Закрытая система отопления частного дома с естественной циркуляцией: Закрытая система отопления с естественной циркуляцией

Отопительная система закрытого типа в частном доме

Проектирование частного дома подразумевает расчет схемы отопительной системы, которая бывает открытой и закрытой (предполагающей установку расширительного бака). Второй вариант считается наиболее предпочтительным у владельцев коттеджей, так как дает возможность существенно экономить на потреблении ресурсов. Основное преимущество подобной системы заключается в том, что теплоноситель не контактирует с воздухом, значит, не подвергает оборудование коррозии.

Оглавление:

1. Описание и виды систем
2. Схема работы
3. Преимущества и недостатки
4. Инструкция по настройке

Особенности и разновидности

Главным элементом системы отопления закрытого типа является котел, к которому подведены трубопровод. Также устанавливается бачок и циркуляционный насос. Обычно такой способ обогрева подразумевает, что носитель движется по трубам принудительно. Это энергозависимый метод, так как устройства работают от электричества. При отключении света необходимо позаботиться о продолжении деятельности в штатном режиме. Для этого устанавливают специальный переходник – байпас, который блокирует насос и преобразует в закрытую систему отопления с естественной циркуляцией.

Если речь идет об однотрубном варианте обогрева, важно обеспечить равномерное распределение носителя по радиаторам в частном доме. От котла по всем помещениям пускают трубу, к которой монтируют батареи. Без работы насоса горячими будут только элементы, находящиеся в непосредственной близости от нагревателя. В остальных комнатах сохранится холодный воздух. Эту проблему решает закрытая система отопления с принудительной циркуляцией. Благодаря схеме, создается давление, при котором носитель получает определенную скорость, достаточную для обеспечения всех радиаторов.

В двухтрубном варианте подход также является рациональным, особенно для обслуживания больших площадей. Такой вид отопления подразумевает подключение двух параллельных магистралей. По одной горячая жидкость расходится по батареям под давлением в случае, если действует принудительно. По другой трубе охлажденный носитель возвращается в котел, минуя расширительный бак.

Существует горизонтальная и вертикальная разводка магистрали. Первый тип подразумевает объединение всех батарей в единую линию, подключенную к общему стояку. Чаще всего такой способ применяется в многоквартирных зданиях. Второй вариант считается более эффективным, обычно монтируется в частном доме. Подводящие трубы расположены сверху, что обеспечивает хорошую теплоотдачу при закрытых системах.

От объема носителя зависит величина бачка. Параметр должен составлять 10% от всего оборудования для отопления. Котлы с автоматикой позволяют контролировать процессы, регулировать давление и температуру. Датчик от перегрева активирует предохранительный клапан в момент закипания жидкости, оберегая технику от поломок. Таким же образом работает аппаратура от промерзания.

Принцип работы

Чтобы понять, что такое закрытая система отопления, необходимо разобраться в тонкостях ее функционирования. Жидкий теплоноситель нагревается до заданной температуры и начинает продвижение по радиаторам и трубам, передавая энергию в помещение и обогревая. Микроклимат в частном доме зависит от объема и состояния жидкости. Чем она горячее и больше ее количество, тем комфортнее находиться в комнатах.

При открывании клапана лишний объем воды сбрасывается в расширительный бак системы отопления, который оснащен двумя камерами, разделенными перегородкой. Первый отсек служит для хранения резерва жидкости, во втором содержится азот под давлением. Такая схема способствует поддержанию напора на одном уровне. Принудительно носитель возвращается назад при помощи насоса, в охлажденном виде. Для слива воды в самой нижней точке устанавливают патрубок с вентилем.

Как бы надежно не изолировали систему отопления с принудительной циркуляцией, в нее может попасть воздух при заполнении и последующем наборе воды. В это время происходит разгерметизация стыков. Чтобы удалить пузырьки, применяют стандартные отводчики и краны Маевского. При монтаже сепараторов в трубопровод гарантирована деаэрация и стабильность функционирования всех элементов.

Плюсы и минусы

У закрытой системы отопления есть свои положительные и отрицательные стороны:

1. Установка осуществляется намного быстрее, чем обустройство открытого типа.

2. Мембранные и безнапорные баки не позволяют жидкости улетучиваться.

3. Даже с трубами малого диаметра эффективность сохраняется.

4. Невозможность попадания кислорода предполагает защиту от коррозии.

5. В качестве носителя в системе отопления используется вода или антифриз.

6. Расширительный бак можно устанавливать рядом с котлом.

7. Высокий уровень теплоотдачи обеспечивает стабильный обогрев.

В качестве недостатков отмечены следующие факторы:

• Использование насоса подразумевает зависимость от электричества.
• Для закрытого типа требуется бак большого объема.
• Без автоматики достаточно трудно регулировать температуру и давление.
• Если планируется использовать принудительно, требуется установка насоса.

Основные нюансы настройки и запуска

Схема подключения системы отопления заключается в установке котла в вентилируемом помещении. На выходе монтируют узел безопасности с манометром, воздухоотводчиком и клапаном сброса давления. Далее подсоединяют циркуляционный насос с производительностью примерно 40 л в минуту для дома площадью 200 м². Подиум для оборудования облицовывают негорючим материалом, содержащим асбест. Рядом монтируют расширительный бак. В соответствии со схемой разводки делают сквозные отверстия для труб и устанавливают запорную аппаратуру.

На следующем этапе требуется заполнить систему. Перед процедурой нужно проследить, чтобы качество теплоносителя соответствовало требованиям. Воду лучше подвергнуть предварительной очистке, антифриз подготавливают заранее. Важно не забыть промыть трубопровод, устранить накипь и грязь из радиаторов.

Чтобы закачать носитель для обогрева частного дома, необходимо проверить состояние вентилей для слива и кранов Маевского, они должны быть закрыты до упора. Вода подается под небольшим давлением, чтобы равномерно удалить воздух. В процессе убирают кислород из радиаторов. Как только закончится поступление носителя, нужно приступать к повышению давления, следя за показателями манометра. При отметке в 2 атмосферы воздух стравливают посредством кранов Маевского, затем снова начинают нагнетание. Закачать жидкость нужно до того момента, пока она не польется из перелива.

Заполнить оборудование с котлом и насосом при отсутствии централизованной подачи нужно таким образом: нагнетательный шланг присоединить к сливному патрубку, чтобы получилась прямая магистраль от скважины к вентилю. Все краны открывают для выхода воздуха, что позволяет закачать необходимое количество жидкости.

Если насос не предусмотрен, шланг поднимают на высоту 20 метров, через него придется заполнить контур отопления. Такой способ помогает создать водяное давление в 1,5 атмосферы. Резьбовое соединение, на котором крепится расширительный бак, убирают, чтобы подготовить воронку для трубопровода. После полной закачки его возвращают на место. В процессе необходимо следить за манометром.

В завершение работы включают оборудование, чтобы понять, правильно ли произведено заполнение и подобрано давление. Если была допущена ошибка, радиаторы останутся холодными, вода потечет из бака, в батареях будут слышны характерные звуки: бульканье, постукивание.

Система отопления в частном доме закрытого типа предполагает естественную или принудительную циркуляцию, вертикальную разводку магистрали. Чтобы достичь оптимального температурного режима в помещениях, важно грамотно провести настройку и запуск техники, подготовку носителя, его правильную закачку. Благодаря хорошо выполненной работе, радиаторы прогреются моментально, и система будет функционировать без перебоев.

Дата: 9 июня 2016

VALTEC | Мифы «гравитационки»

Несмотря на то что отопительная техника с каждым годом совершенствуется и дополняется новыми прогрессивными техническими решениями и высокоэффективным оборудованием, системы водяного отопления с естественной циркуляции теплоносителя продолжают занимать весьма существенную долю в теплоснабжении. Они широко и успешно применяются как в индивидуальном жилищном и коттеджном строительстве, так и при сооружении объектов в районах, где электроснабжение либо отсутствует, либо осуществляется с перебоями.

Гравитационная система водяного отопления, принцип действия которой показан на рис. 1,  была изобретена еще в 1777 г. французским физиком Боннеманом (Bonneman) для обогрева инкубатора.

Рис. 1.  Принцип действия гравитационной системы отопления.

Начиная с 1818 г., системы отопления Боннемана стали широко применяться в Европе, правда, в основном для теплиц и оранжерей. Основы методики теплового и гидравлического расчета систем с естественной циркуляцией были разработаны англичанином Гудом (Hood) в 1841 г. Именно он теоретически доказал пропорциональность скоростей циркуляции теплоносителя квадратным корням из разницы высот центра нагрева и центра охлаждения, то есть перепада высот междукотлом и радиатором. Естественная циркуляция воды в системах отопления была достаточно хорошо изучена и имела мощную теоретическую поддержку. Однако споявлением насосных отопительных систем интерес ученых к «гравитационке» постепенно угасал. Теорию естественной циркуляции бегло и поверхностно освещаютв институтских курсах. При устройстве таких систем монтажники в основном пользуются советами «бывалых» да теми скупыми требованиями, которые изложены внормативных документах. Но нормативные документы лишь диктуют требования, но не дают объяснения причин появления того или иного «постулата». В связи с этим в кругу специалистов циркулирует достаточно много мифов, которые и хотелось бы немного развеять.

Рис. 2. Пример двухтрубной системы отопления с естественной циркуляцией

Для этого используем пример классической двухтрубной гравитационной системы отопления (рис. 2), со следующими исходными данными: первоначальный объем теплоносителя в системе – 100 л; высота от центра котла до поверхности нагретого теплоносителя в баке Н = 7 м; расстояние от поверхности нагретого теплоносителя в баке до центра радиатора второго яруса h₁ = 3 м, расстояние до центра радиатора первого яруса h₂ = 6 м.

Температура на выходе из котла – 90 °С, на входе в котел – 70 °C. Действующее циркуляционное давление для радиатора второго яруса можно определить поформуле:

Δp₂ = (ρ_{2–ρ1) · g · (H – h1) = (977 – 965) · 9,8 · (7 – 3) = 470,4 Па.}

Для радиатора первого яруса оно составит:

Δp₁ = (ρ₂ –_{ρ1) · g · (H – h1) = (977 – 965) · 9,8 · (7 – 6) =117,6 Па.}

При более точных расчетах учитывается также остывание воды в трубопроводах.

Миф 1. Трубопроводы должны прокладываться с уклоном по направлению движения теплоносителя. Не спорим, так было бы не плохо, но на практике это требование не всегда удается выполнить. Где-то балка покрытия мешает, где-то потолки устроены в разных уровнях и т.п. Что же будет, если выполнить подающий трубопровод с контруклоном (рис. 3)?

Рис. 3. Пример выполнения верхнего розлива с контруклоном

Если грамотно подойти к решению этого вопроса, то ничего страшного не произойдет. Циркуляционное давление если и снизится, то на ничтожно малую величину (несколько паскалей), за счет паразитного влияния остывающего в верхнем розливе теплоносителя. Воздух из системы придется удалять с помощью проточного воздухосборника и воздухоотводчика. Пример этого устройства показан на рис. 4. Дренажный кран служит для выпуска воздуха в момент заполнения системы теплоносителем. В «крейсерском» режиме этот кран закрыт. Такая система останется полностью работоспособной.

Рис. 4. Пример устройства для выпуска воздуха из верхнего розлива

Миф 2. В системах с естественной циркуляцией охлажденный теплоноситель вверх двигаться не может. Это вовсе не так. Для циркуляционной системы понятие «верха» и «низа» очень условны. Если обратный трубопровод на каком-то участке поднимается, то где-то он на эту же высоту и опускается. То есть гравитационные силы уравновешиваются.Все дело лишь в преодолении дополнительных местных сопротивлений на поворотах и линейных участках трубопровода. Все это, а также возможное остываниетеплоносителя на участках подъема должно учитываться в расчетах. Если система грамотно рассчитана, то схема, представленная на рис. 5, вполне имеет право на существование. Мало того, в начале прошлого века такие схемы достаточно широко применялись, несмотря на свою слабую гидравлическую устойчивость.

Рис. 5. Схема с верхним расположением обратного трубопровода

Миф 3. В гравитационных системах подающий трубопровод должен проходить над всеми ярусами радиаторов. Это тоже совсем не обязательно. Расположение подающего трубопровода с надлежащим уклоном под потолком верхнего этажа или на чердаке позволяет удалять воздух из системы через открытый расширительный бак. Однако проблему удаления воздуха можно решить и с помощью автоматических воздухоотводчиков (рис. 6) или отдельной воздушной линии.

Рис. 6. Схема с нижним расположением подающей линии

Миф 4. При естественной циркуляции теплоносителя радиаторы обязательно должны располагаться выше центра теплогенератора (котла). Это утверждение справедливо только при расположении отопительных приборов в один ярус. При количестве ярусов два и более, радиаторы нижнего яруса можно располагать и ниже котла, что, естественно, должно быть проверено гидравлическим расчетом. В частности, для примера, показанного на рис. 7, при H = 7 м, h₁ = 3 м, h₂ = 8 м, действующее циркуляционное давление составит:

g · [H  · (ρ₂ –_{ρ1)  – h1 · (ρ2–ρ1)  – h2 · (ρ2–ρ3)] = 9,9 · [ 7· (977 – 965) – 3 · (973 – 965) – 6 · (977 – 973)] = 352,8 Па.}

Здесь: ρ₁ = 965 кг/м³ – плотность воды при 90 °С; ρ₂ = 977 кг/м³ – плотность воды при 70 °С; ρ₃ = 973 кг/м³ – плотность воды при 80 °С.

Циркуляционного давления вполне достаточно для работоспособности такой системы.

Рис. 7. Однотрубная гравитационная система с расположением радиаторов ниже котла

Миф 5. Гравитационную систему отопления, рассчитанную на водяной теплоноситель, можно безболезненно перевести на незамерзающий теплоноситель. Без расчета такая замена может привести к полному отказу системы отопления. Дело в том, что этилен- и полипропиленгликолевые растворы обладают значительно большей вязкостью, чем вода. Кроме того, удельная теплоемкость этих смесей несколько ниже, чем у воды, что требует, при прочих равных условиях, ускоренной циркуляции теплоносителя. Эти два фактора вместе взятые существенно увеличивают расчетное гидравлическое сопротивление системы, заполненной теплоносителями с низкой температурой замерзания.

Миф 6. В открытый расширительный бак необходимо постоянно доливать теплоноситель, т.к. он интенсивно испаряется. Да, это действительно большое неудобство, но его можно легко устранить. Для этого используется воздушная трубка и гидравлический затвор, устанавливаемый, как правило, ближе к нижней точке системы, рядом с котлом (рис. 8). Такая трубка служит воздушным демпфером между гидравлическим затвором и уровнем теплоносителя в баке, поэтому, чем больше ее диаметр, тем лучше. Тем меньше будет уровень колебаний уровня в бачке гидрозатвора. Некоторые умельцы умудряются закачивать в воздушную трубку азот или инертные газы, тем самым предохраняя систему от проникновения кислорода.

Рис. 8. Воздушная трубка с гидрозатвором

Миф 7. Насос, установленный на байпасе главного стояка, не создаст эффекта циркуляции, т.к. установка запорной арматуры на главном стояке междукотлом и расширительным баком запрещена. Можно поставить насос на байпасе обратной линии, а между врезками насоса установить шаровой кран. Такое решение не очень удобно, т.к. каждый раз перед включением насоса надо не забыть перекрыть кран, а после выключения насоса – открыть. Установка обычного пружинного обратного клапана невозможна из-за его значительного гидравлического сопротивления. Домашние мастера пытаются препарировать обратные клапаны, снимая с них пружинки совсем или устанавливая их «наоборот» (превращая клапан в нормально открытый). Такие переделанные клапаны создадут в системе неповторимые звуковые эффекты из-за постоянного «хлюпанья» с периодом, пропорциональным скорости теплоносителя.Есть гораздо более эффективное решение: на главном стояке между врезками байпаса устанавливается поплавковый обратный клапан для гравитационных систем VT.202 (рис. 9), который скоро появится в ассортименте VALTEC. Поплавок клапана в режиме естественной циркуляции открыт и не мешает движению теплоносителя. При включении насоса на байпасе клапан перекрывает главный стояк, направляя весь поток через байпас с насосом.

Рис. 9. Установка поплавкового нормально отрытого обратного клапана

Водяные системы отопления с естественной циркуляцией окутаны еще многими мифами, которые предлагаем вам развеять самостоятельно:

• расширительный бак можно врезать только над главным стояком;
• в таких системах нельзя ставить мембранный расширительныйбак;
• регулировать тепловой поток от радиаторов в гравитационных системах нельзя;
• естественная циркуляция не работает в межсезонье;
• байпасы перед радиаторами в таких системах недопустимы;
• водяные теплые полы в гравитационных системах работать не будут.

