Как работят отоплителните системи с циркулационна помпа: организационни схеми

Дори опитни занаятчии не винаги са в състояние да осигурят естествено движение на охлаждащата течност по отоплителния кръг.Случва се водата да се движи през системата, но достатъчно количество топлина не влиза в къщата.

Все по-често собствениците на частни къщи предпочитат да инсталират отоплителни системи с циркулационна помпа, които са доста разнообразни и удобни. В тази статия разгледахме основните схеми за организиране на принудително отопление, допълвайки материала с визуални илюстрации и снимки.

Избрахме и полезни видеоклипове с препоръки от специалисти за инсталиране на помпено оборудване за отоплителна система. Това ще ви позволи да разберете подробно проблема с инсталирането на помпата.

Принципът на работа на системата с принуда

Циркулационната помпа е малко електрическо устройство, което е изключително просто. Вътре в корпуса има работно колело, което се върти и дава необходимото ускорение на охлаждащата течност, циркулираща през системата. Електрическият мотор, който осигурява въртене, консумира много малко електроенергия, само 60-100 W.

Наличието на такова устройство в системата значително опростява нейния дизайн и монтаж. Принудителната циркулация на охлаждащата течност позволява използването на отоплителни тръби с малък диаметър и разширява възможностите при избора на отоплителен котел и радиатори.

Много често система, първоначално създадена с очакванията за естествена циркулация, работи незадоволително поради ниската скорост на движение на охлаждащата течност през тръбите, т.е. ниско циркулационно налягане. В този случай инсталирането на помпа ще помогне за решаването на проблема.

Въпреки това, не трябва да се увличате твърде много от скоростта на водата в тръбите, тъй като тя не трябва да бъде прекалено висока. В противен случай с течение на времето конструкцията може просто да не издържи допълнително налягане, за което не е проектирана.

Ако в системи с естествена циркулация на охлаждащата течност може да се използва отворен разширителен резервоар, тогава в принудителните вериги трябва да се даде предпочитание на затворен, запечатан контейнер

За жилищни помещения се препоръчват следните максимални ограничения на скоростта на движение на охлаждащата течност:

• при номинален диаметър на тръбата 10 mm - до 1,5 m/s;
• при номинален диаметър на тръбата 15 mm - до 1,2 m/s;
• с номинален диаметър на тръбата 20 mm или повече - до 1,0 m/s;
• за битови помещения на жилищни сгради - до 1,5 m/s;
• за спомагателни сгради - до 2,0 m/s.

В системи с естествена циркулация разширителен съд обикновено се поставя на сервиране. Но ако дизайнът е допълнен с циркулационна помпа, обикновено се препоръчва преместване на резервоара за съхранение към обратната линия.

Дизайнът на циркулационната помпа е много прост; задачата на това устройство е да придаде на охлаждащата течност ускорение, достатъчно за преодоляване на хидростатичното съпротивление на системата

Освен това, вместо отворен резервоар, трябва да инсталирате затворен.Само в малък апартамент, където отоплителната система е кратка и има проста структура, можете да направите без такова пренареждане и да използвате стария разширителен резервоар.

Изчисления за принудителни отоплителни системи

Правилно организираната система с принудителна циркулация изисква сложни инженерни изчисления. Но някои формули ви позволяват да оцените състоянието на системата и да получите по-точна представа за необходимите промени, особено ако говорим за малка къща или апартамент. Мощността на отоплителното оборудване обикновено се избира въз основа на размера на помещенията, които трябва да се отопляват.

Производителите обикновено препоръчват дебитът на охлаждащата течност, измерен в литри в минута, да съответства на броя киловати мощност на котела. Това означава, че за котел с мощност 40 W най-подходящият дебит на охлаждащата течност е 40 l/min.

По същия начин се изчислява потреблението на вода за отделна стая или група от стаи. В този случай те се ръководят от общата мощност на радиаторите, инсталирани на обекта.

