Wiele nowoczesnych rozwiązań do ogrzewania wody w domach wymaga użycia grupy pomp. Projekt i instalacja systemu grzewczego z wymuszonym obiegiem muszą być przeprowadzone z uwzględnieniem problemów technicznych wynikających z szybkiego ruchu chłodziwa.
Wysokie ciśnienie w obiegu grzewczym pozwala na wiele schematów połączeń. Zgadzam się, jest to ważna zaleta systemu grzewczego z wymuszonym obiegiem. Jednak układ takiego systemu wymaga kompetentnego projektu.
Powiemy ci, jakie cechy wybierają główne węzły robocze systemu, a także szczegółowo omówimy możliwy układ głównej linii i sposoby organizacji obiegu grzewczego.
Cechy techniczne głównych komponentów systemu
Obwód wymuszony różni się od naturalnego dodania jednej lub więcej pomp obiegowych. Ze względu na wzrost ciśnienia i prędkości chłodziwa zmieniają się zasady tworzenia węzłów i położenia elementów konturu.
Ten fakt musi być wzięty pod uwagę w celu zapewnienia wysokiej jakości ogrzewania podczas wymuszonego obiegu.
Systemy grzewcze z wymuszoną cyrkulacją chłodziwa zapewniają stabilne ciśnienie cyrkulacji w sieci, co nie ma miejsca w przypadku obwodów grawitacyjnych 
Niezbędne do ruchu ciśnienia chłodziwa zapewnia pompa obiegowa. Dla normalnego działania obwodu stawiają dwa: jeden główny, drugi duplikat na bypassie 
W obwodach z przepływem płynu chłodzącego typu pompującego zamiast otwartego zbiornika rozprężnego najczęściej stosuje się expanzomat - wariant z membraną zamkniętą 
Zastosowanie zamkniętego zbiornika wyrównawczego zapobiega parowaniu płynu chłodzącego i jego nasyceniu tlenem, zapobiega chłodzeniu podgrzanej wody 
Zastosowanie pomp obiegowych w okablowaniu grzewczym umożliwia budowę obwodów, które po prostu nie mogłyby funkcjonować bez stymulowania ruchu chłodziwa 
Instalacja pomp obiegowych w systemach grzewczych umożliwiła zmniejszenie średnicy rur i zwiększenie promienia działania obiegu grzewczego 
Podczas budowy złożonych systemów grzewczych, które zawierają kilka pierścieni rozmieszczonych na różnych poziomach, każdy z nich jest zwykle wyposażony we własną pompę cyrkulacyjną. 
Do wymuszonej klasy systemów grzewczych należą różne odmiany, wyposażone w matryce rozdzielające, mieszane i częściowe
Ogólne wymagania dla grupy pomp
Pompy cyrkulacyjne są wybierane na podstawie wymagań dotyczących objętości wody destylowanej (metr sześcienny na godzinę) i ciśnienia (metr). Obliczenie obu parametrów zależy od pojemności ogrzewanej obudowy i sposobu ogrzewania, a także długości obwodu wody i średnicy jego rur.
Pompę należy dobrać tak, aby jej parametry nie „pokrywały się” z wymaganiami systemu. Umożliwi to, jeśli to konieczne, dodanie elementów do obwodu bez wymiany pompy.
Zasadniczo pompy są zaprojektowane na napięcie 220 woltów, ale są też z obsługą 12 woltów. W przypadku przepięć zasilania konieczne jest dostarczenie stabilizatora, aby zapobiec nieprawidłowemu działaniu urządzenia.
W przypadku częstych przerw w dostawie prądu należy zadbać o dostępność zasilacza awaryjnego. Nie ma potrzeby używania wydajnego zasilacza UPS - do ogrzewania prywatnych domów rzadko używają urządzeń, które zużywają więcej niż 150 watów na godzinę.
