Схема закрытой системы отопления с насосом: типовые схемы и принцип монтажа

Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией

Автор Монтажник На чтение 14 мин Просмотров 16.7к. Обновлено 14.02.2021

Хозяевам индивидуальных жилых домов при обустройстве автономного отопления приходится решать ряд важных задач по выбору нагревательного оборудования, системы для организации циркуляции теплоносителя, типа теплообменников, трубной разводки. Вариант, которому отдают предпочтение подавляющее большинство пользователей — закрытая система отопления с принудительной циркуляцией, схема которой позволяет реализовать разнообразные методы обогрева помещений.

Собственникам перед устройством отопительной системы полезно знать принципы ее функционирования, организации, изучить используемые трубы, котлы и технические приборы. Как для простых, так и для более сложных систем обязательно составляется схема отопления, по которой специалисты проводят монтаж оборудования, арматуры и трубопроводов.

Рис. 1 Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией схема — схема для индивидуального дома

Содержание

1. Принцип функционирования закрытой системы
2. Сравнение закрытой и гравитационной систем
3. Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией схема
4. Основные узлы системы отопления закрытого типа
5. Трубопроводы
6. Циркуляционные электронасосы
7. Расширительный бак
8. Воздухоотводчики
9. Запорная арматура
10. Коллекторные гребенки, гидрострелки
11. Теплообменники
12. Контрольные приборы, узлы безопасности
13. Организация радиаторного отопления
14. Разводка труб
15. Устройство теплых полов

Принцип функционирования закрытой системы

Чтобы не совершить критических ошибок при организации автономного отопления, в первую очередь учитывают эксплуатационные и расходы на топливо в долгосрочной перспективе со средним сроком примерно в 20 лет. И в этом отношении водяное отопление и установка газового котла даже при начальных сверхвысоких затратах оказываются экономичнее при длительной эксплуатации.

Нагретая в котлах вода не может циркулировать по трубам, если для этого не соблюдены определенные условия. Поэтому отопительный контур дополняют верхним расширительным баком или делают закрытым, а воду по нему проталкивают электронасосом.

Для сбора избытка теплоносящей жидкости, которая в нагретом состоянии расширяется, в закрытом контуре применяют накопительный бак. Излишки воздуха выпускают через воздухоотводчики, для защиты оборудования и приборов в случае превышения отопительной жидкостью предельных температур используют аварийные спускные клапаны.

Рис. 2 Схема открытой системы отопления индивидуального дома

Статья по теме:

Система отопления двухэтажного частного дома – варианты, схемы, монтаж

. В отдельной статье подробно рассказывается про возможные варианты организации автономной системы отопления частного дома, схемы, оборудование, монтаж.

Сравнение закрытой и гравитационной систем

Помимо закрытой, в индивидуальных домах применяется система отопления без насоса, получившая название самотечной или гравитационной.

При ее организации нагретую котлом отопительную жидкость направляют по вертикальной трубе в расширительный бак, которой располагают в самой верхней точке дома (на чердаке). Вода поступает в бак самотеком за счет меньшей плотности горячих водных масс, выталкиваемых холодными.

От бака прокладывают с небольшим уклоном горизонтальную трубу с боковыми отводами к каждому радиатору, по которой нагретая вода затекает в теплообменные приборы. Снизу от каждой батареи отходит отвод, который подключают к общему трубопроводу обратки, проложенному с некоторым уклоном и подсоединенному к котлу.

Таким образом, система отопления с естественной циркуляцией не нуждается для обеспечения тока жидкости в каких-либо дополнительных приборах. Основные отличия самотечной и закрытой принудительной систем заключаются в следующем:

• Среднее давление в отопительном контуре индивидуальных систем составляет 1 — 1,5 бара. Чтобы достичь нижнего порога в одну единицу, расширительный бак придется поднимать на высоту 10 м от котла. Это не всегда удается достичь в домах с двумя этажами и совершенно невозможно получить такое расстояние в одноэтажных зданиях.
• В системах без циркуляционного насоса из-за низкого давления нельзя использовать контуры теплых полов. Впрочем, и в контурах с принудительной циркуляцией нередко в коллекторный узел разводки отопительного трубопровода устанавливают дополнительный циркуляционник.

Рис. 3 Материалы труб для отопления: нержавейка, медь, полипропилен, сшитый полиэтилен

• Теоретически самотечная система отопления в частном доме может функционировать без электроэнергии, хотя в реальности многие автоматизированные газовые котлы также не работают без электричества. Однако бензиновый генератор поможет справиться с проблемами отсутствия электроэнергии в любых системах, обеспечивая напряжением питания циркуляционные электронасосы и автоматику котлов.
• Если скорость перемещения тока воды в самотечных системах можно повысить, подключив в линию обратки через байпас циркуляционный электронасос, то проблемы с эстетичностью внешнего вида практически неразрешимы. Даже если спрятать горизонтальную трубу от расширительного бака под потолком, то подходящие к каждому радиатору по стенам вертикальные участки труб не только испортят внешний вид комнат, но и принесут массу неудобств при расстановке мебели, навешивании карнизов.
• В принудительных системах трубопровод можно полностью скрыть под полом, что многие и делают.
• Для предохранения воды от замерзания в нее добавляют антифризы, основные из которых — дешевой ядовитый этиленгликоль и абсолютно безвредный пропиленгликоль. Если в закрытый контур можно залить ядовитую жидкость, и она не будет иметь выхода наружу, то в открытом контуре придется применять только дорогостоящую незамерзайку.

Рис. 4 Условные обозначения на схемах элементов отопительных систем по ГОСТ 21.205-93

Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией схема

Если рассматривать отопительную систему закрытого типа с насосом, то имеется ряд элементов, без которых ее функционирование невозможно. Замкнутая система отопления индивидуального дома помимо трубопровода обязательно включает в себя электронасос, расширительный бак, запорно-регулирующую арматуру, воздухоотводчики.

ГОСТ 21.205-93 регламентированы условные обозначения практически всех основных элементов, которые включает в себя любая схема закрытой системы отопления. При составлении плана специалистами  инженерно-проектных организаций данные символы проставляют в чертежах, знание которых иногда может быть полезно собственникам при их изучении.

Основные узлы системы отопления закрытого типа

Обычно при монтаже закрытой системы обустраивают котельную, которая может находиться в доме или отдельно стоящей постройке.

В ней устанавливают котел и рядом с ним размещают все основное оборудование, от которых прокладывают трубопровод к теплообменникам в доме.

Рис. 5 Закрытая отопительная система и ее составляющие

Трубопроводы

Для подачи теплоносителя используют широкий ряд труб из различных материалов. Лидирующее место в наружном радиаторном отоплении занимает полипропилен со стекловолоконной или алюминиевой армирующей оболочкой, несколько реже используют металлопластик.

Для теплых полов применяют как металлы (медь, гофрированную нержавейку), так и пластики из сшитого и термостойкого полиэтилена, нередко армированные алюминием.

Циркуляционные электронасосы

В качестве насосов для организаций циркуляции теплоносителя в трубах, используют приборы центробежного принципа действия, обладающие наивысшим по сравнению с другими видами коэффициентом полезного действия.

Типовой циркуляционный насос имеет переключатель на 3 положения, позволяющий управлять числом оборотов вала с рабочим колесом.

Таким методом добиваются регулирования скорости отопительный жидкости в трубах, что позволяет при необходимости в кратчайший срок прогреть помещения.

Отличительная особенность любого циркуляционника — наличие в центральной части корпуса винта с широкой шляпкой под шлицевую отвертку, предназначенного для спуска воздуха.

Мощность реализуемых в торговой сети циркуляционных насосов может изменяться в довольно широких пределах, от 20 до 500 ватт, типовой агрегат рассчитан на создание напора не более 10 бар. Объемы прокачки у бытовых циркуляционных агрегатов также находятся в широком диапазоне от 1 до 10 м³/час.

