Система отопления кольцевая – Двухтрубная система отопления частного дома своими руками: подробная схема и монтаж работы | Блог о строительстве и ремонте

Содержание

"Ленинградка" – система отопления | Vseproteplo.ru

В сегодняшней статье решил затронуть такую тему – как «ленинградка» система отопления. При Советском союзе строительство было одной из самых перспективных отраслей, оно велось повсеместно и почти постоянно. Однако, финансирования не хватало и разрабатывались экономичные технологии. Одним из перспективных направлений в те годы считалось сокращение расходов на систему отопления. Так появилась «ленинградка», которую до сих пор применяют в частном малоэтажном строительстве.

Преимущества системы отопления «ленинградка».

Снижается стоимость монтажа такой системы благодаря тому, что соблюдается принцип одной трубы, то есть полностью отсутствуют элементы, которые отвечают за отведение отработанной воды. Среди преимуществ системы, благодаря этой особенности, можно отметить:

  • Небольшие затраты на обслуживание и материал;
  • Возможность возведения даже непрофессиональным мастером;
  • Трубы могут проходить по любому наиболее удобному для монтажа пути;
  • Эстетичный вид готовой отопительной системы;
  • Возможность включения в систему нескольких котлов.

Наиболее часто монтируют трубу по периметру здания (вдоль внешних стен). К котлу отопления подключают все радиаторы и систему теплых полов. Вода, как теплоноситель, проходит полный круг по системе и через другой вход снова подается в исходный котел.

"Ленинградка" - система отопления“Ленинградка” – система отопления

 

Недостатки кольцевой системы отопления.

Основной недостаток «ленинградки» в том, что для её монтажа в одноэтажных частных домах необходимо специальное устройство – разгонный коллектор, который обеспечит циркуляцию воды по трубам отопления. Автономную систему отопления необходимо монтировать в помещениях, где потолки достигают 220 сантиметров. Это необходимо для разгона воды, а также чтобы возможно было подключить расходный бак системы отопления. Однако естественную циркуляцию сейчас все чаще не используют, а устанавливают насос, который разгоняет воду по трубам. С помощью него создается давление и можно сделать регулировку радиаторов в зависимости от потребностей.

В качестве особенностей системы, при любом способе монтажа, можно отметить:

  • Батареи, которые находятся в конце круга системы перед котлом необходимо устанавливать многосекционные. Дело в том, что пока теплоноситель проходит полный круг происходит охлаждение.
  • При капитальном ремонте системы достаточно сложно демонтировать радиаторы с большим количеством ребер.

Выше перечисленные особенности многие считают недостатком системы, однако, она пользуется популярностью среди владельцев частных домов и тех, кто только возводит их.

Каким образом работает «ленинградка»?

Подключают элементы этой системы отопления последовательно. Отправной и конечной точкой (в которой круг замыкается) является котел. Давление в трубах для циркуляции теплоносителя получают при помощи специального насоса, который в системе монтируется после котла, а в некоторых случаях используют разгонный коллектор.

Таким образом, с помощью однотрубной системы можно обеспечить отоплением как двухэтажный, так и одноэтажный дом. Чаще всего, чтобы сократить расходы на радиаторы и повысить эффективность отходят от классической «ленинградки» и трубу отвода теплоносителя проводят отдельно под полом. В двухэтажном доме через эту трубу будет выводится остывающий теплоноситель с обоих этажей.

Наиболее часто отводную трубу проводят под конструкцией пола. В этом случае, чтобы избежать перегрева материалов, из которых выполнен пол, а также для увеличения эффективности (чтобы не дать теплоносителю сильно охладится),необходимо провести работы по теплоизоляции выводной трубы. Такое отопление является небольшой частью двухтрубной системы, но отличается от этого типа отопления в классическом виде.

Монтаж однотрубной системы и его особенности.

В двухэтажном здании для работы системы не нужно использовать разгонный коллектор или насос, движение воды осуществляется благодаря высоте системы. Для появления разницы температур и начала циркуляции воды сразу после котла монтируется высокая вертикальная труба. Такая магистраль отопления будет бесшумной.

Радиаторы врезают в магистраль тем же способом, что и при любой другой системе. Способов подключения батарей отопления может быть два:

  •  Нижнее, в этом случае к системе отопления радиаторы подключаются при помощи патрубков, расположенных снизу.
Нижнее подключение радиатораНижнее подключение радиатора
  • Полнопроходное или диагональное. В таком случае ввод в радиатор делается через верхний патрубок, а вывод проводится через нижний.
Диагональное подключение радиатораДиагональное подключение радиатора

Для того, чтобы экономить ресурсы в магистрали отопления устанавливают различные краны, клапаны и балансировочные вентили. Однако, при монтаже необходимо следить за тем, чтобы дополнительные элементы не оказывали влияния на температуру элементов системы, расположенных после радиатора, оснащенного этими элементами конструкции.

Чтобы сделать систему более совершенной радиаторы отопления при помощи кранов устанавливают таким образом, чтобы можно было изолировать батарею для ремонта или полной замены без остановки всей системы.

В зависимости от типа расширительного бачка в системе, конструкцию можно разделить на замкнутую или открытую. Отопление замкнутого типа изолировано от «атмосферы» при помощи мембранного расширительного бака. Если у расширительного бака патрубок связан с окружающим воздухом, то система называется открытой.

Какие особенности необходимо учитывать при проекте «ленинградки».

Лучше всего при конструировании однотрубной кольцевой системы консультироваться с профессионалом-строителем. Если такой возможности нет, необходимо ознакомится с большим количеством материалов по данному вопросу. Для этого можно использовать различные профильные интернет сайты, видео и книги, которые также можно скачать посредством сети интернет.

Особенностью самотечной «ленинградки» являются трубы большого диаметра, а общая длина магистрали должна быть менее 30 метров. В противном случае нормальной циркуляции теплоносителя ожидать не следует. Чтобы помочь свободной циркуляции, подающую трубу монтируют с небольшим уклоном, но в тоже время радиаторы находятся на одинаковой высоте, чтобы не нарушать геометрию пространства и выглядеть эстетично.