Tradycyjnie, pompy obiegowe można podzielić na dwa typy w zależności od położenia silnika. Urządzenia z suchym wirnikiem mają wyższą sprawność, ale mają zwiększony poziom hałasu i mniej zasobów niż w przypadku mokrego wirnika.
Jeśli okablowanie systemu zapewnia naturalną możliwość płynięcia płynu chłodzącego wzdłuż konturu, pompę należy zainstalować poprzez „obejście”. W takim przypadku, w przypadku awarii lub przerwy w zasilaniu, ogrzewanie można przełączyć na tryb cyrkulacji grawitacyjnej.
Woda może również przemieszczać się przez jałową pompę, ale spowoduje silny opór jej ruchowi.
Wybór na korzyść modelu pompy dla konkretnego systemu grzewczego polega na określeniu punktu pracy i dopasowaniu go do wymaganych wartości przepływu chłodziwa (+)
Szczególnie istotny jest problem zatrzymania pompy podczas używania pieca lub ogrzewania kominka. W tym przypadku piec będzie nadal nagrzewał wymiennik ciepła, a wrząca woda w nim i możliwe jest trwałe wyłączenie całego systemu.
Lepiej jest zainstalować pompę na rurze powrotnej, ponieważ niższa temperatura wody przedłuży jej żywotność. Jeśli nie można zainstalować pompy w miejscu innym niż na rurze wychodzącej z kotła, należy użyć pompy z uszczelkami ceramicznymi.
Chociaż mogą wytrzymać temperatury do 110 ° C, ale podczas gotowania systemu i mogą mieć problemy z działaniem.
Poprzez zamontowanie pompy w obwodzie przez bypass, możliwe jest osiągnięcie nie tylko normalnych warunków pracy na zasadzie naturalnej cyrkulacji, ale także możliwość wyjęcia pompy bez spuszczania wody
Przydatne informacje na temat doboru pomp obiegowych do systemu grzewczego podano w artykułach:
- Wybór pompy obiegowej: urządzenie, rodzaje i zasady wyboru pompy do ogrzewania
- Pompa cyrkulacyjna do ogrzewania: kilkanaście najlepszych modeli i porad dla klientów
Subtelności wyboru kotłów i pieców
Zastosowanie kotłów elektrycznych i gazowych jako generatora ciepła, pieców o długim czasie spalania jest atrakcyjne z punktu widzenia łatwości sterowania dopływem ciepła przez wymiennik ciepła.
Stosowanie pieców na paliwo stałe, zwłaszcza konstrukcji improwizowanych, jest obarczone niewystarczającym lub nadmiernym wytwarzaniem ciepła. Jednak ich użycie jest często uzasadnione pod względem taniej i dostępności paliwa.
Obecnie istnieje wiele modeli kotłów elektrycznych i gazowych ze zintegrowaną pompą. Z jednej strony wbudowany system cyrkulacji jest dopasowany do mocy kotła i umożliwia nie kupowanie ani instalowanie oddzielnej pompy. Z drugiej strony, w przypadku awarii wbudowanej pompy, naprawa lub wymiana nie będzie tak łatwa jak oddzielna.
Kocioł elektryczny ze zintegrowaną pompą jest gotowym i kompaktowym rozwiązaniem do włączenia do obiegu z wymuszonym obiegiem
Wymagania dotyczące kotła w przypadku wymuszonego obiegu są takie same jak w przypadku naturalnych:
- Obliczanie mocy kotła - wskaźnik powinien spełniać potrzeby ogrzewania domu w najtrudniejszych warunkach dla danego obszaru. Pożądane jest, aby mieć mały margines mocy (10-20%) z powodu możliwych okoliczności siły wyższej, które mogą wystąpić w systemie grzewczym.
- Ostrzeżenie wrzącej cieczy chłodzącej w wymienniku ciepła. Wymóg ten jest łatwiejszy do osiągnięcia przy użyciu kombinacji „piec-pompa” niż z modelem grawitacyjnym ruchu płynu.
