Багато сучасні рішення водяного обігріву будинків вимагають застосування насосної групи. Проектування і монтаж системи опалення з примусовою циркуляцією необхідно здійснювати з урахуванням технічних моментів, що виникають унаслідок швидкого руху теплоносія.
Високий тиск в системі опалення дозволяє реалізувати безліч схем розводки. Погодьтеся, це важлива перевага опалювальної системи з примусовою циркуляцією. Однак облаштування такої схеми вимагає грамотного проектування.
Ми розповімо вам, за якими характеристиками підбирають основні робочі вузли системи, а також детально розпишемо можливі варіанти розведення магістралі і способи організації опалювального контуру.
Технічні особливості основних вузлів системи
Примусова схема відрізняється від природної додаванням одного або декількох циркуляційних насосів. Через збільшення тиску і швидкості руху теплоносія, правила формування вузлів і розташування елементів контуру змінюються.
Цей факт необхідно враховувати, щоб забезпечити якісне опалення при примусової циркуляції.
Системи опалення з примусовою циркуляцією теплоносія забезпечують стабільний циркуляційний напір в мережі, чого не можна сказати про гравітаційних схемах 
Необхідний для руху теплоносія натиск забезпечує циркуляційний насос. Для нормальної роботи контуру їх ставлять два: один основний, другий дублюючий на байпасе 
У схемах з насосним типом руху теплоносія замість відкритого розширювального бачка зараз найчастіше використовується Експанзомати - закритий мембранний варіант 
Застосування розширювального бака закритого виду виключає випаровування теплоносія і насичення його киснем, перешкоджає охолодженню нагрітої води 
Використання циркуляційних насосів в розведення опалення дозволяє споруджувати контури, які просто не могли б функціонувати без стимуляції руху теплоносія 
Установка циркуляційних насосів в системах опалення дозволила скоротити діаметр труб і збільшити радіус дії опалювального контуру 
При влаштуванні складних опалювальних систем, що складаються з декількох розташованих на різних рівнях кілець, кожне з них прийнято оснащувати власним циркуляційним насосом 
До примусової класу систем опалення відносяться всі колекторні різновиди, обладнані розподільними гребінками, змішані і частина трійникових
Загальні вимоги до насосної групи
Циркуляційні насоси вибирають виходячи з вимог за обсягом переганяється води (кубометр на годину) і напору (метр). Розрахунок обох параметрів залежить від кубатури опалювального житла і способу опалення, а також довжини підводу води і діаметра його труб.
Насос слід вибирати, щоб його параметри були "впритул" до вимог системи. Це дозволить додати в разі необхідності елементи до контуру без заміни насоса.
В основному насоси розраховані на напругу в 220 Вольт, але є і з підтримкою 12 Вольт. При скачках напруги необхідно поставити стабілізатор, для запобігання виходу пристрою з ладу.
У разі частих відключень електроенергії потрібно подбати про наявність джерела безперебійного живлення. Немає необхідності брати потужний ДБЖ - для обігріву приватних будинків рідко застосовують пристрої зі споживанням понад 150 Ватт на годину.
Умовно циркуляційні насоси можна розділити на два види по положенню двигуна. Пристрої з сухим ротором мають більш високий ККД, але мають підвищений рівень шуму і зниженим ресурсом, ніж з мокрим ротором.
Якщо розводка системи надає можливість для природного руху теплоносія по контуру, то насос необхідно монтувати через "байпас". В цьому випадку, при його поломки або відключення електроенергії можливо переключення опалення на режим гравітаційної циркуляції.
Через непрацюючий насос вода теж може переміщатися, однак він створить сильний опір її руху.
Вибір на користь моделі насоса стосовно до конкретної системи опалення здійснюється за допомогою визначення робочої точки і відповідності її встановленим параметрам витрати теплоносія (+)
Особливо актуальна проблема зупинки насоса при використанні пічного або камінного опалення. В цьому випадку піч продовжить нагрів теплообмінника і можливе закипання води в ньому і виходу надовго всієї системи з ладу.
Краще виконувати монтаж насоса на зворотній трубі, тому що більш низька температура води дозволить продовжити термін його служби. Якщо ж немає можливості встановити насос в іншому місці, крім як на трубі, яка виходить з котла, то слід використовувати насос з керамічними ущільнювачами.
Хоча вони витримують температуру до 110 ° С, але при закипанні системи і у них можуть виникнути проблеми з функціонуванням.