Если у вас вертикальная разводка системы отопления, то можно обойтись без циркуляционного насоса, который необходим при горизонтальной. К выбору дополнительного оборудования для магистрали отопления необходимо также подходить с ответственностью. Для того, чтобы была возможность регулировать температуру в отдельных частях системы, необходимо использовать игольчатые краны. Шаровые краны, если открывать их частично, быстро выходят из строя и вам необходимо будет останавливать систему для замены.

«Ленинградка» проверена уже не одним десятком лет. Это действительно экономичная и проверенная временем система, которая эффективна. В настоящее время классическую самотечную «ленинградку» преобразовали в более совершенную систему при помощи циркуляционного насоса и игольчатых кранов. Котлы также претерпели значительные изменения и сейчас используют газовые и электрические модели для создания поддержания температуры в магистрали. Использование уже проверенной системы вместе с современными технологиями позволит вам смонтировать качественную систему отопления, которая не потребует трудозатрат и капиталовложения.

Статья получилась сложной для восприятия, но всех тонкостей для проектирования и монтажа в ней нет, лишь общие сведения. Кто все таки осилил статью до конца и у кого возникли вопросы или просто не понимание выше изложенного, пишите в комментариях.

 

Системы отопления с первично-вторичными кольцами

Обычно для небольших зданий нет необходимости устраивать комбинированные системы отопления с первично-вторичными кольцами, достаточно простых но вполне надежных схем (рис. 49, а). В этой схеме первичное кольцо пронизывает и котел, и бойлер, а другие потребители подключаются в соответствии с обычной схемой как вторичные кольца. Хотя приведенная схема — «дешевле некуда», все же реально в большинстве случаев монтируемая схема чуть посложней (рис. 49, б). Второе решение позволяют выделить высокотемпературное кольцо с бойлером для приготовления горячей воды из ряда других потребителей и обеспечить ему приоритет перед другими потребителями. С помощью трехходового крана кольцо может изменять свою форму. Поток теплоносителя в кольце сначала проходит через котел, а затем либо идет через бойлер (если есть потребность в горячей воде), либо через байпас, к которому присоединены другие потребители. Если на трехходовой кран установить сервопривод, управляемый контроллером, то кольцевой поток может делиться на два рукава в пропорции, зависящей от реального потребления горячей воды. В данных схемах циркуляционные насосы первичного кольца установлены на обратке, следовательно, на кольце должны быть установлены воздухоотводчики, обычно они устанавливаются на коллекторах первичного и вторичных колец. Если перенести насос на подачу, то в систему можно включить сепаратор воздуха.

рис. 49. Системы отопления с первично-вторичными кольцами для небольших зданий

Гидравлическая независимость отдельных контуров (вторичных колец) не только сильно упрощает проектные расчеты, сводя их к простым практическим рекомендациям, но и позволяет выбирать варианты управляющей электроники: от простых и недорогих термостатов до сложных погодозависимых контроллеров.

Спроектировать систему отопления с различными температурными режимами по схеме первично-вторичных колец достаточно просто. Мы уже рассмотрели каждую из высокотемпературных и низкотемпературных систем в отдельности, теперь их нужно просто «посадить» как вторичные кольца на первичное кольцо (рис. 50).

рис. 50. Пример схемы отопления с первично-вторичными кольцамиПримечание:
1. На рисунке, иллюстрирующем вторичные кольца, изображены трех- и четырехходовые смесители только в качестве примера, на самом деле могут применены как те, так и другие.
2. Название «среднетемпературное вторичное кольцо» применено условно, на самом деле радиаторное отопление может быть и высоко-, и низкотемпературным

Однако при подсоединении вторичных колец отопления к гидроколлектору необходимо все же соблюдать некоторую последовательность. Присоединять отопительные кольца, которым вы хотите отдать приоритет, ближе к котлу, например, это будут высокотемпературные системы отопления, а низкотемпературные можно переместить в конец первичного кольца. Все-таки первичное кольцо, это, по большому счету, обычная однотрубная система, в которой каждый потребитель (вторичное кольцо) отдает в систему охлажденную воду, и чем дальше потребитель от начала кольца, тем холоднее воду он получает — пусть там будут подключены низкотемпературные кольца.

Проектирование комбинированной системы не составит большого труда, главное в этой работе будет совсем не то, как развести трубопроводы на схеме, а как их развести в реальном доме, не запутавшись в трубах. Для облегчения этой задачи некоторые фирмы-изготовители теплотехнического оборудования производят готовые узлы гидроколлекторов, после приобретения которых их нужно просто соединить с котлом и потребителями. Обычно вместе с гидроколлекторами (рис. 51) поставляются регулирующие трех- и четырехходовые краны вместе с автоматикой. Все оборудование размещается в помещении котельной, а к потребителям тепла идут только трубы. Работа упрощается до предела и запутаться в трубопроводах, зная теорию первично-вторичных колец, крайне сложно.

рис. 51. Гидроколлекторы фирмы «ГидроЛого»

Гидроколлекторы лучше всего монтировать в вертикальном положении, тогда появляется возможность удалять из системы отопления шлам, оседающий в нижней части коллекторных трубок, а в верхней части очень хорошо вписываются автоматические воздухоотводчики и отпадает необходимость устанавливать дорогие сепараторы воздуха. При таком удалении воздуха и циркуляционный насос первичного кольца можно переместить на обратку, где в зоне более низких температур он будет дольше работать.

Для организации движения потоков теплоносителя внутри коллектора его профиль не имеет значения, что позволяет изготавливать рациональные конструкции прямоугольного сечения из швеллера без использования специальной оснастки и станочного оборудования. В гидроколлекторах могут быть применены простейшие потокораспределительные устройства зонирования внутреннего объема. Которое осуществляется с помощью волнистой или плоской перегородки (рис. 52), зафиксированной внутри коллектора без герметичной обварки периметра с сохранением торцевых проемов между перегородкой и стенкой площадью не менее 1/4 живого сечения коллектора.

