Система отопления открытого типа с насосом схема


Открытая система теплоснабжения - варианты для частного дома

Строительство частного дома, а особенно если оно проводится самостоятельно – это длинная череда решений самых разнообразных проблем. И одна из наиважнейших – это обеспечение в будущем здании самых оптимальных условий проживания в любое время года (если, конечно, дом не планируется только в качестве летней дачки).

Открытая система теплоснабжения

А уже в этой сфере создания нужного микроклимата в помещениях наиболее сложной станет задача правильного расчета и монтажа надежной системы отопления. Несмотря на появление современных систем электрического обогрева дома, лидером по популярности и востребованности остается водяное отопление – оно более привычно, проверено временем, технологии его монтажа и отладки отработаны до мелочей. Хозяину дома, который выбрал именно водяное отопление, остается определиться с конкретной разновидностью – закрывая или открытая система теплоснабжения, с ее «аппаратным наполнением» и с системой разводки труб по дому.  Затем идут этапы тщательного проектирования и монтажа.

Среди многочисленных публикаций по этому вопросу, размещенных в интернете, можно встретить немало таких, в которых утверждается, что открытая система теплоснабжения – чрезвычайно проста в устройстве и ее можно смонтировать буквально за один день. Если читателю попадается такие «художества» – можно безо всякого сожаления чтение прерывать и закрывать страницу – автор явно не имеет ни малейшего представления, ни об отоплении вообще, ни об открытой системе – в частности. Любая система должна быть правильно спроектирована с учетом многочисленных нюансов, хорошо сбалансирована, надежно смонтирована – и эти задачи никак абсолютно простыми и скорыми в исполнении не назовешь.

Что представляет собой открытая система теплоснабжения

Прежде всего, необходимо сразу сделать одно важное замечание. Очень часто, описывая открытую систему отопления, авторы все факты «мешают в кучу», преподнося ее обязательно как отопление с естественной циркуляцией теплоносителя. Ничего подобного! Открытая система может быть и с естественной, и с принудительной циркуляцией жидкости, причем при грамотном исполнении у хозяев всегда есть возможность легко и быстро переключаться с одного режима на другой.

Упрощенная схема системы отопления открытого типа

Главная же особенность открытой системы – отсутствие в ее контуре какого бы то ни было искусственно созданного избыточного давления, так как она напрямую связана с атмосферой. В системе в обязательном порядке смонтирован расширительный бак, свободный объём которого предназначен для компенсации расширений жидкого теплоносителя при повышении температуры. Такой бак всегда располагают в самой высшей точки всей трубной разводки контура отопления. Таким образом, на него еще ложится функция воздухоотводчика – все скопления газов в трубах должны выйти наружу именно здесь. Служит он и своеобразным водяным затвором – слой жидкого теплоносителя, который обязательно всегда должен быть в расширительном баке, предотвращает попадание воздуха в систему извне.

Стоит рассмотреть подобную систему подробнее:

Основные элементы открытой системы отопления

1 – источник тепловой энергии, котел, работающий на определенном виде топлива (твердом, жидком, газообразном) или использующий для нагрева электрическую энергию.

2 – восходящий от котла стояк, который поднимается до высшей точки системы и очень часто именно в этом месте заканчивается расширительным баком. Могут, правда, быть и иные варианты расположения – об этом будет сказано позже. Главное – для этого стояка всегда используется труба самого большого в системе диаметра – это помогает обеспечивать нужную разницу давления в подающей обратной трубах.

3 – расширительный бак открытого (атмосферного) типа. В этой позиции может использоваться как выпускаемый промышленными предприятиями специальный резервуар, так и, а принципе, любая подходящая по объему емкость.  Так, нередко используют переделанные металлические бочки, молочные бидоны, газовые баллоны и т.п.

Расширительный бачок заводского производства. Очевидно, что такой несложно сделать и самостоятельно

4 — чтобы в расширительном баке не случилось перелива, в нем всегда делают на определенном уровне сливное отверстие выходом на трубу, которая отведет избыток воды в канализацию или попросту наружу, на грунт. В принципе, в хорошо «настроенном» контуре отопления такие переливы – большая редкость. и чаще этот выпускной патрубок будет задействован для контроля наполнения всей системы, и для первичного сброса.

5 – труба, подающая теплоноситель на отопительные приборы (радиаторы). В системах открытого типа, даже если в них предусмотрена установка насоса, трубы должны иметь определенный уклон для обеспечения естественной циркуляции жидкости. Разводка труб может быть разная – об этом будет сказано ниже.

6 – Обогревательные приборы, расположенные в помещениях дома – радиаторы отопления. Конвекторы или, например, «тёплые полы» при открытой системе обычно не используются. Схема установки радиаторов может быть разной – она увязана с определенной системой разводки труб.

7 – Обратный трубопровод – обеспечивающий отток теплоносителя от радиаторов к котлу для дальнейшей циркуляции.

8 – циркуляционный насос. Система может обойтись и без него, работая по принципу естественной циркуляции, однако насос резко поднимает эффективность отопления, уменьшает расход энергоносителей.

Врезка насоса поднимет эффективность открытой системы отопления

9 – кран (вентиль) для первичного заполнения и периодического пополнения системы отопления из водопроводной сети (10). В обычном положении всегда находится в закрытом состоянии.

11 – кран (вентиль) для слива теплоносителя из системы отопления, например, для выполнения каких-либо ремонтных или профилактических работ.

  • Теперь, после устройства открытой системы отопления, несколько подробнее – о принципах ее действия.

Если в системе врезан насос, то особых вопросов и не возникает – он создает принудительную циркуляцию теплоносителя по трубам. Но как происходит теплообмен в контуре, не оснащенным насосом, или же при отсутствии электроэнергии, когда узел переключён на естественную циркуляцию?

Схема работы открытой системы отопления с принудительной циркуляцией

Здесь в полную силу вступают в действие законы термодинамики. Вспомните простой пример – почему в водоеме вода всегда теплее у поверхности, и намного холоднее – по мере увеличения глубины? Ответ прост – и с газами, и с жидкостью происходят примерно одинаковые явления – увеличение их температуры (в условиях свободного объема) приводит к снижению их плотности, а стало быть – и общей массы. Одним словом, нагретые жидкость или газ всегда легче холодных.

Теперь внимание на схему:

А это — принцип действия отопления с естественной циркуляцией

В системе отопления, по большому счету, два вида тепловых приборов, работающих в противовес друг другу. Котел (поз. 1) является первой точной теплообмены — преобразует энергию с внешнего источника в тепловую – нагревает воду. Затем идет транспортировка теплоносителя до второй основной точки теплообмена – радиатора (поз.3).  Понятно, что в подающей магистрали (на рисунке – красная область, поз. 2) плотность воды Ргор – существенно ниже, чем на противоположном участке (синяя область, поз. 4). Более высокая плотность жидкости Рохл означает ее «преобладание» с точки зрения гравитационных процессов – она попросту намного плотнее и тяжелее. Если грамотно расположить две основных точки теплообмена относительно друг друга, а конкретно – приборы теплоотдачи разместить выше котла на определенную высоту h, то обязательно создастся естественных циркуляционный ток жидкости. На нижней части схемы это хорошо видно. Область с теплоносителем низкой плотности условно «удалена» (она не может преобладать над более плотной). Получается два сообщающихся сосуда, один из которых выше другого. Вода стремится к равновесию, и постоянно перетекает от радиаторов к котлу.

Итак, чтобы создать естественное движение теплоносителя, котел должен быть расположен ниже самого низкого радиатора в доме. Это значение h может быть различным (чем оно выше, тем активнее будет движение жидкости), но оно не должно превышать 3 метров. Чаще всего, если существует такая возможность, котельную располагают в подвале или в цокольном этаже – это удобнее всего, так как полностью обеспечивается требуемое превышение радиаторов в комнатах первого этажа над котлом.

Превышение радиаторов отопления над котлом

Если подвала в частном доме нет, то приходится делать котельную в пристройке, несколько заглубляя пол в точке установки котла. Если и такой возможности нет, то за создание системы отопления открытого типа незачем и браться – она не будет работать в режиме естественной циркуляции, и намного логичнее будет использовать сразу схему с аккумулирующим баком-ресивером.

Схема устройства системы отопления открытого типа с расположением котла в подвальном помещении

  • Можно отметить еще одно важное свойство открытой системы отопления, работающей в режиме естественной циркуляции.  речь идет о своеобразной саморегуляции интенсивности потока теплоносителя в трубах. В отличие от отопления с принудительной циркуляцией, скорость протекания жидкости по трубам здесь очень нестабильна.

При запуске котла и прогреве определённого количества жидкости, начинается ее естественный ток по трубам. Характерно, что для того, чтобы такое движение началось, котел необходимо кратковременно запустить на мощность, близкую к максимальной – чтобы преодолеть инертность воды и существующее гидравлическое сопротивление в трубах.

Пока помещения не прогреты, амплитуда температур в котле и на выходе из радиаторов отопления – максимальная. Стало быть, наибольшее значение имеет и разница в плотности теплоносителя, а значит, как мы уже выяснили – и интенсивность движения жидкости по контуру. По мере прогрева эта разность начинает уменьшаться. То есть постепенно падает и скорость перемещения теплоносителя.

В итоге при определенной стабилизации системы ток воды происходит достаточно медленно – но этого хватает для поддержания в помещениях нужной комфортной температуры (обычно – с определенной долей точности выставленной пользователем на элементах управления котла). Однако, при резком снижении температуры в помещении, например, при открытых окнах или же при похолодании на улице, ток жидкости самопроизвольно ускорится – система будет стремиться достичь равновесия.

Достоинства и недостатки системы отопления открытого типа

Система отопления открытого типа, безусловно, не является «самим совершенством», и у нее немало серьезных недостатков. Тем не менее, некоторые хозяева жилья выбирают именно такую схему, мотивируя свое решение ее преимуществами:

  • Надежность — наверное, главный плюс такой системы отопления. Схема досконально проверена, прошла все мыслимые испытания в самых разных условиях и полностью доказала свою эффективность. По большому счету, в системе с естественной циркуляцией попросту нечему выходить из строя (если не брать в расчет собственно, котел). Срок «жизни» такого отопления определяется исключительно эксплуатационными сроками труб и радиаторов – при грамотном подборе комплектующими это будет исчисляться многими десятками лет.
  • Схема – достаточно проста в монтаже, в ней нет особо сложных узлов.
  • Подобная система не требует какой-либо специфической отладки и настройки. Достаточно заполнить систему водой и включить котел. Принцип простой – котел включен – система работает, выключен – ток остановился.
  • При работе без насоса – отсутствие каких бы то ни было вибраций и характерных шумов.
  • Ничего не мешает дополнить систему циркуляционным насосом – тогда она получит полную универсальность. С насосом, конечно, потери на подогреве будут меньше, но зато в случае отсутствия электроэнергии или при выходе насоса из строя простым переключением кранов отопление переводиться в полностью энергонезависимый режим.

Узел с циркуляционным насосом — переключение режимов работы обеспечивается запорными вентилями

На схеме показано положение кранов при работе в режиме принудительной циркуляции – оба вентили поз. 1 открыты, а стоящий на магистральной трубе (поз. 2) – закрыт. Для переключения режима достаточно просто поменять положение кранов на противоположное.

  • Уже упомянутое свойство саморегуляции системы позволяет устойчиво поддерживать в помещении заданный микроклимат без каких-либо сложных дополнительных регулирующих устройств.

Теперь – о недостатках открытой системы отопления:

  • Такую систему просто невозможно поставить в очень большом доме.  При удаленности порядка 30 метров от котла (по горизонтали) гидравлическое сопротивление в трубах может превысить создаваемый естественным образом напор, и в контуре создастся статическое равновесие – для отопления это недопустимо.
  • Система – очень инертна, то есть достаточно долго входит в рабочее состояние. Это объясняется и необходимостью создание естественного тока воды, и весьма большим объемом воды в контуре отопления.
  • Есть определенные сложности с приобретением материала – нужны будут трубы разных диаметров, переходники к ним и т.п. А трубы большого диаметра – это еще и немалые деньги.
  • При монтаже системы обязательно должен быть создан уклон на всех участках трубопроводов – от подающего и до обратки, без исключения. Это следует обязательно учитывать при проектировании и составлении монтажных чертежей. Если по каким-либо причинам уклон создать на определённом участке невозможно, отопление может оказаться неработоспособным или чрезмерно «транжирящим» по части расхода энергии – определенная часть ее будет расходоваться на преодоление ненужного гравитационного и гидравлического сопротивления на прямом отрезке системы.
  • Необходимость установки расширительного бачка в самой высокой точке чаще всего приводит к тому, что его приходится монтировать в чердачном помещении. Это означает необходимость его самой тщательной термоизоляции, чтобы не допустить замерзания в пиковые зимние холода.

Хозяин дома нашел выход — разместил расширительный бак под потолком

Впрочем, некоторые мастера находят выход, размещая расширительные бачки непосредственно в помещении, закрепляя их близко к потолку или даже вообще — на самом потолке. С точки зрения эстетичности такого решения – вопрос, конечно, чрезвычайно спорный, но проблема термоизоляции решается сразу.

  • Открытая система отопления всегда сопровождается постепенным испарением теплоносителя – необходимо постоянно отслеживать его уровень. Иногда этот вопрос автоматизируют (по принципу поплавкового клапана). Другим вариантом борьбы с испарением является слой масла, толщиной в 10— 15 мм на поверхности воды в расширительном бачке (естественно, его добавляют только тогда, когда достигнуто полное равновесие в системе). Однако, в этом случае не исключена вероятность попадания масла в нижележащие трубы, радиаторы и котел (например, при каком-то аварийном падении, уровня воды), а это – крайне нежелательно.
  • Контакт теплоносителя с воздухом означает постоянное его насыщение кислородом. Это ведет к активизации коррозионных процессов в трубах, фитингах, радиаторах, в других металлических узлах контура.
Видео: базовые принципы открытой системы отопления

Элементы системы отопления открытого типа

Выше по тексту уже перечислялись все обязательные конструктивные и технологические \элементы системы отопления открытого типа. Стоит рассмотреть их несколько подробней:

Котел

Прежде всего, необходимо определиться с требуемой мощностью этого источника тепловой энергии. Казалось бы, можно взять котел «с запасом», однако, практика показывает, что излишняя мощность, помимо удорожания самого агрегата, имеет еще несколько негативных моментов:

  • Отмечается усиленное образование конденсата в дымоходном канале.
  • Не исключены быстрый износ и поломка комплектующих.
  • Котел может работать неэффективно — он попросту не рассчитан на эксплуатацию «на малых оборотах».
  • Вполне вероятны случаи отказов автоматики – по той же причине.

Итак, котел должен быть необходимой, но отнюдь не избыточной мощности. Определить этот параметр можно по следующей формуле:

 Мk = Σs × Ms / 10

Мk – расчетная мощность требуемого котла;

Σs– суммарная площадь отапливаемых помещений дома;

Ms– удельная мощность, требуемая для обогрева на единицу площади

Показатель удельной мощности – величина дифференцированная, зависящая от региона, в котором строится дом. Примерная величина – указана в таблице.