Змонтувавши насос в контур через байпас можна домогтися не тільки нормальних умов роботи за принципом природної циркуляції, але і можливості зняття насоса без зливу води
Корисна інформація по вибору циркуляційних насосів для опалювальної системи приведена в статтях:
- Підбір циркуляційного насоса: пристрій, види і правила вибору насоса для опалення
- Циркуляційний насос для опалення: десятка кращих моделей і поради покупцям
Тонкощі вибору котлів і печей
Застосування в якості генератора тепла електричних і газових котлів, печей тривалого горіння привабливо з позиції простоти контролю надходження тепла через теплообмінник.
Застосування твердопаливних печей, особливо саморобних конструкцій, загрожує недостатнім або надмірним виділенням тепла. Однак їх використання часто обгрунтовано з позиції дешевизни і доступності палива.
Зараз є безліч моделей електричних і газових котлів з інтегрованим насосом. З одного боку вбудована система циркуляції підібрана по потужності котла і дозволяє не займатися купівлею і установкою окремого насоса. З іншого боку в разі поломки вбудованого насоса, його не так просто буде полагодити або замінити, як окремий.
Електрокотел з інтегрованою помпою є готовим і компактним рішенням для включення його в схему з примусовою циркуляцією
Вимоги до котла при використанні примусової циркуляції такі ж, як і при природній:
- Розрахунок потужності котла - показник повинен задовольняти потребам опалення будинку в найжорсткіших умовах для певної місцевості. Бажано мати невеликий запас по потужності (10-20%) з причини можливих форс-мажорних обставин, які можуть виникнути в системі опалення.
- Попередження закипання теплоносія в теплообміннику. Ця вимога при використанні комбінації "піч - насос" виконати легше, ніж при гравітаційної моделі руху рідини.
Для запобігання закипання води в теплообміннику котла досить встановити регулювання потужності в залежності від температури виходить рідини. Цей спосіб діє при будь-якому вигляді циркуляції.
Блок управління режиму роботи твердопаливного котла включає функцію запуску насоса при досягненні критичних температур на виході з теплообмінника
Для печей при природної циркуляції немає можливості запобігти закипання теплоносія в разі надмірної кількості завантаженого палива. Єдиним варіантом при наявності насоса залишається збільшення обсягу проганяє рідини через теплообмінник.
Причому таку протиаварійне систему можна зробити автоматичною з використанням термостата і блоку регулювання швидкості насоса.
Монтаж і перевірка з боку підводу води
При схемі опалення з використанням примусової циркуляції будуть вищі швидкості руху води, ніж в гравітаційної моделі. Тому, можна використовувати менший діаметр труб при однакових параметрах обігріву будівлі. Це здешевлює вартість водяного опалення в частині витрат на труби, фітинги і арматуру.
Крім того, менші за діаметром елементи контуру легше заховати в технологічні ніші або вписати в інтер'єр приміщень.
Обов'язковою складовою систем Насонов опалення є група безпеки, що включає манометр, автоматичний і запобіжний клапан 
Запобіжний клапан потрібен для стравлювання тиску, тобто для скидання надлишків теплоносія при необхідності. Відведення повітря необхідний для відводу скупчення повітря, а манометр для контролю тиску 
Компоненти групи безпеки можуть розташовуватися окремо один від одного, наприклад, автоматичний пристрій для відведення повітря, може бути розташоване на стояку і на приладах опалення 
У разі роздільної установки складових групи безпеки запобіжний клапан тиску мають у своєму розпорядженні вище котла
У порівнянні з природною циркуляцією до гідростатичного тиску стовпа рідини додасться зросле гідродинамічний тиск потоку. Тому, щоб уникнути утворення протікання або, тим більше, прориву системи необхідно дотримуватися деяких правил.
У разі переходу від гравітаційної циркуляції до примусової потрібно ліквідувати всі, навіть незначні витоку із контуру. При збільшенні тиску швидкість протікання зросте, що крім проблеми в приміщенні викличе зменшення кількості теплоносія і зайву його аерацію (насичення повітрям).
Перед настанням опалювального періоду необхідно провести гідравлічні випробування міцності контуру з максимально використовуються або навіть трохи вищим тиском. Це дозволить виявити проблеми та ліквідувати їх до настання холодів, коли тривала зупинка опалення для ремонту небажана.
Перебіг радіаторів опалення може статися в найнесподіваніших місцях і усунення проблеми займе багато часу, тому краще перевірити цілісність системи заздалегідь
Так як швидкість переміщення теплоносія буде більше, ніж 0, 25 м / с, то згідно СНиП 41-01-2003 немає необхідності витримувати постійний ухил труб для видалення повітря з контуру. Тому при примусової циркуляції монтаж труб і радіаторів трохи простіший, ніж при гравітаційної схемою.
Варіанти опалення при примусової циркуляції
Застосування примусової циркуляції дозволяє відійти від принципу проектування розводки з обов'язковим урахуванням перепаду тиску, що яке необхідно для функціонування при гравітаційної схемою.
