Закрытая система отопления частного дома с естественной циркуляцией: Отопительная система закрытого типа в частном доме

Отопительная система закрытого типа в частном доме

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

Оглавление:

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

Особенности и разновидности

Главным элементом системы отопления закрытого типа является котел, к которому подведены трубопровод. Также устанавливается бачок и циркуляционный насос. Обычно такой способ обогрева подразумевает, что носитель движется по трубам принудительно. Это энергозависимый метод, так как устройства работают от электричества.

При отключении света необходимо позаботиться о продолжении деятельности в штатном режиме. Для этого устанавливают специальный переходник – байпас, который блокирует насос и преобразует в закрытую систему отопления с естественной циркуляцией.

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

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

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

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

Принцип работы

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

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

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

Плюсы и минусы

У закрытой системы отопления есть свои положительные и отрицательные стороны:

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

2. Мембранные и безнапорные баки не позволяют жидкости улетучиваться.

3. Даже с трубами малого диаметра эффективность сохраняется.

4. Невозможность попадания кислорода предполагает защиту от коррозии.

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

6. Расширительный бак можно устанавливать рядом с котлом.

7. Высокий уровень теплоотдачи обеспечивает стабильный обогрев.

В качестве недостатков отмечены следующие факторы:

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

Основные нюансы настройки и запуска

Схема подключения системы отопления заключается в установке котла в вентилируемом помещении. На выходе монтируют узел безопасности с манометром, воздухоотводчиком и клапаном сброса давления. Далее подсоединяют циркуляционный насос с производительностью примерно 40 л в минуту для дома площадью 200 м

2. Подиум для оборудования облицовывают негорючим материалом, содержащим асбест. Рядом монтируют расширительный бак. В соответствии со схемой разводки делают сквозные отверстия для труб и устанавливают запорную аппаратуру.

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

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

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

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

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

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

Дата: 9 июня 2016

Системы отопления с естественной циркуляцией

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

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

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

Состав системы

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

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

Принцип действия

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

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

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

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

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

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

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

Преимущества и недостатки систем с естественной циркуляцией

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

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

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

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

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

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

Закрытая система отопления с естественной циркуляцией

Расчет параметров системы отопления с естественной циркуляцией: как добиться бесперебойной работы?

Система отопления с естественной циркуляцией жидкости представляет собой замкнутое устройство гравитационного (самотечного) типа, позволяющее обогреть помещения в частном доме независимо от электропитания.

Такое преимущество конструкции даёт возможность использовать её в регионах с проблемами или полным отсутствием центральной электрической сети. Система экономична, но для её правильного функционирования потребуется сделать точные расчёты.

Описание системы отопления циркуляционного типа без насоса

Устройство водяного отопления, работающее самотеком, включает нагревательный элемент (котёл), трубы, прокладываемые разными способами, расширительный бак и радиаторы.

Принцип действия

Роль теплоносителя в контуре играет вода, которая движется по трубам под влиянием термодинамических сил. Принцип действия системы основывается на разнице физических свойств горячей и холодной воды.

Пока работает котёл, в трубах всегда есть горячая вода, которая постепенно остывает, проходя по контуру и отдавая тепло в окружающую среду.

Плотность и масса воды при нагреве уменьшается, поэтому она легко вытесняется вверх остывшей жидкостью.

После достижения верхней точки контура, горячая вода распределяется по трубам, соединённым с радиаторами, отдаёт тепло через материал батарей, а затем по нижней части контура стекает к котлу, где снова нагревается.

Достоинства установки

Основными достоинствами отопительного контура гравитационного типа являются:

• простота установки и использования;
• высокая отдача тепла и стабильность микроклимата помещений;
• экономичность ресурсов при условии качественного утепления строения;
• отсутствие шума;
• полная независимость от электричества;
• редкие поломки и долгий срок службы при условии проведения периодических профилактических мероприятий.

Справка! Сконструировать систему отопления с естественной циркуляцией можно самостоятельно. Правильный расчёт параметров, выбор схемы контура и грамотная установка всех компонентов гарантирует срок работы конструкции до 35 лет.

Главный недостаток — конструкция может отопить частные дома площадью не более 100 м 2 , имеющих радиус около 30 м.

Существует ещё несколько недостатков, ограничивающих применение самотечной конструкции:

• обязательное наличие чердака для установки расширительного бачка;
• медленный обогрев помещений;
• необходимость утепления контура в неотапливаемых местах для предотвращения замерзания воды в трубах.

Разновидности отопительных систем с естественной циркуляцией

Конструкции могут быть реализованы в однотрубном или двухтрубном вариантах. По типу систем выделяют закрытые и открытые схемы установок. Правильно выбранный вид схемы обеспечит её максимальную эффективность.

Закрытый тип

Циркуляционная конструкция закрытого типа получила широкое распространение в странах Европы, а в России только начинает приобретать популярность.

Принципиальная схема

После нагрева, вода под давлением поднимается к расширительному баку, поделённому на 2 части мембраной. Нижняя часть бака заполняется водой, которая сжимает газ (чаще азот или воздух), находящийся в верхней части над мембраной. Создаётся дополнительное рабочее давление, способствующее движению жидкости.

Фото 1. Закрытый тип системы отопления с естественной циркуляцией. Должен быть оснащен герметичным расширительным баком.

Особенности

Основная особенность конструкции закрытого типа — герметичность бака и создание дополнительного давления в трубопроводе. Иногда для закрытых схем используют циркулярные насосы, которые работают от электросети. Благодаря низкой потребляемой мощности насоса, временное отключение электричества не скажется на работе системы.

Плюсы и минусы

Главные преимущества закрытых отопительных схем связаны с их герметичностью. Благодаря этому система почти не страдает от воздушных пробок, меньше подвергается коррозии, расходует меньшее количество теплоносителя, в качестве которого можно использовать не только воду, но и антифриз. Схема не требует больших уклонов трубопроводов, особенно если используется насос.

Внимание! Основной минус конструкции — необходимость установки большого бака, для которого нужно место. Длительные перебои с электричеством приведут к снижению эффективности схемы с насосом.

Что такое закрытая система отопления

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

Что представляет собой закрытая система отопления?

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

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

Благодаря своим особенностям, системы закрытого типа обладают массой преимуществ:

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

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

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

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

Схема закрытой системы отопления

В частном домостроительстве традиционно применяется 2 вида схем:

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

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

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

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

Как заполнить систему теплоносителем?

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

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

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

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

Почему падает давление в закрытой системе отопления?

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

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

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

Заключение

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

Самотечная система отопления с естественной циркуляцией – расчеты, уклоны, виды

Система с гравитационной циркуляцией чувствительна к ошибкам, допущенным во время монтажа отопления.

Принцип работы системы с естественной циркуляцией

• Простой монтаж и обслуживание.
• Отсутствие необходимости в установке дополнительного оборудования.
• Энергонезависимость – во время работы не требуются дополнительные расходы на электроэнергию. При отключении электричества, система обогрева продолжает работать.

Принцип работы водяного отопления, с использованием самотечной циркуляции, основан на физических законах. При нагревании уменьшается плотность и вес жидкости, а при остывании жидкостной среды, параметры возвращаются в первоначальное состояние.

При этом, давление в системе отопления практически отсутствует. В теплотехнических формулах принимается соотношение 1 атм., на каждые 10 м. напора водяного столба. Расчет системы отопления 2-х этажного дома покажет, что гидростатическое давление не превышает 1 атм., в одноэтажных зданиях 0,5-0,7 атм.

Так как при нагреве жидкость увеличивается в объеме, для естественной циркуляции, обязательно потребуется расширительный бак. Вода, проходящая через водяной контур котла, нагревается, что приводит к увеличению в объеме. Расширительный бачек должен находиться на подаче теплоносителя, в самом верху системы отопления. Задачей буферной емкости является компенсация увеличения объема жидкости.

Система отопления с самоциркуляцией может применяться в частных домах, делая возможным следующие подключения:

• Подсоединение к теплым полам – требует установить циркуляционный насос, только на водяной контур, уложенный в пол. Остальная система продолжит работать с естественной циркуляцией. После отключения электричества, помещение продолжит отапливаться с помощью установленных радиаторов.
• Работа с бойлером косвенного нагрева воды – подключение к системе с естественной циркуляцией возможно, без необходимости в подключении насосного оборудования. Для этого бойлер устанавливают в верхней точке системы, чуть ниже воздушного расширительного бака закрытого или открытого типа. Если это невозможно, тогда насос устанавливают непосредственно на накопительную емкость, дополнительно устанавливая обратный клапан, чтобы избежать рециркуляции теплоносителя.

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 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:

1. Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
2. 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

Как правильно сделать водяное отопление с естественной циркуляцией

Какой уклон труб нужен при самотечной циркуляции

Нормы проектирования внутридомовой системы отопления с гравитационной циркуляцией, подробно прописаны в строительных нормах. В требованиях учитывается, что движению жидкости внутри водяного контура будет мешать гидравлическое сопротивление, препятствия в виде углов и поворотов, и т.д.

Уклон отопительных труб регламентируется в СНиП. Согласно указанным в документе нормам, на каждый погонный метр требуется сделать наклон в 10 мм. Соблюдение данного условия гарантирует беспрепятственное движение жидкости в водяном контуре.

Нарушение наклона при прокладке труб, приводит к завоздушиванию системы, недостаточному прогреву отдаленных от котла радиаторов, и, как следствие, снижению теплоэффективности.

Какие трубы применяют для монтажа

Выбор труб для изготовления отопительного контура имеет важное значение. Каждый материал имеет свои теплотехнические характеристики, гидравлическую сопротивляемость и т.д. При самостоятельном выполнении монтажных работ, дополнительно учитывают сложность монтажа.

Чаще всего используют следующие строительные материалы:

• Стальные трубы – к достоинствам материала следует отнести: доступную стоимость, устойчивость к высокому давлению, теплопроводность и прочность. Недостатком стали является сложный монтаж, невозможный, без применения сварочного оборудования.
• Металлопластиковые трубы – имеют гладкую внутреннюю поверхность, не дающую контуру засориться, небольшой вес и линейное расширение, отсутствие коррозии. Популярность металлопластиковых труб несколько ограничивает небольшой срок эксплуатации (15 лет) и высокая стоимость материала.
• Полипропиленовые трубы – получили широкое применение благодаря простоте монтажа, высокой герметичности и прочности, длительному сроку эксплуатации и устойчивости к размерзанию. Трубы из полипропилена монтируются с помощью паяльника. Срок службы не менее 25 лет.
• Медные трубы – не получили широкого распространения за счет большой стоимости. Медь имеет максимальную теплоотдачу. Выдерживает нагрев до + 500°С, срок эксплуатации свыше 100 лет. Особенной похвалы достоин внешний вид трубы. Под воздействием температуры, поверхность меди покрывается патиной, что только улучшает внешние характеристики материала.

Какого диаметра должны быть трубы при циркуляции без насоса

Правильный расчет диаметров труб на водяное отопление с естественной циркуляцией осуществляется в несколько этапов:

• Подсчитывается потребность помещения в тепловой энергии. К полученному результату добавляют около 20%.
• СНиП указывает соотношение тепловой мощности к внутреннему сечению трубы. Высчитываем по приведенным формулам сечение трубопровода. Чтобы не выполнять сложные вычисления, стоит воспользоваться он-лайн калькулятором.
• Диаметр труб системы с естественной циркуляцией должен быть подобран согласно теплотехническим расчетам. Чрезмерно широкий трубопровод приводит к снижению теплоотдачи и увеличению расходов на отопление. На ширину сечения влияет тип используемого материала. Так, стальные трубы не должны быть уже 50 мм. в диаметре.

Существует еще одно правило, помогающее усилить циркуляцию. После каждого разветвления трубы, диаметр сужают на один размер. На практике это значит следующее. К котлу подключена двухдюймовая труба. После первого разветвления контур сужают до 1 ¾, дальше до 1 ½ и т.д. Обратку наоборот собирают с расширением.

Какой розлив лучше сделать – нижний или верхний

Система с нижним розливом – имеет привлекательный внешний вид. Трубы располагаются на уровне пола. Однотрубная система с нижней разводкой имеет малую теплоэффективность и требует тщательного планирования и проведения расчетов. Схемы с нижним розливом наиболее востребованы для трубопроводов высокого давления.

Система с верхним розливом – данное решение оптимально подходит для частного дома. Подача горячей воды осуществляется посредством трубы, расположенной под потолком. Поступающий сверху теплоноситель, вытесняет скопившийся воздух (воздух стравливается через краны Маевского). Однотрубная система водяного отопления с верхним розливом, также отличается эффективностью.

Какой теплоноситель лучше для систем с самоциркуляцией

Оптимальный теплоноситель для системы отопления с естественным движением жидкости – это вода. Дело в том, что антифриз имеет большую плотность и меньшую теплоотдачу. Для нагрева гликолевых составов до необходимого состояния, требуется больше времени, сжигаемого топлива, при этом теплоотдача остается на уровне воды.

За использование незамерзающей жидкости, в качестве довода можно привести два довода:

1. Высокая текучесть материала, улучшающая циркуляцию.
2. Способность сохранять текучесть при достижении -10°С, -15°С.

Антифриз используют, если планируется в течение долгого времени не отапливать помещение, или делать это с периодичностью, а постоянно сливать жидкость из системы нет возможности.

Какое отопление лучше выбрать – естественное или принудительное?

Конструктивные особенности системы с естественной гравитационной циркуляцией, простота монтажа и возможность самостоятельного выполнения работ, сделали такую схему достаточно популярной у отечественного потребителя.

Но самоциркулирующая конструкция проигрывает по сравнению с контуром, подключенным к насосному оборудованию, в следующих аспектах:

• Начало работы – система отопления с естественной циркуляцией начинает работать при температуре теплоносителя около 50°С. Это необходимо, чтобы вода расширилась в объеме. При подключении к насосу, жидкость двигается по водяному контуру сразу после включения.
• Падение мощности отопительных приборов при естественной циркуляции теплоносителя по мере отдаленности от котла. Даже при грамотно собранной схеме, разница температуры составляет порядка 5°С.
• Влияние воздуха – основной причиной отсутствия циркуляции является завоздушивание части водяного контура. Воздух в системе отопления может образовываться из-за несоблюдения уклонов, использования открытого расширительного бачка и других причин. Чтобы продавить систему, приходится включать котел на максимальную мощность, что приводит к существенным затратам.
• Отопление двухэтажного дома при естественной циркуляции теплоносителя затруднено по причине существующих препятствий для движения жидкости.
• Относительно регуляции нагрева, самоциркулирующие системы также уступают контурам, подключенным к насосам. Современное циркуляционное оборудование подключается к комнатным термостатам, что обеспечивает точность теплоотдачи и нагрев температуры в помещении с погрешностью до 1°С. Установка терморегуляторов допускается и в схемах с самоциркуляцией, но погрешность настроек составит 3-5°С.

Выбрать систему с естественной циркуляцией, оправдано, в случае отопления небольших одноэтажных зданий. Если требуется отапливать коттеджи и загородные дома площадью более 150-200 м², нужна установка циркуляционного оборудования.

Главным достоинством схем с самоциркуляцией является их энергонезависимость, но произведя несложные расчеты, можно прийти к выводу, что экономия на электроэнергии не оправдывает потери тепла в процессе самостоятельного движения теплоносителя. Схемы с принудительной циркуляцией имеют большую теплоотдачу и эффективность.

Система отопления с естественной циркуляцией

При отсутствии ли нестабильной подаче электроэнергии системы отопления частных домов часто организуют на базе схемы с естественной циркуляцией теплоносителя. Такая схема является полностью энергонезависимой, способна обеспечить нужды отопления небольших домов площадью до 60 – 70 м 2 . Материал статьи описывает принцип работы, устройство и виды системы с гравитационной циркуляцией, дает рекомендации по выбору материалов и монтажу.

Принцип работы схемы с естественной циркуляцией

Принцип работы самотечной системы отопления базируется на теплофизических свойствах воды. При нагреве жидкость приобретает меньшую плотность и соответственно – массу. Горячий теплоноситель, нагретый в котле, поднимается по вертикальному трубопроводу, часто называемому разгонным коллектором.

Освободившееся пространство естественным образом занимает более холодный теплоноситель, имеющий более высокую плотность и массу, сосредоточенный в нижней части системы. За счет образования разницы плотностей холодного и горячего теплоносителя возникает постоянный цикл движения воды в системе отопления.

Вода в процессе работы системы имеет малую скорость движения, на качество циркуляции отрицательно влияют любые гидравлические сопротивления. Схема работает без наличия насосного оборудования и потребления электрической энергии.

Устройство системы с естественной циркуляцией

Базовый элемент системы отопления – котел – располагается в нижней точке системы. От теплогенератора поднимается вертикальный разгонный коллектор. Рекомендуемая высота коллектора – от 2,5 метров, диаметр трубопровода – не менее 50 мм.

На верхней точке разгонного коллектора, в месте поворота трубопровода к радиаторам, располагают расширительный бак открытого типа. Расширительный бак по желанию оборудуют линией перелива, соединенной с канализацией. Через нее излишки воды, образовавшиеся при нагреве и расширении, переливаются в канализацию.

Расширительный бак может оборудоваться линией подпитки, соединенной с системой водопровода. В отсутствии линии подпитки пополнение системы водой производится вручную. Расширительные баки при размещении в неотапливаемом помещении должны качественно утепляться.

Экспанзомат, кроме функций компенсации теплового расширения и подпитки, выполняет функцию естественного воздухоотводчика. Трубопроводы монтируются с уклоном таким образом, что пузырьки воздуха не уносятся в систему, так как вода имеет малую скорость, а поднимаются в верхнюю точку, на которой установлен РБ.

Из верхней точки разгонный коллектор меняет направление на горизонтальное и с нормативным уклоном прокладывается к радиаторам отопления. Система отопления в части обвязки радиаторов имеет 2 разновидности:

Однотрубная система с естественной циркуляцией обладает свойством снижения температуры на каждом последующем радиаторе в ряду.

