Схема первично вторичных колец в отоплении

Первичные и вторичные кольца в комбинированной системе отопления

Чтобы понять, как работает комбинированная система отопления, нужно разобраться с таким понятием как «первичные – вторичные кольца». Этому и посвящена статья.

Проблемы движения теплоносителя в системе отопления

Когда-то в многоквартирных домах системы отопления были двухтрубными, потом их стали делать однотрубными, но при этом возникала проблема: теплоноситель, как всё в мире, стремится пройти по более простому пути — по обводной трубе (на рисунке показано красными стрелками), а не через радиатор, создающий большее сопротивление:

Чтобы заставить теплоноситель идти через радиатор, придумали ставить сужающие тройники:

Основная труба при этом ставилась большего диаметра, чем обводная. То есть теплоноситель подходил к сужающему тройнику, натыкался на большое сопротивление и волей-неволей поворачивал на радиатор, и только меньшая часть теплоносителя шла по обводному участку.

По такому принципу делается однотрубная система – «ленинградка».

Первично — вторичные кольца, принцип работы.

Такой обводной участок делают и по другой причине. Если радиатор выходит из строя, то пока его снимают и заменяют исправным, теплоноситель пойдёт к остальным радиаторам по обводному участку.

Но это как бы история, мы же возвращаемся «в наши дни».

Отопление ленинградка схема открытой разводки

Открытая схема водяного отопления «ленинградка» имеет интересную особенность — последовательное размещение всех конструктивных элементов по внешнему контуру стен. Центральным узлом такой однотрубной системы является отопительный котёл, который посредством подающего стояка подсоединяется к первой батарее. Потом с первого радиатора горячая вода попадает в следующий элемент и так пока не пройдёт по всем нагревательным узлам во всём доме. Пройдя все батареи, остывшая вода по трубе обратки возвращается назад в котёл для повторного нагрева и всё повторяется заново, образуя замкнутый круговорот.
Из-за нагрева воды в отопительной системе по законам физики она расширяется в объёме. Поэтому для удаления её излишков в контуре устанавливается расширительный бачок. При этом в открытой отопительной системе, такой конструктивный элемент связан с воздухом в помещении посредством специального патрубка. После того как теплоноситель остынет, он из расширительного бака снова попадает в систему.

Очень часто для повышения эффективности работы отопления однотрубную систему оснащают циркуляционным насосом. который устанавливается перед котлом на трубе обратки. Благодаря такому дополнению, скорость обогрева частного дома как одноэтажного, так и с двумя этажами значительно увеличивается, так как теплоноситель начинает циркулировать по принудительному принципу.

Чтобы облегчить заполнение отопительной системы водой, в месте прохождения трубы обратки через запорный механизм и очистительный фильтр подключается трубопровод холодного водоснабжения. Также в нижней точке системы монтируется сливной патрубок с краном на конце. Такое приспособление позволяет в случае необходимости слить весь теплоноситель из системы.

Первично вторичные кольца. Есть плохая и хорошая схема, но выбирают плохую. Вот вопрос: Почему?

В частном домостроении обычно используют стандартные радиаторы с нижней схемой подключения. При этом каждая батарея для удаления воздушных пробок оснащается краном Маевского. Помимо этого в частных домах для «ленинградки» зачастую используют последовательный диагональный метод подключения батарей.

Но, несмотря на популярность таких схем разводки отопления, они обладают общим существенным недостатком — в них не предусмотрена регулировка уровня теплоотдачи каждой отдельно взятой батареи. Для решения этой проблемы существует кардинально другой способ подключения радиаторов.

Для улучшения работы отопительной системы посредством регулировки тепла каждого радиатора используется параллельное подключение всех батарей к стояку. При этом каждое отопительное устройство на входном и выходном патрубке оснащается запорной арматурой. Также в параллельный к батарее участок стояка, который в такой ситуации выступает в роли байпаса, монтируется игольчатый кран для регулировки интенсивности водяного потока через отопительную батарею. Это удалось достигнуть благодаря законам физики, ведь при полном открытии запорного механизма теплоноситель не потечёт вверх по батарее, преодолевая силу тяжести. Это приводит к тому, что при увеличении степени открытия вентиля, снижается температура в батарее.

Как заставить теплоноситель идти во вторичное кольцо?

Но не всё так просто, а нужно разобраться с узлом, обведённым красным прямоугольником (см. предыдущую схему) – местом присоединения вторичного кольца. Потому что труба первичного кольца скорей всего большего диаметра, чем труба во вторичном кольце, поэтому теплоноситель будет стремиться в участок с меньшим сопротивлением. Как поступить? Рассмотрим схему:

Теплоноситель от котла течёт по направлению красной стрелки «подача от котла». В точке Б ответвление от подачи к тёплому полу. Точка А – это место входа обратки тёплого пола в первичное кольцо.

Важно! Расстояние между точками А и Б должно быть 150…300 мм – не больше!

Как «загнать» теплоноситель по направлению красной стрелки «к вторичному»? Первый вариант – байпас: ставятся сужающие тройники в местах А и Б и между ними труба меньшего диаметра, чем подающая.

Трудность здесь в расчёте диаметров: нужно высчитать гидравлические сопротивления вторичного и первичного кольца, байпаса… если мы просчитаемся, то движения по вторичному кольцу может не быть.