Циркуляционный электронасос всегда помещают в линию обратки — в этом случае он работает в среде с более низкой температурой и тем самым увеличивается срок его службы. Также в случае его поломки возникнет менее взрывоопасная аварийная ситуация, чем при размещении этого агрегата на подаче.

Статья по теме:

Подбор циркуляционного насоса для системы отопления: методы и расчет. В отдельной статье можете более подробно почитать про виды циркуляционных насосов системы отопления, их выбор и монтаж.

Рис. 6 Циркуляционные насосы и их применение

Расширительный бак

Данный прибор предназначен для поглощения избытка жидкости при ее тепловом расширении в результате нагревания.

Для отопительных систем используют отличные от водопроводных расширительные баки из стали, покрытые краской красного цвета. Их выпускают мембранного типа, фиксируя гибкое резиновое полотно между двумя половинами корпуса агрегата. Спереди бака находится резьбовой патрубок для подключения к трубопроводной магистрали, сзади размещен ниппель для закачки воздуха.

Объем расширительного бака подбирают таким образом, чтобы он был равен 10% от общего количества теплоносителя, который включает в себя закрытая система отопления частного дома.

Рис. 7 Расширительный бак – устройство и применение в отопительных контурах

Воздухоотводчики

Воздушные пробки могут парализовать работу любой системы отопления закрытого типа, остановив циркуляцию жидкости в контуре, поэтому важно обеспечить спуск воздуха на всех проблемных участках. Воздухоотводчики устанавливают на радиаторных теплообменниках и обязательно в самой высшей точке системы отопления с принудительной циркуляцией. Также они входят в группу безопасности котла, гидрострелки и коллекторные гребенки теплых полов.

Запорная арматура

При помощи шаровых и вентильных кранов перекрывают поток теплоносителя в трубопроводе. Приборы вентильного типа нередко используют в радиаторных теплообменниках для балансировки батарей с целью выравнивания их температур. Практически вся запорная арматура выпускается из латуни и имеет для соединения с трубопроводом наружную и внутреннюю резьбы.

Рис. 8 Воздухоотводчики – конструкция и примеры размещения

Коллекторные гребенки, гидрострелки

Чтобы подключить к отопительному контуру большое количество теплообменников используют распределительные узлы — коллекторы и гидрострелки.

Обычно гидрострелки, представляющие собой вертикально расположенные объемные баки прямоугольной формы, применяют для разводки большого числа коллекторов или радиаторных теплообменников. Сверху гидрострелки обязательно размещают воздухоотводчик.

Коллекторы — более сложные приборы и состоят из двух распределительных узлов с многочисленными отводами (гребенками) — подающего и обратного. При помощи коллекторов в основном подключают контуры теплых полов, нередко их используют и при лучевой разводке радиаторов.

Коллекторная гребенка позволяет задавать температурные параметры любого теплообменника. Для этого над каждой из подающих гребенок установлен регулируемый расходомер в прозрачном корпусе с отметками и внутренней индикаторной головкой.

Над каждым выводом обратки также находится регулировочный клапан, закрытый защитным колпачком. При необходимости автоматизации задания температурного режима на них устанавливают сервоприводы, которые вращают регулировочные клапаны, и таким образом меняют объем проходящей отопительный жидкости. При уменьшении проходящего по контуру потока отопительный жидкости температура теплообменных приборов падает, а с его увеличением повышается.

Рис. 9 Биметаллические и панельные батареи – внутреннее устройство

Теплообменники

Как отмечалось выше, для теплых полов используют металлические или полимерные трубопроводы, причем первые предпочтительнее в силу более высокой теплоотдачи. То есть, теплоноситель будет проходить по контуру с максимальной отдачей тепла.

В этом отношении полимерный металлопластик эффективнее сшитого и термостойкого полиэтилена и совершенно не подходит для теплых полов толстостенный полипропилен.

Из радиаторов широкой популярностью пользуется теплообменники из алюминия с высокой теплопроводностью. В последнее время их вытесняют с рынка биметаллические изделия, меньше подверженные коррозии из-за отклонений водородного показателя рабочей среды.

Конкуренцию им составляют панельные приборы, однако их коррозионная стойкость, напорные параметры значительно уступают изделиям из алюминия и тем более биметаллов.

Рис. 10 Узел безопасности котлов и примеры его размещения

Контрольные приборы, узлы безопасности

Во многих отопительных системах устанавливают манометры для контроля давления, которое в среднем составляет 1 — 1,5 бара. Также должны присутствовать температурные датчики, которые включают в себя некоторые разновидности коллекторных гребенок.

В верхней точке трубопровода, непосредственно отходящего от котла, обязательно устанавливают группу безопасности, состоящую из 3-х приборов, помещенных в одном корпусе. В состав группы входят воздухоотводчик, спускной клапан, стрелочный датчик давления.

Организация радиаторного отопления

Отопление радиаторами является наиболее простым способом обогрева помещений, некоторые хозяева даже реализуют его своими руками. От котла к ним подводят трубы, которые располагают у стен или под полом. В первом случае в основном используют трубопроводы из полипропилена, а во втором — из сшитого, термостойкого полиэтилена.

Радиаторы подключают по диагональной, боковой и нижней схемам. При этом боковая подводка считается не слишком удачным вариантом, если батарея состоит из большого количества секций.

Каждый радиатор оснащают краном Маевского и заглушкой, на входной и выходной патрубки нередко ставят шаровые краны или регулировочные вентили, терморегуляторы.

Батареи располагают в основном под оконными проемами симметрично центральной осевой линии, выдерживая расстояния от пола и до подоконника в 100 — 150 мм.

Радиаторы используют в принудительных и самотечных системах, в последнем случае трубы располагают с некоторым уклоном для обеспечения беспрепятственной циркуляции теплоносителя.

Рис. 11 Ленинградка в самотечной системе

Разводка труб

Один из важных аспектов, который следует учитывать при организации радиаторного обогрева — трубная разводка.

Теплоноситель можно подавать по следующим схемам укладки труб:

• Однотрубная. При такой разводке отопительную жидкость направляют по одной трубе, которая последовательно проходит через все радиаторы. Так как температура первой батареи будет самой высокой, а последней ниже всех, и ее регулировка невозможна, такое подключение никто не использует.
• Ленинградка. В данном виде однотрубной разводки теплоноситель проходит по одной трубе петлей от выхода котла к его входу, а радиаторы подключают к ней параллельно. При данном способе подсоединения температура всех батарей будет более-менее одинаковой, ее можно даже отрегулировать вентильными кранами на входе каждого из приборов или на участках труб под ними.
  Главный недостаток ленинградки — слишком низкая эффективность. То есть, большая часть теплоносителя беспрепятственно совершает движение по замкнутой петле, а в радиаторы попадает намного меньший водный объем. Таким образом ленинградка примерно 3 раза менее производительна, чем двухтрубные отопительные системы.
• Тупиковая двухтрубная. Это наиболее популярный тип разводки в индивидуальных домах. При ее организации отопительная жидкость от котла подается по одной трубе, а остывшая после прохождения по радиаторным секциям направляется для подогрева по другой.
  
  К недостаткам тупиковой схемы относят неравномерный прогрев радиаторов — температура наиболее удаленных от котла будет понижаться. Поэтому на каждую из батарей ставят терморегулятор или управляют потоком при помощи регулировочного вентиля.

Рис. 12 Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией — схема двухтрубной разводки

Статья по теме:

Двухтрубная система отопления – преимущества, сравнение с другими системами.

Про двухтрубную систему отопления можно подробно почитать в отдельной статье. Преимущества и недостатки, части системы, самостоятельный монтаж!

