Централизованная система отопления постепенно отживает свое, поскольку, как можно заметить, она не способна справиться с возложенными на нее задачами по отоплению помещений. Поэтому, все чаще можно встретить использование автономного отопления.
Наиболее актуальным данный вопрос является для частных домов, по причине отсутствия какого-либо источника тепла. Существует несколько схем отопления, что дает возможность каждому выбрать свою по душе и в соответствии с финансовыми предпочтениями.
Разновидности
Рассмотрим варианты систем отопления для частных и многоквартирных домов:
• с использованием принудительной циркуляции теплоносителя;
• естественная циркуляция с использованием самотёка теплоносителя.
Системы с естественной циркуляцией получили широкое распространение, главным образом, благодаря своим сильным сторонам:
• функционирование системы с естественной циркуляцией независимо от того есть напряжение в сети или нет;
• высокие показатели инерционности системы, где внешние факторы не влияют на распространение тепла.
[advice]Примите к сведению: следует с особым вниманием подойти к выбору диаметра используемых труб для системы отопления, учитывая то, что больший диаметр улучшает циркуляцию воды, однако и здесь тоже следует знать меру.[/advice]
Статья, посвящённая установке насоса в систему отопления, расположена здесь: https://teplo.guru/sistemy/sistemy-otopleniya-s-nasosnoi-tsirkulyatsiei.html
Принцип функционирования оборудования
Система предусматривает проталкивание горячей воды наверх. Использование данной схемы отопления дома позволяет выполнять монтаж котла ниже отопительных радиаторов.
С верхней части вода в трубе с небольшим углом продвигается дальше. Здесь нужно обратить внимание на трубы, что отходят от главной ветки, подключенные к отопительным батареям, поскольку они должны быть тоньше.
Наиболее актуальным этот принцип является для систем с верхним типом раздачи, откуда самотечная система проталкивает воду к радиаторам.
В случае, когда используется схема, подразумевающая нижнюю раздачу, отопление частного двухэтажного дома самотечным способом возможно, только если есть разгонный контур. Это означает, что следует создать перепад высот, путем подключения трубы к котлу, подымающуюся к расширительному бачку. Далее труба опускается на уровень окон и оттуда делается разводка по батареям.
[warning]Следует учесть: помехой самотечной системы отопления может быть низкий потолок, поскольку предусмотрено, что труба от верхней точки котла должна на 1,5 метра отходить, и плюс расстояние на расширительный бачок.[/warning]
Наибольшим плюсом, которым обладает гравитационная отопительная система, является, то, что самотек воды выполняется без участия других систем. Это означает, что в случае использования дровяного котла, горячая вода будет поступать в систему самотеком без использования насоса или какого-либо другого оборудования, требующего включения электричества.
Правда, при помощи таких схем можно обогревать только дома небольшой площади, поскольку существует ограничение длины контура труб не более 30 метров. Такая система еще носит название ленинградка.
Разновидности самотечных отопительных систем
Используется одна или две трубы, и это не влияет на принцип работы, поскольку вода поднимается как можно выше, где учитывается уклон, а далее она поступает во все элементы системы. Двухтрубный вариант системы закрытого типа отличается тем, что вода переходит в соседнюю ветку, через вход обратки котла.
Отличием однотрубной системы является то, что здесь на вход вода поступает от последнего радиатора. Подобный принцип применяется и в отопительных системах, сделанных своими руками.
Узнать подробнее об однотрубной системе отопления можно в данном материале: https://teplo.guru/sistemy/odnotrubnaya-sistema-otopleniya.html
Используемые радиаторы отопления
Наиболее значимый показатель здесь – это минимальное сопротивление потоку воды. А от ширины просвета радиатора зависит струя теплоносителя, вне зависимости от того, используете вы трубы из полипропилена или из других материалов. Однако, чугунные радиаторы в данном отношении будут просто идеальными, особенно когда используется однотрубная система. Они имеют наименьшее гидравлическое сопротивление.
Хорошо себя зарекомендовали в использовании алюминиевые и биметаллические радиаторы, но нужно обращать внимание на их внутренний диаметр, который не должен быть менее 3/4”. Этого будет для отопления одноэтажного дома вполне достаточно, не используя циркуляционный насос. Разрешается использовать стальные трубчатые батареи.
[advice]Обратите внимание: нежелательно использовать на водяное отопление панельные батареи из стали или другие с маленьким сечением, через которые вода или не сможет протекать вообще, или же будет проходить очень небольшой струйкой, что в однотрубной разновидности ограничит циркуляцию или станет для нее препятствием.[/advice]
Разновидности схем подключения радиаторов
Характерно, что для хорошего отопления недостаточно того, чтобы котлы хорошо нагревали воду. Очень важно для поступления теплоносителя в радиаторы правильно их подключить.
На практике для однотрубного используется нерегулируемое последовательное подключение. Правда, этой проблемы удастся избежать, если у вас будет использована двухтрубная система. Данная система также не использует регулятор, однако, если радиатор завоздушится, система будет функционировать, поскольку вода будет проходить через перемычку (байпас). Правда для такой системы, как теплый пол, данный вариант не подходит.
Подробнее о необходимости установки байпаса можно прочитать здесь: https://teplo.guru/elementy/truby/baipas-2.html
Установка за перемычкой двух шаровых кранов позволяет, перекрыв поток, снять или отключить радиаторы, при этом систему останавливать не нужно. Так правильный расчет радиаторов отопления позволит Вам помещение оснастить теплоаккумулятором.
[warning]Совет специалиста: циркуляция воды в системе осуществляется за счет разницы температур и разной плотности, поэтому обратный клапан устанавливать не нужно.[/warning]
Выбор труб
Выбирая трубы для отопления, большое значение имеет не только диаметр, но и материал, из которого они изготовлены, а, если быть точнее, гладкость их стенок, поскольку это коренным образом влияет на систему.
Также, на выбор материала большое влияние оказывает котел, поскольку в случае с твердотопливным предпочтение следует отдать стальным, оцинкованным трубам или же изделиям из нержавейки, в связи с высокой температурой рабочей жидкости.
Однако, металлопластиковые и армированные трубы предполагают использование фитингов, что значительно сужает просвет, армированные полипропиленовые трубы будут идеальным вариантом, при рабочей температуре 70С, и пиковой – 95С.
