Системы отопления с насосной циркуляцией: устройство и примеры схем

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.


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.

Схемы систем насосного водяного отопления

При разработке систем отопления конкретных зданий составляют схемы систем, различным образом сочетая в каждой схеме магистрали, стояки и ветви с отопительными приборами.

В схеме системы отопления устанавливается взаимное расположение теплообменников (котлов), циркуляционных насосов, теплопроводов, отопительных приборов и других элементов в зависимости от размещения их в здании, т.е. закрепляется структура системы.

Схемы системы отопления в течение 50…70-х годов ХХ в. существенно видоизменялись, причем общим явлением в России было вытеснение ранее широко распространенных двухтрубных систем однотрубными. При использовании однотрубных систем вместо двухтрубных появилась возможность уменьшить длину и массу труб, унифицировать отдельные узлы и детали, устранить замеры в натуре, механизировать процессы заготовки деталей, осуществить предварительную сборку и комплектацию узлов, а в результате – сократить затраты труда и сроки монтажа систем.


Потери давления в однотрубных стояках и ветвях получаются значительно превышающими потери в двухтрубных стояках. При этом устанавливается устойчивый гидравлический режим однотрубных систем: заданное распределение теплоносителя по отопительным приборам сохраняется в течение всего отопительного сезона. При запуске смонтированных однотрубных систем в эксплуатацию не проводят пуско-наладочного (первичного) регулирования теплоотдачи отопительных приборов, как это делают при двухтрубных системах. Рассмотрим основные схемы однотрубных, двухтрубных систем, практически используемые при водяном отоплении зданий.

Рис. 5.1. Схема вертикальной однотрубной системы водяного отопления с верхней разводкой подающей магистрали:

Ст.1 – проточный стояк; Ст.2 и Ст.3 – стояки соответственно с осевыми и смещенными замыкающими участками; Ст.4 и Ст.5 – проточно-регулируемые стояки; 1 – обратная магистраль (Т2); 2 – отопительные приборы; 3 – краны типа КРП; 4 – осевой замыкающий участок; 5 – подающая магистраль (Т1); 6 – главный стояк (Г.ст); 7 – открытый расширительный бак; 8 – смещенный замыкающий участок; 9 – проточный воздухосборник; 10 – обходной участок; 11 – краны типа КРТ; 12 – циркуляционный насос; 13 – теплообменник

Вертикальная однотрубная система с верхней разводкой (с верхним расположением подающей и нижней прокладкой обратной магистралей) полу-чила распространение в начале 50-х годов (рис. 5.1). Она выполнялась сначала с двухсторонним (стояки 1,2,4), а потом и с односторонним присоединением отопительных приборов к стоякам (стояки 3 и 5). Приборные узлы делались как проточными (стояк 1), так и с замыкающими (стояки 2 и 3) и обходными (стояки 4 и 5) участками. Все типы стояков показаны на рис. 5.1 для примера, а в конкретной системе применяется какой-либо один (реже два) тип стояка.

Замыкающие постоянно проточные участки устраивались осевыми (стояк 2) и смещенными от оси (стояк 3), со «сжимами», т.е. с уменьшением диаметра по сравнению с диаметром основного участка стояка, и без «сжимов». Было доказано, что «сжимы» осевых замыкающих участков несущественно изменяют количество воды, затекающей в приборы. В большей степени увеличивается расход воды в приборах при использовании смещенных замыкающих участков. При этом, как уже отмечалось, обеспечивается еще и компенсация удлинения труб при нагревании межприборных участков стояков.

Обходные участки (стояки 4 и 5), предназначенные для периодического использования при потребительском (эксплуатационном) регулировании теплоотдачи приборов кранами типа КРТ, устраивали сначала осевыми, а затем, как правило, смещенными.

Вертикальная однотрубная система с верхней разводкой применяется в настоящее время со стояками всех трех типов – проточными, с замыкающими участками и проточно-регулируемыми – в многоэтажных зданиях, имеющих четыре-девять этажей и более.

Вертикальная однотрубная система с нижней разводкой (с нижним расположением обеих магистралей) стала распространяться с начала 60-х годов в связи с массовым строительством бесчердачных зданий (рис. 5.2). В так называемых П-образных стояках этой системы, состоящих из восходящей и нисходящей частей, применялись и проточные приборные узлы (стояк 1), и узлы с замыкающими участками (стояки 2 и 3), и проточно-регулируемые узлы (стояки 4 и 5). При непарных отопительных приборах «холостой» (без приборов) делали восходящую часть стояков (стояки 3 и 5). В пробках верхних радиаторов или в верхних точках стояков с конвекторами устанавливали воздушные краны.

В стояках по типу стояка 2 (см. рис. 5.2) при движении воды снизу вверх уменьшается затекание ее в приборы, особенно при увеличенном их сопротивлении. Поэтому предпочтение отдавалось проточно-регулируемым приборным узлам с двухсторонним присоединением приборов к трубам и смещенными обходными участками (стояк 4). В таком виде эту систему применяют в настоящее время в бесчердачных многоэтажных (три-семь этажей и более) зданиях, имеющих технические подполья или подвальные помещения.

Систему отопления с П-образными стояками можно включать в действие в процессе монтажа поэтажно (с временными перемычками), и эту особенность системы используют в зимнее время при выполнении внутренних отделочных работ в строящемся многоэтажном здании.


