Выбор труб
Также, на выбор материала большое влияние оказывает котел, поскольку в случае с твердотопливным предпочтение следует отдать стальным, оцинкованным трубам или же изделиям из нержавейки, в связи с высокой температурой рабочей жидкости.
Однако, металлопластиковые и армированные трубы предполагают использование фитингов, что значительно сужает просвет, армированные полипропиленовые трубы будут идеальным вариантом, при рабочей температуре 70С, и пиковой – 95С.
Изделия из особого пластика PPS имеют рабочую температуру 95С, и пиковую – до 110С, что позволяет использовать в открытой системе.
Проведение работ
Правильная установка насоса в систему отопления частного дома требует выполнять работы, соблюдая определенные правила монтажа. Один из них – врезка по обеим сторонам от циркуляционного агрегата шаровых кранов. Они могут понадобиться впоследствии при демонтаже насоса и обслуживании системы.
Обычно качество воды оставляет желать лучшего, а попадающиеся частички могут повредить компоненты агрегата.
Сверху на байпасе вмонтируйте клапан – неважно, ручной он будет или автоматический. Он нужен для стравливания периодически образующихся в системе воздушных пробок
Клеммы следует направлять строго вверх. Само устройство, если оно принадлежит к мокрому типу, нужно монтировать горизонтально. Если этого не сделать – омываться водой будет только его часть, как следствие – повредится рабочая поверхность. В этом случае присутствие насоса в отопительном контуре бесполезно.
Циркуляционный агрегат и крепления нужно расположить в отопительном контуре закономерно, в правильной последовательности.
Сбоку основной трубы в соответствии со схемой вмонтируйте байпас – П-образный отрезок трубы со встроенным в его середину насосом и шаровыми кранами по бокам. При этом надо учитывать направление движения воды (оно отмечено стрелкой на корпусе циркуляционного устройства).
Каждое крепление и соединение надо обрабатывать герметиком – чтобы предотвратить утечку и сделать более эффективной всю конструкцию.
После закрепления байпаса заполните отопительный контур водой и проверьте его способность к нормальному функционированию. Если обнаружатся погрешности в работе или неисправности – их нужно устранять немедленно.
Принудительные схемы
Условно все принудительные схемы можно разделить на однотрубные и двухтрубные. Наиболее популярны сегодня именно двухтрубные. Но давайте разберемся в отличиях.
Однотрубная схема подключения
Предполагает эксплуатацию одной трубы для подачи теплоносителя из котла и для его обратного оттока. Этот вариант не требует большого метража труб, количества запорной арматуры, фитингов и прочих элементов, следовательно, монтажные работы сводятся к минимуму. Минус: последовательный нагрев отопительных приборов постепенно уменьшает температуру подаваемого топлива в цепочке оборудования. Система отопления может функционировать естественным и принудительным способом.
Двухтрубная схема подключения
В этой модели отопления работают две трубы: первая подает топливо к обогревателю, вторая осуществляет отвод остывшего носителя к котлу. В этом состоит главное отличие от первого варианта, вытекающие последствие: увеличение металлоемкости конструкции за счет большего трубометража, запорных и соединительных элементов в схеме. Монтаж более сложен. Положительный момент, как вознаграждение за понесенные финансовые и трудовые затраты: к каждому обогревателю в системе подается теплоноситель одинаковой температуры.
В зависимости от направления потоков горячего и охлажденного топлива различают:
- попутную схему подключения, где подача теплоносителя и его отвод двигаются в одном курсе, позволяя всем приборам в цепочке нагреваться с равной скоростью;
- тупиковую, которая предполагает более быстрый нагрев приборов, находящихся ближе к котлу.
Лучевая разводка
Очень схожая модификация с двухтрубной схемой отопления принудительной циркуляции. Различие — пункт распределения горячего топлива и сбор остывшего, которым является не главный стояк, а распределительные коллекторы. К каждому обогревательному прибору проводится отдельная линия подачи теплоносителя и его оттока. Разумеется, такая схема предполагает сбалансированное по температуре и давлению распределение тепла. Накладность такой организации отопления очевидна: существенные затраты на материалы, большая стоимость и трудоемкость монтажных работ. Кроме этого, весьма затруднительно вносить коррективы в схему с распределительными узлами (к примеру, добавлять обогревательное оборудование).
Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве
Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.
При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.
Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.
- с одной трубой;
- двумя;
- коллекторная.
Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.
Вариант схемы с одной трубой
На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.
Вентиль на батареи
Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.
Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.
Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.
- тупиковая;
- попутная;
- коллекторная.
Варианты тупиковой и попутной схем
Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.
Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.
Схема коллекторного горизонтального отопления
Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.
Вертикальная схема
Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.
Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.
Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.
Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией
- Более равномерный прогрев всего домовладения;
- Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
- Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
- Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.
Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.
https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM
У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.
Краткие советы по монтажу
Среди распространённых вариантов – когда циркуляционный насос отопления устанавливают на байпас. Такую систему проще демонтировать при появлении необходимости, когда прибор временно отключают от сети. Работа потребует приобретения таких инструментов:
- Герметик.
- Пакля или льняная нить.
- Плоскогубцы.
- Сборка ведётся с участием ключей рожкового, разводного типа.
Переходники со сгонами и краны готовят отдельно, «гайки-американки» становятся частью исходных комплектов
Диаметр изделия и надёжный материал – самые важные характеристики, на которые стоит обратить внимание
Действия выполняют при соблюдении такого порядка:
- Сборка кранового узла. Один относят к прямой трубе, два других располагают по краям насоса. Точная сварка фрагмента с краном предполагает предварительный замер участка «обратки».
- Собирают насосную петлю. Пока гайки только накручивают, а их затягивание отодвигают на один из финишных этапов работы.
- Примеряют петлю байпаса. Отдельная разметка – для мест, где идёт приварка к трубе.
- Сварка. Её лучше доверять только мастерам с достаточной квалификацией.
- Собирают нижний узел на обратке.
- Соединение насоса с электропитанием.
На корпусе всегда рисуют стрелку. Она нужна, чтобы указывать, куда движется теплоноситель. Сохранение указанной стороны обеспечивают при развороте агрегатов.
Насос питается от обычных 220-вольтных сетей. Советуют делать выбор в пользу обычного подключения с отдельной линией электропитания. Фаза с нулём и защитой обязательна. Трёхконтактная розетка с вилкой помогает организовать соединение элементов друг с другом. При наличии подключенного питающего провода актуальность решения возрастает. Правильная установка насоса отопления своими руками завершена.
Куда ставить насос в системе отопления на подачу или обратку в частном доме
Монтажники отопительных систем предпочитают устанавливать насосные агрегаты на обратном трубопроводе перед котлом. Это объясняется физическими свойствами воды: в этом месте теплоноситель имеет меньшую температуру и большую плотность. В таких условиях обеспечивается наиболее эффективная и долговечная работа насоса. Однако разница температур между подачей и обраткой в автономных отопительных системах не превышает 20 °C, и плотность теплоносителя при этом практически одинаковая. Исходя из этого, для газового или электрического котла нет принципиальной разницы, куда ставить насос.
Совершенно иная ситуация складывается при использовании котлоагрегатов, работающих на твёрдом топливе. В этом случае предпочтителен монтаж насосного оборудования на возвратной линии. Это продиктовано обеспечением безопасности. В отличие от газового или электрического, твердотопливный котел невозможно остановить одномоментно. В случае неисправности автоматики, регулятора тяги, вентилятора или дымососа возможен перегрев и вскипание теплоносителя. Если насосный узел установлен на подаче, попадание в него пара нарушит циркуляцию воды, что ещё больше усугубит ситуацию. Когда насос установлен на обратке, теплоноситель будет стабильно вливаться в котёл, постепенно охлаждая его. Риск возникновения аварии в таком случае намного меньше.
Случаи применения
Система отопления, оборудованная насосом для принудительного перекачивания теплоносителя, уместна в случаях, когда жидкость не может преодолеть гидравлического сопротивления и потому не поднимается по трубам вверх. В системах отопления с естественной циркуляцией воды нужно точно соблюдать уклон и диаметр труб, а малейшая ошибка выведет из строя весь комплекс.
Это ограничивает использование системы компактными помещениями: ведь чем больше отапливаемая площадь, тем длиннее контур, и, соответственно, слабее ток воды. Даже при использовании мощного котла давление теплоносителя редко превышает 0,6 мПа. А изменение схемы проводки труб для улучшения тока жидкости, обойдется дорого.
Преимущества и недостатки
Установка циркуляционного насоса обезопасит систему отопления от перебоев напряжения, она возможна даже при наличии зауженных участков и изгибах контуров трубопровода.
Преимущества циркуляционного насоса на отопление:
- Экономичность и долговечность устанавливаемого оборудования;
- Небольшие габариты оборудования;
- Возможность использования регулируемого насоса при реконструкции устоявшейся системы;
- Если монтаж насоса и правила установки соблюдены, то оборудование само реагирует на изменение напора и расхода воды в системе;
- Актуально использовать при отсутствии циркуляции в частном доме;
- За считанные минуты водяные насосы разгоняют тепло по всему дому;
- Показатель КПД высокий, что гарантирует эффективность работы системы отопления;
- Нет необходимости в дополнительных финансовых затратах;
- Можно сэкономить на расходе электроэнергии за счет покупки дизельного генератора.
Недостатки:
- Высокая стоимость некоторых моделей известных производителей;
- При покупке электронасоса могут возрасти траты на электропитание;
- Общая стоимость установки увеличивается за счет покупки кранов, фильтра, возможных дополнительных трубопроводов;
- Монтаж специально нанятыми рабочими обойдется в кругленькую сумму.
Однотрубные и двухтрубные системы
Специалисты проводят различие между двумя схемами нагрева с принудительной циркуляцией теплового агента — однотрубной и двухтрубной.
От выбора того или иного варианта зависит не только расположение схем, но и длина трубопроводов, а также тип и количество оборудования для отключения, регулирования и контроля.
Однотрубная система отопления характеризуется последовательным включением нагревательных радиаторов в цепь. Теплоноситель возвращается через отдельный трубопровод в котёл только после того, как он поворачивается поочерёдно через все устройства системы.
Недостатком этого метода является то, что радиаторы, которые ближе к тепловому блоку, становятся теплее, чем удалённые, и это снижает тепловую эффективность и срок службы оборудования. Ввод циркуляционного насоса в цепь и выравнивание температуры достигается во всех точках системы.
Принудительная циркуляция хладагента приводит к повышению эффективности системы и возможности регулирования её тепловой мощности.
Нюансы расчета монтажа схемы системы отопления с принудительной циркуляцией
От грамотной установки отопительного контура зависит, насколько долго и безаварийно будет работать отопление в доме. Поскольку жидкость в системе закрытого типа не контактирует с окружающей средой, она не может испариться. Нагреваясь, теплоноситель расширяется, повышая тем самым давление внутри системы. Поскольку замкнутая система отопления с принудительной циркуляцией не подразумевает возможности выхода воды за пределы контура, нужен расширительный бачок, который примет излишний объем на себя.
Бачок присоединяют к трубопроводу обратки, так же, как и циркуляционный насос, т.к. именно на этом участке нагрев теплоносителя минимальный. Поскольку горячая жидкость сокращает срок службы насоса, лучше устанавливать его в месте, где температура воды минимальна.
За счет того, что трубы в системе с насосом имеют меньший диаметр сечения, объем теплоносителя, циркулирующего по ним, меньше объема жидкости, необходимой для отопления аналогичного дома без участия насоса. Этот фактор положительно влияет на условия эксплуатации расширительного бака, в системе с насосом бак дольше не выходит из строя. Система отопления с принудительной циркуляцией не доставляет столько неудобств как естественная циркуляция.
Также, современные модели нагревательных котлов часто имеют механизмы регуляции температуры воды в зависимости от времени суток, которые работают автоматически. Этот нюанс позволяет сделать работу контура более экономичной.
Современный котел отопления имеет большие возможности и различные регулировки, это облегчает его эксплуатацию
В целях увеличения поверхности нагрева в контур может быть установлена ребристая труба для отопления. Всем известные батареи отопления из чугуна являются разновидностью ребристых труб. Такие конструкции за счет увеличения поверхности нагревателя обеспечивают более равномерный и качественный прогрев помещения. Ребристые трубы лучше устанавливать в нежилых помещениях, т.к. из-за сложной формы они легко накапливают пыль.
В отличие от самотечного контура, где нет циркуляции в системе отопления, конструкция с насосом требует тщательного подхода. Одна из первостепенных задач, которую нужно разрешить при проектировании, будет ли это однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией или двухтрубная. Первый вариант экономичнее и проще в установке, но двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией более производительна.
Схема отопления трехэтажного дома с самотечной циркуляцией легко переоборудуется в контур с принудительной циркуляцией воды. Для этого присоединяют к ней водяной насос и расширительный бачок. Таким образом, модернизируют схему отопления и поддерживают комфортную температуру в жилище независимо от погоды за окном.
Выбор циркуляционного насоса
Когда покупают циркуляционный насос, учитывают его надежность, количество потребляемой электроэнергии и понятный принцип работы. Принудительное отопление зависит от мощности агрегата и напора, который он способен создавать. При оценке этих характеристик отталкиваются от размеров помещения, для обогрева которого приобретается насос. Так, для частного дома площадью в 250 кв.м. потребуется насос с напором в 0,4 атмосферы и мощностью 3,5 куб. м/час. Если дом просторный и его квадратура превышает 500 кв. м, то требуемая мощность насоса – 11 куб. м/час, а напор – 0,8 атмосфер. При покупке насоса для конкретного помещения целесообразно провести индивидуальный расчет, который учтет индивидуальные особенности: протяженность контура, количество батарей отопления, диаметр трубопровода, материал труб, вид топлива.
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО
Отопление с принудительной циркуляцией снижает теплоотдачу, когда внутри трубопровода образуются воздушные пробки. Движение теплоносителя по контуру затрудняется. Воздушные заторы возникают вблизи радиаторов, на вертикальных участках контура. Чтобы избежать этой проблемы, на каждый радиатор устанавливают кран Маевского, автоматические воздухоотводчики. Это эффективный способ исключить нарушения в работе системы, связанные с попаданием воздуха в трубы. Cистема отопления с принудительной циркуляцией всегда на высоте.
Типы циркуляционных насосов
Теплоноситель в трубах и радиаторах отопления должен циркулировать без остановки, но добиться такого эффекта можно только с помощью циркуляционного насоса. Насос для отопления в частном доме – это агрегат, основные элемент которого – ротор и вал с лопастным колесом. Вал приводится в движение за счет тяги электродвигателя, и благодаря гребущим лопастям в трубах создается необходимое давление.
Насосы отопления в системе частного дома могут использоваться двух типов – сухие и мокрые. Каждый из них имеет индивидуальные особенности, поэтому рассмотрим их подробнее.
Мокрые циркуляционные насосы
Мокрый циркуляционный насос в системе отопления частного дома
Мокрыми они названы потому, что ротор и лопастное колесо устройства находятся непосредственно в теплоносителе. «Мокрые» насосы имеют конструктивную особенность: двигатель агрегата герметично изолирован от ротора металлическим стаканом, чего нет в насосах сухого вида.
Мокрый циркуляционный насос отличается целым рядом преимуществ:
- создает невысокий уровень шума;
- прост в эксплуатации (не требует частого обслуживания);
- легко настраивается;
- имеет компактные размеры;
- низкое энергопотребление.
Правда, вышеперечисленные преимущества не обошлись и без недостатков, главный из которых – невысокий КПД. Эта негативная особенность объясняется невозможностью полностью герметизировать стакан, который отделяет двигатель и теплоноситель.
Тем не менее, насосы «погруженного» (не путать с «погружными» типа Гном) считаются наиболее предпочтительными при монтаже отопительной системы в небольшом коттедже или частном доме.
Сухие циркуляционные насосы
Циркуляционный насос сухого типа
В отличие от вышеописанных моделей, в «сухих» агрегатах ротор никак не контактирует с теплоносителем. В этом типе агрегатов рабочий вал изолирован от электродвигателя с помощью специальных хорошо отполированных металлических колец. Изоляция рабочих частей позволила добиться высокого КПД:
- для «мокрого» это значение не превышает 50%;
- для насоса сухого типа оно равно 80%. Но из-за высокого уровня шума «сухие» модели рекомендуется устанавливать в отдельных, технических помещениях вдали от жилых комнат.
«Сухие» циркуляционные насосы могут быть двух типов – горизонтальные и вертикальные. В первом случае двигатель агрегата находится в горизонтальном положении, при этом всасывающая трубка находится с торца, а нагнетающая – смонтирована радиально на корпусе. В вертикальных моделях электродвигатель находится в вертикальном положении, при этом всасывающая и нагнетающая трубка находятся на одной линии и имеют одинаковый диаметр.
Назначение и принцип работы циркуляционного насоса отопления
Прибор предназначается для изменения скорости движения жидкости без изменения показателей давления. Если в доме предусмотрена теплосистема с принудительной циркуляцией, насос является обязательным элементом, в конструкциях с гравитационной схемой насосы могут устанавливаться для повышения тепловой мощности носителя.
Различается два вида оборудования – с сухим и мокрым ротором. Принцип работы один – при запуске прибора в систему рабочее колесо с лопастями захватывает поток воды, перегоняя его в трубопровод. Таким образом теплоноситель быстрее циркулирует, попадая в приборы отопления без потери температуры, а значит, прогрев помещения осуществляется намного быстрее.
Выбирая устройства с ротором сухого типа и КПД до 80%, следует учитывать необходимость регулярного обслуживания аппарата и слышимый шум от работы. Приборы с мокрым ротором погружаются в теплоноситель, поэтому работают бесшумно, но КПД у них не более 40-50%, однако этого достаточно для поддержания работоспособности автономной теплосистемы в частном доме.
Области применения циркуляционных насосов
Используется оборудование в любых типах систем отопления – открытой, закрытой. Для схем с разветвлением, обеспечивающих более 5 радиаторов, насос становится обязательным. В противном случае теплоноситель будет поступать уже остывшим, крайняя батарея останется без тепла
Также важно включать в схему насос при обустройстве теплых полов – горизонтальное расположение контура не обеспечивает самотечного тока носителя, поэтому схема попросту не заработает
Установка агрегата решает вопросы со скоростью циркуляции, помещения прогреваются быстрее. Увеличивается и пропускная способность контура, поэтому можно сделать систему из труб отопления с меньшим диаметром и без соблюдения правил уклона выкладки.