Второй вариант решения проблемы – поставить в точке Б трёхходовой клапан:

Этот клапан будет либо полностью закрывать первичное кольцо, и теплоноситель пойдёт сразу во вторичное. Либо перекроет путь во вторичное кольцо. Либо будет работать как байпас, пуская часть теплоносителя по первичному и часть по вторичному кольцу. Вроде бы хорошо, но нужно обязательно контролировать температуру теплоносителя. На этот трёхходовой клапан часто ставится электропривод…

Третий вариант – поставить циркуляционный насос:

Циркуляционный насос (1) гоняет теплоноситель по первичному кольцу от котла к… котлу, а насос (2) гоняет теплоноситель по вторичному кольцу, т. е. по тёплому полу.

Некоторые особенности монтажа

Используя при проектировании системы информацию из сети Интернет и выполняя монтаж своими руками, помните, что большое количество прочитанного материала и просмотренного видео повышают ваши шансы успешно завершить начатое. Но самым оптимальным способом организации отопления своими руками будет привлечение, как минимум, для консультационной поддержки профессионала-практика.

Для обеспечения качественного прогрева крайних в цепи радиаторов следует увеличить количество их секций.

Для самотечного варианта системы обязательно используются трубы значительного диаметра. И общая длина контура не должна превышать 30 м.

Монтаж подающей магистральной трубы должен быть выполнен под небольшим уклоном. Сами же радиаторы устанавливаются на одинаковой высоте и нисколько не искажают «геометрию» помещения.

Вертикальная разводка «ленинградки» и длинная «горизонталка» обязательно потребует внедрения в систему циркуляционного насоса.

При монтаже своими руками подающей трубы в толще пола следует помнить о необходимости ее утепления теплоизолирующими рулонными материалами. Это сэкономит вам существенные средства в процессе эксплуатации системы и не приведет к перегреву «подпольного» пространства.

Фото крана игольчатого типа

Кран шарового типа

В качестве запорных вентилей на байпасах и дополнительных контурах системы следует применять только краны игольчатого типа. Они способны плавно регулировать поток жидкости через себя. Использование шаровых кранов здесь недопустимо, так как они не предназначены для «полуоткрытого» функционирования. Они либо закрыты, либо полностью открыты.

Только в этих двух положениях сохраняется их длительная работоспособность. На эту тему достаточно видео в сети.

Заканчивая длительный поток мыслей, хотим заметить, что уже давно проверенная десятилетиями использования однотрубная «ленинградка» при современном «апгрейте» циркуляционным насосом и регулирующими кранами на байпасах позволяет получить преимущества более сложной отопительной системы при своей реальной простоте и невысоких капиталовложениях. Обеспечьте правильный ее монтаж своими руками и проводите холодные времена года в тепле и уюте вашего частного дома.

Какое оборудование и материалы использовать

Универсального проекта обогрева лучевого типа нет, поэтому использование в такой схеме оборудования и материалов будет зависеть от выбора конкретного варианта устройства контура отопления. Это может быть стандартное отопление радиаторами или, например, тёплый водяной пол.

Обобщённо для лучевого отопления необходимо следующее основное оборудование:

• коллекторный блок (гребёнка);
• наружный или встраиваемый в стену коллекторный шкаф;
• циркуляционный насос;
• манометр;
• воздушный клапан;
• термостат;
• запорно-регулирующие клапаны;
• ротаметры;
• узлы подмеса;
• мембранный расширительный бак.

По объёму бак выбирается на 10% больше общего объёма теплоносителя в системе.

Для монтажа лучевой схемы обогрева необходимы и дополнительные элементы.

Дополнительные детали для подключения коллектора

1. Воздухоотводы.
2. Переходники.
3. Уголки.
4. Краны.
5. Сгоны.
6. Фитинги.
7. Штуцеры.

Для строительства лучей обогрева лучше использовать трубы из сшитого полиэтилена, в бухтах.

Запомните! Трубы должны быть гибкими, чтобы не делать лишних соединений, прочными на разрыв и обладать хорошей термостойкостью.

Диаметры монтируемых трубопроводов подбираются с учётом параметров оборудования, к которому они подключаются (выходы центральной магистрали, коллекторной гребёнки). Чаще используются трубы диаметром от 20 мм до 32 мм.

Комплект коллектора может быть оснащён полезными устройствами — сервоприводами.

Сервопривод для коллектора отопления

Эти приборы делают систему отопления «умной», поддерживая через блок контроля в автоматическом режиме заданные параметры обогрева.

Элементы обвязки

Теперь стоит уделить внимание основным элементам, которые используются при обвязке котла. Следует рассмотреть особенности монтажа каждого из них.

Котёл

Очень важно правильно подключить котёл. От этого зависит не только эффективная работа всей отопительной системы, но и безопасность людей в помещении.

каскадное подключение котлов Для начала немного об установке газовых котлов. Так как подключение происходит к трубе, в которой газ под большим давлением, то самостоятельно совершать подключение этого оборудования запрещено. Поэтому, приобретя себе газовый котёл, следующим шагом будет вызов специалистов.
Электрический котёл устанавливается не сложно. В основном сложность связана с настройкой автоматики. Теперь о монтаже котла, работающего на жидком топливе. Лучше, чтобы этим занимались специалисты. Однако, есть основные принципы, которые необходимо учитывать, для успешной работы этого агрегата:

• Правильно установить ёмкости для отработанного масла или дизеля.
• Обеспечить нужные условия, по требованиям техники безопасности. Ни топливо, ни котёл не должны находиться близко к легковоспламеняющимся материалам.
• Горелка подключается с помощью материалопроводом с фильтром.
• К системе можно подключить насос, что даст равномерную подачу топлива.