• Попутная. Данную разводку называют еще схемой Тихельмана. Принцип ее организации заключается в том, что подача осуществляется на первую от котла батарею и затем последующие, а обратный трубопровод подключают к ним в другом порядке. При этом направления потоков в линиях подачи и обратки совпадают, поэтому такая схема и получила название попутной.
  Из-за одинаковой длины трубопроводного контура каждой батареи, температура всех приборов одинакова и может быть установлена одним терморегулятором на котле.
  К ее недостаткам относят увеличенный в полтора раза расход труб на организацию петли обратного трубопровода.
  Еще один минус попутной разводки — отсутствие гибкости. То есть при необходимости устанавливать индивидуально температуру каждой батареи придется все равно ставить терморегулятор или регулировочный вентиль, что сводит на нет ее преимущества перед тупиковой схемой.
• Лучевая. Еще одно название данной разводки – коллекторная. Ее эффективно использовать, если подающий и обратный трубопровод к радиаторам размещают под полами – в стяжке, деревянных лагах, насыпных видах. При этом преимущественно используют радиаторы с нижними узлами подключения, в основном это панельные типы.
  Чтобы получить примерно одинаковую температуру всех батарей, коллектор размещают в центре дома, монтируя его в нише одной из стен помещений.

Рис. 13 Коллекторные гребенки теплых полов

Устройство теплых полов

Теплые полы считают более эффективными по теплоотдаче, чем радиаторный обогрев.

Для их устройства на плиту перекрытия укладывают жесткий теплоизолятор, которым в большинстве случаев является обычный или экструдированный пенополистирол. Затем на пенопласт помещают армирующую решетку, привязывают к ней трубопровод, изогнутый в виде улитки или змейки, после чего заливают его стяжкой толщиной не менее 50 мм, предотвращая ее контакт со стенами заранее уложенной демпферной лентой.

Самая современная технология устройства теплых полов — применение пенопластовой подложки в форме яичных лотков с выступами. В этом случае трубопровод прокладывают между буграми, при этом нужное расстояние между витками не нужно задавать с помощью ручных измерений.

Для контуров теплых полов используют гибкие трубопроводы из коррозионностойких металлов и различных видов полиэтиленов. Диаметр труб обычно выбирают небольшим, в среднем 16 мм.

Трубопровод подключают к коллекторным гребенкам, фиксируя зажимными компрессионными фитингами, которые прикручивают ключом.

В отличие от бытового радиаторного отопления, где температура теплоносителя не превышает 80 °С, теплые полы относят к низкотемпературному отоплению с температурными параметрами рабочей жидкости не более + 50 °С. При этом оптимальная разница между подачей и обраткой на входе и выходе коллектора 10 °С.

Рис. 14 Примеры укладки теплых полов

Статья по теме:

Отопление в частном доме из полипропиленовых труб – нюансы, расчет. Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией, схема и ее устройство может быть реализовано из полипропиленовых труб, а как это сделать, подробнее читайте в отдельной статье!

Любая система отопления закрытого типа в частном доме подразумевает установку циркуляционного электронасоса, отвечающего за перемещение теплового носителя по контуру. Помимо насосного оборудования, в схему обязательно входят расширительный бак, запорно-регулирующая арматура, клапаны для развоздушивания и аварийного слива теплоносителя, контрольно-измерительные, терморегулирующие приборы, распределительные узлы.

Схема системы отопления с насосной циркуляцией: ее виды и характеристики

Монтаж системы отопления вообще и монтаж циркуляционного насоса в систему отопления в частности — задача всегда непростая и требующая учёта многочисленных факторов. Наиболее популярной конструкцией является система естественной циркуляции, однако её широкое применение объясняется исключительно простотой установки.

Существенный недостаток этой конструкции — слабый циркуляционный напор, вынуждающий приобретать трубы чрезмерно большого диаметра, что ограничивает в выборе радиаторов, да и просто требует больших затрат. Поэтому оптимальным вариантом являются несколько более сложные, но практичные системы отопления с насосной циркуляцией схема работы которых позволяет использовать любую разновидность радиаторов, а также трубы стандартного диаметра.

Содержание

• 1 Разновидности схемы
  • 1.1 Однотрубная и двухтрубная системы
  • 1.2 Вертикальный и горизонтальный стояки
  • 1.3 Тупиковая и попутная схемы
  • 1.4 Верхняя и нижняя разводки
  • 1.5 Выбор оборудования
• 2 Монтаж насоса

Разновидности схемы

Само название схемы подразумевает использование циркуляционного насоса, цель которого — обеспечивать напор и постоянное продвижение нагретой воды. Кратко принцип работы схемы выглядит так: нагретая до необходимой температуры вода поступает по трубопроводу в радиаторы. После остывания она возвращается в котёл по отводящему трубопроводу. Встроенный расширительный бак обеспечивает постоянное давление теплоносителя и призван выдержать увеличивающийся во время нагревания объём воды.

Можно выделить несколько разновидностей такой системы, разделяющихся по следующим признакам:

1. по способу подключения трубопровода к радиаторам: однотрубные и двухтрубные;
2. по месту расположения стояков: вертикальные стояки и горизонтальные стояки;
3. по типу магистрали: тупиковые системы и системы с попутным движением воды;
4. по типу разводки: с верхней и с нижней.

Разберёмся, как подключить циркуляционный насос для отопления по каждой из указанных схем.

Однотрубная и двухтрубная системы

Считающаяся пережитком прошлого однотрубная конструкция подразумевает подключение к радиатору лишь одной трубы. Все отопительные приборы дома соединяются последовательно, а теплоноситель протекает через них, начиная с верхнего и заканчивая нижним, с каждым сантиметром продвижения отдавая всё больше тепла. Таким образом, к последним из радиаторов вода подходит едва тёплой, и это создаёт сильный дисбаланс в температуре разных комнат. Единственным способом хоть как-то уменьшить эту разницу является установка в нижних комнатах радиаторов с большим количеством секций.

Среди других недостатков:

• невозможность установить регулировочные краны, поскольку это автоматически перекроет или уменьшит доступ воды к радиаторам «ниже по течению»;
• нерегулируемая температура в отапливаемых помещениях: если отопительная система запущена, будут обогреваться все комнаты.

Однотрубная система была популярна полвека назад, но в наше время устарела окончательно и практически не используется.

Двухтрубная конструкция устраняет эти недостатки за счёт подведения к каждой батареи подводящей и отводящей трубы. Теряющий свою температуру теплоноситель в данном случае отводится из радиатора в котёл для нового нагревания, а не продвигается в следующий радиатор. Ещё одно дополнительное преимущество: возможность установить на каждый из радиаторов собственный регулировочный кран или автоматический термостат.

Вертикальный и горизонтальный стояки

Подключение радиаторов к вертикальному стояку позволяет подводить к ним трубы не сразу, а по отдельности для каждого этажа высотки. Главное преимущество вертикальных стояков — отсутствие воздушных пробок. Недостаток — относительно высокая стоимость.

В несколько иных целях используется установка циркуляционного насоса в системе отопления со стояком горизонтального типа: отопление лестничных площадок, коридоров и любых обширных одноэтажных зданий. Её существенными плюсами являются экономия на трубах и вытекающая из неё низкая стоимость монтажа. Известный недостаток: появление воздушных пробок, устранить которые, однако, помогают краны Маевского.

Тупиковая и попутная схемы

Широко распространённая тупиковая система подразумевает движение теплоносителя по подающей трубе в одну сторону, а по отводящей — в обратную. Циркуляционные кольца при этом существенно отличаются по длине. Недостаток тупиковой системы: неравномерность прогрева. Те из отопительных приборов, которые находятся ближе к котлу, отличаются лучшей эффективностью, нежели более далёкие. Даже подключение циркуляционного насоса в систему отопления тупикового типа не даёт гарантий того, что все радиаторы будут нагреваться одинаково хорошо. Достоинство же такой системы: экономичность. Их недостатки зачастую сглаживают, устанавливая несколько маленьких магистралей вместо одной длинной.

В попутной схеме длина циркуляционных колец всегда одинаковая. Соответственно, все радиаторы прогреваются тоже одинаково, находясь на любом расстоянии от главного стояка. Из-за высокой стоимости (требуется больше труб) попутная схема используется редко.