Aby zapobiec zagotowaniu wody w wymienniku ciepła kotła, wystarczy ustawić regulację mocy w zależności od temperatury wypływającej cieczy. Ta metoda działa z każdym rodzajem obiegu.
Jednostka sterująca trybu pracy kotła na paliwo stałe obejmuje funkcję uruchamiania pompy, gdy krytyczne temperatury zostaną osiągnięte na wyjściu z wymiennika ciepła
W przypadku pieców z naturalną cyrkulacją nie jest możliwe zapobieganie wrzeniu płynu chłodzącego w przypadku nadmiernej ilości paliwa. Jedyną opcją w obecności pompy jest zwiększenie objętości pompowanej cieczy przez wymiennik ciepła.
Ponadto taki system awaryjny może być automatyczny za pomocą termostatu i jednostki sterującej prędkością pompy.
Instalacja i kontrola obiegu wody
Gdy schemat ogrzewania z wymuszoną cyrkulacją będzie wyższą prędkością niż w modelu grawitacyjnym. Dlatego możliwe jest zastosowanie mniejszej średnicy rury o takich samych parametrach ogrzewania dla budynku. Zmniejsza to koszty ogrzewania wody pod względem kosztów rur, kształtek i armatury.
Ponadto elementy obwodów o mniejszej średnicy są łatwiejsze do ukrycia w niszach technologicznych lub pasują do wnętrza.
Obowiązkowym elementem systemów grzewczych jest grupa bezpieczeństwa, w tym manometr, automatyczny odpowietrznik i zawór bezpieczeństwa. 
Zawór bezpieczeństwa jest potrzebny do zmniejszenia ciśnienia, tj. w razie potrzeby odprowadzić nadmiar chłodziwa. Do usunięcia nagromadzonego powietrza wymagany jest odpowietrznik, a manometr do kontroli ciśnienia 
Elementy grupy bezpieczeństwa mogą być umieszczone oddzielnie od siebie, na przykład automatyczny deflektor powietrza, może być umieszczony na pionie i na urządzeniach grzewczych 
W przypadku oddzielnej instalacji elementów grupy bezpieczeństwa ciśnieniowy zawór bezpieczeństwa znajduje się nad kotłem
W porównaniu z naturalnym obiegiem, ciśnienie hydrostatyczne przepływu jest dodawane do ciśnienia hydrostatycznego kolumny cieczy. Dlatego, aby uniknąć powstawania przecieków, a zwłaszcza przełomu systemowego, konieczne jest przestrzeganie pewnych zasad.
W przypadku przejścia z obiegu grawitacyjnego do wymuszonego konieczne jest wyeliminowanie wszystkich, nawet niewielkich wycieków w obwodzie. Wraz ze wzrostem ciśnienia, natężenie przepływu wzrośnie, co oprócz problemu w pomieszczeniu spowoduje spadek ilości chłodziwa i jego nadmierne napowietrzenie (nasycenie powietrzem).
Przed początkiem okresu ogrzewania konieczne jest przeprowadzenie prób hydraulicznych wytrzymałości obwodu z maksymalnym użytym lub nawet nieco wyższym ciśnieniem. Pozwoli to zidentyfikować problemy i wyeliminować je przed nadejściem zimnej pogody, gdy długotrwałe wyłączenie ogrzewania w celu naprawy jest niepożądane.
Przepływ grzejników może wystąpić w najbardziej nieoczekiwanych miejscach, a wyeliminowanie problemu zajmie dużo czasu, dlatego lepiej jest wcześniej sprawdzić integralność systemu.
Ponieważ prędkość chłodziwa będzie większa niż 0, 25 m / s, zgodnie z SNiP 41-01-2003 nie ma potrzeby wytrzymywania stałego nachylenia rur w celu usunięcia powietrza z obwodu. Dlatego przy wymuszonym obiegu instalacja rur i grzejników jest nieco prostsza niż w przypadku systemu grawitacyjnego.
