Работа и особенности проточной системы отопления: котлы, нагреватели и насосы

Проточные системы отопления набирают популярность благодаря эффективности и быстрому реагированию на изменения температуры. В статье рассмотрим ключевые элементы таких систем: котлы, нагреватели и насосы, их особенности и схемы подключения. Понимание принципов работы проточных систем поможет выбрать оборудование и оптимизировать его использование, что обеспечит комфорт и экономию ресурсов в вашем доме.

Особенности схемы проточного отопления

Каковы особенности выбора компонентов для данной системы? Проточная система отопления в первую очередь определяется правилами подключения радиаторов и других отопительных устройств. Они устанавливаются последовательно, что приводит к распределению энергии от теплоносителя в том же порядке.

Из этого следует, что температура первого радиатора, который подключен к котлу проточного отопления, будет значительно выше, чем у последнего. Кроме того, необходимо учитывать следующие моменты:

• Электрические проточные котлы для отопления должны обладать достаточно высокой мощностью. Обычно соотношение 1 кВт на 10 м² площади является неточным. К полученному значению следует добавить от 15% до 30% в зависимости от длины магистрали и уровня теплоизоляции здания;
• Отсутствие возможности регулировать температуру для каждого радиатора. В этом случае объем теплоносителя, поступающего в последующие батареи, будет уменьшаться. Это может привести к тому, что проточный нагреватель не сможет обеспечить достаточное тепло для всех помещений в доме;
• Увеличенный уровень гидродинамического сопротивления. Даже мощные проточные насосы отопления могут не обеспечить необходимую скорость циркуляции жидкости из-за большого количества радиаторов. Поэтому однотрубная проточная система отопления требует тщательных расчетов.

Тем не менее, помимо этих недостатков, существуют и положительные аспекты использования такой схемы. Главным из них являются низкие затраты на приобретение комплектующих. Последовательное подключение элементов системы не требует дополнительного контура магистрали, как это происходит в двухтрубных системах.

При проектировании однотрубной проточной системы важно учитывать диаметр магистрали. Чем он больше, тем ниже уровень гидродинамического сопротивления.

Эксперты в области отопительных систем отмечают, что проточная система отопления обладает рядом уникальных особенностей, которые делают её эффективной и удобной в эксплуатации. Котлы, используемые в таких системах, обеспечивают мгновенный нагрев воды, что позволяет избежать длительного ожидания тепла. Нагреватели, в свою очередь, могут быть как электрическими, так и газовыми, что дает возможность выбрать наиболее подходящий вариант в зависимости от условий эксплуатации и доступных ресурсов.

Кроме того, насосы играют ключевую роль в поддержании циркуляции теплоносителя, что обеспечивает равномерное распределение тепла по всем помещениям. Эксперты подчеркивают, что правильный выбор и установка компонентов системы значительно влияют на её эффективность и долговечность. Важно также учитывать особенности изоляции трубопроводов, чтобы минимизировать теплопотери. Таким образом, проточная система отопления представляет собой современное решение для создания комфортного микроклимата в жилых и коммерческих помещениях.

Принцип работы электродного котла отопления

Виды проточного отопления

Одним из важнейших этапов выбора схемы отопления является ее вид. Движение теплоносителя может осуществляться самотеком (гравитационная) либо с помощью насосного оборудования (принудительная). Это оказывает влияние на эксплуатационные и качественные характеристики системы нагрева дома или квартиры. Рассмотрим особенности каждой из этих схем.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о проточных системах отопления:

1. Эффективность и экономия энергии: Проточные системы отопления, особенно с использованием конденсационных котлов, могут достигать КПД до 98%. Это связано с тем, что они используют тепло, выделяющееся при конденсации водяного пара, что позволяет значительно снизить потребление топлива и сократить расходы на отопление.

2. Автоматизация и управление: Современные проточные системы отопления часто оснащены интеллектуальными системами управления, которые позволяют автоматически регулировать температуру в зависимости от внешних условий и потребностей жильцов. Это не только повышает комфорт, но и способствует экономии энергии.

3. Насосы и циркуляция: В проточных системах отопления используются циркуляционные насосы, которые обеспечивают равномерное распределение тепла по всем радиаторам или конвекторам. Современные насосы могут быть оснащены частотными преобразователями, что позволяет им автоматически подстраиваться под потребности системы, снижая уровень шума и потребление электроэнергии.

Устройство двухконтурного газового котла || Принцип работы газового котла

Гравитационное отопление

Самая простая система проточного отопления строится на основе гравитационного принципа. Для ее реализации понадобятся проточные котлы, а также расширительный бак открытого типа или мембранный. Трубопровод, который будет служить транспортной магистралью для теплоносителя, обеспечивает подачу воды в радиаторы и котел для повторного нагрева.