Рис. 5.2. Схема вертикальной однотрубной системы водяного отопления с нижней разводкой обеих магистралей и П-образными стояками:

Ст.1 – проточный стояк; Ст.2 и Ст.3 – стояки со смещенными замыкающими участками; Ст.4 и Ст.5 – проточно-регулируемые стояки; обозначения 1-13 – см. рис. 5.1

Вертикальная однотрубная система с «опрокинутой» циркуляцией воды (с нижним расположением подающей магистрали и верхней прокладкой обратной магистрали), изображенная на рис. 5.3, стала применяться с середины 60-х годов в зданиях повышенной этажности (10 этажей и более). Стояки таких систем делали проточными (стояки 1 и 3) или со смещенными замыкающими (стояк 4) и обходными (стояки 2 и 5) участками. Осевых замыкающих и обходных участков не применяли. Встречалось двустороннее присоединение приборов к стояку, например, при установке конвекторов с кожухом с двумя горизонтально расположенными греющими трубами (стояк 1). Потери давления в стояках таких систем предусматривают при расчете повышенными для обеспечения устойчивого гидравлического режима при эксплуатации. В этой системе иногда применялись проточные расширительные баки (см. рис. 5.3).

Система с опрокинутой циркуляцией воды способствует, не в пример системе с верхней разводкой, поддержанию равномерного теплового режима во всех помещениях и установке приборов одинаковой площади по высоте здания (когда степень охлаждения воды в стояках соответствует уменьшению теплопотерь однотипных помещений по вертикали). При проектировании этой системы избегают применения колончатых радиаторов из-за преувеличения их площади при движении воды в них по схеме «снизу-вверх» (до 12…14% по сравнению с площадью при движении по схеме «сверху-вниз»), а также установки приборов с высоким гидравлическим сопротивлением в стояках с замыкающими участками.


Рис. 5.3. Схема вертикальной однотрубной системы водяного отопления с «опрокинутой» циркуляцией воды и приточным открытым расширительным баком:

Ст.1 – проточный стояк с конвекторами с кожухом; Ст.2 и Ст.5 – проточно-регулируемые стояки соответственно с конвекторами без кожуха и радиаторами; Ст.3 – проточный стояк с радиаторами; Ст.4 – стояк со смещенными к радиаторам замыкающими участками; обозначения 1-13 – см. рис. 5.1

В жилых зданиях с «теплыми» чердаками обратные магистрали рассматриваемой системы прокладывают на чердаках без тепловой изоляции (чердаки с учетом теплоотдачи труб становятся «теплыми»). Такие чердаки используют для бесканального сбора вытяжного воздуха к вентиляционным шахтам.

Еще раз отметим, что для большинства современных вертикальных однотрубных систем водяного отопления характерно одностороннее присоединение отопительных приборов к стоякам. Хотя при этом и увеличиваются число стояков и расход труб, зато появляется возможность уменьшить их диаметр и унифицировать приборные узлы. Массовое обезличенное изготовление таких узлов способствует повышению производительности труда. Кроме того, увеличение числа открыто прокла-дываемых стояков – своеобразных эффективных отопительных приборов – заметно сокращает площадь нагревательной поверхности основных приборов.

Схемы двухтрубной системы водяного отопления представлены на рис. 5.4 применительно к двухэтажному зданию. Слева показана часть системы с верхней разводкой (рис. 5.4, а), справа – с нижней разводкой (рис. 5.4, б), причем левый из двух стояков изображен с централизованным удалением воздуха, а правый – с местным через воздушные краны на отопительных приборах на верхнем этаже.

Двухтрубная система, как уже отмечено, применялась в последнее время сравнительно редко. Система с верхней разводкой использовалась при естественной циркуляции воды, особенно при квартирном отоплении, а также для отопления железнодорожных вагонов. При насосной циркуляции воды эта система устраивалась преимущественно в малоэтажных (два-три этажа) зданиях во избежание значительного вертикального теплового разрегули-рования из-за действия в двухтрубном стояке естественного давления.

Двухтрубная система с нижней разводкой применялась чаще, чем система с верхней разводкой, особенно при числе этажей в зданиях более трех и в зданиях, состоящих из разноэтажных частей. При этом исходили из ее преимуществ – меньшего расхода труб и большей вертикальной гидравлической и тепловой устойчивости по сравнению с системой, выполненной с верхней разводкой.

Рис. 5.4. Схемы вертикальной двухтрубной системы водяного отопления:

а – с верхней разводкой подающей магистрали; б – с нижней разводкой обеих магистралей; 1 и 2 – подающие (Т1) и обратные (Т2) магистрали; 3 и 4 – соответственно подающие и обратные части стояков; 5 – отопительные приборы; 6 – краны типа КРД; 7 – главный стояк (Г.ст); 8 – открытый расширительный бак; 9 – воздушная линия; 10 – воздушные краны; 11 – соединительная труба расширительного бака; 12 – циркуляционный насос; 13 – теплообменник

Современная тенденция на значительное увеличение в системах водяного отопления насосного циркуляционного давления существенно сокращает отрицательное воздействие естественного давления на гидравлическую устойчивость работы двухтрубных систем и расширяет область их применения. В настоящее время такие системы с нижней разводкой применяются и в многоэтажном строительстве.

Читайте также:  Образец акта опрессовки и промывка отопительной системы

Воздушные линии для централизованного удаления воздуха (см. рис. 5.4, б) устраивались только в специально обоснованных случаях, учитывая увеличение при этом расхода труб и их недолговечности из-за активной коррозии. Как правило, систему делали с воздушными кранами в верхних точках стояков.