Для установки твёрдотопливного котла, тоже есть полезные советы, которых стоит придерживаться.

• Вначале нужно соорудить фундамент. Он может быть из глины или бетона. Сверху него ложится лист железа либо асбест.
• Разместить котёл ниже радиаторов. Это особенно важно, если естественная циркуляция.
• Потом следует соединить его с дымоходом через дымовую трубу. Соединение должно быть герметичным, чтобы не выпускать угарный газ.
• Для лучшей вентиляции помещения, советуется установить вытяжной шкаф.

Это основные принципы, которые необходимо помнить при установке котла.

Трубы

Трубы – важная составляющая обвязки котла. Но нелегко решить какие трубы использовать, из-за того что популярны варианта – металлопластиковые и полипропиленовые. Поэтому стоит уделить внимание каждому.
Металлопластиковые состоят из 5 слоёв, в которые входят 2 слоя пластика, 2 клея и 1 алюминия. Диаметр таких труб от 16 до 63 мм. Они имеют такие достоинства:

• повышенная пластичность, которая упрощает монтаж,
• низкая теплопроводимость,
• не подвержены коррозии,
• легко ремонтируются,
• не нужен дорогостоящий инструмент для монтажа,
• хорошее поглощение шума.

Однако, как и любой материал, металлопластиковые трубы имеют некоторые недостатки:

• при механическом давлении остаётся вмятина,
• необходимо при монтаже внимательно проверять соединения на утечку.

Полипропиленовые трубы, делаются из сополимера полипропилена. Это эластичный, но прочный материал. Они имеют достаточно большой диаметр – до 125 мм. Эти трубы, тоже имеют как плюсы, так и минусы. Сначала обратим внимание на сильные стороны:

• если в них замёрзнет вода, то они не разрушаются,
• стойкие, как к кислотам, так и щелочам,
• не боятся механических повреждений,
• соединяются методом спайки, что исключает протечку со временем.

Если обратить внимание на недостатки, то будет видно следующее:

• сложно ремонтировать при повреждении,
• для монтажа понадобится дорогое оборудование,
• при высокой температуре происходит удлинение труб.

обвязка котельной с применением полипропиленовых труб Итак, выбирая трубы для обвязки, необходимо учитывать свои потребности. Если важны такие показатели, как диаметр, морозостойкость, выносливость к повреждениям, надёжность соединений то подойдут полипропиленовые трубы. Однако, если предпочтительнее выносливость к высокой температуре, лёгкость ремонта и монтажа, то здесь выигрывает металлопластик.

Остальные элементы обвязки

Расширительный бак играет важную роль в системе. Он не даёт расширившейся от нагрева воде, создавать давление на составляющие отопительной магистрали. Бак открытого типа устанавливается в самой высокой точке системы, в отводящую трубу. Устанавливая бак закрытого типа с мембраной, следует придерживаться нескольких принципов:

• выбрать свободное для доступа место, возле магистрали,
• монтаж производится на кронштейны и при плюсовой температуре,
• сначала подключить измерительный счётчик, а потом редуктор давления,
• на проточной трубе монтируется предохранительный клапан.

Монтаж циркуляционного насоса имеет следующие этапы:

• он ставится возле котла,
• на магистрали стоит организовать байпас, что позволит отключать насос, не нарушая работы системы,
• установка запорных кранов, фильтра и обратного клапана.

Группа безопасности, создаёт удобство и безопасность для управления отоплением. В неё входят такие приборы как воздухоотводчик, предохранительный клапан, манометр. Вот некоторые советы по её установке:

• монтируется эта группа на трубу, которая выходит из котла,
• котёл должен быть ниже предохранительного клапана,
• ставится сначала манометр, затем предохранительный клапан, и потом автовоздушник.

Это основные принципы монтажа основных элементов обвязки котла. Важно помнить, что вся система будет работать слаженно и без сбоев, лишь при условии серьёзного отношения к каждой её составляющей.

Источник: teplotekcorp.ru

Что из себя представляет система первично-вторичных колец?

Чтобы понять, как работает комбинированная система отопления, нужно разобраться с таким понятием как «первичные – вторичные кольца». Этому и посвящена статья.

Проблемы движения теплоносителя в системе отопления

Когда-то в многоквартирных домах системы отопления были двухтрубными, потом их стали делать однотрубными, но при этом возникала проблема: теплоноситель, как всё в мире, стремится пройти по более простому пути — по обводной трубе (на рисунке показано красными стрелками), а не через радиатор, создающий большее сопротивление:

Чтобы заставить теплоноситель идти через радиатор, придумали ставить сужающие тройники:

Основная труба при этом ставилась большего диаметра, чем обводная. То есть теплоноситель подходил к сужающему тройнику, натыкался на большое сопротивление и волей-неволей поворачивал на радиатор, и только меньшая часть теплоносителя шла по обводному участку.

По такому принципу делается однотрубная система – «ленинградка».

Такой обводной участок делают и по другой причине. Если радиатор выходит из строя, то пока его снимают и заменяют исправным, теплоноситель пойдёт к остальным радиаторам по обводному участку.

Но это как бы история, мы же возвращаемся «в наши дни».

Горизонтальный и вертикальный стояк?

