Системы отопления с принудительной циркуляцией часто применяют для отопления частных домов и квартир. Разбираемся, как они работают и каковы их плюсы и минусы.
Устройство системы с искусственной циркуляцией
Система отопления с принудительной циркуляцией состоит из следующих элементов:
🔹 котел
🔹 подающий и обратный трубопровод
🔹 насос
🔹 расширительный бак закрытого типа
🔹 группа безопасности
🔹 радиаторы
Котел, трубопроводы и радиаторы выполняют те же функции, что и в системе с естественной циркуляцией.
Насос
При естественной циркуляции теплоноситель перемещается по трубам за счет гравитации, без каких-либо дополнительных устройств. В системах с искусственной циркуляцией воду прокачивает насос. Ее давление находится в пределах от 1 до 2 атмосфер, что намного больше, чем при естественной циркуляции.
Циркуляционные насосы устанавливают, как правило, в обратный трубопровод. Там теплоноситель не такой горячий, что увеличивает срок службы оборудования. Перед насосом устанавливается фильтр, защищающий его и котел от механических загрязнений.
Основные характеристики насоса — подача и напор. Подача (или производительность) — это количество жидкости, которое перекачивается насосом в единицу времени. Она измеряется в кубических метрах в час (м3/час) или литрах в секунду (л/сек). Напор — разница давлений между входным и выходным патрубками насоса, измеряется в атмосферах или метрах водного столба. Для европейской техники более привычная единица давления — бар.
Расширительный бак
Вода при нагревании расширяется. Например, при нагреве с 4 °С до 90 °С ее объем увеличивается на 3,59%. Еще больше коэффициент объемного расширения у незамерзающих жидкостей. Если подобное происходит в замкнутом объеме, возможно разрушение элементов системы. Как минимум, появятся утечки.
Расширительный бак закрытого типа (гидроаккумулятор) представляет собой стальной резервуар, который внутри разделен на две полости резиновой мембраной. Через патрубок для теплоносителя одна полость заполняется водой из системы отопления. В другую полость на заводе-изготовителе под давлением закачивается азот или воздух. При поступлении в бак теплоносителя происходит расширение водяной полости, при этом в газовой полости азот (воздух) сжимается. По мере снижения температуры вода выдавливается обратно в систему отопления.
Система отопления может иметь небольшие некритичные утечки. Гидроаккумулятор позволяет восполнить утерянный объем теплоносителя, выдавливая его обратно и поддерживая необходимое давление. И это удобно: не надо каждый раз из-за нескольких капель утечки добавлять теплоноситель в систему.
Обычно расширительный бак присоединяется к обратному трубопроводу перед всасывающим патрубком насоса. Небольшие расширительные баки крепят к стене с помощью кронштейна. Баки большого размера устанавливают на ножках на пол.
Группа безопасности
Теплоноситель в системе отопления находится под избыточным давлением. Для обеспечения безопасной работы ее оснащают группой безопасности.
В состав группы безопасности входят:
🔸 предохранительный сбросной клапан
🔸 воздухоотводчик
🔸 манометр
Они установлены на общем коллекторе и монтируются вертикально выше котла. На трубопроводе от котла до коллектора не допускается установка запорной арматуры, фильтров и других узлов, которые могут уменьшить его проходное сечение.
Автоматический водухоотводчик удаляет воздух при заполнении системы, а также растворенные в воде газы. Предохранительный клапан служит для защиты котла и трубопроводов от повышения давления, сбрасывая часть воды. Особенно важна его установка на твердотопливных котлах, которые работают инерционно: невозможно сразу прекратить поступление тепла при сгорании угля, дров. Манометр позволяет визуально проконтролировать давление в системе.
Плюсы и минусы отопления с искусственной циркуляцией
Главное достоинство систем с принудительной циркуляцией — увеличение площади отапливаемых помещений. Насос обеспечивает подачу теплоносителя в самые удаленные помещения и на верхние этажи. Но такая система универсальна: небольшие дома и даже квартиры площадью в 40 м2 тоже могут отапливаться. Весь вопрос в подборе напора и производительности насоса.
Благодаря насосу удается прокачать нужное количество теплоносителя через трубы меньшего диаметра, поэтому материалоемкость систем с искусственной циркуляцией меньше. Кроме того, для естественной циркуляции обычно берут стальные трубы — и тут нужен профессиональный сварщик. Для принудительной циркуляции можно обойтись полипропиленом. Его несложно спаять и самостоятельно.
Кроме того, насос обеспечивает надежную работу систем отопления с нижней разводкой, что не всегда получается при гравитационной подаче теплоносителя.
👉 Чем отличаются верхняя разводка от нижней и о других особенностях систем отопления расскажем в следующей статье. Подпишитесь, чтобы не пропустить.
Есть у систем с искусственной циркуляцией и недостатки:
❌ увеличение стоимости из-за наличия дополнительных устройств
❌ энергозависимость: в районах с нестабильным электроснабжением необходим резервный генератор
❌ дополнительные расходы на электроэнергию
❌ в сложной системе чаще происходят поломки
Коротко о главном
Применение систем с искусственной циркуляцией позволяет отапливать большие дома. В то же время, при проблемах с электроснабжением необходимо подстраховаться и установить резервный генератор.