На рис. 5.4. изображена распространенная так называемая столбовая схема прокладки стояков, при которой подводки присоединяются к отопительным приборам односторонне. Подающие и обратные части стояков при этом прокладывают рядом (подающие всегда справа при взгляде из помещения). Существует также цепочечная схема прокладки стояков, когда они располагаются разобщенно (по одному между приборами), а подводки присоединяются к приборам с разных сторон. При разностороннем (особенно диагональном) присоединении труб к радиаторам эти приборы лучше прогреваются, исключаются также скобы на стояках для огибания горизонтальных подводок. Все же преимущественно применяют столбовую схему, при которой возможно независимое регулирование и отключение для ремонта обособленных парных стояков.

Горизонтальная однотрубная система, встречавшаяся ранее в основном в одноэтажных зданиях временного типа, в последнее время стала применяться для отопления сельскохозяйственных сооружений, многоэтажных зданий как производственных, так и гражданских (рис. 5.5). Распространение горизонтальной системы связано с увеличением длины зданий, внедрением сборных каркасно-панельных конструкций с широким шагом колонн и удлиненными световыми проемами. Отсутствие в таких зданиях простенков и отверстий в панелях перекрытий затрудняло размещение традиционных вертикальных стояков. Наличие ленточных световых проемов предопределяло размещение отопительных приборов не отдельными группами, а в виде цепочек (во избежание теплового дискомфорта в помещениях). Соединяя последовательно отопительные приборы увеличенной длины короткими трубными вставками получали горизонтальные однотрубные ветви.

Схемы бифилярной системы водяного отопления, которая может быть с вертикальными стояками и горизонтальными ветвями, аналогичны рассмотренным схемам однотрубной системы.

В вертикальной бифилярной системе устраивают, как и в однотрубной системе с нижней разводкой, П-образные стояки (см. рис. 5.2). По такой схеме делали до середины 80-х годов отопление отдельных типов крупнопанельных жилых зданий. Там использовались трубчатые нагревательные элементы, встроенные вместе со стояками во внутренний бетонный слой наружных трехслойных стеновых панелей. При этом нагревательные элементы каждого помещения делились на два змеевика, и каждый змеевик отдельно присоединялся к восходящей и нисходящей частям стояка.

Рис. 5.5. Схемы горизонтальной однотрубной системы водяного отопления:

I – проточная ветвь для приборов, расположенных на разных этажах; II – проточная бифилярная ветвь; III – ветвь с замыкающими участками; 1 – радиаторы; 2 – воздушная труба; 3 – воздушные краны; 4 – подающий стояк; 5 – обратный стояк; 6 – запорно-регулирующая арматура; 7 – открытый расширительный бак; 8 – конвекторы двухтрубные; 9 – краны типа КРП; 10 – осевой замыкающий участок; 11 – обратная магистраль; 12 – циркуляционный насос; 13 – теплообменник

Схемы системы отопления в течение 50…70-х годов ХХ в. существенно видоизменялись, причем общим явлением в России было вытеснение ранее широко распространенных двухтрубных систем однотрубными. При использовании однотрубных систем вместо двухтрубных появилась возможность уменьшить длину и массу труб, унифицировать отдельные узлы и детали, устранить замеры в натуре, механизировать процессы заготовки деталей, осуществить предварительную сборку и комплектацию узлов, а в результате – сократить затраты труда и сроки монтажа систем.

Петля Тихельмана на два этажа или более

Чаще всего такая система отопления монтируется в одноэтажных зданиях большой площади. Именно в таких домах она работает наиболее эффективно. Однако иногда такую систему собирают и в двух-трехэтажных зданиях. При выполнении разводки в таких домах следует придерживаться определенной технологии. По схеме Тихельмана в данном случае завязывается не каждый этаж по отдельности, а все здание в целом. То есть сохраняется равная сумма длин обратного и подающего трубопровода для каждого радиатора дома.

Петля Тихельмана на два этажа собирается, таким образом, по особой схеме. Также специалисты считают, что использовать только один циркуляционный насос в этом случае нецелесообразно. Если имеется такая возможность, в здании стоит установить по одному такому прибору на каждом этаже. В противном случае при поломке единственного насоса, отопление будет отключено во всем доме сразу.

Как становится понятным из названия, отличительной чертой системы является наличие циркуляционного насоса, обеспечивающего продвижение теплоносителя. Разогретая до нужной температуры вода по подающему трубопроводу с помощью насоса направляется в нагревательные приборы. Остывая, она поступает по обратным магистралям в котел. Кроме того в системе обязательно присутствует расширительный бак, который помогает создавать стабильное давление и принимает увеличивающийся при нагреве объем теплоносителя.

Виды схем отопления

Устройство системы водяного отопления требует грамотного монтажа с учетом всех индивидуальностей строения. Различается одно- и двухтрубная система отопления с верхней и нижней разводкой. В зависимости от расположения трубопровода бывает вертикальная и горизонтальная система отопления.

В свою очередь горизонтальная система подразделяется на:

  • Тупиковую схему.
  • Лучевую.
  • Попутную.

Попутное движение и тупиковое в системе отопления

При тупиковой схеме происходит меньший расход труб, что, конечно же, выгоднее. Но недостатком является то, что самый крайний радиатор находится на значительном удалении от отопительного котла и это оказывает негативное влияние на регулирование температурного режима в помещении. При подобной схеме подразумевается, что в тех радиаторах, которые ближе всего находятся к котлу отопления температура теплоносителя будет выше, чем в самых удаленных. И так как длина циркуляционного кольца увеличивается, то нагрев радиаторов будет разным. По мере удаления от отопительного котла теплоноситель будет больше остывать, и последние приборы могут недостаточно прогреваться.

Чтобы исключить подобный негативный момент в отопительной системе с использованием тупиковой конструкции, делают минимальной длины циркуляционные кольца, но с их большим количеством, заменяя таким способом одну линию продолжительной длины.