рис. 52. Схема гидроколлекторов, сваренных (спаянных) из двух швеллеров

Основным условием гидравлической устойчивости схемы отопления с гидроколлекторами, является обеспечение низких скоростей движения теплоносителя (0,2 < V ≤ 0,4 м/с) в коллекторе, за счет чего в нем достигаются малые перепады давления, а режим его работы становится близок к условиям работы расширительного бака для каждого из контуров. Живое сечение (fжс) коллектора для прохода теплоносителя при выбранном значении скорости (V) рассчитывается по формуле: fжс = Q/(3600×V) м², где Q (м³/ч) — суммарный максимальный расход теплоносителя через коллектор. Таким образом, живое сечение коллектора (площадь «на просвет») нетрудно рассчитать, зная, что расход теплоносителя через котел примерно равен его мощности. Например, котел мощностью 30 кВт имеет расход 30 л/мин (1,8 м³/ч), а мощностью 120 кВт — 125 л/мин. Если при покупке гидроколлектора или его изготовлении площадь живого сечения будет чуть больше требуемой, то ничего страшного, главное, чтобы скорость движения теплоносителя в нем была от 0,2 до 0,4 м /с.

Межосевое расстояние отводов обратки и подачи на вторичные кольца делается 40, 90, 125, 145, 160 и реже 250 мм и обусловлено диаметрами подключаемых трубопроводов и размерами отопительной арматуры — трех- и четырехходовыми смесителями (рис. 53). Смесители имеют с одной стороны накидные гайки с резьбой 1½ дюйма, например, для подсоединения циркуляционного насоса, с другой стороны, — внешнюю резьбу 1½ дюйма под накидную гайку. При применении смесителей других фирм межосевое расстояние отводов коллектора может быть изменено под эти смесители.

рис. 53. Смесительная арматура (пример)

При сборке систем отопления на гидроколлекторах нужно соблюдать нехитрые правила: система отопления должна быть снабжена расширительным баком соответствующего расчетного объема теплоносителя, линия подпитки не должна входить сразу в котел, она должна смешиваться с обраткой системы отопления подальше от котла, а на обратках вторичных колец нужно устанавливать фильтры грубой очистки — грязевики.

 

Первично-вторичные кольца отопительных систем | Все о ремонте и строительстве

Сравнительно недавно наметился новый подход к монтажу сложных систем отопления с большим количеством потребителей тепла. Сразу за котлом в пределах этажа создается короткое первичное замкнутое кольцо (рис. 43), куда насосом подается теплоноситель. Циркуляционный насос котла перекачивает теплоноситель только по первичному кольцу. В нем делают отводы для питания ветвей с потребителями тепла: поэтажные ветки с радиаторами, «теплые полы» и т. п. — это вторичные кольца. Каждое вторичное кольцо снабжено своим насосом. Отбор воды и ее возврат должен быть расположен рядом, не далее 300 мм друг от друга.

рис. 43. Пример схемы отопления с первично-вторичными кольцами

Вторичные кольца могут быть выполнены как самостоятельные системы отопления по любой из ранее приведенных на сайте схем и по любому способу соединения труб: тройниковому или коллекторному. Иными словами, возле котла делается циркуляционное кольцо, которое как бы работает само на себя, а к нему присоединяются другие совершенно самостоятельные кольца, в которых первичное кольцо выступает в роли генератора тепла (котла). Причем вместо расширительных бачков для вторичных колец выступает первичное кольцо.

Рассмотрим принцип действия этой системы. Из правил дорожного движения многим, наверняка, знакома кольцевая транспортная развязка. Все автомобили, заезжая на эту развязку, движутся по кольцу в одном направлении. Перестраиваясь в правый ряд, автомобили могут свернуть на любую из дорог, примыкающих к кольцу, но если они продолжают движение по кольцу, то они должны уступить дорогу автомобилям, въезжающим на кольцо. Все просто и логично (рис. 44).

рис. 44. Автомобильная транспортная развязка «круговое движение»

В первичном кольце отопительной системы установлен циркуляционный насос, гоняющий воду по кругу (рис. 45, а). Теплоносителю попросту некуда деться, подгоняемый насосом, он совершает бесконечное круговое движение, не производя никакой полезной работы, совсем как «чертово колесо» в парке детских аттракционов. Кабинки бесконечно поднимаются вверх, но сколько бы их ни поднялось, ровно такое же количество кабинок опускается вниз — теплоноситель только циркулирует по первичному кольцу, без подъема высоты воды.

рис. 45. Принципиальная схема устройства первично–вторичных колец

Присоединим к первичному кольцу еще одно кольцо (рис. 45, б). Очевидно, что вода тут же заполнит его и остановится. Вторичное кольцо имеет большую протяженность, чем участок трубопровода (между точками А и Б) первичного кольца между отводами на кольцо вторичное. Следовательно, гидравлическое сопротивление вторичного кольца значительно превышает гидравлическое сопротивление на участке А–Б. Теплоноситель всегда течет в ту сторону, где наименьшее гидравлическое сопротивление, то есть циркуляция в первичном кольце будет продолжаться, а во вторичном она прекратится. В общем, все автомобили, заехавшие на второе кольцо, не могут с него выехать. Наш теплоноситель никто правилам дорожного движения не обучал, поэтому он правил не знает и дорогу «помехе справа» не уступает. Все автомобили стремятся побыстрее проехать транспортную развязку по кольцу, а те, что столпились на боковой дороге, их нисколько не беспокоят.

В данной схеме отопления мы этого и добиваемся. Нам нужно, чтобы общее кольцо было всегда в рабочем состоянии, а вторичные в нерабочем. Мы будем задействовать их по необходимости. В самом деле, наверное глупо гонять всю сложную систему отопления, если в данный момент нам не нужна, например, система подогрева полов в бассейне. Еще раз повторимся, что система отопления с первично-вторичными кольцами главным образом направлена для сложных отопительных систем с большим количеством потребителей, использующих разные температурные режимы, но работающая от одного генератора тепла (котла). Для того чтобы вторичное кольцо находилось в нерабочем состоянии, нужно чтобы гидравлическое сопротивление в точках А и Б было примерно одинаковым. Для этого максимальная длина этого участка делается не больше четырех диаметров трубы (4d). Обычно для труб диаметром от 1,5 до 3 дюймов это расстояние не превышает предел, соответственно, от 6 до 12 дюймов (150–300 мм). Это нужно для того, чтобы сопротивление участка между точками А и Б было чрезвычайно мало. Зачем теплоносителю затекать во вторичное кольцо, преодолевать гидравлическое сопротивление и циркулировать? Он преспокойненько протечет участок А–Б, где гидравлическое сопротивление практически приближается к нулю.