Верхняя и нижняя разводки

Отопительная система с внешней разводкой подразумевает установку подводящего трубопровода выше радиаторов.

Обычно применяется в межпотолочных полостях или на чердаке.

Принцип действия прост: установка циркуляционного насоса в систему отопления позволяет поднять нагретую воду в самую верхнюю точку трубопровода, откуда она уже будет распределяться по нижележащим помещениям. Там же, в наивысшей точке, устанавливается расширительный бак, чья задача — предотвращение появления воздушных пробок. Отводящая же труба, напротив, монтируется ниже отопительного прибора. По понятным причинам верхняя разводка неприменима в зданиях с плоской крышей и без чердаков.

В схеме с нижней разводкой оба (и подающий, и отводящий) трубопровода устанавливают ниже радиаторов и при этом с небольшим уклоном (для предотвращения образования воздушных пробок). Единственное заметное преимущество схемы: возможность подключать отопление поэтапно, этаж за этажом.

Выбор оборудования

Пришло время разобраться с тем, как выбрать циркуляционный насос для систем отопления установка которого имеет немало нюансов. Выбор насоса производится всего по двум параметрам: планируемая сила напора воды и сопротивление воды, которое придётся преодолевать насосу для создания напора. Как ни парадоксально, но мощность насоса должна быть меньше на 10-15%, чем в расчётных значениях. В противном случае количество потребляемой электроэнергии, шум и скорость износа деталей будут слишком высоки. Глупо ударяться и в другую крайность, экономя на мощности насоса. Такой агрегат не сможет перекачивать нагретую воду в требуемом объёме с нужной скоростью.

Существуют модели с интегрированными в них ручными или электронными регуляторами скорости работы электродвигателя. Высочайший КПД требует максимальной скорости вращения вала. Ещё одна нестандартная разновидность — насос циркуляционный для отопления мини, многие модели которых работают автономно, без подключения к электросети (на дизельном топливе или бензине). Такие насосы отлично подходят для мест, где проведение электричества не планируется (садовые или охотничьи домики, строительные будки). Еще об одном способе отопления помещения, где есть проблема с электричеством, можно прочитать здесь.

Монтаж насоса

Допустим, приобретен электрический циркуляционный насос для отопления.

Как установить и запустить циркуляционный насос, не испортив аппарат?

К сожалению, о том, как правильно ставить циркуляционный насос на отопление, из-за повальной распространённости систем естественной циркуляции знает даже не каждый сантехник.

Первым делом необходимо определить место под врезку электронасоса в трубопровод. В принципе, насос можно врезать на любом отрезке отопительного контура, однако необходимо учесть, что ресурс работы пластиковых деталей и подшипников зависит от температуры воды. Поэтому из материальных соображений выгоднее установить оборудование на обратной части трубопровода: перед отопительным котлом и после мембранного бака.

Типичная электрическая схема подключения циркуляционного насоса отопления выглядит следующим образом:

Главные её составляющие: котёл (1), насос (5), бак (7) и радиаторы (8).

Крайне рекомендуется, чтобы насос работал только от бесперебойного источника питания. Также необходимо исключить всякое попадание конденсата или брызг воды в клеменную коробку. Если вода в отопительной системе нагревается до температуры свыше 90 градусов, следует использовать жаростойкий кабель.

Необходимо помнить и о фильтрации воды, поэтому перед насосом в трубе устанавливается грязевик. Попадание с водой инородных тел внутрь насоса почти гарантированно приведёт к разрушению подшипников и крыльчатки. Бочонок для сбора мусора должен «смотреть» вниз — тогда он не станет помехой для нормальной циркуляции воды.

Какое бы оборудование не было выбрано, правильная установка циркуляционного насоса в систему отопления возможна только при следовании сопроводительной документации, поставляющейся производителем. В этой инструкции содержатся данные об устройстве аппарата, нюансах работы и алгоритме установки.

типовые схемы и принцип монтажа

Основным признаком, которым закрытая система отопления отличается от открытой, является ее изоляция от воздействий внешней среды. В такой контур входит циркуляционный насос, стимулирующий движение теплоносителя. Схема лишена многих недостатков, присущих открытому контуру отопления.

Все о плюсах и минусах замкнутых контуров отопления вы узнаете, прочитав нашу статью. В нем досконально разобраны варианты устройства, особенности сборки и работы закрытых систем. Для самостоятельных мастеров приведен пример гидравлического расчета.

Информация, представленная для справки, основана на строительных нормах и правилах. Для оптимизации восприятия сложной темы текст дополнен полезными схемами, подборками фото и видео-гайдами.

Содержание статьи:

• Принцип работы закрытой системы
• Система защиты от воздуха
• Гидравлический расчет для закрытой системы
  • Правила расчета расхода теплоносителя
  • Выбор циркуляционного насоса
  • Как рассчитать расширительный бак?
• Критерии выбора бака
• Выбор оптимальной схемы
  • Система отопления отдельной трубы
  • Две системы нагревания труб
• Заключения и полезное видео на теме

Тепловое расширение в закрытой системе компенсируется применением мембранного расширительного бака, заполняемого водой при нагреве. При остывании вода из бака снова уходит в систему, тем самым поддерживается постоянное давление в контуре.

Давление, создаваемое в закрытом отопительном контуре при установке, передается на всю систему. Теплоноситель циркулирует принудительно, поэтому данная система энергозависима. Без него не будет движения нагретой воды по трубам к приборам и обратно к теплогенератору.

Фотогалерея

Фото

Основным отличием системы отопления закрытого типа от открытого аналога является наличие мембранного расширительного бака, исключающего прямой контакт теплоносителя с атмосферой

В отечественных традициях расширительный бачок для контуров отопления выпускается красного цвета. В продаже можно найти серый и белый импортные варианты.

При использовании закрытого расширительного бака, расширительного устройства предотвращается испарение воды, циркулирующей по контуру, уменьшается образование отложений на внутренних стенках труб и приборов

В результате отсутствия испарения и минимизации отложений на внутренних поверхностях приборов, труб, арматуры, снижается нагрузка на котел и насос, что значительно продлевает срок их службы

Закрытые варианты построения систем отопления применяются со всеми типами котлов, работающих на доступных видах топлива

В закрытой системе обязательна группа безопасности, состоящая из редукционного клапана, воздухоотводчика и манометра

Закрытый расширительный бак подбирается таким образом, чтобы его объем обеспечивал место для расширения нагретого теплоносителя

Экспансоматы устанавливаются как во вновь строящихся системах отопления, так и в модернизируемых вариантах с насосной циркуляцией теплоносителя

Особенности замкнутого контура отопления

Расширительный бак для систем отопления

Преимущества замкнутой системы

Сохраняющие условия оборудования

Замкнутый контур в тандеме с котлами

Замкнутый контур Группа безопасности

Подходящий тип системы для установки

Основные элементы замкнутого контура:

• котел;
• клапан выпуска воздуха;
• клапан термостатический;
• радиаторы;
• трубы;
• расширительный бак, не контактирующий с атмосферой;
• балансировочный клапан;
• шаровой кран;
• насос, фильтр;
• предохранительный клапан;
• манометр;
• арматура, крепеж.

Если электроснабжение дома бесперебойное, то закрытая система работает эффективно. Часто конструкцию дополняют «теплыми полами», повышая ее эффективность и теплоотдачу.

Такое расположение позволяет не придерживаться определенного диаметра трубопровода, снизить затраты на приобретение материалов и не размещать трубопровод под уклоном, что упрощает монтаж. К насосу должна подаваться жидкость с низкой температурой, иначе его работа невозможна.

Замкнутая схема отопления включает в себя часть деталей, которые используются в других типах систем

Этот вариант имеет один отрицательный нюанс — если при постоянном уклоне отопление работает даже при отсутствии электроснабжения, то при строго горизонтальное положение трубопровода, замкнутая система не работает. Этот недостаток компенсируется высоким КПД и рядом положительных моментов по сравнению с другими типами систем отопления.