Лучевая схема подразумевает отдельное подключение каждого радиатора к центральному стояку или коллектору. При такой схеме увеличивается расход труб, но качество нагрева помещения возрастает. Как правило, трубопровод прокладывается в стяжке пола, что, несомненно, повышает эстетичность интерьера помещения.

Попутная схема более удобна при регулировании работы всей отопительной системы, однако наличие большого количества труб не делают интерьер привлекательным, да и расходы на устройство трубопровода получаются значительными. Циркуляционные кольца при этом получаются одинаковой протяженности и, как следствие, все радиаторы нагреваются примерно одинаково, не зависимо от их места расположения относительно отопительного котла или центрального стояка. И все же, несмотря на хорошие показатели работы данной системы, применяется она не часто, так как расход труб получается весьма значительным.

Горизонтальная система несколько экономнее, нежели вертикальная система отопления, и подразумевает подсоединение всех радиаторов к стояку, который располагается вне жилого помещения – в коридорах, в лестничных пролетах. По жилому помещению проходят только горизонтальные трубы разводки, верхней или нижней. Несмотря на экономичность данного вида, часто возникают проблемы с завоздушиванием системы, поэтому необходимо устанавливать на радиаторы краны Маевского, через которые производится сброс скопившегося в трубах воздуха. Горизонтальная система чаще всего применяется при устройстве отопления в одноэтажных строениях, где протяженность контура значительная.

А вот с вертикальной системой отопления воздушных пробок не наблюдается, Но стоимость данной схемы будет несколько дороже, и чаще всего её используют в многоэтажных строениях, когда приборы отопления подсоединяются непосредственно к вертикальным стоякам, проходящим через перекрытия.


Лучевая схема подразумевает отдельное подключение каждого радиатора к центральному стояку или коллектору. При такой схеме увеличивается расход труб, но качество нагрева помещения возрастает. Как правило, трубопровод прокладывается в стяжке пола, что, несомненно, повышает эстетичность интерьера помещения.

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.

  • отсутствие требований к конфигурации контура отопления – для циркуляции теплоносителя не требуется создавать в трубопроводе зауженные места, монтировать трубы под наклоном и пользоваться другими техническими приемами;
  • быстрый разгон жидкости – циркуляция нагретой воды в контуре начинается сразу же после включения насоса. В результате комнаты частного дома прогреваются до нужной температуры всего за несколько минут;
  • высокий КПД – благодаря быстрой циркуляции теплоносителя сокращаются тепловые потери. Решается проблема, когда одно из помещений прогревается сильнее остальных. За счет этого топливо расходуется экономичнее;
  • надежность работы – простая конструкция насоса исключает возникновение случайных поломок.

Однотрубная схема монтажа отопления

Последовательная завязка радиаторов ведет к одной единственной трубе, чаще всего она прокладывается ниже отопительных приборов.

При такой схеме теплоноситель выходит из котла отопления нагретым до определенной температуры, он заполняет собой каждый из подключенных радиаторов. В этой особенности кроется огромный минус — температура последних батарей может быть значительно ниже тех, что расположены ближе к котлу. Еще одним изъяном в этой разводке является невозможность регулировки температурного режима, если в ней отсутствует байпас. Он представляет собой перемычку с краном, которая устанавливается на входящий и исходящий трубопровод.

В такой системе перекрыть один из радиаторов невозможно. Однотрубное соединение установлено в многоквартирных постройках, выполненных еще в прошлом столетии. Эта схема часто выбиралась из-за легкого монтажа и экономии на трубах, ведь их нужно в два раза меньше, чем при двухтрубной схеме.

Некоторые умельцы, чтобы устранить ее недостатки, выполняют самостоятельные врезки в основную трубу, и тем самым отапливают дополнительные площади (балконы, лоджии) или утепляют прохладные комнаты. Подробнее об однотрубном исполнении – читайте тут.


В случае ее использования к каждому радиатору монтируется одновременно две магистрали: входящая и «обратка». Параллельный способ подводки теплоносителя обеспечивает прогревание одного радиатора. Каждая батарея в такой системе при необходимости легко отключается от трубы, это удобно для проведения ремонта, а также для регулировки обогрева комнаты. Для этих целей на входе радиатора устанавливается терморегулятор или обычный кран.

Схемы установки

Установка циркуляционного агрегата в систему, которая изначально планировалась или уже функционировала, как самотечная (с естественной циркуляцией) выполняется по приведенной ниже схеме. Такие системы обычно однотрубные и некоторая неравномерность нагрева может все еще наблюдаться в различных помещениях. При таком подключении расход теплоносителя постоянен.

Читайте также:  Применение серебрянки в баллончиках по металлу

Схема установки насоса в однотрубную систему с естественной циркуляцией

При монтаже двухтрубной системы отопления насос устанавливается аналогичным способом, только наблюдаются некоторые изменения в «поведении» системы. Так использование терморегуляторов на радиаторах может привести к изменению расхода теплоносителя. Для таких систем характерен более высокий температурный перепад.

Схема двухтрубной системы с циркуляционным насосом

  1. Котел;
  2. автоматический клапан воздушный;
  3. терморегулятор на радиаторе;
  4. радиатор отопления;
  5. клапан балансировочный;
  6. бак расширительный мембранного типа;
  7. кран шаровой;
  8. фильтр сетчатый грубой очистки;
  9. насос циркуляционный;
  10. термометр, манометр или термоманометр;
  11. клапан предохранительный.

Для подключения циркуляционного нагнетателя в готовую систему отопления с естественным током теплоносителя организовывается своеобразная «транспортная развязка»: основная труба и «объезд» через магистраль насоса.

Байпас

Популярна схема установки циркулярного насоса на байпасе, который отсекается от основной системы при помощи двух кранов. Такая установка может помочь произвести ремонт или замену устройства без ущерба для всей отопительной системы дома. В межсезонье всё может функционировать и без насоса, который перекрывается при помощи всё тех же вентилей. С приходом морозов его работа возобновляется. Достаточно открыть запорную арматуру по краям и закрыть шаровой вентиль, расположенный на основном контуре.

Классифицировать помпы принято на два типа:

Естественная циркуляция

Обвязка циркуляционного насоса в гравитационных системах имеет одно существенное отличие — необходим байпас. Это перемычка, которая делает систему работоспособной при неработающем насосе. На байпасе ставят один шаровый отсечной кран, который закрыт, все время, пока работает перекачка. В таком режиме система работает как принудительная.

Схема установки циркуляционного насоса в системе с естественной циркуляцией

Когда пропадает электричество или агрегат выходит из строя, кран на перемычке открывают, кран, ведущий на насос, перекрывают, система работает как гравитационная.


Работают циркуляционные насосы от сети 220 в. Подключение — стандартное, желательна отдельная линия электропитания с автоматом защиты. Для подключение требуются три провода — фаза, ноль и заземление.

Какой насос выбрать для принудительной циркуляции


По причине того, что у каждого отопительного устройства в наличии по две трубы. Посредством одной идет горячая вода. Через вторую идет уже остывшая вода. Еще одним отличием этой системы от однотрубной является другой порядок по подключению отопительных устройств. Профессионалы советуют установку регулировочного бака перед всеми радиаторами.

Принцип работы открытой системы отопления с циркуляционным насосом

В последнее время открытые системы отопления с циркуляционным насосом пользуются широким спросом. Из-за простоты монтажа, доступной стоимости и высоких показателей КПД подобные изобретения существенно превосходят остальные, являясь оптимальным решением для большинства помещений. Они демонстрируют лучшую производительность при низком энергопотреблении.

  • 1. Комплектация и принцип действия
  • 2. Требования к обустройству и эксплуатации
  • 3. Основные типы
  • 4. Принудительная циркуляция
  • 5. Варианты разводки

В водяных отопительных системах основным теплоносителем является жидкость. Она циркулирует от котельной установки к радиаторам отопления, отдавая тепловой потенциал окружающему пространству. В зависимости от длины труб процесс циркуляции может продолжаться довольно долго, что позволяет обогревать большие постройки. За счет такой особенности водяные системы отопления пользуются невероятным спросом.

Большинство установок способно функционировать без дополнительного насосного оборудования, т. к. передвижение теплоносителя осуществляется посредством термодинамических принципов. Простыми словами, процессу циркуляции способствует разность плотностей горячей и холодной жидкости, а также специфический уклон трубопровода.

Одной из ключевых составляющих системы является открытый расширительный бак, куда поступают остатки разогретого теплоносителя. В этом резервуаре осуществляется восстановление нормального давления, для чего бак устанавливают выше всех остальных узлов агрегата.

Процесс работы открытой системы состоит из двух этапов:

  1. 1. Подача теплоносителя. Разогретая до определенной температуры вода начинает перемещаться от котла к радиаторам отопления.
  2. 2. Обратный процесс. Остатки теплоносителя попадают в расширительную емкость, охлаждаются, а затем возвращаются обратно, в результате чего цикл замыкается.

В системах однотрубного типа подача и обратка теплоносителя происходят в одной магистрали. В двухтрубных для этого используется две трубы.

Конструкция однотрубной системы отопления с насосом выглядит очень просто. В базовой комплектации установка состоит:

  1. 1. Из котельного агрегата.
  2. 2. Радиаторов отопления.
  3. 3. Расширительной емкости.
  4. 4. Системы труб.

Отдельные потребители не устанавливают в доме радиаторы, решая проблему монтажом специальной трубы с диаметром 8−10 см по периметру здания. Но, по заявлению специалистов, такие системы недостаточно эффективны, при этом их не совсем удобно обслуживать.

Однотрубная схема открытой системы отопления с насосом является энергозависимой. А что касается затрат на покупку комплектующих в виде труб, арматуры и сопутствующего оборудования, то они относительно невысоки.

По конструкционным особенностям двухтрубные устройства немного сложнее и дороже. Но это оправдывается некоторыми плюсами, перекрывающими недостатки однотрубного варианта. Вода прогревается до равномерной температуры, а затем одновременно поступает ко всем приборам. В свою очередь, охлажденный теплоноситель возвращается с помощью обратной трубы, а не проходит через следующий радиатор.

Обустраивая открытую систему отопления с насосом и расширительным баком, необходимо выделить несколько правил и требований к предстоящей работе. Они заключаются в следующем:

  1. 1. На этапе монтажа котельную установку нужно закрепить в самом низком месте магистрали, а расширительный бак — в самом высоком.
  2. 2. В идеале котел нужно расположить в чердачном помещении. В холодный период резервуар и подающий стояк нуждаются в утеплении.
  3. 3. Прокладывая магистраль, следует избегать большого количества поворотов, соединительных и фасонных элементов.
  4. 4. В гравитационных системах циркуляция теплоносителя осуществляется с невысокой скоростью — не больше 0,1−0,3 м в секунду. Из-за этого прогревать воду нужно постепенно, избегая кипения. В противном случае эксплуатационный срок труб существенно снизится.
  5. 5. Если в холодную пору года отопительная система не эксплуатируется, теплоноситель лучше слить. Такой подход позволит предотвратить преждевременное повреждение труб, радиаторов и котла.
  6. 6. Объем теплоносителя в расширительном баке нужно контролировать и восстанавливать по мере исчерпания жидкости. Если этого не делать, повысится риск образования воздушных пробок, которые снизят эффективность работы радиаторов.
  7. 7. Оптимальным вариантом теплоносителя является вода. Дело в том, что антифриз содержит в своем составе токсические вещества, и при взаимодействии с атмосферой они могут нанести вред человеческому здоровью. Такой тип жидкости может использоваться, когда нет возможности осуществлять слив теплоносителя в холодный период.

