Сложные системы отопления - компания Аквагарант

Сложные системы отопления

Мы являемся официальными дистрибьютерами котельного оборудования Buderus
Появились вопросы после прочтения нашей статьи "Сложные системы отопления"? Позвоните по номеру +7(473)251-64-10 или воспользуйтесь формой расчета стоимости.

Компания "Аквагарант" осуществляет услуги по монтажу энергосберегающих систем отопления коттеджей в Воронеже. Мы смонтируем автоматизированную котельную, установим в каждой комнате термостат, с помощью которого Вы зададите нужную температуру. Соберём такую котельную, в которую не нужно постоянно "бегать", чтобы прибавить или убавить что-либо. Мы гуру в системах отопления коттеджей.

  

Что является сложной системой отопления ?

 

Если Вы хотите у себя дома иметь помимо радиаторов, отопление тёплым полом, а так же два санузла, в каждом из которых будет своя ванна и раковина (в такой ситуации уже нужно устанавливать бойлер минимум 150 литров, работающий от котла), то такую систему отопления уже можно назвать сложной. Подобные системы отопления правильно делать по принципу первично-вторичных колец. 

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/котлов. Теплоноситель насосом подается в первичное замкнутое кольцо, расположенное сразу за котлом 

Поэтому циркуляционный насос котла отопления перекачивает теплоноситель только по первичному кольцу. Вторичные кольца возникают в результате создания отводов для питания ветвей с потребителями тепла: бойлер, теплые полы, радиаторы, и т. д. На каждое вторичное кольцо ставится насос. Всё компонуется очень плотно: отбор воды и ее возврат должен быть расположен рядом, не далее 300 мм друг от друга.

 

схема системы отопления
схема первично-вторичных колец системы отопления

 

 

  1. котел отопления
  2. мембранный расширительный бак
  3. сепаратор воздуха
  4. циркуляционный насос первичного кольца
  5. коллекторы
  6. циркуляционные насосы вторичных колец
  7. радиаторная система отопления первого этажа
  8. система отопления теплый пол
  9. радиаторная система отопления второго этажа 
  10. система горячего водоснабжения с накопительным водонагревателем



     

Любое вторичное кольцо может быть выполнено как самостоятельная система отопления. Таким образом возле котла отопления 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). 

Рассмотрим принцип действия этой системы. В качестве примера рассмотрим кольцевую транспортную развязку из правил дорожного движения. 

 

сложное отопление похоже на кольцевое движение
кольцевое движение

 

 

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. В случае если они продолжают движение по кольцу, то ни должны уступить дорогу автомобилям, въезжающим на кольцо. 
В первичном кольце отопительной системы установлен циркуляционный насос, гоняющий воду по кругу (рис.2а)

 

отопление через гидрострелку
котловой контур - кольцо

 

Теплоноситель совершает бесконечное круговое движение (без подъема воды на высоту) не производя никакой полезной работы. 
Если к первичному кольцу присоединить еще одно кольцо (рис. 2б), то без сомнений вода тут же заполнит его и остановится. Гидравлическое сопротивление вторичного кольца значительно превышает гидравлическое сопротивление на участке А–Б. т.к. участок трубопровода (между точками А и Б) первичного кольца гораздо меньше протяженности вторичного кольца. Теплоноситель всегда течет в ту сторону, где наименьшее гидравлическое сопротивление. Поэтому циркуляция будет продолжаться только в первичном кольце. Наша цель добиться, чтобы общее кольцо было всегда в рабочем состоянии, а вторичные мы будем задействовать по необходимости. Вывод прост: если в данный момент нам не нужна, например, система подогрева полов в зимнем саду, то зачем запускать циркуляцию всей сложной системы отопления. Если мы добьемся, чтобы гидравлическое сопротивление в точках А и Б было примерно одинаковым, то вторичное кольцо будет находится в нерабочем состоянии. Для этого максимальная длина этого участка делается не больше четырех диаметров трубы (4 d). Обычно для труб диаметром от 1,5 до 3 дюймов это расстояние не превышает предел, соответственно, от 6 до 12 дюймов (150–300 мм). Гидравлическое сопротивление на участке А–Б практически приближается к нулю и теплоноситель пройдет мимо вторичного кольца. Диаметр труб первичного кольца определяется, исходя из общего расхода теплоносителя по всем вторичным контурам, а расход в свою очередь определяется диаметром труб и их протяжённостью. При подборе циркуляционного насоса первичного кольца ориентируемся на гидравлическое сопротивление этого кольца. Сюда достаточно поставить довольно слабый насос, поскольку на данном отрезке нет сложных ответвлений и поворотов. 