Диаметр труб первичного кольца определяется, исходя из общего расхода теплоносителя по всем вторичным контурам (табл. 1). Обычно он равен диаметру патрубков отопительного котла, который в свою очередь подбирается по площади отапливаемых помещений. Циркуляционный насос первичного кольца подбирается, исходя из гидравлического сопротивления этого кольца. Поскольку в первичном кольце нет большого количества тройников и углов поворотов, то, как правило, требуется довольно слабый насос, устанавливаемый без фундамента непосредственно в трубопровод.

Для включения вторичного кольца в процесс отопления дома возможны три варианта (рис. 46). Установить на участке А–Б трубу меньшего сечения — байпас. Если опять перейти к примеру с транспортным кольцом, то установка на участке А–Б трубы меньшего проходного сечения образует на этом участке пробку и часть автомобилей попытаются ее объехать по вторичному кольцу. Установить в точке Б трехходовой кран, своеобразный шлагбаум, который будет частично или полностью перенаправлять тепловой поток во вторичное кольцо. Оба способа требуют достаточно точного теплотехнического расчета, а вариант с трехходовым краном еще и ручного или автоматического управления краном.

рис. 46. Варианты включения циркуляции во вторичном кольце отопления

Поэтому проще всего установить на вторичном кольце свой циркуляционный насос, включение которого приводит теплоноситель в движение, а выключение останавливает циркуляцию и отключает вторичное кольцо от системы отопления. Следует заметить, что современные циркуляционные насосы изготавливаются с управляемыми скоростными режимами, они бывают двух- и трехскоростными. Задавая насосу скорость работы, мы можем управлять скоростью циркуляции, а следовательно, и температурным режимом. Остановкой насоса мы можем выключить все вторичное циркуляционное кольцо, а первичное кольцо будет работать в прежнем режиме. И еще раз повторимся, схема отопления во вторичном кольце может быть выполнена по любой из схем насосной циркуляции, приведенных на предыдущих страницах сайта, с единственной разницей, что место котла здесь занимает первичное кольцо, а место расширителя — общий участок колец А–Б.

Циркуляционный насос для вторичного кольца подбирается, исходя из гидравлического сопротивления этого кольца, то есть первичное кольцо как бы не берется во внимание и насос подбирается для вторичного кольца, как для самостоятельной отопительной системы. Вот такая хитрая схема: много вторичных колец присоединяется к кольцу первичному и все они рассматриваются как самостоятельные тепловые системы со своими потребителями и насосами и при этом отключение и включение вторичных колец никак не сказывается на других вторичных кольцах.

Но что будет происходить в первичном кольце если, на вторичных кольцах будут установлены циркуляционные насосы большей или меньшей мощности, чем насос на первичном кольце? Попробуем разобрать эту ситуацию на примерах (рис. 47).

рис. 47. Примеры установки в первичное и вторичное кольца отопления циркуляционных насосов различной мощности
  1. Допустим, мы подобрали как первичный, так и вторичный насосы производительностью 10 литров в минуту. Когда вторичный насос не работает, расход, развиваемый первичным насосом, то есть 10 литров в минуту, будет циркулировать между точками Б и А. Во вторичном кольце никакой циркуляции не будет. При включении вторичного насоса весь расход воды будет отбираться в точке Б из первичного кольца во вторичное. Расход воды через общий участок трубопровода А–Б будет нулевым. Помните? Вся вода, входящая в тройник, должна из него выйти. В данном случае у воды есть два пути выхода из тройника: продолжить путь по первичному кольцу или завернуть во вторичное. И каким путем она пойдет, полностью зависит от того включен вторичный насос или нет. При включенном вторичном насосе мощностью равном мощности первичного насоса на участке А–Б циркуляция останавливается, но она полностью возобновляется сразу же после точки А, то есть включение вторичного насоса никак не влияет на циркуляцию (в целом) в первичном кольце.
  2. Давайте теперь немного изменим условия. Допустим, производительность первичного насоса 10 литров в минуту, а вторичного насоса — 5 литров в минуту. Когда вторичный насос не работает, весь поток в 10 литров в минуту от первичного насоса будет проходить через общий участок трубопровода А–Б. Включение вторичного насоса будет отбирать 5 литров в минуту через тройник в точке Б. Остальные 5 литров пройдут через общий участок, а в точке А к ним вновь присоединятся те самые 5 литров в минуту, которые прошли по вторичному кольцу. Включением вторичного насоса мы разделили имеющийся поток на два направления, но после прохождения общего участка А–Б он вновь соединился и на циркуляцию теплоносителя в первичном кольце в целом это опять ни как ни повлияло.
  3. Опять изменим условия. Установим насос производительностью 10 литров в минуту на первичном кольце, а более мощный насос производительностью 15 литров в минуту на вторичном. Когда вторичный насос выключен, через участок А–Б будет, как и положено, проходить поток жидкости объемом 10 литров в минуту. Однако при включении вторичного насоса, он начинает требовать от первичного кольца 15 литров в минуту, но где же он возьмет недостающие 5 литров, если со стороны котла к точке Б первичный насос за одну минуту поставляет только 10 литров? А все очень просто, недостающие 5 литров вторичный насос вытянет с противоположной стороны тройника с участка А–Б. А другими словами, насос втянет воду, которую сам же и вытолкнул в точке А, то есть на тройнике в точке А теплоноситель раздваивается пополам: одна часть поступает через участок А–Б обратно во вторичное кольцо, а другая продолжает движение по первичному кольцу. Как видим на циркуляцию теплоносителя в первичном кольце в целом установка мощного насоса на вторичном кольце опять никак не повлияла.

Отсюда следует сделать вывод, что на первичном кольце можно устанавливать насосы мощностью, рассчитанной на преодоление гидравлического сопротивления только первичного кольца.

Но не все так просто. На вторичном кольце с мощным насосом произошло подмешивание охлажденной воды к воде горячей, а это сказывается на температурном режиме всего вторичного кольца. И там, где инженер-теплотехник только радостно потрет руки, так как у него появилась возможность изменением мощности циркуляционного насоса менять температуру теплоносителя, у простого человека руки опустятся. Не владея основами теплотехники, вы не сможете рассчитать систему отопления. Поэтому, такой в общем-то не слабый шанс качественной регулировки системы отопления, не специалисту придется упустить. При использовании системы отопления с первично-вторичными кольцами вам на первичное кольцо нужно устанавливать насосы, равные или превосходящие самый мощный насос на вторичном кольце.

