Ayaklimat.ru

Климатическая техника
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Циркуляционные насосы отопления: вертикальный и другие

Циркуляционные насосы отопления: вертикальный и другие

Установка и подключение насоса

Сети отопления, где естественная самопроизвольная циркуляция воды, справляются с обогревом небольших домов. С помощью вертикальных циркуляционных насосов осуществляется принудительная циркуляция теплой воды в замкнутых отопительных системах, в результате чего могут обогреваться большие дома и дома с разветвленной разводкой труб.

Устройство и принцип действия

Циркуляционные насосы – это узкоспециализированное оборудование, назначение которого заключается в принудительной циркуляции воды. Насос включает в себя:

  • Корпус, который производится из нержавеющих металлов (стали, чугуна, латуни, бронзы) и сплавов;
  • Ротор. Для изготовления применяется керамика или высококачественная сталь;
  • Вал ротора. Включает в себя колесо-крыльчатку с лопастями;
  • Электродвигатель, имеющий определенную мощность, для приведения в движение ротора.

Вертикальный насос, как часть замкнутого трубопровода, всасывает жидкость с одной стороны, за счет вращения крыльчатки ускоряет ее движение, а затем выталкивает воду с другой стороны. Благодаря этому процессу на входе создается разряженное пространство, а на выходном патрубке – компрессия.

За счет равномерной работы оборудования поддерживается определенный уровень давления в отопительной системе. Однако, для увеличения его показателя необходимо применять специальное устройство. Циркуляционный насос, прежде всего, применяется для преодоления сопротивления на участках системы отопления.

Разновидности

«Сухой» насос

Вертикальный насос

В «сухом» устройстве нет прямого контакта ротора с водой, поскольку он защищается несколькими уплотнительными кольцами. Изготавливаются уплотнительные кольца из угольного агломерата, высококачественной стали или керамики, окиси алюминия – все зависит от типа применяемого теплоносителя.

Движение колец относительно друг друга инициирует запуск оборудования. Идеально отполированные детали, соприкасаясь друг с другом, образуют тонкую водяную пленку. Разница уровней давления наружного пространства и атмосферы системы отопления создает герметизирующее соединение. Благодаря пружинам кольца прижимаются навстречу друг другу, и в результате изнашивания деталей, они без посторонней помощи подгоняются друг к другу.

Период эксплуатации уплотнительных колец составляет не менее трех лет, при этом,сальниковая набивка менее долговечна и нуждается в постоянной смазке и охлаждении. Главная особенность работы этого агрегата – высокий уровень шума, что подразумевает под собой его установку в отдельное помещение. Коэффициент полезного действия составляет 80 процентов.

Применяя «сухой» циркуляционный агрегат со скользящими торцевыми кольцами, следует осуществлять контроль присутствия взвеси в перекачиваемой жидкости и общей степени запыленности помещения. Это объясняется тем, что при работе насоса с сухим типом ротора создаются воздушные завихрении, притягивающие частички пыли. Попадая в теплоноситель, мелкий мусор повреждает поверхность уплотнительных колец и нарушает герметичность. Работа «сухого» насоса характеризуется постепенным разрушением торцевых колец, поэтому они нуждаются в водяном слое между рабочими поверхностями. Водяной слой выполняет роль смазки.

В свою очередь, «сухие» насосы делятся на:

  • Вертикальные;
  • Горизонтальные;
  • Блочные.

Горизонтальные насосы

Иначе их еще называют консольными. Передняя часть вала оснащена всасывающим патрубком, а корпус – нагнетательным патрубком. Электродвигатель устанавливается горизонтально.

Вертикальные насосы

Патрубки имеют одинаковый диаметр и располагаются на одной оси. Электродвигатель монтируется в вертикальном положении.

Блочные насосы

Поступление теплоносителя осуществляется по осевому направлению, а выводится по радиальному направлению.

«Мокрый» насос

Насосы для системы отопления

Отличается от «сухого» устройства тем, что крыльчатка погружается в теплоноситель, который одновременно смазывает и охлаждает двигатель. От попадания влаги электрическая часть двигателя защищается с помощью герметичного стакана из нержавеющей стали, который устанавливается между статором и ротором.

Для производства ротора используется керамика, на изготовление подшипников уходит графит или керамика. Корпус оборудования производится из латуни, бронзы или чугуна. Главная особенность работы «мокрого» типа – низкий уровень шума, долговечность, простые настройки и ремонт.

Показатель коэффициента полезного действия «мокрого» насоса ниже, чем у «сухого» агрегата приблизительно на 30 процентов, и составляет 50 процентов. Это обуславливается тем, что невозможна герметизация металлической гильзы, которая отделяет статор от носителя тепла, при немаленьком диметре ротора. Однако, для бытового применения, где нет необходимости в циркуляции воды в системах отопления большой протяженности, такое оборудование применять целесообразно.

В конструкцию «мокрых» насосов входят:

  • Корпус оборудования;
  • Электрический мотор со статором;
  • Короб с клеммниками;
  • Рабочее колесо;
  • Картуш, состоящий из вала с подшипниками и ротора.

Модульная сборка «мокрого» насоса позволяет заменить поломанную часть агрегата на новую.

В «мокрые» циркуляционные агрегаты устанавливаются одно- или трехфазные электродвигатели. Крепление оборудования к трубопроводу системы отопления осуществляется резьбовым или фланцевым соединением – на тип крепления влияет мощность и производительность насоса.