Opcje ogrzewania do wymuszonego obiegu
Zastosowanie wymuszonej cyrkulacji umożliwia odejście od zasady projektowania okablowania przy obowiązkowym uwzględnieniu różnicy ciśnień hydrostatycznych, która jest niezbędna do działania w systemie grawitacyjnym.
Dodaje to zmienności w modelowaniu geometrii obiegu wody i zapewnia możliwość zastosowania rozwiązań, takich jak ogrzewanie kolektora lub ciepła podłoga o dużej powierzchni.
Zastosuj górne i dolne okablowanie
Każdy schemat ogrzewania może być warunkowo przypisany do górnego lub dolnego okablowania. W górnej części okablowania gorąca woda unosi się ponad urządzeniami grzewczymi, a następnie spływając w dół ogrzewa grzejniki. Na dole - gorąca woda jest dostarczana od dołu. Każda opcja ma swoje pozytywne aspekty.
Górne okablowanie służy również do naturalnej cyrkulacji. Dlatego obwody grzewcze tego typu pozwalają na wykorzystanie obu typów obiegu. Po pierwsze, daje to wybór, a po drugie, zwiększa niezawodność systemu.
W przypadku zaniku zasilania lub awarii pompy, ruch wody wokół obwodu będzie kontynuowany, choć w wolniejszym tempie.
Dobre ciśnienie pozwala na wybór pomiędzy górnym i dolnym okablowaniem, biorąc pod uwagę wygodę trzymania rur dostarczających chłodziwo do grzejników (+)
Przy użyciu mniejszego okablowania całkowita długość rur jest mniejsza, co zmniejsza koszty tworzenia systemu. Ponadto nie ma potrzeby układania pionów na najwyższym piętrze, co jest dobre z punktu widzenia projektu pomieszczenia. Dolna rura doprowadzająca gorącą wodę jest układana w piwnicy lub na parterze pierwszego piętra.
Różne schematy połączeń monotube
Obwód jednoprzewodowy wykorzystuje tę samą rurę do dostarczania gorącej wody do grzejników i do odprowadzania zimnej wody do kotła grzewczego. Przy takim okablowaniu długość stosowanych rur jest prawie o połowę mniejsza, liczba złączek i zaworów jest zmniejszona.
Jednak grzejniki stale się nagrzewają, dlatego licząc liczbę sekcji, należy wziąć pod uwagę stopniowy spadek temperatury chłodziwa.
Szeregowe połączenie grzejników za pomocą jednej rury do dostarczania chłodziwa jest często stosowane w nowoczesnych domach, aby zminimalizować koszty materiałów i uprościć prace instalacyjne.
Obwody jednoprzewodowe mogą być realizowane w wersjach poziomej i pionowej. W przypadku wymuszonego obiegu, w przypadku pionowych pionów, możliwe jest dostarczanie gorącej wody nie tylko z góry, ale także z dołu.
Możliwość zastosowania jednej lub drugiej opcji zależy nie tylko od łatwości prowadzenia rur, ale także od maksymalnej dopuszczalnej liczby grzejników na jednej rurze jednorurowej.
Możesz podłączyć grzejniki na dwa sposoby:
- Połączenie szeregowe - płyn chłodzący przepływa przez wszystkie grzejniki. W tym przypadku potrzebujesz minimalnej liczby rur, ale jeśli chcesz wyłączyć jeden z grzejników, musisz zatrzymać całą gałąź systemu.
- Połączenie przez obejście - płyn chłodzący może przepływać wokół grzejnika wzdłuż ustawionej gałęzi. Za pomocą systemu kranów można przekierować przepływ przez grzejnik, co umożliwi jego naprawę lub demontaż bez zatrzymywania ogrzewania.
Do ogrzewania często stosuje się obwód jednoprzewodowy, ale w przypadku dużej liczby grzejników stosuje się inną opcję dla ich równomiernego ogrzewania.