рис. 48 Регулирование вторичного кольца включением (выключением) циркуляционного насоса

Самый простой способ устройства регулирования температуры теплоносителя во вторичных кольцах, это установить на вторичные насосы двухпозиционные выключатели (вкл/выкл), подчиняющиеся комнатному регулятору (рис. 48). Например, если установить на регуляторе температуру 21°С, он будет отдавать команду на включение циркуляционного насоса при понижении или на выключение при повышении температуры воздуха. Другими словами, если в доме холодно, то датчик включает насос и он будет работать до тех пор, пока температура воздуха помещения не достигнет 21°С, затем последует команда на отключение насоса. Таким образом, последовательное включение и отключение вторичного насоса выровняет температуру до требуемого значения. Если на улице вдруг похолодает, то тут же возрастут теплопотери здания и насос, подчиняясь команде комнатного контроллера, обычно расположенного на наружной стене, тут же перейдет в рабочий режим. В общем, отопительная система работает, как обычный бытовой холодильник, стоящий на нашей кухне: сам по себе включается, сам выключается.

 

Первично-вторичные кольца в системе отопления. Что это такое?

котельная 3д модель первично вторичные кольца

котельная 3д модель первично вторичные кольца
Наверняка вам приходилось слышать про первично-вторичные кольца в системах отопления, но мало кто понимает, что это из себя представляет. Тема довольно интересна и именно ей будет посвящен данный материал. Давайте разберемся, что из себя представляет первично-вторичная система.

Основная проблема системы отопления

Система отопления — это совокупность всех технических компонентов, что предназначаются для передачи тепла по всему помещению. Когда в данной конструкции присутствуют сразу несколько циркуляционных насосов, что должны обеспечивать постоянную работу, то они соединяются единым циркуляционным каналом. Это место являет собой часть трубы, который пропускает через свою конструкцию теплоноситель каждого насоса.

За общий элемент выступает обычно нагревательная конструкция. Когда компонент имеет большое значение сопротивление, то один из двух насосов сможет мешать работе другого. Эти изменения создаются из-за большого давления, что образуется между двумя патрубками (обратным и подающим). Из-за этого в этих местах бывают высокие перепады давления, что отражаются на элемент с меньшей мощностью.

Данная проблема решаема. Но чтобы внести изменения в работу, необходимо добавить новый элемент в общую конструкцию — гидравлический выравниватель. Этот компонент являет собой простую трубку, которая устанавливается между падающей и обратной магистралью. Основное условие качественной работы — небольшое внутреннее гидравлическое сопротивление. Благодаря такому дополнению, между трубопроводами не происходят перепады, а значит на насосы практически ничего не влияет. Оборудование будет представлять заявленные значения.

Но есть еще один вариант взаимодействий насосов — полная зависимость от гидравлического кольца. Чтобы найти ответ на этот вопрос, стоит немного подумать, используя при этом расчетные формулы.

Решение проблемы

Для решения этой проблемы выбирают пример решения гидравлического сопротивления. Эта формула показывает, что потери, образующиеся в цепи прямо пропорциональны коэффициенту циркуляционного трения и двойной внутренней скорости. Также допустимые потери в другую сторону пропорциональны размеру диаметра внутренней трубы, который умноженный на 2 ускорения вольного падения. В предыдущем случае с гидравлической трубой, был увеличен размер трубопровода, чтобы давление внутри было минимальным. Что если попробовать изменить размерность трубы?

После исследования оказалось, что во время уменьшения промежутка возле трубопровода до значимых величин, то таким образом автоматически уменьшается сопротивление гидравлики. В завершении этих действий, циркуляционные насосы станут свободны друг от друга. Тогда получится, что два одинаковых выражения по своей составу оказываются одинаковыми. Но разница между двумя вариантами все же есть.

Во время использования гидравлической трубки, оборудование будет выполнять три основные функции. Когда человек желает применять метод первично-вторичных колец в система отопления, то для решения этого вопроса сепаратор и дешламатор оборудуют по отдельности, по собственным взглядам или необходимости.

Именно из-за этого, когда в конструкции оборудовано сразу пару циркуляционных насосов, тогда применяют метод близко находящихся тройников. При использовании данной технологии, любой из трех гидравлических насосов начнет работать свободно от своего соседа.

Принцип работы первично-вторичных колец

Первичное кольцо — это конструкция в системе отопления, что соединяет в своей основе любые вторичные кольце, а также захватывает соседнее котловое кольцо. Основное правило для вторичных колец, дабы они не зависели от первичного — соблюдать длину между тройниками вторичного кольца, которая должна не превышать четырех диаметров первичного

К примеру, для расчета наибольшей длины между тройниками, дабы кольцо работало свободно, стоит точно обозначить диаметр конструкции первичного кольца. Эта труба дополнительно обвязывается медным материалом, так как элемент проводить высокие температуры. Например: возьмем длину трубы 26 мм, ширина такой трубки не превышает нескольких миллиметров. С каждой стороны стенки берем по 1 мм, а значит внутренний диаметр трубки составит 24 мм.

Для расчета расстояния между тройниками, полученное значение (у нас 24), умножаем на 4, так как расстояние должно равняться четырем диаметрам. В итоге после подсчетов, промежуток между тройниками не должно быть больше 96 мм. На деле все тройники обязательно будут запаяны между собой.

Каждая конструкция с гидровыравнивателем обязательно в каждом вторичном кольце имеет пружинный обратный клапан.  Если не придерживаться таких рекомендаций, то возникает паразитная циркуляция, происходящая через неработающие места.

Кроме того, не советуют использовать циркуляционный насос на противоположном трубопроводе. Это часто становится причиной изменения давления, из-за большого расстояния от расширительного бака закрытой системы.

Еще один вроде бы очевидный факт, но о котором многие забывают. Нельзя устанавливать между тройниками никаких шаровых кранов. Пренебрежение этим правилом приведет к тому, что оба насосы станут зависеть от работы соседа.