Горизонтальная система предполагает подключение радиаторов к одному стояку, который лучше всего располагать вне жилых помещений: в коридоре или на лестничной клетке. Главное преимущество этого варианта – экономия труб и меньшая стоимость монтажа. К недостаткам относят некоторые сложности в эксплуатации и склонность к образованию воздушных пробок в системе. Для их стравливания на радиаторы обычно устанавливаются краны Маевского. Используется горизонтальное сооружение чаще всего в одноэтажных зданиях большой площади.

Горизонтальное расположение системы позволяет сэкономить на трубах и монтаже. Однако такая система имеет склонность к завоздушиванию, что требует установки дополнительного оборудования, например, кранов Маевского

При обустройстве вертикальной системы все отопительные приборы подводятся к вертикальному стояку. Такой способ позволяет производить подключение по отдельности каждого этажа многоэтажного здания. Основное преимущество – при эксплуатации воздушные пробки не образуются. Однако обустройство вертикального варианта системы обойдется несколько дороже горизонтального.

Вертикальная конструкция не склонна к появлению в процессе эксплуатации воздушных пробок, зато более дорогостояща в обустройстве

Как заставить теплоноситель идти во вторичное кольцо?

Но не всё так просто, а нужно разобраться с узлом, обведённым красным прямоугольником (см. предыдущую схему) – местом присоединения вторичного кольца. Потому что труба первичного кольца скорей всего большего диаметра, чем труба во вторичном кольце, поэтому теплоноситель будет стремиться в участок с меньшим сопротивлением. Как поступить? Рассмотрим схему:

Теплоноситель от котла течёт по направлению красной стрелки «подача от котла». В точке Б ответвление от подачи к тёплому полу. Точка А – это место входа обратки тёплого пола в первичное кольцо.

Важно! Расстояние между точками А и Б должно быть 150…300 мм – не больше!

Как «загнать» теплоноситель по направлению красной стрелки «к вторичному»? Первый вариант – байпас: ставятся сужающие тройники в местах А и Б и между ними труба меньшего диаметра, чем подающая.

Трудность здесь в расчёте диаметров: нужно высчитать гидравлические сопротивления вторичного и первичного кольца, байпаса… если мы просчитаемся, то движения по вторичному кольцу может не быть.

Второй вариант решения проблемы – поставить в точке Б трёхходовой клапан:

Этот клапан будет либо полностью закрывать первичное кольцо, и теплоноситель пойдёт сразу во вторичное. Либо перекроет путь во вторичное кольцо. Либо будет работать как байпас, пуская часть теплоносителя по первичному и часть по вторичному кольцу. Вроде бы хорошо, но нужно обязательно контролировать температуру теплоносителя. На этот трёхходовой клапан часто ставится электропривод…

Третий вариант – поставить циркуляционный насос:

Циркуляционный насос (1) гоняет теплоноситель по первичному кольцу от котла к… котлу, а насос (2) гоняет теплоноситель по вторичному кольцу, т. е. по тёплому полу.

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.

Варианты обвязки

Существует 4 основных и самых распространённых способов:

1. с циркуляцией естественной,
2. с принудительной,
3. коллекторная классическая,
4. на первично-вторичных кольцах.

Чтобы понять, какая разводка лучше подойдёт в конкретном случае, необходимо понять принцип каждой.
1. Обводка с естественной циркуляцией. Такой вариант является самым простым. Здесь, как видно из названия, отсутствует насос, а теплоноситель передвигается по магистрали благодаря физическим законам. Все настройки выставляются вручную, а также надо наблюдать за работой системы. Чтобы такое отопление исправно работало, необходимо учесть некоторые советы:

• труба должна быть большого внутреннего диаметра (от 32 мм),
• котёл устанавливается ниже радиаторов,
• наклон труб должен составлять не менее 5 мм по ходу теплоносителя,
• минимальное количество поворотов труб, чтобы не препятствовать естественному ходу жидкости в магистрали.

Обычно такой способ применяется в населённых пунктах с перебоями электроэнергии.
2. Принудительная циркуляция. Этот вид обвязки, является самым распространённым. Он имеет множество преимуществ. Одним из самых важных, является регулировка температуры каждой батареи. Принцип принудительной циркуляции состоит в том, что теплоноситель может протекать по магистрали с большой скоростью, благодаря насосу.

Единственным недостатком такого варианта, является зависимость насоса от электроэнергии. При её отключении, перестаёт работать и насос. Однако есть 2 способа решить такую проблему:

• установка обводного трубопровода (байпас), что даст возможность системе, переключаться на естественную циркуляцию;
• устроить качественную аварийную схему, благодаря которой можно будет сбросить лишнее тепло;
• установить систему автономного питания (бесперебойник).

Таким образом, недостаток этой разводки решается недорого и быстро.
3. Коллекторная разводка. Хотя такой вариант отопления самый дорогой и сложный в плане монтажа, зато он самый эффективный, удобный и энергосберегающий. Его суть в том, что все трубы от котла проходят через специальный прибор, который называется коллектором. В этом узле находятся различные клапаны, краны, отводчики воздуха, измерительные аппараты и так далее. От коллектора идёт отдельная разводка к другим приборам. Есть ряд преимуществ, которые появляются благодаря этому способу:

• Каждый элемент отопления контролируется отдельно с коллекторного ящика, что даёт возможность отключать любой, не нарушая работы всей магистрали.
• По всей магистрали одинаковая температура.