Obwody jednoprzewodowe mają wiele opcji realizacji wymuszonego obiegu, więc wybór odpowiedniego rozwiązania dla określonej geometrii pomieszczenia jest wystarczająco prosty (+)
Sposoby korzystania z wersji dwururowej
Schemat obiegu grzewczego wykorzystujący drugą rurę do odprowadzania schłodzonej wody do kotła nazywa się układem dwururowym. Wzrasta obszar metryczny rur, a także liczba połączeń i urządzeń.
Jednak system ma ważny plus - do każdego grzejnika dostarczany jest czynnik chłodzący o tej samej temperaturze. To sprawia, że wersja dwururowa jest bardzo atrakcyjna.
W przypadku podgrzewania wody z wymuszonym obiegiem należy stosować okablowanie poziome i pionowe. Ponadto w wersji pionowej możliwe jest użycie górnego i dolnego źródła ciepłej wody.
Dwururowy schemat zaopatrzenia w wodę i odwodnienia, wraz z ukośnym połączeniem grzejnika, daje maksymalną moc cieplną do pomieszczenia.
Ponieważ temperatura wody dostarczanej do wszystkich grzejników jest taka sama, geometria obwodów zależy tylko od następujących czynników:
- oszczędność materiałów - minimalizacja długości rur i liczby połączeń;
- łatwość obiegu grzewczego przez ściany i sufity;
- estetyczny wygląd - możliwość wchodzenia w elementy grzejne w przestrzeni wewnętrznej.
W zależności od ruchu gorącej i schłodzonej wody schematy dwururowe są podzielone na dwa typy:
- Przechodzę . Ruch w obu rurach odbywa się w tym samym kierunku. Cykl obiegu chłodziwa ma taką samą długość dla wszystkich grzejników w tej części systemu, dlatego ich szybkość ogrzewania jest taka sama.
- Zakleszczenie . W poniższym schemacie grzejniki umieszczone bliżej kotła nagrzewają się szybciej. Jednak w przypadku układów z wymuszonym obiegiem nie jest to bardzo ważne ze względu na dużą prędkość wody w obwodzie.
Przy wyborze między torem wodnym a opcją ślepej uliczki kierują się wygodą trzymania rury powrotnej. W obwodach pionowych, przy niższym okablowaniu, uzyskuje się system ślepej uliczki, a przy górnym okablowaniu uzyskuje się system przejścia.
Zastosowanie rozdzielacza rozgrzewającego
Innym popularnym sposobem organizacji ogrzewania jest teraz utworzenie obwodu kolektora. W pewnym stopniu schemat ten można nazwać podgatunkiem dwururowym, chociaż jest on również stosowany w organizacji jedno-rurowych obwodów grzewczych.
Tylko dystrybucja gorącego płynu chłodzącego i gromadzenie schłodzonego nie pochodzą z głównego pionu, ale ze specjalnych węzłów dystrybucyjnych - kolektorów. Taki system działa stabilnie tylko przy wymuszonym obiegu.
Okablowanie, w porównaniu z podwójną rurą, wymaga kolektora, który jest dłuższy niż całkowita długość rur, liczba kształtek i zaworów
Jednostka dystrybucyjna dla systemu dwururowego jest złożoną kombinacją kolektorów zasilających i powrotnych, przez które media przepływu i ciepła są zrównoważone pod względem temperatury i ciśnienia.
Każda gałąź urządzenia zasila jeden element ogrzewania lub ich małą grupę. Oddziały zazwyczaj znajdują się pod podłogą, każde piętro wielopiętrowego budynku jest obsługiwane przez jeden kolektor zainstalowany w centrum.
Pomimo oczywistych zalet tego wariantu organizacji ogrzewania, system kolektorów ma dwie istotne wady:
- największa długość rurociągów, więc ta opcja organizacji obiegu wody wymaga znacznych inwestycji finansowych;
- złożoność zmiany rur konturowych z tą opcją zazwyczaj znajduje się pod podłogą lub w ścianach, więc jeśli dodasz grzejniki, bardzo trudno będzie podjąć jakiekolwiek działania naprawcze.