Однотрубная система отопления с естественной циркуляцией

Сооружение байпасов для улучшения качества регулирования создает излишнее гидравлическое сопротивление, поэтому система чаще всего сооружается по простейшему принципу – радиаторы подключают к трубопроводу подачи последовательно, с последнего радиатора выходит обратный трубопровод и подсоединяется к котлу.

Двухтрубная схема системы отопления более удобна в регулировании. Здесь радиаторы подключены к подающему и обратному трубопроводу параллельно.

Двухтрубная система отопления с естественной циркуляцией

Для монтажа системы этого типа требуется большее количество трубы, соответственно схема имеет большее гидравлическое сопротивление. Регулирование температуры на радиаторах производится 2 методами:

1. Принудительное, с помощью запорной арматуры;
2. Естественное, за счет поэтапного изменения диаметра трубопроводов.

Принудительное регулирование можно производить шаровыми кранами, имеющими полнопроходное сечение. Регулирующие вентили малопригодны для этой задачи, так как обладают высоким гидравлическим сопротивлением и имеют сниженное проходное сечение.

Поэтапное изменение диаметра производится по принципу постепенного уменьшения диаметра подачи к последнему радиатору и постепенному расширению обратки от него к котлу. Выполнение такой схемы требует тщательного расчета, выполнить самостоятельно который довольно трудно.

Оба метода регулирования в любом случае значительно повышают гидравлическое сопротивление системы в целом, что отрицательно влияет на качество циркуляции и может привести к ее остановке. Поэтому большей популярностью пользуется все же однотрубная система, даже со своим недостатком – разницей температур в начале и в конце контура отопления.

Для систем отопления с естественной циркуляцией, предназначенных для отопления домов площадью не более 70 м 2 , падение температуры на последнем радиаторе может составлять 5 – 10 0 С. Обычно этот недостаток частично нивелируется увеличением числа секций последних в ряду приборов отопления. Кроме того, однотрубные схемы часто модернизируют установкой циркуляционного насоса.

Подключение контуров теплых полов к системам гравитационного типа не производится. Это обусловлено тем, что отдельные контуры водяных теплых полов имеют большое сопротивление, циркуляция возможна только с помощью циркуляционного насоса. Установка насоса в точках подключения полов к системе с гравитационной циркуляцией внесет резкий гидродинамический дисбаланс и может нарушить принципы естественного циркулирования.

Материалы и оборудование системы отопления

Монтаж комплекса отопления рекомендуется производить с соблюдением следующих правил:

1. Котел следует размещать в нижней точке системы;
2. Уклон трубопроводов должен быть не менее 2 мм на 1 погонный метр длины;
3. Система монтируется с минимумом гидравлических сопротивлений – поворотов, сужений, минимальным числом запорной арматуры.

Напольный котел отопления

В качестве теплогенераторов для систем гравитационного типа применяются в основном напольные котлы, имеющие увеличенные диаметры подключения и размеры теплообменника по сравнению с настенными моделями.

Основным видом приборов отопления для самотечной схемы являются чугунные радиаторы. Они обладают увеличенным проходным сечением секций устройства.

Чугунный радиатор в системе с естественной циркуляцией

Другие виды радиаторов (а также конвекторы) имеют малое внутреннее сечение и создают излишнее сопротивление.

Зачастую системы с естественной циркуляцией выполняются вообще без приборов отопления – по периметру помещений прокладываются стальные трубы. В этом случае циркуляция имеет лучшие параметры, но для достижения требуемой величины поверхности теплообмена может требоваться увеличение диаметра трубопроводов. К тому же такая конфигурация отопления малопривлекательна внешне, занимает много места.

Для монтажа отопления применяются в основном стальные трубы.

Трубопроводы для отопления из стали

Разгонный стояк в любом случае сооружается из стали, так как температура в зоне котла достигает высоких значений. Несколько реже применяются трубы из стабилизированного полипропилена. Рекомендуемый диаметр трубопроводов – 32 мм и больше.

Прокладку трубопроводов отопления следует производить открыто. Скрытая прокладка подразумевает значительное увеличение числа соединений и поворотов.

Достоинства и недостатки системы с естественной циркуляцией

Достоинствами схемы с гравитационным движением теплоносителя являются следующие показатели:

1. Полная энергонезависимость;
2. Простота устройства и эксплуатации.

Система с естественной циркуляцией обладает и массой недостатков:

1. Сложность регулирования;
2. Неравномерное распределение тепла;
3. Непривлекательный внешний вид;
4. Ограничения по тепловой мощности;
5. Сложность самостоятельного монтажа – требуется привлечение сварщика.

Система отопления с естественной циркуляцией используется сейчас больше как вынужденная мера. Главная причина строительства гравитационного водяного отопления – серьезные перебои в электроснабжении. Тем не менее, в некоторых ситуациях сооружение гравитационного отопления является единственно возможным техническим решением для обогрева частных домов и дач.

Как устроена система отопления с естественной циркуляцией – какие бывают схемы подключения

Для владельцев частных домов можно назвать актуальным вопрос, касающийся устройства системы отопления с естественной циркуляцией. Кроме того их интересует, в каких системах можно не использовать циркуляционный насос, а когда это устройство является необходимым. Для начала важно разобраться, что представляют собой системы подобного типа.

Основные характеристики и принцип работы

Хотя и схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией достаточно эффективна, но у нее есть и минусы. В отличие от систем с принудительным движением воды, в которых основную работу выполняет дополнительное оборудование, схема отопления частного дома с естественной циркуляцией более простая и доступная. В ее основе лежит способность воды расширяться при нагревании.

Функционирует такая отопительная система по следующему принципу:

• В котле нагревается определенное количество воды. Согласно законам физики более теплая вода поднимается вверх и самотеком движется по системе, отдавая тепло батареям и радиаторам.
• В процессе подъема к верхнему уровню системы теплоноситель остывает и в таком состоянии вновь поступает в котел. Система отопления частного дома с естественной циркуляцией не исключает врезку специального устройства, которое способствует быстрому перемещению воды и более равномерному прогреву всех батарей и радиаторов. При аварийном отключении электричества система может работать в естественном режиме.

Особенности устройства системы отопления в частном доме

Системы подобного типа имеют некоторые особенности, в частности речь идет о следующем:

• Отсутствуют подвижные элементы, в том числе и устройства для принудительной циркуляции рабочей среды, и контур замкнутого типа, в котором соли, минералы и различные взвеси присутствуют в определенном количестве. Эти факторы способствуют продлению срока службы системы. А использование труб из оцинкованной стали или современных полимерных материалов и биметаллических приборов отопления способствует увеличению эксплуатационного периода до 50 лет.
• Радиус открытой системы отопления с естественной циркуляцией должен составлять 30 метров. Это объясняется довольно небольшим перепадом давления, характерного для подобных систем. Кроме того со стороны труб и радиаторов отопления теплоноситель также испытывает определенное сопротивление. Однако это не является запретом для использования большего радиуса системы, указанные значения являются условными.
• Система с естественной циркуляцией теплоносителя характеризуется большой инерционностью. От запуска или растопки котла до достижения комфортной температуры в помещении проходит несколько часов. Это происходит из-за некоторых особенностей системы: вначале прогревается теплообменник, а затем вода, которая начинает довольно медленно циркулировать по системе.
• Горизонтально расположенные участки трубопровода должны располагаться с определенным уклоном. Только в этом случае обеспечивается минимальное сопротивление свободно перемещающейся остывающей воде. Для отвода воздушных пробок в системе монтируют расширительный бачок, который может быть полностью герметичным, как в схеме закрытой системы отопления с естественной циркуляцией, или открытым.

Отопление с естественной циркуляцией можно назвать саморегулирующей системой, с понижением температуры воздуха теплоноситель циркулирует быстрее.

На циркуляционный напор оказывают влияние следующие факторы:

• Расстояние по высоте между котлом и нижним радиатором. Здесь работает принцип сообщающихся сосудов: вода быстрее переливается в котел, расположенный ниже по отношению к самому нижнему прибору отопления. Этот параметр остается неизменным на протяжении всего времени работы системы.
• Разная плотность воды на выходе из котла и в обратной трубе, определяющаяся температурой воды. Благодаря этому фактору происходит саморегулирование: с понижение температуры воздуха в помещении остывают и радиаторы. Это приводит к увеличению плотности теплоносителя и более быстрому вытеснению нагретой воды.

Факторы, определяющие скорость циркуляции

Скорость движения теплоносителя по системе отопления зависит не только от напора, на это оказывают влияние следующие факторы:

• Диаметральное сечение труб системы отопления. По тонкой трубе теплоноситель движется с большим сопротивлением, поэтому следует собирать систему из труб с завышенным диаметром.
• Материал, из которого изготовлены трубы системы отопления. Гладкая внутренняя поверхность полипропиленовых труб оказывает меньшее сопротивление движению теплоносителя, чем внутренние стенки стальной трубы, особенно имеющие признаки коррозии или известковые отложения.
• Количество поворотов и их радиус. Схема отопления с естественной циркуляцией теплоносителя должна характеризоваться меньшим количеством поворотов.
• Наличие и количество запорной арматуры. Различные краны, шайбы и переходники служат препятствием на пути свободно двигающейся воды.

Производя расчет системы отопления с естественной циркуляцией, важно учитывать большое количество переменных. Это приводит к тому, что получить точные результаты практически невозможно.

Правила расчета мощности котла

Рассчитать требуемую мощность котла для системы водяного отопления с естественной циркуляцией можно следующими способами:

• По площади отапливаемого помещения. Санитарные Нормы и Правила рекомендуют использовать 1 кВт мощности котла для обогрева площади в 10 м 2 . В этом случае следует применять коэффициент, который в южных регионах равен 0,7-0,9, в северных районах – 1,5-2, а в средней части – 1,2-1,3. Применение этого способа позволяет не принимать во внимание высоту потолков в помещении, потери тепла через дверные и оконные проемы, а также расположение комнаты относительно внешних стен.
• По объему воздуха в помещении. Этот способ позволяет получить более точные результаты расчетов. Исходным значением является 40 Вт мощности на 1 м 3 объема воздуха в комнате, также применяются приведенные выше коэффициенты. На каждый оконный проем добавляется по 100 Вт, на дверной проем – по 200 Вт. Если комната расположена у внешней стены, то следует применить коэффициент 1,1-1,3. В этом случае следует учитывать материал и толщину стен. Для схемы отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией применяют коэффициент 1,5.

Схемы, используемые для разводки труб

Система отопления с естественной циркуляцией может собираться по разным схемам. Для самостоятельного монтажа лучше использовать самые простые варианты двухтрубной и однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией.

Схема двухтрубной разводки с естественной циркуляцией

Схема отопления такого типа предполагает наличие следующих элементов в системе:

• Отопительный котел, в котором происходит непосредственное нагревание теплоносителя.
• Расширительный бак, который компенсирует изменения объема теплоносителя и служит своеобразным накопителем для вытесненного воздуха.
• Приборы отопления, к которым относятся конвектора и радиаторы.

Монтаж двухтрубной системы отопления с естественной циркуляцией предполагает применение перечисленных выше условий:

• Установка котла на более низком уровне относительно приборов отопления.
• Соблюдение определенной степени уклона системы отопления с естественной циркуляцией для свободного течения теплоносителя. Чаще всего это значение составляет 5-7 градусов.
• Основной трубопровод, к которому подключаются несколько радиаторов, монтируется из полимерной или металлопластиковой трубы диаметром не меньше 32 миллиметра. Для изготовления подводов к приборам отопления следует использовать трубы ДУ20. При этом следует знать, что ДУ примерно равна внутреннему сечению трубы, а не внешнему. К примеру, полипропиленовая труба, внешний диаметр которой равен 32 мм, соответствует ДУ20.

При правильном подборе диаметра труб система отопления с естественной циркуляцией двухтрубного типа не нуждается в балансировке. При этом использование дросселей на отводах к приборам отопления даст положительный эффект.

Однако стоит учесть, что двухтрубная система отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией, установленная по всему периметру дома, требует достаточно больших финансовых вложений. Это объясняется высокой ценой на пропиленовые армированные трубы, а также долгим и трудоемким монтажом. Поэтому в большинстве случаев владельцы частных строений применяют однотрубную разводку.

Особенности монтажа однотрубной системы

В процессе монтажа системы отопления по однотрубной схеме важно учитывать следующие моменты:

• Использование трубных изделий определенного диаметра.
• Соблюдение уклона трубы отопления при естественной циркуляции по всему периметру системы.
• Врезка радиаторов параллельно основному трубопроводу, не разрывая его. В этом случае не стоит беспокоиться об отсутствии циркуляции в приборах отопления, многолетние исследования доказали эффективность работы системы, собранной по однотрубной схеме.
• Расширительный бачок и каждый отопительный прибор должен оснащаться устройством для спуска воздуха. Особенно это касается систем закрытого типа, которые изолированы от атмосферного воздуха. Однако существует еще одна особенность таких систем: при неполном стравливании воздуха с одного из радиаторов расширительный бак можно исключить из системы.
• Установка на отопительные приборы дросселей и терморегуляторов помогает равномерно распределить тепло между радиаторами, расположенными в непосредственной близости к котлу и самыми дальними приборами отопления.

Открытая система отопления (с естественной циркуляцией) дома: схема, бак

Рассматривая разные схемы отопления одноэтажного или двухэтажного частного дома, вы быстро заметите, что они четко структурированы по классам.

Есть системы однотрубные, двухтрубные, с нижней обвязкой, диагональной обвязкой, с разными типами обогревателей и т.д. Однако самые серьезные отличия выделяются, когда рассматривается закрытая и открытая система отопления.

Радиаторы в открытой системе отопления

В данной статье мы изучим водяное отопление с естественной циркуляцией, которое в народе называется «открытая система отопления частного дома».

Содержание   

Описание системы отопления

Итак, что же собой представляется система отопления открытого типа? Любая схема отопления предусматривает использование одних и тех же компонентов.

Речь идет о таких элементах как:

• Отопительный прибор или нагреватель;
• Трубопровод;
• Радиатор или любые другие детали способствующие эффективной отдаче тепла от теплоносителя в воздух помещения частного дома.

Закрытая система отопления, которая часто встречается в конструкции одноэтажного и двухэтажного частного дома, в основном, только из этих составляющих и собирается.

Работает закрытая схема по следующему принципу. Вода поступает в водонагреватель, оттуда подается на ветку подачи. Проходя через каждый радиатор, она отдает свое тепло и возвращается к водонагревателю.

В некоторых случаях в схему внедряется теплоаккумулятор. Теплоаккумулятор позволяет уменьшить температурный разброс, что приводит к существенной экономии средств.

В данной схеме внутри труб держится постоянное и равномерное давление, чего явно недостаточно, особенно если рассматривается план не одноэтажного, а двухэтажного дома.

В таком случае трубопровод необходимо обеспечить принудительной циркуляцией носителя. Принудительной циркуляцией называют подкачку насосом давления в трубах до рабочего уровня. Пользуются в таких ситуациях насосом циркуляционным.

Схема открытой схемы отопления

В свою очередь открытая система отопления – это система отопления с естественной циркуляцией потока. Следовательно, для нее не нужно покупать циркуляционный насос, и в общем, она намного проще трубопроводов с принудительной циркуляцией.

Схема отопления с естественной циркуляцией довольно проста. Она фактически использует те же принципы, за счет которых работает закрытая система, но, за исключением некоторых нюансов.

К примеру, в открытой системе не пользуются циркуляционным насосом, так как циркуляция носителя внутри труб происходит за счет естественного движения жидкости от зоны высокого давления к низкому.

Разницу уровней давления обеспечивает теплоаккумулятор или расширительные бачки. Водонагреватель внутри частного дома получает жидкость от насоса, нагревает ее, она по трубе подачи течет к месту, где находится теплоаккумулятор, там остывает и продолжает свое движение уже к обогревателю.

Таким образом, удается организовать очень эффективную, но в то же время простую схему отопления, идеально подходящую для монтажа своими руками с привлечением минимума средств.

к меню ↑

Конструкция и особенности

Изучим поближе все составляющие, из которых состоит система отопления открытого типа.

По большому счету, она мало чем отличается от того, что представляет собой ее аналог – закрытая система отопления.

Основное отличие в плане конструкции составляют расширительные бачки или теплоаккумулятор, хотя последний встречается и в закрытых схемах.

Простейший расширительный бак без крышки

Расширительный бак – ключевой элемент, благодаря которому отопление с естественной циркуляцией вообще может существовать.

Он являет собой средних размеров металлическую емкость, с открытым верхом. Емкость подсоединена к трубам подачи и обратки. Она является своего рода водоразделом, узлом в котором носитель попадает из подачи на ветку обратки.

Вся магия естественной циркуляции происходит благодаря расширительному баку.

Еще одно отличие – трубы. Закрытая схема отопления одноэтажного или двухэтажного частного дома предусматривает возможность монтажа довольно тонких веток трубопроводов.

С открытой так работать нельзя. Система отопления с естественной циркуляцией функционирует нормально, только если вода не встречает серьезного сопротивления, следовательно, диаметр труб желательно расширять по максимуму.

к меню ↑

Плюсы и минусы

В схемах обогрева одноэтажного и двухэтажного частного дома открытого типа есть свои плюсы и минусы. Далеко не для всех случаев она является идеальным вариантом. Есть много ситуаций, когда закрытая схема для частного дома подойдет намного лучше. О каких же особенностях идет речь?

Основные плюсы:

• Носитель транспортируется по трубам без использования насоса и принудительной циркуляции;
• Без насоса принудительной циркуляции трубопровод перестает зависеть от электричества;
• Установка и монтаж в целом проходят куда быстрее и проще;
• Легче работать своими руками;
• Обходится дешевле, чем закрытая схема;
• Большая автономность.

Основное преимущество, как вы уже сами поняли – автономность. Обычный трубопровод отопления сильно зависит от работы насоса и принудительной циркуляции жидкости в нем.