Автор: В.И. Поляков

Системы отопления с естественной циркуляцией

Системы водяного отопления частного дома может быть реализовано с естественной или принудительной циркуляцией. От выбранного режима движения теплоносителя по трубам и радиаторам в значительной мере зависят характеристики и особенности эксплуатации системы. Традиционным вариантом, который используется уже в течение многих десятилетий, является система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.

Такие системы применяются еще с тех пор, когда единственным доступным вариантом котельного оборудования для частного дома был простой твердотопливный котел. Достаточно широко самотечные системы распространены и сегодня.

В каталоге ТМ Ogint представлены эффективные радиаторы, комплектующие и дополнительные устройства для создания систем с естественной циркуляцией. Предлагаемая продукция позволит обеспечить максимально эффективную и надежную работу отопления.

Состав системы

Отопительная система с естественной циркуляцией (или система гравитационного типа) состоит из следующих основных компонентов:

• котел. Возможно применение любых типов котлов за исключением электрических;
• трубопровод;
• радиаторы. В качестве отопительных приборов могут использоваться все виды радиаторов Ogint, которые обеспечат максимальную теплоотдачу и эффективную работу системы;
• расширительный бак открытого типа.

Принцип действия

Принцип работы основан на разнице термодинамических характеристик нагретого и остывшего теплоносителя. Движение теплоносителя обеспечивается за счет его нагрева котлом.

При нагреве теплоноситель расширяется. Таким образом, горячая вода на выходе из котла имеет низкую плотность, а значит и меньший вес. При прохождении через систему радиаторов вода отдает свое тепло и охлаждается. Плотность холодной воды выше, а значит и выше ее вес. В результате создается разница давления в подающей и обратной магистралях, достаточная для циркуляции теплоносителя.

Более тяжелая вода из обратки вытесняет нагретую котлом воду. В свою очередь, горячий теплоноситель, обладающий меньшей плотностью, легко поднимается вверх по центральному стояку. Подающий трубопровод располагается в верхней части помещения. Вода распределяется по радиаторам, остывает и направляется в обратную магистраль. Так обеспечивается цикл движения теплоносителя.

Очень важно соблюсти уклон при монтаже трубопроводов. Это необходимо для нормальной гравитационной циркуляции теплоносителя. Наклон труб должен иметь величину не менее 0,005 м на погонный метр. Наклон подающего трубопровода должен иметь направления от котла, а обратного трубопровода — к котлу.

Чтобы теплоноситель эффективно циркулировал в системе, его расширение должно быть довольно значительным. Поэтому обязательным является использование расширительного бака достаточно большого объема, в который поднимаются излишки разогретого теплоносителя.

Бак размещается, как правило, на неотапливаемом чердаке и не закрывается крышкой. В связи с этим самотечную систему также называют открытой. Размещение бака вверху дает создает дополнительное давление, что улучшает движение теплоносителя.

Для монтажа трубопроводов могут использоваться различные схемы разводки. В том числе может применяться однотрубная система «ленинградка» и традиционная двухтрубная система. Отопление работает лучше при использовании двухтрубной схемы. Что касается выбора батарей, то оптимальным решением будут чугунные радиаторы Ogint за счет небольшого гидравлического сопротивления. Также можно использовать биметаллические радиаторы Ogint.

Преимущества и недостатки систем с естественной циркуляцией

По сравнению с закрытой системой с принудительной циркуляцией, самотечная система является более простой и надежной. Для нее характерны следующие преимущества:

• простота в эксплуатации, обслуживании и ремонте;
• бесшумная работа;
• повышенная надежность. В системе отсутствует циркуляционный насос, который может изнашиваться и выходить из строя;
• движение теплоносителя за счет разницы температур обеспечивает способность к саморегуляции системы, что дает равномерный прогрев помещений;
• энергонезависимость. В отличие от закрытых систем, а также от таких альтернативных решений, как теплые полы или электрические конвекторы, самотечная система может работать без электроснабжения.

Однако имеют такие системы и ряд серьезных недостатков. Даже небольшая ошибка в расчете может привести к тому, что теплоноситель не будет нормально циркулировать. Также необходимость соблюдения уклона обуславливает достаточно сложный монтаж. Для циркуляции теплоносителя необходимо использовать трубы большого диаметра, что приводит к повышению затрат.

Вода в расширительном баке испаряется, поэтому необходимо регулярно контролировать ее уровень. Также за счет открытого бака теплоноситель поглощает атмосферный воздух. Это может привести к завоздушиванию системы. Решить эту проблему позволяют комплектующие ТМ Ogint (краны Маевского для сброса воздуха и другие воздухоотводчики). Кроме того, открытый бак не дает возможности применять в качестве теплоносителя антифриз.

Характерной проблемой самотечных систем является то, что даже кратковременные перерывы в работе котла могут приводить к замерзанию воды в расширительном бачке и трубопроводах, что становится причиной аварии. Для предотвращения таких ситуаций может использоваться термоаккумулятор.

Система с естественной циркуляцией может использоваться только при ограниченной длине трубопроводов. Она подходит для обогрева только небольшого одноэтажного здания. Если необходимо обогреть двухэтажный дом с большим количеством помещений, то самотечная система с этой задачей не справится.

Система отопления с естественной циркуляцией для частного дома: закрытая схема и однотрубная

Система отопления с естественной циркуляцией на сегодняшний день считается самой простой и популярной среди владельцев квартир и одноэтажных частных домов. Очевидным преимуществом является длительный срок службы: при правильной эксплуатации долговечность достигает 40 лет без необходимости ремонта. Кроме того, есть возможность установить ее своими руками, прибегнув к уже существующим схемам.

Какое топливо удобнее?

В случае если в качестве топлива используется газ, то отопление с естественной циркуляцией основано на принципе отбора воздуха из помещения в открытую горелку и отвода продукта сгорания в вентиляционные ходы. В данном случае для котла понадобится помещение от 4м2 с хорошей вентиляцией (окнами и дверью).

Поэтому такая схема не слишком удобна. Намного чаще применяется закрытая или открытая система водяного отопления с естественной циркуляцией, которую можно провести своими руками.

В многоэтажных домах часто используется однотрубная система.  В основном используется схема с замыкающими участками, когда из стояка часть воды идет вверх, часть – вниз, благодаря замыкающему участку, что обеспечивает баланс температур между нижними и верхними этажами. Система работает благодаря разнице в диаметре труб подключения и трубы замыкающего участка (на размер меньше). Двухтрубная система в сравнении с однотрубной – менее компактна и удобна в монтаже.

Недостатки

Во-первых, сокращенный радиус: он составляет не больше 30 м относительно горизонтали. Недостаток вызван такими факторами, как низкое давление циркуляционного типа и медленный старт. Последний обусловлен высокой тепловой ёмкостью жидкости и приведенными силами давления. Второй недостаток — вероятность замерзания воды в расширительном бачке.
Системы отопления с естественной циркуляцией не подходят для площадей более 100 м2: не все пространство будет прогреваться должным образом. Поэтому чаще всего она используется для небольшого одноэтажного дома, дачи.

Схема действия

В состав системы водяного отопления входит котёл (водонагреватель), трубопроводы обратного и подающего типа, а также нагревательное оборудование, расширительный бачок и защитный клапан. Жидкость прогревается до нужной температуры в котле и поднимается в подающий трубопровод и стояки, благодаря расширению.

Оттуда она переходит в нагревательное оборудование – батареи и радиаторы, которым отдаёт часть тепла. Затем обратный трубопровод направляет воду в котёл, где она опять прогревается до заданной температуры. Цикл повторяется, пока система находится в рабочем состоянии.

Важно помнить, что горизонтальные трубы монтируют с уклоном по отношению к движению рабочей среды.

Защитные механизмы

Уклон труб позволяет отводить из системы воздух в сторону расширительного бачка: попадает в атмосферу, не задерживаясь в трубах и не мешая движению воды.

Важна работа защитных механизмов. Так, обратный гравитационный клапан позволяет избежать циркуляции потока воды в неправильном направлении, что очень необходимо двухтрубным и однотрубным системам с верхней разводкой при нескольких контурах.

Использование бака

Расширительный бак выполняет ряд важных функций. Во-первых, создаёт постоянное давление, необходимое для нормальной работы всей системы. Во-вторых, принимает на себя объём воды, увеличивающийся после нагрева. В-третьих, возвращает охлаждённую жидкость в трубопровод.

Процессы в трубопроводах

Процессы в трубах в естественной циркуляции связаны с движением воды. Так, подъём жидкости происходит посредством расширения из-за нагрева и гравитационного давления. Гравитационное давление нужно для преодоления водой трения о трубопровод, которое мешает ее движению. Циркулировать вода начинает благодаря разной плотности холодной и горячей воды: она движется вверх по подающему и вниз по обратному стояку.

Величина гравитационного давления напрямую зависит от возникающих сопротивлений. Чем больше их появляется на пути теплоносителя, тем выше должен быть показатель. Также необходимо предпринять меры, чтобы свести сопротивления к минимуму. Так, трение можно снизить путём применения труб с большим диаметром.

Из законов физики

Предположим, в радиаторах и котле температура жидкости изменяется скачками по центральным осям: верхние части содержат горячую жидкость, а в нижних находится холодная.

Горячая вода отличается меньшей плотностью, что снижает ее вес в сравнении с холодной. В результате система отопления представляет собой два сообщающихся сосуда замкнутых между собой, в которых сверху вниз перемещается жидкость.

Высокий столб, образуемый охладившейся водой с большим весом, по достижению радиаторов выталкивает столб низкий. В результате горячая жидкость подталкивается и возникает циркуляция.

Показатели напора

Для создания циркуляционного напора центры радиаторов ставятся выше центральной части котла. Именно эта высота считается основным фактором напора циркуляции. Уклон труб и «обратки» тоже влияют на данный процесс: благодаря им вода лучше преодолевает сопротивления местного типа.

Увеличение температур

Другой фактор заключается в разнице между плотностью холодной и горячей воды. Отметим следующий факт – отопление с естественной циркуляцией относится к саморегулирующемуся типу. Таким образом, если увеличить температуру нагрева воды, то меняется ее расход и становится выше циркуляционный напор.

Сильный прогрев жидкости в немалой степени способствует более быстрой циркуляции. Но так происходит только в холодном помещении: когда температура воздуха в них достигнет определённой отметки, батареи будут остывать гораздо медленнее.

Плотность, как прогретой в котле, так и уже попавшей в радиаторы воды практически сравняется. Напор снизится, быстрое обращение воды сменится размеренной циркуляцией внутри системы.

Как только температура помещений частного дома вновь опустится до определённого уровня, это послужит сигналом для увеличения напора. Система попытается выровнять температурные условия. Для этого придётся заново запустить процесс быстрой циркуляции. Отсюда и происходит способность к самостоятельной регуляции.

Вкратце правило следующее – одномоментная смена температуры и объёма воды позволяет получить нужную тепловую отдачу от батарей для отопления помещений.

Как результат, поддерживаются комфортные температурные условия.

Куда ставить котёл?

В частном доме, в помещении одноэтажного дома отопительные котлы лучше всего монтировать ниже уровня приборов для прогрева помещений. В квартирах ситуация обстоит несколько иначе. Здесь котлы часто ставятся на одном уровне с радиаторами, что не совсем эффективно. Поэтому монтаж лучше произвести как бы в яму, то есть поставить оборудование на перекрывающие плиты.

Для этого вокруг котла обычно выпиливается пол. «Яму» следует делать, соблюдая правила противопожарной безопасности. Они предполагают разравнивание основания тонкой стяжкой и укладку листов, изготовленных из железа и асбеста. Котёл в «яме» нагоняет лучший циркуляционный напор.

Выбор труб

Сечение труб является одним из решающих факторов для циркуляции: диаметр труб не должен быть максимально большим, но и не должен мешать течение воды. Как правило, для обогрева частного дома необходимо 100 Вт /м2. Тогда для отопления 25 м2 требуется 2500 Вт, т.е. 2,5 кВт. Определенному диаметру трубы соответствует своя тепловая нагрузка. Три основные категории:

• диаметр в ½ дюйма – тепловой эквивалент 5,5 кВт;
• диаметр ¾ дюйма – тепловой эквивалент 14,6 кВт;
• диаметр 1 дюйм – тепловой эквивалент 29,3 кВт.

В данном случае для обогрева одноэтажного дома в 25 м2  нужно использовать самые небольшие трубы диаметром в ½ дюйма. Материалы, из которых изготавливают трубы, могут быть разными: качественная сталь, популярны также трубы из полипропилена.

Закрытая система отопления частного дома, схема с естественной циркуляцией

Система водяного отопления, в которой используется мембранный расширительный бак и теплоноситель никоим образом не контактирует с атмосферным воздухом, считается закрытой и работает под давлением. Эта схема — наиболее распространенная на данный момент, поскольку обладает множеством преимуществ. В данной статье мы разберем, что такое закрытая система отопления частного дома, ее плюсы и минусы, а также особенности обслуживания.

Что представляет собой закрытая система отопления?

Важная особенность такой системы – отсутствие контакта с наружным воздухом и наличие небольшого избыточного давления. Как правило, схема работает при искусственном побуждении циркуляции теплоносителя с помощью насоса. Это позволяет не беспокоиться о соблюдении больших уклонов магистралей, а также принимать меньшие диаметры труб и прокладывать их наиболее удобным способом.

Как правило, гравитационная система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя делается с открытым расширительным баком, устанавливаемым в самой высокой точке. Закрытая же система традиционно снабжается циркуляционным насосом, что повышает эффективность ее работы и снижает материалоемкость.

Благодаря своим особенностям, системы закрытого типа обладают массой преимуществ:

• теплоноситель, находящийся под давлением, нагревается быстрее;
• вероятность завоздушивания сети трубопроводов и радиаторов очень низка;
• теплоноситель не насыщается кислородом и не испаряется в атмосферу, что очень важно при заполнении системы антифризом;
• установка расширительного бака в закрытой системе отопления производится на обратном трубопроводе возле котла, что очень удобно в плане обслуживания;
• нет нужды использовать трубопроводы больших диаметров и прокладывать их на виду, в этом отношении закрытая система с принудительной циркуляцией – оптимальный выбор для частного дома.

Существенный недостаток лишь один — зависимость от надежности электроснабжения, закрытая система отопления без насоса, питающегося от электросети, работать не будет. К счастью, циркуляционные агрегаты для индивидуальных систем имеют небольшую потребляемую мощность, а потому на время отключения электричества смогут функционировать от блока бесперебойного питания достаточно долгое время.

Некоторые специалисты утверждают, что решить проблему отключения электроэнергии поможет закрытая система с естественной циркуляцией. Напомним, что в этом случае движение теплоносителя происходит за счет разницы плотности и массы горячей и охлажденной воды. Первая, нагреваясь в котле, как более легкая вытесняется вверх идущим от радиаторов остывшим теплоносителем, имеющим большую массу.

Несмотря на то что давление в закрытой системе отопления (1.5—2 Бар) не препятствует гравитационному движению потоков горячей и холодной воды, эффективность ее работы весьма сомнительна. Дело в том, что разница конвективных сил и так невелика, а тут еще нужно преодолевать сопротивление мембраны бака, растягивающейся при расширении воды. Чтобы не связываться с этими скользкими моментами, на закрытую систему лучше всегда ставить насос. Если есть необходимость смонтировать самотечную схему, то надо ее делать открытой.

Схема закрытой системы отопления

В частном домостроительстве традиционно применяется 2 вида схем:

• однотрубная;
• двухтрубная.

Однотрубная, больше известная как «ленинградка», удовлетворительно работает в одно – и двухэтажных домах небольшой площади, когда на каждом этаже установлено не более 5 радиаторов. Реализация схемы требует точного расчета диаметров труб и количества секций батарей, так как теплоноситель значительно остывает после прохождения каждого последующего радиатора. В соблюдении этих требований нуждается и однотрубная схема системы отопления закрытого типа с верхней разводкой, что изображена ниже на рисунке:

Примечание. Независимо от выбранного типа схемы закрытая система должна содержать в своем составе группу безопасности, иногда она идет в комплекте с котлом. Группа состоит из манометра для контроля давления, воздухоотводчика и предохранительного клапана для аварийного сброса воды. Узел устанавливается на подающем трубопроводе, выходящем из котла, причем без всякой запорной арматуры.

Двухтрубная схема закрытой системы проще в расчете и монтаже, славится популярностью благодаря хорошим рабочим показателям. Ведь теплоноситель ко всем радиаторам доставляется с одинаковой температурой, а при реализации попутной схемы еще и проходит одинаковое расстояние. Пример двухтрубной системы показан на рисунке:

Некоторые дополнения имеет закрытая система отопления с твердотопливным котлом. Во избежание образования конденсата в топке теплогенератора схема дополняется смесительным узлом с трехходовым клапаном и байпасной линией. Клапан заставляет оборачиваться воду по байпасу до тех пор, пока она не нагреется до установленной температуры, и только потом запускает в котел теплоноситель из магистрали.

