Водяное отопление в частном доме с насосом — описание схемы, расчет и особенности установки системы

Содержание

Особенности работы отопительной сети с принудительным движением воды

Расчет и конструктивные особенности принудительной отопительной схемы

Схемы отопления с принудительной циркуляцией

Одно- и двухтрубная схема

Вертикальная или горизонтальная схема разводки

Тупиковая разводка или попутное движение воды в тепловом контуре

Особенности установки электронасоса

Коротко о главном

Иногда система отопления с естественным движением теплоносителя не всегда способна обеспечить комфортную температуру в доме. Чтобы решить эту проблему, требуется установить систему, в которой нагретая вода будет двигаться под воздействием насоса.

Тепловой контур с электронасосом

Особенности работы отопительной сети с принудительным движением воды

Электронасос циркуляционного типа — прибор небольшого размера с внутренней крыльчаткой. Вращает эту деталь электрический мотор, у которого электропотребление обычно составляет от 60 до 100 кВт. Именно крыльчатка ускоряет движение теплоносителя.

Циркуляционный насос устанавливается в отопительной системе закрытого и открытого типа. Отличаются они видом используемого расширительного бака. Другими словами, емкость для расширения горячей воды может иметь закрытую или открытую конструкцию.

Благодаря использованию циркуляционного насоса увеличивается скорость перемещения теплоносителя по трубам. Он быстрее доставляется к радиаторам. Поэтому осуществляется интенсивнее передача тепла, что приводит к сокращению времени нагрева отапливаемых комнат. При этом наблюдается более равномерный прогрев всех ветвей системы.

Циркуляционные электронасосы увеличивают скорость движения воды в тепловом контуре дома

На заметку! При наличии насоса скорость движения воды по трубам составляет 0,3-0,7 м/сек.

К достоинствам применения насосного агрегата также относится:

• более простой процесс создания проекта и монтажа сети;
• возможность применения труб с меньшим сечением, чем для отопления с гравитационным движением воды;
• более широкие возможности относительно подбора котла и батарей.

Монтаж электронасоса позволяет исправить недостатки системы с гравитационным движением нагретой воды. Однако существуют ограничения по скорости перемещения теплоносителя в трубах. При ее большом значении может произойти разрушение теплового контура здания, так как возникает дополнительное давление, на которое он не был изначально рассчитан.

Существуют предельные нормативные величины скорости движения горячей воды в системах отопления частных домов с насосом в зависимости от условного прохода труб:

• 1,5 м/сек — 10 мм;
• 1,2 м/сек — 15 мм;
• 1 м/сек — 20 мм.

На заметку! Если отопление создается в подсобных помещениях построек, разрешенная максимальная скорость перемещения воды в трубопроводе составляет 1,5 м/сек, а для зданий вспомогательного назначения она равна 2 м/сек.

При проектировании отопления учитывают допустимую скорость движения воды в трубопроводах

Чаще расширительный бак при гравитационной циркуляции теплоносителя устанавливают на подающем трубопроводе. Если же создается система отопления с насосом, тогда резервуар рекомендуется монтировать на обратке. При этом лучше установить емкость в закрытом исполнении. Монтаж такого резервуара, который не сообщается с атмосферой, рекомендован, чтобы циркуляционный насос не работал впустую.

Расширительный бак не перемещают на обратку только на маленьких объектах. Ведь на них создается тепловой контур небольшой длины. Если же устанавливается электронасос, тогда дополнительно еще монтируется запорная арматура, элементы безопасности и обеспечения контроля.

Кроме того, монтаж перекачивающего агрегата превращает гравитационный тепловой контур в энергозависимое отопление. При правильном расчете оно справится с обогревом многоэтажных домов с внушительной площадью. Электронасос всегда устанавливается, если схема отопления включает несколько контуров.

Отопление по энергозависимой схеме создается в постройках с двумя и более этажами

Расчет и конструктивные особенности принудительной отопительной схемы

Сложные инженерные расчеты всегда выполняются, чтобы провести правильный монтаж отопления с циркуляционным насосом. Размеры помещений влияют на мощность отопительного оборудования.

Существует правило, которого рекомендуют придерживаться производители котлов. Согласно ему — мощность котельного агрегата в киловаттах должна соответствовать расходу теплоносителя, измеряемого в литрах за одну минуту. Например, если устанавливается котел на 40 кВт, тогда нужно обеспечить перемещение нагретой воды в количестве 40 л/мин.

Такой же принцип расчета используется, когда вычисляют требуемый расход теплоносителя для отдельного помещения или целой группы комнат. При этом учитывают суммарную мощность батарей, смонтированных на конкретном участке.

На заметку! Во многом на скорость движения нагретой воды по тепловому контуру влияет диаметр трубопроводов.