Рассмотрим полезный совет по работе с циркуляционными насосами. Чтобы пружины клапана не издавали звуки во время работы, стоит помнить об одном правиле — обратный клапан устанавливают на расстояние 12 диаметров трубопровода. Например: при диаметре трубы в 23 мм, расстояние между клапанами составит 276 мм(23х12). Только при таком расстоянии клапаны не будут издавать звуков.

Кроме того, по такому принципу советуют оборудовать насос на длине 12 диаметров подходящего трубопровода. Отмеряют все от Т-образных разветвлений. В этих местах турбулентный тип с эффектом рециркуляции (завихрения потоков жидкости). Именно образование их на угловых местах контура, создает неприятный шум. Кроме того, эта особенность создает еще одно минимальное сопротивление.

Пример использования первично-вторичных колец

Рассмотрим все же вариант применение конструкции первично-вторичных колец в системе отопления, дабы добиться равномерного распределения тепла по теплоносителям на все контура. Дабы не мешать работе вторичной системы, к общему кольцу подключают котловой насос.

Тогда получается, что после изменения конструкции, на выходе получают гибрид колец и разделителя. Достоинства подобного оборудования: выполнение работы, создавая при этом независимые контура. Именно это кольцо имеет небольшие размеры, на котором очень хорошо можно установить группы быстрого монтажа.

Основное преимущество данной системы — в каждый контур будет поступать равномерное количество тепла. Кроме того, используя это устройство, получается намного лучше сэкономить финансы. Ведь данное оборудование стоит намного экономичнее, чем покупной выравниватель или коллектор.

Все специалисты советуют это оборудование, ведь понимают, что на котельных выделяется очень немного пространства, поэтому расположение вместе выравнивателя и коллектора достаточно тяжелое занятие. Эта проблема появляется из-за отсутствия нормального пространства для оборудования.

Коллектора бывают различного типа, которые отличаются количеством воздуховодов. Часто данный инструмент устанавливают в помещениях, где достаточно сильно ограничено место.

Из всей представленной информации, рассмотрим несколько положительных сторон установки первично-вторичной системы:

  1. Компактность оборудования. Системы не занимают много места, поэтому установка не займет много пространства.
  2. Равномерное распределение теплоносителя. Именно это обеспечит качественную работу циркуляционных насосов.
  3. Создание дополнительного контура для независимой работы.
Читайте так же:

Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией: требования, монтаж

На чтение 5 мин.

Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией — кольцевой контур, в который заливается жидкий теплоноситель. Перемещение носителя осуществляется при помощи насосной группы, что избавляет от монтажа труб с уклоном.

Однотрубная система отопленияОднотрубная система отопленияОднотрубная система отопления с принудительной циркуляцией

Общие требования к насосной группе

Особенностью однотрубной систем отопления считается объединение провода подачи и вывода. Она заполняется антифризом или водопроводной водой. Для воды необходимо изготовить специальный подвод. Чтобы обеспечить удаление теплоносителя, делают выводной кран с вентилем. На бачок, через который проводят заполнение, рекомендуется установить фильтр.

Технические особенности основных узлов

Жидкость при нагреве в котловом змеевике в дальнейшем поступает в трубопровод, в нем она отдает свою накопленную энергию проходя через радиаторы. Остывший теплоноситель поступает через нагнетающий насос в обратную магистраль, а затем обратно в котел. Чтобы предотвратить аварийные ситуации рекомендуется устанавливать расширительные бачки, их монтируют выше уровня прохождения первичного контура с нагретым носителем.

В системе контура отопления необходимо применять блок защиты, в конструкцию которого входят:

  • отвод воздуха;
  • специальный клапан предохранения;
  • датчики измерения температуры и давления.

При увеличении давления система защиты предотвратит возникновение неисправности и выровняет значения основных характеристик жидкости. Благодаря термометру можно устанавливать необходимую температуру. Для упрощения установки блок защиты изготавливается как единый механизм.

Гидравлический насос производит подталкивание остывшей жидкости обратно к змеевику в котле. При этом в насосной группе применяют трубы меньшего диаметра, чем в естественном контуре. Насос позволяет преодолевать возникающее сопротивление.

Подбор диаметра труб

Внутренний диаметр труб не подбирается, а рассчитывается с учетом мощности системы, сопротивления на различных участках контура отопления. При расчете рекомендуется обратить внимание на такие моменты:

  • внутренний диаметр стояковой части выполняют больше магистральной части;
  • к радиаторам необходимо подводить трубопровод меньшего размера, чем магистральные;
  • при изготовлении байпаса рекомендуют использовать самый маленький диаметр в контуре.
  • при расчете рекомендуется учитывать материал, из которого выполняют систему отопления.

Для чего нужна принудительная циркуляция

В естественных системах, чтобы носитель равномерно распределял тепло в батареях отопления, трубы монтируют с уклоном.  В одноэтажных частных домах такие условия соблюдать легко. При установке труб по большому периметру и на несколько этажей в системе могут возникать воздушные пробки. Кроме того, жидкость остывает и крайние радиаторы не получают энергии.

При воздушной пробке теплоноситель прекращает движение, что приведет к перегреву и преждевременному выходу из строя некоторых приборов нагревательного котла. Для устранения таких проблем и неисправностей необходимо применять циркуляционный насос. С его помощью можно сократить потери тепла и ускорить перемещение жидкости в системе.

Насос для циркуляцииНасос для циркуляцииНасос для принудительной циркуляции

Преимущества и недостатки однотрубных систем отопления

К достоинствам относят:

  • низкую цену контура;
  • легкий монтаж системы;
  • стойкость к гидравлическим режимам;
  • ускоренный нагрев контура отопления;

В систему возможно устанавливать регулирующую и запорную арматуру, а также защитные механизмы, повышающие номинальную мощность отопительного котла.

Единственным недостатком считается неравномерный нагрев частей системы, в зависимости от удаления от котла.

Отличие однотрубной и двухтрубной систем отопления

При монтаже отопления ориентируются на два способа установки контура:

  • одноконтурный;
  • двухконтурный.

Отличием этих способов считают специфику подключения теплообменника к магистральному проводу. Одноконтурные представляют собой кольцевую замкнутую систему. В трубопровод устанавливают радиаторы, а магистраль протягивается от котла и замыкается на нем.