Це додає варіативності при моделюванні геометрії підводу води і надає можливість використання таких рішень, як коллекторное опалення або тепла підлога великої площі.
Застосування верхньої і нижньої розводки
Будь-яку схему опалення можна умовно віднести до верхньої або нижньої розведенню. При верхньому розведенні гаряча вода піднімається вище приладів опалення, а потім, стікаючи вниз, обігріває радіатори. При нижньої - гаряча вода подається знизу. У кожного варіанту є свої позитивні сторони.
Верхню розводку також застосовують при природної циркуляції. Тому контури опалення такого типу дозволяють використовувати обидва види циркуляції. Це, по-перше, надає можливість вибору, а по-друге, підвищує надійність системи.
У разі відключення електрики або поломки насоса рух води по контуру буде продовжено, нехай і з меншою швидкістю.
Хороший натиск дозволяє зробити вибір між верхнім і нижнім розведенням, беручи до уваги зручність проведення труб, що подають теплоносій до радіаторів (+)
При використанні нижньої розводки загальна протяжність труб менше, що скорочує витрати на створення системи. Крім того, немає необхідності прокладки стояків на верхньому поверсі, що добре з позицій дизайну приміщень. Нижню подає гарячу воду трубу прокладають або в підвалі, або на рівні підлоги першого поверху.
Різновиди однотрубних схем підключення
Однотрубна схема використовує одну і ту ж трубу для подачі гарячої води до радіаторів і відведення холодної до нагрівального котла. При такій розводці майже вдвічі скорочується довжина використовуваних труб, зменшується кількість фітингів і запірної арматури.
Однак нагрів радіаторів відбувається послідовно, тому розраховуючи кількість секцій необхідно враховувати поступове зменшення температури подаваного теплоносія.
Послідовне підключення радіаторів з використанням однієї труби для подачі теплоносія часто застосовується в сучасних будинках для мінімізації витрат на матеріали та спрощення монтажних робіт
Однотрубні схеми можуть бути реалізовані в горизонтальному і вертикальному варіантах. При примусової циркуляції, в разі використання вертикальних стояків можна здійснювати підведення гарячої води не тільки зверху, але і знизу.
Доцільність використання того чи іншого варіанту залежить не тільки від зручності проведення труб, але і від максимально допустимої кількості радіаторів на одному стояку однотрубного контуру.
Підключати радіатори опалення можна двома способами:
- Послідовне підключення - теплоносій протікає через все радіатори. В цьому випадку необхідно мінімальна кількість труб, проте в разі необхідності відключення одного з радіаторів, доведеться зупинити всю гілку системи.
- Підключення через байпас - теплоносій може протікати в обхід радіатора за встановленим отводку. За допомогою системи кранів можна перенаправити потік повз радіатора, що дозволить провести його ремонт або демонтаж без зупинки опалення.
Однотрубну схему часто використовують при опаленні, проте в разі наявності великої кількості радіаторів, для їх рівномірного нагріву застосовують інший варіант.
Однотрубні схеми мають безліч варіантів реалізації при примусової циркуляції, тому вибрати відповідне рішення для конкретної геометрії приміщень досить легко (+)
Способи застосування двотрубного варіанти
Схему контуру опалення з використанням другої труби для відводу остигнула води до котла називають двухтрубной системою. Метраж труб збільшується, як і кількість з'єднань і пристроїв.
Однак система має важливий плюс - до кожного радіатора подається теплоносій однакової температури. Це робить двотрубний варіант дуже привабливим.
При водяному опаленні з примусовою циркуляцією використовують і горизонтальну, і вертикальну розводку. Причому при вертикальному варіанті можливе застосування верхньої і нижньої подачі гарячої води.
Двотрубна схема подачі і відведення води в сукупності з діагональним підключенням радіатора дає максимальну віддачу тепла в приміщення
Так як температура підводиться води до всіх радіаторів однакова, то геометрія контурів залежить тільки від наступних факторів:
- економія матеріалів - мінімізації метражу труб і кількості з'єднань;
- легкістю проведення контуру опалення через стіни і перекриття;
- естетична привабливість - можливістю вписати опалювальні елементи в інтер'єр приміщень.
Залежно від руху гарячої та охолодженої води двотрубні схеми підрозділяють на два типи:
- Попутні. Рух в обох трубах відбувається в одному напрямку. Цикл кругообігу теплоносія має одну і ту ж довжину для всіх радіаторів в цій частині системи, тому швидкість їх нагріву однакова.
- Тупикові. У попутної схемою радіатори, розташовані ближче до котла нагріваються швидше. Однак для систем з примусовою циркуляцією це не сильно важливо з причини значної швидкості води в контурі.