Как заполнить систему теплоносителем?

Когда штуцер подпитки присоединен к водопроводной сети посредством шарового крана, то осуществить заполнение системы отопления закрытого типа теплоносителем достаточно просто. Для этого дела есть смысл привлечь помощника, особенно если дом имеет несколько этажей. Один человек управляет краном подпитки, а второй занимается выпуском воздуха из батарей. Кран открывается примерно на треть, чтобы напор не был сильным.

Человек, находящийся в котельной, следит за показаниями манометра, подпитка закрытой системы отопления закрывается, когда давление достигнет 2 Бар. Теперь помощник посредством кранов Маевского стравливает воздух из радиаторов, после чего давление падает. Цель – выйти на расчетное давление, удалив из трубопроводов весь воздух путем его постепенного вытеснения водопроводной водой.

Сложнее закачать теплоноситель в закрытую систему, когда подпитка из водопровода отсутствует либо нужно залить незамерзающую жидкость. Для этого понадобится специальный ручной или электрический насос и емкость для теплоносителя, из которой он будет перекачиваться в систему. Предварительно надо открыть все воздушные краны на радиаторах, а потом заполнять трубы через сливной штуцер, подключив к нему насос с обратным клапаном.

По мере того как происходит закачка жидкости, надо закрывать краны Маевского, из которых потечет теплоноситель. Накачав систему до 1.5 Бар, надо выполнить удаление воздуха, после чего давление доводится до рабочего. В конце производится пробный запуск котла и корректировка давления, а при необходимости – стравливание воздуха.

Почему падает давление в закрытой системе отопления?

Причина, по которой падает давление, существует одна – отсутствие герметичности, то бишь, протечка. Вопрос в том, чтобы ее найти. Характерным признаком протечки служит лужица в определенном месте либо бурое пятно, когда вода успевает высохнуть. В процессе поиска следует осмотреть следующие узлы и элементы:

• соединения труб и фитинги: бывает, что в последних возникают трещины;
• автоматические воздухоотводчики: неисправный элемент с застрявшим поплавком будет пропускать воду;
• запорно — регулирующая арматура, предохранительный клапан;
• расширительный бак: трещина в мембране вызовет падение давления, появление воздуха в системе и частое отключение котла.

Для устранения протечки не обойтись без частичного или полного опорожнения трубопроводов. По окончании работ придется снова залить воду в систему, создать необходимое давление и проследить за манометром в течении нескольких дней.

Заключение

Закрытая отопительная система обладает массой достоинств, отсюда ее популярность. Если монтаж и пуск в эксплуатацию произведен правильно, то она долгое время не требует вмешательства в свою работу. Большинство возникающих неисправностей можно спокойно устранить своими руками, как и обслуживание системы. Желательно ежегодно проверять работоспособность таких элементов, как воздухоотводчики, клапаны и расширительный бак.

Самотечная система отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией: схема и диаметр труб

Частный загородный дом практически не ограничивает хозяина в выборе типа и схемы прокладки отопительных конструкций. Разнообразие вариантов позволяет сформировать систему для строений малых и больших площадей, оборудовать экономный способ получения тепла из самых разных энергоносителей. Оптимальный вариант – самотечная система отопления, особенности и характеристики которой следует рассмотреть подробно.

Принцип действия системы отопления с естественной циркуляцией

Работа выстроена на физических законах. При нагревании плотность и вес воды снижаются, а при остывании показатели возвращаются к стандартным параметрам. Давление в системе почти отсутствует – в формулах теплотехнических расчетов принимается соотношение 1 атм. на 10 м напорного водяного столба. Таким образом, при обустройстве отопительной системы в 2-х этажном строении расчет гидростатического давления показывает не более 1 атм., в одноэтажных не более 0,7 атм. на 10 м напорного водяного столба.

Из-за увеличения объема прогретой жидкости самотечная система отопления частного дома дополняется расширительным баком, который устанавливается на трубе подачи теплоносителя вверху системы. Задача емкости – компенсировать повышение объема воды.

Самоциркулирующая система используется в частных строениях и позволяет выполнять подключения:

1. К теплым полам. Циркуляционный насос нужен только на водяной контур теплого пола, вся остальная теплосистема будет работать в самотечном режиме. При отключении питания (электричества) комната будет отапливаться посредством радиаторов.
2. К бойлеру косвенного нагрева воды. В этом случае нет нужды в насосном оборудовании, бойлер ставится в верхней точке всей конструкции, рядом или чуть ниже расширительного бака. При невозможности монтажа бойлера, систему дополняют насосом, который ставится на расширительный бак. Для предупреждения рециркуляции теплоносителя на бак устанавливается обратный клапан.

Физические свойства воды помогают транспортировке жидкости по трубопроводам – при нагревании жидкость устремляется вверх самотеком по разгонному участку трубопровода, а после остывания перемещается от радиаторов обратно в котел. Важно выложить трубопровод с определенным углом наклона, иначе гравитационная циркуляция не будет работать.

Преимущества и недостатки самотечной системы

Популярностью система отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией пользуется из-за простоты монтажа и удобства эксплуатации. Нет необходимости в установке дорогостоящего дополнительного оборудования, не будет расходов на электроэнергию. Поддержание автономности работы отопления – еще один плюс.

К минусам можно отнести только небольшую эффективность конструкции – отопление с принудительной транспортировкой обладает повышенной теплоотдачей. Это достигается за счет ускорения транспортировки нагретого теплоносителя, вода не успевает остывать и доходит в нужном температурном режиме до самых крайних радиаторов. Однако снижение температуры теплоносителя наблюдается в помещениях значительных площадей, а если обустраивается тепловая конструкция в строении малого объема, отопление самотеком является лучшим выбором.

Основные виды гравитационной системы отопления

Различается 4 типа самоциркулирующейся конструкции с гравитационным течением теплоносителя. Выбор варианта зависит от требований хозяина по производительности отопления, материала строения, утепления дома и прочих нюансов.

Определяя, какое лучше делать водяное отопление в частном доме без насоса, требуется выполнить несколько расчетов, принять во внимание технические характеристики источника тепла, просчитать диаметр трубы и составить проект.

Закрытая система

Рекомендуем к прочтению:

Принцип работы такой:

• Нагрев теплоносителя приводит к вытеснению воды из контура отопления. Под воздействием повышенного давления жидкость перемещается в закрытый расширительный бак с мембраной.
• В этом баке одна половина заполнена газом, вторая – пустая. Пустая половина заливается прогретым теплоносителем, что приводит к сжатию газообразного вещества.
• Как только вода остывает, газ снова расширяется и выталкивает из бака воду.

Простое решение пока не набрало популярность, однако возможность полной автономности и поддержания оптимального давления в трубах – явные плюсы варианта, которые пригодятся хозяевам частных домов небольшой площади. Минус конструкции в повышении объема емкости при необходимости прогревать большие помещения, поэтому закрытая система в основном используется в домах площади до 40 м2.

Открытая система

Этот вариант отличается от закрытого лишь конструкцией расширительного бака. Схему можно увидеть в старых строениях, где бак установлен под кровлей или потолком жилого помещения. Емкость можно сделать самостоятельно, но при такой схеме есть риск завоздушивания радиаторов, что снижает эффективность работы системы. Кроме того, кислород в воде приводит к образованию коррозии, появлению дефектов внутри труб и быстрому выходу элементов из строя.

Важно! При открытой системе самотечного отопления необходимо установить радиаторы под определенным углом и оснастить каждую батарею краном Маевского.

Двухтрубная система

Особенности конструкции:

1. Прокладывается 2 трубы – одна для подачи теплоносителя, вторая для обратки. Подающий трубопровод соединяется входным отводом, обратный подводкой стыкуется с баком и батареей.
2. Двухтрубная схема систем отопления частного дома с естественной циркуляцией обеспечивает равномерное распределение тепла по помещению.
3. Нет необходимости добавлять секции батарей, расположенных далеко от бака, чтобы гарантировать прогрев комнаты.
4. Для контура выбираются трубы меньшего диаметра, регулировать интенсивность подачи теплоносителя и уровень нагрева намного проще.

В 2-х трубной системе можно допустить некоторые отклонения от параметров уклона труб, причем это не скажется на скорости транспортировки теплоносителя. Выполнить работы по силам домашнему мастеру, ошибки в расчетах устраняются в процессе обустройства конструкции.

Однотрубная система

Это простая горизонтальная схема выкладки с одной трубой, которая подключена последовательным образом ко всем батареям. Подача носителя через верхний отвод – отток через нижний, таким образом, вторая батарея получает чуть более остывший носитель, третья – еще более прохладный. От крайнего радиатора обратка возвращается в бак для прогрева.

Обустроить такую самотечную систему не представляет труда, но если количество радиаторов более 3-5 шт., однотрубная система не является целесообразной. Даже если увеличить количество секций последней батареи, температура носителя слишком мала, чтобы обеспечить равномерность отопления.

К достоинствам схемы относят простоту монтажа, экономию средств, а недостаток наблюдается только при установке одной трубы в больших комнатах. Сформировать однотрубную схему в 2-х и более этажных строениях без насоса нельзя – велик риск допустить ошибку в уклонах трубопроводов, из-за чего теплоноситель не будет транспортироваться с нужной скоростью, и строение останется без отопления.

Какое отопление лучше, естественное или принудительное?

Если дом не отличается величиной площадей, насчитывает всего 1 этаж и количество радиаторов не превышает 3-5 шт., самотечная система отопления будет оптимальным решением задачи.

Во всех прочих случаях следует продумать установку циркуляционного насоса, и вот по каким причинам:

Рекомендуем к прочтению:

• При наличии насоса жидкость быстрее прогревается, достигает положенной температуры в + 50 С, расширяется и начинает циркулировать по системе. То есть прогрев помещений будет более быстрым.
• При самотечном движении воды теплоноситель в крайнем радиаторе будет остывшим, поэтому число модулей в батарее нужно увеличить, а это дополнительные расходы.
• Если стоит насос, риск завоздушивания батарей минимальный, даже при формировании открытой системы отопления.

При подключении насоса есть возможность управлять температурой прогрева, интенсивностью подачи теплоносителя в трубы, самотечная система такого не подразумевает.

Правила монтажа системы отопления без насоса

Во всех гравитационных схемах один минус – нет давления в системе, потому нарушения в монтаже приводят к снижению функциональности конструкции. На работу влияют повороты, высокие или низкие уклоны, отсутствие продуманной схемы.

Чтобы сформировать правильную теплосистему, следует обратить внимание на:

• выкладку уклонов;
• тип, диаметр трубы;
• подачу, вид теплоносителя.

Выбор труб и их уклона в системе отопления

Различается несколько видов материала, пригодного для сооружения трубопровода:

1. Сталь. Это трубы с относительно невысокой стоимостью, но увеличенной теплопроводностью, прочностью. Сталь хорошо переносит разницу давлений, стойко противостоит коррозии. Минус – потребуется сварка.
2. Металлопластик. Трубы с гладкой внутренней стороной, минимизирующие образование засоров. Малый вес и линейное расширение – плюсы, небольшой срок эксплуатации (15 лет) и высокая цена – минусы.
3. Полипропилен. Простой монтаж, герметичность, прочность, длительный срок пользования и неподверженность к промерзанию – достоинства труб, а вот цена товара – минус. Следует учитывать, что стыковка осуществляется пайкой, что снижает затраты на монтаж. Срок службы до 25 лет.
4. Медь. Предельно прочный материал, который выдерживает нагрев до +500 С. Срок пользования от 100 лет, предельная стойкость к коррозии – плюсы. Но очень высокая цена и масса – явные минусы трубопроводов.

Что касается выбора диаметра, то его нужно просчитать так:

• учесть потребность помещения в тепловой энергии и к конечной цифре добавить 20%;
• по СНиП найти параметры соотношения мощности теплосети к внутреннему сечению трубы;
• выбрать в таблице материал, из которого сделаны трубы, принять в расчет стандартные параметры, в частности, для стальных труб диаметр должен быть не менее 50 мм, но при подборе широких труб эффективность теплоносителя снижается.

Важно! Чтобы самотечная система работала без сбоев, можно сделать так: после каждого разветвления трубы диаметр снижать на один размер. То есть, если к котлу подсоединяется труба в 2 дюйма, после первой батареи диаметр 1,2 дюйма, после следующей – 1,3 дюйма.

Что касается уклона, то по строительным нормам на каждый погонный метр трубы нужно делать наклон размером в 10 мм. Эти стандарты и нужно принимать в учет, планируя отопление самотеком, а схема выкладки, предварительно составленная в виде проекта, поможет промерить параметры укладки при проведении монтажных работ.

Выбор теплоносителя для системы

Чтобы естественная циркуляция в системе отопления частного дома поддерживалась с нужной скоростью, следует выбрать оптимальный теплоноситель. В большинстве случаев выбирается чистая вода – безопасный и дешевый вариант. Можно применять антифриз, но большая плотность с меньшей теплоотдачей нивелируют достоинства жидкости. Гликолевые составы нужны только при условии, что теплосистема не будет использоваться очень длительное время, антифриз не замерзает, и в отличие от воды не прорывает трубы.

Выбор верхнего или нижнего разлива

Если применяется нижний розлив, то трубопровод прокладывается на уровне напольного покрытия. При формировании однотрубной самотечной схемы нижний розлив считается не теплоэффективным, схема оправдана для трубопроводов с высоким давлением теплоносителя.

Верхний розлив лучше подходит для частных строений. В этом случае горячий поток подается через трубу под потолком, вода вытесняет воздух, который можно стравить краном Маевского. При верхнем розливе можно делать однотрубную схему отопления, теплоэффективность в этом случае поддерживается на оптимальных величинах.

Зная, как сделать циркуляцию воды без насоса, следует внимательно относиться ко всем этапам проектирования и монтажа. Ошибки в работе приводят к переустановке всех элементов, модификации контура или монтажу насоса, а это увеличивает финансовые вложения.

Закрытая система отопления частного дома, схема с естественной циркуляцией

Система водяного отопления, в которой используется мембранный расширительный бак и теплоноситель никоим образом не контактирует с атмосферным воздухом, считается закрытой и работает под давлением. Эта схема — наиболее распространенная на данный момент, поскольку обладает множеством преимуществ. В данной статье мы разберем, что такое закрытая система отопления частного дома, ее плюсы и минусы, а также особенности обслуживания.

Что представляет собой закрытая система отопления?

Важная особенность такой системы – отсутствие контакта с наружным воздухом и наличие небольшого избыточного давления. Как правило, схема работает при искусственном побуждении циркуляции теплоносителя с помощью насоса. Это позволяет не беспокоиться о соблюдении больших уклонов магистралей, а также принимать меньшие диаметры труб и прокладывать их наиболее удобным способом.

Как правило, гравитационная система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя делается с открытым расширительным баком, устанавливаемым в самой высокой точке. Закрытая же система традиционно снабжается циркуляционным насосом, что повышает эффективность ее работы и снижает материалоемкость.

Благодаря своим особенностям, системы закрытого типа обладают массой преимуществ:

• теплоноситель, находящийся под давлением, нагревается быстрее;
• вероятность завоздушивания сети трубопроводов и радиаторов очень низка;
• теплоноситель не насыщается кислородом и не испаряется в атмосферу, что очень важно при заполнении системы антифризом;
• установка расширительного бака в закрытой системе отопления производится на обратном трубопроводе возле котла, что очень удобно в плане обслуживания;
• нет нужды использовать трубопроводы больших диаметров и прокладывать их на виду, в этом отношении закрытая система с принудительной циркуляцией – оптимальный выбор для частного дома.

Существенный недостаток лишь один — зависимость от надежности электроснабжения, закрытая система отопления без насоса, питающегося от электросети, работать не будет. К счастью, циркуляционные агрегаты для индивидуальных систем имеют небольшую потрeбляемую мощность, а потому на время отключения электричества смогут функционировать от блока бесперебойного питания достаточно долгое время.

Некоторые специалисты утверждают, что решить проблему отключения электроэнергии поможет закрытая система с естественной циркуляцией. Напомним, что в этом случае движение теплоносителя происходит за счет разницы плотности и массы горячей и охлажденной воды. Первая, нагреваясь в котле, как более легкая вытесняется вверх идущим от радиаторов остывшим теплоносителем, имеющим большую массу.