Изделия из особого пластика PPS имеют рабочую температуру 95С, и пиковую – до 110С, что позволяет использовать в открытой системе.
Особенности систем самотеком
Ввиду того, что образуются турбулентные потоки, точные расчеты систем провести не удается, поэтому при их проектировке берутся усредненные значения, для этого:
• максимально поднимают точку разгона;
• используют широкие трубы подачи;
• необходимо сделать расчет количества радиаторов.
Далее от начала первого расхождения до каждого последующего подключают трубу меньшего диаметра на шаг, равный ему, что задействует инерционные потоки.
Также существуют и другие особенности монтажа самотечных систем. Так, трубы должны прокладываться под углом 1-5%, на что влияет протяженность трубопровода. Если в системе достаточный перепад высот и температур, можно использовать и горизонтальную разводку. Важно следить, чтобы не было участков с отрицательным углом, поскольку движением теплоносителя их не удастся достать, по причине образования в них воздушных пробок.
Так, принцип работы может основываться на открытом типе или быть мембранного (закрытого) типа. Если сделать монтаж горизонтальной ориентации, рекомендуется на каждом радиаторе установить краны Маевского, поскольку с их помощью легче ликвидировать воздушные пробки в системе.
Смотрите видео, в котором специалист рассказывает об условиях возможности применения самотечной, безнасосной, гравитационной системы отопления:
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!2. Выбор схемы самотечного отопления
Отопительная система, использующая принцип самотека, является единственным возможным вариантом обогрева дома, когда к нему не подведены электричество и магистральный газ. Самотечная система отопления частного дома на сегодняшний день не пользуется спросом, но заострить внимание на ней все же стоит, поскольку иногда возникают ситуации, когда такая система отопления оказывается востребованной.
- системы с принудительной циркуляцией теплоносителя;
- самотечные системы, в которых циркуляция осуществляется естественным путем.
Обе категории могут работать в одно- и двухтрубных системах. В этой статье речь пойдет о системах, где осуществляется отопление самотеком.
Принципиальная схема самотечной системы отопления
Наиболее удобной для рассмотрения является однотрубная система, на примере которой можно выявить практически все рабочие моменты, связанные с самотечной системой отопления. Для примера в качестве теплоносителя будет использована вода, поскольку в таком случае принцип работы системы получается наиболее понятным.
Конечно, при необходимости постоянного отопления в систему можно заливать и другие жидкости, которые не боятся замерзания (антифризы и др.). Использование антифризов позволяет избежать размораживания всей отопительной системы. Кроме того, после сборки системы желательно залить ее именно антифризом, который позволит выявить все негерметичные участки трубопровода.
Как выглядит отопление самотеком — схема довольно проста: самотечная отопительная система работает по принципу естественной циркуляции теплоносителя за счет разности температур на входном и выходном канале котла (детальнее: «Как устроена система отопления с естественной циркуляцией – какие бывают схемы подключения»). Эта система используется очень давно, и ее популярность неуклонно падает вследствие ее низкой эффективности, высокой стоимости и неоправданном расходе энергоресурсов. На сегодняшний день использовать такую систему можно разве что в небольших домиках, к которым не подведено электричество, что встречается довольно редко.
Выбор схемы самотечного отопления
Схема самотечной системы отопления должна выбираться с учетом всех исходных данных. Если электричество в доме отсутствует, то это зачастую говорит о том, что магистральный газ тоже не подведен. Эти условия дают понять, что электрические и газовые котлы устанавливать невозможно, и единственным вариантом остается твердотопливный котел, работающий на любом виде твердого топлива. Читайте также: «Плинтусная система отопления — оригинально и практично».
Как работает классическая однотрубная система? Прежде всего стоит понять, что каких-то сложностей в ее конструкции нет, но правильные расчет и установка отопления очень важны, поэтому для предельной ясности необходимы некоторые знания. Принцип работы однотрубной системы с естественной циркуляцией базируется на физическом явлении: при нагреве теплоносителя (воздуха или воды) теплая масса будет подниматься вверх, а холодная будет опускаться вниз.
Нагретая в котле вода двигается вверх по стояку, откуда она поступает в радиаторы, где и происходит процесс отдачи тепловой энергии. Сопровождающее этот процесс остывание становится причиной дальнейшего движения воды к следующим в контуре радиаторам. При постоянном остывании вода рано или поздно придет обратно в котле, где цикл нагрева-остывания будет возобновляться.
Система естественной циркуляции не подразумевает наличия каких-либо дополнительных устройств, которые могут ускорить движение воды, поэтому для нормального функционирования самотечной отопительной системы необходимо соблюдать постоянный уклон при прокладке трубопровода. Эти операции можно выполнить самостоятельно, поскольку они не отличаются особой сложностью. Выходной канал должен быть выполнен с точностью до наоборот: наличие различных поворотов и изгибов стояка запрещено.
Хорошая циркуляция воды в немалой степени зависит и от диаметра труб для отопления частного дома, причем зависимость здесь прямая: чем больше внутреннее сечение трубы, тем проще будет осуществлять перемещение воды, поскольку сопротивление ее движению в таком случае будет снижено. Как правило, для однотрубного отопления используются трубы диаметром не менее дюйма, а сечение, составляющее полтора дюйма, является оптимальным в большинстве случаев.
Котел такой системы должен располагаться в самой нижней точке здания, а вот стояк необходимо расположить как можно выше, чтобы забор воды в радиаторы мог беспрепятственно осуществляться. Трубопровод должен иметь постоянный уклон в сторону котла: обычно этот показатель достаточно выдержать на уровне одного сантиметра на метр трубы. Именно это условие дает возможность реализовать самотечное отопление частного дома.
В самотечных отопительных системах обычно находится гораздо больше воды, чем в аналогах с принудительной циркуляцией, что обуславливается разными диаметрами трубопровода. Пару слов нужно сказать и о трубах: полиэтиленовых и полипропиленовые модели не подойдут, поскольку вода в трубах иногда достигает очень высоких температур, достаточных для плавления трубопровода.
