Схемы отопительных систем
Схема системы отопления зависит от нескольких критериев:
- метода соединения батарей с подающими стояками. Бывают однотрубная и двухтрубная системы;
- места прокладки линии, которая подаёт горячую воду. Выбирать необходимо между верхней и нижней разводкой;
- схемы прокладывания линии: система тупиковая или попутное передвижение воды в трассах;
- стояки могут располагаться горизонтально или вертикально.
В чём отличие принудительной и естественной циркуляции?
Принудительное передвижение теплоносителя подразумевает циркуляцию жидкости по магистрали благодаря рабочему усилию насоса. Естественная система не нуждается в использовании, какого-либо оборудования, тут теплоноситель движется за счёт разницы веса горячей и уже охлаждённой жидкости.
Однотрубная схема: как регулировать температуру?
Однотрубная система отопления с естественной циркуляцией может иметь только один вариант разводки – верхний. Обратного стояка в ней нет, потому охлаждённая в радиаторах жидкость возвращается в подающую линию. Движение теплоносителя обеспечивает разность температур воды в нижних и верхних батареях.
Для обеспечения одинаковой температуры в комнатах на разных этажах, поверхность приборов для нагрева на нижнем этаже должна быть немного больше, чем на верхних этажах. В нижние радиаторы поступает горячая и охлаждённая в верхних нагревательных приборах жидкость.
В системе однотрубной может быть две версии движения жидкости: в первом случае часть идёт в батарею, другая часть – дальше по стояку к нижним радиаторам.
Во втором случае весь теплоноситель проходит через каждый прибор начиная с верхних. Особенность такой разводки заключается в том, что батареи на нижних этажах получают только охлаждённый теплоноситель.
И если в первом варианте регулировать температуру в комнатах можно при помощи кранов, то во втором их использовать нельзя, поскольку это приведёт к снижению подачи теплоносителя ко всем последующим батареям. К тому же полное перекрытие крана приведёт к остановке циркуляции жидкости в системе.
При установке однотрубной системы лучше выбрать разводку, которая даёт возможность регулировать подачу воды к каждой батарее. Это позволит настраивать температуру в отдельных комнатах и сделает систему отопления более гибкой, а, значит, и эффективной.
Поскольку однотрубная система может быть только верхней, её установка возможна только в сооружениях с чердаком. Как раз там должен располагаться подающий трубопровод. Основной недостаток состоит в том, что отопление, возможно, запустить сразу только по всему дому. Главные преимущества системы заключаются в простоте монтажа и меньшей стоимости.
Воздушные пробки в отоплении
Если в какой-либо из комнат батареи не греют – значит, скопившийся в системе воздух препятствует свободному продвижению теплоносителя. Воздушная пробка может образоваться вследствие многих причин, среди которых можно упомянуть такие:
- воздух проникает при спуске воды из системы и последующем ее наполнении;
- происходит высвобождение кислорода из воды при нагревании;
- неисправный расширительный бак создает локальную зону пониженного давления;
- воздух подсасывается в систему через соединения с нарушенной герметичностью;
- происходит диффузия воздуха через поверхности пластиковых труб.
Пузырьки воздуха могут скопиться или в самой верхней точка системы трубопроводов, или только в одном из радиаторов. Тогда нижняя часть батареи будет горячей, а верхняя останется холодной. Наличие воздуха в трубах провоцирует также появление неприятных звуков бульканья. Чаще всего прекращают нагреваться отопительные приборы на последнем этаже здания.
Из-за воздушных пузырей не только прекращается подача тепла по системе трубопроводов, но и начинается коррозия металлических элементов. Нарушается также и плавность работы циркуляционного насоса.
Избавиться от проблемы закупоривания системы отопления воздушными пробками поможет применение несложных технических устройств.
Самым эффективным способом удалять воздух из закрытой отопительной системы можно считать использование автоматических воздухоотводчиков. Если их смонтировать сразу в нескольких проблемных местах, тогда воздух из каждой группы элементов системы будет стравливаться по мере его накопления.
Кроме автоматических, бывают и ручные воздухоотводчики(кран Маевского). Такое устройство устанавливают на торце радиатора, расположенного на самом верхнем из этажей. Узнать о том, как им пользоваться, вы сможете из представленного здесь видео.