Двухконтурный метод представляет собой две линии, устанавливаемые параллельно. По верхнему уровню теплоноситель перемещается до радиаторов и обогревает помещение. По нижнему отработанная жидкость возвращается в котел для дальнейшего нагрева. При помощи такого способа удается обеспечить равномерный нагрев батарей в помещении. Затраты энергии на обогрев одного элемента снижаются.

При выборе системы отопления следует учитывать размеры помещения и необходимую температуру в нем.

Разводка однотрубной системы отопления

При установке магистрали для помещений с двумя и более этажами выделяют два метода разводки однотрубной системы:

  • горизонтальная;
  • вертикальная.
Разводка однотрубной системы отопленияРазводка однотрубной системы отопленияРазводка труб отопления

Горизонтальная разводка

В данном случае магистраль поднимается от котла до верхнего этажа, от нее отходят горизонтальные ответвления, которые нагревают последовательно подключенные радиаторы. После батарей трубы объединяются в один обратный стояк до нагревательного котла. Для регулировки температуры на каждом этаже устанавливают специальные краны.

Вертикальная разводка

При таком способе монтажа системы нагретый носитель поднимается по стояку до высокого уровня помещения, а затем оттуда по вертикальному проводу опускается к группам радиаторов. После отдачи им энергии жидкость поступает в общий обратный контур обратно в нагревательный агрегат. Минусом такого метода считается неравномерность прогрева батарей на разных этажах.

Особенности монтажа

Установка оборудования при соблюдении особенностей схемы однотрубной системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, не является сложным. Первоначально монтируют нагревательный агрегат, их делят на несколько видов:

  • на газовом топливе;
  • на дизельном топливе;
  • с применением твердого топлива;
  • комбинированные.

Котлы подключаются к системе дымоотвода, а также к магистрали отопления. При этом в нагревательном аппарате производят два вывода. По верхнему носитель поступает в систему, а по нижнему возвращается остывшая жидкость.

Все элементы конструкции соединяются при помощи полипропиленовых, металлических или полиэтиленовых труб высокого давления.

В магистраль подключается насос принудительной циркуляции, запорная аппаратура, краны Маевского, а также блок защиты. Трубы соединяют разными способами в зависимости от материала, из которого они изготовлены.

2. Основные элементы системы отопления с принудительной циркуляцией


Watch this video on YouTube

быстрый и качественный выбор и монтаж схемы отопления для своего дома

Однотрубная система отопления широко применяется в современном строительстве.

Однотрубная система отопления широко применяется в современном строительстве.

Такая схема позволяет существенно экономить материалы и эффективно обогревать помещения как в одноэтажных, так и в многоэтажных строениях.

Отопление однотрубное с естественной циркуляцией теплоносителя делается только с верхней разводкой подающего трубопровода, в которой отсутствуют обратные стояки.

По сравнению с двухтрубными системами, однотрубные проще в монтаже, на их обустройство требуется меньше труб, и выглядят они более красиво.

Схема однотрубной системы отопления — виды и преимущества

Однотрубные отопительные системы делятся на однотрубную систему отопления с замыкающим контуром и на проточную однотрубную систему. Однотрубный способ осуществления монтажа отопительных систем имеет два вида:

Первый вид — проточный

Первая схема — проточная. В ней стояки подачи, как таковые, отсутствуют. Радиаторы по всей высоте дома соединяются друг с другом последовательно.

Поток горячей воды подается сверху вниз, и последовательно протекает через все батареи отопления, начиная с верхней. Нижние радиаторы в такой системе будут более прохладными.

Схема однотрубной системы с проточным отоплением.

В проточных типах однотрубных систем смесь теплоносителя, протекая по трубам, проходит последовательно через всю цепь радиаторов отопления, постепенно охлаждаясь на каждой из батарей.

Вследствие этого, на верхних этажах будет достаточно жарко, а на нижних может быть даже недостаточно температуры нагревания.

Для уменьшения такой разницы и чтобы сбалансировать теплопотери, на нижние этажи зданий устанавливаются батареи с большим числом секций.

В проточных системах не рекомендуется ставить регулировочные краны, потому что даже при уменьшении потока или же перекрытии такого вентиля в том или ином радиаторе, уменьшается или перекрывается подача воды во все батареи, низ лежащие в данном стояке по направлению течения.

В подобных системах невозможно проводить регулировку температуры воздуха в помещениях. Если дом в два этажа, то невозможно осуществить подачу воды только лишь на один из этажей.

Проточные схемы отопления были очень популярны лишь в средине прошлого столетия, в основном, из-за малого количества труб для их монтажа, что позволяло существенно экономить на этих материалах.

Многолетний опыт показывает, что такая схема однотрубной системы отопления абсолютно недееспособна, поэтому на сегодняшний день не применяется.

Второй вид — с байпасами

Сравнение однотрубной системы отопления с замыкающим контуром и проточной однотрубной системы. Нажмите для увеличения.

Этот способ монтажа отопительной системы имеет замыкающие участки — байпасы.

Однотрубная система отопления помещений имеет замыкающий контур и использует специальную арматуру с байпасом внутри корпуса этой арматуры.

Из отопительного радиатора поток теплоносителя с понизившейся температурой последовательно возвращается в стояк.

После этого — смесь теплоносителя подается в следующий радиатор. Кольцевой водный поток разделяется в вентиле на потоки в радиаторе и поток в байпасе.

Из стояков вода поступает в верхние батареи, остальной горячий поток направляется по стоякам вниз — к низлежащим радиаторам.

Вода в этой семе подключения остывает несколько меньше, что позволяет уменьшить разницу температур на нижних и верхних этажах.

Такой способ подключения является, по своей сути, модернизированной «проточной» системой, в которой между труб подключения радиатора создана перемычка — байпас.

Диаметр трубы такого замыкающего участка делается на один размер меньшим, чем у труб стояка общего подключения. Вследствие этого, подающийся с верхних этажей теплоноситель разделяется на два потока: первый — поступает в батарею, а второй, через байпас, перетекает к нижним рядам радиаторов.

Если диаметр байпаса смонтировать таким же, как и у труб подключения, то теплоноситель в радиаторе перестанет циркулировать, поскольку гидравлическое сопротивление в батарее будет большим, чем в байпасе.