Закипание жидкости в системе обычно происходит из-за невозможности контролировать температурный режим, вследствие чего котел может выдать слишком большое количество тепла. Именно поэтому лучше всего будет выбрать металлические трубы. Читайте также: «Как устроена система отопления без насоса – варианты и способы устройства».
В результате получается довольно внушительный список недостатков, присущих самотечным отопительным системам:
- Низкая эффективность;
- Трудоемкий и затратный монтаж системы;
- Отсутствие эстетических качеств;
- Высокая стоимость расходных материалов.
Кроме того, однотрубная система обладает некоторыми особенностями. Например, при подаче горячей воды в систему первый радиатор будет нагреваться гораздо сильнее, чем все последующие, поэтому количество секций в нем должно быть меньше. Это говорит о необходимости грамотного подбора радиаторов. Совсем не лишним элементом отопительной системы будет и расширительный бак, который предотвращает разрыв системы при чрезмерном нагревании теплоносителя. Читайте также: «Схема гравитационной системы отопления».
Заключение
Отопительная система, описанная в данной статье, имеет как положительные, так и отрицательные качества. Одним из самых больших ее минусов является невозможность регулировки температуры на отдельных отопительных приборах. Для ремонта такой системы придется сбрасывать ее целиком. Тем не менее, несмотря на все недостатки, самотечная система отопления является отличным решением в тех случаях, когда альтернативные варианты обогрева дома невозможны.
Самотечное отопление в доме
Очень весомым плюсом самотечной системы водяного отопления является ее независимость от наличия электроэнергии. Самотечное отопление может быть создано и на удаленной даче на основе энергонезависимого твердотопливного котла. Система бесшумная и надежная, она, несомненно, будет востребована и в будущем.
Наработан большой опыт создания самотечных систем отопления, ведь ранее все водяное отопление создавалось по принципу самотека. Система может быть создано по «типовой народной схеме» и своими руками.
Недостатками являются ограничения по мощности, отапливаемой площади, возможности подключения дополнительных контуров, при повышенной цене на создание.
Самотечное отопление обходится дороже, примерно в 2 раза по сравнению с системами принудительной циркуляции, так как требует большой диаметр труб и особенного размещения котла. Сложность при создании и в том, что трубы большого диаметра должны иметь общий уклон, а значит их положение фиксировано и поэтому они часто не вписываются в дизайн помещения, загромождают интерьер.
Как рассчитывается самотечная система
Можно заказать тепловой и гидравлический расчет у специалистов, в лицензированных организациях, но это обойдется недешево. Можно сделать эти расчеты приблизительно с помощью известных программ или вручную.
Но обычно пользуются общеизвестными рекомендациями и, как правило, этого вполне достаточно, чтобы создать работоспособную систему с самотеком жидкости.
Скорость движения жидкости по системе в любом случае не большая. Чем больше внутренние диаметры трубопровода и радиаторов, а также котла, тем большее количество жидкости будет проходить по ним, тем больше энергии сможет переноситься.
Важно ответить на вопрос — достаточно ли будет энергии переносить теплоноситель для отопления конкретного здания? В этом и заключается суть расчетов. Но если расчетов нет, то нужно обратиться к опыту создания подобного отопления и утепления зданий.
Потери энергии и обеспечение движения жидкости
Во первых, нужно определиться со степенью утепления здания, — соответствуют ли она требованиям нормативных документов. Если нет, то может не хватить мощности не только самотечной системы….. Обогреть холодное здание себе дороже, нужно утеплять, а не увеличивать мощность обогрева.
После того, как здание утеплено, можно обратиться к опыту создания подобных систем, откуда известно, что обычная предельная площадь самотечного обогрева составляет 150 м кв. на каждом этаже здания, при этом желательно распределение радиаторов на 2 плеча на каждом этаже, а длина подающего трубопровода каждого плеча не должна превышать 20 метров.
Обязательное условие для создания системы – превышение горячего теплоносителя (обычно принимается средняя линия радиаторов) над холодным (средняя линия теплообменника котла).
При большей длине трубопроводов, желателен бы расчет, или нужно мириться, что возможно, в пики морозов пропускной способности системы (скорости теплоносителя) может и не хватить что бы в здании было жарко.
Рассмотрим, отчего же будет зависеть работоспособность самотечной системы.
Особенности системы обогрева с естественной циркуляцией
Напор в самотечной системе будет напрямую зависеть от высоты водяного столба с разностью плотностей воды (разностью температур) и от самой разности плотностей воды. Формула напора приведена ниже.
Чем больше разность температур подачи и обратки, и чем выше водяной столб с этой разностью, тем быстрее будет циркулировать вода, тем больше тепла будет переноситься, тем надежнее система и большую площадь можно будет отопить.
Дело в том, что вода наиболее значительно остывает в радиаторах, до них она считается горячей. После радиаторов вода холодная движется по обратке к теплообменнику котла, где происходит ее нагрев. Следовательно, чем ниже находится теплообменник относительно радиаторов, тем больше будет напор в системе.
Кроме того, вода остывает и в самой трубе выходящей из котла, а это значит, что чем выше будет поднят горячий трубопровод, и чем он длиннее и больше отдает тепла, тем будет больше напор.
Впрочем, эта теплототдача будет иметь низкую эффективность для обогрева дома, если горячий трубопровод расположен под потолком. Лучше, если он находится вдоль пола отапливаемой массандры и является для нее отопительным прибором.
Не правильно делать просто высокий столб горячей воды, вынося расширительный бак выше крыши. Нужна наибольшая разность высот, на которой бы происходил перепад температур, а этого проще добиться опусканием котла.
Типичная ошибка при создании самотечной системы для 2-х этажей — подключение радиаторов на обоих этажах к одним стоякам. В результате на 1 этаже будет еще холодно, когда на 2 этаже уже очень жарко. Правильно для мансарды предусмотреть отдельное независимое плечо отопления со своим регулировочным вентилем.
Особенность системы:
— жидкость в самотечной системе обычно остывает значительно, вследствие небольшой скорости ее движения. Разница температур подачи и обратки чаще находится в пределах 25 — 30 градусов. Температурный режим, например, — 75град. выход из котла и 45 град. обратка. Поэтому недопустимо создавать схему с одним трубопроводом с последовательным подключением радиаторов. Подходят только попутная и тупиковая двухтрубные схемы разводки.