Установка относительно проста и возможна в помещении любого размера. Трубопровод не нужно утеплять, нагрев происходит очень быстро, если в контуре присутствует термостат, то можно задать температурный режим. Если система устроена правильно, то потерь теплоносителя нет, а значит, нет и причин для его пополнения.

Несомненным преимуществом закрытой системы отопления является то, что разница температур между подачей и обраткой позволяет увеличить срок службы котла. Замкнутые трубопроводы менее подвержены коррозии. Возможна загрузка в контур, когда зимой приходится отключать отопление на длительное время.

Наиболее часто применяемыми системами закрытого типа являются водяные системы, хотя теплоносителем могут служить и незамерзающие жидкости, пар и газы с необходимыми характеристиками

Защита системы от воздуха

Теоретически воздух не должен попадать в система отопления, но на самом деле она все же есть. Его накопление наблюдается в момент, когда трубы и батареи заполнены водой. Второй причиной может быть разгерметизация суставов.

В результате появления воздушных пробок снижается теплоотдача системы. Для борьбы с этим явлением в систему включают специальные клапаны и краны для выпуска воздуха.

Если в системе не скапливается воздух, поплавок воздухоотводчика перекрывает выпускной клапан. При образовании воздушной пробки в поплавковой камере поплавок перестает удерживать выпускной клапан, и воздух выходит за пределы устройства

Для минимизации вероятность воздушных пробок, при заполнении закрытой системы необходимо соблюдать определенные правила:

1. Подача воды снизу вверх. Для этого проложите трубы так, чтобы выпускаемые вода и воздух двигались в одном направлении.
2. Оставьте краны для выпуска воздуха в открытом положении, а краны для слива воды в закрытом положении. Таким образом, при постепенном подъеме теплоносителя воздух будет выходить через открытые дефлекторы.
3. Закройте выпускной клапан, как только через него пройдет вода. Процесс продолжается плавно до полного заполнения контура теплоносителем.
4. Запустить насос.

Если в отопительном контуре, то на каждом необходимы вентиляционные отверстия. Алюминий при контакте с теплоносителем провоцирует химическую реакцию, сопровождающуюся выделением кислорода. Частично биметаллические радиаторы имеют ту же проблему, но воздуха образуется гораздо меньше.

В верхней точке установлен автоматический воздухоотводчик. Это требование объясняется тем, что пузырьки воздуха в жидких веществах всегда устремляются вверх по трубе, где их собирает устройство для отвода воздуха 9.0003

В радиаторах все 100% биметаллические теплоносители не контактируют с алюминием, но профессионалы настаивают на наличии в этом случае воздухоотводчика. Специфическая конструкция стальных панельных радиаторов уже в процессе производства оснащена клапанами для выпуска воздуха.

На старых чугунных радиаторах воздух удаляется при помощи шарового крана, другие приспособления здесь малоэффективны.

Критическими точками в контуре отопления являются перегибы труб и верхние точки системы, поэтому в этих местах монтируются устройства для отвода воздуха. В замкнутом контуре применяют автоматические или поплавковые клапаны, позволяющие сбрасывать воздух без вмешательства человека.

В данном устройстве имеется полипропиленовый поплавок, соединенный балкой с катушкой. По мере заполнения поплавковой камеры воздухом поплавок опускается, а при достижении нижнего положения открывает клапан, через который выходит воздух.

В освободившийся от газа объем поступает вода, поплавок устремляется вверх и замыкает золотник. Для предотвращения попадания мусора в последний он закрыт защитным колпачком.

Корпус как ручного, так и автоматического воздухоотводчика изготовлен из высококачественного материала, не подверженного коррозии. Для удаления воздушной пробки конус поворачивают против часовой стрелки, выпускают воздух до прекращения шипения

Есть модификации, где этот процесс идет по-другому, но принцип тот же: поплавок в нижнем положении — газ идет; поплавок вверх — клапан закрыт, воздух скапливается. Цикл повторяется автоматически и не требует присутствия человека.

Гидравлический расчет для закрытой системы

Чтобы не ошибиться с подбором труб по диаметру и мощности насоса, необходим гидравлический расчет системы.

Эффективная работа всей системы невозможна без учета основных 4-х пунктов:

1. Определение количества теплоносителя, которое необходимо подавать к отопительным приборам, чтобы обеспечить требуемый тепловой баланс в доме, независимо от наружная температура.
2. Максимальное снижение эксплуатационных расходов.
3. Снижение до минимума финансовых вложений в зависимости от выбранного диаметра трубопровода.
4. Стабильная и бесшумная работа системы.

Решить эти задачи поможет гидравлический расчет, который позволяет выбрать оптимальные диаметры труб с учетом экономически обоснованных расходов теплоносителя, определить гидравлические потери напора на отдельных участках, связать и сбалансировать ветви системы. Это сложный и трудоемкий, но необходимый этап проектирования.

Правила расчета расхода теплоносителя

Расчеты возможны при наличии теплотехнического расчета и после подбора радиаторов по мощности. Теплотехнический расчет должен содержать обоснованные данные об объемах тепловой энергии, нагрузках, потерях тепла. Если этих данных нет, то мощность радиатора берется по площади помещения, но результаты расчета будут менее точными.

Трехмерная схема удобна в использовании. Всем элементам на ней присвоены обозначения, включающие в себя маркировку и номер по порядку

Начните со схемы. Лучше выполнять ее в аксонометрической проекции и применять все известные параметры. Расход теплоносителя определяется по формуле:

G = 860q/∆t кг/ч,

где q – мощность радиатора кВт, ∆t – разница температур между обраткой и подачей. Определив это значение, определяют сечение труб по таблицам Шевелева.

Для использования этих таблиц результат расчета необходимо перевести в литры в секунду по формуле: GV = G / 3600ρ. Здесь ГВ обозначает расход теплоносителя в л/с, ρ — плотность воды, равную 0,983 кг/л при температуре 60 град С. Из таблиц можно просто выбрать сечение трубы, не выполняя полный расчет.

Таблицы Шевелева значительно упрощают расчет. Вот диаметры пластиковых и стальных труб, которые можно определить, зная скорость движения теплоносителя и его расход

Последовательность расчета легче понять на примере простой схемы, включающей котел и 10 радиаторов. Схему необходимо разбить на участки, где сечение трубы и расход теплоносителя постоянны.

Первый участок – линия от котла до первого радиатора. Второй – это отрезок между первым и вторым радиатором. Третий и последующие разделы выделяют аналогично.

Температура от первого до последнего устройства постепенно снижается. Если на первом участке тепловая энергия равна 10 кВт, то при прохождении первого радиатора теплоноситель отдает ему некоторое количество тепла и отходящее тепло уменьшается на 1 кВт и т. д.

Рассчитать расход теплоносителя можно по формуле:

Q = (3,6xQуч) / (сх(тр-к))

Здесь Quch — тепловая нагрузка сечения, s — удельная теплоемкость воды, имеющая постоянную величину 4,2 кДж/кг х с. , Тр — температура горячего теплоносителя на входе, а к — температура остывшего теплоносителя на выходе.

Оптимальная скорость движения горячей жидкости по трубопроводу от 0,2 до 0,7 м/с. При меньшем значении в системе появятся воздушные пробки. На этот параметр влияет материал изделия, шероховатость внутри трубы.

Как в открытых, так и в закрытых контурах отопления применяют трубы из черной и нержавеющей стали, меди, полипропилена, полиэтилена различных модификаций, полибутилена и др.

При скорости теплоносителя в пределах рекомендуемого диапазона 0,2-0,7 м/с, в полимерном трубопроводе будут наблюдаться потери давления от 45 до 280 Па/м, в стальных — от 48 до 480 Па/м.