Коллекторная разводка значительно упрощает надзор и уход за отопительной системой.
4. Обвязка на первично-вторичных кольцах. Такой способ чаще применяется в зданиях, где много потребителей. Здесь применяется больше одного циркуляционного насоса. Суть работы этой разводки заключается в следующем: к малому контуру, где находится нагретый теплоноситель, подключены насосы, которые по необходимости забирают эту воду потребителю. Есть 2 вида подключенных к котлу контуров:

• Смесительные. Здесь на температуру теплоносителя влияет то, насколько открыта заслонка.
• Прямые. В таком случае, нагрев жидкости производится от горелки.

Также существуют 2 способа подключения контуров:

• Двухходовое подключение, когда теплоноситель подаётся насосами.
• В трёхходовом подключении, каждый контур имеет отдельный кран, и соединён с бойлером, в котором подогревается теплоноситель.

Однако не следует забывать об аварийной схеме. Она необходима в тех домах, где котлы зависят от электричества. Когда свет отключается, отопление продолжит работать, благодаря аварийной схеме. Есть 4 варианта такой схемы.

• Холодная вода подаётся из водопровода.
• Насос переключается на дополнительный источник питания (например, аккумулятор). Используя такой вариант, важно не забывать следить за подзарядкой этого источника.
• Монтаж дополнительного контура с естественной циркуляцией. Этот небольшой контур отводит тепло после отключения насоса.
• Одновременное использование двух контуров. Когда прекращает работать ветка, зависимая от электроэнергии, контур с естественной циркуляцией продолжает обогревать помещение.

Выбирать подходящую схему, нужно руководствуясь типом котла, доступом электричества и средствами, выделенными на дополнительные приборы.

Принцип организации лучевой схемы

Одним из центральных элементов лучевой системы является коллекторный узел. Если вы собрались делать отопление в доме с несколькими этажами, то коллектор должен располагаться на каждом уровне.

Коллекторы во время монтажа помещают в коллекторный шкаф, где предусмотрена удобная система расположения данного элемента для последующего обслуживания или регулировки.

Лучевая схема разводки применяется для одно- и двухтрубных систем. Первый вариант предполагает, что поставка и сбор теплоносителя производится одним коллектором. Второй вариант предусматривает использование двух коллекторов для подачи и обратки

Бесспорным плюсом лучевой системы является минимальное количество соединений, что позитивно влияет на гидравлическую стабильность всей системы отопления. Центральный рабочий орган – это котел.

Чтобы обеспечить высокий КПД и безопасность, хозяину нужно учесть мощность агрегата, потребление тепловой энергии отопительными приборами и теплопотери системы. Это необходимо делать, независимо от того, на каком виде топлива работает котел.

Рост протяженности трубопровода при создании лучевой разводки чреват незначительным увеличением теплопотерь, что также нужно учесть для баланса мощностей.

В однотрубной лучевой разводке отопительных контуров подача подготовленного к нагреву приборов теплоносителя осуществляется тем же коллектором, который выполняет сбор обратки и отправку ее в котел (+)

Выбираем циркуляционный насос

Лучевая разводка трубопровода применяется в основном в горизонтальных схемах с нижней подачей теплоносителя. Она требует наличия циркуляционного насоса, стимулирующего движение нагретой воды по многочисленным ветвям.

Управляемая циркуляция теплоносителя дает возможность уменьшить разность температур на входе и на выходе с отопительного контура. В результате удается повысить эффективность обогрева, сделав систему более компактной и менее материалоемкой.

При подборе и монтаже циркуляционного насоса нужно учитывать ряд особенностей, используя которые можно добиться высокой эффективности работы всей системы

Данный агрегат подбирается по нескольким важным параметрам, включая:

• производительность, м3/час;
• высота напора, м.

Чтобы правильно подобрать циркуляционный насос под эти параметры, нужно учитывать диаметр труб, их протяженность и высоту расположения относительно уровня нахождения насосного агрегата. При составлении проекта монтажа системы отопления эти параметры просчитываются заранее.

Правила установки циркуляционного насоса

Придерживаясь ниже приведенных рекомендаций, можно доиться высокого КПД и безопасности отопления:

• циркуляционные насосы с мокрым ротором устанавливаются таким образом, чтобы вал имел горизонтально положение;
• прибор с термостатом не должен близко находиться к горячим поверхностям (радиатора или котла), чтобы не искажались показания;
• как правило, устанавливается на обратном участке трубопровода в виду более низких температур. Современные модели могут монтироваться и в подающую магистраль, выдерживая высокий температурный режим;
• контур отопления должен оснащаться механизмом стравливания воздуха. Если такового нет, то насос должен иметь воздухоотводчик;
• должен располагаться как можно ближе к расширительному бачку;
• перед установкой насоса рекомендуется промыть систему, чтобы удалить твердые включения;
• перед запуском насоса заполните систему водой;

Чтобы не стать жертвой излишней шумности, подбирайте насос в соответствии с производительностью системы отопления.

А можно ли без насоса?

Конечно, можно сэкономить и не покупать насос, воздухоотводчики для стравливания воздуха, датчики и т.д. Но лучевая система с естественной циркуляцией требует соблюдения нескольких не очень удобных условий.

Эксперты рекомендуют такой вариант в крайне редких случаях. Во-первых, понадобится монтаж труб широкого диаметра. Во-вторых, расширительный бак должен устанавливаться в самой высокой точке объекта.