Вода всегда протекает там, где существует меньшее гидравлическое сопротивление, при одинаковом диаметре ей не нужно протекать через радиатор, она будет спокойно течь через замыкающий участок, имеющий такой же размер трубы, из которого она вытекла.

При установке байпасов с диаметрами, равными диаметру стояковых труб подключения радиаторов, поступающее количество воды может регулироваться предварительно установленными вентилями (для балансировки системы). Такие краны монтируются на трубу подключения и на байпас.

При таком способе, открывая или закрывая вентили на подающей трубе подключения батарей или же на самом байпасе, можно проводить регулирование потока поступающего теплоносителя в стояк или же радиатор.

К примеру, можно полностью перекрыть сам радиатор и перенаправить всю воду в байпас, а далее к нижним по стояку отопительным батареям. Или же наоборот — перекрыть байпас и направить весь поток теплоносителя в саму батарею.

Характеристики однотрубной схемы отопления

Однотрубное отопление характеризуется высокой гидравлической устойчивостью. Сравнительно с двухтрубными схемами, однотрубные значительно проще при монтаже, более простыв гидравлической регулировке, а также в самой эксплуатации. Они не могут быть несанкционированно разрегулированы.

Благодаря таким своим свойствам, именно однотрубный тип отопительных систем был широко распространен в странах бывшего Советского Союза и ряде европейских государств (Италия, Греция и Испания).

Основным недостатком такого способа соединения труб для отопления жилых домов является довольно затруднительный процесс регулирования мощности нагрева отдельных радиаторов.

В таких системах, по сравнению с двухтрубной схемой, существует более высокий уровень давления, создаваемый циркуляционным насосом, необходимым для работы однотрубной системы отопления.

К преимуществам однотрубной схемы подключения можно отнести:

  1. большую экономию на соединительных трубах;
  2. из-за работы вентилей регулирования, количество оборачиваемой воды остается на постоянном уровне;
  3. такой способ монтирования — самый простой и дешевый из всех видов отопительных систем.

Горизонтальная и вертикальная схема

Исходя из способа размещения радиаторов, различают вертикальную и горизонтальную однотрубные системы отопления.

Горизонтальный способ

В горизонтальной однотрубной системе смесь теплоносителя в трубопроводе подается в одном направлении, минимальная длина всего трубопровода обеспечивается за счет того, что теплоноситель, после того как проходит отопительные приборы и батареи, возвращается в подающую систему.

Вследствие этого — расход в подающем трубопроводе остается неизменным по всей его длине. Температура батарей по цепи уменьшается по мере удаления от источника нагревания и прохождения батарей.

Для компенсирования этого эффекта, при фиксированной подаче смеси теплоносителя площадь теплоотдающей поверхности отопительных приборов должна увеличиваться по мере удаления от нагревательного источника.

Вертикальный способ

Вертикальная однотрубная система отопления помещений используется в многоэтажных строениях. В большинстве случаев, при монтаже используется разновидность однотрубной схемы с верхней разводкой, в которой подающий трубопровод прокладывается по чердаку.

Схема вертикальной однотрубной системы отопления. Нажмите для увеличения.

От него вниз отходят параллельно вертикальные стояки, осуществляющие подачу теплоносителя в радиаторы. Батареи при этой схеме прокладки находятся на разных этажах и строго один под другим.

При таком способе температура смеси теплоносителя в подающем трубопроводе будет одинакова на всех точках входа в любой нисходящий стояк. Изменение температуры проходит непосредственно в самих вертикальных стояках, уменьшаясь по их высоте.

Использование современного оборудования и арматуры при монтаже отопительных коммуникаций позволяет получить надежную и удобную систему обогрева помещений.

Широкий выбор регулировочной аппаратуры для различных видов сетей дает возможность подобрать эти составные элементы максимально точно и в соответствии со всеми необходимыми условиям эксплуатации.

Минимальный комплект одного элемента отопления для однотрубной системы отопления состоит из:

  1. термостатического клапана;
  2. радиаторного регулятора;
  3. воздухоотводчика;
  4. радиатора;
  5. балансировочного вентиля;
  6. шарового крана для слива теплоносителя.

Современное запорное оборудование для регулирования температуры

Отопительные системы — это вены современных домов, разносящие тепло и обогревающие их. Современные системы отопления подразумевают использование новейших решений и схем вместе с различными видами оборудования, позволяющими автоматизировать в сетях подачу тепла на всем протяжении.

Такие элементы могут управлять отоплением домов даже без участия человека и регулировать температуру в заданных пределах, в зависимости от времени суток.

Однотрубное отопление может быть существенно модернизировано при помощи новых видов запорных вентилей. Современные отопительные системы могут подразумевать установку на подающей трубе и байпасе вместо двух вентилей — одного.

Такой элемент называют трехходовым краном. В зависимости от того, в каком положении находится закрывающая заслонка, трехходовый кран может открывать путь для теплоносителя в радиатор и закрывать подачу в байпас, а также наоборот — перекрывает байпас и открывает поток смеси к батарее.

Такие краны могут быть снабжены электрическим приводом, который подключается к специальному прибору — контроллеру. Этот контролер меряет температуру воздуха в помещении, либо степень нагрева смеси теплоносителя и отдает команды на трехходовый вентиль, тем самым увеличивая или уменьшая подачу теплоносителя в радиаторы. Остальной поток горячего тепла сбрасывается в байпас.

Способы прокладки движения обратного потока теплоносителя

Как отопление с двухтрубной схемой разводки, однотрубная система отопления позволяет создавать тупиковое или попутное направление движение обратки теплоносителя.

Попутное движение

Схема попутного направления движения обратки теплоносителя.

При попутном способе перемещения обратного потока все кольца в отопительном контуре принимают одинаковую длину. Эту систему легко можно балансировать.

Тупиковое движение

Схема тупикового направления движения обратки теплоносителя.

Для тупикового движения создавать эффективное регулирование балансировки температуры в теплоносителе очень затруднительно. В отличие от двухтрубного способа монтажа, где разбалансировка может быть лишь по кольцам, в такой схеме движения обратного потока разбалансирование происходит не только по всей длине колец отопления, но и на всей высоте стояков.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!