Как движется теплоноситель (вода)
Из вышесказанного вытекают и конструктивные особенности самотечной системы отопления.
Котел располагается в приямке, в подвале, во всяком случае, желательно, чтобы его теплообменник был ниже средней линии радиаторов.
Все трубопроводы делаются с общим уклоном по ходу движения жидкости:
- вода из котла поднимается по вертикальному стояку в самую верхнюю точку;
- от вертикального горячего стояка всегда должна вниз до входа в котел;
- разница высот между начальной и конечной точкой трубы не менее одного процента, но по длине уклон может меняться как угодно;
- всегда лучше обеспечивать максимальный уклон.
Какие применить трубы
Диаметр труб должен быть для подачи и обратки на одном крыле трубопровода не менее 32 мм, при этом радиаторы могут подключаться и трубами с внутренним диаметром 20 мм. А для стояка и подачи на крыло — не менее 50 мм. Впрочем никто не запрещает увеличить эти диаметры, что только сделает систему мощнее.
До сих пор оптимальным вариатном считаются обычные стальные трубы. При больших диаметрах они становятся конкурентноспособными пластику. К тому же стальная труба большого диаметра является и сама по себе отопительным прибором, ввиду значительной проводимости тепла металлом.
Котел, радиаторы, трубопровод
Применяется специальный котел (и газовый и твердотопливный) с собственным маленьким гидравлическим сопротивлением, предназначенный для самотечной системы.
Применяются радиаторы с низким гидравлическим сопротивлением, с большим диаметром внутренних отверстий — обычно или чугунные или алюминиевые.
В высшей точке трубопровода устанавливается клапан для стравливания воздуха (система под давлением с закрытым расширительным баком (гидроаккумулатором)). В систему встраивается на выходе из котла группа безопасности – манометр и аварийный клапан. Либо в высшей точке располагается расширительный бак открытого типа.
Сливной кран располагается в районе котла в низшей точке трубопровода, делается отвод либо в канализацию, либо на емкость.
Подборка котла по мощности ведется как обычно — в зависимости от теплопотерь здания, а радиаторов — от теплопотерь каждой комнаты где они устанавливаются.
При этом чаще пользуются правилом — радиаторы суммарно чуть мощнее котла (при этом учитывается, то что паспортная температура жидкости обычно больше реальной, т.е. радиторы приобретаются еще мощнее на 20 – 35 %), после чего общая мощность радиаторов распределяется по комнатам.
Схемы самотечного отопления на одно крыло
Типичная схема водяного отопления с самотечным движением жидкости. Здесь только лишь одно крыло. Горячий трубопровод располагается повыше, от него опускаются стояки вниз на каждый радиатор или на пару радиаторов. В схеме указан расширительный бак вместо гидроаккумулятора.
На практике часто подобные схемы реализуются так чтобы расширительный бак, верхний трубопровод располагались бы на чердаке а обратка часто опускается под пол в подвал. При этом трубопроводы меньше загромождают жилое пространство и не портят интерьер. Но тогда все трубопроводы в холодной зоне должны быть хорошо утеплены — слой не менее 15 см минеральной ваты. Пенопласт не подходит, так как его едят грызуны и его не стоит нагревать до 70 град.
Прокладка труб по чердаку
Подвариант данной схемы — обратка поднята вверх, так как не всегда есть возможность прокладывать ее понизу — мешают дверные проемы, нет подвала и т.д.
В небольшом доме
Вариант размещения радиаторов прямо возле котла. Это возможно лишь в климатических зонах с постоянной положительной температурой, и если окна достаточно утеплены (двойные стеклопакеты), и нет особой необходимости в создании тепловых завес путем размещения радиаторов под окнами. Схема применяется, когда нет возможности понизить уровень котла — максимально сокращаются трубопроводы.
Трубопровод на два крыла
Следующий пример более востребован в жизни. Чаще так и располагаются трубопроводы при самотечном движении жидкости в небольшом частном доме или на даче на уровне радиаторов с выдержкой общего уклона.
Трубопровод разделен на два крыла, которые желательно сделать одинаковой протяженностью. Все радиаторы подключаются через вентили для оперативной регулировки поступления воды.
Для двух этажей
Еще один пример «из жизни» разводки трубопроводов при самотечном движении жидкости. На этот раз отапливается полноценный этаж и мансарда.
Так как крыло мансарды маломощное, то оно включено трубопроводом меньшего диаметра — 25 мм. Здесь применяются стояки на каждую пару радиаторов в комнатах первого этажа, а горячий трубопровод проложен по полу мансарды и является для нее обогревающим элементом.
Схема требует создания достаточного напора, поэтому теплообменник котла располагается ниже средней линии радиаторов первого этажа минимум на пол метра.
Принципы и выводы
Можно разработать любое количество схем самотечного отопления в зависимости от конкретной планировки дома но всегда соблюдаются следующие принципы — максимально большой столб воды с перепадом температур, максимальные диаметры трубопроводов и специальные котлы и радиаторы, кольцо трубопроводов — «подача-радиатор-обратка» делаются как можно короче, для чего трубопровод разделяется на несколько плечей, которые подключаются к котлу параллельно.
Также важно: — если самотечное отопление в доме создавалось самостоятельно, или владельцы принимали активное участие в его создании, то и все выявленные недостатки в процессе эксплуатации могут быть исправлены своими руками или система может быть без особых затрат доработана, при выявлении ее недостатков.
В небольших одноэтажных частных домах нередко применяют самотечные отопительные системы. Это значит, что теплоноситель циркулирует за счет разницы температуры жидкости. Самотечная система отопления имеет свои плюсы и минусы. Существует четыре разных схемы устройства контуров с естественной циркуляцией. Для надежной и эффективной работы отопительной сети нужно правильно подобрать трубопроводы, определиться с видом теплоносителя и вариантом подключения подачи.
Принцип работы отопительных систем с естественной циркуляцией
Самотечная система отопления частного дома организована с учетом физических законов. Разность между плотностью и весом нагретой и охлажденной жидкости способствует естественному току теплоносителя в сети. Давление в контуре практически отсутствует и составляет всего 0,5-0,7 атмосфер.
