Система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя

По тому, каким образом циркулирует теплоноситель в системе отопления индивидуальных домов, различают два вида отопительных систем: с естественным (гравитационные системы) продвижением и с принудительным. В системе с естественной циркуляцией, теплоноситель (вода или антифриз), расширяясь при нагревании в котле, создает давление в системе отопления и начинает движение по контуру, постепенно отдавая тепло, проходя через радиаторы.

При такой системе отопления важно соблюдение уклонов труб и их правильно подобранный диаметр. Такая система применяется, как правило, для небольших домов и установленных относительно маломощных котлов. При этом период времени, необходимый для прогрева помещений всего дома, достаточно продолжителен, особенно в том случае, если расстояние между котлом и радиаторами относительно велико.

Особенности работы отопительной системы с принудительной циркуляцией теплоносителя.

В принципе, любую отопительную систему можно представить себе в виде набора оборудования, соединенного между собой в определенном порядке трубами отопления. В этом отношении система с принудительной циркуляцией мало чем отличается от гравитационной системы, но...
В настоящее время, для сокращения времени обогрева помещений постройки, площадь которых в сумме может достигать 500 м² и более, в систему отопления дополнительно устанавливают циркуляционный насос или даже несколько, в зависимости от размеров дома, количества контуров разводки и их протяженности. Ну и, конечно, при такой системе отопления недопустимо длительное отключение электричества в доме, а если это иногда происходит, необходимо обзавестись автономным источником питания.
Циркуляционный насос в принудительной системе отопления, как правило, монтируется в трубу обратки. Это обусловлено прежде всего тем, что контакт с горячим теплоносителем значительно сокращает срок службы насоса, а теплоноситель, поступающий в обратку, достаточно охлажден и не оказывает существенного влияния на резиновые детали, присутствующие в нем, что позволяет им дольше сохранять свои первоначальные свойства.
В системе отопления не обойтись без расширительного бачка. В открытой системе это открытая емкость, отчасти заполненная теплоносителем. При испарении во время эксплуатации системы, теплоноситель регулярно доливается. В закрытой системе устанавливают расширительные баки мембранного типа и необходимость в добавлении теплоносителя отпадает.

Циркуляционный насос в отопительной системе принудительной циркуляции теплоносителя.

Как правило, причиной увеличения диаметра труб в системе отопления с естественной циркуляцией является низкий напор циркуляции теплоносителя. Кроме того, что приходиться следить за правильностью выбора диаметра труб - это еще приводит и к удорожанию монтажа системы, особенно при двухтрубной обвязке.
Чтобы этого избежать, достаточно при монтаже новой  или переделке несложной старой отопительной системы включить в нее циркуляционный насос (4) и перенести расширительный бачок (5) с подачи на обратку, заменив его при этом с открытого на закрытый. При выборе насоса следует руководствоваться всего лишь двумя его основными качествами: он не должен потреблять много электроэнергии, но должен быть надежным в эксплуатации.
Кроме этого, конечно-же, должен быть произведен расчет напора и мощности насоса, которые определяются размерами постройки. Для нормальной работы системы с включенным в нее циркуляционным насосом достаточно, чтобы скорость движения теплоносителя по трубам не превышала: в трубопроводах, при диаметрах труб 10, 15, 20 мм и более соответственно 1,5; 1,2; 1 м /с и менее; для вспомогательных помещений жилых зданий — 1,5 м /с; для вспомогательных зданий, в среднем — 2 м /с. Рекомендуемый расход воды, проходящей через котел, в л/мин. должен соответствовать мощности котла в кВт. То же и для радиаторов.

Зная расход воды, по таблице несложно определить диаметр труб трубопровода, учитывая, что скорость теплоносителя, протекающего по трубам, не более 1,5 метров в секунду.
Опытным путем было установлено, что сопротивление в прямом трубопроводе примерно равно 100 – 150 Па/м. Это соответствует напору насоса, с учетом коэффициентов запаса для дополнительных элементов трубопровода примерно 6 см/м. Если, например, общая длина трубопровода составляет 100 м, то напор насоса должен быть не менее 6 м. Следует отметить примитивность приведенного выше расчета системы отопления, который не учитывает многих факторов и особенностей индивидуальной системы отопления. При строительстве коттеджа со сложной системой отопления необходимо производить точные расчеты, а для этого желательно пригласить инженеров-теплотехников.

Расширительный бачок закрытого типа.

Система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя и установленным расширительным бачком закрытого типа не имеет контакта с атмосферным воздухом, а контроль за изменением объема теплоносителя осуществляется при помощи мембраны, установленной в расширительном бачке. Расширитель представляет собой герметичную емкость, разделенную по горизонтали на две части эластичной перегородкой. Верхняя ее часть заполнена воздухом или инертным газом, а нижняя − теплоносителем. Перед монтажом необходимо проверить наличие давления в верхней части расширительного бачка. В бытовых системах оно колеблется в районе 2-2,5 бар. Как правило, производители поставляют уже накачанные расширительные бачки закрытого типа. Устанавливается такой бачок на обратке, перед циркуляционным насосом. Емкость бачка подбирается в зависимости от емкости теплоносителя в системе и составляет примерно 10%.

Помимо уже перечисленных приборов и оборудования, на систему необходимо обязательно установить так называемую группу безопасности, включающую в себя манометр, предохранительный клапан и автоматический воздухоотводчик. Их можно приобрести в сборе или установить по отдельности. Устанавливается группа на подающий трубопровод рядом с котлом отопления.