На этапе обустройства системы нужно внимательно рассчитывать оптимальное сечение и уклон трубопровода.

Актуальные нормы проектирования регламентируются СНиП под номером 2.04.01−85. В контурах с гравитационной циркуляцией жидкости диаметр сечения трубы существенно больше, чем в системах с насосом.

Перед тем как согласиться на монтаж открытой схемы отопления гаража с циркуляционным насосом, нужно рассмотреть другие варианты циркуляции жидкости. Как известно, она может передвигаться посредством принципов термодинамики — естественным путем или гравитационным.

Второй вариант подразумевает использование насосного оборудования для принудительной циркуляции. Выбирая подходящий план и схему монтажа, важно учитывать этажность, площадь здания и оптимальный тепловой режим. Если используется гравитационная система, то не потребуется покупать оборудование для циркуляции. Процесс осуществляется благодаря естественному расширению объемов воды по мере ее нагревания. Чтобы запустить схему, нужно обустроить специальный разгонный стояк высотой не меньше 3,5 м. Если упустить этот момент, теплоноситель не сможет разогнаться до достаточной скорости, т. е. процент КПД существенно снизится.

Системы, функционирующие посредством естественной циркуляции, вполне подходят для помещений с площадью до 60 квадратных метров. Максимальная продолжительность контура для такого оборудования составляет 30 метров. При этом важно учитывать и такие факторы:

  1. 1. Высота постройки.
  2. 2. Этажность.

Схемы естественной циркуляции не подходят для использования в низкотемпературном режиме, т. к. отсутствие достаточного прогрева теплоносителя не позволит достичь оптимального давления. Сферы применения такой системы следующие:

  1. 1. Подключение к теплому полу. К водяному контуру подключается насос циркуляции.
  2. 2. Работа с бойлером. Нагревательное устройство фиксируется поверх системы — чуть ниже расширительного резервуара.

Чтобы повысить скорость циркуляции воды по трубам и ускорить процесс обогрева комнаты, в систему встраивается насос. Открытые системы отопления частного дома с насосом прогревают теплоноситель со скоростью от 0,3−0,7 метра в секунду. При этом интенсивность теплоотдачи становится максимально высокой, а все составляющие магистрали прогреваются равномерно.

Насосные схемы бывают закрытыми и открытыми. Во втором варианте расширительный резервуар находится выше остальных элементов системы.

Насосное оборудование позволяет увеличить протяженность и высоту трубопровода между котельной установкой и радиаторами.

Осуществляя монтаж принудительной схемы, необходимо учитывать такие правила и моменты:

  1. 1. Все схемы со встроенными насосами энергозависимы. Чтобы обеспечить стабильный обогрев пространства даже при отключении электричества, насос нужно установить непосредственно на байпасе.
  2. 2. Насосное оборудование монтируют у входа в котел на трубе обратки. Оптимальное расстояние до котла составляет 1,5 метра.
  3. 3. На этапе монтажа необходимо учитывать направление циркуляции теплоносителя.

На обратной трубе фиксируется два отсекающих крана и обводное колено с насосом циркуляции. Если в сети имеется ток, краны закрываются, а теплоноситель движется непосредственно с помощью насоса. При отсутствии напряжения вентили нужно приоткрыть — это позволит системе перейти в режим работы на естественной циркуляции.

На подающем трубопроводе устанавливается обратный клапан. Его размещают сразу после котла, что необходимо для предотвращения рециркуляции воды во время запуска насоса.

Не секрет, что продуктивность работы, экономность и эстетичная привлекательность системы напрямую зависят от используемой схемы размещения отопительных приборов. Выбирая подходящий вариант разводки, необходимо учитывать массу моментов, в том числе особенности конструкции и площадь жилища.

Способы циркуляции воды от котла к радиатору и обратно бывают различными. В системах одноконтурного типа теплоноситель подается с помощью одной магистрали, имеющей большой диаметр. В таком случае трубопровод затрагивает все отопительные приборы.

Плюсы однотрубных установок с естественной циркуляцией теплоносителя заключаются:

  1. 1. В экономном расходе материалов.
  2. 2. Отсутствии сложностей на этапе монтажа.
  3. 3. Ограниченном количестве труб в здании.

Что касается недостатков системы, то они практически отсутствует. Единственный минус — неравномерное распределение тепла по радиаторам, поэтому интенсивность прогрева этих элементов и, соответственно, теплоотдача снижаются по мере отдаленности радиаторов от котельной установки.

Двухтрубные устройства пользуются более широким спросом, что неудивительно. Между радиаторами имеется два трубопровода — обратный и подающий, т. е. между теплоносителем и основными узлами системы формируются локальные кольца. Что касается плюсов системы, то они включают в себя:

  1. 1. Равномерный прогрев отопительных приборов.
  2. 2. Возможность регулировать нагрев каждого радиатора.
  3. 3. Максимальную надежность и долговечность конструкции.

Но двухтрубные системы стоят недешево, а установить их своими руками проблематично. Для выполнения монтажных работ необходимо заказывать услуги специалиста.