За счет строго горизонтального положения вала обеспечивается доступ воды к подшипникам, которая используется как смазочный материал. Следовательно, чтобы работа оборудования была бесперебойной и продолжительной, необходимо соблюдать это правило.

Выбор циркуляционного насоса

Как выбрать насос для отопительной системы

Выбирая насос для системы отопления, прежде всего, необходимо обращать внимание на его производительность. Следует отметить, что под качественным отоплением не всегда подразумевается выбор большого насоса с высокой мощностью. Такой насос создает излишний шум, имеет высокую стоимость, да и потребности нет в таком насосе.

Для грамотного выбора насоса требуется точный расчет производительности агрегата, который будет оптимально подходить для дома. Для расчета потребуются следующие данные: диаметр трубопровода, температура теплоносителя, напор, пропускная способность и мощность котла.

Следует также знать, какой объем воды проходит в минуту через систему отопления. Кроме этого, рассчитывается количество воды, которое необходимо для нормальной работы радиатора и уплотнительных колец системы отопления.

На мощность насоса влияет длина трубопровода системы отопления. Зачастую, на 10 метров трубопровода требуется приблизительно 0,5 м напора насоса.

Для расчета расхода теплоносителя необходимо просто его прировнять к мощности котла. Например, мощность котла равна 25 кВт, следовательно, расход теплоносителя равен 25 литров в минуту. Батареи с мощностью 15 кВт нуждаются в 15 литрах воды в минуту. Стоит отметить, чем диаметр трубопровода меньше, тем больше будет сопротивления при передвижении теплоносителя.

Трубы, имеющие небольшое сечение, обладают высоким гидравлическим сопротивлением, следовательно, появляется необходимость установки оборудования с высокой мощностью. Трубы с небольшим диаметром не нуждаются в установке высокопроизводительного оборудования.

Расчет, приведенный выше, условен и может применяться только для отопительных систем небольшой протяженности. В других ситуациях лучше всего обратиться за помощью к специалистам или пользоваться формулами из СНиПа 2.04.05-91.

Технология монтажа насоса

Схемы установки

Монтаж циркуляционного насоса

Бывают однотрубные и двохтрубные схемы. Однотрубная схема монтажа подразумевает постоянный расход теплоносителя и небольшой температурный перепад. Двухтрубная схема установки подразумевает переменный расход теплоносителя и высокий температурный перепад.

Читайте так же:
Установка для подогрева техники

Выбор места установки насоса

Схема установки оборудования должна учитывать необходимость периодического обслуживания оборудования.

Раньше устройства с «мокрым» типом ротора устанавливались в обратку. Было мнение, что охлажденная вода, которая омывала рабочую часть агрегата, способна продлить эксплуатационные свойства сальниковой начинке, роторам и подшипникам. Современный рынок занимается выпуском насосов с деталями и узлами, изготовленными из материалов, которые не портятся от горячей воды, поэтому установка их возможна, как на обратном трубопроводе, так и на подающем.

Для повышения давления в области всасывания устройство монтируется на подающем трубопроводе, при этом он располагается недалеко от расширительного бака. Такая схема монтажа создает высокую температуру на заданном участке системы отопления. Только перед тем, как установить байпас с насосом, необходимо удостовериться, что оборудование способно вынести давление горячей воды (двухтрубная схема монтажа).

Для реконструкции системы отопления с мембранным баком установку байпаса с агрегатом осуществляют на обратку. Также рекомендуется приближение насоса к расширительному баку. Если из-за этого сильно осложняется доступ к оборудованию, то есть возможность монтажа на поставляющий тепло трубопровод, однако, потребуется врезка обратного клапана, который располагается вертикально.

Расположение устройств при подключении насоса

Для правильной установки насоса необходимо соблюдать ряд правил:

  • Шаровые краны должны устанавливаться по обе стороны оборудования. С их помощью обеспечивается демонтаж агрегата для обслуживания и осуществления ремонта.
  • Перед насосом монтируется фильтр, необходимый для защиты системы от механических частиц, которые поступают с водой.
  • Верхняя часть байпаса оснащается воздушным клапаном ручного или автоматического типа, предназначенного для удаления скопившегося воздуха.
  • На корпусе указана стрелка, направление которой следует соблюдать. Направление перемещения теплоносителя должно совпадать с направлением этой стрелки.
  • Установка «мокрого» насоса должна быть строго в горизонтальном положении, чтобы не допустить повреждения рабочей части прибора в случае, когда электродвигатель будет не полностью погружаться в воду.
  • Клеммы агрегата должны «смотреть» наверх.
  • Для защиты всех резьбовых соединений необходимо использовать герметик и прокладки между сопряженными частями.

Для безопасности применения насоса подключение его следует осуществлять в розетку с заземлением. Поэтому, перед установкой насоса для отопления, необходимо обеспечить заземление.

Последовательность работ

Как установить насос системы отопления

  • Если установка осуществляется в действующую систему, предварительно сливается теплоноситель. Отопительная система, которая много лет интенсивно эксплуатировалась, нуждается в нескольких наполнениях и сливаниях, чтобы полностью очистить систему от механических загрязнений.
  • Функциональная цепочка из арматуры и агрегата устанавливается согласно вышеописанным правилам в месте, запланированном для врезки оборудования.
  • По завершении всей установки оборудования и арматуры, система отопления заполняется водой.
  • После необходимо открыть центральный винт, чтобы удалить лишний воздух из насоса. Находится этот винт на крышке корпуса. Об удалении всего лишнего воздуха можно будет узнать по выступившей из отверстий воды.