Ветка трубопровода с циркуляционным насосом

Без принудительной циркуляции и повысительного насоса жидкость в трубах попросту встанет. Это в первую очередь касается двухэтажного и многоэтажного домов. Впрочем, и для одноэтажного дома такая картина вполне справедлива.

Если же вдруг на участке отключится электричество, либо насос сломается, тогда у вас проблемы. Открытая же схема отопления не зависит от подобных условий. Она будет работать до тех пор, пока есть вода в трубах и пока есть возможность ее регулярно подогревать.

Основные минусы:

• Напор в трубах меньше чем в системах с принудительной циркуляцией и вспомогательным насосом;
• Приходится закупать более дорогие и объемные составляющие трубопровода.
• Открытая схема плохо функционирует, если на ветке много развилок и поворотов;
• Если в систему не внедрен теплоаккумулятор, то вода будет сравнительно быстро остывать;
• В качестве теплоносителя разрешено использовать исключительно воду.

Главный минус подобных решений напрямую связан с их же главным плюсом. Чем проще схема, тем прямолинейней она должна быть. В противном случае катастрофически падает ее КПД.

Это впрочем, не должно вас пугать. Для небольшого одноэтажного или двухэтажного дома открытая отопительная система подходит как нельзя лучше, особенно если в нее внедрен теплоаккумулятор.

к меню ↑

Какая система лучше?

Так какую же систему сделать у себя дома, спросите вы? Ответить на этот вопрос можно, только имея достаточное количество сведений. Выше мы уже ответили, что идеальных вариантов не существует, есть только те, которые лучше или хуже подходят к тем или иным техническим условиям.

Котельная с твертотопливным котлом и теплоаккумулятором

Так, открытая схема предоставляет вам простоту и изящность вместе с хорошей автономностью. Монтаж и установка оборудования пройдут быстро, и скорее всего, без проблем. Монтаж большей части оборудования можно провести своими руками.

Однако открытая схема обогрева частного дома хороша только в сравнительно небольших, малоэтажных коттеджах. Если для мелкого двухэтажного дома она еще подойдет, то монтаж и внедрение аналогичной системы в дома с большей этажностью – потенциальная ошибка.

Закрытая схема, в то же время, никак не ограничивает вас в рабочих объемах. Вы вольны ставить на трубы столько циркуляционных насосов, сколько захотите. Это же касается труб, отопительного оборудования и т.д.

В то же время монтаж и установка оборудования, а его для закрытых систем требуется на порядок больше, серьезно усложняется. Повышается общий размер затрат. Плюс, отопление в доме невозможно будет назвать полностью автономным даже с натяжкой.

к меню ↑

Обзор открытой системы отопления (видео)

к меню ↑

Устройство и монтаж

Монтаж трубопровода отопления по открытой схеме сложностью не отличается. От вас требуется выполнить ряд простых шагов.

Этапы работы:

1. Выбираем место под обогреватель, расширительный бак и теплоаккумулятор.
2. Прокладываем ветки трубопроводов.
3. Монтируем обогреватель и расширительный бак.
4. Соединяем все элементы системы вместе.
5. Проводим тестирование.

Если работаете своими руками, то помните несколько важных вещей. Так, монтаж обогревателя желательно осуществлять в самой низкой точке на ветке трубопровода. Это может быть подвал или подсобка на первом этаже (если мы рассматриваем конструкцию двухэтажного дома).

Монтаж расширительной емкости, наоборот, рекомендуется выполнять в высшей точке.

Теплоаккумулятор устанавливают недалеко от расширительного бака. Теплоаккумулятор не нагнетает жидкость, а просто удерживает ее в себе для большей автономности и сокращения теплопотерь.

Установка труб осуществляется только после составления четкой схемы их следования. Желательно сделать небольшой уклон на ветке подачи. Это упростит движение тепловому носителю, что скажется на общей эффективности и стабильности отопления.

Портал об отоплении » Водяное отопление

Система отопления с естественной циркуляцией в частных домах

Автор Евгений Апрелев На чтение 4 мин. Просмотров 569

В дачных и загородных коттеджах получила распространение система отопления с естественной циркуляцией. Для ее установки не потребуется существенных денежных вложений, в отличие от системы с принудительной циркуляцией. Однако, несмотря на простоту схемы данного вида отопительной системы, необходимо ее правильно рассчитать и построить в строгом соответствии с полученными цифровыми значениями. В противном случае вся схема будет неработоспособной.

[contents]

Что такое естественная циркуляция систем отопления?

Для того чтобы происходил обогрев помещения, необходимо создать условия, чтобы вода или иной теплоноситель могли проходить по трубам. Система водяного отопления с естественной циркуляцией работает по следующим принципам:

• движение воды по трубам обеспечивается благодаря различию в ее плотности в обычном и нагретом состоянии;
• теплоноситель попадает в котельный теплообменник, происходит повышение его температуры и, как следствие, снижение плотности;
• в системе одновременно присутствует теплая и холодная вода: поскольку у последней уровень плотности выше, чем у нагретого теплоносителя, она способна его вытолкнуть;
• разность в плотности жидкостей и позволяет им циркулировать по трубам естественным образом.

Однако данный физический процесс для работы системы недостаточен: важно соблюсти правильные значения для уклона труб, чтобы теплоноситель не застопорился на месте.

Виды и особенности систем отопления с естественной циркуляцией

Существует несколько разновидностей отопительных систем с естественной циркуляцией теплоносителя:

1. Закрытая схема. Она распространена в странах Запада благодаря ее экономичности, однако в России ее применение весьма ограничено. Все дело в объеме воды, которая может находиться в котле. Дело в том, что в закрытой системе может находиться лишь строго обозначенное в технических характеристиках конструкции количество теплоносителя, и расширить бак невозможно, поскольку это повредит работе схемы. Полость бака делится на 2 части: в одной находится циркулирующая жидкость, а в другой – азот, позволяющий создать нужный уровень давления для выталкивания воды и способствующий ее охлаждению. И, если в Европе малого количества теплоносителя для обогрева помещения достаточно, то в России его может далеко не хватить.
2. Открытая схема. Эта система работает по общим принципам естественной циркуляции и схожа с конструкцией закрытой формы. Единственное отличие – это строение расширительного бака, который, в отличие от системы закрытого типа, можно соорудить самостоятельно. Бак устанавливается на крыше или на любой другой высокой точке дома. Недостатками открытой системы является частое попадание воздуха во внутренние полости конструкции. В связи с этим батареи в помещении обычно монтируются под определенными углами, а наличие кранов Маевского – обязательный элемент схемы. С их помощью можно выпускать накопившийся лишний воздух из системы.
3. Однотрубная схема. Поскольку такая система не способна в должной мере прогреть помещения, в России ее использование ограничено. Суть системы состоит в следующем: к радиатору последовательно подсоединены подающие трубы, теплая вода доходит до верхнего участка батареи и устраняется из радиатора через отвод снизу. Теплоноситель далее поступает к следующему отопительному узлу, и его движение проходит в несколько циклов. Однотрубную систему просто установить, и выглядит она достаточно эстетично.
4. Двухтрубная схема. Она распространена в России повсеместно. Подача теплоносителя и его отвод происходят по отдельным трубам. Подающая труба соединяется с каждой батареей. Эта система позволяет равномерно прогреть дом даже с малым количеством секций радиаторов. Отрегулировать схему также проще, и абсолютная точность при ее монтаже не требуется (допускаются небольшие погрешности в расчетах).

Каждая система имеет свои достоинства и отрицательные свойства, но среди них можно подобрать приемлемый вариант под конкретные потребности дома.

Расчет системы отопления с естественной циркуляцией

Самому проводить расчет системы отопления с естественной циркуляцией нежелательно, лучше обратиться к грамотным специалистам во избежание цифровых погрешностей. Однако наиболее точный пример расчета самостоятельно осуществляется в нижеследующей последовательности:

1. Чтобы согреть 1 м³ помещения, в среднем требуется 400 Вт тепловой энергии. Потому мощность умножается на вычисленный объем здания, и выясняется начальное число, определяющее количество тепла.
2. Учитываются и потери тепла через двери и окна. Количество окон умножается на 100 Вт, а количество дверей, ведущих наружу – на 200 Вт. Значения вычитаются из начального числа.
3. Практически все комнаты в частных домах имеют наружные стены. Потому, чтобы осуществить верные вычисления, имеющийся результат умножается на коэффициент поправки, равный 1,2.
4. Должны учитываться еще потери тепла через пол и кровлю. Результат умножается на очередной коэффициент поправки, равный 1,5.

Это коэффициенты усредненного значения. Они отличаются по регионам России. В южных частях страны он колеблется в пределах 0,7 – 0,9. В средней полосе значения варьируются в пределах 1 – 1,3. Северные области России имеют самые высокие коэффициенты: 1,4 – 2.  

подключение котла к двухтрубной отопительной системе частного дома своими руками, как правильно сделать – Ремонт своими руками на m-ston

Принцип действия системы отопления с естественной циркуляцией

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

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

Самоциркулирующая система используется в частных строениях и позволяет выполнять подключения:

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

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

Преимущества и недостатки самотечной системы

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

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

Установка циркуляционного насоса в систему с принудительной циркуляцией

Мы уже писали о выборе и особенностях монтажа циркуляционного насоса. Вкратце напомним, что производительность оборудования следует рассчитывать с учетом проекта системы и мощности котла, а монтировать насос лучше на байпас.

Простота монтажа систем с принудительной циркуляцией заключается не только в отсутствии необходимости соблюдения уклонов при установке труб, но и в том, что различные элементы системы можно располагать более свободно – нет необходимости слишком “занижать” котёл, а расширительный бак и вовсе может находится в любой части системы.

Выбираете тип системы и планируете делать отопление? Наша компания предлагает услуги по обустройству автономных систем отопления под ключ – наши специалисты быстро и грамотно реализуют проект любой сложности, а вы сэкономите средства и собственное время.

Основные виды гравитационной системы отопления

Различается 4 типа самоциркулирующейся конструкции с гравитационным течением теплоносителя. Выбор варианта зависит от требований хозяина по производительности отопления, материала строения, утепления дома и прочих нюансов.
Определяя, какое лучше делать водяное отопление в частном доме без насоса, требуется выполнить несколько расчетов, принять во внимание технические характеристики источника тепла, просчитать диаметр трубы и составить проект.

Закрытая система

Схема отопительной системы двухэтажного частного дома с принудительной циркуляцией

Принцип работы такой:

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

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

Открытая система

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

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

Двухтрубная система

Особенности конструкции:

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

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

Однотрубная система

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

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

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

Самотечное отопление частного дома

Самотечное отопление возможно только в домах с радиаторной разводкой. Естественная циркуляция обеспечивается благодаря законам физики, в частности за счет теплового расширения воды. Более горячий теплоноситель (вода) поднимается вверх, а остывший – опускается вниз. Исходя из этого все элементы системы с естественной циркуляцией необходимо располагать правильно – котёл должен находится в самой нижней точке (оптимально в подвале для увеличения градиента температуры), а трубы в контуре должны размещаться с постоянным уклоном. Только при соблюдении всех правил при проектировании и монтаже самотечная система будет работать, в противном случае эффективного движения теплоносителя не получится.

Также существует ряд ограничений, обусловленных всё теми же законами физики и потребностью в определенной скорости движения теплоносителя.

В каких домах не получится установить систему с естественной циркуляцией:

• Строения, имеющие более 3 этажей.
• Здания, где длина отопительного контура более 30 метров.
• Дома, где невозможно реализовать уклон труб разводки не менее 0,5%.
• Проекты, при которых необходим малый диаметр труб отопления.

Справедливо заметить, что большие здания, при желании, можно всё же отопить самотечными системами, однако в таком случае придется прокладывать несколько контуров отопления и монтировать несколько котлов – подобные проекты практически никогда не реализуются в связи с нецелесообразностью с точки зрения финансов. Установить генератор энергии и циркуляционный насос обойдется значительно дешевле, даже в регионах, где электроэнергия вообще не подключена.

Большинство недостатков мы уже описали – это не универсальность системы и значительный расход при обустройстве на трубы большого диаметра и сложный монтаж. Помимо этого к недостаткам можно отнести:

• Значительную инерционность системы – за счет медленного движения теплоносителя по трубам, а также его значительного объема быстро скорректировать интенсивность отопления не удастся, а значит, вы потратите больше ресурсов.
• Необходимость установки массивных радиаторов.
• Различная температура теплоносителя по контуру – чем дальше радиатор от котла, тем более холодный теплоноситель в него поступает (за счет остывания теплоносителя при медленном продвижении по контуру).
• Невозможность использовать систему теплого пола.

Впрочем, система с естественной циркуляцией имеет свои преимущества:

• Максимальная автономность – такая система не зависит от электроэнергии и может быть обустроена даже в регионах, не имеющих централизованных коммуникаций (например, при установке твердотопливного котла).
• Многие эксперты в качестве преимущества естественной циркуляции указывают более доступную стоимость отопительной системы при обустройстве, однако единственным моментом экономии является сокращение затрат на насос, при этом возрастает стоимость эксплуатации (за счёт большего объема теплоносителя) и расход на закупку труб большего диаметра, не говоря уже о сложности монтажа. Таким образом, экономия получается достаточно сомнительная.

Какое отопление лучше, естественное или принудительное?

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

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

Схема отопительной системы – петли Тихельмана в двухэтажном доме

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

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

Аксонометрия водопровода, отопления, канализации

Согласно ГОСТ 2.317-2011 все аксонометрические схемы, относящиеся к санитарно-техническим системам водопровода, канализации, отопления строятся во фронтальной диметрической (косоугольной) изометрии с левой системой координат.

Соответственно размеры по осям z и x будут без искажений, а по оси y в два раза меньше.

Вы спросите, какое отношение это черчение имеет к трубам и монтажу сантехники? Теперь представьте, что плоскости по осям аксонометрии это стены вашего дома или квартиры. Сантехнические трубы, трассы водопровода, трубы канализации и отопления идут вдоль стен, вертикально или горизонтально. Это значит, мы может нарисовать трассы труб в аксонометрии, не показывая сами стены.

Правила монтажа системы отопления без насоса

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

Чтобы сформировать правильную теплосистему, следует обратить внимание на:

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

Выбор труб и их уклона в системе отопления

Различается несколько видов материала, пригодного для сооружения трубопровода:

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

Что касается выбора диаметра, то его нужно просчитать так:

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

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

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

Выбор теплоносителя для системы

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

Выбор верхнего или нижнего разлива

Если применяется нижний розлив, то трубопровод прокладывается на уровне напольного покрытия. При формировании однотрубной самотечной схемы нижний розлив считается не теплоэффективным, схема оправдана для трубопроводов с высоким давлением теплоносителя.
Верхний розлив лучше подходит для частных строений. В этом случае горячий поток подается через трубу под потолком, вода вытесняет воздух, который можно стравить краном Маевского. При верхнем розливе можно делать однотрубную схему отопления, теплоэффективность в этом случае поддерживается на оптимальных величинах.

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

Рекомендации по монтажу своими руками

Для прокладки основных линий естественной циркуляции лучше использовать полипропиленовые или стальные трубы. Причина – большой диаметр, полиэтилен Ø40 мм и больше стоит слишком дорого. Радиаторные подводки делаем из любого удобного материала.

Совет. При сборке самотечной сети отопления из металлопластика не ставьте компрессионные фитинги – они сильно уменьшают внутренний проход.

Пример монтажа двухтрубной разводки в гараже

Как правильно сделать разводку и выдержать все уклоны:

1. Начните с разметки. Обозначьте места установки батарей, точки подключения подводок и трассы магистралей.
2. Размечайте трассы на стенах карандашом начиная от дальних батарей. Величину наклона регулируйте длинным строительным уровнем.
3. Двигайтесь от крайних радиаторов к котельной. Когда вы прочертите все трассы, то поймете, на каком уровне ставить теплогенератор. Входной патрубок агрегата (для остывшего теплоносителя) должен располагаться на одном уровне или ниже обратной линии.
4. Если уровень пола топочной слишком высокий, попытайтесь сместить все обогреватели вверх. Следом поднимутся горизонтальные трубопроводы. В крайнем случае делайте под котлом углубление.

Прокладка обратной линии в топочной с параллельным подключением к двум котлам

После нанесения разметки пробейте отверстия в перегородках, вырежьте борозды под скрытую прокладку. Затем проверьте трассы еще раз, внесите корректировки и приступайте к монтажу. Соблюдайте тот же порядок: сначала закрепите батареи, потом кладите трубы в сторону топочной. Установите расширительный бачок со сливным патрубком.

Самотечная сеть трубопроводов заполняется без проблем, краны Маевского трогать не нужно. Просто медленно закачивайте воду через кран подпитки в нижней точке, весь воздух уйдет в открытый бачок. Если после прогрева какой-либо радиатор остается холодным, воспользуйтесь ручным воздухоотводчиком.

типы, особенности эксплуатации, принцип работы

Система отопления частного дома – последовательность соединенных трубами элементов, по которым циркулирует теплоноситель. Температура обычно нестабильна, она то выше, то ниже. Вместе с температурой увеличивается/уменьшается объем теплоносителя, так как он, как и любая жидкость, при нагревании расширяется, увеличиваясь в объеме, а при остывании сжимается. Чтобы при нагревании не разорвало трубы или радиаторы,  устанавливают специальное устройство – расширительный бачок, в который вытесняется излишек теплоносителя при высокой температуре. Из него же при понижении температуры он попадает обратно с систему. Таким образом поддерживается стабильное давление в контуре отопления (в определенных пределах). Бачок может быть открытого или зарытого типа, соответственно и система тогда называется открытой или закрытой.