При виборі між попутним і тупиковим варіантом керуються умовою зручності проведення зворотної труби. У вертикальних схемах при нижній розводці виходить тупикова система, а при верхній - попутна.
Використання розподільного колектора опалення
Ще одним популярним способом організації опалення зараз є створення колекторної схеми. В якійсь мірі цю схему можна назвати підвидом двухтрубной, хоча застосовується вона і в організації однотрубних опалювальних контурів.
Тільки розподіл гарячого теплоносія і збір охолодженого відбувається не з головного стояка, а зі спеціальних розподільних вузлових пристроїв - колекторів. Така система стійко працює тільки із застосуванням примусової циркуляції.
Променева розводка в порівнянні з двухтрубной вимагає наявності колектора, більшою сумарною довжини труб, кількості фітингів і запірної арматури
Розподільчий вузол для двотрубної системи являє собою складну комбінацію подає і зворотного колекторів, за допомогою яких здійснюється збалансована по температурі і тиску подача теплоносія.
Кожна гілка пристрої живить один елемент опалення або їх невелику групу. Гілки, як правило, розташовані під підлогою, кожен поверх багатоповерхового будинку обслуговує один встановлений в центрі колектор.
Незважаючи на очевидні плюси такого варіанту організації опалення, у колекторної системи є два значних мінуса:
- найбільша протяжність трубопроводів, тому цей варіант організації підводу води вимагає чималих грошових вкладень;
- складність зміни контуру - труби при такому варіанті розташовані зазвичай під підлогою або в стінах, тому в разі додавання опалювальних приладів внести будь-які корективи буде дуже важко.
Всі колектори монтують, як правило, в спеціальний шафка, так як запірна арматура розташовується там же і до неї необхідний доступ. Розміщення кранів в одному місці дуже зручно.
У разі потреби включення або відключення радіаторів або виникнення нештатної ситуації досить мати доступ до шафи і немає необхідності відвідувати всі приміщення.
Колектор, інакше розподільна гребінка, призначений для рівномірної подачі теплоносія в усі під'єднані до пристрою кільця 
Зазначене пристрій підбирають таким чином, щоб швидкість руху теплоносія в його межах була не вище 0, 7 м / с 
Колекторна група включає два елементи - гребінку для подачі і аналогічний пристрій для обратки 
В організації колекторної системи використовуються гребінки як заводського виробництва, так і пристрої, зібрані зі сталевих або поліпропіленових труб
Розподільні колектори можуть мати просту структуру, що складається з двох гребінок і мінімуму запірної арматури. Складні вузли можуть включати також автоматичні термостати, електронні клапани, змішувачі, автоматичні воздуховипуськниє пристрої, датчики і блоки контролю, клапан для зливу води, окремий циркуляційний насос.
Ці системи можуть найбільш точно відрегулювати температуру в будинку, але вимагають хорошого розуміння основ і нюансів роботи водяного опалення.
Обігрів за допомогою теплої підлоги
Одним з найбільш комфортних способів опалення вважають організацію теплої підлоги. Необхідно відзначити, що монтаж такого варіанту обігріву житлових кімнат, душових, кухонь та інших приміщень досить складний.
Водяна тепла підлога великої площі можливий тільки при організації примусової циркуляції, так як необхідно створити тиску в довгій системі вузьких трубок.
Тиск необхідно для подолання опору вузьких труб з безліччю вигинів. Крім того, необхідно досягти напору, що дозволяє видаляти повітря з трубок теплої підлоги, які розташовані горизонтально.
Існує велика кількість комбінацій укладання трубок:
- для маленьких кімнат застосовують схеми з одним входом для гарячої води і виходом для охолодженої;
- для великих приміщень організують більш складні системи теплої підлоги з використанням розподільного колектора.
Нерідко для фрагментів контуру з теплою підлогою встановлюють окремі циркуляційні насоси.
Використання колектора виправдано для великих площ теплої підлоги, коли розрахунки показують, що одна труба може не впоратися з обігрівом
Висновки і корисне відео по темі
Детальний виклад двухтрубной і досить складної схеми опалення двоповерхового будинку:
Система закритого типу для триповерхового будинку на базі газового котла:
Використання насосів при водяному опаленні приміщень значно полегшує проектування контуру, роблячи можливими варіанти, недоступні для гравітаційної моделі. Правильний підбір обладнання дозволить вирішити питання обігріву житла, зробивши цей процес зручним і простим.
Є, що доповнити, або виникли питання по організації опалювальної системи з примусовою циркуляцією? Будь ласка, залишайте коментарі до публікації і беріть участь в обговореннях. Форма для зв'язку знаходиться в нижньому блоці.