Регион России, в котором ведется строительство Величина удельной мощности (кВт) на 10 м ²
Южные регионы страны (Северный Кавказ, Прикаспийские, Приазовские, Причерноморские области)0,7 ÷ 0,9
Центральное Черноземье, Южное Поволжье1,0 ÷ 1,2
Центральные области Европейской части, Приморье1,2 ÷ 1,5
Северные районы Европейской части, Приуралье, Сибирь1,6 ÷ 2,0

Пример: рассчитаем мощность котла для дома в Воронежской области, с отапливаемой площадью 180 м².

Мk= 180 × 1,2 / 10 = 21,6 кВт

Эту величину округляем в большую сторону, по стандартному значению имеющихся в производстве и продаже тепловых установок. Однако, есть еще три оговорки:

  • Эта формула справедлива для помещений высотой до 3 метров. Впрочем, в частном доме мало кто себе позволяет делать потолки выше.
  • Расчет справедлив лишь при условии доброкачественного утепления дома – стен, окон, дверей, пола и т.п.
  • Подобный расчет касается исключительно отопительного контура. Если есть планы подключить к отоплению, например, бойлер косвенного нагрева, то необходимо будет увеличить расчетную мощность еще на четверть.

При выборе котла можно пойти и другим путем. Многие производители, имеющие свои дилерские представительства в разных регионах, оказывают услуги по точному расчету требуемого оборудования. Нередко такие фирмы имеют собственные сайты, на которых размещены удобные и понятные калькуляторы, позволяющие быстро провести расчеты, вводя по запросу в окна данные по площади комнат, высоте потолков, материалу стен, типу дверей и окон, необходимости в контуре горячего водоснабжения и т.п. В итоге программа выдаст оптимальную мощность котла для установки в конкретном доме.

Калькулятор подсчета требуемой тепловой мощности котла

В несколько упрощенном, но дающем достаточно точные результаты, подобная программа представлена и на нашем портале. Она позволяет рассчитать потребности в тепловой энергии для каждого помещения. Просуммировав полученные значения несложно определить и общую потребную мощность для всего дома.

Для удобства можно составить таблицу, в которую сразу занести параметры всех помещений. Например, такую:

ПомещениеПлощадь, м²Внешние стены, количество, входят на:Количество, тип и размеры оконНаружные двери (на улицу или на балкон)Результат расчетов, кВт ИТОГО22,4 кВт
1 этаж
Кухня91, Юг2, двойной стеклопакет, 1,1×0,9 м11.31
Прихожая51, Ю-З-10.68
Столовая182, С, В2, двойной стеклопакет, 1,4 × 1,0нет2.4
и так далее
2 этаж
Детская….
Спальня 1
Спальня 2
и так далее

Имея план дома и представляя особенности помещений,  заполнить графы будет совсем не сложно. А потом останется лишь последовательно просчитать тепловую мощность для каждого помещения и найти сумму. Это займет буквально минуты:

Перейти к расчётам

Какие котлы могут быть использованы в открытой системе:

  • Если в населенном пункте проведены газовые магистрали, то особо и нечего думать – на сегодняшний день подобное отопление остается самым выгодны с точки зрения стоимости энергоносителя.

Газовые котлы считаются самыми удобными и экономичными

Есть, правда, и значимый «минус» — потребуются обязательные согласовательные процедуры, составление соответствующего проекта и его реализация с привлечением специалистов (работники газовых хозяйств практически повсеместно являются «монополистами» на подобные работы и никому их не передоверяют). Это все обойдётся в достаточно «увесистую» сумму. Впрочем, это разовые вложения, которые должны окупиться спустя какое-то время.

  • Остаются популярными твёрдотопливные котлы, а в некоторых регионах, где нет никаких проблем с заготовкой дров или закупкой угля, они остаются наиболее популярными среди владельцев домов.

Современные твердотопливные котлы не требуют постоянного контроля и частой дозагрузки

Сейчас это – уже не старые чугунные «гиганты», поглощающие уйму топлива и имеющие крайне низкий КПД. Современный твёрдотопливный котел – обычно агрегат длительного горения, которые не нуждается в постоянном контроле за ним. Подробнее о таких котлах — в специальной статье нашего портала.  Кстати, там же можно найти немало советов и о том, как своими руками сделать нужный твёрдотопливный котел отопления, использующий функцию дожига пиролизных газов.

  • Электрические котлы в системах открытого типа используют нечасто. Чего греха таить – подобная система все же проигрывает в экономичности системе закрытого типа. То, что допустимо при использовании недорогих энергоносителей – газа или дров (угля), выльется в «хорошую копеечку» при применении электрического нагрева. С какой-то доле условности можно применить индукционный нагрев, но опять же – лучше тогда сразу смонтировать закрытую систему, которая гораздо легче поддается точным регулировкам.

Среди всех электрических котлов, индукционный — самый экономичный

А вот электродный котел в открытой системе использовать нельзя в принципе – он требует особого и стабильного химического состава теплоносителя. В негерметичном контуре соблюсти это условие просто невозможно.

  • Оптимальным по функциональности, хотя и довольно дорогим решением стане приобретение многофункционального, комбинированного котла, который может работать в разных режимах. Например, есть модели «дрова + газ», «газ + электричество», «дрова + уголь + газ», или даже «дрова + уголь + дизтопливо + газ».

Самое лучшее, но дорогое решение — комбинированный котел, работающий на разных видах топлива

Расширительный бачок

Как уже упоминалось, этот элемент можно приобрести готовым – они есть в продаже, либо сделать самостоятельно из металлического листа, либо из имеющейся металлической емкости. Лучше использовать металл, не подверженный коррозии – тогда отопление будет служить долго.

Для расширительного бачка лучше всего использовать нержавейку

При изготовлении простейшего бака необходимо предусмотреть откидную или съемную крышку – она позволит производить контроль за уровнем воды в системе, но в закрытом состоянии все же минимизирует испарение жидкости.

В верхней части бака должен быть установлен патрубок, по которому, в случае избытка жидкости, она будет стекать вниз.

Считается достаточным, если объем расширительного бака составляет ориентировочно до 10 % от общего объема отопительной системы.

Кстати, установка расширительного бака открытого типа прямо над котлом в высшей точке отнюдь не является какой-то догмой. Такая схема хороша, однако, далеко не всегда исполнима просто по причинам несоответствия ей реального расположения технических помещений здания.

Различные схемы установки расширительного бачка открытого типа

На рисунке представлено несколько различных вариантов размещения расширительного бака, их которых можно выбрать наиболее приемлемый к имеющимся условиям.

Примечательно, что в случае установки расширительного бачка на обратной трубе, все равно потребуется обязательный монтаж воздухотводного клапана в самой высшей точке системы (на схеме это не показано), а это – ненужные дополнительные сложности.

Радиаторы отопления

Ели котел – основной элемент в части получения тепловой энергии, то радиаторы – главные по части ее «раздачи» по помещениям. А это означает, что очень важно точно определить, в какой комнате, каких и сколько их нужно устанавливать.

Для начала, нужно определиться с видом радиаторов. Они различаются и конструктивно, и по материалу изготовления, а суммарно – по своим эксплуатационным характеристикам.

  • Традиционные чугунные батареи отлично подходят для открытой системы отопления. Да, они достаточно инертны в нагреве и остывании, но это даже неплохо в сочетании с аналогичными свойствами открытой схемы – очень точной настройке этот «комплекс» все равно не поддаётся, а вот экономия на такой инертности может быть достигнута весьма внушительная.

Современные чугунные батареи

Нередко упрекают такие батареи за излишнюю массивность и за неэстетичный внешний вид. Ну, во-первых, насчёт вида можно поспорить – современные чугунные радиаторы очень симпатичны, а некоторые – так просто являются украшением помещений. А  во-вторых, насчет массивности – это скорее достоинство, если, конечно, правильно решить вопрос их надежного крепления.

  • Стальные радиаторы – недорогие, достаточно легкие, долговечные (если имеют качественное антикоррозийное покрытие).

Стальные радиаторы для домашнего автономного отопления — не самый лучший вариант

Казалось бы – хороший вариант, но вот для автономной системы отопления, тем более – открытой, их лучше не использовать. Дело в том, что они очень быстро отдают тепло и остывают – котел при таких радиаторах будет включаться очень часто.

  • Алюминиевые радиаторы – сегодня находятся в лидерах среди «собратьев». Они легки, долговечны, очень просто и быстро монтируются. Имеют великолепную теплоотдачу и нужную теплоемкость. Хорошо вписываются в любой интерьер.

Алюминиевые радиаторы — хорошая теплоотдача, но не слишком высокая стойкость к коррозии

Недостаток у них есть, и немалый – этот металл весьма неустойчив к кислородной коррозии. Значит, или нужны алюминиевые радиаторы со специальным антикоррозийным покрытием (такие есть в продаже, но они, безусловно, дороже), или теплоноситель должен быть определенного качества. К сожалению, второй пункт соблюсти в условиях открытой системы отопления – почти невозможно.

  • Биметаллические радиаторы – самый современный вариант, сочетающий в себе все лучшие качества. Недостатков практически нет, кроме одного – высокая цена. Подобные радиаторы хорошо подходят для отопления с высоким давлением в контуре, так как на них легко устанавливаются электронные или электромеханические термостаты, поддерживающие точный уровень температуры в помещении.

Биметаллические радиаторы — хороши всем, но несколько дороговаты

Увы, но при открытой системе отопления подобная возможность остается невостребованной, и нужно очень хорошо подумать, стоит ли переплачивать за такие батареи.

Второй вопрос – как определиться с требуемым количеством секций в батарее отопления. Все зависит от размеров помещения, его особенностей, и от удельной мощности каждого секции радиатора.

Итак, для среднестатистических комнат (жилые, с высотой потолков 2,5 ÷ 3 м) обычно принимают нормой мощность отопления, равную 41 Вт/м³ объема помещения. Таким образом, несложно подсчитать потребную суммарную мощность, умножив объем (произведение длины, ширины и высоты комнаты) на 41.

Например, комната 3,5 × 6 × 2,7 м. Объем равен 56,7 м³.  Требуемая базовая мощность радиаторов – 2325 Вт или 2,33 кВт. Однако не зря было упомянуто, что эта мощность – базовая. Она рассчитана на комнату внутри здания с одной внешней стеной и одним окном на улицу. Если реально условия иные, то в это значение требуется внести некоторые поправки – смотри таблицу.

Особенности помещенияПоправка к значению суммарной мощности радиаторов отопления
Угловая комната: две внешние стены и одно окно+20%
Угловая комната: две внешние стены и два окна+30%
Окна выходят на север или северо-восток+10%
Радиаторы спрятаны в ниши под подоконниками+5%
Радиаторы закрываются декоративными экранами или решетками+ 15%

Допустим, что в рассматриваемом нами примере комната угловая, с одним окном, с выходом на север, а радиаторы убраны в нишу. Значит, к полученному значению необходимо добавить: 20% за угловое расположение, 10% — за север и 5% – за расположение батареи под окном. Итого поправка – 35%, а суммарная мощность – 3,15 кВт.

Теперь нужно разделить полученное значение на удельную мощность одной секции радиатора. Этот показатель обязательно указывается в технических характеристиках любой модели радиаторов (в случае со стальными неразборными радиаторами – указывается мощность целого блока).

Допустим, в нашем случае запланирована установка биметаллических радиаторов «Рифар» с удельной мощностью секции в 204 Вт. Несложное деление дает 15, 44, или округлённо 16 секций для нормального отопления данной, достаточно большой и холодной комнаты.

Перелагаем воспользоваться возможностями нашего специального калькулятора, который поможет быстро и точно просчитать требуемое количество секций радиатора для помещения:

Калькулятор для расчета параметров радиаторов отопления

Размещают радиаторы чаще всего в традиционных местах – под окнами, где они создают эффективную тепловую завесу от проникающего холодного воздуха. При необходимости можно дополнить такую установку дополнительными батареями на других стенах помещения – так, чтобы в сумме получилось нужное количество секций.

Циркуляционный насос

Как уже упоминалось, грамотно собранная система может работать без принудительной циркуляции. Тем не менее, если есть возможность, то насос следует обязательно установить – он существенно снизит эксплуатационные расходы и повысит эффективность отопления. Да, этот прибор потребляет определенное количество электроэнергии, сравнимое со средней лампочкой накаливания, однако эти потери в полной мере компенсируются экономией на потреблении основного энергоносителя.

Насос должен по свои параметрам соответствовать системе отопления

Насосы – вовсе не все одинаковые. Даже визуально заметно, что они существенно различаются по своим техническим характеристикам. Речь не о диаметре трубы, на которую производится врезка – основными параметрами будут являться производительность прибора м создаваемый им напор жидкости. Эти характеристики насоса должны соответствовать конкретной системе отопления, а значит – нужно уметь проводить хотя-бы простейшие расчеты.

1.    Требуемую производительность насоса можно вычислить по формуле:

G = Мk : (Δt× Сt)

G – вычисляемый параметр, производительность циркуляционного насоса

Мk– мощность отопительной системы (как она рассчитывается, было рассказано, в статье в разделе о котле).

Δt– разница температур теплоносителя на входе в котел и на выходе из него. Для обычных систем отопления принимается в 20 градусов. Для «теплых полов» или конвекторных теплообменников может быть и меньше, но подобные схемы в открытой системе отопления не используются.

Ct– коэффициент, учитывающий удельную теплоемкость рабочей жидкости системы отопления. Он вычисляется по нескольким параметрам, однако большой точность в данном случае не требуется. Так как в открытой системе отопления в подавляющем числе случаев используется обычная вода, то этот коэффициент можно принять за 1.16.

Для примера, какой производительности потребуется насос, если для отопления жилья необходима суммарная мощность 21.6 кВт:

 G = 216 00/ (20 × 1,16) = 931

Полученное значение выражено в килограммах в час. Для удобства осталось привести его в используемой величине — м³/час. Для этого необходимо разделить полученное значение на плотность воды при температуре около 60 — 80 градусов (972 кг/м³)

В итоге получаем:

931 / 972 = 0,96 м³/час, округленно – 1 м³/час.

Калькулятор расчета требуемой производительности насоса

2. Второй важный параметр насоса – величина создаваемого им напора жидкости, который должен обеспечить нормальное перемещение теплоносителя по всему разветвленному контуру. Для расчета применяют следующую формулу:

Hn = r × L × Zr

Hn– создаваемый насосом напор воды (в паскалях, Па)

r – удельное гидравлическое сопротивление прямого участка трубы (Па/м). С некоторым допущением для обычного частного дома можно принять за 150 Па/м.

L – длина всего контура, включая трубы подачи и обратки.

Zr – корректировочный коэффициент, учитывающий оснащенность системы отопления дополнительной запорной арматурой и регулирующими устройствами. При открытой системе отопления этот коэффициент можно принять за 1.3 – система не перенасыщена кранами.