Открытая и закрытая система отопления

Если  установлен расширительный бачок открытого типа, то и система называется открытой. В простейшем варианте он представляет собой какую-то емкость (кастрюля, пластиковая небольшая бочка и т.п.) к которой подсоединены следующие элементы:

Сегодня открытые системы делают все реже, а все потому, что в ней постоянно присутствует большое количество кислорода, который является активным окислителем и ускоряет процессы коррозии. При использовании этого типа в разы быстрее выходят из строя теплообменники, разрушаются трубы, насосы и другие элементы. К тому же приходится из-за испарения постоянно контролировать уровень теплоносителя и периодически его подливать. Еще один недостаток –  не рекомендуют в открытых системах использовать антифризы – из-за того, что они испаряются, то есть вредят окружающей среде, а также изменяют свой состав (увеличивается концентрация). Потому все более популярными становятся закрытые системы – они исключают поступление кислорода, и окисление элементов происходит в разы медленнее потому считается, что они лучше.

Бачок мембранного типа устанавливается в закрытых системах отопления

В закрытых системах устанавливают бачки мембранного типа. В них герметичная емкость разделена упругой мембраной на две части. Внизу находится теплоноситель, а верхняя часть заполнена газом – обычным воздухом или азотом. Когда давление в небольшое, бак или пуст, или содержит небольшое количество жидкости. С увеличением давления в него вытесняется все большее количество теплоносителя, который сжимает содержащийся в верхней части газ. Чтобы при превышении порогового значения не разорвало устройство, в верхней части бака устанавливают воздушный клапан, который срабатывает при определенном давлении, выпуская часть газа, выравнивает давление.

Преимущества и недостатки

Кроме того, что окисление в закрытой системе происходит медленнее,  у них есть еще несколько плюсов:

• не испаряется теплоноситель, нет его контакта с внешней средой, что позволяет использовать не только воду, но и специальные составы, повышающие эффективность отопления и улучшающие ее характеристики;
• более высокое давление и скорость циркуляции теплоносителя, потому — бесшумное движение его по трубам.

При правильной организации отопления разница между температурой обратки и подачи  невелика, что положительно влияет на длительность эксплуатации котла (исключение – конденсационные котлы, но там другой принцип работы).

Однотрубная схема открытого типа — расширительный бачок устанавливается в верхней точке

Недостатков немного:

• для эффективной работы требуется активное движение теплоносителя, что достигается или установкой насоса или созданием  естественной циркуляции с достаточными уклонами;
• при большом объеме системы требуется бак большого размера, место для которого отыскать непросто (его объем должен быть 10% от объема теплоносителя).

Контроль работоспособности закрытой системы

Основной показатель работоспособности – давление. Оно контролируется манометрами. Для индивидуальных систем отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией рабочее давление составляет 1,5-2 Атм. Причем врезать манометры в ключевые точки желательно через трехходовые клапаны, которые дают возможность снять устройство для ремонта/замены, продуть или сбросить на ноль.

В этой системе мы видим расширительный бак (красный слева) и менометры

Если система большая и мощная, то точек контроля (манометров) много:

• с обоих сторон от котла;
• перед и после циркуляционного насоса;
• при использовании регуляторов отопления — до и после них;
• желательна установка до и после грязевиков и фильтров для контроля степени их засоренности.

По показаниям манометров в этих точках можно контролировать работоспособность всей системы.

Что делать, если в системе падает/возрастает давление

Если обнаружили снижение давления, первым делом нужно выключить насос. И делее действовать исходя и з показаний манометра:

• Если статическое давление тоже падает  – где-то  есть течь. Нужно осмотреть все элементы и устранить ее. Учтите, что причиной может быть даже очень маленькая дырка (меньше миллиметра), так что найти повреждение бывает сложно. При большой протяженности трубопровода можно локализовать участок утечки: поочередно отключать ветки. Как только падение прекратилось, участок определен – разгерметизация на том, который только что отключили.
• Если при отключенном насосе давление стабильно – вышел из строя насос, его нужно нести в ремонт или менять.

Рост давления наблюдается реже, но также бывает. Он вызван обычно повышением температуры в системе, а она поднимается из-за недостаточной циркуляции теплоносителя. А вот почему плохо циркулирует теплоноситель нужно разбираться.

• Сначала проверяем работоспособность насоса. Отключаем и смотрим. Если рост давления продолжается, дело не в насосе.  Если стабилизировалось  — виноват он.
• Прочищаем фильтры и грязевики.
• Если давление по-прежнему растет, может быть образовалась воздушная пробка – спускаем воздух в системе.
• Если и это не помогло, проверяем состояние запорных кранов – может случайно или намеренно кто-то его закрыл, перекрыв поток теплоносителя.
• Еще одна причина – из-за поломки или сбоя автоматики система под постоянной подпиткой.

По этому алгоритму вы сможете самостоятельно определить причину нештатного состояния системы отопления и устранить ее.

Как спустить воздух

Теперь немного о том, как спустить воздух в закрытой системе. Все зависит от типа разводки. Если разводка нижняя – на каждом радиаторе устанавливают краны «Маевского». Через них и спускают воздух в каждой батарее. Для этого с помощью специального ключа или отвертки поворачивают находящийся в центре замок. Если воздух есть, слышно шипение и воде если и идет, то не ровным потоком, а как газированная. Когда воздух выпущен, струйка течет ровно. Так обходят все радиаторы по кругу несколько раз. Так как при нижней разводке верхушки радиаторов – практически самые верхние точки всей системы, то весь воздух скапливается в них.

Для стравливания воздуха из системы устанавливают на радиаторы кран «Маевского»

Если в системе сеть обходной контур (например над дверью), верхние точки  находятся выше уровня батарей и котла. Тогда в контуре ставят спускной клапан, через который и происходит автоматическое удаление воздуха.

При верхней разводке аналогичные спускные клапана ставят в верхних точках подачи. Они также работают в автоматическом режиме, не допуская закупорки потока. Во многих современных котлах такие же клапана стоят во встроенных группах безопасности. Если такого устройства нет, ставят насосы с деаэраторами. Даже если в котле будет стоять клапан, при проектировании системы, лучше предусмотреть их установку в самых высоких точках: затраты небольшие, а эксплуатация становится легче.

Подробнее о воздухоотводчиках (спускных клапанах) читайет тут.

Спускной клапан — автоматически отводит воздух

Как создать давление в закрытой системе отопления

Для быстрого движения теплоносителя по трубам  требуется создание определенного давления. Его величина определяется типом системы – для естественной циркуляции давление должно быть только немного выше атмосферного, и этого будет достаточно, а для принудительной циркуляции требуется как можно большая его величина, но не превышающая 2 Бар.

Самотечная система однотрубная с вертикальной разводкой на два крыла (контура). Для нормальной работы нужен уклон

Для создания необходимого перепада давления в схемах с естественной циркуляцией (ЕЦ) необходимо соблюдать уклон – 1 см на 1 метр длины трубопровода. На подающей магистрали уклон идет от котла вниз. На обратке — наоборот, к котлу трубы понижаются с той же разницей высот. При использовании труб недостаточного диаметра такой величины может не хватить, тогда можно уклон увеличить до 5% (5см на метр трубы). Вообще, для нормальной гравитационной системы необходим тщательный подбор диаметров труб и уклона – только тогда она будет нормально работать.

Двухтрубная горизонтальная система с принудительной циркуляцией

Схема с ЕЦ требует обязательной установки группы безопасности, в которую входит манометр и подрывной клапан, настроенный на рабочее давление. При возрастании давления клапан сработает, предотвращая разрыв самого «слабого» из элементов. Такая ситуация может случиться при использовании котла без автоматического управления, в частности твердотопливного, который то сильно разогревается, то практически затухает. Выручает эта группа и при сбоях автоматики.

Виды схем закрытых систем отопления

Основным плюсом схем с естественной циркуляцией является их независимость от наличия электроэнергии, но они имеют ограничение: длина контура должна быть не более 30 метров, иначе система будет неработоспособной. Есть еще один нюанс – при естественной циркуляции даже в закрытой системе нужно в верхней точке поставить спускной клапан, при помощи которого можно будет удалять воздух, который попал, например, при добавлении теплоносителя.

Система с естественной циркуляцией одноэтажного дома. Схема однотрубная, разводка — верхняя

В схеме с принудительной циркуляцией давление создается циркуляционным насосом. В некоторых котлах он встроенный, в некоторых нет. Некоторые контуры большой длины требуют установки двух насосов.Тогда необязательно соблюдение уклонов, самое главное – не сделать участки уклоном в другую сторону, что негативно скажется на работоспособности отопления и может даже потребоваться переделка.

С одной стороны использование циркуляционных насосов  – недостаток, так как работоспособность его зависит от наличия электроэнергии, а с другой —  большой плюс:

• позволяет использовать трубы меньшего сечения и радиаторы меньшего объема, а значит, меньше тратить денег на закупку материалов;
• повысить скорость движения теплоносителя, а значит – снизить ее инерционность и повысить уровень комфорта;
• меньше теплоносителя, меньше тратится топлива на его обогрев — экономятся деньги.

Уменьшенные объемы труб и радиаторов означают уменьшение объема системы, что снова-таки позволяет снизить инерцию нагрева теплоносителя – он греется быстрее, а отопление получается более эффективным. Меньший объем теплоносителя – меньший объем расширительного бака, и нет необходимости искать место для его установки. Современные котлы имеют встроенные мембранные баки (например, настенные газовые котлы), а эффективность отопления с их использованием очень велика из-за того, что установлен мощный насос (он тоже встроенный).

Подключать насос лучше с байпасом — для возможности его ремонта/замены без разрушения системы

Выбирая насос, помните, что существует прямая зависимость между его мощностью и эффективностью отопления. Потому выбирайте малошумный, мощный и надежный.

Стоит отметить, что из открытой системы сделать закрытую легко – нужно только поменять расширительный бак – поставить мембранного типа и система будет уже работоспособна. Для большей ее эффективности нужно будет врезать насос. Причем современные насосы можно ставить и в подачу и в обратку. Раньше ставили на обратку потому что температуры теплоносителя там ниже. Но в современных насосах используются термостойкие материалы, для них не столь критичны температуры отопительных систем. Просто при покупке обратите внимание на диапазон рабочих температур, ну или поставьте его в обратку – только так, чтобы он «давил» в котел. Мощность насоса при этом может быть небольшой, так как в открытых системах используют большие диаметры труб, чем в закрытых, и гидравлическое сопротивление системы невелико.

Итоги

Нюансов и особенностей в отоплении частного дома много, и разобраться нелегко. Но задавшись целью, все можно сделать своими руками – создать работоспособный хороший проект, правильно подобрать оборудование и самостоятельно все смонтировать. И закрытые системы в этом смысле не исключение.

Система отопления естественная циркуляция теплоносителя. Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией теплоносителя

Отопление в ванной

Давайте посмотрим, как работает система отопления с естественной циркуляцией. В нем вода от котла к радиаторам и обратно перемещается за счет действия гидростатического напора. И это давление возникает из-за разной плотности воды, нагретой в теплообменнике и охлаждаемой в радиаторах.

Принцип действия

Нагретая вода имеет меньшую плотность и может подниматься по подающему стояку.Из стояка теплоноситель попадает в распределительные трубопроводы, а затем через подающие стояки прямо к отопительным приборам. Здесь вода остывает, становится все плотнее и тяжелее. Охлажденный теплоноситель спускается по возвратным стоякам и своим весом вытесняет воду в котле вверх. Вот такая циркуляция, или схема системы отопления.

Этот процесс постоянно повторяется, и вода постоянно движется за счет естественной циркуляции. Его сила, которую правильнее назвать циркуляционным давлением, зависит от того, какая разница в весе столба горячей и холодной воды… То есть давление зависит от разницы температур теплоносителя в магистрали и обратной магистрали. Также прочность определяется тем, насколько высоко расположен отопительный прибор — бойлер.

Здесь верно правило — чем выше котел, тем больше давление циркуляции. Именно этим моментом объясняется явление, часто наблюдаемое в устроенных таким образом отопительных системах. Элементы, расположенные на верхних этажах, нагреваются намного лучше, чем на нижних. Приведенные выше рассуждения позволяют сделать вывод, что в двухтрубной системе отопления с естественной циркуляцией радиаторы, расположенные с котлом на одном уровне или ниже, будут прогреваться слабо или вообще не работать.

Следовательно, котельная должна иметь достаточный уровень заглубления. Причем расстояние между центрами котла и отопительных приборов на нижнем этаже должно быть не менее 3 метров.

Переход на однотрубную схему

Устройство однотрубной системы

Этот недостаток полностью устраняется при установке однотрубной системы отопления. В нем гидростатический напор, за счет которого вода циркулирует в системе, образуется за счет охлаждения теплоносителя в трубопроводе, подающем нагретую воду к радиаторам, а также отводящего остывшую воду в котел.Охлаждение создает гидростатический напор и дополнительно нагревает комнату.

Следовательно, трубопровод прокладывают открытым и без изоляции. А вот охлаждение воды в магистральном стояке однотрубной системы нежелательно, так как приводит к снижению температуры теплоносителя. Следствие этого — увеличение его плотности и снижение давления. Поэтому стояк в такой схеме отопления нужно утеплять очень тщательно.

В противном случае это не сработает. Сколько тепла получает помещение от радиаторов, зависит от объема и температуры поступающей воды.А количество воды, прошедшей по трубам системы отопления, напрямую зависит от того, насколько сильной будет естественная циркуляция. Именно благодаря ей теплоноситель движется по трубам. Чем больше циркулирующая сила, тем меньше может быть диаметр трубы. И соответственно, чем он меньше, тем больше должен быть диаметр трубы.

Для нормальной работы такой системы необходимо выполнение еще одного важного условия. Давление циркуляции должно быть достаточным для преодоления всех сопротивлений на пути хладагента.Это и трение о стенки трубопровода, и местные сопротивления — тройники, отводы, отводы, крестовины, котлы и т. Д. Сопротивление теплоносителя за счет трения зависит от диаметра и длины трубопровода, а также от воды. скорость потока. Более того, существует квадратичная зависимость.

Увеличение расхода воды вдвое приведет к четырехкратному увеличению сопротивления. Следовательно, чем меньше диаметр труб, чем больше их длина и чем выше скорость теплоносителя, тем большее сопротивление будет создано.

Отопительный контур с нижним и верхним подключением

Водяное отопление

Принято различать системы отопления с естественной циркуляцией с верхней и нижней разводкой. В первом случае теплоноситель поднимается по магистральному стояку в магистральный трубопровод, проложенный на чердаке дома, а оттуда распределяется по ТЭНам.

В системе с нижней разводкой линия питания, от которой запитываются восходящие стояки, монтируется в подвале и на первом этаже.Для этих целей также можно использовать подземный канал. В этой схеме возвратные стояки подключены к единой возвратной линии. Принцип работы системы с нижней разводкой такой же, как и с верхней разводкой. В обеих схемах циркуляция обеспечивается за счет того, что горячая вода вытесняется охлажденной вверх по стоякам, а при остывании уходит по обратной магистрали и возвращается в котел для обогрева.

Следует отметить, что в тех местах, где организована естественная циркуляция тепла, в зданиях с малой этажностью циркуляционное давление будет небольшим.По этой причине нельзя допускать высокой скорости движения теплоносителя. Поэтому диаметры труб берутся большими. И вполне возможно, что такая схема отопления будет невыгодной с экономической точки зрения. В целом специалисты считают, что установка систем отопления на естественной циркуляции приемлема только для небольших построек.

Разберем конструктивную схему подробнее

Набравшись теоретического опыта, проанализируем схемы отопления по их конструктивным особенностям.Такие системы обычно делят по:

1. Расположение основной питающей сети — схемы с верхней и нижней разводкой.
2. Способы подключения отопительных приборов — однотрубный и двухтрубный контуры.
3. Расположение труб отопления — с вертикальными и горизонтальными трубами.
4. Схема прокладки — с тупиковой линией или с попутным движением воды.

Тонкости однотрубной системы

Схемы прокладки

Обратите внимание на ряд важных характеристик однотрубный отопительный контур:

• Такая система не оборудована возвратным стояком, а охлаждаемая в радиаторе вода возвращается в подающую магистраль.
• В такой системе смесь горячей и уже охлажденной воды в верхних радиаторах будет течь в нагревательные элементы, расположенные внизу. Чтобы обеспечить равномерный обогрев на верхнем и нижнем этажах, необходимо будет увеличить поверхность нагрева расположенных ниже радиаторов.
• Циркуляция воды по радиаторам осуществляется за счет разницы температур. При этом однотрубная система может быть устроена таким образом, что только часть воды будет поступать в радиатор, а остальная часть теплоносителя направляется на расположенные внизу нагревательные элементы.При этом на радиаторах ставят краны, с помощью которых можно регулировать конкретное количество поступающей воды.
• Если организована проточная система отопления, то теплоноситель будет проходить последовательно через все радиаторы — сверху вниз. В результате в батареи, расположенные ниже по потоку, попадет только охлажденная вода. В такой системе краны уже нельзя устанавливать. Их установка приведет к уменьшению подачи теплоносителя ко всем остальным устройствам, расположенным вдоль этого стояка, и полное закрытие крана просто закроется.Однако ставить радиаторы без кранов не очень хорошо, поскольку исключена возможность регулировки температуры воздуха в помещениях путем изменения объема протекающего теплоносителя.

Однотрубная система

Считается, что однотрубные системы можно делать только по схеме с топологией. Поэтому их применяют только в домах с мансардой, где может располагаться подводка. С другой стороны, такую ​​систему проще установить. Кроме того, используется меньше отопительных труб, поэтому планировка считается более эстетичной.Благодаря простоте монтажа, меньшим затратам на работы и материалы данные схемы отопления получили широкое распространение.

Современные домовладельцы часто выбирают системы отопления с естественной циркуляцией. Современные насосы дороги, а сила тяжести — дешевая движущая сила, которая вызывает естественную циркуляцию воды в системе отопления, и вода движется по трубопроводу. Гравитационные контуры используются там, где нет электричества для питания насоса. Иногда насос все же присутствует и при аварийных ситуациях и отключениях из-за силы тяжести.То есть, даже когда электрооборудование не работает, нагрев с естественной циркуляцией продолжает работать.

Такой вариант системы отопления отлично подойдет для коттеджей, площадь которых не превышает 100 кв.