Чтобы сэкономить на комплектующих, можно обойтись и без насоса, но это возможно только при соблюдении ряда условий и только для небольших построек

Данный вариант подойдет для дачи или другого скромного по площади объекта, обеспечивая достаточно тепла. Выбор между естественной циркуляцией и принудительной должен делаться еще на этапе проектирования.

Выбираем распределительный коллектор

Данный прибор еще называют распределительной гребенкой. Служит для подачи теплоносителя на каждое отопительное устройство (теплый пол, радиатор, конвектор и т.д.). Посредством коллектора также происходит отток обратки, которая затем поступает в котел или снова подмешивается в контур для регулировки температуры.

Коллектор может поддерживать от 2 до 12 контуров. Некоторые производители предлагают еще больше веток для реализации сложных проектов.

Распределительный коллектор – это основной транспортный терминал, который служит для распределения теплоносителя в нужном количестве для каждого помещения или отопительного прибора

Гребенки часто оснащаются дополнительными запорно-регулирующими и терморегулирующими элементами. Они позволяют настроить оптимальный расход теплоносителя по каждой отопительной ветке. Наличие воздухоудалителей гарантирует более эффективную и безопасную работу системы.

Источник: 101studio.ru

Особенности многокотловых отопительных систем с первично-вторичными циркуляционными кольцами

Чтобы понять, как работает комбинированная система отопления, нужно разобраться с таким понятием как «первичные – вторичные кольца». Этому и посвящена статья.

Проблемы движения теплоносителя в системе отопления

Когда-то в многоквартирных домах системы отопления были двухтрубными, потом их стали делать однотрубными, но при этом возникала проблема: теплоноситель, как всё в мире, стремится пройти по более простому пути — по обводной трубе (на рисунке показано красными стрелками), а не через радиатор, создающий большее сопротивление:

Чтобы заставить теплоноситель идти через радиатор, придумали ставить сужающие тройники:

Основная труба при этом ставилась большего диаметра, чем обводная. То есть теплоноситель подходил к сужающему тройнику, натыкался на большое сопротивление и волей-неволей поворачивал на радиатор, и только меньшая часть теплоносителя шла по обводному участку.

По такому принципу делается однотрубная система – «ленинградка».

Такой обводной участок делают и по другой причине. Если радиатор выходит из строя, то пока его снимают и заменяют исправным, теплоноситель пойдёт к остальным радиаторам по обводному участку.

Но это как бы история, мы же возвращаемся «в наши дни».

Как заставить теплоноситель идти во вторичное кольцо?

Но не всё так просто, а нужно разобраться с узлом, обведённым красным прямоугольником (см. предыдущую схему) – местом присоединения вторичного кольца. Потому что труба первичного кольца скорей всего большего диаметра, чем труба во вторичном кольце, поэтому теплоноситель будет стремиться в участок с меньшим сопротивлением. Как поступить? Рассмотрим схему:

Теплоноситель от котла течёт по направлению красной стрелки «подача от котла». В точке Б ответвление от подачи к тёплому полу. Точка А – это место входа обратки тёплого пола в первичное кольцо.

Важно! Расстояние между точками А и Б должно быть 150…300 мм – не больше!

Как «загнать» теплоноситель по направлению красной стрелки «к вторичному»? Первый вариант – байпас: ставятся сужающие тройники в местах А и Б и между ними труба меньшего диаметра, чем подающая.

Трудность здесь в расчёте диаметров: нужно высчитать гидравлические сопротивления вторичного и первичного кольца, байпаса… если мы просчитаемся, то движения по вторичному кольцу может не быть.

Второй вариант решения проблемы – поставить в точке Б трёхходовой клапан:

Этот клапан будет либо полностью закрывать первичное кольцо, и теплоноситель пойдёт сразу во вторичное. Либо перекроет путь во вторичное кольцо. Либо будет работать как байпас, пуская часть теплоносителя по первичному и часть по вторичному кольцу. Вроде бы хорошо, но нужно обязательно контролировать температуру теплоносителя. На этот трёхходовой клапан часто ставится электропривод…

Третий вариант – поставить циркуляционный насос:

Циркуляционный насос (1) гоняет теплоноситель по первичному кольцу от котла к… котлу, а насос (2) гоняет теплоноситель по вторичному кольцу, т. е. по тёплому полу.

Схемы отопительных систем с одним котлом

16 сентября 2013 г.

Вернуться к списку новостей

Для начала рассмотрим систему отопления на основе популярных настенных двухконтурных котлов мощностью до 35 кВт, в которых второй контур направлен на обеспечение горячего водоснабжения. В этих котлах предусмотрено четыре патрубка: два из которых подсоединяются к системе отопления, а два других на горячее водоснабжение. В котле имеются свой циркуляционный насос и расширительный бак и казалось бы, что достаточно просто смонтировать котел на стену, подвести к нему газ, присоединить трубы водопровода, горячего водоснабжения и отопления, и можно запускать систему. И это действительно так, но только при наличии одного отопительного контура, например, радиаторного. Но что нужно сделать, если кроме отопительного контура в доме еще хочется иметь «теплые полы», благо, мощность котла позволяет?