Несмотря на то что давление в закрытой системе отопления (1.5—2 Бар) не препятствует гравитационному движению потоков горячей и холодной воды, эффективность ее работы весьма сомнительна. Дело в том, что разница конвективных сил и так невелика, а тут еще нужно преодолевать сопротивление мембраны бака, растягивающейся при расширении воды. Чтобы не связываться с этими скользкими моментами, на закрытую систему лучше всегда ставить насос. Если есть необходимость смонтировать самотечную схему, то надо ее делать открытой.

Схема закрытой системы отопления

В частном домостроительстве традиционно применяется 2 вида схем:

• однотрубная;
• двухтрубная.

Однотрубная, больше известная как «ленинградка», удовлетворительно работает в одно – и двухэтажных домах небольшой площади, когда на каждом этаже установлено не более 5 радиаторов. Реализация схемы требует точного расчета диаметров труб и количества секций батарей, так как теплоноситель значительно остывает после прохождения каждого последующего радиатора. В соблюдении этих требований нуждается и однотрубная схема системы отопления закрытого типа с верхней разводкой, что изображена ниже на рисунке:

Примечание. Независимо от выбранного типа схемы закрытая система должна содержать в своем составе группу безопасности, иногда она идет в комплекте с котлом. Группа состоит из манометра для контроля давления, воздухоотводчика и пpeдoxpaнительного клапана для аварийного сброса воды. Узел устанавливается на подающем трубопроводе, выходящем из котла, причем без всякой запopной арматуры.

Двухтрубная схема закрытой системы проще в расчете и монтаже, славится популярностью благодаря хорошим рабочим показателям. Ведь теплоноситель ко всем радиаторам доставляется с одинаковой температурой, а при реализации попутной схемы еще и проходит одинаковое расстояние. Пример двухтрубной системы показан на рисунке:

Некоторые дополнения имеет закрытая система отопления с твердотопливным котлом. Во избежание образования конденсата в топке теплогенератора схема дополняется смесительным узлом с трехходовым клапаном и байпасной линией. Клапан заставляет оборачиваться воду по байпасу до тех пор, пока она не нагреется до установленной температуры, и только потом запускает в котел теплоноситель из магистрали.

Как заполнить систему теплоносителем?

Когда штуцер подпитки присоединен к водопроводной сети посредством шарового крана, то осуществить заполнение системы отопления закрытого типа теплоносителем достаточно просто. Для этого дела есть смысл привлечь помощника, особенно если дом имеет несколько этажей. Один человек управляет краном подпитки, а второй занимается выпуском воздуха из батарей. Кран открывается примерно на треть, чтобы напор не был сильным.

Человек, находящийся в котельной, следит за показаниями манометра, подпитка закрытой системы отопления закрывается, когда давление достигнет 2 Бар. Теперь помощник посредством кранов Маевского стравливает воздух из радиаторов, после чего давление падает. Цель – выйти на расчетное давление, удалив из трубопроводов весь воздух путем его постепенного вытеснения водопроводной водой.

Сложнее закачать теплоноситель в закрытую систему, когда подпитка из водопровода отсутствует либо нужно залить незамерзающую жидкость. Для этого понадобится специальный ручной или электрический насос и емкость для теплоносителя, из которой он будет перекачиваться в систему. Предварительно надо открыть все воздушные краны на радиаторах, а потом заполнять трубы через сливной штуцер, подключив к нему насос с обратным клапаном.

По мере того как происходит закачка жидкости, надо закрывать краны Маевского, из которых потечет теплоноситель. Накачав систему до 1.5 Бар, надо выполнить удаление воздуха, после чего давление доводится до рабочего. В конце производится пробный запуск котла и корректировка давления, а при необходимости – стравливание воздуха.

Почему падает давление в закрытой системе отопления?

Причина, по которой падает давление, существует одна – отсутствие герметичности, то бишь, протечка. Вопрос в том, чтобы ее найти. Хаpaктерным признаком протечки служит лужица в определенном месте либо бурое пятно, когда вода успевает высохнуть. В процессе поиска следует осмотреть следующие узлы и элементы:

• соединения труб и фитинги: бывает, что в последних возникают трещины;
• автоматические воздухоотводчики: неисправный элемент с застрявшим поплавком будет пропускать воду;
• запopно — регулирующая арматура, пpeдoxpaнительный клапан;
• расширительный бак: трещина в мембране вызовет падение давления, появление воздуха в системе и частое отключение котла.

Для устранения протечки не обойтись без частичного или полного oпopoжнения трубопроводов. По окончании работ придется снова залить воду в систему, создать необходимое давление и проследить за манометром в течении нескольких дней.

Заключение

Закрытая отопительная система обладает массой достоинств, отсюда ее популярность. Если монтаж и пуск в эксплуатацию произведен правильно, то она долгое время не требует вмешательства в свою работу. Большинство возникающих неисправностей можно спокойно устранить своими руками, как и обслуживание системы. Желательно ежегодно проверять работоспособность таких элементов, как воздухоотводчики, клапаны и расширительный бак.

Циркуляционная система отопления. Преимущества системы отопления с естественной циркуляцией. Реальность и заблуждения

Система отопления частного дома способна работать без потребления дополнительной энергии, кроме работы отопительного котла. Такая система отопления с естественной циркуляцией называется гравитационной или гравитационной. Все эти названия обозначают принцип, по которому работает такая схема — без применения циркуляционного насоса.

Принцип действия

Как и все вещества, вода при нагревании расширяется, и ее плотность становится меньше.После нагрева в котле вода поступает в систему, где имеет свойство подниматься вверх, вытесняя уже остывший объем. Постепенно остывая, он самотеком течет по тепловой сети через весь дом и возвращается в котел. Там он разогревается, и циркуляция повторяется снова.

Основные моменты

Контур с естественной циркуляцией не содержит механических элементов, что гарантирует его длительный срок службы

• Схема не содержит механических и электронных компонентов, которые могут выйти из строя, что гарантирует ее длительный срок службы.При использовании труб, не подверженных коррозии, отопление проработает не менее 50 лет.
• Общий принцип разработки систем с естественной циркуляцией теплоносителя — в нижней части системы, под радиаторами.
• Отсутствие насоса, перекачивающего теплоноситель, означает, что естественный перепад давления в системе невелик. Для надежной работы необходимо учитывать, что длина нагревательного контура не должна быть больше 30-50 метров, иначе циркуляция не будет обеспечена.Это ограничивает возможную отапливаемую площадь.
• Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией имеет большую инерционность при пуске. Нормальный режим отопления может начаться только через несколько часов после запуска котла, после того, как он прогреет весь объем теплоносителя. Причем циркуляция теплоносителя сначала из-за низкой температуры будет происходить достаточно медленно.
• Горизонтальные участки системы устанавливаются с учетом обязательного наклона по ходу движения охлаждающей жидкости.Это обеспечивает естественный сбор воздушных пробок в верхней части сети. Там установлен расширительный бачок для его сбора.
• Отсутствие электронасоса гарантирует энергонезависимость системы.

Саморегулирование

Правильно смонтированный отопительный контур с естественной циркуляцией — саморегулирующаяся система. Чем ниже температура в доме, тем быстрее работает отопление. Чем больше разница температур теплоносителя на входе и выходе из котла, чем больше разница в высоте между последним в цепи у радиатора и котлом, чем быстрее это произойдет, тем лучше будет обогрев дома.

Поэтому для эффективной работы отопления котел часто размещают в подвалах или цокольных этажах.

Скорость обращения

Помимо уже упомянутых факторов, циркуляция теплоносителя и, следовательно, скорость прогрева дома будут зависеть от ряда других показателей:

• Диаметр труб теплоснабжения. По мере уменьшения диаметра трубы естественное течение теплоносителя замедляется.Поэтому для систем с гравитационной циркуляцией используются трубы достаточно большого диаметра — 32-40 мм.
• Материал труб. Разные материалы по-разному сопротивляются протекающим в них жидкостям. Так, у стали этот показатель больше, у полипропилена меньше. К тому же отложения и коррозия, возникшие даже в небольших размерах, сильно мешают плавному течению охлаждающей жидкости, закручивая и замедляя ее.
• Количество и диаметр отводов труб. С каждым изменением направления движения скорость теплоносителя падает.Поэтому количество витков нужно свести к минимуму, а их диаметр должен быть как можно большим.
• Тип и количество запорных устройств. Каждое препятствие на пути теплоносителя замедляет его естественный путь, поэтому запорное оборудование следует устанавливать только там, где это действительно необходимо.

Выбор котла

На практике контур с естественной циркуляцией часто работает вместе с котлами, для работы которых не требуется электричество.

Котлы газовые энергонезависимые «Конорд» (Ростов-на-Дону)

В продаже можно найти газовые энергонезависимые котлы, в том числе российские, например «Конод» (Ростов-на-Дону) или универсальные энергонезависимые котлы «Дон» того же производителя, успешно работающие без электроэнергии.Многие зарубежные производители также выпускают котлы, пригодные для работы в гравитационных системах. Итак, модель Novella Autonom итальянской компании Bertta отлично зарекомендовала себя при работе в домашних условиях.

Необходимая для эффективной работы тепловая мощность Котел рассчитывается так же, как и для других систем.

По площади

Самый распространенный способ — рассчитать размер площади, которую необходимо отапливать. Если высота потолков не превышает 2.7 метров, дом надежно утеплен, тогда можно исходить из простого соотношения — каждый киловатт мощности котла не должен обогревать более 10 квадратных метров помещения. В южных регионах это значение можно безболезненно снизить на 10-20%, на севере необходимо увеличить на 20-30%, а в регионах Крайнего Севера — в 1,5-2 раза.

По объему с учетом дополнительных факторов

Более точный расчет основан на учете обогреваемого объема:

С учетом объема отапливаемых помещений более точный расчет можно произвести

• Расчет проводится для каждой комнаты и коридора отдельно, а затем результаты складываются.
• На каждый кубометр объема помещения берется 40 Вт мощности котла.
• Коэффициенты, учитывающие регион проживания дома, принимаются такими же, как при расчете площади.
• Каждый оконный проем стандартного размера добавляет к расчету 100 Вт, а каждая дверь — 200 Вт.
• Если комната находится у внешней стены дома, то требуемую мощность для ее обогрева нужно увеличить на 10-30%, в зависимости от материала и толщины стены.
• Контактное потолочное или напольное помещение с неотапливаемым пространством добавляет еще 40% к требуемой мощности.

Выбор схемы подключения

Самотечная система с естественной циркуляцией может быть изготовлена ​​в двух вариантах:

Однотрубная система отопления с естественной циркуляцией самая простая — теплоноситель по единой трубе проходит через все радиаторы ответвления, возвращаясь в тепловой котел.

В двухтрубной системе естественный поток теплоносителя происходит по двум контурам.По контуру теплоснабжения он поступает в каждый радиатор отдельно и от него попадает в общий обратный контур, ведущий обратно в котел.

Подбор радиаторов

Главное при установке систем с естественной циркуляцией — обеспечить минимальное сопротивление движению теплоносителя. Следовательно, циркуляция будет хорошей только при установке радиаторов с большим зазором:

Чугунный радиатор Панельный радиатор

• Наименьшее сопротивление у классического, с которым гравитационная система работает практически идеально.
• Алюминиевые и биметаллические радиаторы показывают хорошие результаты только при внутреннем диаметре не менее трех четвертей дюйма.
• Может быть установлен с достаточным внутренним диаметром.
• Не используйте батарейки для панелей. В любой модификации они имеют небольшой внутренний диаметр и сильно замедляют естественный поток теплоносителя.

Подключение радиаторов

Важным элементом качества системы является тип подключения радиатора:

• вертикальный или боковой;
Диагональ
• ;
• горизонтальный или нижний.

Боковое соединение

Диагональное соединение

Нижнее соединение

Меньшие тепловые потери обеспечивает диагональное соединение, когда циркуляция происходит между верхним патрубком радиатора и его диагонально противоположным дном. Чуть менее эффективным является боковое подключение, когда теплоноситель попадает в верхний патрубок радиатора, а выходит из нижнего, расположенного под ним. Наибольшая потеря тепла достигается при нижнем подключении, при котором циркуляция происходит через нижние трубки радиатора.

Наибольшее влияние на качество отопления оказывает и, особенно если выбрана однотрубная система отопления с естественной циркуляцией:

• прямой;
• с байпасными линиями.

При прямом подключении охлаждающая жидкость проходит все радиаторы по цепи один за другим, охлаждая все больше и больше на каждом из них. У последнего радиатора температура теплоносителя уже существенно отличается от первого, и для эффективного обогрева дальних помещений приходится увеличивать количество секций в приборах.

Этот недостаток значительно уменьшается, если вход и выход на каждом радиаторе соединены байпасом — трубой, которая позволяет частям потока проходить мимо радиатора и меньше охлаждаться при движении по тепловой сети.

В системе с естественной циркуляцией игольчатый клапан должен быть открыт

Если установить регулируемый игольчатый клапан в байпасной линии, можно контролировать поток охлаждающей жидкости через радиатор и байпас. Чем больше теплоносителя пройдет через радиатор, тем быстрее он нагреется, однако такая регулировка влечет за собой все вышеперечисленные недостатки в виде неравномерного нагрева системы.Обычно этот клапан остается полностью открытым. Тогда гравитационная система самостоятельно распределяет потоки правильным образом, циркуляция нормализуется, и большая часть теплоносителя поступает на последние радиаторы лишь слегка охлажденными.

Кроме того, чтобы можно было отключать радиаторы для ремонта, замены или регулировки температуры в помещении, радиаторы и после этого должны быть оснащены запорными кранами.

Выбор трубы

Как уже упоминалось, при проектировании гравитационной системы большое значение имеет выбор труб:

• Наиболее предпочтительны трубы из армированного полиэтилена.Но они не приспособлены для работы с высокими температурами, предельная температура для них 95 градусов по Цельсию.
• Металлопластиковые трубы хорошо переносят высокие температуры, но соединяются между собой при помощи фитингов, которые значительно сужают зазор и оказывают большое сопротивление движению теплоносителя.
Трубы
• PPS имеют более высокий предел температуры, чем полиэтиленовые трубы — до 110 градусов Цельсия, но они дороже.

Выбор труб зависит от типа котла, обеспечивающего отопление дома.Твердотопливные котлы вырабатывают такую ​​высокую температуру, что в такой системе могут надежно эксплуатироваться только металлические трубы: стальные, нержавеющие или медные.

Выбор охлаждающей жидкости

В системах с естественной циркуляцией в качестве охлаждающей жидкости можно использовать воду или составы с низкой замерзанием.

Использование антифризов в качестве охлаждающей жидкости имеет ряд недостатков

Если вы планируете использовать антифриз, то нужно учитывать следующие моменты:

• Тепловыделение антифриза ниже, чем у воды.Поэтому для эффективного отопления при расчете системы с водой необходимо предусматривать размер радиаторов более 10-15%.
• Антифриз при перегреве образует обильные отложения и отложения. Если схема отопления частного дома с естественной циркуляцией длительное время вынуждена работать при высоких температурах теплоносителя, то велик риск полного зашлаковывания теплообменника.
• Составы, предназначенные для работы в системах охлаждения автомобилей, категорически не подходят для использования в системах отопления.Необходимо использовать специальные составы: Thermotrust, Dixis, Hotpoint и им подобные.
• Антифризы нельзя использовать в сетях с открытым расширительным бачком.
• При проектировании системы следует уточнить, сможет ли выбранный котел работать с антифризом.

Вода как охлаждающая жидкость имеет только один серьезный недостаток — более высокую температуру замерзания, чем у антифриза, что при отсутствии контроля за работой системы может привести к ее замерзанию и разрыву труб и радиаторов.

Температура замерзания воды выше, чем у антифриза

Заключение

Самонагревающаяся система отопления частного дома — не самый эффективный метод обеспечения отопления дома, а иногда и единственно возможный. Если в местной электросети случаются отключения, им нет альтернативы при отсутствии электричества. Даже если пропадание электроэнергии будет редким, правильным решением будет построить сеть теплоснабжения по такой схеме и оборудовать ее электронасосом.Тогда вы точно гарантируете себе надежную систему отопления, не зависящую от каких-либо внешних факторов.

Самые интересные статьи из рубрики.

Преимущество системы отопления с естественной циркуляцией в том, что она работает независимо от электричества. Однако получить комфортные условия по такой схеме очень сложно, а иногда и просто невозможно. Поэтому для обеспечения циркуляции теплоносителя чаще всего используют насос. Но иногда, например, на дачных участках, где нет электричества, система отопления без насоса — единственно возможный вариант.

Система с естественной циркуляцией (ЕС) или принудительным вытеснением жидкости также называется гравитационной, потому что она работает по принципу силы тяжести . Тем не менее это называется самообслуживанием. Все эти названия означают, что система отопления работает без использования насоса.