Как стравливать воздух через кран Маевского
В зависимости от того, как устроена отопительная система, иногда приходится освобождать ее от воздуха через расширительный бачок на чердаке. Циркуляционный насос тоже способен помочь выгонять из системы воздушные пробки.
Принцип действия системы
Вода, нагреваясь в котле, поднимается вверх по центральному стояку и по подающему трубопроводу поступает в радиаторы отопления (нагревательные приборы), где отдает часть своего тепла. Далее уже охлажденная вода по обратному трубопроводу вновь поступает в котел и снова нагревается. Затем цикл повторяется, обеспечивая комфортную температуру в отапливаемом помещении.
Для обеспечения естественной циркуляции теплоносителя (обычно воды) в системе горизонтальные части трубопровода монтируются с уклоном не менее 1 см на погонный метр длины горизонтального участка системы отопления.
Горячая вода, вследствие уменьшения своей плотности при нагревании, поднимается по центральному стояку вверх, выдавливаемая холодной водой, возвращающейся в котел. Далее самотеком растекается по подающему трубопроводу к радиаторам отопления. После «пребывания» в них вода также самотеком стекает обратно в котел, вновь выдавливая вверх уже нагретую в котле воду.
Воздух, попавший с теплоносителем в систему, может создать воздушную пробку в радиаторах отопления, но, зачастую, в таких системах отопления с естественной циркуляцией пузырьки воздуха благодаря уклонам трубопровода «путешествуют» вверх и выходят в расширительный бачок открытого типа (бак, контактирующий с атмосферным воздухом).
Расширительный бачок предназначен для поддержания постоянного давления в системе отопления, благодаря тому, что он заполняется увеличившимся при нагревании объемом теплоносителя, который затем «отдает» обратно в систему при понижении температуры жидкости.
Делаем выводы!
Итак! Подъем воды в системе (стояке к подающей трубе) осуществляется благодаря разнице между плотностями нагретой и охлажденной жидкости. Движение же (циркуляция) поддерживается еще и благодаря гравитационному давлению (обратная труба).
При движении теплоносителя по трубопроводу в системе отопления с естественной циркуляцией на жидкость действуют силы сопротивления:
- трение жидкости о стенки труб (для снижения используются трубы большого диаметра);
- изменение направления движения жидкостью на поворотах, ответвлениях, каналах отопительных приборов (радиаторов).
Принцип работы отопительной системы с принудительной циркуляцией
Чтобы правильно понять, как работает данная схема, необходимо в первую очередь разобраться в системе с естественной циркуляцией. теплоносителя достаточно проста.
Теплоноситель в отопительном котле набирает необходимую температуру и по законам физики поднимается по стояку вверх. Добравшись до радиаторов, он оставляет часть тепловой энергии, поэтому здесь температура воды снижается.
Под действием вновь поступающей горячей воды охлажденная вода постепенно спускается вниз в котел, где опять нагревается. И весь цикл повторяется заново.
В чем недостатки данной схемы, и почему она не так востребована? Эта схема плохо работает, когда отопительная система имеет однотрубный характер разводки труб. Особенно это касается многоэтажных домов. В этом случае происходит неравномерное распределение тепла по радиаторам. Ближайшие к котлу батареи нагреваются сильнее, а дальние меньше. В одних комнатах температура выше, в других ниже. И чтобы этого не происходило, приходится в дальних комнатах наращивать секции на радиаторах.
Кроме того, количество топлива, потребляемого котлом в системе с естественной циркуляцией, всегда больше, чем при установке циркуляционного насоса. А это на сегодняшний день немаловажный фактор.
Если используется двухтрубная система, то эти проблемы отпадают сами собой.
Теперь понятно, что низкая эффективность такой системы требует монтажа в нее насоса. Он увеличивает скорость движения теплоносителя, а это, в свою очередь, обеспечивает равномерное распределение горячей воды по всем приборам отопления.
Многие могут усомниться в правильности работы такой системы — ведь есть вероятность смешения холодной и горячей воды. Все верно, такая вероятность существовала бы, если бы скорость теплоносителя была слишком большой. Но современные циркуляционные насосы создают небольшое давление, при котором скорость воды внутри отопительной системы практически ничем не отличается от естественной. Незначительное ее повышение есть, но это никоим образом не влияет на смешение воды с разными температурами.