Вывод воздуха должен проводиться перед каждым запуском насоса с ручным управлением, для чего открывается клапан, включается насосный агрегат на пять минут, и «развоздушивание» еще раз повторяется. Запускать насос с ручным управлением, пока система имеет воздух, и пока в ней нет воды, не следует.

Стоимость монтажа

На стоимость монтажа циркуляционного насоса влияют модель самого агрегата, сложность обводных труб и количество контуров трубопровода.

Что такое тепловой насос и как он работает

Отопление с помощью газа, электричества или дров не всегда доступно. Альтернативой традиционной системе выступают необычные способы передачи тепла, например, тепловой насос.

Описание и назначение тепловых насосов

Под тепловым насосом подразумевают конструкцию, способную поглотить рассеянное тепло из грунта, воды и воздуха и перенести его в отопительный контур здания. Принципиальное отличие от других вариантов – возможность тепловой машины переносить тепло от низкотемпературного источника к высокотемпературной системе.

Земля постоянно получает солнечное тепло. Часть его поглощает воздух, но большая доля приходится на воду и грунт. В результате даже в самые жестокие морозы температура на глубине водоемов остается в пределах +4–+6°С, а на глубине ниже уровня замерзания грунта – + 8°С. Это низкопотенциальное тепло насос и переносит в тепловой контур, где нагревает теплоноситель до необходимых +35–+80°С.

Конструкция и принцип работы

Работа теплового насоса в какой-то мере сходна с работой холодильника. Передача тепла становится возможной благодаря использованию фреонов – веществ, которые при испарении отбирают тепло у охлаждаемого объекта, а при конденсации отдают его воде или воздуху. Хладагенты закипают при низкой температуре, что и делает возможным столь необычный на первый взгляд процесс.

Конструкция термонасоса включает 4 основных элемента:

  • Компрессор – здесь хладагент сжимается, что приводит к повышению давления и температуры.
  • Расширительный клапан – вентиль терморегуляции, который быстро снижает давление.
  • Испаритель – теплообменник. Здесь фреон поглощает тепло, отнимая его от окружающей среды.
  • Конденсатор – второй теплообменник, в котором хладагент конденсируется и сжимается, отдавая тепло рабочей среде отопительного контура.

Основой работы любого устройства теплоснабжения выступает обратный цикл Карно. Происходит передача тепла в несколько этапов.

В испаритель поступает фреон в жидком состоянии, то есть под низким давлением. Согласно второму закону термодинамики тепло передается от предмета с высокой температурой объекту с низкой температурой. В случае теплового насоса, объектом с низкой температурой оказывается фреон, а объектом с высокой – рассол, теплая жидкость, которая поднимается из скважин. Так как ниже уровня замерзания в грунте сохраняется температура выше +8°С, теплоноситель в скважинах, вернее, вертикальных зондах, нагревается. А когда встречается с холодным хладагентом – отдает тепло.

Из-за нагревания хладагент переходит из жидкого в газообразное состояние. В таком виде он попадает в компрессор, где происходит сжатие газа. При этом фреон сильно нагревается. Сжатый, но не сжиженный газ подается в испаритель, где отдает тепло второму теплообменнику. Сам фреон, отдавая тепло, вновь переходит в жидкую фазу.

Затем хладагент проходит сквозь терморегулирующий клапан, буквально «продавливается» через дроссель. После этого жидкость расширяется, а ее давление и температура снижаются. Фреон снова подают в испаритель и цикл повторяется.

Все контуры в тепловом насосе замкнуты: контур с хладагентом, контур с вертикальными зондами в земле и собственно отопительная линия. Перемещение жидкостей обеспечивает циркуляционный насос.

Сфера применения

Теплоустановки могут использоваться для обогрева частных строений и офисных зданий. В Европе такой практике следуют более 30 лет. На сегодня лидерами использования ТНУ выступает Швеция и США.

В России применение тепловых насосов ограничено следующим.

  • Высокие первичные вложения – на рынке наличествует только импортное оборудование, обычно германское. Для укладки теплообменников требуется выполнять буровые работы на глубине на 50–100 м, что недешево. Как показала практика, использование горизонтальных коллекторов нерационально, так как площадь над трубами выпадает из хозяйственного оборота. Монтаж вертикальных зондов дороже.
  • Неоднородность теплового потенциала – в южных регионах он намного выше, чем в северных, поэтому ТНУ эффективней в южной и средней полосе. В северных районах систему отопления загородного дома дополняют традиционными источниками.
  • Ограничения по температуре на выходе – ТНУ выдает воду температурой в +60–+65°С. Чтобы такой контур был эффективным, его площадь должна быть заметно больше, чем площадь отопителей, работающих с водой при температуре +70–+95°С.
  • К концу отопительного сезона выкачивание тепла из грунта приводит к понижению температуры почвы. В северных районах за лето ее тепловой потенциал восстановиться не успевает.

Монтаж ТНУ по расчетам обходится дороже установки газового или электрического котла в 2,4–2,8 раз.

Схемы однотрубной системы отопления частного дома с нижней разводкой.

Однотрубная система отопления частного дома с принудительной циркуляцией

Отопление

Читайте так же:
Работа мастером по установке бытовой техники

Перед началом монтажа системы отопления в малоэтажном частном доме (от одного до двух этажей) необходимо знать, что существует несколько вариантов схем её обустройства.