Обратной стороной конструкции является невозможность использования в помещениях с большой площадью. А вот для коттеджей площадью не более сотки. м, такой вариант отличный. По этой причине многие домовладельцы решают использовать отопление с естественной циркуляцией без посторонней помощи.

Принцип работы гравитационной системы отопления

Принцип работы отопления выглядит просто: вода движется по трубопроводу за счет гидростатического напора, возникающего из-за разной массы нагретой и охлажденной воды. Такую структуру еще называют гравитационной или гравитационной. Циркуляция — это движение охлажденной жидкости в батареях и более тяжелой жидкости под давлением ее собственной массы вниз к нагревательному элементу, а также перемещение легкой нагретой воды в подающую трубу.Система работает, когда котел с естественной циркуляцией расположен ниже радиаторов отопления.

Естественная циркуляция возможна и в закрытой системе отопления, если она оборудована расширительным баком с мембраной. Иногда конструкции открытого типа переводят в закрытые. Замкнутые контуры более стабильны в работе, теплоноситель в них не испаряется, но они также независимы от электричества.
Что влияет на циркуляционный напор

Циркуляция воды в котле зависит от разницы в плотности горячей и холодной жидкости и от разницы высот между котлом и нижним радиатором.Эти параметры рассчитываются еще до контура. Естественная циркуляция возникает из-за низкой температуры обратки в системе отопления. Теплоноситель успевает остыть, двигаясь по радиаторам, становится тяжелее и своей массой выталкивает нагретую жидкость из котла, заставляя ее двигаться по трубам.

Схема циркуляции воды в котле

Высота уровня батареи над котлом увеличивает давление, помогая воде легче преодолевать сопротивление труб.Чем выше расположены радиаторы по отношению к котлу, тем выше высота охлаждаемого возвратного столба и с более высоким давлением он выталкивает нагретую воду вверх, когда она достигает котла.

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

При установке котел следует размещать в самом низу, под всеми остальными элементами, чтобы обеспечить достаточный напор теплоносителя.

Схема монтажа самотечных систем отопления

Поскольку циркуляция воды в системе отопления происходит без участия насоса, для беспрепятственного протекания жидкости по трубопроводам они должны иметь диаметр больше, чем в контуре с принудительной циркуляцией воды. за счет уменьшения сопротивления, которое должна преодолевать вода: чем дальше труба от котла, тем она шире.

Самотечное отопление с вертикальным стояком — это отопление многоэтажного дома. Такой вариант более дорогой, но защищенный от образования воздушных пробок.

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

Преимущества системы отопления с естественной циркуляцией

Плюсов естественного обращения:

1. Простота установки и использования
2. Высокая термическая стабильность схемы
3. Отсутствие шума при работе (так как нет громко работающей помпы)
4. Экономное потребление энергии (при надлежащей изоляции труб и зданий)
5. Автономность: система легко может работать без электричества
6. Прочность и износостойкость: при правильном уходе самотечная система отопления частного дома может работать без ремонта 30 лет.

Минусы однотрубной естественной циркуляции с насосом

Слабые стороны гравитационного нагревательного контура:

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

• Площадь здания, отапливаемого одно- или двухтрубной системой отопления с естественной циркуляцией, не должна превышать 100 м2.
• Длина контура в горизонтальной плоскости — в пределах 30 м (иначе напора не хватит)
• Установить отопление в одноэтажном доме с естественной циркуляцией в доме без мансарды невозможно, так как на чердаке находится расширительный бак.
• Высока вероятность замерзания воды, из-за чего трубы за пределами жилых помещений необходимо тщательно изолировать.

Система отопления с естественной циркуляцией проста и очень надежна.

Несмотря на то, что современные технологии обогрева помещений стали обычным явлением, система отопления с естественной циркуляцией пользуется большим спросом. В первую очередь это связано с тем, что она проста в установке, а если еще учесть нестабильность электроснабжения частного сектора, то популярность такой автономной системы отопления становится понятной.

Как это работает

Сразу стоит сказать, что благодаря специальному устройству система работает без принудительной циркуляции теплоносителя. Движение воды в трубах происходит из-за того, что при охлаждении плотность воды увеличивается, и она по трубам, установленным под наклоном, стекает в котел, выталкивая из него нагретую воду.

Хотя система отопления с естественной циркуляцией может работать без насоса, лучше установить его.При включенном насосе теплоноситель быстрее проходит по трубам, поэтому помещение быстрее прогревается.

Выходя из котла, вода попадает в коллектор бустера, проходит по нему в верхнюю точку и по трубам, установленным на склоне от котла, охлаждая, продолжает свой путь по кругу.

Недостатки и преимущества

Давайте сначала поговорим о недостатках. Такой подход поможет вам определиться, подходит ли вам такая система отопления.

• Если в системе нет помпы, то нужно долго ждать, пока горячая вода достигнет аккумуляторов и пройдет через них.
• Неравномерный нагрев радиаторов отопления. Это связано с одним и тем же нюансом — сверху горячая вода, а снизу холодная.
• Монтаж выполняется на более дорогие трубы большого диаметра.
• Для установки открытого источника необходим расширительный бак, в результате чего вода испаряется и ее периодически нужно добавлять в систему.Установка закрытого расширительного бачка может снизить производительность системы.
• Страдает дизайн комнаты.
• Нельзя сломать откос труб, даже если нужно обойти двери.
• В системе должно быть как можно меньше оборотов.
• Планируя систему отопления без насоса, необходимо правильно определить уровень расположения батарей, расширительного бака и котла, которые следует установить в самой нижней точке.

Преимущества

• Электрозависимость.Даже если насос установлен, в случае отключения электроэнергии (или при выходе из строя насоса) система отопления продолжает работать.
• Установка и дальнейшее обслуживание не требует специальных навыков.
• Бесшумная работа.

Типы систем

Как уже было сказано, в системе самотечного отопления не должно быть перепада высот, иначе она просто не пойдет. По этой причине можно сделать несколько контуров.

Одноконтурный

Здесь все предельно ясно — одна труба идет от котла, а другая идет к нему, и между ними подключаются батареи.Представленная схема поможет вам в этом разобраться.

Одноконтурная система также может быть однотрубной, только в этом случае необходимо учитывать тот фактор, что каждая последующая батарея в гравитационной системе будет чувствительно холоднее предыдущей.

Двухконтурный

Двухконтурные системы могут отличаться направлением движения теплоносителя:

1. При встречном движении.
2. С попутным трафиком.

Чтобы потом не заниматься переделками, важно еще на этапе планирования выяснить, какой мощности должен быть аккумулятор (или батарейки), который будет установлен в том или ином помещении. Для этого можно использовать один из двух способов.

По объему

Более точные данные можно получить, учитывая объем помещения. Проводим замеры и, получив данные о высоте, ширине и длине комнаты, умножаем их между собой, а результат умножаем на 40 Вт.С учетом конструктивных особенностей вводим поправочный коэффициент. Для:

• одноэтажный частный дом с неизолированным чердаком — 1,5;
• номер с утепленной стеной — 1,1;
• номер с утепленной стеной — 1,3;

Важно учитывать количество окон и дверей.

• Если в комнате есть входная дверь, то к полученной цифре нужно добавить еще 150-200 Вт.
• Если окна маленькие и энергоемкие, то на каждое потребуется еще 70 Вт.
• Для больших или неизолированных окон добавьте 100 Вт.

По площади

При расчете количества батарей по площади помещения используется средний показатель — 1 кВт на 10 м 2. По такому же принципу рассчитывается мощность отопительного котла, купленного для дома.

Давайте посмотрим на примере того, как можно производить расчеты.

• Есть дом с внутренними размерами 9х8 м. Умножаем ширину на длину и получаем площадь — 72 м 2.
• Делим 72 м 2 на 10 (1 кВт на 10 м 2), и получаем 7,2 — это мощность котла в кВт.
• Теперь выясняем емкость аккумулятора для комнаты 2х4 м.
• Площадь оказалась 8 м 2.
• Используя те же расчеты, что и для котла, получаем цифру 0,8 — мощность батареи в кВт.

Теперь внесем поправки по климатическим зонам. Считаем коэффициенты:

1. В южных регионах — 0,8–0,9.
2. Для Крайнего Севера — 1.5-2.
3. В зоне центрального пояса — 1,2-1,4.

В нашем примере требовался котел на 7,2 кВт. С учетом коэффициента рассчитаем окончательные данные для средней полосы:

• 7,2 х 1,4 = 10,08.
• Учитывая, что котел должен иметь запас мощности, приобретаем отопительный прибор мощностью 12-15 кВт.
• Таким же образом подходим к расчету заряда батареи для помещения, использованного в примере: 0.8 × 1,4 = 1,12 кВт. Округляем и получаем 1,2 кВт.

Уровень заряда аккумулятора указан в паспорте изделия. Если вы не уверены в правильности своих расчетов, то приобретите более мощный радиатор, установив на него термостат.

Установка

• Как уже было сказано, котел нужно устанавливать в самой нижней точке.
• Ни одна труба не должна быть ниже уровня обратной магистрали нашего обогревателя.Пренебрежение этим требованием приведет к значительному ухудшению работы системы отопления.
• На стенах сделана разметка расположения труб и радиаторов отопления.
• Осуществляется навешивание радиаторов — их положение проверяется строительным уровнем.
• Подкачивающий коллектор монтируется от питающей трубы котла. Это должна быть труба большого диаметра.

• В верхней точке установлен открытый расширительный бачок.Если он находится на чердаке, то емкость и трубопровод необходимо тщательно утеплить.
• Трубы крепятся с уклоном 1 см на погонный метр трубы. Если нет возможности придерживаться этой нормы, то можно уменьшить разницу до 0,5 см, но не меньше. Следует учитывать, что с уменьшением уклона трубы снижается КПД всей системы отопления.
• В нужном месте врезается труба в радиатор. В металлическом трубопроводе отвод может быть приварен или соединен через тройник.При работе с пластиковыми трубами нужно использовать фитинги, припаивая их, не забывая про краны и термостаты (если предусмотрена их установка).
• В самой нижней точке системы (обычно возле котла) нужно установить кран с краном — через него в систему будет заливаться вода.

Планируя изготовление самотечной системы в двухэтажном доме, нужно учитывать, что теплоноситель подается на второй этаж, а затем по стоякам спускается к радиаторам, установленным на первом этаже.

Осталось залить систему водой, и, проверив ее на герметичность, обогреть комнату, не беспокоясь, что может отключиться электричество.

Видео

Посмотрите видео о том, как рассчитать естественное циркуляционное отопление:

Это видео демонстрирует пример отопления с естественной циркуляцией.

Система отопления частного дома способна работать без потребления какой-либо дополнительной энергии, кроме работы отопительного котла.Такую систему отопления с естественной циркуляцией еще называют гравитационной или гравитационной. Все эти названия обозначают принцип, по которому работает такая схема — без использования циркуляционного насоса.

Принцип действия

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

Основные моменты

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

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

Саморегулирование

Правильно установленный отопительный контур с естественной циркуляцией является саморегулирующейся системой.Чем ниже температура в доме, тем быстрее работает отопление. Чем больше разница температур теплоносителя на входе и выходе из котла, чем больше разница в высоте между последним радиатором в цепи и котлом, чем быстрее это произойдет, тем лучше будет отопление дома.

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

Скорость обращения

Кроме уже упомянутых факторов, циркуляция теплоносителя, а значит скорость прогрева дома, будет зависеть еще от ряда показателей:

• Диаметр труб теплоснабжения.При уменьшении диаметра трубы естественный поток теплоносителя замедляется. Поэтому для систем с гравитационной циркуляцией используются трубы достаточно большого диаметра — 32-40 мм.
• Материал трубы. Различные материалы обладают разным сопротивлением протекающим в них жидкостям. Так, у стали этот показатель выше, у полипропилена меньше. Кроме того, осадки и коррозия даже в небольших размерах сильно препятствуют плавному течению охлаждающей жидкости, закручивая и замедляя ее.
• Количество и диаметр отводов труб. С каждым изменением направления движения скорость теплоносителя уменьшается. Поэтому количество витков должно быть минимальным, а их диаметр — как можно большим.
• Тип и количество запорных устройств. Каждое препятствие на пути теплоносителя замедляет его естественный ход, поэтому запорное оборудование необходимо устанавливать только там, где это действительно необходимо.

Выбор котла

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

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

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

Тепловая мощность котла, необходимая для эффективной работы, рассчитывается так же, как и для других систем.

По площади

Самый распространенный способ — рассчитать по размеру отапливаемой площади. Если высота потолков не превышает 2,7 метра, дом надежно утеплен, то можно исходить из простого соотношения — каждый киловатт мощности котла должен обогревать не более 10 квадратных метров помещения. В южных регионах это значение можно безболезненно снизить на 10-20%, в северных — на 20-30%, а в регионах Крайнего Севера — в полтора раза до два раза.

По объему с учетом дополнительных факторов

Более точный расчет основан на учете обогреваемого объема:

Учитывая объем отапливаемого помещения, можно сделать более точный расчет

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

Выбор схемы подключения

Гравитационная система с естественной циркуляцией может быть выполнена в двух вариантах:

• однотрубная схема;
• двухтрубная схема.

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

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

Выбор радиатора

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

Чугунный радиатор Панельный радиатор

• Наименьшее сопротивление у классических, с которыми гравитационная система работает практически идеально.
• Алюминиевые и биметаллические радиаторы хорошо работают только с внутренним диаметром не менее трех четвертей дюйма.
• Может быть установлен с отверстием достаточного диаметра.
• Панельные батареи использовать нельзя.В любой их модификации они имеют небольшой внутренний диаметр и сильно замедляют естественный поток теплоносителя.

Подключение радиаторов

Важным элементом качества системы является тип подключения радиатора:

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

Боковое соединение

Диагональное соединение

Нижнее соединение

Меньшие теплопотери обеспечивает диагональное соединение, когда циркуляция происходит между верхней трубой радиатора и ее диагонально противоположной нижней трубой.Боковое подключение работает несколько менее эффективно, когда охлаждающая жидкость попадает в верхнюю трубу радиатора, а выходит из нижней, расположенной под ней. Наибольшая потеря тепла достигается при нижнем подключении, при котором циркуляция происходит через нижние трубы радиатора.

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

• прямой;
• с байпасными линиями.

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

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

В системе естественной циркуляции игольчатый клапан должен быть открыт

Если в байпасной линии установлен регулируемый игольчатый клапан, теплоноситель протекает через радиатор, и через байпас можно управлять.Чем больше теплоносителя проходит через радиатор, тем быстрее он нагревается, однако такая настройка влечет за собой все вышеперечисленные недостатки в виде неравномерного нагрева системы. Обычно этот клапан оставляют полностью открытым. Затем гравитационная система самостоятельно распределяет потоки по необходимости, циркуляция нормализуется, и большая часть теплоносителя поступает на последние радиаторы лишь слегка охлажденными.

Кроме того, чтобы можно было отключать радиаторы для их ремонта, замены или регулировки температуры в помещении, перед радиатором и после него необходимо установить запорную арматуру.

Выбор трубы

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

• Армированные полиэтиленовые трубы являются наиболее предпочтительными. Но они не приспособлены для работы с высокими температурами, максимальная температура для них 95 градусов по Цельсию.
• Трубы из армированного пластика хорошо переносят высокие температуры, но соединяются между собой при помощи фитингов, которые значительно сужают просвет и оказывают большое сопротивление движению теплоносителя.
• Трубы из ППС-пластика имеют более высокий температурный предел, чем полиэтиленовые трубы — до 110 градусов Цельсия, но они дороже.

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

Выбор охлаждающей жидкости

В системах с естественной циркуляцией в качестве теплоносителя может использоваться вода или слабозамерзающие составы -.

Использование антифриза в качестве охлаждающей жидкости имеет ряд недостатков.

Если вы планируете использовать антифриз, то необходимо указать следующие баллы:

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

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

Вода имеет более высокую температуру замерзания по сравнению с антифризом

Заключение

Самотечная система отопления частного дома — не самый эффективный способ обогрева дома, но иногда и единственно возможный. Если в местной электросети возможны перебои в работе, альтернативы отсутствию электроснабжения нет. Даже если потери электроэнергии случаются редко, правильным решением будет построить тепловую сеть по этой схеме и снабдить ее электронасосом.Тогда вы точно гарантируете себе надежное автономное отопление, не зависящее от каких-либо внешних факторов.

Самые интересные статьи из рубрики.

Системы отопления с естественной циркуляцией используются уже много десятилетий. Их внедрение началось практически одновременно с появлением парового отопления. Существует несколько актуальных схем отопления с естественной циркуляцией для частного дома, и каждая из них может успешно применяться с высоким КПД в максимально комфортных для нее условиях.

Особенности конструкции

Основное отличие контура самотечного отопления в том, что в нем отсутствует циркуляционный насос, принудительно проталкивающий воду в контуре, по которому движется теплоноситель.

Популярные аргументы в пользу системы гравитационного отопления:

• полная независимость от наличия электричества в помещении;
• высокая степень инерции, при которой минимизируется влияние внешних факторов на перераспределение тепла.

Следует учитывать, что увеличение диаметра труб отопления в такой ситуации положительно сказывается на работе системы. Однако стоит придерживаться определенных ограничений по размеру.

Принцип действия

При работе обогрева с естественной циркуляцией используются физические принципы, при которых более теплая жидкость поднимается вверх, двигаясь с наивысшей точки по созданному для нее уклону от магистральных труб.

1. При такой схеме необходимо установить котел ниже уровня секций с радиаторами.
2. При движении от верхней точки вода движется к участкам. Трубы, соединяющие радиаторы с основной магистралью, должны быть намного меньше по диаметру, чем основная магистраль. При такой схеме отопления частный дом с естественной циркуляцией востребованной будет с верхним типом разводки.
3. Для нижнего распределения необходимо предусмотреть схему ускорения.Он образуется при прокладке трубопровода до установленного там расширительного бака. После этого делается убавление до горизонтали окна, от которого и проводится дальнейшая разводка.