Открытая система: достоинства и недостатки
При обустройстве отопления в частном доме немало людей отдает предпочтение классическому варианту системы, в которой используется открытый расширительный бак, несмотря на растущую популярность более передовых систем закрытого типа. Этот выбор обусловлен достоинствами, которыми обладают открытые системы обогрева дома, в их число входит:
Энергонезависимость. Для местности с нестабильным электроснабжением актуален вопрос отопления без использования оборудования, потребляющего электричество
Помимо обустройства открытой системы важно использовать энергонезависимый котельный агрегат.
Надежность. Это основной плюс – данный вариант теплоснабжения доказал свою функциональность десятилетиями эксплуатации в самых разных условиях, в том числе в регионах с суровым климатом
По сути, надежность открытых систем сводится к надежности котлов, поскольку в ней больше нет элементов, которые могут выйти из строя. Важно лишь внимательно подойти к выбору приборов отопления и элементов для прокладки трубопровода – от их срока эксплуатации зависит продолжительность функционирования системы.
Простая схема. Отсутствуют сложные узлы, монтаж можно осуществить самостоятельно.
Не требуется отладка и настройка – после завершения монтажа, контур заполняют водой. Если нагретый теплоноситель начал циркулировать, все сделано правильно.
Бесшумная работа, отсутствие вибраций (если не используется циркуляционный насос).
Возможность дополнить энергонезависимое отопление циркуляционным насосом, сделав универсальную систему и повысив ее эффективность.
К недостаткам эксплуатации отопительного контура открытого типа относят:
- Ограничение в применении. Для больших домов такая система не подходит – если длина горизонтальной магистрали превышает 30 метров, величина гидравлического сопротивления в трубах превышает уровень напора потока нагретого теплоносителя, то есть, естественная циркуляция невозможна, наступит статическое равновесие.
- Инертность. Без установки циркуляционного насоса прогрев системы (выход в рабочий режим) будет занимать немало времени, поскольку скорость перемещения нагретой жидкости чрезвычайно низка. По этой же причине невозможно организовать оперативное управление микроклиматом в помещении.
- Конструкционные нюансы. Чтобы минимизировать гидравлическое сопротивление в трубопроводе, его монтируют из труб разного диаметра (по мере удаления от котла диаметр должен уменьшаться, чтобы поддерживалась нормальная скорость перемещения жидкости), а это усложняет монтаж и требует дополнительных расходов – трубы большого диметра дороже, нужны переходники и т.д.
- Особенности монтажа. Обязательно следует соблюдать расчетный уклон труб на каждом участке магистрали – даже единственная ошибка способна сделать систему неработоспособной или снизить ее эффективность. В последнем случае для преодоления гидравлического сопротивления придется повысить рабочую температуру теплоносителя, что ведет к перерасходу топлива и увеличению финансовых затрат на теплоснабжение.
- Обслуживание. Из-за интенсивного испарения горячей жидкости из открытого расширительного бака, требуется постоянно следить за уровнем воды и вовремя ее подливать.
- Активная коррозия металла. Через бак в теплоноситель постоянно поступает кислород, что ускоряет коррозионные процессы. Это снижает долговечность металлических элементов системы, в том числе стального теплообменника котельного агрегата.
Виды котлов и их выбор
Почему не продавливает систему отопления циркуляционный насос
Вы здесь: >> Радиаторное отопление своими руками >> Проектирование отопления дома >> Нет циркуляции теплоносителя в системе отопления — в чём причины?
Если нет циркуляции теплоносителя в системе отопления, то ни о каком комфортном житие-бытие в доме зимой и говорить нечего. Потому что, сколь котёл ни «раскочегаривай», а радиаторы всё равно будут холодными.
Однако думать об этом нужно не тогда, когда система «работала, работала и вдруг перестала», а ещё на стадии проектирования, т. е. сейчас.
В этой статье разберёмся с проблемами, приводящими к плохой циркуляции теплоносителя.