Основными факторами для выбора наиболее приемлемого варианта являются доступный тип топлива и стоимость, заложенная в проект. Помимо этого учитываются конструктивные особенности здания: наличие подвала и чердака, площадь помещений, материалы из которых изготовлено здание и перегородки, наличие отдельного помещения для котла.

При составлении грамотного проекта, так же учитывающего особенности местного климата и теплопотери, отопительная система будет эффективной и служить долгое время.

Одна из самых используемых схем отопления — это однотрубная система отопления с нижней разводкой. Её характерная особенность в том, что основной трубопровод проложен в подвальном помещении или на цокольном этаже

Схема однотрубной и двухтрубной системы отопления.

Схема однотрубной и двухтрубной системы отопления.

Иногда возможна прокладка трубы под полом. Теплоноситель в данном случае идёт снизу от котла наверх в приборы нагрева (радиаторы). Смесь газов, возникшая при сгорании топлива, удаляется через специальный воздуховод, соединённый с общим стояком. Чтобы предотвратить аварии стояк подачи и обратный стояк оборудованы особыми кранами для выключения.

Однотрубная система отопления с нижней разводкой является противоположностью схемы с верхней разводкой, в которой специальный расширительный бак вмонтирован на самой высокой точке трубы отопления. Там же происходит разветвление всей сети.

Однотрубная система отопления частного дома.

Наиболее оптимальным вариантом для частных домов будет схема с одним центральным трубопроводом отопления.

В нём теплоноситель непрерывно циркулирует по магистрали от котла до отопительных приборов, отдавая тепловую энергию и тем самым нагревая помещения. В качестве источника тепла может выступать воздух, пар, вода, либо антифриз. Наиболее часто используется водяная система отопления.

В большинстве случаях стандартное отопление основано на следующих физических законах: тепловом расширении жидкости за счёт нагрева в котле, конвекционных силах гравитации.

однотрубная система отопления частного дома

После нагревания теплоносителя происходит его расширение и соответственно возрастает давление в трубе. Становясь более лёгким он направляется вверх и под воздействием давления, гравитации и конвекции, распространяется по трубам в отопительные приборы. Из за этой особенности труба из котла всегда направленна строго вверх.

После передачи тепла радиаторам охлаждённый теплоноситель устремляется обратно в котёл и цикл повторяется.

Исходя из вышесказанного однотрубная система отопления частного дома — это собой замкнутый маршрут течения теплоносителя.

Однотрубная система отопления частного дома с принудительной циркуляцией

Однотрубная система отопления частного дома с принудительной циркуляцией

Радиаторы здесь подсоединяются последовательно друг за другом. Однотрубные системы отопления бывают двух видов: с принудительной циркуляцией и естественной. Но тем не менее практически все их элементы аналогичны:

  • Котёл, который бывает нескольких видов: на твёрдом топливе, электрический, на газе. Служит в качестве источника создания тепла.
  • Оборудование, осуществляющее теплоотдачу: радиаторы, тёплый пол.
  • Элемент системы, отвечающий за движение теплоносителя. У принудительной схемы — это насос, у естественной схемы — это специальный участок трубы для разгона теплоносителя.
  • Оборудование для компенсации переизбытка давления в трубе: расширительный резервуар открытого или закрытого вида. При открытом типе ёмкость бывает целиком открытой, либо частично. Она подсоединяется к трубопроводу в его высочайшей точке сразу же после котла.
  • Так же в данной системе предусмотрен отвод для слива лишнего теплоносителя в канализацию или на улицу. В данном случае теплоноситель непосредственно соприкасается с воздухом, за счёт чего происходит его испарение и насыщение кислородом.При закрытом типе резервуара он полностью герметичен. Внутри бак поделён мембраной на два отделения. В одном отделении находится воздух, другое соединено с трубопроводом. Мембрана служит демпфером. При нагреве теплоноситель, воздействует на мембрану, смещая её в сторону отделения с воздухом. В обратном случае мембрана под давлением образовавшегося сжатого воздуха выдавливает излишек жидкости снова в основной трубопровод. и различная арматура.

Однотрубная система отопления частного дома с естественной циркуляцией не содержит сложных конструктивных элементов и происходит за счёт физических законов. Главным элементом для её работы является специальный разгонный участок, отходящий вертикально от котла.

Однотрубная система отопления с естественной циркуляцией

Однотрубная система отопления с естественной циркуляцией

В самой высокой точке труба плавно разворачивается на 180 градусов и подсоединяется уже к радиаторам. Течение воды происходит за счёт гравитации. Подобная схема будет лучшим вариантом для помещений с верхней разводкой.

Для обустройства системы отопления с нижней разводкой обязательным условием является установка разгонного участка на высоте не меньше 1,5 метра от первой батареи. Помимо этого диаметр разгонного участка должен превышать диаметр основного трубопровода. (нр: D = 4 см. основной трубы, для разгонного коллектора D = 25-32 мм.)

Из преимуществ гравитационной системы стоит отметить её полную независимость от наличия энергии (при совокупности с котлом на твёрдом топливе).

