Схема с естественной циркуляцией
Чтобы понять принцип действия гравитационной системы, изучите типовую схему, применяющуюся в двухэтажных частных домах. Здесь реализована комбинированная разводка: подача и возврат теплоносителя происходит по двум горизонтальным магистралям, объединенным однотрубными вертикальными стояками с радиаторами.
Как работает самотечное отопление двухэтажного дома:
- Удельный вес нагреваемой котлом воды становится меньше. Более холодный и тяжелый теплоноситель начинает вытеснять горячую воду вверх и занимать ее место в теплообменнике.
- Нагретый теплоноситель движется по вертикальному коллектору и распределяется по горизонтальным магистралям, проложенным с уклоном в сторону радиаторов. Скорость течения невелика – порядка 0.1—0.2 м/с.
- Расходясь по стоякам, вода попадает в батареи, где успешно отдает теплоту и охлаждается. Под воздействием гравитации она возвращается в котел по обратному коллектору, собирающему теплоноситель из остальных стояков.
- Прирост объема воды компенсируется расширительным баком, установленным в самой высокой точке. Обычно утепленная емкость располагается на чердаке здания.
Принципиальная схема самотечной разводки с циркуляционным насосом
В современном исполнении гравитационные системы оснащаются насосами, ускоряющими циркуляцию и прогрев помещений. Перекачивающий агрегат ставится на байпасе параллельно подающей магистрали и функционирует при наличии электроэнергии. Когда свет отключается, насос бездействует, а теплоноситель циркулирует за счет гравитации.
Сфера применения и недостатки самотека
Назначение гравитационной схемы – теплоснабжение жилищ без привязки к электричеству, что актуально в отдаленных регионах с частыми отключениями света. Сеть самотечных трубопроводов и батарей способна работать вместе с любым энергонезависимым котлом либо от печного (раньше говорили – парового) отопления.
Разберем отрицательные стороны использования самотека:
- из-за малой скорости протока нужно повышать расход теплоносителя за счет применения труб большого диаметра, иначе радиаторы не прогреются;
- чтобы «подстегнуть» естественную циркуляцию, горизонтальные участки прокладываются с уклоном 2—3 мм на 1 м магистрали;
- здоровые трубы, идущие под потолком второго этажа и над полом первого, портят внешний вид комнат, что заметно на фото;
- затруднено автоматическое регулирование температуры воздуха – на батареи нужно покупать только полнопроходные термостатические клапаны, не препятствующие конвективной циркуляции теплоносителя;
- схема неспособна работать с теплыми полами и в 3-этажном доме;
- увеличенный объем воды в отопительной сети подразумевает длительный прогрев и большие затраты топлива.
Чтобы выполнить требование №1 (смотри первый раздел) в условиях ненадежного электроснабжения, хозяину двухэтажного частного дома придется нести расходы на материалы – трубы повышенного диаметра и облицовку для изготовления декоративных коробов. Остальные минусы некритичны – медленный прогрев устраняется путем установки циркуляционного насоса, недостаток экономичности – монтажом специальных термоголовок на радиаторы и изоляцией труб.
Watch this video on YouTube
Советы по проектированию
Если разработку самотечной схемы отопления вы взяли в свои руки, обязательно учтите следующие рекомендации:
- Минимальный диаметр вертикального участка, идущего от котла, — 50 мм (имеется в виду внутренний размер условного прохода трубы).
- Горизонтальный раздающий и собирающий коллектор допускается уменьшить до 40 мм, перед последними батареями – до 32 мм.
- Уклон 2—3 мм на 1 м. п. трубопровода делается в сторону радиаторов на подаче и котла – на обратке.
- Входной патрубок теплогенератора должен располагаться ниже батарей первого этажа с учетом уклона обратной магистрали. Возможно, в котельной придется сделать небольшой приямок под установку источника тепла.
- На подводках к отопительным приборам второго этажа лучше поставить прямой байпас малого диаметра (15 мм).
- Верхний раздающий коллектор постарайтесь уложить на чердаке, чтобы не вести под потолками комнат.
- Используйте расширительный бак открытого типа с патрубком перелива, выведенным на улицу, а не в канализацию. Так удобнее следить за переполнением емкости. С мембранным бачком система работать не будет.
Расчет и проектирование самотечного отопления в коттедже сложной планировки стоит доверить специалистам. И последнее: магистрали Ø50 мм и более придется исполнять стальными трубами, медью либо сшитым полиэтиленом. Максимальный размер металлопластика составляет 40 мм, а диаметр полипропилена выйдет просто угрожающим из-за толщины стенок.
Рекомендации для данной системы
Для усовершенствования существующей схемы, специалисты могут предложить следующие меры по увеличению КПД:
- Установка насоса. Он является циркуляционным и устанавливается на байпас. Его призвание в том, чтобы уменьшить инерционность системы. Если время нагрева будет превышено, насос поможет увеличить скорость хода воды по трубам, для получения требуемой температуры;
- Магистральный уклон — для достижения оптимального давления в системе гравитационного отопления.
- Снижение изгибов по всей длине трубопровода. Это способствует снижению риска для уменьшения скорости воды по магистрали.
- Установка обратного капкана. Он предотвратит возможность движения воды в обратном направлении.
Подогрев пола
Чтобы сделать пол теплым, потребуется коллекторная вырезка. Каждый контур, подключается через индивидуальный регулятор температуры. Это усложнит проект системы в целом, но создаст дополнительный комфорт. В этом случае, установить подающий коллектор надо на чердаке, так как там, самая верхняя точка дома, если чердак не утеплён, обязательно сделайте это. Все эти меры предпринимаются перед монтажом всей системы.
Преимущества и недостатки гравитационной системы отопления
Подводя итог, перечислим основные плюсы, которыми обладает гравитационная система:
- Надежность (поскольку система сделана из высокопрочного метала и других надежных материалов, ремонтных работ придется ожидать очень долго, так как элементов, которые подвергаются быстрой порче нет);
- Отсутствие зависимости от энергоснабжения;
- Отсутствие шумов и вибраций;
- Простота эксплуатации.
Казалось бы, минусов и вовсе нет, но они есть, хоть и не значительные:
- На первый взгляд вся система довольно проста, но это не относится к финансовым вложениям на её приобретение. Сумма будет достаточно крупной;
- Некоторые схемы разводки, предполагают большую разницу температур между батареями;
- Если скорость циркуляции будет низкой, есть вероятность того, что расширительный бак и часть системы находящаяся на чердаке замерзнет, поэтому, ранее говорилось об его утеплении.
- При первом запуске системы, нагрев всех радиаторов находящихся по всему контуру, займет несколько часов.
Недостатки.
Как и всё рукотворное, гравитационная отопительная система имеет свои недостатки, которые выражаются в следующем:
- В системе присутствует достаточно низкое циркуляционное давление, из-за чего радиус её действия сокращается до тридцати метров по горизонтали.
- Тот же фактор, наряду с большой теплоёмкостью воды, определяют низкую скорость запуска оборудования.
- Зачастую расширительный резервуар для воды устанавливается в неотапливаемом помещении, что может спровоцировать замерзание указанной жидкости в зимний период. Сие чревато нежелательными последствиями, проявляющимися в разрушении труб.
Достоинства и недостатки гравитационных систем
Основным преимуществом данной отопительной системы является ее надежность и долговечность. При нормальных эксплуатационных условиях такая система без ремонтов может функционировать в течение нескольких десятилетий. Работает гравитационная система отопления, основываясь на законах физики, без применения дорогостоящего энергозависимого оборудования. (См. также: Жидкость для систем отопления)
Однако данные системы обладают существенными недостатками.
— Гравитационное отопление имеет малый радиус действия. По горизонтальной плоскости – менее 30 метров.
— Медленный разогрев отопительного оборудования из-за слабого давления и значительной теплоемкости воды.
— Вероятность замерзания теплоносителя в расширительном бачке, если он размпещен в необогреваемом помещении. (См. также: Специфика водяной отопительной системы)
Принципиальная схема гравитационной системы
Такая отопительная система включает в себя котел, два трубопровода – подающий и обратный, отопительных приборов и расширительного бачка.
Вода нагревается в теплогенераторе и поступает по прямому трубопроводу к нагревательным приборам. Отдав часть тепла, теплоноситель по обратному трубопроводу возвращается к источнику тепловой энергии.
Все горизонтальные трубы при монтаже располагают с заранее рассчитанным уклоном. Таким образом, горячая легкая вода выдавливается по главному стояку вверх, откуда по горизонтальным веткам распределяется по отопительным приборам. От них самотеком охлажденная вода возвращается к котлу. Там она вытесняет нагретую воду, нагревается сама, и цикл повторяется. (См. также: Твердотопливные котлы)
Уклоны помогают избавиться от воздушных пузырьков. Воздух легче воды, поэтому он беспрепятственно попадает в расширительный бак, удаляясь из системы.
Подъем воды по стояку происходит благодаря нагреву теплоносителя, его расширению и возникновению гравитационного давления. Движение жидкости по замкнутому контуру осуществляется благодаря разности плотностей жидкостей с различными температурами нагрева. Гравитационное давление служит для движения жидкости и преодоления сопротивлений в трубах. Чем выше сопротивление, тем большее гравитационное давление требуется на их преодоление. Для снижения трения увеличивают диаметр труб, что приводит к росту затрат. Циркуляционный напор находится в зависимости от разницы температур нагретой и охлажденной жидкостей и от разности между высотами до центра котла и отопительного прибора. Чем выше прибор – тем легче циркуляция теплоносителя.
Однотрубная отопительная гравитационная система
Подобная отопительная система может быть смонтирована только с верхней разводкой подающего трубопровода. Обратных стояков в такой системе нет. (См. также: Система отопления с принудительной циркуляцией)
Такие системы могут быть смонтированы по двум схемам: проточной и с замыкающими участками.
При проточной схеме подающего стояка нет, а расположенные друг над другом радиаторы при этом соединяются последовательно. Горячий теплоноситель сверху вниз проходит через все радиаторы. В нижние приборы поступает совершенно охлажденная жидкость, что приводит к хорошему нагреву радиаторов на верхних этажах и совершенно холодным батареям на нижних.
В систему с замыкающими радиаторами включены байпасы. Это позволяет часть воды из стояка подавать в нижние радиаторы, минуя верхние. В данной системе в верхние и нижние радиаторы поступает вода практически с одинаковой температурой.
Гравитационная система отопления: диаметры труб
При выборе труб нам необходимо, чтобы они обеспечивали необходимый расход воды, а естественного циркуляционного давления должно хватать для компенсации потерь на трение о стенки и преодоление местных сопротивлений (тройники, отводы, вентиля и так далее).
Падение давления, вызванное трением определяется по равенству Дарси Вейсбаха:
Здесь:
- ΔP — падение давления на участке трубопровода.
- λ — коэффициент потерь на трение по длине участка. Табличная величина.
- L — длина участка.
- D — диаметр трубы на участке.
- V — скорость жидкости в трубе.
- ρ — плотность жидкости.
Общие потери давления в системе будут определяться как сумма потерь на всех участках труб и местных сопротивлениях (потери в местных сопротивлениях находятся по формуле
ΔPарматура = ξ*(v²ρ/2), где ξ — табличные коэффициенты).
Об этом я писал в своей статье, посвященной гидравлическим расчетам.
Для того, чтобы появилась циркуляция, естественное давление циркуляции должно превысить общие потери давления в ГСО:
Δp ≥ ΔP + ΔPарматура
Для того, чтобы сэкономить время, строители давно разработали специальные таблицы, которым можно быстро выбрать необходимый диаметр трубы.
Скажу сразу, что в ГСО металлическая труба начинается от 50-го диаметра, а пластиковые трубы могут использоваться начиная от диаметра 63 мм.
Их самым главным недостатком будет их цена. Кроме того, есть определенные сложности с их монтажом.
Тут нужно будет привлекать опытного человека, который сможет соблюсти все уклоны и прочие нюансы системы.
Разводка
Инструкция по разводке радиаторов определяется прежде всего количеством этажей в доме.
Один этаж
При разводке на один этаж автор настоятельно рекомендует не изобретать велосипед и использовать проверенную временем ленинградку. В правильной реализации она представляет собой кольцо, проложенное по периметру дома, с врезанными параллельно этому кольцу отопительными приборами.
Каждый радиатор подключается снизу вниз или диагонально. Подводки снабжаются двумя вентилями или вентилем на подаче и дросселем на обратке. Запорная арматура позволит отключить батареи для ремонта, не останавливая всего контура, или дросселировать часть отопительных приборов для выравнивания температур.
Ленинградка с нижним подключением радиаторов.
Два этажа
А вот в случае двух этажей оптимальна двухтрубная схема с опять-таки увеличенными диаметрами розливов и стоячным подключением радиаторов. Фактически, мы создаем типичную схему верхнего розлива: после разгонного коллектора теплоноситель вытесняется в трубу подачи и оттуда самотеком возвращается в розлив обратки через радиаторы.
Схема для двух этажей.
Если ваш котел смонтирован в подвале, вполне логичным будет вынести в него и нижний розлив.
Разумеется, при соблюдении одного из двух условий:
Подвал утеплен и имеет круглогодичную положительную температуру.
Ваша система отопления — с тосолом или любым другим антифризом.
Антифризы для отопительных систем.
Как это работает
Принцип
Давайте попробуем более наглядно представить себе механизм работы подобной системы.
Упрощенно говоря, она представляет собой два сообщающихся сосуда, соединенные трубами (отопительным контуром) в единое кольцо. Первый сосуд – котел, второй – собственно система отопления, состоящая из радиаторов, розлива и подводок. Высота обоих сосудов одинакова.
После нагрева теплообменника его содержимое устремляется вверх, вытесняемое более холодными массами. Достигнув верхней точки разгонного коллектора, горячий теплоноситель начинает спускаться вниз, по пути проходя через отопительные приборы и постепенно отдавая им тепловую энергию.
Остывая, он увеличивает свою плотность и в нижней точке своего маршрута уже готов вытеснить нагревшуюся жидкость, находящуюся в теплообменнике котла, в разгонный коллектор, начав новый цикл работы системы.
Принцип работы самотечной системы.
Факторы
Очевидно, что чем больше скорость циркуляции – тем более равномерным будет распределение тепла в контуре, тем меньше будет разброс температуры батарей. Чем определяется эта скорость?
Балансом двух противодействующих друг другу факторов: создаваемого при работе системы напора и гидравлического сопротивления контура.
От чего зависит каждый из факторов?
Напор
- От высоты разгонного участка контура (то есть суммарной высоты участка котел – разгонный коллектор). Для его увеличения котел, если есть возможность, монтируется в подвале, а верхняя часть розлива выносится на чердак.
- От уклона розлива. Как правило, он делается постоянным: из верхней точки розлив спускается к котлу, теряя не менее сантиметра высоты над уровнем пола на погонный метр длины. Благодаря уклону остывший теплоноситель проделывает свой маршрут, увлекаемый собственной тяжестью.
Розлив прокладывается с постоянным уклоном.
Гидравлическое сопротивление
Чем оно ниже, тем легче воде или другому теплоносителю при фиксированном напоре проделать свой путь.
Что влияет на гидравлическое сопротивление системы?
- Диаметр розлива. Чем он больше, тем меньшее сопротивление труба оказывает потоку воды. Абсолютный минимум диаметра – 32 миллиметра; чаще при сооружении гравитационной системы своими руками в качестве розлива используется труба размером 40 – 50 мм.
- Протяженность розлива. Контур протяженностью более сотни метров при разумном диаметре будет просто-напросто неработоспособен. Обычно гравитационные системы отопления не делают длиннее 40-50 метров.
- Количество изгибов и переходов диаметра. Каждый из них увеличивает сопротивление движению воды.
- Количество и тип запорной арматуры. Чем меньше завихрений на дросселирующих приспособлениях – тем лучше.
Корпус винтового вентиля создает значительное сопротивление движению потока воды.
Наконец, сильнейшее влияние на сопротивление движению потока оказывает материал трубы и ее возраст. Если быть точным, определяющим фактором является так называемый коэффициент шероховатости. Сравните его значение для разных труб.
Описание трубы | Коэффициент шероховатости |
Полимерные или металлополимерные | 0,1 – 1 |
Новые стальные | 6 |
Стальные оцинкованные после 5 лет эксплуатации | 15 |
Черные стальные после 5 лет эксплуатации | 20 |
Черные стальные после 20 лет эксплуатации | 200 |
Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией
Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.
Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п. При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.
Закрытая система с самотечной циркуляцией
В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:
- При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.
- Под давлением жидкость поступает в закрытый мембранный расширительный бак. Конструкция емкости представляет полость, разделенную мембраной на две части. Одна половина бачка заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Вторая часть остается пустой для наполнения теплоносителем.
- При нагревании жидкости создается давление, достаточное, чтобы продавить мембрану и сжать азот. После остывания, происходит обратный процесс, и газ выдавливает воду из бачка.
В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.
Открытая система с самотечной циркуляцией
Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.
Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа. Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.
Однотрубная система с самоциркуляцией
Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам. Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод. После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка.
Преимуществ у данного решения несколько:
- Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
- Экономятся средства на монтаж системы.
Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла. Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования ).
Двухтрубная система с самоциркуляцией
Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:
- Подача и обратка проходят по разным трубам.
- Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
- Второй подводкой батарея подключается к обратке.
В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:
- Равномерное распределение тепла.
- Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
- Проще выполнить регулировку системы.
- Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
- Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.
Главным достоинством двухтрубной системы отопления с нижней и верхней разводкой является простота и одновременно эффективность конструкции, что позволяет нивелировать ошибки, допущенные в расчетах или во время проведения монтажных работ.
Виды разводки труб и построения систем отопления
Виды системы отопления определяются пространственным размещением радиаторов и трубопровдов.
Различают схемы компоновок:
- горизонтальную или вертикальную;
- верхнюю или нижнюю разводку;
- с прямым и обратным течением теплоносителя;
- разводок труб до радиаторов – тупиковые, лучевые, кольцевые.
Каждому виду и их комбинациям присущи качественные характеристики, определяющие выбор в зависимости от условий эксплуатации.
Верхняя или нижняя разводка
Схема двухтрубной системы отопления с верхней разводкой.
Верхняя разводка может быть обустроена в системах с гравитационной и принудительной циркуляцией, а также в их комбинированном варианте. Горячий теплоноситель по центральному стояку подаётся в верхнюю горизонтальную трубу из которой происходит распределение по стоякам. Трубы располагают под потолком верхнего этажа.
Преимущества | Недостатки |
Разница в давлении позволяет использовать большое количество радиаторов | Часть тепла трубы отдают в верхней части помещения, что снижает эффективность |
Подходит для различных схем построения | Требуется разводка большого диаметра, что дороже |
Низкое гидравлическое сопротивление | Внешний вид не подходит для части интерьеров |
Возможность установки терморегуляторов на каждый радиатор или стояк | Расширительный бак иногда придётся выносить на неотапливаемый чердак и осуществлять качественное утепление |
Невысокое давление в сети (до 3-4 атм) подходит для любых типов радиаторов, в том числе алюминиевых | Для монтажа тёплого пола потребуется дополнительное оборудование |
Диаметр труб и протяженность контуров увеличивает объём теплоносителя, для перекачки которого покупают мощные насосы.
Схема двухтрубной системы отопления с нижней разводкой.
Системы с нижней разводкой отличаются расположением подводящей трубы и обратки ниже уровня радиаторов.
Преимущественно такие схемы используют в системах с принудительной циркуляцией.
Достоинства нижней разводки:
- трубопроводы можно скрыть в полу или стенах;
- не требуется делать общий стояк, что позволяет организовать отопление первого построенного этажа, а второй и последующий оборудовать в по мере необходимости;
- установив коллекторы, можно организовать систему «тёплый пол».
Пример коллекторного узла, распределяющего теплоноситель по контурам «теплого пола».
Среди недостатков пользователи отмечают частые завоздушивания, а монтажники – трудности с первоначальной настройкой и балансировкой.
Вертикальная и горизонтальная разводка
Схема горизонтальной и вертикально разводки двухтрубной СО.
Горизонтальная и вертикальная схема отличаются наличием главного стояка.
Вертикальные типы в основном применяют в многоэтажных зданиях. Горизонтальный вид подходит для строений любой этажности, при обустройстве учитывают конструкцию и подбирают насос необходимой мощности.
Проектировщики и монтажники различают несколько принципиальных схем разводки труб в системах отопления.
Три принципиальных схемы разводки труб.
Тупиковая схема монтируется в большинстве загородных домов и имеет ещё одно название – с обратным (встречным) движением теплоносителя. К каждому радиатору подключают подающую и отводящую трубы. Циркуляция осуществляется насосом. Главное преимущество системы заключается в том, что ко всем радиаторам теплоноситель доходит одинаковой температуры, а с помощью регуляторов можно поддерживать необходимый микроклимат в каждом помещении.
Недостатки:
- большое количество сварных и муфтовых соединений;
- требуется профессиональный гидравлический расчёт, если в одном контуре находится больше 3-х радиаторов;
- часто возникают шумы от движущегося теплоносителя.
Петля Тихельмана или схема с попутным движением теплоносителя используется в нижней горизонтальной разводке и позволяет скрыть трубы под напольным покрытием или в стяжке. Попутная схема по отзывам монтажников требует минимальной настройки. Петля Тихельмана отлично работает при большом количестве радиаторов, но потребует при этом увеличенного диаметра труб.
При монтаже лучевой разводки используют коллекторы, устанавливаемые на каждом этаже здания.
Схема лучевой разводки двухтрубной СО к радиаторам с нижним подключением.
Схема раздельно питает каждый радиатор и позволяет монтировать систему «тёплый пол». Важный недостаток – большие затраты на приобретение труб.
Количество контуров в системе
Два контура
Двухтрубная система отопления частного дома, которая предусматривает наличие двух контуров, считается наиболее сложной.
По одному контуру нагретый теплоноситель перемещается от котла к радиаторам, а по второму охлажденный теплоноситель возвращается из радиаторов в котел. Такая схема с естественной циркуляцией требует более тщательного проектирования и увеличенного расхода материала (труб).
Непосредственно монтаж двухконтурной самотечной системы представляет собой достаточно трудоемкий процесс.
Его можно разделить на несколько этапов:
- установка основного стояка, который нужно проложить от расширительного бака к котлу (по нему будет двигаться горячая жидкость);
- на уровне 1/3 высоты помещения от уровня пола необходимо соединить основной стояк с разводкой, от которой будут прокладываться трубы к радиаторам;
- в расширительный бак необходимо врезать трубу перелива, по которой лишняя жидкость будет стекать в канализацию;
- в нижнюю часть радиаторов врезаются трубы обратки, по которым остывший теплоноситель будет поступать для нагрева обратно в котел.
Самое главное – это тщательно рассчитать уровень расположения расширительного бака, котла и радиаторов. Только при правильном планировании можно достичь необходимого давления в системе.
Один контур
Схема однотрубной системы отопления считается самой простой. Она предусматривает расположение контура отопления максимально высоко, практически под потолком, а трубы обратки располагаются над уровнем пола.
Чем обусловлена популярность этой схемы:
- малый расход материала при ее монтаже;
- установка системы проходит быстро и легко, так как нет необходимости замуровывать трубы в стену;
- она будет работать даже если радиаторы и котел будут расположены на одном уровне.
Объем расширительного бака в одноконтурной самотечной системе напрямую зависит от размера и количества используемых радиаторов. Как правило, бак заполняется на три четверти от своего объема.
Нужно постоянно следить за тем, чтобы уровень теплоносителя в расширительном баке не опустился ниже уровня трубы, по которой распределяется к радиаторам горячий теплоноситель! Если такое произойдет, то подача теплоносителя прекратиться.
При проектирование естественной отопительной системы нужно особое внимание уделить правильному распределению теплоносителя и равномерному распределению давления во всех узлах системы. Это весьма важный момент, который мастера самоучки не всегда учитывают
Это весьма важный момент, который мастера самоучки не всегда учитывают
Это весьма важный момент, который мастера самоучки не всегда учитывают.
Неправильно смонтированная система принесет в процессе эксплуатации массу проблем. Чтобы этого не произошло, установку системы с естественной циркуляцией лучше всего доверить профессионалам.
Газовое отопление на сегодняшний день является самым надежным, оптимальным и дешевым способом отопления дома в зимнее время. О том, как выбрать газовый котел, мы написали интересную и полезную статью.
Если вы предпочитаете котлы на твердом топливе, но финансы не позволяют запланировать покупку, предлагаем большую инструкцию, с помощью которой вы сможете сделать самодельный твердотопливный котел.
Выбор комплектующих
Появление полимерных труб стало довольно важным событием в сфере монтажа гравитационных котлов. Этот материал легко поддается обработке, а при соединении отдельных участков трубопровода, требуется минимальный набор оборудования. Впрочем, не все полимерные трубы подходят для использования в отопительных системах
Основные аспекты, которым нужно уделять внимание, это:
- Наличие армирующего слоя. Температура теплоносителя может достигать 95°С, поэтому трубы обязательно должны быть термоустойчивыми и сохранять первоначальную жесткость. Для укрепления обычно применяется прослойка из фольги или стекловолокна;
- Толщина стенок. Высокое давление является неотъемлемой частою гравитационных систем, поэтому чтобы избежать аварийных ситуаций, следует использовать изделия не ниже класса PN20. Толщина стенки будет зависеть от выбранного диаметра.
Такие трубы следует укладывать при обустройстве разгонного коллектора. Обратную магистраль рекомендуется собирать из стальных изделий — они будут дополнительно снижать температуру теплоносителя и уменьшат гидравлическое сопротивление.
Несмотря на расширенную экспансию чугунных напольных газовых котлов и бойлеров косвенного нагрева, гравитационное газовое отопительное оборудование по-прежнему пользуется стабильным спросом у большей сельского населения.
Чем можно объяснить данный факт?
Гравитационные чугунные котлы способны эффективно обогревать жилые помещения без дополнительной подводки электричества. Достаточно иметь стабильное давление газа (не менее 5-6 атмосфер), как гравитационный котел будет работать с высокой мощностью и отличными показателями по части расхода газового топлива. Расход газа в данных видах котлов относительно невелик. Даже самые мощные (до 17-20 кВт) гравитационные котлы редко способны расходовать природный газ в объеме более 3-4 куб/м час! Экономия топлива достигается тем, что газовый котел устанавливается на ж/б пол в отдельном помещении. И чем ниже будет установлен котел, тем лучше наблюдаться будет тяга – топливо будет сгорать практически полностью.
Основное преимущество гравитационных котлов состоит в главном – это тип используемого материала. Ведь сих пор котлы гравитационного типа принято выпускать из доброго старого чугуна, который практически не подвержен коррозийным процессам. Обыкновенная сталь имеет свойство корродировать со средней скоростью 0.1 мм/год
Именно поэтому стальные газовые котлы имеют предельный срок эксплуатации не более 8-10 лет! Когда хозяину дома важно, чтобы его котел мог проработать не менее 30-40 лет, изначально рекомендуется покупать исключительно гравитационный котел, целиком и полностью отлитый из чугуна!
Последние версии гравитационных котлов чаще всего выпускаются производителями в двухконтурном виде. Что это означает на практике? В данном случае производители, помимо основного теплообменника, выполненного из антикоррозийного серого чугуна, устанавливают второй, в котором в непрерывном режиме и будет нагреваться феноменально внушительный (до 6-9 л) объем горячей воды. Покупать и устанавливать различные версии электроводонагревателей или бойлеров косвенного нагрева, отличающихся высокой ценой, более не придется.
Минус гравитационных котлов:
- время от времени необходима очистка котлов
- они не способны нагревать вторые или третьи этажи частных домов, поскольку нужно нагреть теплоноситель до 100 С, после чего он начнет расширяться и устремляться вверх. Но для одноэтажных домов, в которых используется одно- или двухтрубная система отопления, данный вариант окажется наиболее оптимальным. В особенности, если установить трубы отопления внушительного (до 80-100 мм) диаметра, благодаря которым теплоноситель сможет куда более эффективно циркулировать во внутренней системе дома.