел мощностью от 30 до 150 кВт, то высота потолков должна составлять минимум 2.5 метра.

Также учтите, что нельзя хранить резервуар с газом (будь то баллоны или другая емкость) в одном помещении с котлом, во избежание пожара и страшного взрыва.

Для котельных с твердотопливными котлами площадь может быть уменьшена до 7 квадратных метров, а высоту вы можете выбрать ту, которая кажется вам достаточной.

Если вы используете навесной котел, то убедитесь, что схема котельной предусматривает одну стену, построенную из негорючего материала (кирпич или бетон). При выборе более тяжелого напольного котла убедитесь, что фундамент котельной сможет выдержать столь значительную нагрузку. Конечно, пол должен иметь совершенно не горючее покрытие. При создании отопительной системы в пристройке или на улице, лучше будет залить пол бетоном. Если вы устанавливаете котел в помещении, на пол достаточно будет положить стальной лист достаточной толщины.

Экономить на комплектующих деталях не следует. Да, покупая качественные датчики дыма, байпасы, запорные клапаны и прочее оборудование в специализированном магазине, а не на рынке, вы потратите на несколько сотен или даже тысяч рублей больше. Однако в этом случае вы будете уверены, что каждая деталь изготовлена из высококачественных материалов, а не хрупких сплавов, не выдерживающих значительного давления и частых перепадов температуры.

А значит, вы гарантируете безопасность себе, своим близким и своему имуществу. Разве не стоит это дополнительно потраченной тысячи рублей? В некоторых случаях к котельной необходимо подвести канализационный слив. Туда будет стекать конденсат, при определенных обстоятельствах возникающий в дымоходе отопительного котла.

Ведь важно не только правильно рассчитать мощность устанавливаемого котла, но и подобрать подходящее оборудование, исходя из размеров помещений, толщины стен, площади окон, силы и направления ветра в данном регионе, температуры (средней по зиме и экстремально низкой). Поэтому большинство людей предпочитает даже не пытаться составить план самостоятельно, доверяя эту крайне сложную и ответственную работу специалистам

Да, из-за этого и без того дорогостоящая операция по установке отопительного котла превращается в самую дорогую из всех процедур по монтажу инженерных систем. Зато вы можете быть уверены, что вашей семье и вам лично ничто не угрожает. И что даже в самые морозные зимние дни, когда за окном завывает метель, вы будете находиться в тепле и чувствовать себя действительно уютно.

Правильно устроенная система отопления одноэтажного дома способна обеспечить качественный и эффективный обогрев помещений, однако для этого нужно знать, как правильно реализовать подобную систему в своем доме. Одной из наиболее популярных индивидуальных отопительных систем является однотрубная система водяного отопления с естественной циркуляцией.

Наиболее часто монтаж трубопроводов отопления выполняется металлопластиковыми трубами из-за их практичности и приемлемой цены.

В качестве теплоносителя, как правило, используется вода, однако допускается использование и незамерзающей жидкости, которая не позволит системе отопления замерзнуть в холодный период года.

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.

Принцип работы

Для лучшего понимания принципа работы указанной системы стоит сначала разобраться в том, как функционирует СО ЕЦ. Этот вопрос был подробно рассмотрен здесь. Встраивая в такую систему циркуляционный насос, удаётся устранить большую часть недостатков, добиться равномерного распределения горячего теплоносителя по всем отопительным приборам, за счёт чего повышается эффективность работы СО и снижается расход топлива, необходимого котлу для поддержания заданных температурных параметров.

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.