Причины плохой циркуляции теплоносителя
Циркуляции теплоносителя в системе отопления может не быть по следующим причинам:
- недостаточная мощность циркуляционного насоса (или насосов, если их больше, чем один). По этой причине теплоноситель просто не доходит до самых удалённых от котла радиаторов, вот они и холодные (или чуть тёплые, отчего всё равно не легче). О том, как подобрать мощность циркуляционного насоса, есть несколько статей и видео в разделе по расчётам отопления;
- не установлены обратные клапаны. Обычно их отсутствие «болезненно» для сложных систем с несколькими контурами. Обратные клапаны служат для того, чтобы теплоноситель двигался по нужному контуру и в нужном направлении (подробней читайте дальше);
- загрязнение системы. Бывает, что трубы забиты по всему диаметру, – какая уж тут циркуляция! Лечится это только одним способом: заменой труб. Это как раз тот случай, когда лучшее лечение – профилактика. И «профилактику» следует проводить ещё на стадии монтажа трубопровода и радиаторов. Во-первых, следить, чтобы внутрь труб не попал мусор. Для этого, убедившись сперва, что внутри ничего нет, торцы труб закрываем до монтажа чем-нибудь. Например, это удобно простыми полиэтиленовыми пакетами. Во-вторых, мусор может быть в радиаторах. Даже в новых! Так что проверяем и избавляемся;
- диаметр труб слишком мал. Маленький диаметр труб – большое гидравлическое сопротивление – насос не в состоянии «продавить» теплоноситель по всему трубопроводу – нет циркуляции в системе отопления (ну, или она настолько плоха, что всё равно, что её нет). Опять-таки, на этапе проектирования нужно рассчитать гидравлическое сопротивление;
- скопление воздуха в системе (завоздушивание). Воздух, конечно, не мусор, но воздушные пробки точно так же не дадут теплоносителю свободно циркулировать. Воздушные пробки могут появляться из-за нарушений правил монтажа отопительной системы. Избавиться от воздуха просто – установить автоматический воздухоотводчик в самой высокой точке системы и краны Маевского на радиаторах.
Циркуляция теплоносителя в комбинированной (разветвлённой) системе отопления
Начнём разбор циркуляции теплоносителя со сложной системы – тогда с простыми схемами вы разберётесь без проблем.
Вот схема такой системы отопления:
В ней три контура:
1) котёл – радиаторы — котёл;
2) котёл – коллектор — водяной тёплый пол — котёл;
3) котёл – бойлер косвенного нагрева — котёл.
Во-первых, обязательно наличие циркуляционных насосов (Н) для каждого контура. Но этого мало.
Чтобы система работала, как мы того хотим: бойлер отдельно, радиаторы – отдельно, нужны обратные клапаны (К):
Без обратных клапанов, допустим, мы включили бойлер, однако и радиаторы «ни с того, ни с сего» начали греться (а на дворе лето, нам всего-то нужна была горячая вода в водопроводе).
Причина? Теплоноситель пошёл не только в контур бойлера, который нам сейчас нужен, а и в контуры радиаторов.
А всё потому, что мы сэкономили на обратных клапанах, которые не пропустили бы теплоноситель, куда не надо, а позволили бы каждому контуру работать, независимо от других.
Даже если у нас система без бойлеров и не комбинированная (радиаторы + водяной теплый пол), а «только» разветвлённая с несколькими насосами, то и тогда на каждую ветку ставим обратные клапаны, цена которых однозначно меньше, чем переделка системы.
Фильтр грубой очистки
Как было сказано выше, одной из причин того, что нет циркуляции теплоносителя, может оказаться скопление мусора в трубопроводе. Чтобы этого стопроцентно избежать, опять-таки, не экономим на копейках, а ставим перед каждым устройством фильтр грубой очистки:
С помощью фильтра поймать грязь проще, чем исправлять последствия засорения трубопровода или теплообменников котла.
Чистить фильтр нужно регулярно. И делать это очень просто: закрываем вентили до и после фильтра – откручиваем пробку (1) на фильтре – вынимаем и промываем под краном сеточку – вставляем её на место и закручиваем пробку. Всё. Не то, что трубы менять
Трехходовой кран
Такой кран требуется для переключения направления байпас-батарея. Если он является причиной того, что радиатор не греет, то проблему можно устранить 3 способами:
- Без разборки. В случаях, когда кран легко поворачивается, но переключения не происходит вовсе, (нет работы ни одного, ни второго) можно попытаться разработать прибор многократными поворотными движениями. При этом засорения, как правило, смываются потоком, уходя в стояк. Работа запорной арматуры возобновляется в полном объеме.