Поскольку в процессе нагревания объем жидкости увеличивается, в контуре устанавливается расширительный бак. Главное его назначение в уравновешивании давления в системе. Излишек расширившейся жидкости поступает в эту емкость, а при снижении давления в сети вода из бака переходит обратно в трубопроводы. Расширительный бак устанавливается в самой верхней точке сети после разгонного вертикального стояка.
К самотечному контуру можно подключать теплые полы. При этом требуется установить насосное оборудование только на трубопровод в полу, а в разводке отопительных приборов теплоноситель будет циркулировать естественным образом.
Также гравитационную схему можно использовать в комплексе с бойлером косвенного нагрева. Это оборудование устанавливают в наивысшей точке разводки, но ниже расширительного бака. При этом не придется использовать насосное оборудование. Если такую схему применить не получается, то насос монтируется только на накопительную емкость. В этом случае обязательно устанавливают обратный клапан для защиты от рециркуляции теплового носителя.
Важно! В самотечных контурах обязательно делают уклон трубопровода с обраткой в сторону котла, чтобы обеспечить движение охлажденной жидкости.
Плюсы и минусы самотечной системы
Преимущества гравитационного тока:
- Простота монтажа, эксплуатации и обслуживания сети.
- Не нужно монтировать циркуляционное оборудование и систему безопасности.
- Это полностью энергонезависимая схема, которая может работать при отключении подачи электроэнергии.
Недостаток контуров с естественным током в том, что они не подходят для больших и многоэтажных домов, потому что из-за низкой скорости движения теплоносителя не смогут эффективно и равномерно обогревать постройку.
Разновидности гравитационных схем
Существует четыре схемы монтажа контуров с гравитационной циркуляцией. Выбор определенной разновидности делают с учетом особенностей постройки и требуемой производительности. Для выбора схемы выполняют гидравлический расчет, оценивают параметры котла и определяют диаметр трубопровода.
Закрытая
Принцип работы контуров закрытого типа следующий:
- Нагретый и расширившийся теплоноситель вытесняет воду из отопительного контура.
- Вытесненная вода попадает в расширительный бак закрытого типа. Это емкость с эластичной мембранной перегородкой, разделяющей газовую и водяную камеры.
- Поступившая под давлением жидкость продавливает мембрану и сжимает газ в воздушной камере. При остывании теплоносителя давление снижается, и газ выдавливает жидкость из емкости в трубопроводы.
Главный недостаток такой схемы в зависимости работы сети от объема расширительного бака. В доме большой площади с протяженным контуром придется устанавливать вместительную емкость.
Рекомендуем к прочтению:
Открытая
Если используется отопление самотеком, схема открытого типа отличается от предыдущей разновидности только конструкцией расширительного бака. В этом случае расширительную емкость можно изготовить самостоятельно из подходящих материалов. Бачок небольшого размера устанавливают на чердаке или высоко под потолком.
Главный минус открытого контура в том, что через расширительную емкость в сети попадает кислород, который способствует коррозии трубопроводов и радиаторов. Еще один недостаток в завоздушивании системы, поэтому на каждый прибор монтируют кран Маевского.
Двухтрубная
Двухтрубная схема системы отопления частного дома с естественной циркуляцией делается с использованием подающего и отводящего трубопровода, то есть все радиаторы подключаются к разводке параллельно, что способствует равномерному прогреву каждой комнаты и всего дома.
Преимущества двухтрубной разводки:
- Тепло равномерно распределяется по всему строению.
- Не нужно устанавливать дополнительные секции для регулировки теплоотдачи приборов.
- Отрегулировать работу сети с двухтрубной разводкой намного проще.
- Можно использовать трубы меньшего диаметра, чем при использовании однотрубной разводки.
- Эффективность и простота конструкции.
Главный недостаток в высокой материалоемкости системы. Перед монтажом нужно провести расчеты. От правильности их проведения и соблюдения технологии монтажа зависит эффективность отопительной сети.
Однотрубная
Однотрубная система отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией применяется редко, потому что не отличается эффективностью. В такой сети каждый отопительный прибор последовательно подключается к трубопроводу. Из-за этого в каждую последующую батарею поступает жидкость с меньшей температурой, чем в предыдущий. Для компенсации тепловых потерь приходится увеличивать количество секций в дальних радиаторах.
Преимущества однотрубной разводки:
- Простота монтажа и использования. Не нужно проводить сложные расчеты для прокладки сети.
- Экономия на материалах, потому что прокладывается только один трубопровод, к которому подключаются все приборы. Обратка поступает от последнего радиатора к котлу.
Главный недостаток однотрубной разводки в необходимости увеличения количества секций в дальних радиаторах, а также в неравномерном прогреве постройки. Удаленные от котла комнаты отапливаются хуже.
Какая схема лучше, принудительная или естественная?
Естественная система лучше в том случае, если нужно организовать отопление небольшого одноэтажного частного дома. В этом случае нет смысла тратиться на насосное оборудование, когда и естественного тока теплоносителя будет достаточно для обогрева всей постройки.
Контуры с принудительной циркуляцией лучше использовать в больших одноэтажных или многоэтажных домах. Благодаря быстрому движению теплового носителя в сети постройки значительных размеров будут хорошо и равномерно прогреваться. Контуры с естественной циркуляцией с этой задачей не справятся.
Правила монтажа контура без насоса
Рекомендуем к прочтению:
Теперь поговорим, как сделать циркуляцию воды без насоса. Любая разновидность гравитационной схемы имеет общий минус, который заключается в отсутствии давления в сети. Именно поэтому работоспособность системы снижается из-за повышенного количества поворотов трубопроводов, неправильного уклона и других погрешностей во время монтажа.
Для правильной организации контуров без насоса придерживайтесь следующих требований:
- Соблюдайте минимально необходимый уклон обратного трубопровода в сторону нагревательного оборудования.
- Для устройства разводки выбирайте трубы подходящего диаметра и типа.
- Учитывайте используемый тип теплоносителя и особенности его подачи.
Важно! Чтобы обеспечить уклон обратного трубопровода в сторону котла, нагревательное оборудование устанавливают в подвале или цокольном этаже либо делают пониженный уровень пола в котельной на первом этаже.
Подбор трубопроводов и их уклона
Чтобы обустроить водяное отопление в частном доме без насоса, нужно правильно подобрать диаметр трубопровода и рассчитать его уклон.