Ключевым компонентом данной системы является проточный котел отопления. Он должен поддерживать оптимальный температурный режим, от которого зависит скорость циркуляции воды в трубах. При нагреве теплоноситель расширяется, что запускает его движение по магистрали. По мере прохождения через радиаторы температура воды постепенно снижается. Остывшая жидкость возвращается по обратной линии в котел для повторного нагрева.

К особенностям гравитационной проточной системы отопления можно отнести следующие моменты:

• Небольшая длина трубопровода — до 30 метров, что связано с низким циркуляционным давлением;
• Проточные электрокотлы в этой системе используются редко; предпочтение чаще отдается твердотопливным моделям;
• Высокая инертность. Скорость движения горячей воды по трубам зависит от характеристик котла, наличия поворотных узлов и разветвлений в системе. Поэтому нагрев радиаторов в удаленных от котла помещениях происходит медленно.

Гравитационная схема проточного отопления чаще всего применяется в небольших домах или квартирах. К ее преимуществам можно отнести относительно низкие затраты на установку, а также возможность использования компактного проточного нагревателя для обогрева помещения.

Для обеспечения циркуляции воды после выхода из котла устанавливается вертикальный стояк, высота которого не должна превышать 5 метров. Нагретая жидкость создает необходимое давление для дальнейшего движения теплоносителя.

Отопление с насосами принудительной циркуляции

Для улучшения эксплуатационных качеств в схему проточной системы отопления добавляется циркуляционный насос. Это способствует быстрейшей скорости движения воды, что уменьшает показатель инертности. Чаще всего в магистрали создается повышенное давление до 3 атм. В результате этого повышается температура кипения воды, а также снижается вероятность появления воздушных пробок.

Если в доме или квартире нет магистрального газа — чаще всего устанавливают электрический котел отопления проточный. Их преимущество заключается в возможности выбора как одноконтурных моделей (только для отопления), так и двухконтурных (отопления и ГВС).

Так как система принудительной циркуляции в большинстве случаев делается закрытого типа, — следует предусмотреть монтаж дополнительного оборудования. Главным из них является герметичный расширительный бак, устанавливаемый на обратной трубе перед котлом отопления. Также монтируются манометры и термометры. При этом и котел отопления проточный должен иметь подобные приборы. В результате получается эффективная система поддержания комфортной температуры в доме со следующими отличительными характеристиками:

• Низкая степень инертности;
• При соблюдении технологии установки и выбора комплектующих обеспечивается долгий безремонтный срок работы;
• Возможность создания температурного режима на максимальном уровне — 95/60 град;
• Не нужно монтировать разгонный стояк, обязательный для гравитационного отопления.

К недостаткам отопления с принудительной циркуляцией относят повышенные требования к трубам и радиаторам. Они должны выдержать максимально допустимое давление и установленный температурный режим работы. Эта схема применима для домов с большой площадью до трех этажей.

При создании схемы с принудительной циркуляцией рекомендуется приобретать двухконтурные котлы отопления электрические проточного типа. Даже если в доме есть система ГВС – можно использовать дополнительную в качестве запасной. Разница в стоимости между одноконтурными и двухконтурными моделями невелика – около 10-15%.

Выбор проточного котла отопления

Определившись с типом системы отопления, важно правильно выбрать котел для проточного отопления. Эффективность и коэффициент полезного действия (КПД) напрямую зависят от его характеристик. Основное различие между котлами заключается в типе используемого топлива. На сегодняшний день производители предлагают твердотопливные модели, а также устройства, работающие на газе или жидком топливе. Электрические котлы также пользуются большой популярностью.

Существуют общие рекомендации по выбору проточного котла для отопления:

• Номинальная мощность. Этот параметр можно рассчитать двумя способами: исходя из площади помещения или общего объема теплоносителя. В первом случае мощность проточного нагревателя должна составлять 1 кВт на каждые 15 литров воды. При условии нормальной теплоизоляции наружных стен для поддержания комфортной температуры на 10 м² потребуется 1 кВт мощности;
• Наличие второго контура. Он предназначен для горячего водоснабжения и особенно актуален при организации отопления в частных домах;
• Размеры и требования к помещению, где будут установлены проточные котлы. Для твердотопливных моделей необходимо выделить отдельное помещение, соответствующее нормам ДБН В.2.5-20-200. Газовые и электрические котлы можно устанавливать на кухне, но только если их мощность не превышает 200 кВт;
• Возможность подключения к внешним температурным датчикам для автоматического регулирования температуры воды. Это необходимо для оптимизации расхода энергоносителей, который зависит от температуры в помещении и на улице;
• Наличие в конструкции проточного насоса и расширительного бака.