Однотрубная система отопления частного дома построенная по схеме естественной циркуляции имеет много минусов:

1. Внутреннее сечение труб увеличено, для уменьшения гидравлического сопротивления.
2. Для уменьшения сопротивления течения теплоносителя в системе должно быть как можно меньше элементов запорной арматуры. В тоже время, если в системы не установлены байпасы, будут создаваться трудности с её тех. обслуживанием. В противном случае отопительную систему придётся полностью отключать и сливать теплоноситель.
3. Для того, что бы данная система работала бесперебойно и надёжно, на подготовительном этапе необходим её точный расчёт и балансировка. Так же нужен оптимальный выбор диаметров труб и число секций батарей. Стоит отметить, что крайние отопительные приборы должны превышать по размеру те, которые расположены ближе к выходному патрубку котла.

При установке в систему с естественной циркуляцией насоса, практически все её недостатки исчезнут.

Однотрубная система отопления частного дома с принудительной циркуляцией более предпочтительна, чем гравитационная (естественная) схема. Установка насоса может быть выполнена в любом месте трубопровода. Но лучшим вариантом будет его установка на обратной трубе , в которой теплоноситель уже охлаждён. В таком случае все резиновые прокладки и уплотнения насоса будут иметь более долгий срок службы. Так же как и в предыдущей схеме на трубопровод нужно установить байпасы, для облегчения ремонтных работ.

Читайте так же:
Место установки передвижной пожарной техники

Из недостатков подобной системы стоит выделить:

1. Шум создаваемый насосом. Для решения проблемы насос устанавливается в не жилом помещении.
2. При отсутствии электричества система перестаёт функционировать. Возможна установка автономного генератора, либо возможность перехода на гравитационный режим
3. Цена гораздо выше, чем у естественной системы.

Однотрубная система отопления Ленинградка (схема).

Когда необходимо обогреть помещение небольшого объёма, приемлемым вариантом будет использование системы с одним кольцевым трубопроводом (в кольце не более 5 батарей). Эта схема проста при обустройстве и экономна в плане материалов. Конструкция ленинградки — это соединённые приборы обогрева единой трубой.

Источником тепла является котёл. Батареи монтируются по периметру комнаты. Возможно расположение трубопровода по верхнему и нижнему принципу. В нижнем построении обязателен насос, а в верхнем участок разгона жидкости.

Однотрубная система отопления ленинградка. Схема.

Однотрубная система отопления ленинградка. Схема.

Основная труба в ленинградке располагается по двум вариантам:

    Чаще всего устанавливается по горизонтальному принципу. Все радиаторы монтируются вдоль стен в одной плоскости. Чаще всего циркуляция осуществляется принудительно, под действием насоса.Так же в данной системе возможно диагональное подключение.

Этот тип чаще всего используется в двухэтажный домах небольшой площади. Возможно применение естественной циркуляции теплоносителя и принудительной. Сделать вертикальную схему с самотёчной циркуляцией на практике достаточно непросто.

Однотрубная система отопления двухэтажного частного дома.

Однотрубная система отопления двухэтажного частного дома.

Магистраль должна быть установлена в верхней части стены под нужным углом по направлению течения теплоносителя. Для продуктивной работы данной схемы котел нужно расположить ниже уровня установленных батарей.

Рассматривая систему «Ленинградка» с принудительной и естественной циркуляцией стоит сказать, что организация гравитационной схемы гораздо сложнее для реализации.

Её применение оправдано в небольших одно-этажных зданиях, в остальных её использование может быть связано с рядом проблем.

Схема уклонов однотрубной системы отопления

Схема уклонов однотрубной системы отопления ленинградка

Помимо этого необходимо сделать точный расчёт углов наклона и подобрать трубы нужного диаметра (их диаметр всегда больше, чем при использовании принудительной циркуляции) и определённой длины. Котёл при самотёчной схеме должен располагаться ниже линии радиаторов, то есть предполагает наличие под помещением подвала. А расширительный бак должен быть установлен на утеплённом чердаке.

Из наиболее существенных проблем системы с естественной циркуляцией стоит отметить следующие:

1. Радиаторы первого этажа всегда греют сильнее, чем радиаторы второго. Проблему можно отчасти решить установкой байпасов. Так же можно установить большее количество секций на дальних батареях.
2. Подобная система не подойдёт для домов с постоянным проживанием.
3. Установка дополнительных байпасов в итоге приведёт возрастанию цены всей системы.

Схема однотрубной системы отопления.

Она представлена единым трубопроводом, установленный выше или ниже уровня пола, с подсоединёнными последовательно (друг за другом) радиаторами. Ток жидкости начинается в котле и заканчивается в нём. Процесс циркуляции происходит непрерывно. Диаметр трубы должен быть не менее 32 мм. К ней посредством труб меньшего диаметра подсоединяются приборы нагрева.

В данной системе обязательно присутствуют следующие части:

  • Котёл
  • Отопительные приборы (батареи)
  • Расширительный бак
  • Разводящие элементы

Принцип работы заключается в следующем: прогретая жидкость от котла по очереди поступает в батареи и частично передаёт им часть тепла. К концу цикла охлаждённый теплоноситель снова возвращается в котёл для нагрева.

В данной системе основной минус — это нагрев первых и крайних радиаторов в разной степени. Этот вопрос решается монтажом байпасов с регулировочными кранами, изменением количества секций у начальных и конечных радиаторов, либо установкой насоса.

Наиболее эффективная схема однотрубной системы отопления подбирается исходя из условий при которых она будет эксплуатироваться. Для обычного одноэтажного частного дома (например дача) с непостоянным проживанием лучшим вариантом станет обычная самотёчная система. При установке 2-3 радиаторов не требуется монтировать много элементов запорной арматуры. Для технического обслуживания данной схемы вылить воду из труб будет гораздо проще.