Для организации самотечной сети можно использовать следующие виды труб:
- Стальные трубопроводы стоят недорого, достаточно прочные, выдерживают высокое давление. Главный недостаток в низкой коррозионной стойкости, особенно в завоздушенных сетях.
- Металлопластиковые конструкции благодаря гладкой внутренней поверхности не так быстро засоряются. Они мало весят, не подвержены коррозии и имеют небольшое линейное расширение.
- Полипропиленовые трубопроводы обладают высокой герметичностью, прочностью. Они просто монтируются, служат долго и устойчивы к замерзанию. Для монтажа трубопровода понадобится специальное паяльное оборудование.
- Медные трубы стоят очень дорого, поэтому применяются редко. Это самые долговечные и красивые трубопроводы с хорошей теплоотдачей.
Важно! Минимальный уклон обратной магистрали при естественном токе теплоносителя составляет 0,5% на погонный метр. При неправильном уклоне сети быстро завоздушиваются, дальние радиаторы плохо прогреваются.
Выбор диаметра трубопровода производится на основе теплотехнического расчета. При превышении сечения магистрали увеличиваются расходы на отопление, а теплоотдача снижается. Диаметр стального трубопровода не должен быть меньше 50 мм.
Выбор теплоносителя
Естественная циркуляция в системе отопления частного дома может быть организована с использованием жидкого теплоносителя – воды или антифриза. Чаще используют воду, потому что меньшая теплоотдача и большая плотность антифриза повышают расходы топлива и времени на обогрев дома.
Антифриз стоит выбрать в том случае, если дом в холодный сезон будут надолго покидать либо посещать его с определенной периодичностью, а постоянно сливать воду из системы не хочется. В пользу антифриза говорит его лучшая текучесть, облегчающая циркуляцию теплоносителя, а также устойчивость к замерзанию.
Выбор нижнего или верхнего подключения подачи
Отопление самотеком можно организовать с нижним и верхним подключением подачи теплоносителя к отопительным приборам.
Особенности каждой подачи следующие:
- При нижней подаче теплоносителя трубопроводы прокладываются на уровне пола, поэтому не портят интерьер помещения. Однако однотрубные системы с нижней разводкой отличаются низкой тепловой эффективностью, поэтому такое подключение используют при высоком давлении в сети.
- Верхняя подача теплоносителя более всего подходит для устройства в частном доме с естественной циркуляцией. Трубопроводы прокладываются под потолком. Поскольку жидкость в радиаторы подается сверху, через краны Маевского легко стравливается воздух. Однотрубная разводка с верхней подачей более эффективная, чем с нижним подключением.
Ошибки при подборе способа подачи могут привести к низкой эффективности системы. Решить проблему получится только установкой циркуляционного насоса для создания лучшего тока теплового носителя.
Централизованная система отопления не всегда справляется с возложенными на неё задачами. Поэтому многие стремятся к энергетической независимости и беспокоятся об устройстве автономного отопления. Особенно востребовано это в частных домах, где часто централизованной системы отопления просто нет. Существуют различные схемы отопления частного дома, вот только выбрать нужно ту, которая подходит под конкретные условия вашего дома.
Основные схемы для систем отопления домов
Система отопления частного дома
Притом, что системы отопления различаются по виду используемого источника энергии, они имеют всего лишь две основные схемы. Определиться с выбором схемы отопления помогут правильные замеры дома и прилегающей территории. Размер строения – главный показатель, определяющий выбор схемы. Рассмотрим эти схемы:
- Схема, использующая самотёк теплоносителя;
- Схема, работающая с принудительной циркуляцией теплоносителя.
В чём же принципиальные различия этих схем — постараемся разобраться. Сразу следует заметить, что обе схемы отопления могут иметь однотрубное и двухтрубное исполнение. Относительно самотёчных систем можно сказать, что они имеют целый ряд недостатков, а поэтому используются они, гораздо реже, чем системы отопления, имеющие принудительную циркуляцию. Вот эти недостатки:
- Большая стоимость системы. Учитывая тот факт, что линия подачи находится далеко от линии возврата остывшей воды, и всё происходит под действием силы тяжести теплоносителя, необходимо устройство трубопровода, имеющего достаточную протяжённость.
- Сложность монтажа, связанная с необходимостью строгого соблюдения величин угла уклона для обеспечения естественного тока теплоносителя в обоих направлениях.
- Не эстетичный внешний вид системы, связанный с тем, что не всегда можно использовать современные материалы, так как температура воды в системе может достигать достаточно высоких температур, вплоть до температуры кипения.
- Сложность регулирования температуры отдельных отопительных приборов.
- Низкий КПД за счёт больших потерь, возникающих из-за большой протяжённости системы.
- Большой объём используемого теплоносителя.
Среди преимуществ самотёчной схемы отопления можно отметить два факта. Во-первых, такая система может работать без электроснабжения, хотя редко сейчас найдёшь район, где всё ещё нет света. Во-вторых, система обладает высокой инерционностью, то есть, тепло распространяется равномерно и внешние факторы мало воздействуют на состояние теплоносителя.
Виды самотёчных схем отопления
Существует не один десяток схем самотёчной системы отопления. Знающий специалист, и даже начинающий, способны самостоятельно придумать новую схему, исходя из конкретных условий строения. В общем понимании это выглядит так: теплоноситель, нагреваясь в котле под действием высокой температуры, поднимается по стояку и попадает в радиаторы отопления. Там теплоноситель постепенно остывает и согласно законам физики направляется обратно в котёл. Здесь очень важно, чтобы линия подачи от котла к радиаторам не имела резких поворотов и значительных уклонов.
Самотёчная однотрубная схема отопления
И очень внимательно надо относиться к выбору диаметра труб – чем больше диаметр трубы, тем лучше циркуляция теплоносителя, однако слишком усердствовать в этом вопросе тоже не стоит.
Рассмотренная схема отопления работает без перебоев, но отсутствует в ней главное – возможность регулирования температуры в отдельно взятом устройстве. Есть схемы, в которых эта проблема, хотя и на примитивном уровне, но решается. В некоторых случаях возможно отключение одного и более радиаторов отопления. Более современные схемы, если так можно сказать о самотёчных системах в принципе, предлагают не только возможность отключения отдельно взятых приборов, появляется возможность установки терморегуляторов.