- С частичной разборкой. Кран не повернуть никак? Не пытаемся сломать. Аккуратно выкручиваем стопорный винт ручки, снимаем её, винт помещаем назад, с целью не допустить деформации детали при дальнейшей работе. Дальнейшие действия проводятся гаечным ключом. Не рекомендуется применять круглогубцы, плоскогубцы и т.д. Причина та же, что с винтом – не испортить шток. Взявшись ключом за шток, плавно раскачиваем его вперед назад, начиная с минимальных колебаний. Если не получается совершить минимальных движений, немного ослабляем большую шестигранную гайку, прижимающую сальниковый уплотнитель. Если начало подкапывать – подставьте небольшую емкость. Продолжив работу, расшевелив шток, прижимаем на место уплотнитель, провернув соответственно назад большую гайку. Выкручиваем винт, ставим рукоять, вкручиваем винт, радуемся.
- В редких случаях, когда просто сорван внутренний упор, кран имеет возможность «крутиться по кругу» бесконечно – просто выбираем положение рукояти, в котором обеспечивается нормальная работа.
Ошибочное проектирование
Перед установкой системы мастер или сам хозяин дома составляет инженерный проект. Все расчёты и замеры нужно проводить очень тщательно, так как малейшая ошибка может привести к перебоям в работе оборудования. При этом учитывается планировка дома, его площадь, количество радиаторов, климатические условия региона, наличие или отсутствие других отопительных систем и обогревателей.
Нельзя экономить на качественном проекте. В противном случае при запуске оборудования могут остаться неподключенными несколько батарей или вода будет вытекать из трубопроводов. Тогда придётся отключать всю систему и конструировать её заново, снова проводя расчёты и создавая чертежи и схемы.
Специалисты, которым стоит доверить эту кропотливую и тяжёлую работу, учитывают все факторы, влияющие на нормальное функционирование и надёжность отопительных агрегатов. Обязательно планируют уклон вертикальных и горизонтальных участков трубопровода. Технические параметры самого оборудования можно узнать из прилагающихся к нему документов. Оптимальная производительность котла должна составлять не менее 1 кВт на каждые 10 квадратных метров площади помещения с потолками высотой в 3 м.
Система отопления с естественной циркуляцией без насоса и электричества
Как правильно оборудовать систему отопления с принудительной циркуляцией
Чтобы система работала долго, эффективно и без проблем, необходимо правильно произвести монтаж некоторых ее узлов:
- Обязательный элемент отопления — это расширительный бак, который соединяется с обратным контуром. Он необходим, потому что в системе постоянно происходят процессы парообразования, и ее необходимо пополнять водой. К тому же иногда при перегреве теплоносителя увеличивается его объем. А наличие бака препятствует его выбросу.
- Циркуляционный насос обязательно монтируется в обратку. Это простая необходимость, которая помогает увеличить срок эксплуатации агрегата. Дело в том, что в конструкции насоса есть резиновые уплотнители и манжеты. Под действием горячей воды они изменяют свои свойства. В обратке вода движется уже охлажденной, поэтому не влияет на качество резиновых элементов.
- Принудительная система отопления дает возможность использовать трубы с минимальным диаметром. Это не только сокращает расходы на сооружение отопительной системы, но и экономит на теплоносителе, расширительном баке и самом котле.
- Устанавливайте в такую систему только современные отопительные котлы, с помощью которых можно контролировать и регулировать все процессы. В них установлена автоматика, и она даст возможность эффективно использовать топливо, а также производить регулировку температуры внутри дома в зависимости от разных факторов.
Фильтр грубой очистки
Как было сказано выше, одной из причин того, что нет циркуляции теплоносителя, может оказаться скопление мусора в трубопроводе. Чтобы этого стопроцентно избежать, опять-таки, не экономим на копейках, а ставим перед каждым устройством фильтр грубой очистки:
С помощью фильтра поймать грязь проще, чем исправлять последствия засорения трубопровода или теплообменников котла.