Если, к примеру, длина всех труб отопительной системы в доме составила 90 метров, то несложно произвести расчет:

Hn = 150 × 90 × 1,3 = 17550 Па = 17,55 кПа.

Очень часто в технической документации эта величина приведена в метрах водяного столба. Перевести несложно, зная, что 1м в.ст. ≈ 10 кПа. В нашем примере напор получается 1,8 м водяного столба.

Калькулятор для расчета напора циркуляционного насоса

Перейти к расчётам

Трубы и схемы их разводки

В прокладке системы важен и материал труб, и диаметр, и схема их разводки.

  • Металлические, стальные трубы сегодня, по большому счету, считаются уже пережитками прошлого. Они тяжелы, требуют особых навыков и специального оборудования для монтажа. Да и стоимость самого металла, даже обычной стали – весьма высока, не говоря уже о нержавейке.
  • Медные трубы на системе отопления, безусловно, очень качественны и надежны, но высокая цена материала сразу же делает его предметом своеобразной роскоши.
  • Металлопластиковые трубы использовать вполне можно, но только если это – качественный, проверенный материал. Недостаток – подобные трубопроводы не рекомендуется вмуровывать в стены – они всегда должны быть на виду из-за недостаточной надежности металлических фитинговых соединений – они могут окисляться или же нуждаться в периодической подтяжке.
  • Более современный вариант – трубы из сшитого полиэтилена (PE-Xa, PE-RT), а еще лучше — с металлическим армированием и кислородным барьером (например, PE-Xc/Al/PE-HD). Среди всех современных материалов этой категории подобные трубы – самые надежные. Их используют даже для теплых полов, заливая стяжкой и нисколько не беспокоясь за сохранность – тем более они подойдут для внешней разводки стояков отопления. Удобная система соединительных фитингов делает монтаж таких труб легким и быстрым делом.

Трубы металлопластиковые из сшитого полиэтилена — самый современный материал для контуров отопления

  • А самым недорогим вариантом остаются полипропиленовые трубы. Если приобрести качественный материал, со стекловолоконным армированием, рассчитанным на высокие температуры, то надежности таких труб хватит с избытком на долгие годы. А монтаж, хотя и требует специального сварочного аппарата, несложен, и легко может быть освоен любым среднестатистическим домашним мастером. Аппарат же для работы за вполне умеренную плату можно арендовать в специализированном магазине.

Полипропиленовые трубы со стекловолоконным армированием

Схем разводок труб системы отопления немало – каждая из них имеет свои достоинства и недостатки.

  • Например, однотрубная система – проста в исполнении и потребует минимальное количество материалов. Для отопления открытого типа с естественной циркуляцией она является чуть ли ни идеальным вариантом.

Схема движения теплоносителя в однотрубной системе отопления

Недостаток: от радиатора к радиатору температура заметно падает, а это означает достаточно неравномерный прогрев помещений – самые удаленные от котла комнаты отапливаться будут хуже. Впрочем, если отопление монтируется в небольшом и компактно спланированном доме, то такая схема будет полностью оправдана.

  • Двухтрубная система потребует более тщательного планирования и значительно большего расхода труб.  Но зато равномерность обогрева, при правильном подборе диаметра труб, существенно улучшается, и кроме того, появляется возможность временного или постоянного отключения от отопления помещений, которые в нем по каким-то причинам в настоящий момент не нуждаются.

Несколько вариантов двухтрубной системы отопления открытого типа

  • Самый удобной, но и самой сложной в исполнении является коллекторная схема разводки – к каждому обогревательному прибору (или, иногда, к группе приборов) идет собственная подача от общего коллектора. Правда, затраты на материалы в этом случае получаются максимальными. В системах открытого типа подобный подход практически не применяется.

Очень большое значение для правильной циркуляции теплоносителя имеет уклон горизонтальных участков трубопроводов. Обычная рекомендация – не менее 1:100 (1 см перепада высоты на 1 погонный метр трубы). Однако, очень часто опытные мастера дают советы такой уклон увеличивать даже до 3 см на погонный метр – это обеспечит надежную и устойчивую естественную циркуляцию, если будет необходимость перейти на нее.

И, наконец, диаметр труб также не является единой величиной для всей разводки открытой системы отопления. Максимальный диаметр – всегда на восходящей от котла к расширительному баку трубе подачи. Далее, идет постепенное заужение, с тем расчетом, чтобы с помощью варьирования диаметром обеспечить равномерное распределение потоков жидкости по точкам теплообмена.

На схемах внизу представлено несколько готовых, профессионально просчитанных вариантов с указанием условного диаметра труб (в дюймах). Одну из этих схем вполне можно взять за основу при проектировании собственной системы.

Диаметр и уклон труб в отоплении открытого типа (рис. 1)

Диаметр и уклон труб в отоплении открытого типа (рис. 2)

Точный расчет требуемой разводки под конкретное здание, с учетом всех параметров системы, может провести только квалифицированный специалист. «Самодеятельность» в этом вопросе достаточно опасна тем, что, не учтя каких-либо, казалось бы, незначительных мелочей, можно получить полностью «запертые», статичные участки контура отопления, перемещение теплоносителя по которым не сможет обеспечить даже циркуляционный насос.

Видео: разновидности систем отопления в частном доме

stroyday.ru

Открытая система отопления: особенности функционирования

Возможность использования воды в качестве теплоносителя позволило человечеству изобрести эффективный обогрев своих жилищ. Открытая система отопления — классический вариант, который до сих пор пользуется популярностью, благодаря простому принципу функционирования и минимальному количеству необходимых устройств.

Как выглядит система открытого типа на практике

Принцип действия

В водяной отопительной системе жидкость является средством транспортировки тепловой энергии к передающим тепло воздуху приборам. Этими приборами могут быть радиаторы либо сам трубопроводный контур внутри пола или вдоль стен (в последнем случае используют трубы большого сечения: 8-10 см).

Благодаря этому, тепла котла (является единственным источником тепла) хватает даже для теплоснабжения нескольких находящихся на удалении от теплогенератора помещений. Кроме того, за счет изменения количества радиаторов, можно равномерно прогревать комнаты разной площади. В этом и заключается преимущество водяного отопления перед установкой обычной печи, способной обогревать только прилегающие к ней помещения.

Перемещение жидкости по контуру в силу физических законов может осуществляться самотеком: плотность нагретого теплоносителя ниже, чем остывшего. Помимо принципа термодинамики функционирование обеспечивается за счет монтажа труб под некоторым уклоном. Для повышения эффективности можно также задействовать циркуляционный насос. Многие ошибочно полагают, что насос — атрибут только закрытой системы: в открытых контурах также допустима принудительная циркуляция теплоносителя.

Открытая система теплоснабжения характеризуется в первую очередь расширительным баком открытого типа. Он представляет собой емкость без крышки для образовавшихся в результате теплового расширения воды излишков теплоносителя. Резервуар позволяет автоматически стабилизировать давление в системе. А для того, чтобы жидкость не выливалась по принципу сообщающихся сосудов, расширительный бак крепят в самой верхней точке контура. Резервуар одновременно выполняет функцию воздушного клапана: через него в атмосферу выходит воздух из системы (при ее наполнении и работе).

Подробная схема функционирования открытой отопительной системы

Отопление дома обеспечивается по следующему принципу:

  • подача — теплоноситель нагревается в котле и перемещается к радиаторам;
  • обратка — остывшая в расширительном баке и радиаторах жидкость стремится «уйти» в нижнюю точку и за счет наклона труб попадает в котел.

Установка циркуляционного насоса делает процесс более интенсивным, но принцип работы от этого не меняется.

Разновидности открытых систем

Система отопления открытого типа бывает:

  • Однотрубной, которая в базовом варианте включает в себя котел отопления, расширительный бак, батареи + трубы стандартного сечения либо просто трубы увеличенного сечения без радиаторов. Особенность: для подачи и обратки прокладывается одна магистраль, из-за чего по мере удаления от котла ухудшается прогрев помещений. Однотрубная открытая система отопления пригодна лишь для небольших одноэтажных домов, в остальных случаях для качественного теплоснабжения ее эффективности недостаточно.
  • Двухтрубной, которая является более сложной и дорогой в монтаже разновидностью системы. Однако, она позволяет равномерно прогревать весь дом.
Как выглядят однотрубная и двухтрубная системы на схемеОсобенность: магистраль подачи поставляет нагретый теплоноситель сразу во все приборы отопления, обеспечивая их одинаковую температуру. Обратка же в данном случае идет по отдельному трубопроводу, к которому подсоединен каждый из радиаторов.

Схемы

Схема системы отопления открытого типа подбирается в зависимости от параметров дома, требований к эффективности системы, планируемого объема финансовых вложений в ее проектирование и монтаж. Открытая система теплоснабжения может быть гравитационной или с принудительной циркуляцией, что во втором случае требует установки специального оборудования.

Выбирая схему, нужно учитывать:

  • Общую площадь помещений, где должно быть проведено водяное отопление. Если значение меньше 60 кв. м., достаточно системы с естественным движением теплоносителя (гравитационной).
  • Этажность постройки, высоту потолков. Для гравитационной системы потребуется разгонный сток от котла, чтобы исключить образование воздушных пузырей в контуре – они помешают нормальному движению жидкости и эффективность теплоснабжения.
  • Расчетный тепловой режим функционирования системы. Если предполагается использование низкотемпературного отопления, то в открытую систему обязательно ставят циркуляционный насос. Без него не будет движения теплоносителя, так как одного лишь теплового расширения воды в 45-60 градусов будет недостаточно для естественной циркуляции.

Проанализировав показатели и рассчитав тепловые потери, можно сделать вывод относительно более удобной и выгодной для использования схемы теплоснабжения.

Более подробно рассмотрим каждую из систем теплоснабжения.

Естественная циркуляция

В открытой системе отопления гравитационного типа не предусмотрено механизма, заставляющего теплоноситель перемещаться по контуру. Движение обеспечивается за счет теплового расширения жидкости. Чтобы сделать систему работоспособной, в контур включен разгонный стояк высотой от 3,5 м. – по нему нагретый теплоноситель поднимается вверх, и далее движется по наклонным трубам к радиаторам отопления, заставляя остывшую воду вернуться в котел по трубе обратки.

При расчете гравитационной системы важно учесть не только высоту разгонного стояка, но и расположение расширительного бака, который должен находиться в самой высокой точке контура. Таким образом, разгонный стояк должен быть подсоединен к расширительному баку снизу (в идеале) или сбоку, если высота потолков или крыши не позволяет иначе установить резервуар.

Пример однотрубной системы с естественной циркуляцией

Самотечная система позволяет использовать для отопления дома водяной теплый пол, но на его контур придется установить отдельный циркуляционный насос. При отсутствии электроснабжения теплый пол будет отключаться, но работоспособность радиаторной системы сохранится.

Если открытая система теплоснабжения с естественной циркуляцией предполагает одновременную подготовку воды для ГВС, то бойлер косвенного нагрева монтируют ниже расширительного бака.

Принудительная циркуляция

Открытая система отопления с циркуляционным насосом отличается более быстрым прогревом помещений за счет интенсивного движения теплоносителя – скорость возрастает до 0,3-0,7 м/с. За счет ускоренного перемещения нагретой жидкости равномернее прогреваются все ветви отопительной магистрали.

Система отопления с принудительной циркуляцией – энергозависимый вариант, поскольку встроенный насосный агрегат требует энергоснабжения. Избежать проблем, связанных с перебоями в электроснабжении поможет устройство байпаса – перемычки, на которую и монтируется насос с сопутствующим оборудованием. В этом случае при отключении электроэнергии теплоноситель продолжит свободно перемещаться по отопительному контуру естественным путем, и дом не останется без тепла.

Пример однотрубной системы с принудительной циркуляцией для двухэтажного домаСхема монтажа двухтрубной системы с принудительной циркуляцией в двухэтажном доме

Циркуляционный насос ставят на обратную трубу недалеко от ее входа в котел (до теплоагрегата должно оставаться около 1,5 м). По обеим сторонам от байпаса с насосом устанавливают два отсекающих крана, с помощью которых перекрывается поток жидкости по основной трубе, если насос работает. При отключении электроэнергии краны открывают, восстанавливая естественную циркуляцию.

Если вы задумались, можно ли поставить насосный агрегат для принудительного движения жидкости в контуре открытой системы теплоснабжения, важно знать, что не стоит забывать о разгонном стояке и правильном уклоне труб – без этого при отключении электроэнергии система работать не сможет. Учтите, что насос в открытой системе высокотемпературного отопления – дополнительный элемент, призванный повысить эффективность, а в низкотемпературной – базовый компонент, обеспечивающий функциональность.

Обвязка циркуляционного насоса

Требования к монтажу и эксплуатации

Обустраивая теплоснабжение дома, требуется принять во внимание, что открытая отопительная система имеет ряд особенностей:

  • Котел (твердотопливный, газовый, жидкотопливный) должен располагаться в нижней точке магистрали, а расширительный бак – в самой верхней.
  • Удобнее всего разместить расширительный резервуар на утепленном чердаке, если крыша холодная – теплоизолируют саму емкость и магистрали.
  • Чем меньше поворотов и соединительных элементов в магистрали – тем эффективнее движется теплоноситель при естественной циркуляции.
  • Скорость движения теплоносителя в гравитационной системе не превышает 0,3 м/с, поэтому важно следить за температурой жидкости в котле, не допускать ее перегрева и кипения – это повредит трубам магистрали и приборам отопления.
  • Перед наступлением холодов воду из неиспользуемой отопительной системы сливают, чтобы трубы и рубашка котла не лопнули при перемерзании жидкости.
  • В расширительный бак регулярно требуется добавлять воду, так как она со временем испаряется, а недостаток теплоносителя приведет к формированию воздушных пробок и остановке системы. Можно организовать узел подпитки или заливать вручную из ведра – это проще в небольшом индивидуальном доме.
  • Открытая система отопления диктует использования воды в качестве теплоносителя. Это связано с тем, что антифриз относится к токсичным веществам, и его испарения из открытого бака вредны для человека. Кроме того, его придется регулярно подливать, увеличивая затраты на отопление. Если отоплением предполагается пользоваться нерегулярно, но хочется избежать хлопот с постоянным сливом жидкости из контура, допускается залить антифриз, но в этом случае расширительный бак снабжают крышкой с небольшим отверстием, чтобы снизить скорость испарения незамерзайки.
  • Ключевой этап обустройства отопления гравитационного типа – проектирование, поскольку важно правильно выполнить расчет сечения труб и уклон трубопровода. Соответствующие нормы указаны в СНиП 2.04.01-85. Протяженность контура должна составлять не более 30 метров, на горизонтальных участках магистрали трубы монтируют с уклоном не менее 2-3 мм на метр длины.
Котел должен быть расположен ниже самого низкого радиатора

Открытая система: достоинства и недостатки

При обустройстве отопления в частном доме немало людей отдает предпочтение классическому варианту системы, в которой используется открытый расширительный бак, несмотря на растущую популярность более передовых систем закрытого типа. Этот выбор обусловлен достоинствами, которыми обладают открытые системы обогрева дома, в их число входит:

  1. Энергонезависимость. Для местности с нестабильным электроснабжением актуален вопрос отопления без использования оборудования, потребляющего электричество. Помимо обустройства открытой системы важно использовать энергонезависимый котельный агрегат.
  2. Надежность. Это основной плюс – данный вариант теплоснабжения доказал свою функциональность десятилетиями эксплуатации в самых разных условиях, в том числе в регионах с суровым климатом. По сути, надежность открытых систем сводится к надежности котлов, поскольку в ней больше нет элементов, которые могут выйти из строя. Важно лишь внимательно подойти к выбору приборов отопления и элементов для прокладки трубопровода – от их срока эксплуатации зависит продолжительность функционирования системы.
  3. Простая схема. Отсутствуют сложные узлы, монтаж можно осуществить самостоятельно.
  4. Не требуется отладка и настройка - после завершения монтажа, контур заполняют водой. Если нагретый теплоноситель начал циркулировать, все сделано правильно.
  5. Бесшумная работа, отсутствие вибраций (если не используется циркуляционный насос).
  6. Возможность дополнить энергонезависимое отопление циркуляционным насосом, сделав универсальную систему и повысив ее эффективность.

К недостаткам эксплуатации отопительного контура открытого типа относят:

  • Ограничение в применении. Для больших домов такая система не подходит – если длина горизонтальной магистрали превышает 30 метров, величина гидравлического сопротивления в трубах превышает уровень напора потока нагретого теплоносителя, то есть, естественная циркуляция невозможна, наступит статическое равновесие.
  • Инертность. Без установки циркуляционного насоса прогрев системы (выход в рабочий режим) будет занимать немало времени, поскольку скорость перемещения нагретой жидкости чрезвычайно низка. По этой же причине невозможно организовать оперативное управление микроклиматом в помещении.
  • Конструкционные нюансы. Чтобы минимизировать гидравлическое сопротивление в трубопроводе, его монтируют из труб разного диаметра (по мере удаления от котла диаметр должен уменьшаться, чтобы поддерживалась нормальная скорость перемещения жидкости), а это усложняет монтаж и требует дополнительных расходов – трубы большого диметра дороже, нужны переходники и т.д.
  • Особенности монтажа. Обязательно следует соблюдать расчетный уклон труб на каждом участке магистрали – даже единственная ошибка способна сделать систему неработоспособной или снизить ее эффективность. В последнем случае для преодоления гидравлического сопротивления придется повысить рабочую температуру теплоносителя, что ведет к перерасходу топлива и увеличению финансовых затрат на теплоснабжение.
  • Обслуживание. Из-за интенсивного испарения горячей жидкости из открытого расширительного бака, требуется постоянно следить за уровнем воды и вовремя ее подливать.
  • Активная коррозия металла. Через бак в теплоноситель постоянно поступает кислород, что ускоряет коррозионные процессы. Это снижает долговечность металлических элементов системы, в том числе стального теплообменника котельного агрегата.
Виды котлов и их выбор

Заключение

Открытые системы для отопления дома – незаменимый вариант для местности, расположенной вдали от центральных коммуникаций. При наличии стабильного электроснабжения данный вид отопления выбирают при желании максимально снизить сезонные финансовые затраты на теплоснабжение небольшого по площади дома.

Видео по теме:

profiteplo.com

Открытая система отопления с циркуляционным насосом - Автономный дом

Водяное отопление – самое распространённое решение, которое уже давно пришло на смену простому печному обогреву. Востребованным вариантом в загородном домостроении является открытая система отопления дома, при которой циркуляция воды в трубах и радиаторах осуществляется естественным путём.

Она не требует установки циркуляционного насоса и другого дополнительного оборудования, поэтому является более дешёвой. Как создать открытую систему отопления?

Устройство открытой системы обогрева в загородном доме

Открытые системы отопления частного дома работают на разнице давления в системе. При нагревании вода расширяется и поднимается вверх по трубам до самой высокой точки, после чего она направляется вниз к радиаторам самотёком, прогревает их и воздух в комнате, после чего вновь возвращается к котлу. Главное отличие от закрытого варианта: расширительный бак для открытой системы отопления не является герметичным: он открыт для проникновения воздуха и не закрывается крышкой.

В открытой системе отопления бак играет сразу несколько ролей:

  • Он позволяет компенсировать температурное расширение воды. При нагревании увеличивается её объём, и разницу необходимо компенсировать, чтобы избежать гидроударов. Установка бака позволяет обеспечить равномерную циркуляцию теплоносителя.
  • Образовавшиеся пузырьки воздуха поднимаются вверх, поэтому в самой верхней точке устанавливается расширительный бак. Его наличие позволяет избежать появления воздушных пробок в системе, которые могут полностью вывести её из строя. Установка в наивысшей точке бака даёт возможность гарантировать полное удаление воздуха из системы.
  • В бак доливается вода, которая постепенно испаряется. Придётся постоянно контролировать количество теплоносителя и вовремя восполнять потери.

Система отопления открытого типа позволяет устанавливать самый простой расширительный бак, изготовленный с помощью сварки из обычного металлического листа. Его можно накрывать крышкой, чтобы избежать попадания в воду всевозможного мусора, но в любом случае он не должен быть герметичным.

Котлы для открытой системы отопления могут быть любыми: твердотопливными, газовыми, электрическими. Обычно такое оборудование стоит недорого, в отличие от мини-котельных, которые уже снабжены циркуляционным насосом и расширительным баком и используются для монтажа в закрытых отопительных системах.

Котёл выбирается в зависимости от площади дома: обычно для обогрева достаточно 1-1,2 кВт на каждые 10 кв. метров площади помещений. Это нормальное количество тепла для обогрева утеплённого дома: если не позаботиться о теплозащите, энергии будет расходоваться намного больше.

Принцип работы и преимущества открытой отопительной системы

Как сделать открытую систему отопления? Есть несколько обязательных для исполнения правил монтажа открытой отопительной системы:

  • Чтобы создать разницу давления, потребуется использовать трубы разного диаметра. На выходе из котла он должен быть максимальным: чем больше диаметр труб, тем больше давление воды, выходящей из котла и направляющейся в отопительную систему. Обратка, напротив, должна быть более узкой, чтобы обеспечивать достаточный уровень давления для продвижения воды.
  • Трубы, идущие к радиаторам и к котлу, должны располагаться под уклоном, чтобы обеспечивалась естественная циркуляция воды. Угол уклона должен оставлять 0,005 % – 0,01 % от самой высокой точки системы до радиаторов отопления.
  • Необходим высокий стояк, чтобы обеспечивать высокое давление в системе. Трубы, уложенные горизонтально, по диаметру должны соответствовать стояку. Это обеспечит нормальную циркуляцию теплоносителя, которая будет идти на основе разницы давления в системе.

  • Открытая система отопления с естественной циркуляцией не должна содержать большого количества поворотов и развилок. Все они будут понижать скорость движения воды, а значит, снижать эффективность отопления. Вообще такая система используется преимущественно для небольших одноэтажных зданий: чем больше дом, тем труднее будет обеспечить в нём достаточную естественную циркуляцию теплоносителя.

Объём расширительного бака для открытой системы отопления должен составлять приблизительно 1/10 от общего количества теплоносителя. При этом лучше, чтобы он был больше, чем меньше нормы. В качестве теплоносителя в такой системе желательно использовать только воду: любой антифриз достаточно быстро испаряется, кроме того, его пары будут токсичными и опасными для человека.

Установка циркуляционного насоса в открытую систему отопления возможна, при этом он может использоваться, например, только при наступлении сильных холодов или в другие серьёзные периоды. Использование дополнительного оборудования позволит быстрее прогревать дом и сделает работу отопительного котла более выгодной в экономическом плане. Обычно установка насоса в открытую систему отопления проводится в виде параллельного подключения, когда его можно изолировать с помощью шаровых кранов и пустить воду по обычной системе с естественной циркуляцией.

Недостатки открытой системы

В открытом расширительном баке, установленном на чердаке, вода может начать перемерзать, поэтому его придётся утеплять. Вообще такая система является громоздкой и не слишком удобной в обслуживании, поэтому её чаще выбирают для небольших дачных домов и других недорогих зданий. Есть и ещё один существенный минус.

Трубы большого диаметра труднее установить в помещении и замаскировать, это негативно скажется на декоративной стороне интерьера. В маленьком доме будет труднее выделить полноценное помещение под котельную, поэтому для всего оборудования придётся искать место.

Такая система практически не используется для двухэтажных зданий. Естественная циркуляция не позволит поднимать воду на второй этаж, и если вы планируете использовать его постоянно, от такого варианта лучше отказаться.

Особенности монтажа и эксплуатации открытой отопительной системы

Как залить воду в открытую систему отопления? Пополнение количества теплоносителя осуществляется через расширительный бак: воду можно просто залить ведром в нужном количестве, а можно подключить бак к трубопроводной системе, чтобы ускорить и упростить подачу воды. Количество теплоносителя рассчитывается по мощности отопительного котла: на 1 кВт его мощности потребуется приблизительно 10-40 литров воды.

Если будет монтироваться открытая система отопления, схема должна учитывать правильное расположение котла. Его желательно разместить в самой нижней части дома, поэтому очень часто для него выбирается цокольный этаж или подвал.

Оборудование котельной в подвале позволит решить сразу несколько вопросов: это освободит место в жилых комнатах и обеспечит максимальную естественную циркуляцию за счёт разницы в высоте. Однако так можно поступить только с электрическим или твердотопливным котлом: газовое оборудование запрещено помещать в подвал по технике безопасности.

Система отопления открытого типа с насосом допускает установку дополнительных элементов: к ним можно отнести бойлер для обеспечения горячего водоснабжения, тёплого пола, отопления теплиц и т. д. Если предполагается установка радиаторов и тёплых полов, то в каждом случае желательно устанавливать отдельный насос, что обеспечит хорошую циркуляцию теплоносителя. Но если начнутся серьёзные перебои с энергоснабжением, теплоноситель может просто закипеть в трубах, что приведёт к очень быстрому износу всей системы.

Открытая система отопления с естественной циркуляцией: отопление открытого типа Двухтрубная и однотрубная система отопления открытого типа своими руками: устройство и схема, объём расширительного бака, принцип работы, преимущества и недостатки системы, самостоятельная установка

Источник: 1drevo.ru

Если говорить о главных недостатках системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, то к таковым следует отнести низкий циркуляционный напор (особенно это касается квартирных систем) и, как следствие, увеличенный размер труб. Стоит допустить небольшую ошибку в выборе диаметра труб, как теплоноситель окажется “зажатым” и не сможет преодолеть гидравлическое сопротивление.

Для того чтобы “разжать” систему, значительной ее переделки не потребуется, достаточно лишь включения в систему циркуляционного насоса и переноса расширительного бачка с подачи на обратку. При этом нужно отметить, что переносить расширитель на обратку не всегда обязательно. Когда делается простая переделка несложной (к примеру, квартирной) системы, бачок можно оставить на прежнем месте. Реконструкция (устройство новой системы) по всем правилам подразумевает перенос бачка на обратку и его замену с открытого на закрытый. Какова должна быть мощность циркуляционного насоса и куда и как его следует устанавливать?

Циркуляционные насосы, используемые в бытовых системах отопления, характеризуются низким потреблением электроэнергии – примерно 60-100 Вт, ведь они не обеспечивают подъем воды, а лишь служат вспомогательным инструментом для преодоления ею местного сопротивления в трубах. Такие насосы справедливо было бы сравнить с корабельным винтом, который толкает воду, продвигая, тем самым, судно, но при этом количество воды в море не прибавляется и не убавляется: общий баланс воды сохраняется на прежнем уровне. Подключенный к трубопроводу циркуляционный насос толкает воду, но, независимо от количества вытолкнутой воды, к нему с другой стороны поступает столько же воды. Таким образом, нет никаких оснований опасаться, что произойдет выталкивание насосом теплоносителя через открытый расширитель: система отопления является замкнутым контуром с постоянным количеством воды в нем.

В централизованные отопительные системы кроме циркуляционных, могут включаться и повысительные насосы, поднимающие давление и способные поднять воду. В принципе, именно повысительные насосы и следует называть насосами, тогда как циркуляционный насос уместно будет сравнить с вентилятором: обычный вентилятор может гонять воздух по квартире, но максимум, что он может, это создать циркуляцию воздуха, и никоим образом не в состоянии изменить атмосферное давление (даже если работает в наглухо закрытом помещении). Использование циркуляционного насоса дает возможность значительно увеличить радиус действия системы отопления, сократить диаметры трубопроводов, а также создать условия для присоединения систем к котлам, работающим с теплоносителем с повышенными параметрами.

В качестве важного параметра для обеспечения бесшумной работы водяных отопительных систем с насосной циркуляцией, выступает скорость движения теплоносителя. А именно, скорость теплоносителя не должна быть выше:

– в трубопроводах основных помещений жилых зданий, если условные проходы труб составляют 10, 15, 20 мм и более – 1.5, 1.2 и 1 м/с соответственно;

– в трубопроводах, проложенных во вспомогательных помещениях жилых домов – 1.5 м/с;

– в трубопроводах, проложенных непосредственно во вспомогательных зданиях – 2 м/с.

Чтобы работа системы была бесшумной и доставляла требуемый объем теплоносителя, следует сделать небольшой расчет. Нам уже известно, как ориентировочно определяется требуемая мощность котла (в киловаттах), с учетом площади отапливаемого помещения. Формула расчета оптимального расхода проходящей через котел воды, такова: Q=P , где Q обозначает расход проходящего через котел теплоносителя, (в л/мин), а P – мощность котла в киловаттах. К примеру, котел, мощность которого составляет 30 кВт, требует расхода воды около 30 л/мин. Для того, чтобы определить, каков будет расход теплоносителя на любом отрезке циркуляционного кольца, используется эта же формула.

К примеру, с учетом того, что уже известна мощность установленных на данном отрезке радиаторов, можно рассчитать расход воды для радиаторов, устанавливаемых в одной комнате. Предположив, что установленные радиаторы имеют мощность 6 кВт, расход воды составит приблизительно 6 л/мин. Рассчитав расход воды, несложно определить диаметр трубопровода. Указанные в таблице величины отражают принятые на практике соответствия диаметрам труб (при условии, что расход проходящего по ним теплоносителя не превышает 1.5 м в секунду). Затем определяется мощность циркуляционного насоса. Для каждых десяти метров длины циркуляционного кольца нужно 0.6 м напора насоса.

К примеру, при общей длине кольца циркуляции 90 м, напор насоса должен быть 5.4 м. Приобретаем в магазине (либо по каталогу) насос с нужным напором. При использовании труб с меньшим диаметром, чем рекомендованные в абзаце выше, мощность насоса должна быть больше, поскольку, чем тоньше труба, тем в ней больше гидравлическое сопротивление. Следовательно, при использовании труб с большим диаметром, допустимо уменьшение мощности насоса. Для обеспечения постоянной циркуляции воды в отопительных системах, рекомендуется производить установку не менее 2-х циркуляционных насосов, при этом один будет рабочим, а другой – резервным. Как вариант можно установить один насос, а другой оставить лежать в укромном месте, и в случае поломки первого произвести быструю замену.

Следует заметить, что вышеприведенный расчет системы отопления является весьма примитивным, не учитывающим различных факторов и характерных особенностей индивидуальных отопительных систем. В частности, если вы ведете строительство коттеджа со сложной архитектурой, то это потребует производства точных расчетов, что под силу только инженерам-теплотехникам. Можно с уверенностью сказать, что крайне неразумно вести строительство многомиллионного сооружения, не имея исполнительной документации – проекта, который учитывает все особенности объекта.

Заполненный водой циркуляционный насос в системе отопления испытывает равное гидростатическое давление со стороны двух патрубков (при условии, что вода не нагревается): всасывающего (входного) и нагнетательного (выходного), соединяемых с теплопроводами. Благодаря тому, что конструкция современных циркуляционных насосов предполагает наличие подшипников с водяной смазкой, насосы можно размещать как на обратном, так и на подающем трубопроводе, хотя, как правило, ставят на обратке. В первое время такое решение обусловливалось чисто техническими причинами: у насоса, размещенного в более холодной воде, срок службы подшипников, ротора, а также сальниковой набивки – больше. В настоящее время насосы устанавливаются на обратку скорее по привычке, поскольку в замкнутой системе местоположение циркуляционного насоса в плане создания искусственной циркуляции воды роли не играет.

Более того, учитывая, что на подающем трубопроводе гидростатическое давление обычно меньше, размещение таких насосов именно на “подаче” более рационально. К примеру, расстояние от котла, на котором установлен расширительный бачок составляет 10 м в высоту. Это означает, что он создает статическое давление десятиметрового водяного столба, однако данное утверждение корректно лишь для нижнего трубопровода. В верхнем же давление будет меньше, поскольку и величина водяного столба здесь меньше. Таким образом, независимо от местоположения насоса он будет подвержен одинаковому давлению с обеих сторон: даже если, например, установить его на главном вертикальном подающем (либо обратном) стояке, разница давлений в обоих патрубках будет незначительной, ввиду небольших размеров насоса.

Однако, все сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Работающий в замкнутом кольце отопительной системы насос, создает усиление циркуляции, посредством нагнетания воды в теплопровод с одной стороны, и засасывания – с другой. В результате уровень воды в расширительном баке останется неизменным после пуска циркуляционного насоса, поскольку равномерная работа насоса только создает циркуляцию при том же самом количестве воды. В связи с тем, что в данных условиях (постоянный объем воды в системе и равномерность действия насоса) уровень воды в расширительном баке остается постоянным, независимо от того работает ли насос, в точке соединения расширителя к трубам системы гидростатическое давление также будет постоянным. Поэтому точку присоединения и называют нейтральной, ведь развиваемое насосом циркуляционное давление никоим образом не влияет на создаваемое расширительным бачком статическое давление.

Следует отметить, что расширительный бак циркуляционного насоса в закрытых гидравлических системах служит своеобразным рубежом, после которого происходит смена знака у развиваемого насосом давления: до этой точки насос посредством создания компрессии нагнетает воду, а после нее всасывает воду с помощью вызываемого насосом разрежения. Таким образом, теплопроводы гидравлической системы на отрезке от насоса до точки постоянного давления (если считать по направлению движения воды) относятся к зоне нагнетания, а теплопроводы после данной точки – к зоне всасывания насоса.

Иными словами, если установить циркуляционный насос к трубопроводу сразу после точки присоединения расширительного бака, насосом будет производиться отсасывание воды из бака и ее нагнетание в систему, а при подключении насоса перед вышеуказанной точкой – насос будет выполнять функцию по откачиванию воды из системы и нагнетанию ее в расширительный бак.

Казалось бы, какое имеет значение, откачивается вода насосом из бачка или нагнетается в него – главное, чтобы вода крутилась по системе. Однако есть существенная разница, поскольку в работу системы включается создаваемое расширительным бачком статическое давление. В трубопроводе, расположенном в зоне нагнетания насоса, нельзя не считаться с тем, что в нем, сравнительно с давлением воды в состоянии покоя, гидростатическое давление повышено. В свою очередь, для трубопровода, расположенного в зоне всасывания насоса, необходим учет понижения давления, памятуя о том, что не исключена ситуация, в которой гидростатическое давление может не только понизиться до атмосферного, но и возникнет разрежение. Иными словами, за счет разности давлений в системе может появиться опасность высвобождения либо всасывания воздуха, или даже вскипания теплоносителя.

Для того, чтобы не столкнуться с проблемой нарушения циркуляции воды по причине ее вскипания либо подсасывания воздуха, следует соблюдать определенное правило, конструируя и производя гидравлический расчет систем отопления: при работе насоса в зоне всасывания (во всех точках трубопровода) гидростатическое давление всегда должно быть избыточным. Для соблюдения данного правила есть 4 способа.

1) Поднять расширительный бачок на достаточную высоту (не ниже 80 см). Этот способ является достаточно простым в условиях, когда реконструируются системы с естественной циркуляцией в насосную циркуляцию, но в то же время требующим помещения с высоким чердаком и мер по тщательному утеплению расширительного бака.

2) Переместить расширительный бачок в наиболее опасной верхней точке, чтобы включить верхнюю магистраль в зону нагнетания. Тут следует сделать пояснение. Элементом новых систем отопления являются подающие трубопроводы с насосной циркуляцией, и они производятся с уклонами к котлу, а не от котла, с целью обеспечения движения воздушных пузырьков попутно с водой, поскольку из-за противодействия побудительной силы циркуляционного насоса они не выплывут “против течения”, как это происходит в системе с естественной циркуляцией.

Следовательно, верхняя точка системы получится на максимально удаленном, а не на главном стояке. Если вы реконструируете старую систему с естественной циркуляцией в насосную, то использование данного способа является достаточно трудоемким, поскольку понадобится переделывать трубопроводы. Для создания же новой системы этот способ не оправдан в связи с наличием других, более удачных вариантов.

3) Присоединить трубу расширительного бачка рядом с всасывающим патрубком циркуляционного насоса. То есть при реконструировании старой системы с естественной циркуляцией нужно просто отрезать бачок от подающей магистрали и перестыковать на обратку позади насоса, создав для него наиболее благоприятные условия.

4) Отойти от привычной схемы, при которой насос размещается на обратке, и включить его в магистраль “подачи” сразу за точкой присоединения расширительного бачка, что является самым простым способом реконструирования системы с естественной циркуляцией: ничего больше не надо переделывать, только врезать насос в трубу подачи. Но следует быть очень внимательным при выборе насоса, так как его придется размещать в неблагоприятных условиях высоких температур, а насосу надлежит надежно работать в течении длительного времени, что могут гарантировать лишь солидные фирмы-изготовители.

Производители современной сантехнической и отопительной арматуры дают возможность произвести замену расширительных бачков открытого типа на закрытые. Закрытый бачок не позволяет жидкости системы соприкасаться с воздухом, а это исключает испарение теплоносителя и его обогащение кислородом. Что, в свою очередь, позволяет снизить потери тепла и воды, а также способствует уменьшению внутренней коррозии отопительных приборов. Кроме того, в закрытом бачке исключено выливание жидкости наружу.

Экспанзомат, или расширительный бачок закрытого типа представляет собой капсулу овальной (шарообразной) формы, герметичная мембрана внутри которой делит ее на 2 части: воздушную и жидкостную. В воздушной части корпуса находится закачанная под давлением азотосодержащая смесь. До того момента, когда отопительная система заполнится водой, давление газовой смеси внутри бачка обеспечивает плотное прижатие диафрагмы к водяной части бачка. Нагревшаяся вода создает рабочее давление и увеличивает объем теплоносителя, в результате чего происходит выгибание мембраны бачка в сторону его газовой части. Когда рабочее давление и объем воды становятся максимальными, водяная часть бачка заполняется и газовая смесь максимально сжимается.

На случай продолжающегося повышения давления и, как следствие, растущего объема теплоносителя, предусмотрен предохранительный клапан, который и срабатывает в данной ситуации, сбрасывая воду. Полезный объем бака должен быть как минимум равен объему температурного расширения теплоносителя, при этом необходимо уравнять статическое давление столба теплоносителя в системе и предварительное давление в газовой части бака. Данные меры по подбору давления газовой смеси дают возможность мембране находиться в равновесии при включенной, но не заполненной отопительной системе.

Установка бачка закрытого типа может производиться в любой точке системы, но обычно он устанавливается рядом с котлом, поскольку нужно, по возможности, обеспечивать минимальную температуру жидкости в точке установки расширительного бачка. А как нам уже известно, лучшая точка установки циркуляционного насоса – сразу за расширительным бачком. В этой точке условия для работы насоса (как и в целом для отопительной системы) являются наиболее благоприятными. Однако такая схема отопительной системы имеет две проблемы: удаление воздуха и повышенное давление в котле. Конструкция систем с открытым расширительным баком предусматривает удаление воздуха противотоком через расширитель (в системе с естественной циркуляцией) либо попутно (системы с насосной циркуляцией).

В системе с закрытым баком подобного нет, она является полностью замкнутой и воздух не имеет выхода наружу. Воздушные пробки удаляются через установленный в верхней точке трубопровода автоматический прибор – спускник воздуха, снабженный поплавком и запорным клапаном. С увеличением давления выше определенного, клапан срабатывает и происходит стравливание воздуха в атмосферу. Альтернативой является установка на каждый радиатор отопления крана Маевского: детали, установка которой на служит для удаления воздушных пробок непосредственно из радиатора. Иногда краны Маевского входят в комплект радиаторов, но обычно предлагаются отдельно.

Воздухоотводчики действуют по следующему принципу: за счет отсутствия воздуха, находящийся внутри прибора поплавок не позволяет выпускному клапану открыться. По мере увеличения количества воздуха в поплавковой камере, понижается уровень воды в воздухоотводчике, что приводит к опусканию поплавка и открытию выпускного клапана, выпускающего в результате этого процесса воздух в атмосферу. Выход воздуха приводит к повышению уровня воды в воздухоотводчике и всплытию поплавка, в результате чего выпускной клапан закрывается. Этот процесс идет до того момента, пока снова не соберется достаточно воздуха в поплавковой камере, чтобы понизить уровень воды, опустив поплавок.

Существуют различные по конструкции, форме и размерам автоматические воздухоотводчики, в том числе и устанавливаемые как непосредственно на радиаторах (Г-образной формы), так и на магистральных трубопроводах. В сравнении с автоматическими воздухоотводчиками, кран Маевского представляет собой обычную пробку, имеющую канал для отвода воздуха и ввернутый в него конусный винт. Путем выворачивания винта обеспечивается выход воздуха наружу через освободившийся канал. Выпускаются и воздухоотводчики с перекрывающим канал сброса воздуха металлическим шариком вместо конусного винта.

В качестве альтернативы автоматическим воздухоотводчикам и крану Маевского в отопительную систему включается сепаратор воздуха: основанный на применении закона Генри прибор. Как известно воздух в отопительных системах присутствует отчасти в растворенном виде, а отчасти – в микропузырьках. Проходящая через систему вместе с воздухом вода оказывается в областях различных температур и давлений. Согласно закону Генри, воздух в одних областях выделяется из воды, а в определенных областях – растворяется в ней. Находясь в котле, теплоноситель подвергается нагреву до высоких температур, в результате чего именно в нем из содержащейся в воздухе воды высвобождается максимальное количество воздуха в виде микропузырьков. Если их тотчас не отвести, то произойдет их растворение на других участках системы, где температура ниже. При удалении пузырьков сразу за котлом, на выходе сепаратора получается обезвоздушенная вода, поглощающая воздух на разных участках системы.

Комбинация котла и сепаратора воздуха позволяет использовать вышеописанный эффект, для того, чтобы поглотить воздух в системе и вывести его в атмосферу. Этот процесс идет постоянно, вплоть до полного вывода воздуха из системы. Сепаратор воздуха работает на основе принципа слияния микропузырьков. Иными словами, это значит, что происходит прилипание мельчайших пузырьков воздуха к поверхности специальных колец. Микропузырьки собираются вместе, образуя большие пузырьки, отделяющиеся и всплывающие в воздушную камеру сепаратора. Проходя через кольца, поток жидкости расходится в разных направлениях, а конструкция колец обеспечивает вступление проходящей через нее жидкости в контакт с поверхностью колец, что делает возможным прилипание мельчайших пузырьков и их слияние.

Возвращаясь к циркуляционному насосу, не лишним будет отметить следующее. В отопительных системах с протяженными трубопроводами и, как результат, большими гидропотерями, зачастую есть потребность в довольно мощных циркуляционных насосах, создающих на нагнетающем патрубке давление, превышающее то, на которое рассчитан отопительный котел. Проще говоря, если разместить насос на обратке непосредственно перед котлом, высок риск, что потекут соединения в теплообменнике котла. Чтобы не допустить этого, мощные циркуляционные насосы устанавливаются за котлом, а не перед ним, то есть на подающем трубопроводе. В этой связи возникает вопрос: где следует установить сепаратор – перед насосом или за ним? Ведущие изготовители систем отопления после тщательного изучения этого вопроса пришли к выводу, что сепаратор следует размещать перед насосом, чтобы предохранить его от повреждений пузырьками воздуха.

Система отопления с насосной циркуляцией Система отопления с насосной циркуляцией Если говорить о главных недостатках системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, то к таковым следует отнести низкий циркуляционный

Источник: www.agrovodcom.ru

Оборудование для отопления

В отдельной системе отопления с естественной циркуляцией встречаются некоторые проблемы, решить которые можно с помощью циркуляционного насоса.

1 Принудительная циркуляция в отопительной системе – зачем она нужна

Установка циркуляционного насоса в системе отопления позволит равномерно распределить тепло по всем радиаторам. Именно неравномерный нагрев батарей является наиболее частой неисправностью водяного отопления с естественной циркуляцией. Причин может быть несколько, и все они кроются в неправильном монтаже: недостаточный диаметр труб, не соблюдены уклоны, чрезмерная протяженность системы, воздушные пробки в ней.

Циркуляционный насос предназначен для равномерного распределения тепла по радиаторам

Многим после выяснения причины плохой работы отопительной системы приходит мысль переделать ее. А это значит, что придется менять трубы, если не все, то часть, выставлять уклоны, пробивать отверстия в стенах, что-то переделывать. Одним словом: ремонт. Пыль, дым от сварки и деньги, причем немалые. А разве нет другого выхода? Есть, и стоит он дешевле, работа выполняется быстрее, никакой пыли. Конечно, речь идет о циркуляционном насосе.

Если отопление выполняет свои функции нормально, есть ли смысл устанавливать принудительную подачу теплоносителя? Несомненно, да, и вот почему:

  1. 1. Заметно уменьшается инерционность отопительной системы. Циркуляция воды под принуждением резко уменьшает время от розжига котла до прогрева даже самых отдаленных батарей.
  2. 2. Выровняется температура во всех батареях. Теплоноситель при естественной циркуляции успевает остыть, прежде чем вернется в котел, ближние радиаторы прогреваются лучше дальних.
  3. 3. Повысится давление в системе. Воздушные пробки не будут мешать нормальной циркуляции теплоносителя.

2 Знакомимся с агрегатом – как устроен и работает

Циркуляционный аппарат заставляет теплую воду двигаться по замкнутому колу отопления. Его устройство несложное: на нержавеющий корпус установлен ротор с крыльчаткой. Они вращаются при работе электромотора, крыльчатка втягивает воду внутрь и выдавливает в систему с другой стороны. Центробежная сила создает напор, преодолевающий сопротивление всей системы.

Отопительные насосы производятся двух типов: сухие и мокрые. В сухих ротор не имеет контакта с теплоносителем, их КПД достигает 80%. Он сильно шумит, поэтому требуется отдельное помещение с хорошей звукоизоляцией. Сухие насосы требуют постоянного ухода. Следует постоянно удалять пыль из помещения, иначе ее может затянуть внутрь аппарата, и он разгерметизируется. Также сухие насосы нужно постоянно смазывать.

Несмотря на низкий КПД мокрого циркуляционного насоса по сравнению с сухим – всего 5% против 80% – в быту их применяют гораздо чаще. Это объясняется более низкой стоимостью, почти бесшумной работой, нетребовательностью – уход практически не нужен. Ротор и крыльчатка погружены в теплоноситель, который одновременно смазывает трущиеся части. Уход сводится к удалению воздуха простым откручиванием винта.

3 Выбираем устройство – на что обратить внимание

Правильная работа насоса с полной отдачей мощности и должной циркуляцией в системе обеспечивается его подбором по нужным параметрам. Повышенная мощность совсем не обязательна для качественного обогрева. Такой агрегат будет издавать повышенный шум, стоимость больше, быстрее изнашивается. Для правильного выбора оптимально подходящего насоса учитывается ряд важных показателей системы.

Перед покупкой нужно рассчитать нужную мощность

Расчет требуемой мощности производится по формулам. Расчеты не очень сложные, но практический опыт пользователей позволил вывести упрощенный подход, который себя оправдал. При этом учитывается только два показателя – площадь помещения и максимальная высота подъема воды. Изучаем маркировку насоса, которая на табличке может выглядеть по-разному. Например, одна из принятых маркировок выглядит так: 25-40/180. Первое число указывает на диаметр присоединительной трубы, последнее – длина комплекта, которая почти всегда равняется 180 мм, изредка – 130 мм.

Эти показатели важны для монтажа, а для выбора по мощности обращаем внимание на второе число. В данном случае 40 – напор, т.е. это устройство способно поднять воду на 4 м. Другой способ маркировки указывает Hmax(m) – максимальную высоту подъема теплоносителя в метрах. Приведенная ниже таблица поможет выбрать устройство принудительной подачи теплоносителя требуемой мощности.

Производительность (объем воды – м3/час)

Таблица ориентировочная, точнее подобрать аппарат помогут продавцы специализированного магазина, но знать необходимые параметры и уметь читать табличку будет не лишним.

4 Выбираем место для насоса – на подаче или на обратке

Теоретически устройство принудительной подачи теплоносителя позволяется установить в любом месте поближе к котлу. Он способен выдержать максимальную температуру 110°. Но на деле к такому способу прибегают редко, прежде всего из практических соображений. Конечно, температура воды в котле не достигнет 110°, но близкой к ней может быть. Постоянная повышенная температура не прибавит насосу дополнительных лет жизни.

Но это касается, в первую очередь, систем частного дома со старыми котлами без терморегулятора, особенно твердотопливных, где вода даже может закипеть. В современных котлах рабочая температура поддерживается термореле, она редко превышает 60°. Установка циркуляционного насоса на подаче в таком случае практически не укоротит срок его службы. К тому же, вода, выходящая из котла, гораздо чище той, что поступает через обратку. Даже фильтр, который устанавливается с насосом, не может гарантировать полную очистку воды.

Лучше всего устанавливать насос между котлом и расширительным баком

Установка фильтра грубой очистки вместе с циркуляционным насосом обязательна. Отверстия в нем очень маленькие, их способны забить самые мелкие частицы ржавчины и грязи.

Большинство рекомендаций все-таки касаются монтажа насоса на обратной магистрали. Обосновывается это тем, что в верхней части котла при работе собирается воздух, на подаче он вытягивается насосом, создается вакуум. Высока вероятность того, что котел в этой части закипит. На обратке вода будто вдавливается насосом в котел, пространство с воздухом не создается. Котел всегда остается полностью заполненным.

На рисунке приведена схема монтажа насоса, где: 1 – нагревательный прибор, 2 – автоматический воздушный клапан, 3 – тепловой клапан, 4 – батарея отопления, 5 – балансировочный клапан, 6 – расширительный бак, 7 –шаровый кран, 8 – фильтр, 9 – устройство принудительной циркуляции, 10 – манометр, 11 – предохранительный клапан.

Врезка насоса в систему возможна и на подаче в системе открытого типа, и на обратку в закрытую систему с мембранным расширительным бачком, но можно и в открытую систему. Агрегат следует устанавливать между котлом и расширительным баком. Лучше одновременно с установкой циркуляционного насоса заменить обычный расширительный бачок мембранным закрытого типа, если предусмотрена установка насоса на обратку. Вода в нем не контактирует с воздухом, остается чистой, трубы не ржавеют. Мембранный бак устанавливается на обратке перед циркуляционным насосом.

5 Монтируем насосный агрегат – последовательность и важные моменты

Каждая установка снабжается инструкцией, которую тщательно изучаем, чтобы правильно выполнить монтаж своими руками. Всю жидкость сливаем из системы, отрезаем часть трубы на месте, где предполагается установка отопительного насоса. Во многих случаях требуется почистить старую систему, в которой скопилась грязь и ржавчина. Через сливной кран это удается плохо из-за малого сечения отверстия, поэтому используем место разреза. К одной стороне подсоединяем шланг, через который подаем под напором воду. С другой стороны вытекает вода, промываем, пока не пойдет чистая.

На участке для насоса монтируем байпас (обводной участок). Он необходим на случай поломки насоса или выключения электричества. Тогда теплоноситель пойдет через главную магистраль, кран в которой открываем вручную. Лучше поставить вместо обычного шарового крана автоматический, который реагирует на смену давления в системе. На байпас устанавливаем два шаровых крана по обе стороны от насоса, чтобы перекрыть воду для обслуживания или снять его в случае необходимости. Сверху обводной линии монтируем клапан для выпуска воздуха.

После установки байпаса монтируем насос. Вал насоса устанавливаем по уровню горизонтально, чем точнее, тем лучше. Если положение отличается от горизонтального, в жидкости будет находиться лишь часть ротора, что приведет к падению мощности и даже к поломке. Клеммную коробку располагаем вверху. Корпус насоса по оси надежно закрепляем соединительными узлами. Места соединений обрабатываем герметиком, что исключит протекание жидкости, подсос воздуха и повысит производительность устройства. При подключении насоса ориентируемся по стелкам на корпусе, которые указывают направление потока жидкости.

Отопительная система, рассчитанная исключительно на принудительную циркуляцию, не сможет работать при отключенном электричестве. Для таких случаев рекомендуется установить дополнительные источники питания.

Подключая электричество к оборудованию, исключаем вероятность того, что в клеммную коробку попадет влага. Если агрегат расположен на подающей магистрали, сильно нагревается, то для подключения используем термостойкую проводку. Кабель не должен прикасаться к трубам, корпусу насоса. Его заводят с любой стороны, кроме нижней, переставив заглушки. Если клеммная коробка располагается сбоку, кабель заводим снизу. Устройство обязательно заземляем.

Завершив монтажные работы, заполняем систему теплоносителем. Удаляем из насоса воздух, провернув центральный винт на корпусе. Когда появится вода, это будет обозначать полное удаление воздуха из циркуляционного насоса. После этого запускаем устройство. На корпусе большинства насосов находится ручка для регулировки мощности. Проверяем работу во всех режимах. Некоторые модели оборудованы электронным регулятором.

6 Отопительный прибор не работает – возможные причины

Иногда насосы ломаются или работают с недостаточной производительностью. Наиболее частые причины:

  1. 1. Установлен неправильно. Не выдержана горизонтальность вала или он вращается не в ту сторону.
  2. 2. Неправильно запитан от электросети.
  3. 3. В насосе собрался воздух. Его необходимо развоздушивать через центральный винт каждый раз перед запуском.
  4. 4. Плохо очищается вода. Фильтр забит или неправильно установлен – проигнорированы метки, указывающие направление движения воды.

Неисправности легче предотвратить, если при монтаже и запуске быть внимательным.

Система отопления с циркуляционным насосом своими руками Система отопления с циркуляционным насосом своими руками Оборудование для отопления В отдельной системе отопления с естественной циркуляцией встречаются некоторые проблемы, решить

Источник: isnovaprazdnik.ru

Система отопления – важная составляющая любого жилища или промышленного объекта. От того, насколько правильно и грамотно подобрано отопление, напрямую зависит комфортабельность проживания в доме и размер оплаты за выработанное тепло. В настоящее время наиболее часто применяются закрытая и открытая система отопления, ведь именно они способны обеспечить эффективный обогрев недвижимости, существенно повысить показатели уюта.

Схема открытой системы отопления

Открытая отопительная система: конструктивные особенности и рабочие характеристики

Схема открытой системы отопления разработана была довольно давно и эффективно применялась (да и сейчас используется) для обеспечения качественного и недорогого отопления любых домов. Подобная система еще носит название самосплавной или самотечной – эти качества обеспечиваются особенностями конструкции и применяемым оборудованием.

Следует отметить, что открытая и закрытая система отопления несколько похожи, но открытая имеет довольно оригинальный принцип работы. Заключается суть функционирования такой системы отопления в том, что вода, нагретая котлом, буквально самотеком движется вверх по трубопроводам. По сути, вода стремится от области повышенного давления к пониженному, тем самым, обеспечивая нагрев радиаторов отопления.

Так как система отопления открытого типа, то инструкция по ее установке предполагает использование специального расширительного бака. Кстати говоря, он не герметичен. открыт, а потому без проблем взаимодействует с атмосферой. обеспечивая естественную и качественную циркуляцию теплоносителя.

Кинематическая схема движения теплоносителя в системе отопления

Открытая отопительная система: две части одного целого

Обустройство открытой системы своими руками обязательно требует учета того, что она условно разделяется на две составляющие, в которых протекают разные процессы. Первой частью является теплоноситель, который нагревается котлом и поступает к отопительным приборам. Вторая же часть – снижение давления вследствие охлаждения воды и поступление ее к источнику теплоты по «обратке».

Обе составляющие такой системы важны, ведь если они будут функционировать эффективно и выполнять все задачи, то можно гарантировать рациональное использование тепла для обогрева помещений.

Преимущества открытой системы

Выбирая между тем, какая будет установлена в доме: открытая или закрытая система отопления, важно учитывать тот факт, что у открытой имеется масса удивительных особенностей, среди которых можно выделить:

  • Простота конструкции, отсутствие необходимости в подключении ее к электросети. Естественно, если была выбрана открытая система, то обязательно нужно обеспечить подачу тока к циркуляционному насосу, который прокачивает теплоноситель по трубам;

Расширительный бак открытой системы отопления

  • Простота в обслуживании. Следует отметить, что подобное оборудование не требует дорогостоящего ухода на протяжении всего срока эксплуатации, так как состоит всего из нескольких основных деталей;
  • Быстрый запуск и остановка. Закрытая или открытая система легко и просто запускаются в эксплуатацию – достаточно включить котел. Остановка также производится за считанные минуты;
  • Невысокая цена комплектующих. установки и дополнительного оборудования для системы отопления.

Конструктивные особенности системы

Второй особенностью такой системы можно назвать необходимость использования труб большого сечения. Для естественной циркуляции теплоносителя под высоким давлением требуется большой объем воды, обеспечить который можно только за счет большого диаметра трубопровода.

Трубы и монтажное оборудование для системы отопления

Еще одна уникальная характеристика открытой системы – использование в качестве теплоносителя воды. Все дело в том, что любой другой антифриз в короткий срок попросту испарится, да и токсичность его не слишком положительно сказывается на здоровье проживающих в доме.

Специальные требования к процессу монтажа системы

Современная открытая система требует тщательного подхода к процессу монтажа оборудования.

Среди наиболее основных требований можно отметить:

  1. Источник тепла в системе устанавливается в самой низкой точке, тогда как расширительный бак – в наиболее высокой;
  2. На выходе из котла трубопроводы для подачи теплоносителя должны иметь самый большой диаметр. Более узкие трубы используются в других участках системы, дабы создать оптимальное давление;
  3. Стояк обязательно делается высоким, чтобы создавать в системе нужное давление теплоносителя, обеспечивать его равномерное распределение по всему периметру;
  4. В открытой системе должно быть минимум различных разветвлений и поворотов, соединений – если таковые будут присутствовать, то невозможно достичь оптимального давления рабочего уровня.

Система отопления открытая с естественной циркуляцией теплоносителя

Открытая система – идеальный выбор для помещений с небольшой площадью, компактных загородных домов и коттеджей. Нельзя не отметить, что для такой системы важно соблюдение ограничения по площади – оно составляет порядка 150 кв. метров. Естественная циркуляция в системе обеспечивает ее автономность, исключает необходимость использования электроэнергии.

Важно. Если вы хотите добиться эффективной системы отопления, то установите циркуляционный насос. Система сможет работать и с ним и без него, тем самым сочетая преимущества принудительной и природной циркуляции.

Если же говорить о применении открытой системы на больших площадях, то это будет несколько нецелесообразно и даже в некотором роде невыгодно. Все дело в том, что естественная циркуляция не может справиться с большой площадью трубопровода, просто не «прогонит» теплоноситель по всем радиаторам, сохранив его исходную температуру.

Заключение

Открытая система отопления с принудительной циркуляцией – прекрасный выбор для загородного дома. Она универсальна, выгодно отличается своими уникальными характеристиками, производительностью и доступностью. При желании владелец дома может укомплектовать подобную систему различным дополнительным оборудованием (например, теплыми полами), обеспечивающим подачу эффективного тепла.

Гидравлическая система отопления

Гидравлическая система отопления представляет собой замкнутый трубопровод, источники тепла (радиаторы) и отопительный котел, объединенные в единую систему. В качестве теплоносителя чаще всего выступает вода, хотя могут использоваться и другие жидкости, называемые антифризами.