Скоростта, с която охлаждащата течност се движи по контура на отоплителната система, до голяма степен зависи от това колко правилно е избран диаметърът на тръбите

Диаметърът на отоплителните тръби се определя в съответствие с установения поток на охлаждащата течност:

• при дебит от 5,7 l/min са необходими половин инчови тръби;
• при дебит от 15 l/min са необходими тръби от три четвърти инча;
• при дебит 30 l/min са необходими инчови тръби;
• при дебит от 53 l/min са необходими тръби от инч и четвърт;
• при дебит от 83 l / min са необходими тръби от един и половина инча;
• при дебит от 170 l/min са необходими двуинчови тръби;
• при дебит 320 л/мин са необходими тръби два и половина цола и др.

За да се определят параметрите на подходяща циркулационна помпа, е необходимо да се измери дължината на целия отоплителен кръг, към който ще бъде свързана. За десетметрова система е необходима височина на помпата от 0,6 м. Чрез прости изчисления откриваме, че за система с дължина 60 метра е необходима помпа от 3,6 м.

Тези параметри обаче са валидни само за система, в която диаметърът на тръбата е правилно избран, както е посочено по-горе. Ако се използват твърде тесни тръби, ще е необходима по-мощна помпа, за да се преодолее излишното хидравлично налягане, което възниква в системата поради неправилен избор на тръба.

Предоставихме подробни препоръки за избор на циркулационна помпа В тази статия.

За отстраняване на въздуха от затворена система е необходим автоматичен вентилационен отвор или механично устройство за отстраняване на излишния въздух, клапан Mayevsky. Тези устройства са необходими в отоплителните кръгове; те помагат за предотвратяване на проблема с въздуха. Такива устройства се монтират на радиатори, захранващи щрангове, както и в проблемни зони на сложни отоплителни кръгове.

Това правило важи и в обратната посока: ако тръбите са по-широки от изискваните от стандарта, проектната мощност на циркулационната помпа трябва да бъде намалена.

Важен компонент на системите за принудително отопление е групата за безопасност:

Експертите препоръчват да закупите не едно, а две такива устройства наведнъж. Единият е основен, а вторият е резервен. Може да се инсталира на байпаса или да се съхранява в килера.

Циркулационната помпа обикновено е устойчива на повреди, но е чувствителна към качеството на водата в отоплителния кръг. За да се удължи работата на отоплителното оборудване, има смисъл да се осигури филтриране на охлаждащата течност и навременни мерки промиване на системата.

Схеми на системи с помпена циркулация

Отоплителните системи с принудителна циркулация се различават по следния начин:

• като едно- или двутръбен (възможност за свързване на тръби към радиатори);
• с вертикални щрангове или хоризонтални линии;
• задънена улица или със свързано движение на охлаждащата течност
• с горно или долно окабеляване.

Еднотръбните системи стават все по-рядко срещани, тъй като техните недостатъци значително надвишават предимствата им. Това е много проста опция, при която радиаторите са свързани последователно.Охлаждащата течност преминава през всяко отоплително устройство на свой ред, като постепенно се охлажда.

Очевидно с такава схема първите радиатори ще затоплят стаята по-добре от тези, разположени в края на системата. Необходимо е да се монтират повече радиатори в крайния участък на линията, отколкото в началото, за да се изглади температурната разлика.

Еднотръбните отоплителни системи са лесни за изпълнение и евтини, но проблемът с неравномерното нагряване и зависимостта от повредата на един радиатор ги направиха практически непотърсени в съвременните условия

Такова устройство е изключително неудобно, тъй като е невъзможно да изключите само един радиатор в случай на повреда, ще трябва да източите охлаждащата течност от цялата верига. Двутръбната схема включва паралелно свързване на всеки радиатор с помощта на две тръби към обща линия.

Разбира се, за това ще трябва да използвате повече материали, общата цена и време за монтаж ще бъдат по-високи, отколкото при използване на еднотръбна опция.

Двутръбните отоплителни системи ви позволяват да отоплявате всяка стая равномерно, а повредата на един радиатор няма да доведе до спиране на цялата верига

На всеки радиатор с двутръбна връзка са монтирани спирателни кранове. Това дава възможност, ако е необходимо, да се премахне или изключи само един радиатор, докато останалите елементи на системата продължават да функционират както обикновено.