Как работает контур с естественной циркуляцией?

В качестве теплоносителя чаще всего используется обычная вода, которая движется по контурам от котла к батареям и обратно, изменяя свои термодинамические свойства.То есть при нагревании плотность жидкости уменьшается, а объем увеличивается, она выдавливается холодной струей, которая возвращается обратно и поднимается по трубам. Пока теплоноситель расходится по горизонтальным ответвлениям, его температура понижается и он возвращается в котел. Итак, замыкается круг .

Если для частного дома выбрано отопление водой с естественной циркуляцией, то все горизонтальные трубы прокладываются с уклоном по течению теплоносителя. Это позволяет радиаторам не «лететь в воздух».Воздух легче жидкости, поэтому он поднимается по трубам, попадает в расширительный бачок, а затем, соответственно, в воздух.

В резервуар сливается жидкость, объем которой увеличивается с повышением температуры, и создается постоянное давление.

Для создания необходимой циркуляционной напора необходимо при проектировании частного дома рассчитать всю систему отопления. Это зависит от середины котла и самой нижней батареи. Чем больше разница в высоте, тем лучше жидкость движется по системе.На это влияет разница плотностей горячей и охлажденной жидкости.

Система отопления с естественной циркуляцией характеризуется перепадами температуры в радиаторах и котле, которые происходят вдоль центральной оси устройств. Сверху горячая вода, снизу холодная. Под действием силы тяжести охлажденная жидкость движется по трубкам.

Движение напрямую зависит от высоты установки радиаторов. Его увеличению способствует угол наклона подводящей магистрали, направленной в сторону аккумуляторов, и наклон обратной магистрали, направленной к котлу.Это позволяет жидкости легче преодолевать местное сопротивление труб.

При установке системы отопления в частном доме с естественной циркуляцией котел ставят в самой нижней точке, чтобы все батареи были выше.

Схемы систем отопления

Схема системы отопления зависит от нескольких критериев:

• Способ соединения аккумуляторов с стояками питателя. Бывают однотрубные и двухтрубные системы;
• место прокладки линии подачи горячей воды.Выбирал между верхней и нижней проводкой;
• схема прокладки линии: система тупика или попутного движения воды на трассах;
• стояки можно размещать горизонтально или вертикально.

В чем разница между принудительной и естественной циркуляцией?

Принудительное движение теплоносителя подразумевает циркуляцию жидкости по трубопроводу за счет рабочей силы насоса. Естественная система не требует никакого оборудования, здесь теплоноситель движется за счет разницы в весе горячей и уже остывшей жидкости.

Однотрубный контур: как отрегулировать температуру?

Однотрубная система отопления с естественной циркуляцией может иметь только один вариант компоновки — верхнюю. Обратного стояка в нем нет, потому что охлаждаемая в радиаторах жидкость возвращается в подающую магистраль. Движение охлаждающей жидкости обеспечивает разность температур воды в нижней и верхней батареях.

Для обеспечения одинаковой температуры в помещениях на разных этажах поверхность отопительных приборов на нижнем этаже должна быть немного больше, чем на верхних этажах.Нижние радиаторы получают горячую и охлажденную жидкость в верхних отопительных приборах.

В однотрубной системе может быть два варианта движения жидкости: в первом случае часть идет к батарее, другая часть — дальше по стояку к нижним радиаторам.

Во втором случае весь теплоноситель проходит через каждое устройство сверху. Особенность такой разводки в том, что батареи нижних этажей получают только остывший теплоноситель.

И если в первом варианте можно регулировать температуру в помещениях с помощью кранов, то во втором их нельзя использовать, так как приведет к уменьшению подачи теплоносителя ко всем последующим батареям.Кроме того, полное закрытие крана остановит циркуляцию жидкости в системе.

При установке однотрубной системы лучше выбрать разводку, позволяющую регулировать подачу воды на каждую батарею. Это позволит регулировать температуру в отдельных помещениях и сделает систему отопления более гибкой, а значит, эффективной.

Поскольку однотрубная система может быть только верхней, ее установка возможна только в сооружениях с мансардой.Именно там должен быть трубопровод подачи. Главный недостаток в том, что отопление можно запустить сразу по всему дому. Основные преимущества системы — простота установки и меньшая стоимость.

Плюсы и минусы естественного обращения

Преимущества системы отопления с естественной циркуляцией жидкости:

Главный недостаток системы отопления с естественной циркуляцией — ограничения по площади дома и радиусу действия.Ставят его в частных домах, площадь которых не превышает ста квадратных метров. Из-за небольшого напора циркуляции дальность действия системы обогрева ограничена 30 метрами в горизонтальном направлении. Обязательное требование — наличие в доме чердака, на котором будет расширительный бачок.

Самым главным недостатком также является медленный прогрев всего дома. В системе с естественным движением необходимо изолировать трубы, проходящие в неотапливаемых помещениях, поскольку существует риск замерзания жидкости.

Обычно для такой системы требуется несколько материалов, но если местное сопротивление трубопровода должно быть уменьшено, затраты увеличиваются из-за потребности в трубах большего размера.

Основные требования к прокладке труб:

• система с наименьшим количеством витков, которые будут мешать потоку жидкости;
• жесткое соблюдение рекомендованного угла наклона;
• Применение труб с расчетным диаметром.

Монтаж системы отопления требует строгого соблюдения технических требований.Несоблюдение правил грозит уменьшением циркуляции жидкости. В случае грубых ошибок в организации системы вообще не удастся обеспечить движение теплоносителя по основной магистрали.

Как работает система водяного отопления с естественной циркуляцией? Каковы основные принципы его установки?

Какие принципиальные схемы можно реализовать без использования циркуляционного насоса? Попробуем выяснить.

Что это такое

Если для системы с принудительной циркуляцией нужен перепад давления, создаваемый циркуляционным насосом или имеющий подключение к теплотрассе, то картина иная.При нагревании за счет естественной циркуляции используется простой физический эффект — расширение жидкости при нагревании.

Если отбросить технические тонкости, принципиальная схема Работа выглядит следующим образом:

• Котел нагревает определенный объем воды. Так что, конечно, он расширяется и из-за меньшей плотности вытесняется более холодной массой теплоносителя вверх.
• Поднявшись в верхнюю точку системы отопления, вода, постепенно остывая, самотеком описывает круг по системе отопления и возвращается в котел.В то же время он отдает тепло нагревательным приборам и к тому моменту, когда он возвращается в теплообменник, имеет более высокую плотность, чем вначале. Затем цикл повторяется.

Полезно: конечно, ничего не мешает включению циркуляционного насоса в контур. В штатном режиме это обеспечит более быструю циркуляцию воды и равномерный нагрев, а при отсутствии электричества система отопления будет работать с естественной циркуляцией.

На фото видно, как решалась проблема взаимодействия насоса с системой естественной циркуляции.Когда насос работает, обратный клапан, и вся вода проходит через насос. Надо его выключить — клапан открывается, а по более толстой трубе вода циркулирует за счет теплового расширения.

общая информация

Основные моменты

• Отсутствие циркуляционного насоса и, как правило, подвижных элементов, а также замкнутый контур, в котором количество взвесей и минеральных солей, безусловно, увеличивает срок службы этого типа отопительной системы. При использовании оцинкованных или полимерных труб и биметаллических радиаторов — не менее полувека.
• Естественная циркуляция тепла означает довольно небольшой перепад давления. Трубы и отопительные приборы неизбежно оказывают определенное сопротивление движению теплоносителя. Поэтому рекомендуемый радиус интересующей нас отопительной системы оценивается примерно в 30 метров. Понятно, что это не значит, что на радиусе 32 метра вода затвердеет — граница достаточно условна.
• Инерция системы будет довольно большой. Между розжигом или запуском котла и стабилизацией температуры во всех отапливаемых помещениях может пройти несколько часов.Причины понятны: котлу придется нагреть теплообменник, и только тогда вода начнет циркулировать, причем довольно медленно.
• Все горизонтальные участки трубопроводов выполняются с обязательным уклоном по течению воды. Это обеспечит свободное движение охлаждающей воды самотеком с минимальным сопротивлением. Что не менее важно — в этом случае все воздушные пробки будут вытеснены в верхнюю точку системы отопления, где установлен расширительный бак — герметичный, с вентиляционным отверстием или открытый.

Саморегулирование

Отопление дома с естественной циркуляцией — это саморегулирующаяся система. Чем холоднее в доме, тем быстрее циркулирует теплоноситель. Как это работает?

Дело в том, что напор циркуляции зависит от:

• Разницы в высоте между котлом и нижним нагревательным устройством. Чем ниже котел относительно нижнего радиатора — тем быстрее в него самотеком будет заливаться вода. Принцип сообщающихся сосудов, помните? Этот параметр стабилен и не меняется во время работы системы отопления.

Любопытно: именно поэтому отопительный котел рекомендуется устанавливать в подвале или как можно ниже внутри помещения. Однако автор увидел прекрасно функционирующую систему отопления, в которой теплообменник в топке топки был заметно выше радиаторов. Система полностью работала.

• Различия плотности воды на выходе из котла и в обратном трубопроводе. Что, конечно же, определяется температурой воды. И именно благодаря этой особенности естественное отопление становится саморегулирующимся: как только температура в помещении падает, обогреватели остывают.

С понижением температуры теплоносителя его плотность увеличивается, и он начинает быстрее вытеснять нагретую воду из нижней части контура.

Скорость циркуляции

Помимо давления, скорость циркуляции хладагента будет определяться рядом других факторов.

• Диаметр прокладываемых труб. Чем меньше внутреннее сечение трубки, тем большее сопротивление она будет оказывать движению жидкости в ней. Поэтому для труб с естественной циркуляцией берутся трубы с заданным диаметром — ДУ32 — ДУ40.
• Материал трубы. Сталь (особенно поврежденная коррозией и покрытая отложениями) оказывает потоку в несколько раз большее сопротивление, чем, например, полипропиленовая труба того же сечения.
• Количество и радиус поворотов. Таким образом, лучше, если возможно, выполнить максимальную разводку.
• Наличие, количество и тип запорной арматуры , различные стопорные шайбы и переходники диаметров труб.

Именно из-за обилия переменных точный расчет системы отопления с естественной циркуляцией крайне редок и дает очень приблизительные результаты. На практике достаточно использовать уже данные рекомендации.

Расчет мощности

Эффективная тепловая мощность котла рассчитывается так же, как и во всех других случаях.

По площади

Самым простым методом является рекомендуемый СНиП расчет на площадь помещения. На 1 кВт тепловой мощности должно приходиться 10 м2 площади помещения. Для южных регионов коэффициент составляет 0,7 — 0,9, для центральной полосы страны — 1,2 — 1,3, для регионов Крайнего Севера — 1,5-2,0.

Как и любой грубый расчет, этот метод не учитывает многие факторы:

• Высота потолка.Это далеко не везде стандартные 2,5 метра.
• Утечки тепла через отверстия.
• Расположение комнаты внутри дома или за стенами.

По объему с учетом дополнительных факторов

Более точная картина даст другой способ расчета.

• Из расчета тепловой мощности 40 Вт на кубометр объема воздуха в помещении.
• Районные коэффициенты также работают в этом случае.
• Каждое окно стандартного размера добавляет к нашим расчетам 100 Вт. Каждая дверь 200.
• Расположение комнаты у внешней стены даст коэффициент 1,1 — 1,3 в зависимости от ее толщины и материала.
• Частный дом, у которого внизу и вверху — не теплые соседние квартиры, а улица, рассчитанная с коэффициентом 1,5.

Однако: и этот расчет будет ОЧЕНЬ приблизительным. Достаточно сказать, что в частных домах, построенных с использованием энергосберегающих технологий, по проекту закладывается тепловая мощность 50-60 Вт на КВАДРАТНЫЙ метр.Слишком много определяется утечкой тепла через стены и пол.

Схема

Конкретных примеров и схем того, как отопление с естественной циркуляцией можно реализовать своими руками, ОЧЕНЬ много. Приведем один пример простейшего решения двухтрубной и однотрубной разводки.

Двухтрубный

Условные обозначения на схеме:

1. Котел.
2. Расширительный бачок, служащий для компенсации изменения объема теплоносителя при колебаниях температуры и собирающий вытесненный воздух.
3. Отопительное оборудование — конвекторы или радиаторы.

Т1 — вода, нагреваемая котлом, Т2 — охлажденная. Красные и синие стрелки указывают направление движения охлаждающей жидкости.

Здесь в случае разводки актуальны те же основные принципы, которые были перечислены выше:

• Котел устанавливается как можно ниже радиаторов отопления.
• По течению воды делается уклон 5-7 градусов.
• Они укоренены там, где питаются от нескольких радиаторов, изготовлены с трубой ДУ не менее 32 мм.Желательно — полимер или металлопластик. Радиаторы традиционно поставляются с трубой DN20.

Важно: не путайте ДМ, примерно равную внутреннему сечению трубы, с ее наружным диаметром. В случае полипропилена внешний диаметр 32 миллиметра соответствует только DN20.

Двухтрубное отопление частного дома с естественной циркуляцией при правильно подобранных диаметрах труб не требует балансировки, но дроссели на соединениях с радиаторами не мешают.

Наличие двух контуров по периметру дома обойдется довольно дорого: цена на трубы армированные полипропиленом не так уж и мала, а сама установка займет значительное время. Поэтому для большинства одноэтажных домов применяется однотрубная разводка.

Однотрубная

Самая простая однотрубная схема барачного типа — Ленинградка.

Уклон и диаметр труб здесь одинаковые. Есть несколько нюансов, которые важны для этой схемы.

• Радиаторы не ломают главное кольцо, а разбиваются параллельно ему. Не переживайте, что циркуляции в обогревателях не будет — опыт доказывает обратное.
• Каждый радиатор, помимо расширительного бачка, снабжен вентиляционным отверстием. Собственно, если не выпускать воздух полностью из одного обогревателя — без расширительного бачка и вовсе без него можно обойтись. Если, конечно, система отопления закрытого типа (изолирована от атмосферного воздуха).
• Дроссели или термоголовки помогают уравнять температуру соседей с котлом и дальними радиаторами.

Заключение

Более подробная информация о системах отопления с естественной циркуляцией, как всегда, в видео в конце статьи. Теплой зимы!

Современные домовладельцы часто выбирают системы отопления, работающие за счет естественной циркуляции. Современные насосы дороги, а сила тяжести — дешевая движущая сила, из-за которой в системе отопления происходит естественная циркуляция воды и вода движется по трубопроводу. Гравитационные контуры используются там, где нет электричества для питания насоса.Иногда насос все же присутствует, но на случай аварийной ситуации и отключение под действием силы тяжести. То есть, даже когда электрооборудование не работает, отопление с естественной циркуляцией продолжает работать.

Этот вариант системы отопления идеально подходит для коттеджей, площадь которых не превышает 100 кв.м.

Минус дизайна — невозможность использования в помещениях с большой площадью. Но для коттеджей площадью менее ста квадратных метров.м, такой вариант отличный. По этой причине многие домовладельцы решают сделать отопление с естественной циркуляцией без посторонней помощи.

Принцип работы гравитационной системы отопления

Принцип работы отопления выглядит просто: вода движется по трубопроводу под действием гидростатического давления, возникающего из-за разной массы нагретой и охлаждаемой воды. Другая такая конструкция называется гравитационным потоком или гравитацией. Циркуляция — это движение охлаждаемой в батареях жидкости и тяжелой жидкости под весом собственной массы вниз к нагревательному элементу, а также перемещение слегка нагретой воды в подающую трубу.Система работает, когда котел с естественной циркуляцией расположен под радиаторами.

В закрытой системе отопления также возможна естественная циркуляция, если она оборудована расширительным баком с мембраной. Иногда конструкции открытого типа превращают в закрытые. Замкнутые контуры более стабильны в работе, теплоноситель в них не испаряется, но они также независимы от электричества.
Что влияет на циркуляционную головку

Циркуляция воды в бойлере зависит от разницы в плотности горячей и холодной жидкости и разницы в высоте между бойлером и нижним расположенным радиатором.Эти параметры рассчитываются до контура. Возникает естественная циркуляция из-за низкой температуры обратки в системе отопления. Теплоноситель успевает остыть, перемещаясь по радиаторам, становится тяжелее и массово выталкивает нагретую жидкость из котла, заставляя ее двигаться по трубам.

Схема циркуляции воды в котле

Высота уровня батареи над котлом увеличивает напор, помогая воде легче преодолевать сопротивление труб.Чем выше радиаторы расположены по отношению к котлу, тем выше высота охлаждающей возвратной колонны и с большим давлением она выталкивает нагретую воду вверх, когда она достигает котла.