Для систем отопления без насоса КПД снижается в помещениях с низкими потолками, так как желательно отводить трубу с верхней точкой системной магистрали на 1,5-1,6 м над котлом, а над ним также необходимо установить расширительный бак. .

Из-за того, что движение при обогреве осуществляется без насоса, то за время достижения дальних участков магистрали теплоноситель успевает отдать достаточное количество тепловой энергии. Такой принцип работы предполагает работу в небольших помещениях. Считается, что для магистралей с длиной контура более 30 м схема с гравитационной системой отопления частного дома теряет свою эффективность.

ВИДЕО: Расчет отопления с естественной циркуляцией

Особенности установки

Котлы с естественной циркуляцией могут иметь два типа подключения к сети:

Оба варианта разводки имеют индивидуальные особенности монтажа, но мало отличаются по эффективности с системой гравитационного нагрева.Важно соблюдать уклон труб отопления при естественной циркуляции, чтобы обеспечить плавность движения и отсутствие просторных участков. В открытых системах выход газовых образований осуществляется естественным путем через расширительный бак.

При установке своими руками теплотрасс с естественной циркуляцией выдерживают уклон, обеспечивая перепад высоты на каждый метр длины на 5-10 мм.

Гидродинамические силы, возникающие в условиях системы, определяющие расход, напрямую зависят от уровня подъема контура.Важно установить радиаторы выше уровня котельной установки, а сопротивление трубопровода зависит от диаметров магистралей.

Когда установка системы отопления с естественной циркуляцией выполняется с многочисленными ответвлениями и частыми преломлениями, это способствует увеличению гидравлического сопротивления. Кроме того, неоправданно большое количество встроенных запорных клапанов также увеличивает это значение. Сведение к минимуму таких площадей плюс увеличение разумного диаметра трубопроводов приведет к увеличению давления в системе.

Монтаж двухтрубной системы

Естественная циркуляция в системе отопления может быть предусмотрена в двухтрубном контуре. Первая труба (подающая) направляет поток горячего теплоносителя от котла, а вторая труба (холодная) возвращает охлажденную воду в котел. Во время установки выполняются следующие действия:

• вверх от теплогенератора отводится ответвление, идущее к расширительному бачку;
• установку бочки можно проводить как под потолком, так и на уровне утепленного чердака;
№
• к дну емкости монтируется трубопровод, идущий в помещение, опускающийся до уровня 2/3 высоты от потолка;
• проводка ведется до ближайшего участка радиаторов;
• — к обратке крепится второй патрубок секции;
• обратная линия устанавливается параллельно подаче, но с уклоном к котлу.

Как определить объем расширительного бачка

Объем расширительного бачка открытого типа определяется очень просто — 10% от общего объема циркулирующей по водяному контуру теплоносителя. Определение десятой части считается универсальным способом подсчета объема экспансомат, при котором он работает идеально.

Определить объем закрытого бака уже несколько сложнее, но для непрофессионала это вполне возможно.Для расчета необходимо знать следующие исходные данные:

• процент увеличения объема теплоносителя при нагреве (RH) — стандартные 5% для воды и 10% для антифриза;
• общее количество воды или антифриза в водяном контуре (ВК) — если таких данных нет, всю охлаждающую жидкость придется слить и измерить ведрами или другими приборами. Задача — определить максимально точный объем;
• давление контура и котла (DC) — эта информация отражена в техпаспорте на котел.Если его нет, спасет Интернет;
• максимальное давление в расширителе (ДБ) — вся информация также отражена в техпаспорте.

Применяем формулу:

ОВ х ВК х (ДК + 1) / ДК — ДБ

Округляем полученное значение до целого числа и получаем примерный объем расширительного бачка.

Это значение всегда выше, чем при методе «на глаз — 10%», но это не является нарушением.Если объем расширителя больше, чем требуется для водяного контура, его необходимо правильно отрегулировать.

Монтаж однотрубной системы

Данный вид циркуляции воды в системе отопления, в отличие от двухтрубной схемы, не зависит от уровня секций радиатора. Расширительный бочонок выбирается объемом 25-32 л. Его наполнение должно составлять 2/3 объема.

Расположение котла, как и в однотрубном, должно быть ниже уровня радиаторов для обеспечения естественного оттока.Уклон трассы 5-70. Радиаторы питаются трубами диаметром не менее 32 мм. Предпочтительным материалом для трубопроводов являются полимерные трубопроводы. Для подвода к трубам радиатора используется труба диаметром до 20 мм.

Балансировка не требуется, если диаметры правильные. Однако желательно установить запорную арматуру на подаче / отводе теплоносителя к радиаторам. Это обеспечит удобство демонтажа секций для проведения профилактических или ремонтных работ.

Двухтрубная система дороже, так как требует двойной линии.В связи с этим часто бывает актуальным использование однотрубных схем для небольших помещений с естественным теплоснабжением.

ВИДЕО: Отопительный контур с естественной циркуляцией

Газовое водяное отопление частного дома своими руками. Естественная циркуляция воды

Водяное отопление частного дома — популярное, но достаточно дорогое удовольствие, ведь нужно покупать трубы, радиаторы, бойлер и т.д. Поэтому мы сэкономим на установке, и наша статья вам в этом поможет.

Почему водяное отопление?

Вода действует как носитель, а ее теплоемкость в 4000 раз больше, чем у воздуха, и она относится к самым дешевым и доступным ресурсам. Но есть, и не одна, ложка дегтя. Процесс монтажа нельзя отнести к категории простых, но если вы планируете установить газовый котел, то вам потребуется соответствующее разрешение, план и т. Д. К тому же работы можно проводить только на этапе строительства. А если нужно организовать теплый пол, то схема усложняется еще больше.

Такой нагрев тоже требует постоянного контроля. Если вы собираетесь на длительный период покидать жилье зимой, то переноску следует осушить. Иначе при минусовых температурах он превратится в лед и просто разорвет трубопровод. Всем известно, что вода содержит различные примеси, которые способствуют коррозии металлических элементов, содержащихся в любой системе. А солевые отложения на внутренней стороне труб препятствуют свободному течению и ухудшают теплопередачу. И наконец, если не установить специальный сливной клапан, в системе могут возникнуть воздушные пробки.Также они значительно снижают эффективность.

Типы конструкций для отопления дома

Отопление с использованием воды в качестве среды имеет очень простой принцип действия, а его конструкция состоит из трех основных узлов: нагревательного элемента (котла), трубопровода, по которому проходит жидкость, и радиаторы. Последние нагреваются и отдают тепло в окружающую среду. Теплоноситель постепенно остывает и, пройдя круг по системе, возвращается обратно в котел, и цикл повторяется снова.

Есть два способа регулирования микроклимата. Первый — установить котел на нужную температуру, второй — изменить расход теплоносителя в конкретном радиаторе с помощью специального крана. Они устанавливаются на входе каждой батареи. Кроме того, есть автоматическая регулировка с помощью термостата. Если в доме установлена ​​двухтрубная система, то перед каждым краном или термостатом необходимо установить байпас.

Системы также делятся на естественные и принудительные.В первом случае отопление функционирует независимо от электричества, а сама конструкция предельно проста. Из-за разницы температур жидкость течет по трубам без помощи насоса. Горячая вода имеет меньшую плотность и вес, поэтому она стремится вверх, а при остывании сжимается и возвращается обратно в водонагреватель. Минусы:

• большое количество труб;
• диаметр трубопровода должен обеспечивать естественную циркуляцию;
• нельзя использовать современные радиаторы с малым сечением.

В форсированных системах циркуляция теплоносителя происходит за счет работы помпы, и вся лишняя жидкость попадает в расширительный бачок. Для контроля давления предусмотрен манометр. К плюсам можно отнести небольшой расход теплоносителя. Также можно установить трубы любого диаметра, в том числе и маленькие. Система очень эффективна. Недостаток только один — зависимость насоса от электричества.

Какой может быть макет?

Виды систем водяного отопления для частных домов мы уже знаем, но прежде чем рассматривать особенности монтажа своими руками, стоит подробнее рассказать о схемах: обсудить, какие они есть, в чем преимущества и недостатки каждой вариант.Макет может быть верхним или нижним, горизонтальным и вертикальным или комбинированным.

Существуют однотрубные системы, в которых нагревательные приборы включены последовательно, и жидкость проходит через каждое из них по очереди. Естественно, она постепенно остывает, и чтобы компенсировать эту разницу температур, в конце линии следует устанавливать резисторы с большим количеством секций. В двухтрубных системах устройства подключаются к стояку параллельно. Достоинства — быстрое регулирование температуры и более равномерный нагрев корпуса.Коллекторное расположение труб характеризуется наличием двух соединенных трубопроводов (подающего и обратного). В этом случае возможен полный контроль над всеми батареями.

Заслуживает внимания популярная в частных домах схема водяного отопления, которая включает в себя дополнительный подогрев пола, а сделав монтаж такой системы своими руками, вы получите очень ощутимую экономию. В этом случае радиаторы могут выступать в качестве основных нагревательных элементов или дополнительных.

Если система теплого пола работает не во всем доме, а только в некоторых областях, то термостатический клапан должен быть установлен в каждом отдельном контуре.Это устройство снижает температуру жидкости, возвращающейся из системы. Термостатическая головка реагирует на температуру воды, и если она слишком горячая, вентиль закрывается. Когда расположение теплого пола далеко от коллектора, следует отдавать предпочтение специальным клапанам. Их можно разместить в стенной коробке и, благодаря конструктивным особенностям, легко подключать. Клапан удаления воздуха также устанавливается вместе. Этот способ хорош, если площадь теплого пола не превышает 15 квадратов.

Но когда дом отапливается в основном за счет теплых полов, а радиаторы выполняют лишь дополнительную роль, то система состоит из двух отдельных функционирующих блоков. Каждая подсистема должна быть оборудована насосом. Для снижения температуры теплоносителя ниже уровня пола необходимо использовать трехходовой смесительный клапан. Это устройство также регулирует мощность нагрева. А установленные на них термостаты следят за нагревом радиаторов.

Установка и требования безопасности

На этом этапе мы рассмотрим, как осуществить водяной нагрев своими руками.

Как сделать водяное отопление частного дома своими руками — пошаговая схема

Шаг 1: Проект

Для начала выбираем подходящую схему и отображаем ее на бумаге. Учитывайте площадь комнат, положение радиаторов, трубопроводов, их размеры и т. Д. Такой эскиз поможет правильно рассчитать количество расходных материалов. Специальные программы значительно упростят все расчеты.

Шаг 2: аксессуары

Кратко рассмотрим, что такое котел, батареи и трубы.Типы отопительных агрегатов в зависимости от используемого топлива бывают газовые, электрические и комбинированные. Фаворитом среди этих вариантов по праву можно назвать газовые приборы. Водогрейные котлы бывают с насосом (для принудительного отопительного контура частного дома) или без него (естественная циркуляция), причем оба типа легко устанавливаются своими руками. Прекрасно зарекомендовал себя двухконтурный агрегат, обеспечивающий в доме не только тепло, но и горячую воду.

Радиаторы делятся на стальные, чугунные, биметаллические и алюминиевые.

Порадуют ценой, но при этом подвержены коррозии, а если вы планируете сливать охлаждающую жидкость, то срок эксплуатации значительно сократится. С другой стороны, чугун можно назвать вечным материалом. Он долго нагревается, но и долго сохраняет тепло. Но большой вес, не очень привлекательный внешний вид и дороговизна значительно снизили популярность этого материала. На смену чугунным батареям пришли алюминиевые.Их внешний вид очень привлекательный, они быстро нагреваются и устойчивы к коррозии. Однако алюминий плохо переносит резкие перепады давления. Биметаллические резисторы славятся отличной теплопередачей, однако антикоррозионные свойства остаются такими же, как у алюминия.

Стальной трубопровод утратил былую славу из-за недолгого срока эксплуатации. Его заменили на современный полипропилен. Легкость монтажа, возможность создания «неразъемной» конструкции, приемлемая стоимость и надежность — все это неоспоримые преимущества.Медные трубы тоже имеют неплохие характеристики, но их стоимость доступна далеко не каждому.

Шаг 3: бойлер

Отопление воды в частном доме устроено таким образом, что теплоноситель нагревается котлом. Эта схема наиболее оптимальна при отсутствии централизованного снабжения. Поэтому при выборе места для установки котла следует учитывать расположение входа в газопровод или наличие электропроводки. Если речь идет о твердотопливном агрегате, то необходимо провести дополнительную установку дымохода. Если вы предпочитаете естественную циркуляцию теплоносителя, то установите нагревательный элемент так, чтобы обратная линия находилась как можно ниже. В данном случае подвал идеален.

Шаг 4: Установка радиаторов

Батареи размещаются под окнами или возле дверных проемов. Конструкция крепления зависит от материала резисторов и количества секций. Чем они тяжелее, тем более надежная фиксация необходима. Между батареями отопления и подоконниками следует оставлять зазор не менее 10 см, пол — более 6 см.Установив запорную арматуру на каждый элемент, вы сможете регулировать количество охлаждающей жидкости в радиаторах, а воздушный клапан поможет избежать нежелательных пробок на дорогах.

Шаг 5: Схема

Котел будет отправной точкой для монтажа трубопроводов. В этом случае следует придерживаться выбранной и начертанной на бумаге схемы. Если трубы видны, то речь идет об открытой проводке. С одной стороны страдает эстетическая сторона, но с другой стороны, любая протечка останется видимой, и чтобы заменить поврежденный элемент, разбирать коробку не нужно.Трубопровод также можно скрыть, замуровать в стене, сделать обшивкой из гипсокартона и т. Д. На этом этапе подключаются аккумуляторные батареи, дополнительное оборудование (насос, фильтры, блок безопасности, расширительный бак и т. Д.).

Ура! Вы возвели стены будущего дома, обустроили крышу и подумали. Отопление частного дома своими руками — возможно ли? Какая будет схема отопления? Хотя, скорее всего, вы заранее изучите вопрос. Итак, давайте теперь определимся, какое отопление будет в доме.
Метод нагрева почти наверняка выбран, но давайте потратим пару минут на рассмотрение альтернатив, а что если? ..

Виды отопления.

Тепловое гео- и солнечное отопление. Отопление дома теплом земли и энергией солнца. В подавляющем большинстве случаев эти методы неприменимы, окупаются надолго, поэтому останавливаться на них не будем.
Паровое отопление. Вода нагревается котлом до тех пор, пока не превратится в пар, который по магистральным трубам подается в радиаторы.Там он отдает тепло и, вернувшись в жидкое состояние, возвращается в котел. Эта система используется на предприятиях. Для частного дома — недопустимо из-за громоздкости. И не стоит забывать о безопасности. Паровой котел не совсем надежен, а температура пара 115 ° С.
Воздух, инфракрасный обогрев. Источник тепла, например инфракрасный излучатель, нагревает воздух, который направляется прямо или через воздуховоды в помещение. Источники тепла работают на природном газе.Вентиляторы используются для улучшения циркуляции воздуха. Применяется для обогрева цехов на предприятиях; он не подходит для жилого дома. Сухой воздух не создаст в доме уюта. И стоит такая система недешево.

Теперь ближе к жизненным реалиям.

Электрическое отопление. Для создания отопления используются конвекторы, «теплые полы», электрические инфракрасные обогреватели и их комбинации.
Конвекторы — это те же радиаторы, только отапливаемые электричеством.Конвектор имеет металлический корпус, температура поверхности не превышает 60 ° С. На корпусе есть решетки, направляющие воздушный поток вниз и в стороны. Конвекторы защищены от перегрева и скачков напряжения.
Создание схемы отопления с использованием конвекторов дешевле водяного отопления, так как здесь нет бойлера или водопровода. Кроме того, есть подвижные конвекторы, это позволяет менять схему отопления.

Самый простой расчет необходимого количества приборов исходя из площади дома, на 1 квадратный метр помещения требуется 100 Вт тепловой мощности.Например, площадь дома 200 кв. Это значит, что требуется тепловая мощность 100 Вт х 200 = 20000 Вт. Вы выбрали конвектор мощностью 2000 Вт. Количество изделий 20000/2000 = 10 шт.
Теплый пол — обогрев помещения снизу вверх. Тепло течет в правильном направлении и равномерно по всей площади. Для устройства теплого пола внутри стяжки создают систему нагревательных элементов, чаще всего электрических. Электрический элемент представляет собой трубку или проводящую пленку.Справедливости ради, допустим, теплые полы могут быть водяными.

Совет. Необязательно устанавливать полы с водяным подогревом в многоэтажном доме. В случае протечки хлопот нет, вскрытие — проблема, плюс ремонт затопленных соседей снизу.

Инфракрасные потолочные обогреватели … Новое интересное техническое решение для отопления помещений. Тепло от обогревателя, расположенного в верхней части комнаты, передается не воздуху, а непосредственно предметам в комнате.Нагреватели этого принципа обладают высоким КПД. Их расположение не уменьшает площадь комнаты.

В заключение пара ложки дегтя для электрического обогрева. Отопление дома электричеством обходится дороже, чем газовое, а отключения электричества случаются гораздо чаще, чем газовое.

Водяное отопление. Система проста, надежна и дешева в эксплуатации. Один недостаток — стоимость его создания. В дальнейшем в статье мы рассмотрим именно это.

Водяное отопление. Принцип работы. Строительные элементы.

Контур представляет собой замкнутый контур, построенный вокруг нагревателя — бойлера. Водяные радиаторы используются как элементы теплопередачи. Вода, нагретая в котле примерно до 75 ° C, попадает в отопительный контур. Отдавая тепло окружающему воздуху с помощью радиаторов, охлажденная вода возвращается в котел для дальнейшего нагрева. Далее цикл повторяется.

В зависимости от вида топлива котлы делятся на:

• газовые,
• твердотопливные,
• на жидком топливе,
• электрические.

Котлы газовые Самые популярные. Это связано с их экономичностью и относительной дешевизной природного газа. Ассортимент моделей позволяет выбрать котел на любой вкус, для решения любой задачи. Недостатки — установку и установку котла может проводить только специализированная организация. Второй недостаток — необходимо газифицировать вашу территорию, использовать баллонный газ очень дорого.
Котлы твердотопливные на угле, торфе, поддонах.Минус очевиден — топливо нужно постоянно где-то загружать и хранить. Но если нет газа, то выбор уменьшается.
Жидкотопливные котлы имеют ряд серьезных недостатков. Главный из них — стоимость топлива. И стоимость растет с каждым днем. Кроме того, при сгорании топлива исходит очень заметный запах. Для хранения требуется специальный накопительный резервуар.

Возможно, при выборе котла вам поможет таблица теплотворной способности разных видов топлива.

Котлы электрические — подключены к централизованной электрической сети. Недостаток — высокая стоимость топлива по сравнению с газовым котлом.

Несколько слов о том, какая мощность котла вам нужна. Если не хотите вдаваться в громоздкие расчеты, то это можно оценить с помощью таблицы.

Площадь дома, кв. М. Мощность котла, кВт
60-200 до 25
200-300 25-35
300-600 35-60
600-1200 60-100

Существуют модели котлов, которые могут использовать несколько видов топлива.Например, газ и уголь.
Для устройства магистрали (контура), по которой будет циркулировать вода, используют стальные, нержавеющие и полипропиленовые трубы. Последний стал безоговорочным лидером.
Они дешевы, обладают завидной термостойкостью и долговечностью, достаточной для обогрева жилого дома. Лучше приобретать армированные полипропиленовые трубы, они прочные и имеют меньший коэффициент линейного расширения при нагревании, а значит, не деформируются в процессе эксплуатации.

Радиаторы водяного отопления бывают:

• чугун,
• сталь,
• алюминий,
• биметаллические.

Чугун — самый заслуженный тип радиаторов. Они медленно нагреваются, но хорошо сохраняют тепло. Они очень тяжелые, хрупкие и несколько дороже стальных, но срок службы до 50 лет и не боятся ржавчины.
Сталь — бюджетный тип радиаторов. У них высокий КПД и невысокая цена. Быстро прогреться. Минус — боятся коррозии.
Алюминий Радиаторы легкие, устанавливаются на менее прочные кронштейны по сравнению с чугунными и стальными.Они быстро нагреваются, по теплопередаче превосходят другие отопительные приборы. Дешевизна и современный дизайн привлекают множество сторонников этого типа радиаторов. К недостаткам можно отнести небольшой срок службы (до 15 лет), боязнь коррозии и гидроудара.

Биметаллический — сочетают в себе прочность стальных радиаторов и теплопередачу алюминия. Они представляют собой трубчатую стальную конструкцию, иногда усиленную стальным каркасом, на который помещается алюминиевая оболочка.Они быстро прогреваются, хорошо отдают тепло, выдерживают гидроудар, богатство современного дизайна, простота монтажа — вот список их достоинств. Обратной стороной является высокая цена.

Схемы водяного отопления.

Одноконтурная система. Вода, нагретая котлом, поступает последовательно во все радиаторы, поочередно теряя температуру в каждом из них. В последнем он может быть уже недостаточно низким.

Плюс в дешевизне схемы. Создается только одна схема, затраты на рабочую силу и материалы ниже.Недостаток — неравномерный нагрев, из-за последовательной схемы. В какой-то мере недостаток можно устранить принудительной циркуляцией с помощью насоса. Подробнее об этом чуть дальше.

Двухконтурная схема. Нагретая вода поступает сразу во все радиаторы параллельно, остывшая течет по другому контуру. Устанавливая краны на каждый из радиаторов отопления, мы получаем возможность исключить любой элемент из системы.

Главное преимущество — равномерный нагрев всех радиаторов.Недостаток в том, что создание второй схемы обойдется дороже.
Коллекторная цепь. В нем каждый радиатор имеет свою подающую и обратную цепи, которые соединены коллектором.

Достоинства — эстетичный внешний вид, возможность регулировать температуру в любом помещении с помощью распределительного шкафа (возможно электронное управление).

Схема принудительной циркуляции. Отличительной особенностью является использование водяного насоса. Насос создает в системе дополнительное давление, обеспечивая равномерный поток на второй и третий этажи вашего дома.Система нетребовательна к уклонам труб.

Монтаж систем отопления.

В процессе строительства дома необходимо предусмотреть технологические отверстия для прокладки труб отопления. Последовательность монтажа определяется вашим желанием и технологией строительства.
Сначала ставим котел.

Внимание! Еще раз напоминаем, что подключить котел к газовой сети может только специализированная организация.

Устанавливаем радиаторы сразу после отделки стен.Ставим радиаторы строго горизонтально, ровно.

Знаете ли вы, что шум батарей, который иногда мешает спать, вызван перекосом радиаторов? Перекос создает воздушный карман, который генерирует эту «музыку».

Одним из основных показателей благоустройства дома является качество организации отопления. Поэтому для решения вопроса, как сделать отопление в частном доме, следует комплексно изучить существующие схемы отопления.Это позволит быстро, качественно и с меньшими затратами создать эффективную систему отопления.

Принцип работы водяного отопления частного дома

Суть системы отопления, в которой теплоносителем является вода, заключается в ее нагревании в отопительном приборе и перемещении к приборам, передающим тепло в помещения. Передача тепловой энергии может осуществляться с помощью радиаторов отопления, конвекторов или путем установки теплого пола. Нагретая до определенной температуры вода, двигаясь по ним, возвращается в нагреватель в охлажденном виде.В этом устройстве охлаждающая жидкость нагревается и цикл повторяется.

До некоторого времени движение теплоносителя происходило исключительно по законам физики. При проведении современной системы отопления используются насосы, создающие циркуляцию воды. Это техническое решение привело к увеличению КПД отопительного агрегата и повысило эффективность его работы за счет уменьшения объема нагретого теплоносителя.

Двухэтажный дом имеет свои особенности

Теплогенераторы современных производителей являются высокотехнологичными агрегатами.Они отличаются высокой производительностью и экономичностью. В комплекс системы отопления входят насосы, обеспечивающие движение воды, резервуар, необходимый для отвода части нагретой жидкости, и автоматика, контролирующая безопасную работу и комфортную работу оборудования.

Основные элементы системы отопления

Котел служит для нагрева теплоносителя, от типа которого зависят конструктивные особенности всей системы отопления в доме. Отопительные приборы с естественной тягой следует устанавливать в специально оборудованных помещениях — котельных, так как для их нормальной работы необходим дымоход.

Котельное оборудование с принудительной тягой можно установить в любом удобном месте.

Требуемый воздух подается через коаксиальные воздухозаборники, оборудованные электрическими вентиляторами. Очень популярны бойлеры, предусматривающие не только напольную установку, но и возможность настенного монтажа.

Установка радиаторов отопления или конвекторов предполагает размещение их под окнами. Это связано с тем, что именно в этих местах могут происходить утечки тепла. В некоторых системах нагревательным элементом может быть пол с подогревом.

Схема отопления дома

Определившись с типом и типом нагревательных и теплоотводящих устройств, а также местом их установки, разводятся трубы. Для создания необходимого микроклимата в помещениях дома и эффективной работы системы отопления необходимо тщательно спланировать и просчитать все нюансы конструкции и ее элементов для каждого помещения.

Система отопления с естественной циркуляцией

Отопление дома

Проведение отопления в частном доме с использованием естественной циркуляции предусматривает движение теплоносителя по системе по законам физики.Движение воды становится возможным за счет разницы ее плотности при разных температурах, чему также способствуют конструктивные особенности взаимного расположения элементов системы.

Из теплогенератора выходит стояк, по которому теплоноситель в горячем состоянии подается в коллектор. Затем он переходит к радиаторам, двигаясь по которым передает тепло в помещение.

Затем холодный теплоноситель от всех отопительных приборов подается в одну трубу, по которой снова поступает в котел.Расширительный бак расположен над стояком, по которому осуществляется подача. С его помощью принимается излишек жидкости, образовавшийся при расширении в процессе нагрева, а также удаляется воздух из системы.

При установке отопления в частном доме необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

• котельное оборудование должно иметь определенный запас мощности;
• для создания лучших условий движения воды подающий стояк следует утеплить;
№
• лучшее место для размещения котла — это точка в доме с минимальной высотой: подвал или яма;
• стояк, распределительный трубопровод и обратный трубопровод должны быть выполнены из труб большого диаметра, а при их установке должен быть предусмотрен определенный уклон по направлению движения жидкости;
• для расширительного бачка и коллектора, лучшее место — чердак;
• , чтобы летом увеличить долговечность системы отопления, не следует удалять из нее теплоноситель.

Естественная циркуляция хладагента проста и не зависит от других источников энергии.

Однако низкий КПД не позволяет эффективно отапливать дома значительного объема. Наличие открытой проводки снижает эстетичность интерьера.

Система отопления с принудительной циркуляцией

Создание в доме системы отопления, предусматривающей принудительную циркуляцию теплоносителя, необходимо, если мощность теплогенерирующего оборудования не позволяет достичь необходимого перепада температур.В этом случае используется насос для создания необходимого давления для перемещения жидкости по трубам. Создает принудительную циркуляцию теплоносителя в заданном направлении и снижает потери тепловой энергии.

Наличие насоса в системе отопления позволяет создавать необходимый микроклимат в домах разной этажности с большой площадью.

Кроме того, появляется возможность регулировать температурный режим индивидуально в каждой комнате и этаже, а также использовать трубы с меньшим диаметром.Это позволяет значительно сэкономить на установке и эксплуатации системы.

Главный недостаток организации отопления дома таким способом — потребность в электричестве.

При установке данной системы отопления следует учитывать рекомендации специалистов:

• подключение расширительного бачка и помпы необходимо проводить на обратку;
• использование труб с меньшим диаметром уменьшит объем теплоносителя и даст экономию при выполнении монтажных работ;
Котельное оборудование
• должно иметь современный дизайн и предусматривать наличие автоматики.

Однотрубная схема отопления

При однотрубной разводке движение теплоносителя происходит последовательно от одного радиатора к другому, следуя за ним. В этом случае теплообмен происходит в каждом из них. Использование этой схемы позволяет добиться значительной экономии затрат на установку, поскольку уменьшается потребность в трубах и другие затраты, связанные с этим.

Система несовершенна и имеет ряд недостатков:

• нет возможности индивидуального регулирования теплоотдачи каждого радиатора;
• каждая последующая батарея имеет меньшую тепловую энергию.

Для создания возможности индивидуального регулирования работы радиаторов была разработана так называемая ленинградская схема. Он предусматривает, в отличие от традиционной однотрубной системы, обводную трубу и установку запорной арматуры на всех батареях.

Такая конструкция позволяет отключать нагревательные приборы, не влияя на работу всей системы.

Двухтрубная схема отопления

Использование двухтрубной системы отопления дома позволяет решить проблему индивидуального регулирования отопительных приборов.Это достигается подключением каждого из радиаторов как к подающей, так и к обратной линии. Такое конструктивное решение обуславливает повышенный расход материала. Но возможность создания необходимого микроклимата в каждом помещении полностью компенсирует этот недостаток.

Установка вертикальной двухтрубной системы отопления позволяет выполнить верхнюю или нижнюю разводку, идущую от котла.

Вертикальная система с нижней фрезой

Устройство данной системы выглядит следующим образом:

• Внизу первого этажа или подвала от теплогенератора проходит магистраль.
• От него идут стояки, ведущие к радиаторам.
• Каждая батарея оснащена патрубком, который предназначен для отвода потерявшей температуру охлаждающей жидкости обратно в нагревательное устройство.

При реализации схемы с нижней разводкой должна быть возможность удалить воздух из системы. Делается это путем установки специального воздуховода. Кроме того, система должна быть оборудована расширительным бачком и кранами Маевского на каждой из батарей на верхнем этаже здания.

Вертикальная система с верхним фрезерованием

Подача теплоносителя при реализации данной схемы осуществляется магистральным трубопроводом в наивысшую точку дома. Охлаждающая жидкость спускается по нескольким стоякам и проходит через все радиаторы. Жидкость, отдав тепло, движется по магистрали к котлу.

В конструкции системы отопления предусмотрено устройство расширительного бака, который необходим для удаления воздуха, образующегося в системе.Использование такого варианта разводки позволяет более эффективно использовать энергоноситель, так как давление в системе может увеличиваться.

Горизонтальная система отопления

Для организации отопления в частном доме предпочтительнее использовать двухтрубную систему, в которой циркуляция энергоносителя принудительная. Его можно реализовать по одной из схем.

Тупик

Его применение снижает потребность в материалах. Значительная длина отопительного контура — главный недостаток этого варианта.Это обстоятельство является препятствием для регулирования системы.

Водяное отопление дома

С попутным движением воды

Длина нагревательных контуров упрощает регулировку системы. Стоимость строительства увеличивается за счет увеличения количества труб. К тому же такой дизайн не украшает интерьер.

Чертеж системы

Распределительный коллектор

В этом случае радиаторы подключаются к коллектору индивидуально.При такой схеме без труда достигается равномерное распределение тепла по комнатам дома. При этом значительно возрастает трудоемкость и потребность в материалах. Монтаж труб в бетонную стяжку значительно улучшает интерьер помещения, что приводит к росту популярности этого варианта среди застройщиков.

Распределительный коллектор

Полы с подогревом

В последнее время наблюдается тенденция к использованию комбинированных систем отопления, одна из которых — теплые полы.Современное котельное оборудование имеет техническую возможность реализовать такой проект.

Теплый пол

Организация теплого пола с жидким теплоносителем имеет ряд преимуществ:

• Осуществляется равномерный обогрев нижней части помещения, где находится жилое пространство человека. Актуальность такой системы возрастает при использовании теплых полов в высоких помещениях. В этих условиях экономия может составить 50%.
• Теплообмен происходит за счет излучения, что более полезно для человека.
• Уменьшение концентрации пыли в воздухе помещения за счет отсутствия конвективной теплоотдачи.
• Привлекательный внешний вид помещения обеспечивает визуальное отсутствие отопительных приборов.

Водяное отопление — самый распространенный способ изготовления индивидуального отопления квартир и домов. Сделать водяное отопление своими руками может каждый. Стоит продумать последовательность работ, начиная от проектирования и закупки стройматериала и заканчивая запуском уже готовой системы.

Тепло в доме. Где взять?

Источником тепла для нагрева горячей воды могут выступать несколько котлов, а именно:

1. Газовый котел.
2. Котел на жидком топливе.
3. Котел твердотопливный.
4. Электрокотел.
5. Котел дровяной.

Следует отметить, что выбор котла во многом зависит от ваших возможностей. Однако есть одно правило, которое необходимо учитывать при выборе котла — его мощность.Мощность котла обязательно должна превышать теплопотери корпуса на 20%. Соответственно, нужно рассчитать все теплопотери, возникающие в проемах окон, дверей, кровли и т. Д. Уже исходя из этого следует выбирать котел той или иной мощности.

Циркуляция охлаждающей жидкости. Схема подбора

Перед началом монтажных работ необходимо определиться с выбором схемы циркуляции воды. Есть три его типа:

Принудительная система Циркуляция теплоносителя осуществляется с помощью циркуляционного насоса.Причем их количество может быть неограниченным: один, два или три. Используя такую ​​систему водяного отопления, можно повысить КПД на 30%. Использование циркуляционного насоса позволит не соблюдать определенный уклон труб при их укладке. Но с другой стороны, система будет полностью зависеть от электричества. Следует помнить, что его необходимо закрывать при рабочем давлении 1,5 бар.

Что касается естественной циркуляции , то он полностью протестирован и является надежным методом отопления вашего дома.При этом строго соблюдается наклон трубы при установке, в пределах 3-5 °. Если проигнорировать это, то система водяного отопления окажется неэффективной, а точнее вообще не заработает. Чаще всего применяется для систем с твердотопливными котлами, хотя есть варианты с газовыми котлами.

Скважина Комбинированная циркуляционная система (КСК) означает способность системы водяного отопления работать как принудительно, так и естественно. Например, если в отопительный сезон отключили электричество, систему можно переключить на естественную циркуляцию.По этой причине, хотя насосы могут быть установлены, трубы необходимо устанавливать под углом. В большинстве случаев применяется комбинированная схема отопления в сочетании с твердотопливными котлами.

Выбор радиатора

Важным фактором при подготовке к монтажу системы водяного отопления является выбор оборудования. Основная составляющая отопления — радиаторы. Их выбор нужно делать исходя из их мощности или теплопередачи. В большинстве случаев характеристика основного питания указывается в инструкции, прилагаемой к самому аккумулятору.Также необходимо определиться с количеством секций для конкретного помещения. Все это можно просчитать в проекте. Желательно, чтобы радиатор перекрывал большую часть оконного проема. Это искусственно создаст тепловую завесу. Кроме того, это предотвратит запотевание окон и создание сквозняков. Рабочее давление аккумуляторов также является важным фактором. Хотя этот показатель играет важную роль и при централизованной системе отопления, и при индивидуальной, особого значения он не имеет.

Итак, можно выделить несколько наиболее распространенных типов радиаторов отопления. Они изготавливаются из самых разных материалов: алюминия, стали, чугуна и биметалла. Последний сочетает в себе алюминий и сталь.

Радиаторы алюминиевые. Это один из самых распространенных и одновременно доступных радиаторов. У них хороший отвод тепла на единицу площади. В большинстве случаев такие радиаторы имеют отдельные секции, поэтому их можно объединять, добавляя секции в зависимости от потребностей помещения.Что касается их эксплуатации, то алюминий — довольно мягкий материал, по этой причине при их транспортировке необходимо соблюдать особую осторожность. Кроме того, при установке клапанов очень легко сорвать резьбу.

Стальные радиаторы. Что касается данного типа батарей для водяного отопления помещений, то в данном случае увеличение секций невозможно. Существует большой выбор стальных радиаторов по ширине и высоте. Можно отметить их высокую теплоотдачу.