Температура теплоносителя в системе отопления и системе «теплых полов» различная, поэтому просто присоединить две различные системы отопления с помощью тройников к патрубку подачи из котла можно, но нужно придумывать схему выравнивания перепадов давлений в двух разных кольцах отопления. В принципе, это не так сложно, но не владея инженерными знаниями в области теплотехники, можно поступить проще — использовать систему первично-вторичных колец с гидроколлектором, который в этом случае выступает еще и в качестве гидровыравнивателя давления. Этот прием широко известен в теплотехнике, такой выравниватель называют «стрелкой». «Стрелка» обеспечивает постоянный расход теплоносителя через котел, что благоприятно сказывается на его долгосрочной работе.

Берем готовый гидроколлектор, например, «элемент-Микро» от и присоединяем его к котлу, а на выходные патрубки «сажаем» радиаторную систему отопления и систему «теплых полов» (рис. 54). Вот и вся обвязка котла.

рис. 54. Схема обвязки настенного котла

При необходимости устройства нескольких контуров «теплых полов» к гидроколлектору присоединяется еще и обычный коллектор (рис. 55), главное, чтобы суммарный расход теплоносителя во вторичных кольцах не превышал расход в котле.

Другими словами, котел может выдать полную мощность своим насосом, вращая горячую воду по первичному кольцу (по гидроколлектору и собственному контуру), а потребители (вторичные кольца) не должны откачивать из гидроколлектора больше горячей воды, чем он может дать. В противном случае, вода в контурах, конечно, будет присутствовать, но котел не успеет ее нагреть. Расчет мощности вторичных колец производится по объему теплоносителя, заданием скорости движения теплоносителя в отопительных контурах, подбором длины и внутреннего диаметра труб. Сумма всех объемов теплоносителя, протекающего по вторичным кольцам за один час, не должна превышать объема теплоносителя, выдаваемого котлом за тот же час.

рис. 55. Увеличение количества потребителей на обвязку настенного котла

Если используется котел попроще, например, напольный, в котором нет контура горячего водоснабжения, расширительного бака, автоматического воздухоотводчика и циркуляционного насоса, то в схему отопления должны быть включены эти приборы (рис. 56).

рис. 56. Система отопления с вертикальным гидроколлектором

При увеличении числа потребителей и эта схема может быть изменена включением в ее цепь обычных коллекторов (рис. 57). Обратите внимание, что и в этом случае, как в случае со схемой, изображенной на рисунке 55, количество вторичных колец не было увеличено, оно осталось прежним. Одно из вторичных колец было просто заменено на двухтрубную коллекторную систему. Именно такое сочетание систем отопления с первично-вторичными кольцами и обычных систем отопления (коллекторных, двух- или однотрубных) и называется комбинированной системой отопления.

рис. 57. Система отопления с вертикальным гидроколлектором с увеличением количества потребителей

Как будут работать комбинированные системы? Предположим, что во вторичных кольцах четырех- или трехходовые смесители находятся в закрытом положении, то есть вторичные кольца не посылают запроса на теплоноситель. В этом случае теплоноситель нагревается в котле и понуждаемый циркуляционным насосом «крутится» в первичном кольце — гидроколлекторе.

Вода поступает в котел примерно той же температуры, что и вышла из него. Это очень хорошо сказывается на работе котла: нет термического удара, нет большого перепада давления. Все современные котлы снабжаются автоматикой, измеряющей температуру теплоносителя на подаче, так как вода приходит в котел горячей, то подогревать ее почти не надо.

Автоматика отдает приказ на горелку котла и он снижает высоту пламени или совсем выключает горелку. Котел работает в экономичном режиме. Далее, теплоноситель, циркулирующий по вторичному кольцу, остывает и смеситель открывается — последовала команда на запрос тепла.

Циркуляционный насос вторичного кольца через смеситель начинает откачивать горячую воду из гидроколлектора и сбрасывать в него охлажденную. Обратка, смешиваясь с водой в гидроколлекторе, поступает в котел. Датчик температуры на котле фиксирует понижение температуры и тут же увеличивает пламя горелки. Таким образом, чем больше будет запросов на тепло со стороны вторичных колец, тем сильнее котел станет нагревать воду и, наоборот, при отсутствии запросов на тепло — котел переходит в экономичный режим, вплоть до полного отключения горелки.

Для напольных котлов мощностью до 50 кВт можно использовать гидроколлектор «Компакт» , смонтированный на специальном стальном модуле, который прикрепляют к стене и полу (рис. 58). В этой схеме используется «удлиняемое» первичное кольцо с мягким приоритетом горячего водонагревания.

Когда бойлер наполнен горячей водой, четырехходовой смеситель находится в закрытом положении, теплоноситель, подгоняемый циркуляционным насосом первичного кольца, протекает по обеим секциям гидроколлектора и возвращается в котел. При включении водоразбора горячей воды бойлер посылает запрос на тепло и смеситель открывается, таким образом первичное кольцо как бы удлиняется и уже включает в себя бойлер. Автоматика бойлера настроена таким образом, что позволяет настраивать водоподогрев на «жесткий», «мягкий» и «параллельный» режим. Другими словами, при «удлинении» первичного кольца бойлер может иметь приоритет над другими потребителями тепла или работать параллельно с ними.

рис. 58. Система отопления с горизонтальным гидроколлектором. Модуль «Гидро–Компакт» с установленной системой автоматики и насосно-смесительными группами

Как и предыдущие схемы, отопительная система на гидроколлекторах «компакт» может быть расширена для подключения дополнительных потребителей (рис. 59). Для этого к гидроколлектору могут быть присоединены специальные вставки или обычные коллекторы по двухтрубной схеме. При необходимости стандартная схема может быть не расширена, а наоборот, уменьшена.