Плотность также регулирует напор: чем больше нагревается вода, тем меньше становится ее плотность по сравнению с возвратной. В результате он с большей силой выталкивается наружу и голова увеличивается. По этой причине конструкции гравитационного отопления считаются саморегулирующимися, ведь при изменении температуры нагрева воды изменится давление на теплоноситель, а значит, изменится его расход.

При установке котел следует располагать в самом низу, под всеми остальными элементами, чтобы обеспечить достаточное давление теплоносителя.

Схема устройства гравитационных систем отопления

Поскольку циркуляция воды в системе отопления происходит без участия насоса, для беспрепятственного протекания жидкости по водопроводу они должны иметь диаметр больше, чем в схеме, где циркуляция воды предусмотрена принудительно.из-за уменьшения сопротивления, которое приходится преодолевать воде: чем дальше труба от котла, тем она шире.

Под отоплением самотеком с вертикальным стояком подразумевается обогрев здания в несколько этажей. Этот вариант более дорогой, но он защищен от образования воздушных пробок.

Горизонтальный стояк — вариант экономичный, но при движении теплоноситель смешивается с воздухом. Этот нюанс легко устранить: при установке отопления с естественной циркуляцией вручную нужно добавить воздуха в систему.

Преимущества системы отопления с естественной циркуляцией

Преимущества естественного обращения:

1. Простота установки и использования
2. Высокая термическая стабильность схемы
3. Нет шума во время работы (потому что нет громкого насоса)
4. Экономное потребление энергии (при надлежащей изоляции труб и здания)
5. Автономность: система легко может работать без электричества
6. Прочность и долговечность: при правильном уходе самонагревающаяся система отопления частного дома может работать без ремонта 30 лет.

Минусы однотрубной естественной циркуляции с насосом

Слабые места гравитационной схемы отопления:

СМОТРЕТЬ ВИДЕО

• Площадь здания, отапливаемого одно- или двухтрубной системой отопления с естественной циркуляцией, не должна превышать 100 кв.м.
• Длина контура в горизонтальной плоскости в пределах 30 м (иначе головы не хватит)
• В здании без мансарды невозможно установить одноэтажный дом с естественной циркуляцией; на чердаке находится чердак.
• Высокая вероятность замерзания воды, из-за чего трубы вне жилых помещений необходимо тщательно изолировать.

Система отопления с естественной циркуляцией проста и очень надежна.

Создание отопления частного дома своими руками по инструкции с фото

Монтируем систему отопления в частном доме своими руками Печное отопление уже уходит в небытие, и большинство частных домов все чаще оснащаются системами отопления (обычно водяными).Знание и понимание принципов работы водяного отопления необходимы как для избежания кардинальных ошибок при установке и проектировании, так и для последующей диагностики неисправностей в его работе. Конструктивные элементы включены в систему водяного отопления. Этот вид отопления имеет разные названия: водяное, гидравлическое или жидкостное. Несложно догадаться, что все эти названия связаны с основным теплоносителем, который циркулирует по трубам между отопительным прибором (котлом) и радиаторами (конвекторами) — это жидкость (в основном вода).Важно понимать, что водяное отопление — это закрытая система. Котел, трубы и радиаторы — основные, но не единственные элементы. Кроме того, он оборудован кранами (или запорной арматурой), уравнительным баком, предохранительным устройством и манометром. О них поговорим чуть позже. О принципе водяного отопления. В принципе, работа системы отопления довольно проста. Проходя обогрев в котле, теплоноситель (жидкость) за счет расширения (или принудительного) по трубам подается к радиаторам или конвекторам, которые, в свою очередь, отдают тепло помещению.В связи с тем, что все эти элементы представляют собой замкнутую систему, движение жидкости в ней происходит циклически. Виды жидкостного отопления. Системы водяного отопления делятся по способу циркуляции на две категории: с принудительной (насосной) и естественной (конвективной) циркуляцией. Подробности работы обеих систем будут описаны ниже. Этот вариант довольно прост по составу, однако требует квалификации для установки. После нагрева в котле теплоноситель расширяется, а его плотность уменьшается, в результате чего вода поднимается по вертикальному стояку.Вверху системы размещается расширительный бачок, в который отводится нагретая жидкость. После этого он стекает вниз и по обратным стоякам течет к конвекторам или радиаторам. Охлаждаясь, жидкость набирает плотность и возвращается к нагревательному устройству. Для системы водяного отопления есть несколько важных моментов. Во-первых, необходимо правильно выбрать диаметр подающих стояков. Чтобы была возможна естественная циркуляция воды, трубы должны быть достаточно большого диаметра.Во-вторых, нужно рассчитать правильный уклон подступенков. От подающего стояка он должен располагаться по направлению к радиаторам, а для обратного стояка — уклон должен быть сделан в сторону ТЭНа, т.е. котла. Если эти условия не соблюдаются, естественное кровообращение будет нарушено. Отопление с принудительной циркуляцией. Жидкость здесь приводится в движение насосом (циркулирующим). Для разных систем отопления созданы насосы разной мощности. На иллюстрации представлена ​​схема работы этого вида отопления.Нагретая жидкость под давлением, создаваемым насосом, согласно работе поступает в подогреватели. Обратите внимание на клапаны, показанные на схеме. С их помощью регулируется температура на любом радиаторе. В свою очередь, клапаны производятся как автоматически, так и вручную. Для удаления воздуха из радиаторов дополнительно устанавливаются краны Мевского, по мере необходимости, с помощью них опускают воздух. Чтобы сделать правильный выбор между системой водяного отопления с естественной циркуляцией и принудительной циркуляцией, следует знать сильные и слабые стороны каждой.Преимущества отопления с естественной циркуляцией:

• нет зависимости от наличия электричества, так как в системе отсутствует циркуляционный насос.

Преимущества отопления с принудительной циркуляцией:

№

• Внутренняя часть дома не пострадает от типов труб, так как они обычно аккуратно спрятаны;
• из-за возможности регулирования такая система более экономична в отношении расхода топлива;
• наличие хорошего напора позволяет установить регулирующую арматуру на радиаторах, благодаря чему появляется возможность установить свою температуру для любого помещения;
• Допускается использование пластика вместо стальных труб, что дополнительно снижает затраты на установку и материалы.

Недостатки отопления с естественной циркуляцией:

• нет возможности одновременного использования с теплыми полами;
• нет возможности регулировать температуру отдельных радиаторов или конвекторов;
• невозможность оснащения системы бойлером косвенного нагрева;
• больший расход топлива;
• сложность монтажа;
• при использовании металлических труб большого диаметра не только увеличивается стоимость, но и портится интерьер дома.

Отсутствие отопления с принудительной циркуляцией:

• Абсолютная зависимость от наличия электроэнергии, без которой работа системы невозможна.

Теперь вы можете самостоятельно смонтировать систему водяного отопления в собственном доме.

Комментарии

комментария

Разница в типах циркуляции, отопления, открытый и закрытый | Сделай сам

Грамотно спроектированная и установленная разводка отопления в частном доме позволяет организовать быстрый и равномерный обогрев всех помещений.Существует несколько схем, различающихся по типу циркуляции теплоносителя, а также по способу разводки труб.

ПРИНУДИТЕЛЬНОЕ И ПРИНУДИТЕЛЬНОЕ ОБРАЩЕНИЕ

По принципу работы отопление может быть с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя. Первый вариант наиболее распространен, поскольку в этом случае система отопления энергонезависимая. Но следует отметить, что при этом верхние этажи конструкции неизбежно перегреваются.

Итак, можно назвать более эффективную систему отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, существенно экономящую энергию на отопление.Хотя насос потребляет электроэнергию, потери незначительны, а КПД значительно выше.

При форсированном способе теплоноситель перемещается с помощью насосов (рис. 1), установленных на трубопроводе. Также выпускаются модели отопительных котлов, конструкция которых уже предусматривает наличие такого насоса. Это позволяет разделить контуры отопления так, чтобы в избытке не обогревать верхние этажи дома и хватало для обогрева нижних. То есть такая система позволит раздельное отопление в помещениях, требующих разной теплоотдачи.

---

Смотрите также: Виды систем отопления и их устройство в загородном доме — какую конструкцию выбрать

---

ОТОПИТЕЛЬ ОТКРЫТОГО И ЗАКРЫТОГО ТИПА

Также система отопления может быть открытой или закрытой. Системы водяного отопления всегда являются открытыми системами. В них предусмотрен открытый расширительный бачок, расположенный в самой высокой точке дома. Через горлышко вода постепенно испаряется, поэтому периодически ее необходимо доливать.

Второй тип — это герметичный объем, внутри которого расположена резиновая мембрана, за счет растяжения, которая создает внутри системы давление, которое способствует движению теплоносителя.Как правило, закрытая модель устанавливается с циркуляционным насосом, а место его установки может быть любым.

СИСТЕМА РАДИАЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ И «ТЕПЛЫЙ ПОЛ»

Отопление в частном доме может быть радиаторным или по системе «теплый иол». Второй тип стал сегодня особенно популярным. Но важно отметить, что теплый иол может быть только дополнительным обогревом помещения. Основная часть теплообмена осуществляется радиаторами / конвекторами, и только не более 20% приходится на полы с подогревом.Причем следует учитывать, как и как укладывается теплый пол, а именно: стяжка, напольное покрытие и так далее. В зависимости от этих условий теплопередача может упасть до 5%.

Наиболее рациональным способом обогрева помещения является комбинированный, при котором, например, в общественных местах устанавливается теплый пол, а в спальнях — радиаторное отопление (рис. 2).

При утеплении пола в помещениях, где планируется установка системы «теплый пол», необходимо использовать маты из пенополистирола (пенопласт) (рис.3), что даст возможность направить тепловой поток вверх, сведя потери тепла к минимуму.

Учитывая, что при устройстве теплой иолы своими руками не всегда удается залить бетонную стяжку, ее заменяют теплораспределительными пластинами из алюминия или оцинкованного металла (рис. 3). Они являются альтернативой тяжелой цементно-песчаной стяжке и позволяют оборудовать систему теплого Иола в домах с любыми этажами.

Подводя итог, можно сказать, что при выборе системы отопления необходимо учитывать множество факторов, и такие вопросы лучше решать со специалистами во избежание ошибок.

---

Ссылка по теме: Теплоинерционная система электрообогрева своими руками

---

ЛУЧШАЯ СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ ЧАСТНОГО ДОМА — ВИДЕО

© Автор: Виктор Страшнов

ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРОВ, ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВЫЕ. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

Ниже другие записи по теме «Как сделать своими руками — домохозяину!»

---

Подписывайтесь на обновления в наших группах и делитесь.

Давай дружить!

Термосифоны — обзор | ScienceDirect Topics

Экспериментальные вспомогательные системы

Компактная активная зона реактора с окружающим ее тяжеловодным замедлителем создает источник тепловых нейтронов в форме полого цилиндра с максимальным тепловым потоком примерно в 12 см от внешней стороны. центральный канал. Такая конструкция обеспечивает идеальную геометрию для вывода нейтронов с помощью лучевых трубок и установки переключателей спектра в оптимальном положении.Кроме того, все лучевые трубки, извлекающие тепловые нейтроны, ориентированы тангенциально по отношению к цилиндрическому элементу источника, таким образом, не давая прямой видимости утечке быстрых нейтронов к отверстиям для пучка за пределами первичной бетонной защиты. Это одна из важных мер по подавлению фона от быстрых нейтронов. Как и любой световой микроскоп, нейтронная аппаратура требует не столько интенсивности, сколько яркости, то есть нейтронов на см ² , с, рад и (Δλ / λ). Одной из важных мер для достижения этого является смещение нейтронного спектра уже в источнике в диапазон длин волн, необходимый для конкретного прибора или эксперимента.В FRM II нейтроны переходят в холодные (24 K), тепловые (60 ° C), горячие (2000 ° C), в спектр деления (2 МэВ), в ближайшем будущем в ультрахолодные (мК) и даже «конвертируются» позитронам. Доступны одиннадцать лучевых трубок для извлечения всех этих пучков частиц.

Самой важной экспериментальной установкой в ​​резервуаре замедлителя является источник холодных нейтронов (CNS). Его основным элементом является камера замедлителя, расположенная на расстоянии 400 мм от центра твэла прямо в максимуме плотности потока нейтронов.В холодном режиме он содержит около 12 л жидкого дейтерия при температуре ≈ 24 К. Холодильная установка He обеспечивает требуемую охлаждающую мощность около 7 кВт при мощности реактора 20 МВт. Он питает холодную часть теплообменника He / D ₂ при температуре ≈ 19 К. Дейтерий сжижается в теплообменнике и смывается в камеру замедлителя, где снова испаряется из-за ядерного тепла. Наконец, посредством термосифонного эффекта газообразный дейтерий направляется обратно в теплообменник для повторного сжижения.Важными внешними компонентами CNS являются He-холодильник с его компрессором, буферный резервуар и резервуар для хранения гидрида для сохранения дейтерия во время периодов технического обслуживания реактора, когда CNS нагревается. CNS питает три лучевых трубки и 19 научных приборов в нейтроноводных залах и экспериментальном зале FRM II. Его спектр немного занижен, что дает преимущество в виде широкого спектра длин волн от примерно 1,8 Å до> 10 Å. Важно отметить, что для предотвращения теплового повреждения ЦНС она должна быть в рабочем состоянии до запуска реактора, т.е.е. неисправность источника холода автоматически вызывает отключение реактора (Müller et al., 2005).

Вторым устройством, сдвигающим спектр в резервуаре замедлителя FRM II, является источник горячих нейтронов (HNS). Он предназначен для получения коротковолновых нейтронов в диапазоне длин волн 0,3–1 Å, в основном для структурных исследований в образцах конденсированного состояния. Поскольку в тепловом спектре присутствует лишь небольшая часть этих нейтронов, для их повышающего замедления требуется горячий замедлитель.В FRM II этот горячий замедлитель состоит из цилиндрического графитового блока (Ø = 200 мм; h = 300 мм) весом около 14 кг. Он содержится в циркалоевом контейнере с двойными стенками. Во внутреннем объеме этого контейнера находится угольный блок, удерживаемый углеродным войлоком с низкой теплопроводностью и находящийся в атмосфере инертного газа при низком давлении. Напротив, объем между циркалоевыми стенками контейнера поддерживается примерно на уровне 3 бар в атмосфере He, чтобы гарантировать своевременное обнаружение возможной утечки в одной из стенок.Во время работы реактора угольный блок нагревается ядерным излучением от активной зоны реактора до значения примерно 2200К. Температура внутри HNS измеряется термометром на основе теплового шума углеродного резистора. Кроме того, к контейнеру из циркалоя подключено 36 термопар, чтобы контролировать его температуру и, в качестве побочного продукта, косвенно правильное положение угольного блока в контейнере. HNS подает горячие нейтроны в одну лучевую трубку, которая питает два монокристаллических дифрактометра в экспериментальном зале FRM II.Различные нейтронные спектры, предоставляемые CNS, HNS по отношению к спектру тепловых нейтронов, показаны на рис. 6 (Müller et al., 2005).

Рис. 6. Сравнение спектров нейтронов в лучевых трубках, питаемых от источника тепловых нейтронов, источника холодных нейтронов и горячих нейтронов реактора FRM II.

FRM II / TUM

Для получения нейтронного пучка высокой интенсивности с немодерированным спектром деления передняя установка из двух топливных пластин, содержащих в общей сложности около 540 г высокообогащенного урана, конвертерная установка, вставляется в качестве вторичного источника. одной лучевой трубы.Медленные нейтроны из бака замедлителя взаимодействуют с ураном в этих топливных пластинах и генерируют нейтроны деления для медицинских и технических целей. Без замедления нейтроны проходят через горизонтальную лучевую трубку в комнату, предназначенную для лечения рака путем прямого облучения быстрыми нейтронами (Wagner et al., 2008). Кроме того, преобразователь может быть использован для рентгенографии и томографии технических объектов с использованием быстрых нейтронов. Кроме того, пластины преобразователя могут быть подняты из их положения перед балочной трубой.В этом рабочем режиме преобразование в нейтроны деления не происходит, и луч используется для рентгенографии и томографии с тепловыми нейтронами.

В дополнение к нейтронам FRM II обеспечивает самый интенсивный постоянный источник позитронов в мире. Пучок позитронов высокой интенсивности генерируется путем образования пар поглощенных гамма-лучей высокой энергии. Этот источник расположен в острие наклонной лучевой трубки, где необходимое гамма-излучение производится путем поглощения нейтронов слоем кадмия, обогащенным изотопами.Само преобразование пар происходит в ближайших платиновых фольгах (см. Рис. 7). Позитроны извлекаются с помощью электрических и магнитных полей и направляются на несколько экспериментальных станций, прикрепленных к установке пучка позитронов под названием NEPOMUC (Hugenschmidt et al., 2012). Малая масса и регулируемая кинетическая энергия делают позитрон зондом, идеально подходящим для исследования твердого тела. Как частица антивещества электрона, позитроны аннигилируют электроны с характерным временем жизни. Возникающее аннигиляционное излучение дает подробную информацию об окрестностях в месте аннигиляции.Например, время жизни позитронов в вакансионных дефектах немного больше, чем в невозмущенной кристаллической решетке. Таким образом могут быть обнаружены концентрации вакансий от 10 ^{до 7} .