Wszystkie kolektory są montowane z reguły w specjalnej szafce, ponieważ zawory odcinające znajdują się w tym samym miejscu i wymagany jest dostęp. Umieszczenie żurawia w jednym miejscu jest bardzo wygodne.
W przypadku konieczności włączenia lub wyłączenia grzejników lub wystąpienia sytuacji awaryjnej wystarczy mieć dostęp do szafki i nie ma potrzeby odwiedzania wszystkich pomieszczeń.
Kolektor, w przeciwnym razie grzebień dystrybucyjny, jest przeznaczony do równomiernego dostarczania chłodziwa do wszystkich pierścieni podłączonych do urządzenia 
Określone urządzenie jest tak dobrane, aby prędkość chłodziwa w nim była nie większa niż 0, 7 m / s 
Grupa kolektorów zawiera dwa elementy - grzebień do karmienia i podobne urządzenie do zwrotu 
W organizacji systemu kolektorów stosuje się grzebienie jako produkcję fabryczną oraz urządzenia montowane z rur stalowych lub polipropylenowych
Rozdzielacze mogą mieć prostą strukturę składającą się z dwóch grzebieni i minimum zaworów odcinających. Złożone węzły mogą również obejmować automatyczne termostaty, zawory elektroniczne, miksery, automatyczne urządzenia odpowietrzające, czujniki i jednostki sterujące, zawór do spuszczania wody i oddzielną pompę cyrkulacyjną.
Systemy te mogą najdokładniej regulować temperaturę w domu, ale wymagają dobrego zrozumienia podstaw i niuansów działania ogrzewania wody.
Ogrzewany ogrzewaniem podłogowym
Jednym z najbardziej komfortowych sposobów ogrzewania jest organizacja ogrzewanej podłogi. Należy zauważyć, że instalacja takiego wariantu ogrzewania pomieszczeń mieszkalnych, pryszniców, kuchni i innych pomieszczeń jest dość skomplikowana.
Ogrzewana wodą podłoga o dużej powierzchni jest możliwa tylko dzięki organizacji wymuszonego obiegu, ponieważ konieczne jest wytworzenie ciśnienia w długim systemie wąskich rurek.
Ciśnienie jest potrzebne do pokonania oporu wąskich rur z wieloma zagięciami. Ponadto konieczne jest osiągnięcie ciśnienia, które umożliwia usunięcie powietrza z rur ogrzewania podłogowego, które są umieszczone poziomo.
Istnieje duża liczba kombinacji instalacji rurowych:
- dla małych pomieszczeń stosuje się schematy z jednym wejściem na ciepłą wodę i wyjściem na chłodzenie;
- W większych pomieszczeniach organizowane są bardziej zaawansowane systemy ogrzewania podłogowego z rozdzielaczem.
Często instalowane są oddzielne pompy obwodowe dla fragmentów konturu o ciepłej podłodze.
Zastosowanie kolektora jest uzasadnione dla dużych powierzchni ogrzewania podłogowego, gdy obliczenia pokazują, że jedna rura nie radzi sobie z ogrzewaniem
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Szczegółowy opis dwururowego i raczej skomplikowanego schematu ogrzewania dwupiętrowego domu:
Zamknięty system trzypiętrowego domu na bazie kotła gazowego:
Zastosowanie pomp do ogrzewania przestrzeni wodnej znacznie ułatwia projektowanie obwodu, umożliwiając dostęp do opcji niedostępnych dla modelu grawitacyjnego. Właściwy dobór sprzętu rozwiąże problem z ogrzewaniem obudowy, czyniąc ten proces wygodnym i łatwym.
Czy jest coś do uzupełnienia lub masz pytania dotyczące organizacji systemu grzewczego z wymuszonym obiegiem? Proszę zostawić komentarze do publikacji i uczestniczyć w dyskusjach. Formularz do komunikacji znajduje się w dolnym bloku.