В случаях проектировки системы отопления для больших домов лучшим вариантом станет однотрубная система отопления ленинградка с диагональным подключением и установленными байпасами с регулировочными кранами.

Помимо вышеперечисленного стоит выделить 3 вида подключения:

  1. Диагональный способ — самый эффективный и лучше всего подойдёт для батарей с большим числом секций. Прибор прогревается практически полностью и почти нет теплопотерь.
  2. Боковое подключение подразумевает нагрев в равной степени каждой секции прибора.

Установка и монтаж своими руками расширительного бака в системе отопления закрытого типа

Одно из преимуществ автономной системы отопления — это возможность поддерживать комфортную температуру в доме, вне зависимости от сроков начала и завершения отопительного сезона, и экономить на оплате счетов за коммунальные услуги. Схематично она состоит из нагревательного котла и контура, по которому циркулирует горячий теплоноситель. В качестве теплоносителя обычно используется вода. Важную роль в отопительном оборудовании играет система оборота горячей воды, которая состоит из нескольких частей. Правильность ее работы во многом зависит от такого элемента конструкции, как расширительный бачок.

Отопление с расширительным баком

Пример обустройства отопления с расширительным баком

Сравним системы отопления закрытого и открытого типа

Функционирование открытой системы отопления основано на законах термодинамики, за счет которых осуществляется движение теплоносителя. Из области высокого давления и соответствующей температуры на выходе котла вода перемещается по трубам в область более низкого давления, и ее температура при этом понижается. Охлажденный теплоноситель направляется обратно в котел, и процесс повторяется. Таким образом, происходит естественная циркуляция жидкости, согласно законам физики.

Так как при нагревании воды происходит увеличение ее объема, в конструкции открытой системы отопления предусмотрен расширительный бачок. Для эффективного движения теплоносителя открытого типа расширительный бачок устанавливают в самой высокой точке системы, а нагревательный котел – в самой низкой. Монтаж на чердаке расширительного бака представляется оптимальным вариантом. Устройство его не отличается сложностью.

Отопление открытого типа

Схема отопления открытого типа

С течением времени происходит испарение воды, поэтому ее уровень необходимо своевременно восполнять. При перерывах в использования отопления и при отрицательных температурах окружающей среды воду нужно сливать, иначе она замерзнет в трубах и разорвет их. Открытая система отопления имеет следующие преимущества:

  • независимость от источников электрической энергии;
  • отсутствие шума;
  • простоту обслуживания;
  • быстрый запуск и остановку.

В закрытой системе отопления испарения воды не происходит, так как она герметична. Движение теплоносителя осуществляется с помощью нагнетательного или циркуляционного насоса, с которым можно ознакомиться в статье «Какой циркуляционный насос выбрать для системы водяного отопления частного дома, технические характеристики». При этом для эффективной работы также необходим расширительный бак, изготовленный из прочного металла. Закрытая система отопления состоит из нагревательного котла, циркуляционного насоса, трубопроводной сети, радиаторов и расширительного бака. Замкнутая система отопления имеет следующие преимущества:

  • отсутствие необходимости постоянного контроля уровня теплоносителя;
  • возможность использования антифриза;
  • регулировка внутреннего давления;
  • возможность подключения дополнительных приборов.

При грамотном монтаже отопительного оборудования оба варианта будут работать отлично. Выбор между ними определяется условиями эксплуатации и особенностями размещения. Между двумя системами имеются следующие различия:

  • В открытой системе отопления расширительный бачок располагается в наивысшей точке. В закрытой отопительной системе он может располагаться практически в любом месте.
  • Вероятность образования воздушных пробок в закрытой системе отопления значительно ниже. Это обуславливается повышенным внутренним давлением и отсутствием прямого контакта с атмосферой.
  • Для функционирования открытой системы отопления необходимы трубы большого диаметра. Монтажные работы осложняются необходимостью учитывать правила гидравлики при распределении потоков, выполнении поворотов, уклонов и так далее.
  • Используемые в закрытой системе отопления трубы небольшого диаметра удешевляют ее стоимость. Здесь важно грамотно установить циркуляционный насос, чтобы при его работе создавалось как можно меньше шума.

Устройство и функции расширительного бака в отопительном контуре

Функцией расширительного бака в открытом отопительном контуре является прием излишков воды при ее расширении, вследствие нагревания, и возврат в систему при понижении температуры. Емкость не является герметичной, и теплоноситель напрямую контактирует с окружающей средой, поэтому в открытой системе отопления происходит испарение воды. Устройство отличается несложностью конструкции, при необходимости его можно сделать своими руками.

Бак открытого типа

Расширительный бак открытого типа

К недостаткам открытой системы можно отнести необходимость постоянного контроля уровня воды, так как она испаряется, опасность замерзания жидкости в расширительном бачке, невозможность использования антифриза в качестве теплоносителя. Кроме того, попадающий в систему воздух вызывает образование воздушных пробок, коррозию внутренних частей и их кавитацию.

В закрытом отопительном контуре расширительный бак изготавливается из металла повышенной прочности. Устройство состоит из двух половинок, герметично завальцованных друг к другу. В конструкции предусмотрен приемный клапан и внутренняя мембрана. При повышении температуры теплоносителя клапан открывается, и в расширительный бачок поступают излишки увеличившегося объема жидкости.