Вывод! Фильтры грубой очистки ставим перед каждым устройством системы отопления (насосом, котлом и т. д.) и перед каждым сантехническим устройством. НЕ экономим копейки, чтобы «купить» проблемы.
На корпусе фильтра выбиты стрелки, указывающие направление движение теплоносителя или воды в водопроводе…
Чистить фильтр нужно регулярно. И делать это очень просто: закрываем вентили до и после фильтра – откручиваем пробку (1) на фильтре – вынимаем и промываем под краном сеточку – вставляем её на место и закручиваем пробку. Всё. Не то, что трубы менять:)
Чтобы в доме всегда было уютно и комфортно, необходимо в первую очередь позаботиться о системе отопления. Ведь в холодное время года оптимальная комнатная температура не только создает нормальные условия проживания, но и благоприятно влияет на здоровье человека. В настоящее время можно различными способами отапливать дом, но водяное отопление с давних пор и по сей день считается самым эффективным вариантом. Особенно – система теплоносителя. С ее помощью можно создать комфортные условия в любом доме, независимо от его размеров и этажности.
Элементы конструкции насоса
Для того чтобы эксплуатация циркуляционного насоса была беспроблемной, необходимо регулярно производить проверку состояния оборудования. Профилактический осмотр поможет выявить негативные факторы, способные привести в дальнейшем к серьезным поломкам. Их своевременное устранение позволит избежать форс-мажорных ситуаций и сложных ремонтных процедур.
Стандартный осмотр включает в себя несколько простых шагов:
- проверка герметичности соединений. Необходимо тщательно осматривать все фитинги, с помощью которых насос прикреплен к системе отопления. Некоторые разновидности соединительных элементов могут ослабевать со временем, поэтому их необходимо подтягивать. Кроме того, могут возникнуть проблемы с разрушением резьбы или уплотнителя — в таком случае, нужно раскрутить фитинг, нарезать дополнительные витки или намотать новый слой ФУМ-ленты, а затем собрать элемент заново;
- добавление смазки. Внутри прибора находятся подшипники, которые должны быть хорошо смазаны. В противном случае они будут хуже работать, что приведет к перегреву устройства;
- очистка фильтра. Сетчатый элемент постепенно забивается грязью даже в том случае, если вы используете очень качественный теплоноситель. Поэтому необходимо своевременно удалять частицы ржавчины и накипи, застревающие в фильтре.
Собственно, это и есть базовый набор действий, которые необходимо выполнять для профилактики. Кроме того, следует соблюдать некоторые правила эксплуатации циркуляционного насоса:
не допускать «сухого хода». Включение насоса должно производиться только в том случае, если в отопительной системе присутствует необходимое количество теплоносителя. Работающее «всухую» оборудование очень быстро перегорит, да еще и может утянуть за собой некоторые другие электроприборы;
не допускать длительного простаивания. Во многих регионах система отопления работает в сезонном режиме — с сентября по май. Понятно, что запускать ее в тридцатиградусную жару нет смысла. Но при таком долгом простаивании некоторые элементы циркуляционного насоса могут выйти из строя. Поэтому его необходимо включать хотя бы раз в месяц на четверть часа. Согласитесь, времени занимает немного, зато поможет избежать возможных проблем в дальнейшем;
изначально приобретать насос, характеристики которого полностью соответствуют потребностям вашей отопительной системы. Бывает так, что хозяева, в попытках сэкономить, покупают маломощный прибор и пытаются использовать его в системе с большим объемом теплоносителя. В результате, устройство постоянно работает на пределе своих возможностей и, конечно, очень быстро выходит из строя
Вот почему важно заранее произвести расчеты параметров, на которые следует ориентироваться при покупке. О том, как это сделать, вы можете найти информацию на нашем портале;
предусмотреть наличие датчиков перегрева и «сухого хода»
Эти регуляторы есть не на всех моделях, но желательно найти и приобрести прибор именно с ними. Самостоятельно вы можете не сразу заметить возникшую проблему. Например, если в системе произошла утечка теплоносителя, то пока вы ее обнаружите, насос будет работать вхолостую и может просто сгореть. А датчик среагирует мгновенно, автоматически отключив оборудование, и тем самым предотвратит поломку.