В зависимости от места расположения трубопровода существует два варианта подводки — верхняя и нижняя. В открытых отопительных системах с первым типом разводки не нужно устанавливать дополнительных узлов для отвода воздуха. Его остатки автоматически сбрасываются посредством поверхности расширительного резервуара.

Читайте также:  Ортопедическое основание для кровати

Также при таком варианте монтажа горячий теплоноситель движется по главному стояку, а затем проникает в радиаторы по разводящим трубам. Система идеально подходит для помещений с одним или двумя этажами, а также для небольших частных домов.

Второй вариант, подразумевающий использование нижней разводки, считается более практичным и эффективным. В таком случае подающая труба находится внизу (возле обратки), а циркуляция теплоносителя осуществляется в направлении снизу вверх. После прохождения через радиаторы теплоноситель возвращается в котел по обратной магистрали. На всех батареях имеется специальный кран Маевского, позволяющий удалять воздух из труб.

При желании обустроить высокоэффективную принудительную систему отопления в частном доме важно правильно подойти к вопросу выбору насоса. Также необходимо знать, как установить его в общую отопительную магистраль.

Существует несколько критериев выбора такого оборудования:

  1. 1. Рабочая мощность.
  2. 2. Напор.
  3. 3. Материал изготовления.

Первые характеристики выбираются с учетом площади помещения, которое нуждается в отоплении. Для зданий площадью 250 квадратных метров вполне подходит насос, имеющий мощность в 3,5 кубических метра и напор не меньше 0,4 атм. Если помещение обладает площадью 250−350 м кв., в нем нужно установить прибор на 4,5 куб. м с напором 0,6 атм. Для более крупных построек, площадь которых составляет от 350 до 800 квадратных метров, идеально подходит насос мощностью 11 куб/м с напором от 0,8 атм.

Правильно сделанный выбор — залог долгой и эффективной службы системы отопления. Поэтому лучше отнестись к приобретению со всей ответственностью, учитывая каждый нюанс.

  1. 1. Рабочая мощность.
  2. 2. Напор.
  3. 3. Материал изготовления.

Однотрубная система: простота плюс экономия

При однотрубной системе отопления не требуется обратного трубопровода: радиаторы отопления подсоединяются последовательно к одной трубе. Монтировать их намного проще и быстрее а стоимость такой системы меньше, чем двухтрубной. Однотрубне контуры различают:

— по монтажной схеме — используется вертикальное или горизонтальное подключение;

— по методике подключения — попутные (проточные) схемы и тупиковые.

Попутная и тупиковая схемы отопления

Для проточного варианта даже не требуется стояков подачи, нагретая вода идет самотеком сверху вниз, согревая радиаторы, соединенные в последовательном порядке. Нижние батареи неизбежно будут более холодными, поскольку вода, проходя через верхние отделы системы, отдавая им часть тепла, охлаждается. Наверху часто бывает жарковато, а внизу создаются прохладные зоны, приходится эти участки обустраивать батареями с большим числом секций. Поэтому применяются сегодня такие схемы редко, обычно, в частных двухэтажных домах, дабы сэкономить «на железе». Да и нижний этаж в таких случаях, как правило, технический, подсобный.

Второй способ аналогичной схемы с одной трубой отличается применением замыкающих участков со специальными перемычками — байпасами. Этот вариант несколько сложнее и затратнее, но все равно экономичнее, чем двухтрубные аналоги. И тепло в данном случае распределяется более равномерно.

Более экономичной специалисты считают горизонтальную схему расположения труб. Она предполагает установку общего стояка, который размещается на лестничных клетках или в коридорах, то есть не скрадывает пространство жилых помещений. К нему и присоединяются трубы разводки, как верхней, так и нижней, а далее — радиаторы. Устанавливают ее чаще всего в строениях с одним этажом, но большой площади, где значительная протяженность контура.

Принципиальные схемы системы отопления при водяном теплоснабжении

Вода широко используется как теплоноситель в системах отопления, что обусловлено ее преимуществами а также развитием теплофикации, основанной на нагревании воды попутно с выработкой электрической энергии. Водяное отопление применяется почти повсеместно в гражданских зданиях и внедряется в промышленных зданиях.

Практика подтвердила гигиенические и технические достоинства водяного отопления. При водяном отоплении отмечаются относительно невысокая температура поверхности приборов и труб, равномерная температура помещений при качественно-количественном регулировании теплопередачи приборов, значительный срок службы, экономия топлива, бесшумность действия, простота обслуживания и ремонта.

Водяное отопление с искусственным побуждением циркуляции воды при помощи насоса – насосное водяное отопление – получило широкое распространение, а водяное отопление с естественной циркуляцией воды – гравитационное в настоящее время применяется сравнительно редко и при специальном обосновании. Это положение нашло свое отражение в дальнейшем изложении сведений о системах водяного отопления.

Принципиальная схема системы насосного водяного отопления при местном теплоснабжении от водогрейной котельной в отапливаемом здании дается на рисунке.

Охлажденная вода нагревается в котле 2 от температуры t до температуры tг. Горячая вода с температурой ti распределяется по стоякам. Движение воды создается циркуляционным насосом 1, включенным в общую обратную магистраль, куда собирается охлажденная вода из всех приборов. Расширительный бак 4 присоединяется к общей обратной магистрали. Первоначальное заполнение и пополнение системы вследствие утечки воды, аварии и ремонта производятся холодной водой из водопровода 5 через обратный клапан.