Диафрагма, изготовленная из жаростойкой высокопрочной резины, разделяет его на две части. В верхнюю часть герметичной емкости закачивается газ, в нижнюю часть поступает горячий теплоноситель, сжимающий мембрану и расположенную за ней газовую среду. При остывании рабочей жидкости, вследствие расширения газовой среды, диафрагма выдавливает ее обратно в отопительный контур.

Бак закрытого типа

Устройство расширительного бака закрытого типа

Работоспособность расширительного бака закрытого типа не зависит от его ориентации в пространстве, чего нельзя сказать о сроке службы. Для продления эксплуатационного периода мембранного бака его лучше располагать таким образом, чтобы воздушная камера оказалась сверху. С течение времени в диафрагме появляются трещины, и пока их размер и количество не достигнет критического уровня, система будет исправно работать при вертикальном размещении емкости. При горизонтальном положении (в случае появления трещин в диафрагме) воздух со своей половины будет быстро проникать в теплоноситель и наоборот, в связи с чем потребуется срочная замена бака.

К чему приводит недостаточный объем встроенного бака котла

Недостаточный объем встроенного бака котла может привести к сбоям в работе системы отопления. При нагревании жидкость расширяется, и ее излишки поступают в расширительный бачок. Если его объем недостаточен, происходит переполнение емкости, и клапан аварийного сброса давления стравливает теплоноситель в дренаж. Остатки остывшего теплоносителя возвращаются в отопительный контур.

Давление в системе

Давление в системе при недостаточном объеме расширительного бака

В результате уменьшения его количества происходит снижение внутреннего давления в системе. Если оно уменьшается на небольшую величину, котел будет функционировать, при значительном снижении давления работа отопительного оборудования будет блокирована.

Расчет необходимого объема мембранного бака

Необходимый объем мембранного бака рассчитывается по несложной формуле. Его величина составляет десять процентов от общего количества теплоносителя, циркулирующего по системе, в том случае, если в этом качестве выступает вода. Общий объем теплоносителя можно определить по показаниям водяного счетчика при заполнении системы отопления.

Более точную цифру получаем суммированием объема всех труб, емкости котла и батарей. Считается, что на один киловатт мощности котельного оборудования требуется пятнадцать литров теплоносителя, то есть общий объем жидкости определяется умножением паспортной мощности котла на пятнадцать. Это значение будет лежать в пределах допустимой погрешности.

Например, если для работы обогревательного оборудования необходимо триста литров воды, то объем мембранного бака должен составлять тридцать литров. Этот параметр увеличивается на пятьдесят процентов при использовании в качестве теплоносителя незамерзающей жидкости, то есть в данном случае величина необходимого объема будет составлять сорок пять литров. Кроме того, надо учитывать возможность утечек и увеличить расчетное значение еще приблизительно на три процента. При правильном определении величины мембранного бака клапан аварийного сброса давления не срабатывает.

Устанавливаем оптимальное давление в бачке

Перед тем, как подключить расширительный бачок и заполнить его теплоносителем, в его воздушной камере необходимо установить оптимальное давление, соответствующее данному параметру в отопительной сети. Для выполнения этой процедуры с воздушного отсека снимается пластмассовая крышка, под которой находится ниппель, такой же, как в автомобильных покрышках. Измеренное манометром давление подгоняется под нужное значение подкачкой при помощи насоса или стравливанием при нажатии на шток ниппеля.

Группа защиты

Группа защиты контролирует давление в системе

Оптимальное давление в бачке получается корректировкой в меньшую сторону внутреннего давления в закрытой системе отопления. Делается это для того, чтобы резиновая диафрагма была поджата со стороны теплоносителя. В противном случае, при его остывании произойдет затягивание воздуха сквозь автоматические отводчики, чего допускать ни в коем случае нельзя. Например, если внутреннее давление в сети составляет 1,2 атмосферы, то его оптимальная величина в расширительном бачке составит одну атмосферу. После установки этого значения можно открывать кран и заполнять систему теплоносителем.

  • расширительный бак отсоединить от магистрали;
  • стравить в нем давление, нажав на шток золотника;
  • снять поврежденную мембрану, слить излишки воды и установить новую;
  • установив оптимальное давление, прикрепить емкость на место.

Выбираем место установки расширительной емкости

Монтаж расширительного бака зависит от типа системы отопления и назначения самого резервуара. Компенсационную емкость закрытого типа лучше устанавливать на возвратной магистрали перед нагревательным котлом и циркуляционным насосом.

Размещение расширительного бака

Варианты размещения и монтажа расширительного бака

При ее расположении на подающей магистрали срок службы мембраны уменьшится вследствие постоянного воздействия более высокой температуры теплоносителя. Кроме того, в этом случае при возникновении аварийной ситуации в расширительную емкость может проникнуть пар, в результате чего диафрагма перестанет компенсировать давление теплоносителя, так как смесь воздуха и пара является сжимаемой средой.

Подключение расширительного бачка осуществляется через отсекающий шаровой кран. Это делается для того, чтобы при необходимости можно было быстро заменить компенсационную емкость, не дожидаясь, пока произойдет остывание теплоносителя. Установка второго крана дает возможность предварительно слить горячую воду из бака.

Как правильно установить своими руками закрытый расширительный бак

Схема подключения не отличается особенной сложностью. Правильно монтировать закрытый расширительный бак своими руками можно, соблюдая следующую схему подключения. Предварительно нагревательный котел обесточивается, перекрывается подача теплоносителя, вода из радиаторов сливается.