Внутренний диаметр труб на участке (dвн) определяют исходя из теплового потока и разницы температур на входе и выходе (∆tco = 20 град С для 2-трубного контура отопления) или расхода охлаждающая жидкость. Для этого есть специальная таблица:

По этой таблице, зная разницу температур на входе и выходе, а также расход, легко определить внутренний диаметр трубы

Для выбора схемы следует рассматривать одно- и 2-трубные схемы в отдельности. В первом случае рассчитывается стояк с наибольшим количеством оборудования, а во втором — нагруженный контур. Длина участка берется из плана, выполненного в масштабе.

Точный гидравлический расчет может выполнить только специалист соответствующего профиля. Существуют специальные программы, позволяющие выполнять все расчеты, связанные с тепловыми и гидравлическими характеристиками, которые можно использовать применительно к вашему дому.

Выбор циркуляционного насоса

Целью расчета является получение значения давления, которое должен развить насос, чтобы прокачать воду через систему. Для этого используют формулу:

P = Rl + Z

Где:

• P – потери давления в трубопроводе, Па;
• R — удельное сопротивление трению, Па/м;
• l — длина трубы в расчетном сечении, м;
• Z — потеря давления в «узких» местах в Па.

Эти расчеты упрощаются теми же таблицами Шевелева, из которых можно найти значение сопротивления трения, только 1000i придется рассчитывать по конкретной длине трубы. Так, если диаметр внутренней трубы 15 мм, длина участка 5 м, а 1000i = 28,8, то Rl = 28,8 х 5/1000 = 0,144 Бар. Найдя значения Rl для каждого участка, их суммируют.

Значение потери давления Z как для котла, так и для радиаторов есть в паспорте. Для остальных сопротивлений специалисты советуют брать 20% от Rl с последующим суммированием результатов по отдельным участкам и умножением на коэффициент 1,3. Результатом является желаемый напор насоса. Для однотрубных и 2-трубных систем расчет одинаков.

Насос устанавливается так, чтобы его вал занимал горизонтальное положение, иначе не избежать образования воздушных пробок. Монтировать на американках, чтобы при необходимости можно было легко снять

В случае, когда по существующему котлу, то применяют формулу: Q=N/(t2-t1), где N — мощность теплового агрегата в Вт, t2 и t1 – температура теплоносителя на выходе из котла и на обратке соответственно.

Как рассчитать расширительный бак?

Расчет сводится к определению величины, на которую увеличится объем теплоносителя при его нагреве от средней комнатной температуры +20 градусов С до рабочей — от 50 до 80 градусов. Расчеты эти непростые, но есть и другой способ решения проблемы: профессионалы советуют выбирать бак объемом, равным 1/10 от общего количества жидкости в системе.

Расширительный бак – очень важный элемент системы. Избыток теплоносителя, который он получает в момент расширения последнего, спасает линию и отводы от разрыва

Узнать эти данные можно из паспортов оборудования, в которых указана мощность водяной рубашки котла и 1 радиаторной секции. Затем вычислить площадь сечения труб разного диаметра и умножить на соответствующую длину.

Результаты суммируются, плюс к ним добавляются данные из паспортов и берется 10% от суммы. Если вся система содержит 200 литров охлаждающей жидкости, то необходим расширительный бачок на 20 литров.

Галерея изображений

Фото

Упрощенный вариант подбора бака

Безмембранные расширительные баки

Расширительные баки с мембраной

Расширительные баки для больших систем

Критерии выбора бака

Изготовление из стали. Внутри находится мембрана, разделяющая бак на 2 отсека. Первый заполнен газом, а второй теплоносителем. Когда температура повышается и вода устремляется из системы в бак, то под ее давлением происходит сжатие газа. Теплоноситель не может занимать весь объем из-за наличия газа в баке.

Емкость расширительных бачков разная. Этот параметр подобран таким образом, чтобы при достижении пика давления в системе вода не поднималась выше установленного уровня. В качестве защиты бака от перелива в конструкцию включен предохранительный клапан. Нормальное наполнение бака от 60 до 30%.

Лучшее решение – установить расширительный бачок в том месте, где система имеет наименьшие изгибы. Лучшее место для него – прямой участок перед насосом.

Выбор оптимальной схемы

При отоплении в частном доме применяют два типа схем: однотрубную и 2-трубную. Если сравнивать их, то последний более эффективен. Основное их отличие в способах подключения радиаторов к трубопроводам. В двухтрубной системе обязательным элементом контура отопления является индивидуальный стояк, по которому остывший теплоноситель возвращается в котел.

Монтаж однотрубной системы проще и менее затратен в финансовом плане. Замкнутый контур этой системы объединяет как подающий, так и обратный трубопровод.

Однотрубная система отопления

В одно и 2-х этажных домах с небольшой площадью хорошо зарекомендовала себя замкнутая однотрубная схема отопления, представляющая собой 1 трубную разводку и ряд последовательно соединенных радиаторов.

Иногда в народе его называют «Ленинградским». Теплоноситель, возвращая тепло радиатору, возвращается в подающий патрубок, а затем проходит через следующую батарею. Последние радиаторы получают меньше тепла.

При монтаже однотрубной системы можно сделать 2 варианта перемещения теплоносителя — попутный и тупиковый. В первом случае систему можно сбалансировать, а во втором нет

Преимуществом такой схемы называется экономичность монтажа — требуется меньше времени и материалов, чем для 2-х трубной системы. В случае выхода из строя одного радиатора остальные будут работать в штатном режиме при использовании байпаса.

Возможности однотрубной схемы ограничены — ее нельзя запускать поэтапно, радиаторы прогреваются неравномерно, поэтому добавлять секции нужно последними в цепочке. Чтобы теплоноситель не так быстро остывал, необходимо увеличить диаметр патрубков. На каждый этаж рекомендуется подключать не более 5 радиаторов.

Фотогалерея

Фото

В однотрубных схемах систем отопления к магистральному трубопроводу подключаются устройства, осуществляющие как подачу, так и отвод теплоносителя

Теплоноситель в однотрубных системах течет последовательно от одного отопления одного устройства к другому, теряет 1–3º рабочей температуры по пути

Для горизонтальных однотрубных систем требуется циркуляционный насос. Приборы в обязательном порядке оснащаются воздухоотводчиками

Системы с естественным движением теплоносителя по контуру отопления бывают только с верхней разводкой

Однотрубные системы просты в монтаже, требуют минимум труб и арматуры для строительства, что положительно сказывается на сумме, вложенной в устройство

В однотрубных схемах не используются сложные технические устройства для качественной температурной балансировки , у владельцев систем меньше поводов для внеплановых ремонтов

Контроль температуры в однотрубных системах осуществляется в количественном выражении — расход теплоносителя банально снижается поворотом крана

Существенным недостатком однотрубных систем является то, что при уменьшении расхода теплоносителя в одном аккумуляторе уменьшенное его количество будет поступать на следующие приборы, т. е. регулировать можно только весь контур, а не отдельное устройство

Принцип работы конструкция однотрубной системы

Особенности движения теплоносителя

Горизонтальная разводка

Верхняя труба Однотрубная система

Простота монтажа Преимущества

Преимущества длительной эксплуатации

Принцип регулирования температуры

Отрицательные стороны одной трубы

Известны два типа систем: горизонтальные и вертикальные. В одноэтажном здании горизонтальный вид системы отопления прокладывается как над, так и под полом. Батареи рекомендуется монтировать на одном уровне, а горизонтальную подводящую трубу — с небольшим уклоном по течению теплоносителя .

При вертикальной разводке вода от котла поднимается вверх по центральному стояку, поступает в трубопровод, распределяется по отдельным стоякам, а из них — к радиаторам. Остывая, жидкость по этому же стояку уходит вниз, проходя там через все приборы, находится в обратке, а из нее насос перекачивает ее обратно в котел.