Принцип работы отопительной системы достаточно прост: насос обеспечивает циркуляцию теплоносителя в системе труб. Приобретая тепло в отопительном котле, он постепенно остывает, согревая через радиаторы воздух в помещении.

Открытая система отопления

Существуют две разновидности систем отопления:

  • открытая (самотечная), наиболее простая и энергонезависимая. Количество ее недостатков нивелирует все достоинства: она громоздка, достаточно дорога, сложна в исполнении и имеет низкий коэффициент полезного действия. Как правило, для организации такой системы отопления используют толстостенные трубы большого диаметра, которые не всегда удается скрыть за декоративными панелями.
  • закрытая, в которой все элементы герметично соединены и циркуляция теплоносителя осуществляется посредством специального насоса.

Принцип действия открытой системы основан на законах термодинамики, благодаря которым нагретая вода устремляется вверх, создавая повышенное давление на выходе из котла и некоторое разряжение на его входе. Вода устремляется из области высокого давления к более низкому и происходит самостоятельная циркуляция теплоносителя. Нагретая вода несколько увеличивается в объеме, и такая система требует наличия специального расширительного бака, которые не является полностью герметичным и соединяется с атмосферой. Отсюда и происходит название системы – открытая.

Открытая система отопления может функционировать только на воде, поскольку использование иных антифризов ведет к их быстрому испарению. Кроме того, нагретая вода из расширительного бака постоянно испаряется, что вызывает необходимость постоянного возобновления ее уровня, что может вызвать завоздушивание всей системы.

В открытой системе отопления циркуляция воды происходит достаточно медленно, что накладывает определенные ограничения на ее эксплуатацию: разогреваться требы должны постепенно, во избежание закипания воды и повреждения труб. При неиспользуемом отоплении воду в зимний период из системы необходимо сливать, чтобы не допустить замерзания трубопроводов.

Для достижения необходимого уровня циркуляции теплоносителя, монтаж отопительного котла необходимо производить в самом низком месте системы отопления, а расширительный бак – в самом высоком (как правило, на чердаке). Соответственно, возникает необходимость утепления расширительного бака на зимний период. Применение циркуляционного насоса в открытой системе отопления не обязательно, однако систему трубопроводов следует обустраивать с минимальным количеством поворотов, равно как и использовать как можно меньше соединительных и фасонных деталей.

Труба с самым большим диаметром используется непосредственно на выходе из котла. Её диаметр составляет примерно 40 мм при площади обогреваемого помещения 50-100 м 2. Соответственно большая площадь обогрева влечет за собой увеличение диаметра трубы до 52 мм и более. Горизонтально уложенные трубы по диаметру примерно должны равняться диаметру стояка, а система разборных труб может быть выполнена из труб несколько меньшего сечения.

Кроме того, обязательно нужно соблюдать уклон горизонтальных труб в пределах 0,005-0,01 % по направлению от самой высокой точки к радиаторам отопления, а затем к водогрейному котлу.

Закрытая система отопления

Существует закрытая и открытая схема теплоснабжения. К недостаткам открытой можно отнести испарение теплоносителя и трубы окисляются быстрее. чем в закрытой системе отопления с естественной циркуляцией.

В системах закрытого типа теплоноситель циркулирует благодаря работе насоса. Работа насоса позволяет более эффективно обогревать здание, дает возможность эксплуатации дополнительных элементов обогрева (например, теплых полов. где естественная циркуляция теплоносителя в тонких трубах попросту невозможна). Применение насоса ставит отопительную систему в зависимость от подачи электроэнергии, но его преимущества с лихвой компенсируют этот небольшой недостаток.

Особенность этой схемы отопления состоит в том, что на обратной трубе впереди нагревательного котла установлены циркуляционный насос и расширительный бак мембранного типа.

Такое расположение расширительного бака и насоса упрощает монтаж системы, не требует утепления труб, позволяет устанавливать трубы любого диаметра и не соблюдать уклоны при монтаже. Эти преимущества выгодно отличают эту систему по сравнению с системой с естественной циркуляцией. Однако значительно уменьшать диаметр подающих труб не стоит, так как с уменьшением диаметра повышается сопротивление воды. Таким образом, объём теплоносителя циркулирующего через радиатор в единицу времени уменьшается. Как следствие такого монтажа может случиться ситуация, что мощности насоса не хватит для преодоления сопротивления системы, и она будет зажата .

В такой системе испарения воды не происходит (так как система герметична), и постоянно контролировать ее уровень нет нужды. Принудительная циркуляция нагретой воды посредством насоса прогревает систему значительно быстрее, использование его позволяет регулировать температуру в каждой комнате отдельно, а работа насоса в паре с комнатным термостатом позволяет обогревать помещение только при понижении температуры в ней ниже заданной.

Установка насоса в открытую систему отопления

Сегодня всё больше и больше наших современников делают осознанный выбор в пользу загородного дома, предпочитая свой собственные домовладения домовладениям общим, которыми можно назвать любой многоквартирный дом. И такому выбору есть разумные объяснения: при сравнительно одинаковой стоимости хорошего загородного дома и хорошей квартиры в центе – последний обладает большим метражом, близким отсутствием соседей асоциального характера, тишиной, свежим воздухом и другими уникальными чертами.

Открытая система отопления с циркуляционным насосом является на сегодняшней день самой надёжной и проверенной временем системой.

Но к чему обычно не готов новоиспечённый собственник – это к грузу ответственности, который сваливается на его хрупкие плечи. Всё то, чем раньше занимались специализированные коммунальные службы, теперь полностью на его балансе. Такие занятия, как: уход за придомовой территорией и очистка её от осадков; поддержание в рабочем состоянии кровли и наружных стен знания; проводка, отопление – всё это предстоит отныне решать самостоятельно.

Вот и приходится постоянно выбирать и принимать решения. Например, открытая система отопления с циркуляционным насосом, что это за схема, насколько она оправдана в частном доме, и не лучше ли поставить что-то другое – чтобы найти ответ на этот вопрос, нужно понимать, что собой представляют такие сети.

Подробно рассмотрим приложенный вариант, в том числе поговорим о том, как выполняется установка насоса в открытую систему, постараемся подробно осветить подобные системы, чтобы вопросов к ним уже не оставалось.

Основное устройство такого вида отопления

В качестве примера выступит схема отопления гаража с циркуляционным насосом, давайте рассмотрим, из каких узлов и агрегатов она состоит и по какому принципу работает.

При отоплении открытого типа есть запрет на использование в трубах антифриза, так как его испарения токсичны.

Раньше такие схемы работали без насоса, и весьма удачно справлялись с поставленными задачами. Насос нужен для того, чтобы обеспечить ускорение естественной циркуляции теплоносителя по трубам, что даёт более быстрый выход сети на максимальные показатели. Однако стоит рассмотреть вариант комбинированной системы, что позволит в дальнейшем не зависеть от наличия в доме электричества.

Отопление открытого типа названо так потому, что использует атмосферный расширительный бак. Особенностями такой схемы подключения являются в первую очередь:

  • Минимальное давление в трубах. За счёт открытого расширительного бака давление в системе практически отсутствует;
  • Нет необходимости ставить манометр, клапан травления воздуха и аварийный клапан, что существенно снизит стоимость установки;
  • Запрет на использование в трубах антифриза, так как его испарения токсичны. Обратно от этого – необходимость постоянно добавлять воду, которая выступает в роли теплоносителя, так как она будет выпариваться в достаточном количестве.

Работает данное отопление следующим образом:

  • Теплоноситель поступает в котёл, где нагревается до рабочей температуры;
  • С помощью насоса или естественным путём, он устремляется вверх по трубам отопления;
  • Остывая, вода возвращается к насосу, который перекачивает её обратно в котёл и цикл повторяется вновь.

Расширительный бак устанавливают в самой верхней точки такой схемы. О том, как происходит подача теплоносителя к радиаторам отопления, поговорим далее.

Варианты подключения

Система отопления открытого типа с насосом может быть реализована одним из предложенных способов. Каждый из них имеет свои слабые и сильные стороны, однако вам следует самостоятельно принять решение о том, какой из предложенных вариантов подойдёт именно вам. Например, для гаража будет уместна первая схема, в то время как для строения в несколько этажей нужна будет другая реализация.

Схема системы отопления с насосом достаточно проста и может быть реализована своими силами, без привлечения сторонних специалистов.

Такой вариант предполагает, что в случае отключения электричества схема продолжит работу по аварийному варианту, и пусть с небольшими потерями, но всё-таки продолжит подачу тепла там, где это необходимо.

Реализуется горизонтальным способом прокладки труб. Трубы должны быть большего диаметра, чем при остальных вариантах подключения. Теплоноситель, нагреваясь в котле, поднимается по трубам благодаря законам физики, и протекает по горизонтальной трубе, расположенной под потолком, с небольшим уклоном. От основной трубы идут отводы вниз, к радиаторам. Двигаясь по предложенной схеме, вода остывает и стекает вниз, уходя в нижнюю горизонтальную трассу, по которой возвращается к котлу для повторного нагрева.

Недостатками такого подключения является необходимость прокладки верхней трассы из труб большого диаметра, привлекающей к себе внимание, малая скорость циркуляции и неравномерность распределения тепла. Кроме того, подобный вариант необходимо основательно рассчитать, используя на разных участках трубы разных диаметров, чтобы компенсировать распределение тепла. А преимущество одно, но зато какое: система автономна и в сочетании с твёрдотопливным котлом – практически не требует ничего, кроме топлива.

Когда электричество есть – вода прогоняется по трубам помпой, скорость тока увеличивается, прогрев происходит быстрее и распространяется более равномерно.

Однотрубная

Вариант практически не отличается от описанного выше, за исключением того, что трубы можно брать меньшего диаметра, а стояк вести вдоль пола. Такой вариант подключения известен под названием Ленинградка, в честь города, где был разработан и впервые внедрён.

Ленинградка – это отличный способ прокладки тепла в доме, реализуется она следующим образом: Вода, разогретая в котле и прокаченная насосом, движется по горизонтальному стояку. От которого идут отводы вверх, к радиаторам отопления. Сам стояк может быть спрятан в полу. Установка игольчатых клапанов на местах входа и выхода из радиатора позволяет проводить дальнейшее обслуживание без отключения всей сети. Установка такого клапана на участке находящемся между отводами к радиатору топления, позволяет в дальнейшем провести тонкую настройку и выровнять нагрев на разных участках цепи.

Двухтрубная

Как следует из названия, предполагает использование двух стояков. По одному из них тепло подаётся к радиаторам, по второму отводится от них. Применяется в основном с целью возможности настраивать температуру каждого отдельного радиатора в каждом отдельном помещении. Радиаторы дополняются реостатами, и благодаря тому, что теплоноситель подаётся к каждому из них практически одномоментно и обладает одинаковой стартовой температурой, могут быть настроены с предельной точностью.

Кроме того, такое подключение позволяет дополнять систему, устанавливая тёплые полу, отводы в линию горячего водоснабжения и другие необходимые дополнения.

Заключение

Как видите, схема отопления с насосом достаточно проста и может быть реализована своими силами, без привлечения сторонних специалистов. Такой подход позволит вам самостоятельно изучить все тонкости работы построенного инженерного комплекса, и запастись материалом и инструментов на случай, если будет необходимо проводить обслуживание.

Открытые варианты сетей отопления безопасны и надёжны, вам потребуется разве что специальный фильтр, для защиты лопастей помпы от мусора, который может случайно занести в трубы.

Открытая система отопления с циркуляционным насосом Открытая система отопления как лучший выбор для загородного дома Система отопления – важная составляющая любого жилища или промышленного объекта. От…

Источник: mstyle-fur.ru

Установка циркуляционного насоса в существующую систему отопления с естественной циркуляцией.

Зачастую случается, что старая отопительная система, работающая на принципе гравитационного перемещения нагревающейся и охлаждающейся воды – естественной циркуляции – перестает справляться с обогревом частного дома.

Происходить это может по разным причинам, но две основных из них это постепенное изменение первоначальной системы отопления в результате ремонтных работ и переделок, а также обрастание внутренних стенок ржавчиной и накипью. В результате происходит уменьшение диаметров труб и повышение шероховатости внутренних стенок, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления отопительной системы и пропаданию циркуляции в ней полностью, или на некоторых участках.

Радикальное средство лечения такой отопительной системы – полная переделка. Но это не всегда возможно, более того, сопряжено со значительными затратами и последующим восстановительным ремонтом помещения.

Поэтому лечение можно ограничить минимальным хирургическим вмешательством – врезкой циркуляционного насоса.

Современные насосы для небольших частных домов недороги, надежны, бесшумны и экономичны, поэтому установить насос в отопительную систему стоит и в профилактических целях, для оживления старой гравитационной отопительной системы и придания ей бодрости и второй молодости.

Старая отопительная система с естественной циркуляцией.

Исходящее условие, которое надо принять – у Вас старая отопительная система с естественной циркуляцией, заросшая шламом, ржавчиной и накипью.

Ржавчина в системе образуется от контакта системы с воздухом, так как системы с естественной циркуляцией чаще всего оборудованы открытым расширительным баком, установленным на чердаке, вечно парящим, контактирующим с воздухом, выбрасывающим тепло на ветер и впускающим воздух в отопительную систему.

Этот ужас необходимо ликвидировать, заменив на закрытый мембранный расширительный бак. Заменой расширительного бака Вы устраните дальнейшую коррозию трубопроводов отопительной системы и получите дополнительный бонус – экономию топлива. Потому что закрытый расширительный бак имеет гораздо меньшие теплопотери, за счет меньших размеров и установки не на холодном чердаке, а в любом удобном месте.

Устанавливать расширительный бак желательно рядом с котлом, проводить эту процедуру одновременно с установкой циркуляционного насоса, используя одну общую врезку в отопительную систему. При установке закрытого расширительного бака обязательно устанавливается и предохранительный клапан, предназначенный для сброса аварийного давления из отопительной системы, в случае ее перегрева.

Куда установить циркуляционный насос?

Если у Вас твердотопливный котел, то, при врезке насоса в существующую систему, устанавливать его лучше на обратку, рядом с котлом, чтобы на него не оказывала отрицательное влияние слишком большая температура воды в подаче из котла, разожженного на полную мощность. Чтобы сохранить способность работы котла без циркуляционного насоса, устанавливать насос необходимо на байпас – обводной участок – предусмотрев возможность переключения схемы отопительной системы на естественную циркуляцию.

Байпасный узел можно изготовить самому, или приобрести готовый, они часто имеются в продаже на строительных рынках, полукустарного изготовления. Не бойтесь, что он не подойдет к купленному Вами насосу, вам достаточно промерить установочный размер разрыва байпасного узла, между шаровым краном и грязевиком, предназначенный для установки насоса. Он должен составлять 180 миллиметров.

И не важно, какой циркуляционный насос Вы решили купить, Grundfos, Wilo, DAB, или их китайские реплики, стандартный размер его все равно будет ровно 180 миллиметров. Существуют и короткие версии, 130 миллиметров, предназначенные для установки в насосные блоки быстрого монтажа, но в обычной розничной сети такие насосы практически не встречаются.