Выше были рассмотрены типичные самотёчные схемы отопления в однотрубном исполнении. Что касается её двухтрубного варианта, то последний вариант и есть пример типичного двухтрубного исполнения. Такая схема, хотя и является ещё самотёчной, но возможность регулирования температуры в отдельных приборах повышает её авторитет. Однако главный выбор потребитель делает, всё-таки, в пользу схемы с принудительной циркуляцией теплоносителя.
Схема отопления частого дома с принудительной циркуляцией
Двухтрубная схема с принудительной циркуляцией
Если рассматривать преимущества схемы, использующей принудительную циркуляцию, то основные недостатки самотёчной системы являются явными её преимуществами. Не стоит особого внимания уделять однотрубной системе, так как она, практически, ничем не отличается от самотёчной системы. Разве что наличием циркуляционного насоса, и закрытого расширительного бака, создающего давление, необходимое для обратного движения остывшего теплоносителя. Поэтому в большей степени нас интересует двухтрубный вариант схемы с принудительной циркуляцией. Она выгодна, как в экономическом аспекте, так и с позиции дизайна, так как в этом случае не надо создавать уклон трубы — их можно спрятать в стены, пол, и даже под потолком.
Двухтрубная система отопления – самый распространённый вариант, так как только в этом случае можно добиться желаемого комфорта в помещении.
Это стало возможным благодаря тому, что радиаторы отопления подключаются параллельно, что позволяет регулировать температуру отдельно в каждом из них, вплоть до полного отключения. Это очень выгодно также с точки зрения экономии. Вот только пользоваться этим преимуществом надо осторожно. В частности, для устройства такой системы при работе на твёрдотопливных котлах, требуется серьёзный подход к установке систем автоматики, которые смогут уберечь систему от последствий перегревания. В случае с газовыми котлами – это беспроигрышный вариант.
Говоря о схеме с принудительной циркуляцией, было бы неправильно не затронуть сами циркуляционные насосы, обеспечивающие работу системы. Не стоит говорить о том, что покупать необходимо только насосы проверенного производителя. К слову сказать, в современных двухконтурных газовых котлах циркуляционные насосы являются составной частью конструкции. Что касается мощности, которую используют циркуляционные насосы, то можно отметить тот факт, что они являются очень экономичными. Так, стандартный циркуляционный насос потребляет мощность равную той, которая нужна для работы обычной комнатной лампочки.
Учитывая то, что в схеме принудительной циркуляцией не важно, чтобы котёл находился ниже радиаторов, более пристальное внимание должно уделяться установке самого насоса, обеспечивающего циркуляцию жидкости. Очень важно выбрать место для его установки в систему. В большинстве случаев насос устанавливается на линии обратной подачи – непосредственно перед входом её в котёл отопления. Хотя этот вопрос не столь принципиален, и насос может устанавливаться в любом месте системы. Что касается долговечности устройства, то установка на обратной линии позволит продлить срок службы насоса.
Существуют различные схемы систем отопления в частных домах. Каждый имеет свои эксплуатационные особенности, а также свои преимущества и недостатки. Для каждой конкретной ситуации должна быть выбрана та или иная схема отопления частного дома, иначе вместо комфорта и комфорта могут возникнуть большие проблемы.
Контур отопления по типу циркуляции теплоносителя
По способу циркуляции воды в контурах отопления выделяют две основные схемы — с естественным и принудительным движением теплоносителя.Естественная или гравитационная схема отопления частного дома основана на разнице в плотности воды. Для нагретого теплоносителя характерна небольшая плотность, в результате чего он перемещается обратным ходом в контур. Чтобы обеспечить гравитационный поток жидкости, необходимо прокладывать трубопроводы с небольшим уклоном.
Основное преимущество гравитационной системы заключается в следующем: ее устройство не требует покупки сложных агрегатов и оборудования. Такая схема не зависит от других инженерных сетей, а главное — ее легко собрать.
Несмотря на превосходство, которое обеспечивает простота, такое распределение отопления в частном доме (фото показано ниже) имеет некоторые ограничения. Не рекомендуется использовать в домах с большой площадью, поскольку движение гравитационной воды обеспечивается только в контуре, длина которого составляет около 30 метров.
Принудительное перемещение охлаждающей жидкости осуществляется с помощью циркуляционного насоса, который включает в себя насосный контур. Использование этих систем не ограничено (за исключением обеспечения бесперебойного питания насосных агрегатов).
Схема для прокладки трубопроводов
В процессе организации системы отопления важным моментом является распределение отопления в частном доме. Все плоские приборы водоснабжения или теплоснабжения подключены к общей системе по определенной схеме.
Многое зависит от того, как выполнена проводка. Это может быть горизонтальным или вертикальным. В последнем варианте магистральный трубопровод скрыт в подвале, а от него через квартиры проходит множество трубопроводов меньшего диаметра.Такая проводка дешевле и намного проще, чем горизонтальная цепь. Это может быть однотрубный или двухтрубный.
Вертикальная однотрубная система
В этом варианте электропроводки линия подачи проложена под потолком верхнего этажа или на чердаке. Теплоноситель подается на нагревательные устройства в виде серии вертикальных стояков. Основным преимуществом этой схемы является минимальный расход трубопроводов.
Однако есть некоторые недостатки:
- Отсутствие регулировки.
- Невозможность отключения отдельного отопительного устройства.
- Перегрев отопительных приборов.
При однотрубной проводке охлаждающая жидкость перемещается по единому интегральному контуру через все нагревательные устройства. В двухтрубной системе есть два стояка — из одного теплоносителя поступает нагреватель, а из другого — выход.
Такое распределение тепла в частном доме (без зон закрытия, нерегулируемых) используется, если требуется естественная циркуляция охлаждающей жидкости.
Вертикальная двухтрубная система с нижней разводкой
В такой системе линии подачи и возврата. Они проложены над полом нижнего этажа или на самом полу, вода поступает в каждое отопительное устройство независимо. На верхних радиаторах рекомендуется установить вентиляционные клапаны, которые необходимы для удаления воздуха из системы.
