СИСТЕМА ОПАЛЕННЯ З ПРИМУСОВОЮ ЦИРКУЛЯЦІЄЮ

Система опалення з примусовою циркуляцією рух теплоносія відбувається за рахунок перепаду тиску створюваного насосом. Цей насос забезпечує постійне і безперебійний рух теплоносія через всю систему опалення.

При використанні циркуляційного насоса немає необхідності встановлювати труби великих діаметрів, дотримуватися ухил лінії подачі та зворотної лінії теплоносія. Так само можливе використання магістралей більшої протяжності, ніж в системі з природною циркуляцією.

Найголовніша вимога до такої системи — циркуляційного насоса повинна бути забезпечена безперебійна подача електроенергії.

Перерахуємо основні переваги системи опалення з примусовою циркуляцією перед природною:

• зменшення випаровування теплоносія в системі за рахунок використання мембранного розширювального бака [рис.16] і організації з його допомогою закритої системи опалення;
• 
• опалювальні прилади нагріваються рівномірно;
• спрощення монтажу системи, оскільки немає необхідності обчислювати діаметри труб, їх висоти, довжини і нахили;
• збільшення терміну експлуатації котельного обладнання за рахунок меншої різниці температури теплоносія в прямому та зворотному лініях;
• за рахунок примусової циркуляції необхідні для обігріву приміщення опалюються істотно швидше;
• в залежності від конструктивних особливостей системи з'являється можливість регулювання нагріву по окремих ділянках або, наприклад, повного перекриття однієї з ділянок системи.

• Підводячи підсумок можна сказати, що система з примусовою циркуляцією володіє істотними перевагами перед природною, але і вимагає великих витрат ресурсів в процесі експлуатації.

  Для чого потрібен мембранний розширювальний бак закритого типу («экспанзомат»)? Даний розширювальний бак, так само як і його старший побратим відкритого типу вирішують головне завдання: поглинання надлишкового об'єму теплоносія в момент розігріву і витіснення дефіцитного обсягу в момент охолодження.

  Будь теплоносій при нагріванні збільшує свій питомий об'єм. І з кожним новим градусом температури об'єм збільшується все більше і більше. Т. к. теплоносій є нестисливої рідиною, то навіть незначний приріст обсягу в замкнутому контурі системи опалення стане причиною істотного зростання тиску здатного зруйнувати її елементи. Тут і приходить на допомогу экспанзомат. Конструктивно він складається з овального бака, обсяг якого розділений на дві камери гнучкої перегородкою. Нижньою камерою бак підключається до системи опалення і заповнюється з неї теплоносієм, а верхня камера заповнена повітрям або газом з розрахунковим протитиском.

  Тиск в холодній системі опалення ідентично тиску в розширювальному баку. У цей момент, більша частина бака заповнена газом. При нагріванні в замкнутому контурі вода розширюється і тиск в системі опалення збільшується, приріст обсягу теплоносія потрапляє в бак, мембрана розтягується і зменшує частку повітряного простору подібно поршню (повітря стискується). В цей час тиск у розширювальному баку збільшується. При досягненні температури теплоносія максимального значення, тиск в системі опалення і в розширювальному баку піднімається до максимального допустимого значення. З пониженням температури теплоносія його обсяг у системі зменшується, а тиск знижується і раніше прийнятий об'єм теплоносія виштовхується з бака стисненим повітрям (або газом).

  Слід відзначити, що ефективна робота розширювального бака в системі опалення може бути забезпечена лише при правильному його розрахунку та кваліфікованої налаштуванні.

  Варіанти системи водяного опалення з примусовою циркуляцією:

  · Вертикальні однотрубні системи водяного опалення (з замикаючими ділянками і проточна); [рис.17]

• Вертикальні двотрубні системи водяного опалення (з верхньою і нижньою розводкою); [рис.18]

  рис. 18

  · Горизонтальні однотрубні системи водяного опалення; [рис.19]

  
  рис. 19

  · Горизонтальні двотрубні системи водяного опалення; [рис.20]

   

  
  рис. 20

  · Колекторні системи опалення (одно - і двотрубні); [рис.21]

  рис. 21

  Розвиток будівельних технологій і перехід на вільні планування приміщень змусило інженерів–теплотехніків шукати нові системи розводки труб опалення по приміщеннях. Традиційна вертикальна розводка з безліччю стояків псувала зовнішній вигляд приміщень і створювала проблеми при їх обробці. Особливо в приміщеннях з великими площами вільного планування змонтувати таку систему неможливо було в принципі. Рішенням проблеми стало застосування горизонтальної системи опалення з установкою колекторних груп.