Рис. 7. Экспериментальная установка внутрикорпусного источника позитронов NEPOMUC, установленного в лучевой трубке SR 11 FRM II.

FRM II / TUM

Помимо установок для рассеяния нейтронов, FRM II также оборудован парой облучательных установок. Их всех объединяет то, что они устанавливаются в гильзы, заполненные легкой водой, которые спускаются с дна реактора в резервуар замедлителя.Самая большая из этих установок — установка для легирования кремния. Слитки Si диаметром от 125 до 200 мм полуавтоматически перемещаются со станции загрузки в положение облучения, находясь в вертикальной гильзе в резервуаре замедлителя. Для достижения равномерного нейтронного облучения, что является непременным условием успешного трансмутационного легирования Si, слитки вращаются вокруг своей центральной оси во время нейтронного облучения со скоростью обычно 5 оборотов в минуту. Кроме того, место облучения оборудовано правильно спроектированным экраном для потока, чтобы гарантировать требуемую осевую однородность профиля легирования.Кроме того, положение облучения следует за вертикальным смещением профиля потока с увеличением выгорания тепловыделяющей сборки. Путем точной настройки времени экспозиции можно достичь удельного сопротивления от 30 Ом · см до 1200 Ом · см с отклонением менее 5% от заданного значения. Также следует отметить, что очень хорошо термализованный нейтронный спектр, содержащий лишь небольшую долю быстрых нейтронов, помогает избежать нежелательного большого количества протяженных дефектов решетки внутри Si. Конечно, FRM II также оснащен всеми необходимыми инструментами для очистки и выпуска облученных слитков, необходимых для доставки клиентам за пределами ядерной отрасли (Gerstenberg et al., 2009).

В FRM II две разные системы облучения кроликов служат не только для производства радиоизотопов, но и для активации образцов для различных тем, например, для различных целей. нейтронно-активационный анализ или поставка небольших источников для образования и обучения. Так называемая установка для облучения капсул используется для длительного облучения при плотности потока тепловых нейтронов приблизительно 10 ¹⁴ нсм ^{— 2} с ^{— 1} . Во время облучения образец обычно дважды запаивают в кварцевую ампулу и дополнительно в алюминиевую капсулу с приваренной крышкой, чтобы избежать ее контакта с водой в бассейне.После помещения в установку капсула автоматически переводится в положение облучения потоком воды из бассейна в течение заранее определенного времени облучения. После завершения облучения он таким же образом возвращается в положение, предназначенное для распада короткоживущих изотопов. Для дальнейшей обработки установка для облучения капсул соединяется под водой с горячей камерой, в которой капсулы для облучения открываются и образцы упаковываются в соответствии с требованиями правил перевозки радиоактивных грузов по дорогам общего пользования.Высокий спрос на услуги по облучению этого типа в настоящее время исходит от заказчиков радиофармацевтической промышленности, в частности от компаний, заинтересованных в производстве ¹⁷⁷ Lu (Gerstenberg et al., 2013).

Вторая система облучения кроликов на FRM II представляет собой стандартную пневматическую систему доставки с использованием CO ₂ в качестве технологического и транспортного газа. Образцы содержатся в индивидуально маркированных полиэтиленовых капсулах, предназначенных для одноразового использования. Установка имеет шесть индивидуальных каналов облучения с плотностями потока тепловых нейтронов от 3 × 10 ¹² см ^{— 2} с ^{— 1} до 5 × 10 ¹³ см ^{— 2} с ^{— 1} .Типичное применение — поставка проб для нейтронно-активационного анализа. Для этого объект напрямую связан с соседним Институтом радиохимии (Lin et al., 2006). С другой стороны, установка используется и для производства изотопов, например активация ¹⁶⁶ Но, посвященная лечению рака печени.

Система отопления. Варианты циркуляции охлаждающей жидкости

Система отопления — важнейшая инженерная сеть дома, без надежного функционирования которой невозможна жизнь в коттедже в холодное время года.Спроектировать систему отопления еще на этапе проектирования здания и здесь возможны сразу несколько вариантов ее обустройства .

Жители городских квартир не часто задумываются о том, как горячая вода поступает в радиаторы отопления. Ведь при необходимости сбои в работе системы отопления исправляют коммунальные службы.

В частном доме дело обстоит иначе. Хозяин следит за циркуляцией теплоносителя, а значит, он должен иметь представление о типе системы отопления, ее устройстве и расположении труб.

Какая охлаждающая жидкость предпочтительнее

Несмотря на то, что существуют варианты отопления частного дома паром, а также антифризом, в большинстве случаев используется горячая вода , температура которой не превышает 90-95 ° С. Этот вариант считается самым лучшим. просто, удобно и экономично.

Отсутствие устаревшего парового отопления при чрезмерном нагреве нагревательных приборов и быстром износе оборудования. Минус использования антифриза , антифриза — их относительно высокая цена и сложность промывки и замены жидкостей.

Пути циркуляции охлаждающей жидкости

Существует два основных способа циркуляции теплоносителя в системе отопления — гравитационный и принудительный.

В прошлом веке наибольшее распространение получили гравитационные системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя. Сегодня они также используются для создания полностью автономных и энергонезависимых систем с использованием твердотопливных котлов.

Работа гравитационной системы основана на том, что плотность и вес горячей воды меньше аналогичных параметров охлаждаемой жидкости.Теплый теплоноситель способен подниматься по трубам на верхние этажи, а затем остывать в радиаторах и стекать вниз. Однако, чтобы такая система работала без перебоев трубы гравитационной системы, прокладывайте с уклоном (порядка 10 мм на 1 м длины).

В наиболее распространенных на сегодняшний день системах отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя движение жидкости обеспечивается циркуляционным насосом. Это позволяет увеличить скорость движения воды, а значит и теплообмен, а также использовать трубы отопления меньшего диаметра.Однако при отключении электроэнергии такая система работать не будет.

Открытая и закрытая система отопления

Отличия этих систем — в типе используемого расширительного бачка, который нужен для компенсации лишнего объема при нагреве теплоносителя. В открытых системах используется открытых расширительных бачка . Они устанавливаются в самой высокой точке системы. И в них при желании можно доливать воду прямо во время работы системы отопления.

В закрытых системах используются мембранные расширительные баки , которые можно установить где угодно.Они позволяют повысить давление в системе по сравнению с открытыми устройствами.

Теоретически как гравитационная, так и принудительная система отопления может быть как открытой, так и закрытой. Однако на практике под открытой системой обычно подразумевают гравитационную, а под закрытой — принудительную.

Однотрубные и двухтрубные отопительные контуры

Подачу и отвод воды в системе отопления проще всего обеспечить с помощью одной трубы , идущей от котла и последовательно соединяющей все радиаторы.Но в этом случае, если выключить хотя бы одно из устройств, вся система перестает работать. И, кроме того, из-за постепенного остывания теплоносителя температура ближайшего к котлу радиатора будет выше, чем температура последующих.

Частичное устранение недостатков однотрубной системы может быть достигнуто установкой радиаторов разной мощности, а также применением байпасных труб (байпасов) — по схеме «Ленинградка» . Параллельно байпасы подключают напрямую вход и выход всех радиаторов и позволяют отключать отдельные устройства, не влияя на работу системы.

Еще больше возможностей по настройке оборудования дает двухтрубная система . Принцип его работы основан на прокладке сразу двух трубопроводов к каждому радиатору. Затем подводящая труба подключается к входу устройства, а обратная труба — к выходу. Все отопительные приборы можно настраивать индивидуально, не влияя на работу других приборов.

Проход и противоток охлаждающей жидкости

Расположение труб в двухтрубных системах можно представить таким образом, что обратная труба сначала подключается либо к самому дальнему, либо к ближайшему радиатору от котла.

В первом случае теплоноситель в подающем и обратном трубопроводах движется в противоположных направлениях. Это счетчик или тупиковая схема . Его минус — разные потери давления на разных устройствах. Вода будет искать самый простой путь и устремится в первую очередь к ближайшим к котлу нагревателям.

При подключении обратного патрубка сначала к ближайшему к котлу, а затем к другим радиаторам придется использовать наибольшее количество труб отопления. Но теплоноситель в этом случае как по подающему, так и по обратному трубопроводу будет двигаться в одном направлении.Это наиболее рациональная байпасная схема или схема Тихельмана , которая обеспечивает одинаковую температуру и давление на всех устройствах системы.

Способы разводки труб

И в однотрубной, и в двухтрубной системе отопления трубы можно размещать по-разному. В вертикальных схемах используются один или несколько наборов обычных (для однотрубной системы) или пар (подача и возврат) вертикальных стояков.

При этом основная подводящая труба к вертикальным стоякам может располагаться как вверху ( верхняя разводка используется для гравитационных систем) и под другими трубами и радиаторами ( нижняя проводка — подающая магистральная труба размещается параллельно обратной трубе в стяжке пола или в подвале).

В горизонтальных контурах нагревательные устройства подключаются к одной общей (для однотрубной системы) или к паре (подающая и обратная) горизонтальных труб. Горизонтальных контуров может быть несколько. Если они расположены на разных этажах, их связывают магистральные стояки.

В некоторых случаях магистральные трубы или стояки заменяются коллекторами («гребешками»), что упрощает регулировку различных ответвлений трубопроводов отопления.

Рециркуляция горячей воды без насоса

Горячая вода менее плотная, чем холодная, что делает ее более плавучей.В этом смысле он будет плавать в более прохладной воде. Он вытеснит более холодную воду, которая затем опускается, потому что она более плотная. Это может стать бесконечной петлей, управляемой горячей водой в водонагревателе. Все, что требуется для работы этого контура, — это чтобы водонагреватель находился ниже светильников, в которые вы хотите подавать горячую воду, и чтобы там была небольшая «помощь» для увеличения производительности контура. Эта помощь заключается в том, что обратная труба из удаленного места меньше, чем подающая труба.Таким образом, если вы проложите трубу диаметром ¾ дюйма к удаленному месту, вы затем проложите ½-дюймовую трубу обратно к водонагревателю. Сторона подачи отходит от верхней горячей стороны резервуара и возвращается на дно резервуара к тройнику, установленному на выпускном отверстии для слива резервуара.

Несколько лет назад я нашел некоторую информацию о том, что последние 10 футов или около того должны быть неизолированы, чтобы петля работала. Теперь вы можете забыть эту информацию. Цикл перезапускается полностью (немедленно), даже если все линии сильно изолированы.Я почти уверен, что это связано с перепадами давления, создаваемыми большими и меньшими трубами. Вероятно, есть способы настроить систему дальше, но для практических целей нам не обязательно вдаваться в подробности. Я оставлю нюансы на усмотрение гиков.

Эта «термосифонная система» идеальна, когда у вас есть водонагреватель в подвале и у вас есть удаленная раковина, в которую вы хотите «немедленно» подать горячую воду. Раковины и другие приспособления, расположенные далеко от водонагревателя, могут привести к потере большого количества воды, пока вы ждете, пока туда придет горячая вода.Конечно, сразу же получить там горячую воду придется немало. Бесплатных обедов нет.

В прошлом я писал в блоге о том, насколько просто это можно сделать, но этот пост прояснит некоторую информацию в этом посте. Он также покажет, как можно настроить систему для подачи горячей воды, в то же время поддерживая достаточно высокую температуру воды в контуре, чтобы препятствовать росту бактерий.

Поскольку потребность в горячей воде во время сна минимальна, не было бы неплохо установить в системе таймер, чтобы мы могли периодически останавливать циркуляцию? Если вода не застаивается, бактерии обычно не являются проблемой.Большинство систем с реальным насосом имеют таймеры, которые можно настроить так, чтобы насос работал только тогда, когда вы этого хотите. То же самое можно сделать с пассивной или термосифонной системой. Это можно сделать, установив электронный клапан, управляемый таймером — конечно, тогда он не так пассивен, как был. Эти низковольтные клапаны могут эксплуатироваться за гроши в год и очень эффективны. Клапан обычно закрыт, и для его открытия требуется питание. Уменьшая количество «открытого времени», мы можем еще больше сократить количество пенсов.

Таймер и трансформатор, электронный клапан, датчик Ниппель теплоуловителя, используемый в качестве «обратного клапана» при возврате в резервуар

Одна из сложных проблем термосифонной системы — это когда в доме есть приспособления, которые не включены в петля. Это может произойти с оборудованием, расположенным на том же уровне, что и водонагреватель (ванные комнаты, прачечные на цокольном уровне и т. Д.). Когда вы запускаете горячую воду в эти приспособления, вы не только останавливаете работу термосифонной петли, которая обслуживает удаленное место, но вы даже можете запустить поток в обратном направлении.Когда он меняет направление, вы можете получить очень горячую воду со дна резервуара, идущую в удаленное место, а затем очень холодную воду, поскольку холодная вода подается на дно резервуара. Эту проблему можно решить, установив датчик, который может определить, когда горячая вода забирается другими приборами. Датчик представляет собой переключатель «открывается при повышении», который замыкается, когда температура снова падает. Когда датчик закрывается (из-за того, что температура воды начинает снижаться после использования), клапан открывается и позволяет термосифону снова работать.

Следует также отметить, что на петле не должно быть никаких приспособлений ни до, ни после самой дальней точки. Все, что находится в контуре, должно оторваться от конца контура, иначе упомянутые мной перепады давления снова станут проблемой.

Общая идея сверхизоляции труб — реальность непредвиденных последствий.

Еще одним ключевым компонентом успешной работы термосифонной петли является сверхизоляция труб, идущих в удаленное место, чтобы трубы удерживали тепло в течение значительного времени, в то время как другие точки использования могут держать клапан закрытым, или когда таймер запрограммирован на закрытие клапана (например, ночью). (Подробнее о моем обучении с помощью суперизоляции труб позже.) Это также будет очень полезно для систем с насосами. Это также означает, что цикл не обязательно должен работать все время в течение дня — возможно, работает еще ½ раза — еще раз, что еще больше снижает эти копейки. Чем более горячими могут быть эти трубы, тем меньше возвратная вода вызовет возгорание водонагревателя, чтобы довести его до температуры.

Любая система рециркуляции воды заставит ваш водонагреватель работать чаще, но из-за большего количества воды при более высокой температуре водонагреватель вряд ли будет работать так долго, даже если он будет работать немного чаще.Насколько эффективна будет система, зависит от затрат на воду, энергозатрат, типа водонагревателя и от того, насколько хорошо вы можете изолировать все. У газовых водонагревателей есть преимущества из-за более быстрой скорости восстановления, но это можно легко компенсировать с помощью электрического водонагревателя, который намного легче изолировать. На самом деле невозможно изолировать газовый водонагреватель до уровня, который может сделать электрический водонагреватель. Я не говорю о добавлении тонкой и бессмысленной изоляции из стекловолокна вокруг резервуара, я говорю о добавлении значительных от 3 до 6 дюймов пены с высоким R вокруг нагревателя.Несколько лет назад я добавил к своему 2 ″ — следующий обогреватель получит больше.

Жесткая изоляция из пеноматериала вокруг резервуара

Что касается аргумента, что некоторые производители аннулируют гарантию, если вы добавляете изоляцию, это может быть риском, на который стоит пойти. Кого волнует, сокращает ли добавление изоляции срок службы водонагревателя, если изоляция сэкономила вам сотни долларов на расходах на электроэнергию. Я, например, хотел бы узнать, почему добавление изоляции сокращает срок службы обогревателя.Я предполагаю, что все точки доступа, таблички с данными, предупреждающие таблички, слив, TPRV и т. Д. Останутся доступными. Отсутствие изоляции резервуаров, вероятно, больше связано с этими более поздними проблемами, чем с сроком службы резервуара.

Большинство водонагревателей, даже отвечающих современным требованиям к энергии, на самом деле имеют незначительное количество изоляции вокруг них — обычно не более R-8 — R-14.

Здесь все становится еще сложнее. Мы хотим, чтобы температура воды в кранах была ниже 120 градусов по Фаренгейту, чтобы предотвратить ожоги.Проблема с такой температурой в том, что она идеально подходит для роста бактерий, в том числе бактерий Legionella. Обычно рекомендуется поддерживать температуру в баке на уровне 140 градусов по Фаренгейту, чтобы контролировать рост бактерий в нагревателе. Если температура вашего аквариума составляет 120 градусов по Фаренгейту в течение недели, когда вы уезжаете в отпуск, вы фактически создали потенциальный инкубатор. Некоторые власти считают, что о бактериальных инфекциях, вызванных водонагревателями, не сообщают.