Принципиальная схема теплопроводов местной водогрейной котельной изображена на рисунке для случая, когда местным теплоснабжением обеспечиваются системы отопления (О), вентиляции и кондиционирования воздуха (В), а также горячего водоснабжения (Г В.) здания. В котле 1 нагревается вода для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха по температурному графику качественного регулирования теплопередачи отопительных приборов. В котле 2 вода (первичная) нагревается до постоянной температуры, достаточной для последующего нагревания в теплообменнике 8 водопроводной (вторичной) воды от температуры tx до температуры tг.в. Котел 2 предназначен также для резервирования котла 1 (соединительная задвижка 7 о6ычно закрыта) Охлажденная вода из всех систем собирается в коллекторе 5 и направляется к циркуляционному насосу 3. Циркуляционный насос развивает давление, достаточное для преодоления сопротивления движению воды в циркуляционном кольце любой системы, например в кольце теплоснабжения системы горячего водоснабжения, показанном на рисунке. В это кольцо включены последовательно котел 2, регулирующий клапан 9, теплообменник 8, сборный коллектор 5 и грязевик 10. Расширительный бак 6, общий для всех теплоснабжаемых систем, присоединяется к общей обратной магистрали между сборным коллектором и циркуляционным насосом.

Принципиальные схемы насосных систем водяного отопления при теплоснабжении

а – местном; б, в, г – централизованном водяном; 1 – циркуляционный насос; 2 – котел, 3 – отопительный прибор; 4 – расширительный бак; 5 – водопровод; 6 – подача топлива; 7 – теплообменник; 5 – подпиточный насос; 9 – смесительная установка; 10 и 11 – наружные подающий в обратный теплопроводы.

При централизованном водяном теплоснабжении (от тепловой станции или от ТЭЦ) применяют три основные схемы системы насосного водяного отопления.

Первая из схем системы насосного водяного отопления при централизованном теплоснабжении, называемая независимой, наиболее близка по своим элементам к схеме при местном теплоснабжении. Лишь котел 2 заменяется теплообменником 7 и заполнение системы производится деаэрированной водой при помощи подпиточного насоса 8. В теплообменнике первичная вода из подающего теплопровода 10 нагревает через стенку вторичную – местную воду (не смешиваясь с ней) от температуры t до температуры tг, охлаждается от температуры t1 до температуры t2 (естественно, что t2>t) и удаляется в обратный теплопровод 11.

Независимая схема применяется для создания местного теплогидравлического режима в системе отопления при пониженной температуре греющей воды (tu >> Modules Anywhere >>> –>

При централизованном водяном теплоснабжении (от тепловой станции или от ТЭЦ) применяют три основные схемы системы насосного водяного отопления.

Станции серии АРМ

Насосная станция Marina серии АРМ

Поверхностные автоматические насосные станции Марина Сперони (серия APM) используются в случаях глубокого залегания пласта воды. Максимальная глубина, с которой эти устройства могут поднять на поверхность воду, составляет 25 метров. Изделие марки АРМ работает полностью в автоматическом режиме, в основном, из глубинных скважин. Использовать эти агрегаты просто для полива или забора воды с небольшой глубины экономически нецелесообразно, так как их мощность велика и соответственно и выше стоимость.

Двигатель насоса имеет частотный преобразователь, который может влиять на изменение мощности, давления жидкости и напора. То есть мощность двигателя будет меняться в зависимости от необходимых характеристик водоснабжения.


Двигатель насоса имеет частотный преобразователь, который может влиять на изменение мощности, давления жидкости и напора. То есть мощность двигателя будет меняться в зависимости от необходимых характеристик водоснабжения.

1 Устройство и подключение

Конструкция насосных станций Марина, которые производит фирма Speroni, достаточно простая — в плане компоновки они практически ничем не отличаются от аналогов в своей ценовой категории. Устройство агрегата состоит из следующих узлов:

  • центробежный водяной насос;
  • гидроаккумулятор;
  • реле давления;
  • манометр;
  • датчик температуры.

Устройство станций Марина не предполагает наличие обратного клапана, поэтому для повышения безопасности работы системы пользователю необходимо смонтировать его самостоятельно. Клапан нужно ставить на выпускном патрубке насоса, он будет предотвращать движение перекачиваемой воды в обратном направлении в случае непредвиденного отключения оборудования.

Также не лишней будет установка фильтра грубой очистки на входном отверстии всасывающей трубы, при его наличии уменьшается количество попадающих в насос механических частиц, что позитивным образом сказывается на его сроке службы.

Устройство насосной станции

Подключение таких агрегатов не требует наличия специального оборудования и может выполняться своими руками. Первоначально необходимо смонтировать насос возе источника водоснабжение, он должен располагаться на твердой площадке, что исключит вибрации в процессе работы.

К насосу присоединяется водозаборный шланг, который опускается в скважину либо колодец. Далее от гидроаккумулятора станции отводится подающая пластиковая труба, которая подключается к точкам водопотребления внутри дома.

По завершению подключения проверяется работоспособность системы — при запуске насос необходимо заполнить водой (на его горловине для этого предусмотрено специальное отверстие). В процессе работы насос закачивает воду в гидроаккумулятор (накопительный бак), при его заполнении срабатывает реле давления и механизм отключается.

После того, как вода в гидроаккумуляторе была использована, реле определяет снизившееся давление и включает насос — таким образом выполняется автоматическая регулировка, благодаря которой станция Марина обеспечивает дом водой без вашего вмешательства.
к меню ↑

Подключение таких агрегатов не требует наличия специального оборудования и может выполняться своими руками. Первоначально необходимо смонтировать насос возе источника водоснабжение, он должен располагаться на твердой площадке, что исключит вибрации в процессе работы.

Добавить комментарий