Для определения диаметра труб учитывают нормативный расход теплоносящей жидкости:

• 1/2” — 5,7 л/мин;
• 3/4” — 15 л/мин;
• 1” — 30 л/мин;
• 1 1/4” — 53 л/мин;
• 1 1/2” — 83 л/мин;
• 2” — 170 л/мин;
• 2 1/2” — 320 л/мин.

Каждому диаметру трубы соответствует свой нормативный расход теплоносителя

Для определения характеристик электронасоса измеряют длину теплового контура. Если протяженность всех труб составляет 10 м, выбирают перекачивающее оборудование с напором 0,6 м. Когда длина трубопроводов равна 60 м, устанавливают насос, у которого напорная характеристика будет 3,6 м. Аналогичным образом вычисляется этот параметр насоса для тепловых контуров с другой протяженностью.

Важно! Описанный выше вариант расчета используется исключительно для системы с правильно подобранными диаметрами трубопроводов.

Когда сечения труб заужено, устанавливают электронасос с более высокой мощностью. Такое оборудование позволит выполнять перекачку теплоносителя при большом избыточном гидравлическом давлении. Если же у труб сечение больше нормативных значений, тогда выбирают менее мощный электронасос.

Еще одна важная часть отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя – группа безопасности. Ее устанавливают в закрытых системах. Она состоит из трех приборов. Они предотвращают чрезмерный износ отопительного оборудования и обеспечивают его бесперебойную эксплуатацию.

Группа безопасности в сборе

Состоит группа безопасности из следующих приборов:

• автоматический воздухоотводчик — используется для удаления пузырьков воздуха из теплоносителя;
• предохранительный клапан, который сбрасывает лишнюю воду из системы, когда происходит ее расширение в результате нагрева;
• манометр, показывающий давление в реальном времени.

Обычно производители изготавливают группу безопасности в едином корпусе из бронзы. Доступны также приборы по отдельности. Если выбирается этот вариант, тогда предохранительный клапан обязательно устанавливается после котельного агрегата. Рядом с прибором, сбрасывающим лишнюю теплоносящую жидкость, рекомендуется монтировать манометр. Его также можно установить возле крана подпитки, с помощью которого система отопления частного дома с насосом пополняется теплоносителем, когда в ней уменьшается давление.

Важно! Воздухоотводчик автоматического действия работает без участия человека. Он самостоятельно открывается и сбрасывает воздух, из которого в теплоносителе образуются крупные пузыри.

Воздухоотводчики в вертикальном исполнении

Циркуляционный электронасос — это устойчивое оборудование к поломкам. Однако для его нормальной работы приходится повышать качество теплоносителя. Для этого рекомендуется устанавливать фильтрационные элементы, которые будут очищать воду хотя бы от крупных инородных частиц. Необходимо также постоянно осуществлять промывку теплового контура.

Схемы отопления с принудительной циркуляцией

Нагретая в котле вода доставляется к батареям и возвращается обратно для повторного подогрева разными способами. Существуют следующие схемы отопления:

• одно- или двухтрубная разводка — виды подключения теплового контура к отопительным радиаторам;
• вертикально расположенные стояки или магистрали в горизонтальной плоскости;
• тупиковая разводка или попутное движение теплоносящей воды;
• разводка в нижней или верхней части здания.

Условная схема верхней разводки (поз. 13 — циркуляционный насос)

Каждая из схем имеет плюсы и минусы. Некоторые из них встречаются чаще в жилых домах. 

Одно- и двухтрубная схема

Сейчас уже не часто можно встретить однотрубную схему отопления с циркуляционным насосом в домах. Это связано с большим количеством недостатков, которые превышают достоинства данной системы. Сам по себе вариант — это простая схема. Ее отличительная черта — последовательное соединение всех батарей. Поэтому вода из котла поочередно проходит через радиаторы. В результате происходит ее постепенное остывание в каждой батареи.

В однотрубной схеме отопления сильнее нагревается первый отопительный прибор. Поэтому в комнате, где он расположен, будет самая высокая температура в доме. Ее значение снижается в каждом последующем помещении по ходу движения теплоносителя, если во всех комнатах установлены батареи с одинаковой площадью нагрева. Для выравнивания температуры в комнатах приходится увеличивать количество приборов. Самое большое число батарей будет в последнем помещении по ходу движения теплоносителя.

Простая однотрубная схема разводки

Однотрубная схема — это не практичный вариант. Если выйдет из строя один радиатор, тогда перестанет работать вся система. Для замены сломавшейся батареи или ее ремонта на месте придется сливать воду из контура.

При двухтрубной разводке каждый отопительный прибор подключается параллельно. Схема такого отопления с насосом предполагает соединение радиаторов с общей магистралью при помощи двух труб. Однако для реализации этого варианта приходится расходовать много материалов. Поэтому он обходится дороже и на монтажные работы тратится больше времени по сравнению с однотрубной системой.

Устройство двухтрубного отопления предполагает монтаж на каждой батарее запорных кранов. Наличие такой арматуры позволяет снять радиатор, чтобы поставить новый отопительный прибор или выполнить ремонт старого оборудования. Благодаря запорным кранам не придется отключать весь тепловой контур здания. При возникновении нештатной ситуации на одном из радиаторов отопительная система будет функционировать, как и прежде.

Условная двухтрубная схема отопления

Благодаря устройству в доме двухтрубной системы отопления с насосом выполняется равномерный прогрев помещений. Причина этому поступление горячей воды в каждую батарею по отдельной трубе. После прохождения радиатора теплоноситель прямиком возвращается в котел, а не пытается нагреть последовательно расположенные отопительные приборы.

Вертикальная или горизонтальная схема разводки

Монтаж вертикальных стояков осуществляется в домах с двумя и более этажами. Такой вариант позволяет удобно выполнить подключение отопительных приборов в каждой комнате. Вертикально расположенные стояки также способствуют быстрому удалению воздушных пузырьков из системы. Поэтому в ней уменьшается вероятность возникновения соответствующих пробок.

На монтаж отопления с вертикальными стояками придется потратить немало средств. При этом система отличается эффективностью. Она способна быстро обогреть помещения в доме. Такой вариант устойчив к завоздушиванию.

Схема отопления с циркуляционным насосом и горизонтально расположенной магистралью позволяет подключить параллельно отопительные приборы в комнатах дома. Этот вариант используют для обогрева здания с одним этажом. При этом постройка может иметь большую площадь.

Горизонтальная разводка относится к бюджетным вариантам отопительных систем. В таком тепловом контуре часто образуются пробки из воздуха. Решается проблема путем монтажа воздухоотводчиков.

Тупиковая разводка или попутное движение воды в тепловом контуре

Однотрубная отопительная система отличается не равномерным прогревом помещений. Такой недостаток характерен также для тупиковой разводки. Хотя эта разновидность системы является распространенным вариантом.

Тупиковая схема подразумевает движение теплоносителя в подаче и обратке в противоположных направлениях. По этой причине появляются батареи, в которые поступает менее горячая вода, чем в самом начале системы. В результате удаленные радиаторы меньше нагреваются по сравнению с отопительными приборами, расположенными рядом со стояком подачи. Этот недостаток системы практически не заметен на маленьких объектах, что нельзя сказать о домах с большой площадью.

Такая проблема решается созданием нескольких магистралей. Они должны иметь небольшую длину. С их помощью заменяют одну протяженную магистраль. Такой вариант позволит нагретой воде двигаться по небольшим контурам примерно с одинаковой температурой.

Вертикальное и горизонтальное тупиковое и попутное отопление

Отличительной чертой попутной отопительной системы является именно равная длина всех веток теплового контура. По этой причине осуществляется равномерный прогрев помещений в доме.

Попутную схему воплотить в реальность достаточно сложно. Для ее монтажа потребуется приобрести большое количество трубопроводов. Также понадобится затратить много времени на выполнение всех работ.

Схема с верхней или нижней разводкой

Разводка в верхней или нижней части здания подразумевает расположение подающего трубопровода именно вверху или внизу дома. Из-за этого схемы получили свои названия.

Если создается верхняя разводка, тогда емкость для расширения теплоносителя монтируется в самой высокой точке теплового контура. Такой вариант реализуется часто при устройстве открытой системы. Поэтому нагретая вода движется к радиаторам под воздействием гравитации. При этом обратка всегда располагается ниже отопительных приборов.

В частном доме обычно система с верхней разводкой создается, если имеется чердак. Ведь он позволяет расположить скрыто подающий трубопровод вместе с расширительным баком.

Вариант верхней разводки в доме

Трубы прокладываются в нижней части дома, когда отсутствуют условия для монтажа верхней разводки. Движение теплоносителя по такой системе обеспечивает именно циркуляционный насос. Монтаж отопления с нижней разводкой всегда начинается с первого этажа или даже подвала дома. Особенностью такого варианта является прокладка подающего трубопровода с уклоном. Это позволяет максимально снизить вероятность скопления воздуха в трубах.

Если все-таки образовалась воздушная пробка, тогда она удаляется через автоматические воздухоотводчики. Их необходимо устанавливать на все контуры отопительной системы. Монтаж воздухоотводчиков осуществляется в самых высоких местах.

В зависимости от проекта тепловой контур также может оснащаться сепаратором. Он устанавливается возле циркуляционного электронасоса. Сепаратор защищает его от повреждения воздухом. При этом на батареях выполняется монтаж кранов Маевского. Они тоже позволяют удалять воздух, но только ручным способом.

Особенности установки электронасоса

Рекомендованным местом монтажа циркуляционного насоса является обратный трубопровод. Такое расположение позволит уменьшить износ агрегата. Ведь он будет перекачивать теплоноситель, который уже отдал часть тепловой энергии трубам и радиаторам системы.

Обратите внимание! Подшипники современных насосов охлаждаются перекачиваемой жидкостью.

Подающий трубопровод отличается меньшим гидростатическим давлением, чем другие места теплового контура. Поэтому монтаж агрегата на подаче — один из оптимальных вариантов.

Смонтированный насос на подаче

Тепловой контур условно разделяется циркуляционным электронасосом на 2-е части. Одна из них — это область всасывания, а другая — отрезок нагнетания. Система отопления при постоянной работе насоса после емкости для расширения воды будет обеспечивать доставку теплоносителя к самому последнему радиатору. Такое размещение позволяет агрегату выкачивать жидкость из накопительного резервуара и подавать ее во все дальше расположенные трубы и батареи.

Если же перекачивающее оборудование разместить перед резервуаром для расширения теплоносителя, тогда он станет нагнетать его в емкость. Это не окажет положительного воздействие на работу бака. Насос должен размещаться на обратке или подаче только после емкости для расширения воды.

Электронасос всегда монтируют после бака

Понимание нюансов монтажа насоса на обратной трубе и подаче позволяет учитывать особенности гидродавления в разных местах теплового контура. Когда в системе отопления при постоянной работе насоса объем теплоносителя не увеличивается и не уменьшается, тогда динамическое давление тоже не меняется.

Емкость для расширения воды является источником статического давления. Из-за него возрастает гидравлический аналогичный параметр на отрезке нагнетания теплового контура. При этом данный показатель снижается на участке разрежения системы. Его уменьшение может быть очень сильным. Не исключено, что показатель даже сравняется с атмосферным давлением. В такой ситуации воздух начнет проникать в тепловой контур.

Для решения проблемы создают избыточное давление на всасывающем участке системы. Его обеспечить можно путем размещения бака над отопительными трубопроводами на расстоянии минимум 800 мм или выполнения монтажа насосного агрегата на подаче.

Коротко о главном

Насос устанавливается в открытые и закрытые системы отопления. Он повышает скорость перемещения теплоносителя. Это позволяет обеспечить прогрев всех комнат в доме и использовать при монтаже трубы с меньшим диаметром.

В домах устраивают одно- и двухтрубную систему, с расположением подачи вверху или внизу дома. Схема отопления может быть тупиковой или в ней вода будет двигаться попутно. Создаются системы со стояками и магистралями, расположенными горизонтально.

Во время расчета отопительной схемы определяется мощность котла, расход теплоносителя, диаметр трубопроводов, характеристики электронасоса. Он монтируется на подаче или обратке, но всегда после емкости для расширения нагретой воды.

Как думаете — при возможности стоит ли монтировать закрытое отопление вместо открытого теплового контура дома?

Какое самое лучшее отопление в частном доме?

Ответ на этот вопрос зависит от многих факторов, таких как размер дома, климатические условия, энергоэффективность и личные предпочтения. Некоторые из самых популярных вариантов отопления в частных домах включают:

• Печное отопление: это довольно эффективный и комфортный вариант отопления. Он может быть использован для отопления всего дома или только отдельных комнат.

• Центральное отопление: это отопление, управляемое единым центральным источником, таким как котел. Оно может быть очень эффективным и удобным, но может также потребовать больших инвестиций в инфраструктуру.

• Электрическое отопление: это один из самых простых и надежных вариантов отопления. Он использует электрические источники

Ответ на вопрос о лучшем виде отопления в частном доме зависит от многих факторов, таких как размер дома, энергопотребление, бюджет и предпочтения владельца. Одним из самых эффективных способов отопления является теплый пол, использующий водяную систему. Это отопление обеспечивает равномерное распределение тепла в комнатах и может быть автоматически управляемым. Другим вариантом является система отопления на газу или другом топливе, которые могут быть более доступными в определенных местах. Некоторые люди предпочитают традиционные камины или камеры сгорания для отопления и дополнительного освещения. В любом случае, важно принимать решение, основываясь на своих индивидуальных потребностях и возмож

Одним из вариантов может быть система отопления на газовых котлах, которые обеспечивают эффективную и экономичную работу. Также можно рассмотреть установку теплого пола, который обеспечит равномерное распределение тепла по всему помещению. В зависимости от индивидуальных потребностей и условий, можно также рассмотреть установку солнечных коллекторов или тепловых насосов. Необходимо учитывать, что выбор идеального варианта зависит от множества факторов, таких как климатические условия, размер и архитектура дома, предпочтения владельцев и т.д.