Решением является установка термостатического смесительного клапана.

Я думаю, что было бы неплохо установить его на водонагревателе, чтобы вся подаваемая вода после этого момента имела безопасную температуру. Клапан разбавляет горячую воду в зависимости от того, что вы регулируете регулирующим клапаном — обычно будет удовлетворительно температура от 112 до 120 градусов по Фаренгейту. Некоторые люди настаивают на том, чтобы вода была горячее, чем в посудомоечной машине, и в этом случае вы можете захотеть подлить горячую воду до смесительного клапана для этого прибора. Однако большинство современных посудомоечных машин повышают температуру воды в посудомоечной машине, и поэтому это может быть не так необходимо, как можно было бы подумать.

Датчик температуры и термостатический смесительный клапан

В моем собственном доме у меня есть смесительный клапан на водонагревателе, который покрывает обе ванные (верхняя и нижняя) и прачечная (нижняя). Еще один смесительный клапан находится в конце длинного рециркуляционного контура для кухни.

В каком-то смысле вы можете думать о контуре рециркуляции как о продолжении водонагревателя — оба являются очень горячей водой, чтобы контролировать рост бактерий, в то время как два смесительных клапана сохраняют воду в безопасности, чтобы предотвратить ошпаривание.

Но как насчет затрат на хранение всей этой воды при таких высоких температурах?

Помните то, что я сказал ранее о том, что бесплатных обедов не будет. Дополнительные затраты, связанные с потреблением энергии для поддержания нагревателей при более высокой температуре, можно легко компенсировать за счет сверхизоляции резервуаров для хранения, возможно, даже уменьшения размера необходимого резервуара или, по крайней мере, наличия большего количества доступной горячей воды для разбавления для использования в светильниках. Является ли более затратным содержание резервуара на 80 галлонов при температуре 112–120 градусов по Фаренгейту или резервуара на 50 галлонов при температуре 135–140 градусов по Фаренгейту? Опять же, я позволю фанатам разобраться в этом вопросе.Но суть в том, что резервуар защищен от роста бактерий, а соответствующая температура в приспособлениях достигается за счет смесительных клапанов.

Ожидание экономии энергии и наличие безопасного горячего водоснабжения в наших домах в лучшем случае может быть компромиссом.

Примечание по сверхизоляции труб горячей воды контура рециркуляции.

В моем случае я решил проложить подающий и обратный контуры близко друг к другу, при этом каждая линия условно обернута изоляцией из пенопласта — около R-4.Две трубы были проложены внутри 7-дюймового металлического канала, который я затем заполнил аэрозольной пеной — как «Great Stuff». Я собрал трубу секциями по 3 фута и распылял пену внутри трубы, когда собирал ее. На каждой длине трубы просверлено четыре отверстия диаметром ¼ дюйма для распыления пены в трубу. Я мог смотреть в открытый конец трубы, чтобы следить за тем, как она наполняется. Мой пробег трубы составляет 44 фута. ДЛЯ ЭТОГО МНОГО БАНКОВ ПЕНЫ! И теперь мы находимся на «кривой обучения». В основном это означает незнание, что для затвердевания аэрозольной пены в баллончике требуется воздух и влажность — без этих ингредиентов аэрозольная пена ВОЗВРАЩАЕТСЯ В ЖИДКОСТЬ!

Труба открылась, обнаружив беспорядок

Whodathunkit! Итак, теперь у меня было 44 фута воздуховода с жидкостью на дне, и мне пришлось начинать все сначала.Используя все эти ¼-дюймовые отверстия в качестве пилотных, я просверлил 2-1 / 8-дюймовые отверстия кольцевой пилой по всей длине. Через эти большие отверстия я мог бы нанести пену для спрея по всей длине, добавляя понемногу каждый день. Это дало пене возможность застыть в воздухе. Это заставляет меня задаться вопросом, как часто это случается с другими людьми, когда они думают, что успешно изолируют внутри полости, когда на самом деле она снова снова превращается в жидкость.

Если бы мне пришлось делать это снова и снова, я бы построил большую коробку вокруг труб и изолировал ее целлюлозным волокном за небольшую часть стоимости.

Чарльз Буэлл, Инспекция недвижимости в Сиэтле

Если вам понравился этот пост и вы хотите получать уведомления о новых сообщениях в моем блоге, подпишитесь по электронной почте в маленьком поле справа. Я обещаю НИКАКОГО спама в вашей электронной почте.

Как правильно установить систему отопления в частном доме: будь то однотрубный двухтрубный

Отопление — один из важнейших факторов комфорта. И это становится важной инфраструктурой установки.Потому что нужно знать, как устроить систему отопления в доме, не допускать ошибок и добиться равномерного отопления радиаторами

.

Выбор системы отопления

Сначала выберите систему отопления, которую вы собираетесь использовать в своем доме.

Самая распространенная в домах система водяного отопления, которую мы рассматриваем. Создайте проект, в котором предусмотрены котел, радиаторы, коммуникации, приборы контроля температуры и управление всей системой. Рассчитайте необходимую мощность системы, исходя из площади и объема жилого помещения.

Также составьте список необходимых материалов, оборудования и инструментов. Куплю все по списку. Некоторые инструменты можно не покупать, а брать в аренду.

Также следует учесть и особенности системы отопления, прежде чем приступить к установке.

водяное отопление Особенности

Сегодня можно выделить две основные группы водяного отопления, это двухтрубная и однотрубная конструкции. В случае со вторым вариантом, следует отметить, он более дешевый и легкий.Довольно удачным решением будет установка одноэтажного дома, но в случае относительно больших площадей, в частности, и нескольких этажей, наиболее подойдет именно эта двухтрубная система отопления.

В зависимости от выбора отопления зависит выбор батареи отопления

Достоинства и недостатки

В первую очередь необходимо учитывать все положительные и отрицательные особенности такой системы обогрева батареи.

Даже несмотря на более высокую стоимость, такие системы встречаются гораздо чаще, чем однотрубные, поскольку они наиболее подходят для установки в многоэтажных зданиях, а также в сооружениях сложной конфигурации.

Следует отметить, что все необходимые решения по устройству отопления следует принимать еще на этапе строительства здания. Но в то же время допускается и установка в уже построенных зданиях, хотя это несколько сложнее.

Двухтрубная система отопления получила свое название от характеристики конкретной. В частности, это способ перемещения теплоносителя. Точнее говоря, после нагрева теплоноситель движется по одной трубе к радиатору, а она идет вместе с ним и возвращается в отопительный прибор по другому.Однако следует отметить, что все нагреватели подключены параллельно, что, следовательно, позволяет независимо регулировать температуру.

Говоря о достоинствах данной конструкции, следует отметить следующее:

• Во-первых, все радиаторы имеют одинаковую температуру.
• Кроме того, возможна установка термостата, который будет полностью контролировать температуру в помещении.
• В случае выхода из строя одного из устройств остальные продолжают работать без перерыва.
• Также фундаментальным фактором популярности является возможность использования этого типа системы во всех зданиях.

Рассматривая непосредственно недостатки, нельзя не отметить:

• Достаточно большое количество труб и муфт, что значительно увеличивает стоимость системы.
• Процесс установки системы довольно сложный.
• Кроме того, непосредственно сама система имеет достаточно большую стоимость, по сравнению с одной трубой, ее цена будет в несколько раз выше.

Разновидности двухтрубной системы отопления

Говоря о разновидностях системы отопления, следует отметить, что ее классификация аналогична однотрубной, точнее, такое отопление может быть оборудовано с принудительной циркуляцией воздуха или естественным. , кроме того имеют горизонтальную и вертикальную разводку.

Говоря о системе с естественной циркуляцией, следует отметить, что ее работа происходит за счет нагрева в результате изменения плотности воды.

При использовании данной системы можно отметить еще ряд недостатков, среди которых:

• Рассматривая температуру в бойлере и радиаторах, следует отметить, что она часто меняется, причем скачкообразно.
• расположение трубопроводов не может превышать общепринятых норм, т.е. 30 мин.
• К тому же достаточно высок риск воздействия мороза на банку и радиатор.
• И последнее — необходимость в трубах большого диаметра, что значительно увеличивает стоимость строительства.

Двухтрубная система отопления с вертикальной разводкой в ​​одноэтажном доме

К особенностям данного варианта отопительной установки можно отнести возможность установки трубы большого диаметра, а также достаточно высокого давления за счет разницы уровня подачи теплоносителя и обратной воды. При установке нужно соблюдать уклон. В этом случае есть небольшая недоработка, в этой ситуации может потребоваться дополнительная установка расширительного бачка, который устанавливается на чердаке.

Система отопления без использования насоса.

Если говорить о достоинствах, то, конечно, отсутствие затрат на электроэнергию (помпа, которая постоянно потребляет 100 ватт в час) на месяц экономит приличный бюджет. И особенно такая система будет актуальна в районах с отключениями электроэнергии.

Для тех, кто выбрал двухтрубную систему отопления с верхней разводкой, наверное, малоинтересно то, что все трубы будут размещены под потолком. Расположение элементов в этом случае предполагает установку в окнах подающей трубы, при этом бачек устанавливается непосредственно под потолком.При реализации этого решения следует учитывать то, что циркуляция теплоносителя в этом случае может быть несколько уменьшена за счет уменьшенной длины стояка. А кроме того, в каждой из комнат будет оборудована труба.

Соблюдение уклона труб, что позволяет обеспечить циркуляцию и избежать проветривания системы отопления.

Также отметим, что на небольшом расстоянии от окна до потолка придется сделать вырез в потолке, таким образом утеплить верхнюю часть бака, для того, чтобы он все еще оставался в отапливаемом помещении.Но возможно решение с использованием расширительного бачка.

В этом случае размер бака будет несколько больше, за счет чего стояк и немного длиннее. Но необходимо учитывать, что технологическую воду забирать, чтобы не вводить в систему, возможно, из-за отсутствия возможности объединения емкостей.

Кроме того, следует отметить и более производительную сборку реверсивной тяги, которая также проводится под потолком или у пола. Но необходимо учитывать, что двухтрубная система отопления частного дома, схема которой приведена ниже, не допускает использования соединительных элементов, поскольку в этом случае избежать этого недостатка практически невозможно.

Закрытая система отопления с использованием насоса и расширительного бака позволяет использовать трубки меньшего диаметра и добиться равномерного нагрева батареи.

Внешний вид

Таким образом, трубы, которые устанавливаются над окнами и потолком, пагубно влияют на внешний вид помещения. К тому же из-за потолка теряется определенная часть тепла, что должно было быть почти улучшением температуры. Поэтому иногда применяется двухтрубная система отопления, схема которой представляет собой соединение трубопровода под радиаторами, но при этом устраняются все недостатки.

Использование термостатов позволяет равномерно распределять утепление аккумуляторов по отдельным помещениям.

Также следует отметить тот факт, что при подаче теплоносителя редко, а точнее почти никогда не возникают воздушные пробки, из-за довольно большого давления в стояке. Следует отметить и то, что при включении в схему насоса допускается использование трубок минимальных размеров.

Вертикальное устройство двухтрубной разводки в двухэтажном доме

Когда при заселении двухтрубной системы отопления получается двухэтажный дом, именно вертикальная планировка становится более эффективной.Это потому, что из-за высоты радиатора значительно увеличивается циркуляция воздуха. Этот фактор определяет поток воды в распределительный бак, расположенный на чердаке, затем по наклонным трубопроводам теплоносителя, стремительно направленным к радиатору.

В этом варианте, в отличие от предыдущего, допускается подключение расширительного бачка. Кроме того, используя угольный или дровяной котел, достигается полная автономность и независимость от электричества.

Более удачной вариацией становится сочетание нескольких систем, речь идет о совместном использовании однотрубной и двухтрубной системы отопления.В такой ситуации также остается главное преимущество системы — регулируемый контроль температуры отдельных помещений.

Также можно рассмотреть еще один вариант, в частности, это укладка труб в виде системы «теплый пол». Таким образом они будут передавать тепло не только отопительным приборам, но и полам с подогревом.

В этой системе также есть недостатки, которые необходимо указать:

• Требуется достаточно большой расход труб.
• В некоторых случаях возникают проблемы при выборе места для установки расширительного бачка.
• Из-за громоздкости системы портит эстетику помещения.
• Если вы все же захотите замаскировать трубку, то дополнительно на украшение потребуется немало финансов.
• Тогда второй этаж будет утеплен чуть лучше, чем первый.
• Совмещение расширительного бачка и раздачи не всегда возможно.
• И последний недостаток — отсутствие возможности редактирования в других областях.

В основном используется двухтрубная система отопления с верхней разводкой благодаря ее основным преимуществам — высокой скорости циркуляции, при этом в них полностью отсутствуют воздушные пробки.

Двухтрубная система отопления с нижней разводкой

Также довольно распространено использование и двухтрубной системы отопления с нижней разводкой. Эта конструкция имеет несколько характерных особенностей, среди которых:

• В первую очередь канал значительно большего диаметра.
• Кроме того, трубопровод монтируется под углом.

Рассматривая систему, необходимо отметить, что ее установка осуществляется в варианте с естественной циркуляцией и принудительной.Обычно система заселяется в домах с плохим подвалом, а также с плоской крышей.

обратите внимание, что с помощью нижней проводки, установленной под радиаторами или на одном уровне с ними. Основным негативным фактором является относительно частое появление воздушных подушек, отсюда необходимость установки кранов Маевского на каждый из радиаторов отопления.

Среди достоинств такой системы можно отметить:

• Достаточно высокий КПД.
• Доступен для установки в недостроенном доме.
• Возможно отключение от отопления отдельных помещений или даже всего этажа.
• Всю систему довольно легко настроить, кроме того, возможно и несколько перекрывающих друг друга радиаторов.
• Элементы запорной конструкции монтируются в одном помещении.

Среди разновидностей такой системы можно отметить параллельную схему с коллектором или размещение радиаторов. В случае размещения коллектора, к радиатору подводятся два водовода, в частности нагнетательный и питающий.В этом случае все помещения отапливаются немного лучше, но учтите, что система довольно дорогая, так как требует дополнительных материалов и конструкций для соединения труб.

Монтаж двухтрубной системы отопления

Запустите установку системы, следуя инструкциям в зависимости от выбранной системы. В нашем случае — это водяное отопление.

Установить радиатор, используя молоток и необходимые аксессуары (крепеж). Обычно фурнитура идет в комплекте с нагревательными приборами.Обустраивайте комнату теплыми полами, если это предусмотрено проектом.

Рассчитайте количество отдельных трубок, переходников, тройников и т.д .. Система обогрева. Сделайте детальный макет всех элементов системы с указанием масштаба. Нарисуйте схему, на которой будет происходить общение. В этом случае обратите внимание на расположение электрических кабелей, чтобы случайно не повредить их.

Перед вводом в систему отопления системой стравливания воздуха откручиваем кран до тех пор, пока не будет вода (при этом из системы будет выпущена воздушная «пробка»).Запуск отопления квалифицированный заряд, в противном случае котел снимут с гарантии.

После подключения отопления проверьте все стыки труб и места их подключения к радиатору, чтобы убедиться в надежности соединений и их герметичности. При необходимости отключите систему и устраните дефекты монтажа.

При установке двухтрубной системы отопления следует учитывать ряд правил:

• Трубка принудительного кормления должна располагаться над выпускным отверстием.
• При этом расположение обоих трубопроводов должно быть параллельным.
• Расширительный бак должен быть установлен, чем котел.
• При устройстве системы естественной циркуляции трубопровод следует прокладывать с уклоном до последнего радиатора.
• Все комплектующие обязательно должны быть оборудованы клапанами.
• В трубопроводе не должно быть прямых углов, так как они вызывают образование воздушных карманов.
• При устройстве вертикальной разводки для установки резервуара требуется дополнительная изоляция.
• Все размеры соединительных элементов должны полностью соответствовать размерам трубы.
• Ну и конечно же, все крепежи, они должны быть изготовлены и соответствовать всем требованиям ГОСТ.

Кроме того, при установке в резервуар двухтрубной системы отопления, ее установка должна производиться таким образом, чтобы расстояние до любого из радиаторов было одинаковым. Говоря о материале трубы, отметим, что он выбирается в зависимости от результатов гидравлических расчетов, а также напрямую от собственника.Напоследок прочтите предлоги картинок, как правильно выбрать радиатор в зависимости от выбранной системы.

Также предлагаем посмотреть, как монтируется двухтрубная система отопления на видео:

Видео:

Видео:

Видео:

.