Если для монтажа применяются полипропиленовые трубы, потребуется специальный паяльник для их монтажа. Понадобятся также муфты и уголки. Из фитингов лучше использовать «американку», так как она дает возможность без затруднений снимать емкость для проведения профилактических работ и ремонта. Ниже приводится последовательная схема действий по монтажу расширительного бака.

Бак11

  1. На резьбовую часть штуцера бака наматывается уплотнительная нить.
  2. На штуцер заворачивается переходник для установки крана.
  3. На резьбовую часть переходника наматывается уплотнительная нить.
  4. На переходник устанавливается запорный кран.
  5. На резьбовую часть «американки» наматывается уплотнительная нить. «Американка» заворачивается в кран с помощью пассатижей и разводного ключа.
  6. На резьбовую часть уголка наматывается уплотнительная нить. Уголок заворачивается в «американку».
  7. На корпус бака надевается хомут для крепления бака, который входит в комплект поставки.
  8. На противоположной стороне бака находится ниппель для закачки воздуха, на который накручена пластиковая крышка.

Бак12

После размещения расширительного бачка в выбранном месте проверяется качество всех соединений, и в систему осуществляется подача теплоносителя. После того, как внутреннее давление в батареях достигнет расчетных значений, из них стравливаются воздушные пробки, и отопительная система запускается на полную мощность. Компенсационная емкость устанавливается так, чтобы ее удобно было обслуживать, то есть между ней и стеной оставляется свободное пространство.

Уплотнять все соединения нужно герметиками, стойкими к воздействию высоких температур, иначе неизбежно возникновение протечек. Мембранный расширительный бак в закрытой системе отопления устанавливается со стороны подачи холодной воды. При выполнении всех манипуляций необходимо соблюдать требования техники безопасности.

Как выбрать оптимальную схему разводки отопления дома

Как выбрать оптимальную схему разводки отопления дома

Ошибки в проектировании отопления сказываются на комфорте: неравномерно прогреваются помещения, холодно на нижнем или верхнем этаже, не выставляется подходящая температура и т. д.

В статье расскажем, на что ориентироваться при выборе конфигурации отопления. Рассмотрим преимущества и недостатки разных разводок:

  • с естественным и принудительным движением теплоносителя,
  • горизонтальным и вертикальным расположением стояков,
  • с попутной и тупиковой циркуляцией жидкости,
  • однотрубной и двухтрубной конфигурацией.

Однотрубная система отопления

Ключевой признак однотрубных систем – все приборы соединяются последовательно, отсутствует деление на обратный контур и подающую магистраль.

1 б.jpg

Подобные конструкции с вертикальным расположением стояков можно встретить в большинстве жилых домов, возведенных в советские годы. По единой магистрали перемещается нагретая и охлажденная жидкость. Она циркулирует по одной из двух схем:

С замыкающими участками конструкции. Отличительный элемент установки – байпас, расположенный между трубами присоединения к радиатору. Теплоноситель делится на два потока: один поступает в отопительные приборы верхних этажей, остальная часть спускается по стояку через байпас. Охлажденная водяная смесь соединяется с горячим теплоносителем и спускается к нижним этажам. Схема позволяет устанавливать трехходовой вентиль для поддержания комфортного температурного режима в комнатах.

С проточной конфигурацией: теплоноситель последовательно стекает от верхних этажей вниз, постепенно расходуя энергию. Для нивелирования разницы потребуется установить на нижних этажах дома радиаторы с большим количеством секций.

2_1 а.jpg

Однотрубная система отопления с верхней разводкой и естественной циркуляцией теплоносителя

Схема получила высокую распространенность благодаря следующим преимуществам:

возможность отказаться от насоса и сделать систему гравитационной;

низкие расходы на строительные материалы;

простые узлы обвязок;

облегченный монтаж по сравнению с коллекторной и двухтрубной разводкой.

Также перечислим основные минусы:

неравномерный прогрев дома: температура на верхних этажах значительно выше, чем на нижних. Неправильное распределение теплогидравлических нагрузок ведет к необходимости увеличения размера приборов по мере остывания теплоносителя;

вертикальная однотрубная конструкция с нижней разводкой отопления не сможет успешно функционировать без циркуляционного насоса, воздухоотводчика и расширительного бака;

при использовании проточной схемы владелец дома не сможет установить кран двойной регулировки и настраивать температуру в помещении.

3.5 а.jpg

Схема однотрубной системы отопления с насосной циркуляцией воды с проточным движением воды и через байпасы

Однотрубная конфигурация с естественным движением теплоносителя подходит только для коттеджей с чердачным помещением, в котором устанавливается верхняя разводка. Следует помнить, что данная схема значительно осложняет осуществление врезки теплого пола.

Двухтрубная схема системы отопления

Отличительный признак двухтрубной разводки – к каждому радиатору присоединяются две магистрали. Теплоноситель поступает по подающему трубопроводу, охлажденная вода возвращается в нагревательный котел по обратному контуру.

4,2 а.jpg

Способ выполнения двухтрубной разводки

Для разводки труб применяют две схемы:

«Звезда». Обратные и подающие трубы идут от общего коллектора к каждому радиатору. Они разветвляются на количество частей, идентичное числу отопительных приборов.

«Шлейф». Обратные и подающие трубы последовательно идут к радиаторам. Приборы, удаленные от генератора энергии на большее расстояние, получают меньше тепла.

Двухтрубная конфигурация проектируется с верхней или нижней разводкой отопления.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector