Самотечная система отопления частного дома своими руками: схема отопления частного дома самотеком, детали на фото и видео

Содержание

схема отопления частного дома самотеком, детали на фото и видео

Содержание:

1. Принципиальная схема самотечной системы отопления
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.

Существуют разные схемы самотечного отопления, и от правильного выбора будет зависеть большое количество параметров, начиная от дизайна помещений, заканчивая стоимостью материалов. Большинство представленных схем довольно сложны, поэтому в этой статье будут рассмотрены наиболее простые, установка которых не потребует наличия специфических знаний и умений от домовладельца.

Все системы отопления можно разделить на две больших категории:

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. 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.

Конечно, полностью избежать различных стыков практически невозможно, но если стояк будет вертикальным, то такая система будет гораздо более эффективной. Нюанс: для создания поворота в стояке лучше всего брать минимальные углы.

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.

видео инструкция по установке своими руками, с антифризом, цена, фото

С Бытует мнение, что гравитационный нагрев — анахронизм в наш компьютерный век. Но что делать, если вы построили дом в районе, где еще нет электричества или электроснабжение очень прерывистое? В этом случае придется вспомнить о старинном способе организации отопления. Вот о том, как организовать гравитационное отопление, и поговорим в этой статье.

Гравитационная система обогрева

Гравитационная система обогрева была изобретена в 1777 году французским физиком Боннеманом и предназначалась для обогрева инкубатора.

Но только с 1818 года гравитационная система отопления стала повсеместно распространенной в Европе, правда пока только для оранжерей и оранжерей. В 1841 году англичанин Худ разработал метод теплового и гидравлического расчета систем естественной циркуляции. Ему удалось теоретически доказать пропорциональность скоростей циркуляции теплоносителя корням квадратным из разности высот очага нагрева и очага охлаждения, то есть разности высот между котлом и радиатором. Естественная циркуляция теплоносителя в системах отопления хорошо изучена и имела мощное теоретическое обоснование.

Но с появлением насосных систем отопления интерес ученых к гравитационной системе отопления неуклонно угасал. В настоящее время гравитационное отопление поверхностно освещено в институтских курсах, что привело к неграмотности специалистов, монтирующих эту систему отопления. Стыдно сказать, но монтажники, строящие гравитационное отопление, в основном пользуются советами «бывалых» и теми скудными требованиями, которые изложены в нормативных документах. Стоит помнить, что нормативные документы лишь диктуют требования и не дают объяснения причин появления того или иного явления. На этот счет среди специалистов существует достаточное количество заблуждений, которые хотелось бы немного развеять.

Первая встреча

Вы когда-нибудь задумывались, что заставляет воду течь через радиаторы?

В многоквартирном доме все понятно: там циркуляция создается за счет разницы давлений между подающим и обратным трубопроводами теплотрассы. Понятно, что если в одной трубе давление будет больше, а в другой меньше, то вода начнет двигаться в замыкающем их между собой контуре.

В частных домах системы отопления часто бывают автономными, использующими электричество или теплоту сгорания различных видов топлива. При этом теплоноситель приводится в движение, как правило, циркуляционным насосом отопления — крыльчаткой с маломощным (до 100 Вт) электродвигателем.

Но электрические насосы появились гораздо позже водяного отопления. Как вы обходились без них раньше? Наверняка этот опыт можно использовать и сейчас…

Когда-то котлы не оснащались насосами. Отопление, однако, работало.

Использовалась естественная циркуляция подогретой воды. Тепловое расширение порождает так называемую конвекцию: при нагревании любое вещество уменьшает свою плотность и вытесняется окружающими его более плотными массами вверх. Если речь идет о закрытом объеме — до его верхней точки.

Если создать контур соответствующей формы, конвекцию можно использовать для постоянного перемещения теплоносителя в нем по кругу.

Система с естественной циркуляцией представляет собой, говоря простым языком, два сообщающихся сосуда, соединенных трубами (контуром отопления) в кольцо. Первый сосуд – котел, второй – нагревательный прибор.

Обратите внимание: если быть точным в аналогиях, первым сосудом, где конвекция приводит воду в движение, правильнее было бы назвать котел вместе с ускорительным коллектором — вертикальный участок контура, начинающийся от котла. Чем больше будет общая высота этого сосуда, тем большую скорость он будет придавать поднимающемуся теплоносителю.

В бойлер вода, подогретая, устремляется вверх. Природа не терпит пустоты и заменяется более холодной (и более плотной) радиаторной водой. Горячий теплоноситель поступает в радиатор и остывает там, постепенно опускаясь в его нижнюю часть и затем на второй цикл в котел.

Несколько мер ускорят циркуляцию в закрытой системе:

Котел опущен как можно ниже по отношению к отопительным приборам. Если есть возможность, его уводят в подвал.

Скорость циркуляции в контуре линейно зависит от высоты H на диаграмме.

Коллектор повышения давления обычно заканчивается на потолке или даже на чердаке. Там установлен расширительный бак для отопления.
Постоянный уклон от расширительного бака к котлу также способствует циркуляции. Охлаждающая вода будет двигаться по вектору силы тяжести на всем протяжении отопительных приборов.

Кроме того, проектируя такую систему отопления своими руками, нужно понимать одну вещь. На скорость циркуляции влияют два взаимодействующих фактора: перепад в контуре и его гидравлическое сопротивление.

От чего зависит последний параметр?

От диаметра заполнения … Чем он больше, тем легче воде течь по трубе.
От количества витков и изгибов контура … Чем их больше, тем больше сопротивление контура потоку. Именно поэтому контур стараются сделать максимально приближенным к прямой (насколько позволяет форма здания, конечно).
От количества и типов клапанов … Каждый клапан, задвижка, обратный клапан противостоит потоку воды.

Следствие: сами запорные вентили в основном контуре отопления должны иметь в открытом состоянии зазор, максимально приближенный к просвету трубы. Если контур открывается вентилем, то только и исключительно современным шаровым краном. Узкие ходы и сложная форма винтового клапана обеспечивают гораздо большую потерю напора.

В открытом состоянии шаровой кран имеет такой же зазор, как и идущая к нему труба. Гидравлическое сопротивление потоку воды минимально.

Самотечные системы обычно делаются открытыми с негерметичным расширительным баком. Он не только вмещает излишки теплоносителя при нагреве: в него вытесняются пузырьки воздуха при заполнении разряженной системы. Когда уровень воды падает, ее просто доливают в бак.

Классическое двухтрубное самотечное отопление

Для того, чтобы понять принцип работы самотечной системы отопления, рассмотрим пример классической двухтрубной самотечной системы, со следующими исходными данными:

начальный объем охлаждающей жидкости в системе 100 литров;
высота от центра котла до поверхности нагреваемого теплоносителя в баке Н = 7 м;
расстояние от поверхности нагреваемого теплоносителя в баке до центра радиатора второго яруса h2 = 3 м,
расстояние до центра радиатора первого яруса h3 = 6 м.
Температура на выходе из котла 90°С, на входе в котел — 70°С.

Эффективное циркуляционное давление для радиатора второго яруса можно определить по формуле:

Δp2 = (ρ2 — ρ1)g (H — h2) = (977 — 965) 9,8 (7 — 3) = 470,4 Па

Для радиатора первого яруса она составит:

Δp1 = (ρ2 — ρ1) g (H — h2) = (977 — 965) 9,8 (7 — 6) = 117,6 Па. расчет более точный, необходимо учитывать охлаждение воды в трубопроводах.

Преимущества и недостатки

Преимущества гравитационной системы отопления:

высокая надежность и отказоустойчивость системы. Минимум несложного оборудования, прочные и надежные материалы, быстроизнашивающиеся элементы (клапаны) редко выходят из строя и без проблем заменяются;
долговечность. Проверено временем – такие системы работают уже полвека без ремонта и даже обслуживания;
энергонезависимость, из-за которой, собственно, до сих пор популярны гравитационные системы отопления. В районах без электроснабжения или там, где оно часто прерывается, альтернативой гравитационному отоплению может быть только печное отопление;
простота конструкции системы, ее монтажа и дальнейшей эксплуатации.

Недостатки гравитационной системы отопления:

высокая тепловая инерция. Большое количество теплоносителя требует значительного времени на его прогрев и заполнение горячей водой всех радиаторов;
неравномерный нагрев. По мере движения по трубам вода остывает и разница температур между батареями значительна, а соответственно и температура в помещениях. Компенсировать этот недостаток можно установкой циркуляционного насоса с параллельным подключением, если в доме есть электричество, и использовать насос по мере необходимости;
большая длина трубопроводов. Чем длиннее трубопровод, тем больше в нем перепад давления;
высокая цена. Большие диаметры труб приводят к высокой стоимости системных расходных материалов. Хотя трубы большого диаметра тоже являются источником тепла;
высокая вероятность разморозки системы. Часть труб проходит по неотапливаемым помещениям: чердаку и подвалу. В морозы вода в них может замерзнуть, но если в качестве охлаждающей жидкости использовать антифриз, то этого недостатка можно избежать.

Трубопровод самотечного отопления

Многие специалисты считают, что трубопровод необходимо прокладывать с уклоном в сторону движения теплоносителя. Я не спорю, что в идеале так и должно быть, но на практике это требование не всегда соблюдается. Где-то мешает балка, где-то потолки сделаны на разном уровне. Что будет, если установить подводящий трубопровод с обратным уклоном?

Уверен, что ничего страшного не произойдет. Циркуляционное давление теплоносителя если и снижается, то совсем незначительно (на несколько паскалей). Произойдет это за счет паразитного влияния остывающего в верхней заливке теплоносителя. При такой конструкции воздух из системы придется удалять с помощью проточного воздухосборника и воздухоотводчика. Такое устройство показано на рисунке. Здесь сливной клапан предназначен для выпуска воздуха в момент заполнения системы теплоносителем. В рабочем режиме этот клапан должен быть закрыт. Такая система останется полностью функциональной.

Динамические параметры теплоносителя

Переходим к следующему этапу расчетов — анализу расхода теплоносителя. В большинстве случаев система отопления квартиры отличается от других систем – это связано с количеством нагревательных панелей и длиной трубопровода. Давление используется как дополнительная «движущая сила» для вертикального потока через систему.

В частных одно- и многоэтажных домах, старых панельных многоквартирных домах применяют высоконапорные системы отопления, что позволяет транспортировать тепловыделяющее вещество на все участки разветвленной, многокольцевой системы отопления и поднимать вода на всю высоту (до 14 этажа) здания.

Наоборот, обычная 2-х или 3-х комнатная квартира с автономным отоплением не имеет такого разнообразия колец и ответвлений системы; включает не более трех контуров.

Это означает, что транспортировка теплоносителя происходит с использованием естественного процесса течения воды. Но можно использовать и циркуляционные насосы, отопление обеспечивается газовым/электрическим котлом.

Для обогрева помещений свыше 100 м2 рекомендуем использовать циркуляционный насос. Насос можно монтировать как до, так и после котла, но обычно его ставят на «обратку» — ниже температура среды, меньше воздушность, дольше срок службы насоса

Специалисты в области проектирования и монтажа систем отопления определяют два основных подхода в части расчета объема теплоносителя:

По фактической мощности системы. Суммируются все без исключения объемы полостей, куда будет поступать поток горячей воды: сумма отдельных участков труб, участков радиаторов и т. д. Но это довольно трудоемкий вариант.
По мощности котла. Тут мнения специалистов сильно разошлись, одни говорят 10, другие 15 литров на единицу мощности котла.

С прагматической точки зрения нужно учитывать тот факт, что система отопления, вероятно, будет не только поставлять горячую воду в помещение, но и нагревать воду для ванной/душевой, умывальника, раковины и сушилки, и может быть, для гидромассажа или джакузи. Этот вариант проще.

Поэтому в данном случае рекомендуем ставить 13,5 литров на единицу мощности. Умножая это число на мощность котла (8,08 кВт), получаем расчетный объем массы воды — 1090,08 литра.

Расчетная скорость теплоносителя в системе и есть тот параметр, который позволяет выбрать определенный диаметр трубы для системы отопления.

Рассчитывается по следующей формуле:

В = (0,86*Вт*к)/т-к,

Где:

Вт — мощность котла;
t – температура подаваемой воды;
к — температура воды в обратном контуре;
к — КПД котла (0,95 для газового котла).

Подставляя расчетные данные в формулу, имеем: (0,86*8080*0,95)/80-60=6601,36/20=330кг/ч. Таким образом, за один час в системе перемещается 330 литров теплоносителя (воды), а пропускная способность системы составляет около 110 литров.

Движение охлаждаемого теплоносителя

Одно из заблуждений состоит в том, что в системе с естественной циркуляцией охлажденный теплоноситель не может двигаться вверх. Я тоже не согласен с этим. Для циркуляционной системы понятие верха и низа весьма условно. На практике, если обратный трубопровод на каком-то участке поднимается, то где-то опускается на такую же высоту. В этом случае гравитационные силы уравновешиваются. Единственная трудность заключается в преодолении местных сопротивлений на изгибах и линейных участках трубопровода. Все это, а также возможное охлаждение теплоносителя на участках подъема следует учитывать при расчетах. Если система рассчитана правильно, то схема, представленная на рисунке ниже, имеет право на существование. Кстати, в начале прошлого века такие схемы получили широкое распространение, несмотря на их слабую гидравлическую устойчивость.

Два в одном

Все вышеперечисленные проблемы самотечного контура можно решить, дополнив его насосной вставкой. При этом система сохранит возможность работы с естественной циркуляцией.

При выполнении этой работы стоит придерживаться нескольких простых правил.

Клапан или, что гораздо лучше, шаровой обратный клапан ставится между врезками выходов на насосе. Когда насос работает, он не дает крыльчатке гнать воду по малому кругу.
Перед насосом требуется поддон. Он защитит ротор и подшипники насоса от накипи и песка.
Соединение помпы ограничено парой вентилей, что позволит прочистить фильтр или снять помпу для ремонта без потери охлаждающей жидкости.

На фото байпас между вкладышами оборудован шаровым обратным клапаном.

Расположение радиаторов

Говорят, что при естественной циркуляции теплоносителя радиаторы в обязательном порядке должны располагаться над котлом. Это утверждение справедливо только при расположении отопительных приборов в один ярус. При числе ярусов два и более, радиаторы нижнего яруса могут располагаться ниже котла, что необходимо проверить гидравлическим расчетом.

В частности, для примера, показанного на рисунке ниже, при H = 7 м, h2 = 3 м, h3 = 8 м эффективное циркуляционное давление будет:

г · = 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.

Полученное циркуляционное давление достаточно для работы приведенной системы.

Гравитационный нагрев — замена воды на антифриз

Где-то читал, что гравитационный нагрев, рассчитанный на воду, можно безболезненно перевести на антифриз. Хочу предостеречь от подобных действий, так как без должного расчета такая замена может привести к полному выходу из строя системы отопления. Дело в том, что растворы на основе гликоля имеют значительно большую вязкость, чем вода. Кроме того, удельная теплоемкость этих жидкостей ниже, чем у воды, что потребует при прочих равных условиях увеличения скорости циркуляции теплоносителя. Эти обстоятельства значительно увеличивают расчетное гидравлическое сопротивление системы, заполненной теплоносителями с низкой температурой замерзания.

Реализация системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

После выполнения теплотехнического расчета здания можно переходить к выбору отопительных приборов и их подбору. На первом этаже в одной из комнат допустим теплый пол в ванной и туалете. Систему все же планируется сделать гравитационной и энергонезависимой, поэтому большую площадь теплых полов делать не стоит. После выполненного теплотехнического расчета определим график температуры теплоносителя, из чего и будем исходить. Подберем типовой график систем водяного отопления 95 подача и 70 — обратка, немного поправим на некоторый запас в будущем и погрешности в неточностях расчетов и замеров, доведем до 80 до 60. Далее в жилых помещениях мысленно установим радиаторы, определим места где будут радиаторы и какие, и сразу продумаем разводку труб отопления, места где трубы будут проходить. Радиаторы нужно будет устанавливать с учетом потребности помещения в тепле. Если в ванной есть теплый пол, то радиатор необходимо устанавливать с учетом того, что теплый пол будет работать на вас по мере необходимости, учтите, что система должна быть энергонезависимой. То есть радиатор должен обеспечивать 70-80% необходимого тепла в помещении. В жилых помещениях, в комнатах также необходимо учитывать направление господствующего ветра и стороны света, куда выходят стены. Это же касается не только первого этажа, но и второго. Многое зависит от правильного размещения отопительных приборов. Также нельзя забывать об установке отопительных приборов или устройства у входной двери. На кухне можно уменьшить расчетную мощность отопительных приборов на 10-15%. Есть и другие источники тепла: газовая или электрическая плита, духовка, хлебопечка, холодильник и т. д.

Теплотехнический расчет и подбор отопительных приборов, а их расчет абсолютно одинаков для системы с любым напором циркуляции. Единственное, что при гравитационной системе надо еще учитывать охлаждение теплоносителя и иметь в виду, что на верхнем этаже температура теплоносителя выше, чем на нижнем, на 5-12С , в зависимости от типа стояков, их длины и высоты здания.

Использование открытого расширительного бака

Практика показывает, что необходимо постоянно доливать охлаждающую жидкость в открытый расширительный бачок, по мере ее испарения. Согласен, что это действительно большое неудобство, но его можно легко устранить. Для этого можно использовать воздушную трубку и гидрозатвор, устанавливаемые ближе к самой нижней точке системы, рядом с котлом. Эта трубка служит воздушной заслонкой между гидрозатвором и уровнем теплоносителя в бачке. Поэтому, чем больше ее диаметр, тем меньше будет уровень колебаний уровня в бачке гидрозатвора. Особо продвинутые мастера умудряются закачивать в воздушную трубку азот или инертные газы, тем самым защищая систему от проникновения воздуха.

Оборудование

Гравитационная система возможна как замкнутая, не сообщающаяся с атмосферным воздухом, так и открытая в атмосферу. Тип системы зависит от набора оборудования, которого в ней не хватает.

Открытый

По сути, единственный необходимый элемент – открытый расширительный бачок.

Совмещает в себе несколько функций:

Удерживает лишнюю воду при перегреве.
Удаляет в атмосферу пар и воздух, образующиеся при кипении воды в контуре.
Помогает доливать воду для компенсации испарения и утечки.

В тех случаях, когда на отдельных участках наполнения радиаторы расположены над ним, их верхние заглушки снабжены вентиляционными отверстиями. Эту роль могут выполнять как краны Маевского, так и простые водопроводные краны.

Для сброса системы в большинстве случаев ее дополняют ответвлением, ведущим в канализацию или легко выходящим за пределы дома.

Закрытый

В закрытой самотечной системе функции открытого резервуара распределяются по паре свободных устройств.

Мембранный расширительный бак системы отопления обеспечивает возможность расширения теплоносителя при нагреве. В большинстве случаев его количество принимается равным 10% от общего объема системы.
Клапан сброса давления сбрасывает избыточное давление при переполнении бака.
За сброс воздуха отвечает ручной воздухоотводчик (например, тот же клапан Маевского) или принудительный воздухоотводчик.
Манометр показывает давление.

Принципиально важно: в гравитационной системе хотя бы одно вентиляционное отверстие должно находиться в ее высшей точке. В отличие от схемы с принудительной циркуляцией, здесь шлюзовая камера просто не даст двигаться теплоносителю.

Помимо вышеперечисленного, закрытая система в большинстве случаев оснащается перемычкой с системой ХВС, что позволяет производить ее заполнение в конце слива или компенсировать протечку воды.

Использование циркуляционного насоса в гравитационном отоплении

В разговоре с одним установщиком услышал, что насос, установленный на байпасе основного стояка, не может создать циркуляционный эффект, так как установка запорной арматуры на основном стояке между котлом и расширительным баком запрещена. Поэтому можно поставить насос на байпас обратки, а между входами насоса установить шаровой кран. Это решение не очень удобное, так как каждый раз перед включением насоса нужно не забывать закрывать кран, а после отключения насоса открывать его. В этом случае установка обратного клапана невозможна из-за его значительного гидравлического сопротивления. Чтобы выйти из этой ситуации, умельцы пытаются переделать обратный клапан в нормально открытый. Такие «модернизированные» клапаны будут создавать в системе шумовые эффекты за счет постоянного «хлюпанья» с периодом, пропорциональным скорости движения теплоносителя. Могу предложить другое решение. Поплавковый обратный клапан для самотечных систем устанавливается на основном стояке между входами байпаса. Поплавковый клапан при естественной циркуляции открыт и не препятствует движению теплоносителя. При включении насоса в байпас клапан перекрывает основной стояк, направляя весь поток через байпас вместе с насосом.

В этой статье я рассмотрел далеко не все заблуждения, которые существуют среди специалистов по установке гравитационного отопления. Если вам понравилась статья, я готов продолжить ее ответами на ваши вопросы.

В следующей статье я расскажу о строительных материалах.

РЕКОМЕНДУЕМ ПРОЧИТАТЬ ПОДРОБНЕЕ:

Гравитационные виды отопления соматические схемы

Схемы отопления с естественной циркуляцией бывают двух видов: однотрубные и двухтрубные. В старых домах в системе отопления была только одна труба. Но в наше время чаще всего применяется двухтрубная система отопления с нижним или верхним разведением. В чем основные отличия схем? Однотрубное самотечное отопление считается самым простым. Трубопровод размещают под потолком помещения, а обратный контур – под полом. Из положительных моментов можно отметить небольшое количество компонентов, необходимых для функционирования системы. Он также отличается простой установкой. В качестве преимущества можно отметить возможность его эксплуатации при установке котла и радиаторов на одном уровне. Обычно в двухэтажном доме такую схему применяют редко, потому что она не позволяет дому прогреваться равномерно. Однако это можно исправить, установив на первом этаже объемные трубы и радиаторы. При монтаже однотрубной схемы регулирующие вентили не предусмотрены, а значит регулировать температуру не получится.

Двухтрубная система отопления более сложна как в эксплуатации, так и в устройстве, т. к. предполагает несколько отопительных контуров. Один из них предназначен для подачи горячего теплоносителя, другой – для холодного. В этом случае вам понадобится гораздо больше компонентов. Тупиковая система отопления двухэтажного дома обязательно потребует утепления основного стояка во избежание теплопотерь. Для двухтрубной системы необходимо использовать трубы большого диаметра, не менее 32 мм, иначе гидравлическое сопротивление будет препятствовать самотечной циркуляции.

Типы систем отопления дома — Forbes Home

Когда температура падает, легко обнаружить, что вы включаете термостат, чтобы поддерживать тепло в доме. Выбор правильного типа системы отопления дома может облегчить нагрузку на термостат и помочь сэкономить энергию. Все системы отопления преследуют одну цель: передать тепло в жилые помещения, чтобы поддерживать комфортную и теплую атмосферу.

В некоторых домах имеется более одной системы отопления, особенно если в них есть подвал или дополнительная комната, отапливаемая системой, отличной от остальной части дома. Вот 10 типов домашних систем отопления, которые вы должны знать как домовладелец (или потенциальный домовладелец).

Избранные партнеры

ЭТО РЕКЛАМА, А НЕ РЕДАКЦИОННОЕ СОДЕРЖАНИЕ. Обратите внимание, что мы получаем компенсацию за любые продукты, которые вы покупаете или подписываетесь через эту рекламу, и эта компенсация влияет на ранжирование и размещение любых предложений, перечисленных здесь. Мы не предоставляем информацию о каждом доступном предложении. Информация и суммы сбережений, изображенные выше, предназначены только для демонстрационных целей, и ваши результаты могут отличаться.

Homeadvisor

Получить бесплатные оценки

на веб -сайте Homeadvisor’s

Networx

Get Free Evalles

на веб -сайте Networx’s

1.

Frandabe . На сегодняшний день это самый распространенный тип систем отопления дома. Они используют печь с нагнетательным вентилятором, который по сети воздуховодов подает нагретый кондиционированный воздух в различные помещения дома. Поскольку в системах с принудительной подачей воздуха используется тот же вентилятор и воздуховод, что и в кондиционере, их можно использовать и в летние месяцы.

Источник топлива : Природный газ, пропан, нефть или электричество
Преимущество : Печи с принудительной вентиляцией объединяют возможности охлаждения и нагрева в одной системе
Недостаток : Газовые печи могут представлять опасность пожара, взрыва или отравления угарным газом

2. Бойлер

В старых домах и квартирах могут быть традиционные бойлеры и радиаторные системы. В них используется центральный котел, в котором пар или вода циркулируют по трубам к радиаторам по всему дому. Это лучше всего подходит для обеспечения зонального отопления и охлаждения, но не так эффективно для одновременного обогрева более просторных помещений дома.

Источник топлива : природный газ, пропан, мазут, биодизельные смеси или электричество
Преимущество : Обеспечивает комфортное тепло, не пересушивая воздух, как другие системы отопления
Недостаток : Котельные системы нельзя комбинировать с кондиционированием для круглогодичной системы ОВКВ

3. Тепловой насос

Тепловые насосы представляют собой новейшую технологию систем домашнего отопления. Они используют систему, аналогичную кондиционеру, извлекая тепло из воздуха и доставляя его в дом через внутренний кондиционер. Популярная система теплового насоса известна как мини-сплит-система или система отопления без воздуховодов.

В этой системе используется небольшой наружный компрессорный агрегат и внутренние кондиционеры, которые можно разместить в разных комнатах по всему дому. Они могут быть гибким дополнением, поскольку их можно переключать в режим кондиционирования воздуха в летние месяцы.

Источник топлива : Электричество или природный газ
Преимущество : Не требуются воздуховоды, а настенные блоки позволяют точно контролировать температуру в каждой комнате
Недостаток : Неэффективен в холодном климате

4. Встраиваемые в пол излучатели

Излучающие системы обеспечивают равномерное тепло по всему дому. В большинстве напольных излучающих систем используются пластиковые водопроводные трубы внутри полов из бетонных плит или прикрепленные к нижней части деревянных полов. Они очень тихие по сравнению с другими домашними системами отопления. Существуют также системы напольного лучистого отопления, которые используют электропроводку для работы с керамической или каменной плиткой.

Несмотря на то, что они медленно нагреваются и приспосабливаются к изменениям температуры, встраиваемые в пол излучающие системы энергоэффективны и обеспечивают теплый комфорт в каждом дюйме дома.

Источники топлива : Природный газ, пропан, электричество или солнечные системы горячего водоснабжения
Преимущество : Излучающие системы обеспечивают стабильное, равномерное и комфортное тепло по всему дому
Недостаток : При возникновении проблем с техническим обслуживанием доступ к скрытой системе трубопроводов затруднен, и может потребоваться снос пола

5. Электрическое сопротивление

Системы электрического сопротивления или электронагреватели не используются в качестве основной системы отопления дома из-за высокой стоимости электроэнергии. Тем не менее, они являются хорошей системой дополнительного отопления для домашних офисов, подвалов, сезонных помещений и домов без других систем отопления.

Электронагреватели просты в установке и относительно недороги. Как правило, они переносные, поэтому их легко переносить из комнаты в комнату. Они также не имеют движущихся частей, практически не требуют технического обслуживания, воздуховодов, воздуховодов или любого другого оборудования.

Источник топлива : Электроэнергия
Преимущество : Системы электрического сопротивления невероятно универсальны и могут быть установлены практически в любом месте
Недостаток : Они потребляют много электроэнергии и могут значительно увеличить счета за электроэнергию

6. Нагреватель плинтуса

Системы обогрева плинтуса с горячей водой, также известные как водяные системы, представляют собой современную форму лучистого тепла, которая может быть очень эффективной. С помощью центрального котла эти системы нагревают воду, которая циркулирует по системе водопроводных труб к низкопрофильным плинтусным отопительным приборам. Это обновленные версии традиционной вертикальной радиаторной системы. Они помогают нагретому воздуху подниматься от плинтуса, а холодный воздух направляется к блоку для обогрева.

Источник топлива : природный газ, пропан, мазут или электричество
Преимущество : Гидравлические системы обеспечивают точный контроль температуры
Недостаток : Котел и системы горячего водоснабжения нельзя комбинировать с системами кондиционирования воздуха

Сравните предложения от лучших местных подрядчиков по ОВКВ

Выберите штат, чтобы начать работу с бесплатной сметой без обязательств

Найти подрядчика по ОВиК

7. Электрический обогреватель

Электрические обогреватели, также известные как переносные или съемные обогреватели, могут быть доступными для домовладельцев, которые не живут в холодную погоду. Это отличные временные решения, которые могут обеспечить целенаправленное и контролируемое нагревание в течение нескольких минут после подключения к источнику электроэнергии.

Электрические обогреватели заполнены маслом и преобразуют электрический ток непосредственно в тепло подобно тому, как работает тостер. Некоторые современные электрические обогреватели также имеют охлаждающие вентиляторы, которые можно использовать в теплые дни, что делает их отличным выбором для квартир-студий, домашних офисов, подвалов и небольших комнат.

Источник топлива : Электроэнергия
Преимущество : Эти системы обогрева могут предложить мгновенный источник тепла
Недостаток : Их системы не обогревают всю комнату или дом

8. Активное солнечное отопление

Более современная система домашнего отопления, активное солнечное отопление, использует солнечную энергию для нагрева жидкости и передает солнечное тепло непосредственно во внутреннее пространство или в систему хранения для последующего использования. Они обычно дополняются системами лучистого отопления, котлами или тепловыми насосами. Но активные системы солнечного отопления могут распределять тепло с помощью лучистого пола, плинтусов с горячей водой или центральной системы принудительной вентиляции.

К сожалению, активные солнечные системы по-прежнему зависят от других домашних систем отопления, чтобы обеспечить 100% эффективность.

Источник топлива : Солнечная энергия
Преимущество : Более экологичный подход к отоплению дома
Недостаток : Активные солнечные системы по-прежнему полагаются на традиционные системы отопления для работы

9. Гибридное отопление

Гибридные системы отопления дома сочетают в себе энергоэффективность системы теплового насоса с мощностью газовой печи. Большую часть времени тепловой насос работает на полной мощности для обогрева дома. Затем, в экстремальных погодных условиях, печь дополнит систему для достижения желаемых температур.

Поскольку обе системы дополняют друг друга, каждая из них подвергается значительно меньшей нагрузке, что означает меньшее количество ремонтов и замен.

Источник топлива : природный газ и электричество
Преимущество : Гибридные системы предлагают комплексное решение для обогрева, работающее при экстремальных температурах
Недостаток : Система теплового насоса требует регулярного технического обслуживания и сервисной проверки раз в два года

10. Печь с гравитационным воздухом

Современный вариант традиционной системы печного отопления, воздухонагреватели самотечные распределяют воздух по воздуховодам. Однако вместо того, чтобы нагнетать воздух через воздуходувку, системы печей с гравитационным воздухом позволяют теплому воздуху подниматься, а холодному опускаться. Печь в подвале нагревает воздух, который через двери поднимается в помещения, а холодный воздух возвращается в топку по другой системе воздуховодов возврата холодного воздуха.

Источник топлива : природный газ, пропан, нефть или электричество
Преимущество : Эта система практически не имеет движущихся частей, поэтому требует минимального обслуживания
Недостаток : Для регулировки температуры требуется время, поскольку система работает на простых конвекционных потоках

Bottom Line

Понимание многих типов домашних систем отопления позволит вам принять наилучшее решение о том, как обогреть ваш дом, или решить, какую систему вы предпочтете при поиске дома. Знание того, какая система лучше всего подходит для вас, может помочь вам сэкономить время и деньги в будущем.

Сравните предложения от лучших подрядчиков по отоплению и охлаждению

Бесплатно, оценки без обязательств

Найти подрядчика

Ваш дом. Ваши решения. Наша поддержка.

Получайте советы экспертов по вашему дому, советы по дизайну, сколько платить профессионалам и нанимайте экспертов, доставляемых вам ежедневно.

Спасибо и добро пожаловать в сообщество Forbes Home Improvement!

{{ информационный бюллетеньState.

РубрикаДом