Это лишь общие рекомендации по выбору проточного котла для отопления. Несмотря на популярность газовых и твердотопливных моделей, стоит обратить внимание и на электрические котлы, которые обладают рядом уникальных преимуществ.

В дополнение к зарубежным производителям на рынке также представлены российские компании, такие как Ромстар, Галан и Эван, которые выпускают надежные котлы для проточных систем отопления. Их продукция отличается более доступной ценой, а функциональные характеристики и надежность вполне соответствуют требованиям.

Электрический котел для проточного отопления

Сначала нужно выяснить актуальность установки этого вида нагревательного оборудования. Преимущества проточных электрокотлов для отопления заключается в их небольших размерах. В отличие от твердотопливных или газовых видов, в электрических отсутствует камера сгорания как таковая. Это сказывается на их габаритах и массе. Также следует отметить надежность работы оборудования. Средний срок службы может составлять от 20 до 40 лет. Но это с учетом соблюдения правил эксплуатации.

Главным недостатком электрического котла отопления проточного является высокая стоимость энергоносителя. Поэтому он устанавливается только при отсутствии газовой магистрали и как альтернатива твердотопливным моделям. Для выбора котлов отопления электрических проточных следует рассмотреть их типы. Специфика конструкции зависит от вида нагревателей.

ТЭН

В качестве основного элемента для нагрева используется ТЭН. Внутри герметичной трубки находится спиральный провод из металла с высоким сопротивлением. При подаче электрического тока выделяется тепло, что позволяет нагревателю восточного типа повышать температуру воды.

Конструкция устройства включает следующие компоненты:

• Нагревательный блок. В этом узле размещен ТЭН, который контактирует с теплоносителем системы отопления;
• Управляющий модуль. Он предназначен для ручной или автоматической настройки мощности ТЭНа;
• Воздухоотводчик. Не все производители включают этот защитный элемент. Однако в случае перегрева теплоносителя в проточном котле воздухоотводчик быстро устраняет воздушную пробку;
• Дополнительные элементы — циркуляционный насос, манометр, система автоматического отключения при отсутствии воды.

При выборе проточного нагревателя для отопления дома важно обратить внимание на производителей. Наиболее известными брендами являются Bosch, Protherm и Dakon.

Важным аспектом является гарантия от производителя и наличие сервисных центров для быстрого ремонта проточного нагревателя. Рекомендуется уточнить эту информацию до совершения покупки.

Индукционный проточный котел отопления

Это относительно новый вид проточного электрокотла, предназначенного для отопления небольших помещений. Его преимуществом являются малые габаритные размеры, надежность работы.

Для нагрева воды в конструкции предусмотрена электромагнитная катушка. Внутри нее располагается сердечник. При подключении к электросети создается электромагнитное поле, которое провоцирует нагрев сердечника. В свою очередь, он омывается потоком теплоносителя. Таким образом происходит нагрев воды с помощью индукционного проточного котла для отопления.

Преимущества монтажа этого оборудования заключаются в следующем:

• Небольшие габариты и вес. Они меньше даже по сравнению с моделями, укомплектованными ТЭНами;
• КПД устройство может достигать 99%;
• Долговечность и надежность.

Однако наряду с этим нужно отметить их главный недостаток — высокую стоимость. Не всегда для однотрубной проточной системы отопления целесообразно покупать котел мощностью 10 кВт по цене 45 тыс. руб. При этом стоит учитывать, что в комплектацию не будет входить циркуляционный насос и расширительный бак.

Что еще нужно для создания проточной системы отопления помимо котлов и нагревателей. Насосы также являются обязательным элементом для принудительной циркуляции воды. Их мощность напрямую зависит от расчетного гидродинамического сопротивления. Поэтому прежде чем покупать проточный насос для отопления, нужно с помощью специальной программы выполнить расчет системы. В совокупности с правильно подобранным котлом и обвязкой можно получить эффективное и надежное отопление дома.

Для тех, кто хочет это выполнить своими силами и на профессиональном уровне поможет видеоматериал:

Практический урок гидравлического расчета системы отопления

Преимущества и недостатки проточной системы отопления

Проточные системы отопления, которые используют котлы, нагреватели и насосы, имеют свои уникальные преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать при выборе данного типа отопления для жилых или коммерческих помещений.