Однотрубная вертикальная система включает основной стояк и ряд отдельных расширительных баков, подающий трубопровод, батареи, воздухосборник, обратный трубопровод и насос. Чаще применяется система со смещенными секциями, где для регулировки нагрева радиаторов используются 3-ходовые краны

При выборе закрытого типа системы отопления монтаж выполняется в следующей последовательности:

1. Установить котел. Чаще всего для него выделяют место на первом или первом этаже дома.
2. Трубы подсоединяются к входному и выходному патрубку котла, разводятся по периметру всех помещений. Соединения выбираются в зависимости от материала магистральных труб.
3. Установите расширительный бачок, разместив его в самой высокой точке. При этом монтируется охранная группа, соединяющая ее с магистралью через тройник. Фиксируют вертикальный основной стояк, соединяют его с баком.
4. Установка радиаторов с установкой кранов Маевского. Оптимальный вариант: байпас и 2 запорных клапана – один на входе, другой на выходе.
5. Насос устанавливают в районе входа охлажденного теплоносителя в котел, предварительно установив перед местом его установки фильтр. Ротор расположен горизонтально.

Некоторые мастера устанавливают насос с байпасом, чтобы не сливать воду из системы в случае ремонта или замены оборудования.

После монтажа всех элементов открыть вентиль, заполнить магистраль охлаждающей жидкостью и удалить воздух. Проверяют настолько ли полностью удален воздух, откручивая винт, расположенный на крышке корпуса насоса. Если из-под него вытекает жидкость, значит, оборудование можно запустить, предварительно затянув ранее открученный центральный винт.

С проверенными конструкциями и вариантами устройств вы можете ознакомиться в другой статье на нашем сайте.

Двухтрубная система отопления

Как и в случае с однотрубной системой, есть горизонтальная и вертикальная разводка, но есть и подающая, и обратная. Все радиаторы греются одинаково. Один тип отличается от другого тем, что в первом случае имеется один стояк и к нему подключаются все отопительные приборы.

Двухтрубные схемы чаще всего встречаются в многоэтажном строительстве, когда требуется, чтобы один котел эффективно отапливал все здание

Вертикальная схема предусматривает подключение радиаторов к стояку, расположенному вертикально. Его преимущество в том, что в многоэтажном доме каждый этаж индивидуально подключается к стояку.

Особенностью двухтрубной схемы является наличие подведенных к каждой батарее труб: одна прямоточная, а вторая обратная. Имеется 2 схемы подключения отопительных приборов. Один из них коллекторный, когда от коллекторов к батарее подходят 2 трубы.

Схема отличается сложным монтажом, большой материалоемкостью, но в каждой комнате можно регулировать температуру.

Фотогалерея

Фото

Двухтрубная схема построения систем отопления предполагает, что теплоноситель подается по одной трубе, а после ее охлаждения отводится по другой

Использование двух труб может существенно усложнить и увеличить длину отопительных контуров. Системы с верхней разводкой подходят как с естественным, так и с принудительным движением теплоносителя

Системы с нижней разводкой чаще всего сооружаются с применением циркуляционного насоса. Гравитационные варианты встречаются редко из-за необходимости устанавливать воздухоотводчик на каждое устройство и практически каждый день стравливать лишний воздух.

По аналогии с однотрубными системами с двумя трубами делятся на присоединительные и тупиковые. В тупиках ближе к котлу приборы прогреваются лучше

Разница в рабочих температурных параметрах борется установкой терморегуляторов. Изменение температуры в одном приборе не влияет на весь контур

Конечно, труб и фитингов для строительства двухтрубной тепловой сети потребуется больше, но при использовании полимерных изделий их можно спрятать в строительных конструкциях

Использование двух труб значительно расширяет возможности строительства, хотя при сборке систем по-прежнему часто применяются тройниковые схемы

Именно двухтрубный принцип устройства позволяет реализовать самые разные варианты балочной разводки , предполагающие параллельное подключение устройств к распределительному коллектору. В результате длина труб уменьшается и все радиаторы получают теплоноситель одинаковой температуры

Особенности двухтрубной системы

Двухтрубное исполнение с верхней разводкой

Схема нижней разводки

Тупиковая двухтрубная система

Регулировка температуры

Возможность скрытия труб

Использование тройниковой схемы

Балочный вариант второй параллельной схемы

проще. Стояки устанавливаются по периметру дома, к ним подключаются радиаторы. По полу проходит лежак и к нему присоединяются стояки.

Компоненты такой системы:

• котел;
• предохранительный клапан;
• манометр;
• автоматический воздухоотводчик;
• клапан термостатический;
• аккумуляторы
• насос;
• фильтр;
• балансировочное устройство;
• бак;
• клапан.

Прежде чем приступить к установке, следует решить вопрос с типом энергоносителя. Далее установите котел в отдельной котельной или в подвале. Главное, чтобы была хорошая вентиляция. Установите коллектор, если он предусмотрен проектом, и насос. Регулировочно-измерительное оборудование монтируется возле котла.

К каждому будущему радиатору подводится магистраль, затем устанавливаются сами батареи. Радиаторы подвешиваются на специальные кронштейны таким образом, чтобы до пола оставалось 10-12 сантиметров, а от стен 2-5 см. Они снабжают приборные отверстия запорно-регулирующими устройствами на входе и выходе.

Процесс монтажа двухтрубной системы состоит из нескольких этапов. Первым из них является установка бойлера. К местам установки батарей сначала подводятся трубы и только потом монтируются сами радиаторы

После установки всех узлов системы нажимается. Этим должны заниматься профессионалы, потому что только они могут оформить соответствующий документ.

Подробно рассмотрены особенности устройства двухтрубной системы отопления, в статье представлены различные схемы и дан их анализ.

Выводы и полезное видео по теме

В данном видео показан пример подробного гидравлического расчета 2-х трубной системы отопления закрытого типа для 2-х этажного дома в программе VALTEC. PRG:

Здесь подробно описано устройство однотрубной системы отопления:

Установить закрытый вариант системы отопления можно самостоятельно, но без консультации специалиста не обойтись. Залог успеха – правильно выполненный проект и качественные материалы.

Есть вопросы по особенностям внутреннего контура отопления? Есть ли информация по теме, которая интересна посетителям сайта и нам? Пожалуйста, пишите комментарии в блоке ниже.

Основы теплового насоса: как работают тепловые насосы и распространенные типы

Тепловые насосы — это разновидность систем отопления и охлаждения, которые популярны благодаря своей универсальности и эффективности. Они отличаются от стандартных блоков кондиционирования воздуха, и термин «тепловой насос» иногда используется для обозначения нескольких типов систем ОВКВ. Итак, в этом посте мы постараемся ответить на такие вопросы, как:

• Что такое тепловой насос?
• Чем системы тепловых насосов отличаются от стандартных кондиционеров?
• Какие существуют типы тепловых насосов?

Что такое тепловой насос?

Вкратце, тепловой насос представляет собой систему HVAC, которая использует цикл хладагента для обеспечения функций обогрева и охлаждения . Эти системы работают, чтобы перекачивать   тепла либо в пространство, либо из него, в зависимости от режима.

Ознакомьтесь с нашим блогом о компонентах стандартного холодильного цикла, чтобы узнать больше контекста/предыстории.

Но независимо от того, используется ли тепловой насос в жилом, коммерческом или крупномасштабном промышленном объекте, его функция одна и та же — «перекачивать» тепло в помещение или из него. Более того, тепловые насосы популярны отчасти потому, что после того, как это тепло выводится из помещения, его можно использовать для таких функций, как нагрев горячей воды для бытовых нужд (ГВС) или встроенные в пол водяные системы. Тепловые насосы также используются в промышленности для сокращения потерь тепловой энергии и повышения общей эффективности.

Чем отличаются системы тепловых насосов от стандартных кондиционеров?

Хотя эти два понятия иногда используются взаимозаменяемо, тепловой насос и кондиционер не обязательно являются одним и тем же. Оба используют цикл охлаждения, но в одномодовом кондиционере хладагент движется только в одном направлении. В системах с тепловым насосом этот поток является обратимым, что позволяет системе переключаться между функциями нагрева и охлаждения по мере необходимости. Но для этого тепловому насосу необходимы специальные компоненты, два примера из которых:

• Клапан реверсивный
• Обратные клапаны

Реверсивный клапан

Чтобы тепловой насос мог переключаться между режимами нагрева и охлаждения, поток хладагента в системе должен быть реверсивным. Вот тут-то и появляется реверсивный клапан. Также называемый четырехходовым клапаном, реверсивный клапан отводит хладагент к следующему компоненту цикла в соответствии с его настройкой.

В режиме обогрева вентиляторы продувают наружный воздух через внешний змеевик, и тепловая энергия воздуха поглощается хладагентом внутри труб змеевика. Затем хладагент направляется через реверсивный клапан, который, поскольку он находится в режиме обогрева, направляет газообразный хладагент низкого давления в компрессор.

Хладагент выходит из компрессора в виде высокотемпературного пара под высоким давлением. Затем он поступает во внутренний змеевик, где через него проходит более холодный воздух в помещении, который нагревает помещение и при этом конденсирует хладагент в жидкость. Затем жидкий хладагент поступает к терморасширительному клапану системы (ТРВ), где он расширяется до газа, после чего направляется через наружный змеевик и перезапускает цикл.

В режиме охлаждения газообразный хладагент под высоким давлением выходит из компрессора и поступает в реверсивный клапан, который предназначен для направления потока хладагента на наружный змеевик. Там тепло от хладагента отводится в окружающую среду, при этом хладагент конденсируется в низкотемпературную жидкость под высоким давлением.

Затем хладагент направляется в ТРВ, где его давление и температура снижаются перед поступлением во внутренний змеевик в виде двухфазной смеси. Прохождение хладагента через внутренний змеевик завершает фазовый переход от жидкости к газу, поскольку энергия более теплого внутреннего пространства поглощается хладагентом, и помещение охлаждается.

Затем хладагент направляется обратно через реверсивный клапан в компрессор, где процесс повторяется. В цикле нагрева теплового насоса внутренний змеевик по существу служит конденсатором системы, а наружный змеевик играет роль испарителя.

Реверсивные клапаны могут различаться по сложности, но главное, что нужно знать о них, это «реверсивная» функция. Пример 4-ходового реверсивного клапана показан выше. Соленоид с цифровым управлением облегчает его открытие и закрытие. На канале YouTube «The Engineering Mindset» есть отличное видео, в котором более подробно рассказывается о реверсивных клапанах.

Нравится то, что вы читаете? Подпишитесь на наш блог и никогда не пропустите ни одной публикации!

Обратные клапаны

Иногда системы тепловых насосов имеют два ТРК; один используется в режиме обогрева, а другой для охлаждения. Чтобы хладагент проходил только через один из них, обратный клапан работает как железнодорожный переключатель, направляя хладагент либо через ТРВ, либо в обход, в зависимости от режима. Два примера обратных клапанов изображены ниже: поворотный обратный клапан (вверху) и подпружиненный вариант.

Какие существуют типы тепловых насосов?

Теперь, когда мы рассмотрели, что такое тепловые насосы и некоторые их уникальные компоненты, давайте поговорим о некоторых распространенных разновидностях. Существует несколько видов систем тепловых насосов, все они выполняют одни и те же функции, но по-разному. Некоторые из наиболее распространенных конфигураций:

• Тепловые насосы воздух-воздух
• Тепловые насосы воздух-вода
• Геотермальные тепловые насосы 

Тепловые насосы воздух-воздух

Также называемые тепловыми насосами воздух-воздух, системы тепловых насосов воздух-воздух имеют очень простую конструкцию. Они поглощают наружный воздух и, используя стандартный цикл охлаждения, кондиционируют этот воздух либо для охлаждения, либо для обогрева помещения.

Тепловые насосы воздух-воздух очень популярны для жилых и небольших коммерческих помещений в умеренном климате благодаря своей эффективности и универсальности. Вероятно, именно такие системы приходят на ум, когда вы слышите «тепловой насос», и вполне возможно, что в вашем доме есть что-то подобное. На приведенной выше диаграмме показана типичная система теплового насоса в жилом доме, а на приведенном ниже рисунке показан коммерческий тепловой насос в многоквартирном доме.

Тепловые насосы «воздух-вода»

Тепловые насосы «воздух-вода» работают так же, как и их аналоги «воздух-воздух». Но вместо того, чтобы отбирать тепло из наружного воздуха для нагрева воздушного потока, тепловые насосы воздух-вода используют цикл охлаждения для управления температурой потока жидкости.

В режиме обогрева тепловая энергия извлекается из холодного наружного воздуха посредством стандартного сжатия/расширения хладагента и передается потоку жидкости – обычно воде или смеси гликоль/вода. Затем эта горячая вода направляется по всему зданию, где она используется для отопления помещений, горячего водоснабжения или для какой-либо другой полезной функции. Этот процесс инвертируется в режиме охлаждения, когда тепловая энергия передается от наружного воздуха потоку жидкости, который охлаждается в цикле охлаждения, а поглощенное тепло выбрасывается наружу.

Геотермальные тепловые насосы 

На глубине более 15–20 футов земная кора поддерживает довольно постоянную температуру круглый год. Геотермальные тепловые насосы (GSHP), также известные как геотермальные тепловые насосы или геотермальные тепловые насосы , представляют собой замкнутые системы, использующие эту тепловую энергию.

GSHP имеют теплообменник (или геоконтур), зарытый в землю, как показано на схеме ниже, и соединенный с остальными компонентами теплового насоса, расположенными внутри конструкции. Раствор пропиленгликоля часто используется в качестве рабочей жидкости из-за его меньшего воздействия на окружающую среду по сравнению с этиленгликолем.

В режиме обогрева тепловая энергия земли поглощается жидкостью внутри геоконтура. Это увеличивает температуру рабочей жидкости, но не настолько, чтобы удовлетворить требованиям нагрузки. Затем полунагретая смесь жидкости направляется внутрь к испарителю системы, запуская цикл сжатия/расширения пара, который нагревает жидкость до такой степени, что ее можно использовать для обогрева помещения или воды.

В режиме охлаждения теплый воздух из конструкции направляется через геоконтур, где более низкие температуры земли кондиционируют жидкость, прежде чем возвращать ее в тепловой насос внутреннего блока. Там цикл охлаждения используется для извлечения оставшейся энергии, необходимой для удовлетворения требований системы. Геопетля может быть закопана в землю, погружена в грунтовые воды или подключена к колодцу или другому источнику воды. Геотермальные тепловые насосы, в которых используется вода, часто называют тепловыми насосами с источником воды, но функция и компоненты системы одинаковы.

Несмотря на то, что геотермальные тепловые насосы требуют значительных первоначальных затрат, после установки они становятся чрезвычайно эффективными. Нередко такие системы выдают значительно больше энергии, чем в них вкладывается, причем коэффициенты полезного действия (КПД) достигают 4:1, что является довольно типичным.

Чем могут помочь змеевики Super Radiator

За последние несколько десятилетий тепловые насосы выиграли от некоторых потрясающих инноваций. И преимущества этих высокоэффективных систем являются одними из самых разнообразных, способных эффективно обслуживать широкий спектр приложений от легких коммерческих до промышленных. И если вы являетесь производителем тепловых насосов и ищете опытного партнера по теплообменникам, который поможет вам расширить границы эффективности, не стесняйтесь обращаться к нам.

Наш опыт работы с тепловыми насосами очень широк, и наша база данных с информацией о характеристиках хладагентов настолько обширна, насколько это возможно. От стандартных хладагентов для тепловых насосов, таких как R-410, до более необычных, таких как CO2, давайте работать вместе, чтобы максимально повысить эффективность ваших установок.

Не оставайтесь в стороне, когда речь заходит о теплопередаче. Чтобы быть в курсе различных тем по этому вопросу, подпишитесь на Суперблог, наш технический блог, Приказы врача и следите за нами в LinkedIn, Twitter и YouTube.