рис. 59. Наращивание и укорачивание системы отопления на гидроколлекторах «Гидро–Компакт»

Согласитесь, что схемой, рассчитанной на мощность котла до 50 кВт, способной отопить дом площадью до 500 м², воспользуются далеко не все. Однако необходимо пояснить, что гидроколлекторы, рассчитанные на такую мощность, можно применять на меньших тепловых нагрузках.

Но еще раз повторимся, что покупке гидроколлекторов необходимо сравнивать их живое сечение с расходом теплоносителя от котла, так чтобы скорость движения воды по коллектору была в нормированных пределах. Для слабых котлов коллектор должен быть выбран поменьше, для мощных — побольше. Например, для котла производительностью 30 кВт расход теплоносителя составляет 1,8 м³/ч (30 л/мин), если принять скорость движения теплоносителя по коллектору 0,3 м /с, то живое сечение коллектора должно составить: fжс = Q/(3600×V) = 1,8/(3600×0,3) = (м³/ч)/(м/с) = 1,8×(100³ см³/ч)/3600×0,3×(100 см/с) = 1800000/108000 = (см³/с)/(см/с) = 16 см², это может быть короб с размерами 2×8 или, например, 3×5,5 см. Если коллектор такого же сечения принять для котла мощностью 50 кВт, то скорость движения жидкости в нем составит (вычисления пропустим) 5,2 м /с, то есть сечения данного коллектора маловато и он должен быть увеличен. Но если мощность котла будет меньше, например, 15 кВт, то скорость движения теплоносителя в коллекторе составит 0,26 м /с, что соответствует нормам — этот гидроколлектор пригоден для котла данной мощности.

рис. 60. Система отопления с горизонтальным гидроколлектором. Модуль «Гидро–Компромисс» с установленной системой автоматики и насосно-смесительными группами

В отопительных системах мощностью более 50 кВт в схему (рис. 60) трубной разводки в обязательном порядке устанавливается выравниватель давления (другие названия: гидроразделитель или «стрелка»). В этой схеме первичное кольцо состоит из контура котла и гидровыравнивателя, в котором циркулирует теплоноситель под действием насоса котла. Гидровыравниватель (рис.

61 обеспечивает беспрепятственную гарантированную циркуляцию через котёл, а также торможение потока и уменьшение перепада давления между прямой и обратной магистралями коллектора. При запросе тепла от потребителей теплоноситель циркулирует через котёл, гидровыравниватель, гидроколлектор и соответствующее кольцо потребителя. Отбор тепла вторичными кольцами происходит из верхней камеры коллектора.

рис. 61. Гидровыравниватель

Для мощных отопительных систем с котлами от 50 кВт применяются гидровыравниватели с разделяющими сетками и магнитными пластинками. Горячий теплоноситель от подающей трубы котла, побуждаемый первичным циркуляционным насосом, затекает в гидровыравниватель и, сталкиваясь с перегородкой, попадает в верхнюю часть корпуса.

Здесь находится еще одна перегородка, сепарирующая теплоноситель, отделяя от него воздух. Далее горячая вода смешивается с охлажденной, пришедшей от потребителей, и подается в систему отопления. Теплоноситель, пришедший из системы отопления, сталкивается с магнитными пластинами, которые притягивают к себе частички металла и служат тормозом для охлажденной воды, здесь вода притормаживает свое течение и сбрасывает в осадок шлам. Здесь же происходит и подмешивание к охлажденной воде обратки горячей воды от подачи котла — подогретый теплоноситель обратки попадает в котел. Таким образом, гидровыравниватель одновременно служит сепаратором воздуха, смесителем, тормозом и отстойником.

Для слабых систем отопления, до 50 кВт, применяется гидровыравниватель не менее функциональный, но более простой конструкции. Это, как правило, емкость прямоугольной формы с площадью живого сечения, обеспечивающей снижение скорости теплоносителя от 0,2 до 0,4 м /с. Благодаря низкой скорости из теплоносителя выпадает шлам и оседает на дне гидровыравнивателя и высвобождается воздух, который стравливается автоматическими воздухоотводчиками. По центру гидровыравнивателя (в камере смешивания) устанавливаются 1–3 перфорированных перегородки, без герметичного проваривания по периметру. Если разрезать такой гидровыравниватель, то он очень сильно напоминает автомобильный глушитель, да и работает, примерно, также.

Одной из наиболее популярных конструкций на основе гидроколлекторов является схема на двух полукольцах (рис. 62), являющаяся развитием схемы, изображенной на рисунке 56. Система отопления на двух полукольцах позволяет расширить число потребителей (вторичных колец), но с условием, что нагрузки на полукольцах будут примерно одинаковыми. Схема применяется с котлами любых мощностей, если одного котла мало, то можно включить в схему второй котел.

рис. 62. Схема отопления из двух полуколец Включением в схему отопления двух и более котлов можно преследовать цель не только наращивания отопительной мощи, но и снижения энергопотребления. Вместо одного котла мощностью в 55 кВт можно установить два котла, например, по 25 и 30 кВт или три котла: два по 20 кВт и один — 15 кВт. Тогда в любой день в году в системе могут работать менее мощные котлы, а при пиковой нагрузке включаться все.

Источник: xn—-7sbobabrbdpiaj6czak3gi.xn--p1ai