Преимущества проточной системы отопления

• Эффективность нагрева: Проточные системы обеспечивают быстрый и равномерный нагрев помещений. Благодаря тому, что вода нагревается непосредственно в момент ее прохождения через котел или нагреватель, достигается высокая скорость теплоотдачи.
• Экономия пространства: Проточные системы занимают меньше места по сравнению с традиционными системами отопления, так как отсутствуют большие накопительные баки для горячей воды. Это особенно важно для небольших помещений.
• Гибкость в установке: Проточные системы могут быть легко адаптированы к различным условиям и требованиям. Их можно устанавливать как в новых, так и в уже существующих зданиях без значительных изменений в инфраструктуре.
• Низкие эксплуатационные расходы: Проточные системы отопления, как правило, более экономичны в эксплуатации, так как они нагревают воду только по мере необходимости, что позволяет избежать потерь энергии, связанных с хранением горячей воды.
• Автоматизация и управление: Современные проточные системы могут быть оснащены интеллектуальными системами управления, которые позволяют автоматически регулировать температуру и расход воды, что повышает комфорт и снижает затраты на отопление.

Недостатки проточной системы отопления

• Ограниченная мощность: Проточные котлы и нагреватели имеют ограниченную мощность, что может стать проблемой при необходимости обогрева больших помещений или в условиях сильных морозов. В таких случаях может потребоваться установка нескольких устройств.
• Зависимость от давления воды: Эффективность работы проточных систем напрямую зависит от давления в водопроводной сети. Низкое давление может привести к недостаточному нагреву воды и снижению комфорта.
• Необходимость в регулярном обслуживании: Проточные системы требуют регулярного технического обслуживания для обеспечения их надежной работы. Это может включать чистку фильтров, проверку насосов и котлов, что требует дополнительных затрат и времени.
• Шумность работы: Некоторые модели проточных котлов и насосов могут создавать шум во время работы, что может быть нежелательным в жилых помещениях, особенно в спальнях или тихих зонах.
• Риск перегрева: При неправильной настройке или отсутствии контроля за температурой может возникнуть риск перегрева воды, что может привести к повреждению оборудования или даже к аварийным ситуациям.

Таким образом, проточные системы отопления имеют свои сильные и слабые стороны. При выборе такого типа отопления важно учитывать как преимущества, так и недостатки, чтобы обеспечить комфорт и безопасность в вашем доме или офисе.

Вопрос-ответ

Как работает система отопления от котла?

Принцип работы отопительного котла: теплоноситель, проходя через теплообменник, нагревается и далее циркулирует по системе отопления, отдавая полученную тепловую энергию через радиаторы, теплый пол, полотенцесушители, а также обеспечивая нагрев воды в бойлере косвенного нагрева (в случае его подключения к котлу).

Каковы три основных компонента котла?

По сути, котлы состоят из трёх основных компонентов: системы тепловыделения, системы управления и системы распределения. Каждый компонент играет важную роль в обеспечении общей эффективности и производительности котла. Одним из важнейших компонентов котла является теплообменник.

Как часто должен включаться и выключаться котел?

Система начинает включаться/отключаться каждые 5-7 минут или даже чаще. Если вы видите, что срабатывание происходит чаще нормы, это повод обратиться к мастеру. Он сможет более точно диагностировать проблему и найдет ответ, почему возникли сбои в работе.

Принцип работы насоса в системе отопления?

Циркуляционный насос устанавливается в систему отопления. Там происходит засасывание воды с одной стороны, далее она нагнетается в трубопроводе с другой стороны за счет центробежной силы. Центробежная сила возникает при вращении крыльчатки, на вводном патрубке возникает разрежение, а на выводном компрессия.

Советы

СОВЕТ №1

Перед выбором котла для проточной системы отопления, внимательно изучите его мощность и эффективность. Убедитесь, что он соответствует потребностям вашего дома, чтобы избежать перегрева или недостатка тепла.

СОВЕТ №2

Регулярно проводите техническое обслуживание насосов и нагревателей. Это поможет предотвратить поломки и продлить срок службы оборудования. Не забывайте очищать фильтры и проверять уровень жидкости в системе.

СОВЕТ №3

Обратите внимание на материалы трубопроводов. Используйте качественные и устойчивые к коррозии материалы, такие как медь или полиэтилен, чтобы избежать утечек и снизить риск повреждений в будущем.

СОВЕТ №4

Рассмотрите возможность установки автоматизированной системы управления отоплением. Это позволит вам более точно регулировать температуру в разных зонах вашего дома и сэкономить на расходах на энергию.