Загряването с тази схема се извършва равномерно, тъй като охлаждащата течност влиза във всеки радиатор през отделен тръбопровод и след това се връща в котела за отопление, вместо да се движи през останалите радиатори.

Вертикалните щрангове се използват в многоетажни сгради, към тях е удобно да се свързват радиатори, разположени на различни етажи.Вертикалният дизайн улеснява бързото отстраняване на въздуха, уловен в системата, което значително намалява вероятността от образуване на въздушни кичури.

Създаването на вертикална отоплителна система няма да бъде евтино, но е ефективен дизайн, който е устойчив на въздух и е идеален за монтаж в многоетажни сгради

В хоризонталните вериги главната линия, към която радиаторите са свързани паралелно, е разположена, както подсказва името, в хоризонтална равнина. Този тип система е подходяща за отопление на едноетажни сгради с голяма площ.

Сравнително евтин вариант не е имунизиран срещу образуването на въздушни задръствания. За предотвратяване на този тип проблеми се използват автоматични обезвъздушители. Ние подробно описваме правилата за премахване на въздушна брава от отоплителната система. прегледани тук.

Хоризонталните отоплителни системи са сравнително евтини и обикновено се използват при проектиране на големи сгради с един или два етажа.

Неравномерното нагряване е типично не само за еднотръбни системи, но и за варианти за отопление в задънена улица, които са доста широко разпространени.

При тази схема охлаждащата течност протича в посока, обратна на обратното движение. В резултат на това в системата се появяват радиатори, които получават малко охладена охлаждаща течност, която след това се влива във връщащата тръба.

В задънените системи радиаторите, разположени далеч от захранващия щранг, получават по-малко топлина от тези, разположени до него. В свързаните схеми всички елементи на системата функционират в еквивалентен режим

В резултат на това повече топлина се влива в радиаторите първо от щранга, а по-малко в радиаторите по-далеч. В малки площи тази точка може да не е толкова забележима, но в просторни къщи ще бъде забележима.В тази ситуация се препоръчва да се направят няколко по-къси линии, а не една дълга, така че цялата охлаждаща течност да циркулира през клоните при приблизително същата температура.

Свързаната схема се основава точно на една и съща дължина на циркулационните пръстени в цялата къща, което прави възможно постигането на изключително прецизна равномерност на отоплението. Но прилагането на тази опция за окабеляване не е лесно, тъй като ще трябва да се монтират голям брой тръби.

Горното окабеляване в отоплителните системи се използва, когато има таванско помещение, в което може да се монтира разширителен резервоар. Ако това не е възможно, можете успешно да приложите по-ниско разпределение на отоплението

Горното и долното окабеляване се наричат ​​според местоположението на захранващата тръба. В първия случай охлаждащата течност влиза в системата отгоре, а във втория - отдолу.

При горно окабеляване разширителният резервоар е монтиран в най-високата точка на системата, охлаждащата течност се разпространява в цялата система под въздействието на гравитацията. Връщащата линия тук ще бъде под радиаторите. За да се реализира такъв проект в частна къща, е необходимо таванско помещение, в което е монтиран резервоарът.

Ако няма условия за горно разпределение, използвайте втората опция, когато охлаждащата течност се подава отдолу и връщането е монтирано над радиаторите. Задачата за движение на охлаждащата течност с достатъчно висока скорост се възлага главно на циркулационната помпа.

Тази схема се монтира постепенно, от долния етаж към горния, докато захранващата линия е направена с лек наклон, за да се предотврати появата на въздушни задръствания.

За отстраняване на въздушни джобове отоплителните комуникации са оборудвани с автоматични вентилационни отвори:

Къде да поставите циркулационната помпа?

Най-често циркулационната помпа се монтира на връщащата страна, а не на захранващата страна. Смята се, че има по-малък риск от бързо износване на устройството, тъй като охлаждащата течност вече е охладена. Но за съвременните помпи това не е необходимо, тъй като те имат така наречените лагери с водно смазване. Те вече са проектирани специално за такива условия на работа.

Това означава, че е възможно да се монтира циркулационна помпа от страната на захранването, особено след като тук хидростатичното налягане на системата е по-ниско. Мястото за инсталиране на устройството условно разделя системата на две части: нагнетателна зона и смукателна зона.Помпа, инсталирана на захранването, непосредствено след разширителния резервоар, ще изпомпва вода от резервоара за съхранение и ще я изпомпва в системата.