  Хочеться більш докладно зупинитися на тих із них, які найбільш часто і успішно застосовуються в системах опалення заміських будинків і будівлях іншого назначниея.

   

   

  Горизонтальні двотрубні системи з примусовою циркуляцією

   

  Відмінною рисою горизонтальних систем водяного опалення в порівнянні з системами з вертикальною розводкою є повне, або часткове, відсутність вертикальних стояків.

  Для таких систем у більшості випадків використовуються металопластикові або поліпропіленові труби, які дозволяють прокладати приховано трубопроводи в конструкціях або підлогах.

  У горизонтальній системі устонавливается циркуляційний насос для примусової циркуляції теплоносія. Це необхідно для того, щоб позбавлятися від повітряних пробок у системі (повітря відводиться за допомогою автоматичних систем опалення), не використовувати труби великих діаметрів, не враховувати нахил трубопроводів.
  Приблизна схема опалення двоповерхового будинку представлена на рис.22].

  
  рис. 22

  Дана система відносяться до тройниковым систем з'єднання трубопроводів. На сьогоднішній день крім тройниковой застосовуються і колекторні схеми, що відрізняються більшою керованістю систем опалення.

   

   

  Колекторні двотрубні системи з примусовою циркуляцією

   

  Все більше і більше останнім часом у вигляді системи опалення заміського будинку вибирається колекторна поповерхова розводка. При цьому реалізуються переваги металопластикових або поліпропіленових трубопроводів, які можуть бути ховаються в конструкції підлоги, а колектори (подаючий і зворотний) поміщають в шафку, як це показано на рис.23]. Від колекторів до кожного радіатора підводять труби. Для такої системи необхідна примусова циркуляція в системі, що досягається установкою одного або декількох циркуляційних насосів. Це дозволяє зменшити різницю температур теплоносія на вході і виході мережі системи і тим самим підвищити ефективність і збільшити можливості в регулюванні нагріву, а також уникнути зайвої витрати матеріалів, спростити систему, зробити її більш компактною. Кожен відвід колектора може бути забезпечений своєю запірною арматурою — кульовими кранами, що дозволяє в деяких схемах відключити від циркуляції будь радіатор системи, жодним чином не впливаючи на роботу інших приладів опалення. Єдиним недоліком даної системи є велика протяжність труб.

  
  рис. 23

  Так само колекторна система застосовується при створенні опалення за допомогою водяної теплої підлоги. У класичному вигляді дана система являє собою шар бетону з вбудованими в нього змійовиками нагрівальних труб. Цей бетонний шар повинен бути добре ізольований від тепловтрат вниз і в сторони. У приміщенні, опалювальному традиційними системами (наприклад, радіаторами), основний вид передачі тепла - конвекція. Конвективні потоки циркулюють всередині приміщення наступним чином: тепле повітря від радіатора піднімається вгору до стелі, охолоджуючись, повітря опускається вниз до підлоги, холодне повітря з підлоги затягується в радіатор, нагріте в радіаторі повітря знову піднімається до стелі і так далі. Тому температура повітря у стелі вище, ніж на рівні підлоги. На відміну від радіаторів, тепла підлога не створює конвекції. Він прогріває повітря в приміщенні всією поверхнею підлоги. В районі підлоги повітря тепліше, ніж у стелі. Це найбільш сприятливий розподіл температури повітря всередині приміщення: 22°С на рівні ніг і 18°С на рівні голови. Низька температура теплоносія - ще одна відмінність системи підлогового опалення від традиційних радіаторних систем. Найчастіше система водяної теплої виконується як додаткова, але в добре утепленому будинку з якісним склінням, тепла підлога часто здатний повністю покрити тепловтрати приміщень. [рис.24] Але на сходах, у тамбурах та інших місцях, де неможлива його установка або його потужності недостатньо, застосування радіаторів неминуче.

  При використанні тупикової системи, кожний наступний радіатор знаходиться далі від котла або стояка. Циркуляційні контури в такій системі не рівні, налаштовується така система довго, і легко може бути розбалансована.

  В системі з попутним рухом теплоносія, циркуляційні контури рівні, радіатори прогріваються рівномірно, розбалансувати таку систему, при правильній експлуатації, досить складно. Єдиним істотним недоліком такої системи є трохи більший витрата труб порівняно з тупиковою.