Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией: схема и особенности монтажа
С появлением в продаже доступных, а самое главное, надежных циркуляционных насосов отопительная система с естественной циркуляцией, также именуемая гравитационной, термосифонной и самотечной, стала большой редкостью.
Владельцы частных домов массово переходят на циркуляцию принудительную, так как она обеспечивает целый ряд преимуществ.
Узнать о них стоит каждому, кому приходится иметь дело с автономным отоплением жилища. Итак, темой нашего разговора будет закрытая система отопления частного дома с принудительной циркуляцией: схема, особенности, правила монтажа.
Для чего необходим циркуляционный насос?
Очевидно, что для функционирования системы отопления горячий теплоноситель необходимо переместить из котла в радиаторы. Сделать это можно только одним способом — путем создания на каком-либо участке контура давления, которое заставит рабочую среду двигаться.
С этой задачей котел может справиться и самолично: нагретый им теплоноситель в соответствии с законом Архимеда устремляется вверх (явление конвекции).
Если сразу за теплогенератором установить вертикальную трубу, в ней сформируется мощный восходящий поток.
Движение теплоносителя в контуре за счет конвекции и называется естественной циркуляцией.
Однако, приходится признать, что мощность такого двигателя, как конвекция, оставляет желать лучшего.
Рабочая среда будет «бегать» гораздо быстрее, если ее «подталкивать» насосом — такое движение называют принудительной циркуляцией.
При этом обычный насос, предназначенный для подъема воды на определенную высоту, нам не нужен: отопительный контур является замкнутым, поэтому нагнетателю, даже если он работает в многоэтажном здании, приходится преодолевать только гидравлическое сопротивление системы.
Следовательно, для работы ему достаточно будет сравнительно небольшой мощности. Вот для таких задач и выпускают специальные насосы, называемые циркуляционными.
После завершения строительства дома, нужно организовать отопление. Системы отопления частных домов своими руками — выбор схемы подключения отопительных приборов.
Как производится расчет системы отопления частного дома, вы узнаете тут.
О нормах давления в системе отопления многоэтажного дома читайте по ссылке: https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/davlenie-v-sisteme-mnogoetazhnogo-doma.html. В каких случаях владельцам квартир необходимо знать данную информацию?
Особенности принудительной циркуляции
Создание в системе отопления повышенного давления вызывает необходимость превратить ее из открытой в закрытую — в противном случае весь теплоноситель попросту выплеснется.
Но и просто закупорить ее, сделав объем фиксированным, нельзя: расширяющаяся при нагреве среда разорвет трубы или приборы.
Выход состоит в применении особого герметичного расширительного бачка для системы отопления закрытого типа, разделенного на две части эластичной мембраной.
Одной частью бачок подключается к отопительному контуру, во вторую — закачивается воздух. Растягиваясь, мембрана компенсирует изменение объема теплоносителя, при этом давление воздуха во второй части бачка не дает ее разорвать.
Такие же мембранные баки выпускаются и для питьевых водопроводов, только стоят они дороже — из-за применения пищевых материалов. Чтобы покупатели не путались, у производителей принято отопительные баки окрашивать в красный, а водопроводные — в синий цвет.
Для чего же, собственно, нужно ускорять теплоноситель? Вот какие выгоды дает такое усовершенствование:
- Рабочая среда после обхода контура не успевает сильно остыть, поэтому котел работает в щадящем режиме.
- Отпадает необходимость сильно греть теплоноситель, следовательно, систему можно эксплуатировать в низкотемпературном режиме (актуально для межсезонья).
- Можно уменьшить диаметр труб — возросшее гидравлическое сопротивление насос преодолеет с легкостью.
- Уменьшая диаметр труб, мы уменьшаем требуемый объем теплоносителя, а соответственно и расширительного бака (обычно 10% от объема теплоносителя).
- Сокращая объем теплоносителя и ускоряя его движение по трубам, мы уменьшаем тепловую инерционность системы, вследствие чего она становится более экономичной.
- Отопительный контур может теперь иметь любую длину — нужно только установить насос с достаточной мощностью.
Переход к закрытой системе также дает несколько улучшений:
- Теплоноситель не испаряется (особенно важно, если используется подготовленная вода, подвергнутая обессоливанию).
- Нет испарения — нет и теплопотерь.
- Теплоноситель не насыщается воздухом, следовательно, и воздушные пробки появляться не будут.
Как видно, достоинств у принудительной циркуляции предостаточно. Единственный недостаток — энергозависимость (насос нуждается в электроснабжении).
В регионах, где электросеть работает с частыми перебоями, рекомендуется устраивать систему отопления в расчете на естественную циркуляцию:
- применять трубы большого диаметра;
- укладывать их с как можно большим уклоном;
- разбивать систему на контуры, длина которых не превышает 30 м;
- устанавливать сразу за котлом разгонный коллектор (вертикальный участок трубопровода).
Схема системы отопления с принудительной циркуляцией
Применение циркуляционного насоса в система закрытого типа дает еще одно важное преимущество: появляется возможность строить систему отопления по любой схеме независимо от величины гидравлического сопротивления.
Если естественная циркуляция способна обеспечить работу лишь короткого (до 30 м длиной) двухтрубного контура, то с принудительной пользователю доступен целый набор вариантов:
- Радиаторы можно расположить последовательно (однотрубная система или ленинградка), что дает возможность сэкономить на материалах и проложить трубы скрытым способом.
- Можно применить коллекторную схему (раздача теплоносителя каждому прибору по «выделенной линии» из единого распределителя), которая также позволяет спрятать трубы, а кроме того является весьма удобной в управлении.
- Можно превратить в радиатор всю свободную поверхность пола, реализовав т.н. систему «теплый пол» (внутрипольный подогрев). Продавить теплоноситель через длинную, тонкую и извилистую трубку без циркуляционного насоса было бы невозможно.
В двухтрубной системе отопления закрытого типа циркуляционный насос также придется весьма кстати, поскольку вдобавок ко всем вышеперечисленным преимуществам он обеспечивает более равномерное распределение тепла по радиаторам.
Только следует учитывать, что чем большим является гидравлическое сопротивление контура, тем более мощным должен быть нагнетатель.
Схема котельной с закрытой системойОсобенности монтажного процесса
Насос следует устанавливать на участке с самой низкой температурой, то есть на «обратке» поблизости от котла.
В случае установки на линии «подачи» полимерные детали нагнетателя быстро выйдут из строя из-за перегрева.
А в случае закипания теплоносителя циркуляция вообще остановится (что еще больше усугубит перегрев), так как насос неспособен перекачивать пар.
Перед насосом устанавливают фильтр грубой очистки (грязевик), а после него — манометр. Еще один манометр обычно устанавливается после котла в составе группы безопасности.
Поскольку расширительный бачок в системе с принудительной циркуляцией является закрытым, его не обязательно устанавливать в наивысшей точке контура. Обычно его тоже подключают к «обратке» где-нибудь возле котла.
Отопительную систему в частном доме домовладелец обслуживает сам. Чтобы понять, почему падает давление в системе отопления, необходимо суметь продиагностировать возможные неисправности.
Нормы давления в отопительной системе частного дома приведены по ссылке.
На случай образования в контуре засора необходимо предусмотреть байпас с перепускным клапаном, по которому насос будет перекачивать теплоноситель «через себя», то есть по малому кругу, в обход контура. Если этого не сделать, перед засором образуется зона повышенного давления, что существенно ускорит износ насоса.
Чтобы не возиться с байпасом, можно установить насос с возможностью плавной регулировки скорости вращения двигателя и автоматическим регулятором.