Циркулационната помпа в отоплителната система разделя веригата на две части: зоната на впръскване, в която тече охлаждащата течност, и зоната на вакуум, от която се изпомпва

Ако помпата е монтирана на връщащата линия пред разширителния резервоар, тогава тя ще изпомпва вода в резервоара, изпомпвайки я от системата. Разбирането на тази точка ще помогне да се вземат предвид характеристиките на хидравличното налягане в различни точки на системата. Когато помпата работи, динамичното налягане в система с постоянно количество охлаждаща течност остава постоянно.

Важно е не само да изберете оптималното място за инсталиране на помпено оборудване, но и да го инсталирате правилно. Препоръчваме ви да се запознаете с подробностите монтаж на циркулационна помпа.

Разширителният резервоар създава така нареченото статично налягане. По отношение на този индикатор се създава повишено хидравлично налягане в изпускателната зона на отоплителната система и намалено във вакуумната зона.

Вакуумът може да бъде толкова силен, че да достигне нивото на атмосферното налягане или дори да бъде по-ниско и това създава условия за навлизане на въздух в системата от околното пространство.

В зоната на повишено налягане въздухът може, напротив, да бъде изтласкан от системата и понякога се наблюдава кипене на охлаждащата течност. Всичко това може да доведе до неправилна работа на отоплителното оборудване. За да избегнете подобни проблеми, осигурете свръхналягане в смукателната зона.

За да направите това, можете да използвате едно от следните решения:

• повдигнете разширителния резервоар на височина най-малко 80 см от нивото на отоплителните тръби;
• поставете задвижването в най-високата точка на системата;
• изключете тръбата за съхранение от захранването и я прехвърлете към връщането след помпата;
• инсталирайте помпата не на връщане, а на захранване.

Не винаги е възможно разширителният резервоар да се повдигне на достатъчна височина. Обикновено се поставя на тавана, ако има необходимото пространство. Важно е да се спазват правилата за инсталиране на устройството, за да се гарантира неговата безпроблемна работа.

Предоставихме подробни препоръки за инсталиране и свързване на разширителния резервоар нашата друга статия.

Ако таванът не се отоплява, резервоарът за съхранение ще трябва да бъде изолиран.Доста трудно е резервоарът да се премести до най-високата точка на система с принудителна циркулация, ако преди това е създаден като естествен.

Част от тръбопровода ще трябва да се преработи, така че наклонът на тръбите да е насочен към котела. В естествените системи наклонът обикновено се прави към котела.

Разширителният резервоар, инсталиран на закрито, не се нуждае от допълнителна защита, но ако е инсталиран на неотопляем таван, трябва да се внимава да изолирате това устройство

Промяната на позицията на тръбата на резервоара от подаваща към връщаща обикновено не е трудна за извършване. И е също толкова лесно да се приложи последната опция: инсталирайте циркулационна помпа в системата на захранващия тръбопровод зад разширителния резервоар.

В такава ситуация се препоръчва да изберете най-надеждния модел помпа, който може да издържи на контакт с гореща охлаждаща течност за дълго време.

Изводи и полезно видео по темата

Можете да намерите интересна информация за системите за принудително отопление в това видео:

По-подробна информация за изчисленията, необходими при избора на циркулационна помпа, можете да намерите тук:

Това видео описва подробно проектирането и процедурата за инсталиране на циркулационната помпа:

Системите за принудително отопление не са толкова сложни, колкото изглеждат на пръв поглед. Но за да изпълните такава задача, трябва правилно да извършите изчисления и да съставите компетентен проект. При спазване на тези условия можете да осигурите на дома си надеждно и ефективно отопление.

Избирате ли оптималната схема за инсталиране на принудителна отоплителна система във вашия дом? Може би имате въпроси, които не сме разгледали в тази статия? Попитайте ги на нашия експерт в блока за коментари.

Или искате да допълните материала с практически съвети за инсталиране на помпено оборудване? Пишете ни - вашите коментари ще помогнат на много начинаещи.