При использовании байпасного обвода для установки насоса, отвод на расширительный бак и предохранительный клапан ОБЯЗАТЕЛЬНО врезайте до или после вентилей, отсекающих насосный или байпасный участок. Расширительный бак и предохранительный клапан не должны оказаться отсечены от отопительной системы при любой схеме работы, насосной или естественной!

Что необходимо сделать перед установкой насоса?

Итак, как Вы помните, у вас старая отопительная система, полная шлама и ржавчины, который необходимо по возможности удалить. В большинстве случаев доступна только элементарная промывка. Просто слить воду из системы недостаточно, так как ее слив осуществляется через сливной кран небольшого диаметра. При этом вода по системе двигается очень медленно, потому что основные диаметры трубопроводов гораздо больше диаметра сливного крана и весь шлам и ржавчина спокойно оседают в трубе.

Поэтому, когда вы вскрыли обратный трубопровод, вырезав участок под установку насоса, промойте систему, подключив ее к водопроводу через шланги. Постарайтесь обеспечить максимальный проток через отопительную систему, с максимально возможным напором. Хорошего скоростного потока в трубах большого диаметра Вам все равно создать не удастся, так что потратьте на промывку чуть большее время, чем хотелось бы, пусть вытечет максимально возможное количество шлама и ржавчины.

Как выбрать циркуляционный насос для установки в отопительную систему с естественной циркуляцией?

Важный момент, которому необходимо уделить некоторое внимание. При конструировании новых систем насосы подбирают, отталкиваясь от общей тепловой мощности отопительной системы, определяют необходимый для такой мощности общий проток (расход) теплоносителя через систему и к нему приравнивают необходимую производительность циркуляционного насоса.

Далее рассчитывают общее гидравлическое сопротивление отопительной системы и вычисляют необходимый напор циркуляционного насоса. Полные расчеты сложны и для небольшого частного дома не нужны. Для небольших домов (да и для больших, честно сказать) существует упрощенная и доступная даже для полностью неподготовленных людей методика расчета, познакомиться с которой можно по этой ссылке.

Вам, с уже существующей отопительной системой, необходимую тепловую мощность определить очень просто – спишите ее с шильдика Вашего отопительного котла и подбирайте насос по методике, ссылка на которую приведена выше.

Теперь стоп, подбор еще не закончен, осталось учесть важный момент – особенность установки насоса в систему с естественной циркуляцией.

Для системы с принудительной, насосной циркуляцией у Вашей системы очень толстые трубы. При конструировании новых отопительных систем, диаметр труб выбирают таким, чтобы скорость потока в них была в диапазоне от 0,4 до 1,5 метров в секунду. При меньшей скорости из системы не будет удаляться воздух и воздушные пузыри так и останутся висеть в трубах, при большей скорости потока возможно гудение труб и ускоренный износ элементов отопительной системы. Большая скорость с гудением в трубах Вам не грозит, а вот очень маленькая, с плохо удаляющимся из системы воздухом вполне вероятна.

Но не все так плохо. У Вас ведь система с хоть и плохой, но естественной циркуляцией и система промыта! Поэтому подбирать насос исходя из диаметра труб нет никакой необходимости, просто возьмите модель насоса на одну ступеньку выше в номенклатуре.

И, в заключение, небольшой аттракцион волшебства, телепатии и ясновидения. Скорее всего, Вам вполне подойдет вот этот насос – DAB VA 55/180 Х DAB

Удачной установки насоса и теплого Вам дома!

Как установить насос в старую систему отопления Как установить циркуляционный насос в систему отопления.

Источник: www.teplomir-nsk.ru

Читайте также:  Производительность насоса Поделитесь статьей в соц. сетях:

avtonomny-dom.ru

Открытая система отопления: расширительные баки, схемы, насосы

Самостоятельное проектирование, подбор компонентов и монтаж отопительной системы является одним из самых сложных мероприятий. Чаще всего стараются изначально уменьшить сложность выполнения этих этапов. Для этого отдают предпочтение открытой системе отопления. Расширительные баки, схемы, насосы – как правильно определить оптимальные параметры для этих компонентов теплоснабжения?

Особенности обустройства открытого отопления

Классическая комплектация открытого отопления

Классическая система отопления открытого типа для частного дома отличается от закрытой показателем давления. Оно равно атмосферному. Поэтому для обустройства этого типа теплоснабжения требуется значительно меньше комплектующих, точных расчетов. Но это не значит, что схема открытого отопления может составляться непрофессионально.

Для автоматической стабилизации давления теплоносителя в трубах в системе предусмотрен открытый расширительный бак для открытого отопления. Именно конструкция этого компонента отличает схему открытого теплоснабжения от закрытого. Движение теплоносителя может осуществляться двумя способами:

  • За счет теплового расширения горячей воды. Для этого необходим разгонный стояк. По такой схеме проектируется открытая система отопления с естественной циркуляцией;
  • Установка насосного оборудования. Оно позволяет увеличить скорость движения теплоносителя. Насос в открытой системе отопления необходим, если общая протяженность магистралей превышает 25 м.

Кроме этого необходимо уменьшить показатель трения воды при ее прохождении через трубы. Для этого диаметр последних должен составлять не менее 30 мм. В противном случае будет возрастать гидравлическое сопротивление, что уменьшит естественную циркуляцию.

Определяющим компонентом в схеме является котел для открытой системы отопления. Важно не только правильно подобрать конструкцию и принцип работы прибора, но и соблюсти все правила установки.

Несмотря на то что себестоимость схемы открытой системы отопления с насосом будет значительно ниже, чем у аналогичной закрытой системы – монтаж первой отличается сложностью. Это обязательно нужно учитывать при проектировании теплоснабжения.

Выбор схемы открытого теплоснабжения

Установка котла в открытой отопительной системе

На первом этапе проектирования важно правильно подобрать схему открытой системы отопления с насосом. Она зависит от параметров дома, требуемого теплового режима работы теплоснабжения и финансовых возможностей.

Рассмотрим основные параметры, которые напрямую будут влиять на выбор и дальнейший расчет открытой системы отопления:

  • Общая площадь отапливаемых помещений. Если эта характеристика меньше 60 м² – можно устанавливать гравитационную систему;
  • Этажность дома и высота потолков. Для гравитационной системы обязательным условием является наличие разгонного стока. Без него может появиться воздух в открытой системе отопления и ухудшится циркуляция;
  • Расчетный тепловой режим работы. Для низкотемпературного применяется открытая система отопления с циркуляционным насосом. В противном случае небольшое расширение воды не создаст необходимую циркуляцию.

Только после тщательного анализа этих показателей, а также расчета тепловых потерь в доме можно решить – поставить отопление открытого типа с насосом или без него.

Лучше всего вычислять тепловые потери здания с помощью специализированных программ. Их демо-версии распространяются бесплатно.

Гравитационная отопительная система

Главным отличием гравитационной от остальных является полное отсутствие каких-либо механизмов для принудительного движения жидкости по трубам. Т.е. это процесс осуществляется только за счет температурного расширения горячей воды.

Для корректной работы теплоснабжения в обязательном порядке устанавливается разгонный стояк. Он монтируется непосредственно после котла и располагается вертикально. Его высота должна быть не менее 3,5 м. Если это условие не выполнить – то нагретая жидкость, идущая от котла для открытой системы отопления, не будет иметь достаточной скорости.

Помимо этого фактора необходимо учитывать такую специфику организации открытой системы отопления с естественной циркуляцией:

  • Обязательный уклон труб. Подающая магистраль от стояка должна быть наклонена в сторону отопительных приборов. Обратная – к котлу. Уровень наклона – 1 см на каждый метр;
  • Котел располагается в самой низкой точке схемы;
  • Для нормальной работы нужны расширительные баки открытого типа для систем отопления. Они также монтируются для схем с принудительной циркуляцией.

Устанавливать электрокотел для открытой системы отопления гравитационного типа не рекомендуется. Так же, как и газовый аналог. Это объясняется высокой вероятностью появления воздушных пробок, которые могут привести к перегреву теплообменника.

Для увеличения эффективности работы в открытой схеме отопления с естественной циркуляцией диаметр трубы разгонного стояка должен быть на 1 размер меньше, чем сечение основной магистрали.

Принудительная циркуляция в отоплении

Схема открытой системы с насосом

В последнее время владельцы частных домов и дач модернизируют отопительную систему, устанавливая всего лишь один компонент – насос. Он предназначен для улучшения циркуляции теплоносителя.

В целом обустройство открытой системы отопления с циркуляционным насосом ничем не отличается от вышеописанного. Важно правильно выбрать место установки насоса. Он монтируется на обратной трубе перед ее входом в котел отопления. Оптимальное расстояние должно составлять 1,5 м.

Для этой схемы открытого отопления необходимо учитывать следующие моменты:

  • Насос устанавливается на байпасе. Это необходимо для обеспечения циркуляции воды в случае его поломки или отключения электричества;
  • Обязательно монтируется обратный клапан. Он предотвратит появление эффекта обратной циркуляции;
  • Во время монтажа учитывается направление движения теплоносителя.

Преимущество использования схемы отопления открытого типа с насосом заключается в уменьшении инертности системы. Из-за увеличения циркуляции батареи и радиаторы будут нагреваться быстрее.

Для открытой схемы отопления с циркуляционным насосом следует рассчитать его параметры – напор и производительность.

Комплектация открытой системы отопления

Минимальная комплектация отопления

Помимо насоса в открытой системе отопления следует подобрать и другие компоненты. От правильности выбора будет зависеть работоспособность и эффективность всей схемы теплоснабжения.

Для правильного расчета открытой системы отопления в первую очередь вычисляется ее номинальная мощность. Если теплоизоляция здания хорошая – можно взять соотношение, что на 10 м² площади потребуется 1 кВт тепловой энергии. Для более точного расчета рекомендуется воспользоваться специальными программами. С их помощью можно составить корректную схему открытого теплоснабжения, вычислить оптимальные характеристики ее компонентов.

Для минимальной комплектации отопительной системы понадобятся такие элементы:

  • Котел;
  • Расширительный бак;
  • Трубопроводы;
  • Радиаторы и батареи.

Требования к последним двум невысокие. Чаще всего для обустройства теплоснабжения применяют полимерные трубы. Но специалисты рекомендуют для разгонного стояка использовать стальную трубу. Это объясняется высокой температурой в этой части системы отопления открытого типа для частного дома.

Практически все модели полимерных труб рассчитаны на температурное воздействие не выше +90°. Это следует учитывать при комплектации системы.

Выбор котла для открытого отопления

Виды котлов для открытого отопления

В первую очередь необходимо предупредить, что установка газовых и электрокотлов для открытой системы отопления запрещена. Нередко в системе образуются воздушные пробки, которые негативно повлияют на работу оборудования и могут привести к аварийным ситуациям. Поэтому единственной альтернативой остаются твердотопливные модели или котлы, работающие на дизельном топливе.

Установка котла должна выполняться согласно всем требованиям. Он располагается в отдельном помещении, где нельзя хранить топливо. Котельная должна иметь принудительную циркуляцию воздуха. Для оптимизации работы оборудования рекомендуется установка сэндвич-дымоходов.

Помимо этих факторов существуют специфические требования для нормальной адаптации котла открытой системы теплоснабжения:

  • Нельзя устанавливать котлы длительного горения. Они рассчитаны для низкотемпературного режима работы системы. В таком случае расширение теплоносителя будет недостаточно для циркуляции;
  • Если в системе не установлена насосная группа – необходим отдельный монтаж обратного клапана;
  • Котел в системе теплоснабжения открытого типа для частного дома должен располагаться в самой низкой точке схемы.

Если в комплектацию оборудования не входит температурный датчик – его следует установить отдельно. Для точности измерения он монтируется на подающей трубе непосредственно после котла.

Для удаления воздуха в открытой системе отопления установка воздухоотводчика не поможет решить проблему. Он работает только если давление в системе превышает атмосферное.

Модели расширительных баков для открытой системы

Схема установки и конструкция расширительного бака

Для компенсации теплового расширения теплоносителя и своевременного контроля его уровня необходим монтаж расширительного бака для открытого отопления. Он располагается в самой высокой точке системы и может выполнять сразу несколько функций.

Сначала выполняется расчет оптимального объема расширительного бака открытого типа для систем отопления. Он должен составлять как минимум 5% от количества теплоносителя в системе. В стандартной конструкции есть 3 патрубка, которые выполняют следующие функции:

  • Входящий патрубок. С его помощью происходит подключение расширительного бака к открытой системе отопления. Обычно его диаметр на 1 размер меньше, чем у разгонного стояка, к которому выполняется монтаж. Поэтому необходим переходник;
  • Труба циркуляции. Через нее горячая вода поступает дальше по магистрали;
  • Сигнальный патрубок. Необходим для оповещения о критическом снижении уровня теплоносителя. При открытии крана из него не идет вода – следует дополнить систему.
Способы установки расширительного бака

Дополнительно можно модернизировать расширительный бак для открытого теплоснабжения. В некоторых случаях он может выполнять функцию узла подпитки. Для этого необходим дополнительный патрубок, который подключается к водопроводу. При критическом снижении объема горячей воды можно оперативно дополнить систему, открыв запорную арматуру.

Существует несколько схем монтажа расширительного бака. Для теплоснабжения открытого типа с насосом он может монтироваться на дальнем стояке. Такой вариант применяется редко, так как эффективность подобной схемы крайне низка. Чаще всего расширительный бак устанавливается на ближнем стояке для своевременного контроля состояния отопления.

Запрещено использовать полимерные материалы для изготовления расширительного бака. Для этого лучше всего подойдет сталь.

Монтаж открытого отопления своими руками

Отопление для двухэтажного дома

После корректного расчета открытой системы теплоснабжения и подбора всех компонентов можно приступать к монтажу. Предварительно рекомендуется составить схему расположения всех элементов с их техническими характеристиками.

Сначала определяемся со схемой разводки труб. Она может быть следующих типов:

  • Однотрубная. В ней приборы подключаются к системе последовательно. Достоинства – простой монтаж, минимум расходных материалов. Недостатки – быстрое остывание теплоносителя;
  • Двухтрубная. Для отвода остывшей воды монтируется обратная магистраль. Таким образом можно оптимизировать тепловое распределение по всей системе.

В любом случае необходим монтаж расширительного бака открытого типа для систем теплоснабжения. Для разветвления трубопроводов устанавливаются тройники. Коллекторные схемы для открытой системы отопления с насосом не применяются.

Работы лучше всего осуществлять в летний период. Установка трубопроводов требует особого внимания, так как в обязательном порядке необходимо соблюдать угол наклона. При недостаточном значении этого параметра возможно значительное ухудшение циркуляции горячей воды.

В видеоматериале можно ознакомиться со спецификой работы отопления при естественной и принудительной циркуляции:

strojdvor.ru


Смотрите также