Для включения вторичного кольца в процесс отопления дома возможны три варианта (рис. 3). 

   1) 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. 

 

контур отопления
работа вторичного контура

 

   2) 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. 

   3) Наиболее эффективно будет установить свой циркуляционный насос на вторичном кольце. Включение насоса приводит теплоноситель в движение, а выключение останавливает циркуляцию и отключает вторичное кольцо от системы отопления. Для простоты использования современные циркуляционные насосы изготавливаются с управляемыми скоростными режимами, они бывают двух- и трех скоростными. Мы можем управлять скоростью циркуляции, а следовательно, и температурным режимом. 

Циркуляционный насос для вторичного кольца подбирается как для самостоятельной отопительной системы и исходя из гидравлического сопротивления этого кольца. Вывод: 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. 
Теперь рассмотрим несколько вариантов работы системы, если на вторичных кольцах будут установлены циркуляционные насосы большей или меньшей мощности, чем насос на первичном кольце (рис. 4). 

   4) Примеры установки в первичное и вторичное кольца отопления циркуляционных насосов различной мощности. 

 

 К какому выводу мы пришли? На первичном кольце можно устанавливать насосы мощностью, рассчитанной на преодоление гидравлического сопротивления только первичного кольца. Однако возникла проблема. У нас изменился температурный режим всего вторичного кольца. На вторичном кольце с мощным насосом произошло подмешивание охлажденной воды к воде горячей. Не владея основами теплотехники, вы не сможете рассчитать систему отопления. Грамотным подбором мощности циркуляционных насосов получить качественную регулировку температуры теплоносителя могут лишь люди, обладающие достаточными профессиональными навыками. Вот один из примеров, как это можно сделать. 

 Самый простой способ устройства регулирования температуры теплоносителя во вторичных кольцах, это установить на вторичные насосы двухпозиционные выключатели (вкл/выкл), подчиняющиеся комнатному регулятору Устанавливаем на регуляторе определенную температуру, допустим комфортную для нас 23°С. Регулятор отдает команду на включение циркуляционного насоса при понижении или на выключение при повышении температуры воздуха. Если температура в комнате упала, то датчик включает насос. Он будет работать до тех пор, пока температура воздуха помещения не достигнет 23°С, после чего последует команда на отключение насоса. Выравнивание температуры до требуемого значения происходит путем последовательного включения и отключения вторичного насоса . Если на улице температура упала? Возрастут теплопотери здания и насос тут же перейдет в рабочий режим (комнатного контроллера, обычно расположенного на наружной стене). 

комнатный термостат
управление насосом с помощью регулятора

 

 Гидравлическая независимость вторичных колец упрощает проектные расчеты и позволяет выбирать варианты управляющей электроники: от простых и недорогих термостатов до сложных погодозависимых контроллеров. 



Высоко и низкотемпературные системы отопления вторичных колец

 

трёхходовой клапан отопления
смесительный клапан для отопления

 

 

  1. котел
  2. мембранный расширительный бак
  3. сепаратор воздуха
  4. циркуляционный насос первичного кольца
  5. гидроколлекторы (распределительные гребенки)
  6. циркуляционные насосы вторичных колец
  7. радиаторная система отопления первого этажа
  8. система отопления тёплый пол
  9. радиаторная система отопления второго этажа
  10. бойлер для горячего водоснабжения
  11. трёхходовой смеситель
  12. четырёхходовой смеситель

     

При подсоединении вторичных колец отопления к гидроколлектору необходимо соблюдать некоторую последовательность. Отопительные кольца, которым вы хотите отдать приоритет, необходимо присоединять ближе к котлу. Например, это будут высокотемпературные системы отопления, а низкотемпературные можно переместить в конец первичного кольца. Чем дальше потребитель от начала кольца, тем холоднее воду он получает, т.к. каждое вторичное кольцо отдает в систему охлажденную воду. 

Проектирование комбинированной системы - это не самое сложное. Гораздо труднее развести трубопроводы в реальном доме не запутавшись в трубах. Для облегчения этой задачи некоторые изготовители теплотехнического оборудования производят готовые узлы гидроколлекторов. Их нужно просто соединить с котлом и потребителями. Обычно в комплекте с гидроколлекторами поставляются регулирующие трех- и четырехходовые краны вместе с автоматикой. Все оборудование компактно размещается в помещении котельной, а к потребителям тепла идут только трубы. 
 

коллектор отопления
коллектор отопления гидролого