Такие системы имеют следующие преимущества:
- Возможность отключения отдельного нагревательного устройства.
- Хорошая настройка системы.
- Система подогрева пола может быть включена при возведении здания.
- На верхнем этаже нет линии снабжения и стояков.
- Устранение перерасхода отопительных приборов.
Недостатки:
- По сравнению с однотрубной проводкой в двухтрубной системе длина трубопроводов увеличивается.
- Невозможность установки квартирных теплосчетчиков (однако в таких домах есть счетчики, что намного выгоднее при первоначальных затратах).
Горизонтальная двухтрубная система с разводкой по периметру
Такое распределение отопления в частном доме (схема приведена ниже) предусматривает трубопроводы подачи и возврата, которые проложены по периметру каждого этажа. На всех обогревателях установлены краны для выпуска воздуха.
Для этой системы характерны следующие преимущества:
- Вы можете отключить систему по полу.
- Отсутствие стояков на всех этажах (кроме основного).
- Допускается использование нагревательных приборов с нижним подключением.
- Прокладка магистральных трубопроводов в цоколе или конструкции пола не только уменьшает количество открытых коммуникаций, но и улучшает общий вид помещения.
- Возможность установки квартирных теплосчетчиков.
Недостатки:
- На длинных ветвях необходимо устанавливать компенсаторы.
- Наличие воздушных клапанов на каждом нагревателе несколько усложняет работу.
Напольная двухтрубная система с коллектором на каждом этаже
Такое распределение отопления в частном доме предполагает напольное расположение подающего и обратного коллекторов на главном стояке. Линии подачи и возврата от коллекторов напрямую подключены к каждому радиатору.
Эта система рекомендуется для использования с металлопластиковыми трубами. Он характеризуется всеми преимуществами горизонтальных двухтрубных систем отопления. Единственный недостаток — большая длина питающей сети.Однако это компенсируется тем, что количество соединений труб уменьшается.
На сегодняшний день такая планировка в индивидуальном строительстве становится все более популярной.
Типы схем отопления для двухэтажных домов
На этапе проектирования должно быть разработано наиболее оптимальное распределение отопления в частном доме (2 этажа). Только в этом случае система отопления будет выполнять свои функции в полном объеме.
Схемы отопления, используемые для двухэтажных конструкций, делятся на две основные группы — с естественным и принудительным движением жидкости.Из названия видно, что одно отличается от другого. Так, во втором случае используется насос для циркуляции жидкости, с помощью которого охлаждающая жидкость движется в системе, в первом происходит независимое движение воды.
Контур с естественной циркуляцией
В системе с естественным движением охлаждающей жидкости имеются оба положения
.Системы отопления с гравитационным питанием
Цитированный текст здесьЯ бы предложил использовать тепловой банк. Это имеет несколько преимуществ. Тем не мение, два основных для вас это способность работать без давления и Возможность работы нескольких источников тепла, таких как задний котел, масляные котлы и даже солнечная энергия из кровельных труб. Вы даже можете убежать от электричества (в том числе Радс и горячая вода), когда вы на берегу питания.Если масляный котел требует герметичный контур под давлением, тогда это можно приспособить.
Поговорите с DPS (www.heatweb.com). Дайте им следующую информацию, и они может, наверное, что-нибудь для вас уточню.
1. Вам понадобится их самая маленькая модель, как по весу, так и по размеру. 2. Требует ли масляный котел герметичного контура под давлением? (Будет означать косвенный требуется тепловой банк). 3. Вам требуется дополнительный постукивание для заднего котла, а также все, что угодно предоставляется для масла. 4. Вам требуется погружение.
Если предложенная модель небольшая и достаточно легкая, проблема решена! Они делают пользовательские сборки, так что вы можете убедить их сделать один, чтобы соответствовать яма у вас есть в наличии.
Вам вряд ли удастся получить хорошую гравитационную циркуляцию благодаря низким установленным радиаторам к недостатку высоты, доступной для настройки чего-либо. Вы могли бы получить некоторые гравитационная циркуляция из заднего котла в банк тепла, если вы можете монтировать один над другим. Вам, вероятно, понадобится насос для радиаторов, хотя. Вы можете запустить это от инвертора или найти модель 12 В.В качестве альтернативы, радиатор, установленный на потолке или на высокой стене, может получить некоторую силу циркуляция (и будет полезным предохранительным устройством при работе на твердом теле топлива), но может быть не так эффективен при нагревании, как повышение температуры, и вы очень хочу, чтобы радс был как можно ниже. OTOH, в таком замкнутом пространстве, высокий установленный рад действительно может быть эффективным. Очевидно, вам все еще нужно электрическая энергия, если вы хотите горячей воды, чтобы привести в действие петлю теплообменника. Увидеть ниже для схемы предложенного решения.
Если у вас нет места даже для небольшого банка тепла, тогда Дансли нейтрализатор — фактически то же самое, уменьшенное, чтобы не иметь воды место хранения.Недостатком является то, что он не поставляет горячую воду, хотя вы может добавить возможность горячей воды с внешним пластинчатым теплообменником. Это будет очевидно, требуется источник тепла, чтобы быть в то время, с достаточной мощностью для использования горячей воды требуется. В качестве альтернативы, используйте масляный паровой котел и не беспокойтесь о внешнем обменнике. Это не обеспечит горячую воду твердое топливо, хотя.
Ваша главная проблема будет рассеивать нежелательное тепло котла, если вы хочу запустить твердое топливо, но не радиаторы.Потолок / высокий монтаж Гравитационный рад был бы здесь полезен, даже если в лучшие места.
(Предлагаемое решение банка тепла ниже)
+ —- Рад схема — + | | + ——— + | | | + -> — + | | | | | тепло + ————— + | + ——— + | | | | | назад | котел | | + —- +
Обратите внимание, что погружение, водонагреватель и масляный котел для ясность.Нефтяной котел может использовать косвенную катушку (если запечатан), или использовать тот же метод, что и обратно котел (если циркулирует самотек), или любой (если насос открыт с вентиляцией). Ноты должен быть установлен над теплообменником, если не используется насос. Хотя бы один Рад все еще должен быть установлен выше и гравитация циркулирует, чтобы рассеивать твердое тело топливо гравитационное тепло.
Кристиан.
,