Радиаторы чугунные. Этот тип радиатора отличается долговечностью. Любители винтажного стиля ценят их оригинальный вид. Чугунные радиаторы долго нагреваются, а также долго остывают. Исходя из требований современной электромонтажной системы, а также использования термоголовок, их использование нерационально.

Биметаллические радиаторы. Что касается аккумуляторов этого типа, то они имеют отдельные секции. Они сделаны из стали и покрыты алюминием. Этим достигается высокая прочность и, как следствие, срок службы.

Конфигурация системы отопления. Двухтрубный и однотрубный

По своей специфике систему отопления можно разделить на:

• однотрубный и двухтрубный. Двухтрубная система организована по принципу подвода к батарее двух труб, а именно обратной и подающей. Что касается однотрубной системы, то укладывается одна труба. От него к каждой батарее протягиваются две трубы, одна труба подает воду, другая соответственно стоки.
• закрытые и открытые системы отопления.Открытый сверху, он имеет расширительный бак, в который поступает нагретая вода, которая при нагревании расширяется. Благодаря открытому стволу образуется естественная циркуляция.

Примечание! Современные отопительные котлы оснащены закрытой бочкой. В этом случае он полностью герметичен. Если расширение необходимо, то оно осуществляется с помощью диафрагмы. Система закрытого ствола работает исключительно в форсированном режиме с помощью циркуляционного насоса. Благодаря этому металлические части системы не ржавеют из-за отсутствия контакта воды с воздухом.Их отличия заключаются в том, что закрытые системы управляются электроникой, а открытые отличаются простотой устройства.

Приняв решение по всем вышеперечисленным вопросам, можно переходить к монтажным работам, а именно к установке котла, радиаторов, запорной арматуры и труб отопления. Теперь обо всем по порядку.

Принцип установки. Котельная установка

В любом случае монтаж отопления начинается с установки котла.Как правило, место его установки должно быть легко доступно для подвода к нему труб. Если выбран газовый котел, то его следует установить возле источника газа. Что касается электрокотла, то здесь немаловажную роль играет возможность прокладки кабеля. Ну а в тех случаях, когда устанавливают твердотопливные котлы, ориентируются на расположение дымохода. Высота установки котла имеет принципиальное значение только для систем водяного отопления, в основе которых лежит принцип естественной циркуляции.В этом случае важно, чтобы обратный поток располагался как можно ниже. Если вы купили настенный котел, то его установка осуществляется на специальные монтажные планки, которые крепятся к стене анкерами или дюбелями. Если он напольный, то ставится на неподвижные ножки.

Установка

Итак, прежде чем приступить к прокладке труб, необходимо установить все купленные радиаторы на место. В большинстве случаев место их установки находится под окном и возле входа в квартиру.Способ установки будет зависеть от того, какой тип радиатора вы купили. Соответственно, если радиатор тяжелый, то крепление следует выбирать более мощное. Существуют общие правила, как правильно установить радиаторы. Для этого важно использовать уровень, так как они требуют идеальной горизонтальной линии при установке. Минимальное расстояние от пола должно быть 60 мм, а от подоконника не менее 100 мм. Также следует подключить к радиатору всю необходимую запорную арматуру, что позволит при необходимости выключить и демонтировать радиатор.

При установке радиатора необходимо правильно его подключить. Подключение опять же будет зависеть от типа батарей. Если они панельные, то у них всего два выхода, и особого выбора нет. В другом случае, если радиатор секционный, то отверстий уже четыре. Если вы остановились на однотрубной системе отопления, то лучше всего использовать нижние отверстия. Если использовать одну верхнюю, то в результате в радиаторе будет застаиваться остывшая густая вода.

Если вы решили использовать двухтрубную систему отопления, то можете выбрать несколько вариантов. Например, вы можете использовать оба отверстия с одной стороны. При этом вода потечет в верхний, а вода уйдет из нижнего. В этом варианте может быть установлен байпас, представляющий собой перемычку между выходным и входным патрубками.

Примечание! Есть вариант диагонального подключения. Однако такое подключение предпочтительнее при использовании длинных аккумуляторов, состоящих не менее чем из десяти секций.Результат будет следующим: вход теплой воды находится вверху слева, а выход — внизу справа.

Установка отвода и термоголовки

Решая, как подключить радиатор, подумайте об установке кранов. Кран устанавливается на входе и выходе. В большинстве случаев они пригодятся при аварии, к тому же могут регулировать уровень теплоотдачи. Если вы используете однотрубную систему, то с помощью кранов можно равномерно регулировать температуру всех радиаторов.Огромную пользу могут принести термоголовки, отключающие подачу охлаждающей жидкости при достижении заданной температуры воздуха. Однако шкалы температур на нем вы не увидите, максимум — это метки или цифры. Опытным путем можно настроить термоголовку на нужную температуру.

Их особая польза ощущается в тех комнатах или помещениях, где есть риск перегрева. Как это можно объяснить? Например, вы отапливаете свой двухэтажный дом по двухтрубной системе. При этом теплоноситель сначала нагревает радиатор, установленный в небольшой гардеробной на втором этаже, а уже потом спускается на первый в большую комнату.Соответственно, пока температура на первом этаже не достигнет необходимого уровня, на втором будет «Ташкент». Однако если там установлены термоголовки, то перегрев того или иного помещения исключен. Тепло будет перенаправлено в более холодное помещение, и какое-то время там будет стабильная одна температура.

Теперь, когда установлен котел, батареи, термоголовки и байпасы, можно приступать к установке труб. Однако сначала мы рассмотрим, какие трубы лучше выбрать, а затем поговорим о технологии их монтажа.

Выбор трубы

Итак, какие трубы выбрать для водяного отопления? Сегодня существует несколько вариантов, каждый по-своему лучший. Однако что касается цен, то здесь большой разброс. Например, медные трубы можно назвать оптимальным вариантом для отопления. У них есть ряд преимуществ, и не только трубы могут на равных конкурировать с ними. Но есть один большой недостаток — не все готовы платить за них большие деньги, к тому же самостоятельно установить отопление из медных труб будет сложно.Это касается и металлических труб, которые довольно дороги и сложны в установке. Однако есть один лучший вариант — полипропиленовые трубы.

Примечание! Полипропиленовая труба и все фитинги должны иметь маркировку Ph35. У этого пластика есть армирование. Его наличие позволяет сохранить трубы в неизменном виде при нагревании.

Армирование полипропиленовых труб может быть металлическим или стекловолоконным. Большим спросом пользуются трубы из стекловолокна. Их проще установить, так как они паяются с помощью специального оборудования.

Есть более дешевый вариант — трубы металлопластиковые. Они имеют тонкий слой фольги или металла. Это усиление находится посередине между двумя пластиковыми слоями. Лучше всего покупать трубы, в которых арматура ближе к середине, так как их будет намного легче паять. Если фольга расположена ближе к внешней стене, то перед пайкой необходимо будет снять фольгу или купить обжимную фурнитуру, что будет намного дороже.

Последовательность обвязки и установки дополнительного оборудования

Вне зависимости от того, какие трубы вы купили, начинать их монтаж нужно от котла.Сначала водопроводный котел, а затем с помощью специальных тройников, уголков и других соединений монтируется весь трубопровод от радиатора к радиатору. Следует отметить, что существует два метода маршрутизации: скрытый и открытый. Скрытый означает утопление труб в стене. Для этого предварительно вырезают канавы, которые затем засыпают. Открытая проводка говорит сама за себя — трубы остаются на поверхности.

По мере выполнения электромонтажа — подключены аккумуляторы, у которых уже есть запорная арматура, установлено другое необходимое оборудование.Например, это может быть циркуляционный насос, бак-накопитель, воздушный клапан, фильтры, предохранительные блоки, расширительный бак и т. Д. Комплектность оборудования будет зависеть от того, какая у вас система отопления — однотрубная или двухтрубный.

Так осуществляется монтаж водяного отопления. На первый взгляд это очень сложно. Однако при большом желании поможет разобраться во всех схемах, технологиях подключения и выборе материала — батареи, бойлер, трубы.Если вы уже сделали ту или иную систему отопления, то будем рады получить ваши ценные рекомендации в виде комментариев к этой статье. И наоборот, если у вас есть вопросы или вы столкнулись с проблемой, свяжитесь с нами.

Фото

Двухтрубная с естественной циркуляцией

Загородный дом — мечта каждого горожанина. Этот вид недвижимости имеет множество преимуществ перед квартирой, начиная от отсутствия шумных соседей и заканчивая живописными окрестными пейзажами.Но одно из принципиальных преимуществ жизни за городом — это возможность выбрать и внедрить наиболее эффективную и недорогую систему отопления.

Самой распространенной и популярной схемой отопления частного коттеджа на сегодняшний день является водяное отопление с нижней разводкой. Конечно, с момента своего появления сто лет назад он претерпел значительные изменения и модернизации, приобрел несколько модификаций, а потому есть из чего выбрать. Причем из всех существующих схем именно водная имеет наиболее оптимальное сочетание параметров «цена-эффективность».

Системы водяного отопления дома: теплогенераторы, особенности

В основе схемы водяного отопления для частного дома лежит топливная единица — котел. Как правило, выбор того или иного типа теплогенераторов выбирается в зависимости от массы параметров, в том числе личных предпочтений собственников недвижимости, особенностей региона и наличия того или иного вида топлива.

Часто для водяного отопления коттеджа применяют всевозможные твердотопливные и жидкие топливные, газовые или электрические приборы.Следует отметить, что наиболее популярными в нашей стране являются именно твердотопливные и газовые котлы, так как топливо для них имеет наиболее доступную стоимость и, что немаловажно, доступно — распространено во всех регионах.

Кроме самого котла, в водяном отоплении дома используются и другие элементы. Так, например, если в доме установлено печное отопление, то модернизировать его на водяное отопление помогут различные змеевики, регистры и полые встроенные элементы.В этом случае полученную схему уже можно назвать комбинированной, отличающейся простотой и повышенным КПД.

Принципиальной разницы в порядке монтажа системы отопления в зависимости от типа котла нет. Достаточно просто следовать инструкциям производителя оборудования.

Кроме того, в связи с тем, что водяное отопление в частном доме имеет довольно универсальную конструкцию, возможна параллельная установка двух или даже трех теплогенераторов — это позволит добиться максимальной производительности, сделать схему полностью автономной, исключить даже малейший риск остаться без тепла в холодное зимнее время.

Совет. При таком параллельном подключении котлов в обязательном порядке необходимо продумать установку специальной системы автоматики, которая поможет обеспечить переключение между агрегатами при прекращении подачи одного из видов топлива.

Нагрев воды и естественная циркуляция теплоносителя

Самый простой и доступный вариант водяного отопления частного дома, который без проблем и затрат можно сделать своими руками. Следует сказать, что инструкция к такой системе не подразумевает каких-либо сложных конструкторских и монтажных работ, она подразумевает использование только доступных материалов и комплектующих.

Если говорить о принципе работы, то для водяного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя предельно просто. Нагретая в котле вода поднимается вверх по трубопроводу (из-за разницы перепадов температур), постепенно попадая во все разбавленные по дому радиаторы, а остывшая вода возвращается в теплогенератор. Предоставляется без использования дополнительного оборудования.

Совет. При использовании схемы с естественной циркуляцией теплоносителя важно обеспечить прокладку магистральных трубопроводов с определенным уклоном.
Часто бывает достаточно 3-5 градусов на 1 погонный метр (примерно 10 мм).
В противном случае система заработает, но КПД значительно снизится, что приведет к ненужному расходу топлива.

Разводка магистралей может осуществляться металлическими трубами различного диаметра — выбор зависит от характеристик котла и радиаторов. Обязательным условием также можно назвать уменьшение сечения труб в сторону крайней точки отопительного контура — последнего радиатора.

Труба, по которой нагретая в котле вода подается в систему, должна быть проложена таким образом, чтобы ее уклон в сторону радиаторов был максимальным. Точка входа обратной магистрали в теплогенератор делается как можно ниже по отношению к батареям — это сделано для быстрой и эффективной циркуляции теплоносителя. Это можно сделать, установив в подвале или цокольном этаже отопительный агрегат.

Еще один неотъемлемый атрибут системы отопления с естественной циркуляцией воды — расширительный бак.В отличие от котла такой агрегат устанавливается в самой высокой точке коттеджа; лучший вариант — мансарда. Можно использовать накачанные резервуары-хранилища, но в этом случае важно обеспечить установку дополнительного оборудования, такого как манометры, воздушные и предохранительные клапаны.

Совет. Поскольку во многих домах чердак в холодное время года не отапливается, важно позаботиться об утеплении расширительного бачка.
При этом можно использовать обогреватели разных типов, выбор их в настоящее время чрезвычайно широк.Главное требование — устойчивость к высоким температурам (до 90С).

Кроме разводки водяного отопления дома можно использовать еще и пластиковые. Такие трубы легко монтировать, следовательно, время монтажа будет меньше.

Принудительная циркуляция в системах водяного отопления

Еще один вариант устройства отопления загородного коттеджа — схема водяного отопления в частном доме с принудительной циркуляцией теплоносителя. Главная отличительная черта — наличие специального циркуляционного насоса.

Устройство позволяет добиться более эффективной и качественной откачки воды в системе, обеспечить ее подачу даже в самые высокие точки дома без потери тепла (особенно хорошо для коттеджей с двумя или тремя этажами).

В отличие от схем с естественной циркуляцией отопление с принудительным движением теплоносителя не слишком требовательно к уклону труб. Причем эффективность таких систем почти на 20-30% выше, чем у тех, где вода течет по магистралям за счет естественной циркуляции.

При принудительном движении теплоносителя вместо традиционных применяют перекачиваемые накопительные баки. Поскольку давление в трубах и радиаторах может увеличиваться до 1,5-2 атм, важно предусмотреть установку специальных предохранительных устройств: предохранительных и воздушных клапанов, манометров и т. Д.

По обе стороны от циркуляционного насоса должны располагаться запорные краны, за счет которых можно обеспечить перекрытие подачи теплоносителя в систему.

Основные виды разводки водяного отопления

На сегодняшний день существует несколько основных вариантов разводки трубопроводов по дому при использовании водяного отопления:

• Однотрубный.Так называемый «Ленинград», в котором одна труба соединяет все обогреватели в доме по ходу движения теплоносителя. Такая схема выбрана из-за ее простоты, минимальных финансовых (стоимость магистралей, как правило, ниже) и трудозатрат.

Но при этом нагрев радиаторов неравномерный, и регулировать температуру в каждой из батарей невозможно;

• Двухтрубный … Подключение радиаторов отопления осуществляется двумя трубами, проложенными параллельно движению воды в системе.
  К достоинствам можно отнести возможность быстрой регулировки температуры, быстрый и равномерный обогрев помещения, доступность;
• Коллекторное расположение труб … Имеет собственные подающий и обратный трубопроводы, соединенные между собой с помощью специальных распределительных коллекторов.
  Особенность — красивый внешний вид, полный контроль над всеми батареями в доме из распределительного шкафа.

Основные преимущества водяного отопления коттеджа

Как видно на фото и видео загородных домов на нашем сайте, схемы водяного отопления используются в нашей стране довольно часто.

Причин такого широкого распространения очень много:

1. Возможность выполнения монтажных работ по обустройству отопления дома на любом этапе строительства. К тому же даже в готовом доме без проблем устанавливается водяное отопление;

1. Сама вода имеет отличные свойства при использовании в качестве теплоносителя. Высокая теплопроводность, доступность и низкая стоимость наряду с уникальной теплоемкостью делают воду лучшим выбором;
2. Универсальность, возможность использования различных видов топлива для подогрева теплоносителя в контуре отопления;
3. Широкий выбор вариантов разводки труб для схем водяного отопления.Выбрать определенный вид можно в зависимости от массы параметров, начиная от площади коттеджа и заканчивая финансовыми возможностями;
4. Разнообразное оборудование для обустройства дома;
   
5. Точное и быстрое регулирование температуры воздуха в каждой из комнат частного дома. Предусмотрена установка специального оборудования, а именно термостатов и запорной арматуры.

Заключение

На сегодняшний день более доступной и эффективной альтернативы водяному отоплению в частном доме просто нет.Следует отметить, что с каждым годом появляется все больше новых теплогенераторов, трубопроводов и радиаторов, за счет чего эффективность схемы повышается, а ее стоимость снижается почти в несколько раз по сравнению с другими вариантами.

Система отопления. Варианты циркуляции охлаждающей жидкости

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

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

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

Какая охлаждающая жидкость предпочтительнее

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

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

Пути циркуляции охлаждающей жидкости

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

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

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

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

Открытая и закрытая система отопления

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

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

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

Однотрубные и двухтрубные отопительные контуры

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

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

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

Проход и противоток охлаждающей жидкости

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

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

При подключении обратного патрубка сначала к ближайшему к котлу, а затем к другим радиаторам придется использовать наибольшее количество труб отопления. Но теплоноситель в этом случае и в подающем, и в обратном трубопроводе будет двигаться в одном направлении.Это наиболее рациональная байпасная схема или схема Тихельмана , обеспечивающая одинаковую температуру и давление на всех устройствах системы.

Способы разводки труб

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

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

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

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

Система отопления с естественной циркуляцией

Область: отопление.

Сущность: система отопления с естественной циркуляцией содержит присоединенный к трубопроводу теплогенератор, соединенный с трубопроводом отвода нагретого рабочего тела в расширительный бак, и по меньшей мере одно нагревательное устройство, соединенное с одной стороны с трубопроводом подачи нагретого рабочего тела, а с другой стороны. — с трубопроводом отвода охлажденной рабочей среды, соединенным с теплогенератором. При этом расширительный бак подсоединен к трубопроводу подачи нагретого рабочего тела к нагревательному устройству и снабжен установленными в нем патрубком и поплавком и плотно соединен с трубопроводом отвода нагретого рабочего тела от теплогенератора с возможностью вертикального смещения, кроме того, выходное отверстие трубы установлено выше уровня рабочей среды.

Технический результат: более высокий КПД системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя за счет подачи в отопительный прибор более нагретого теплоносителя.

ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам обогрева помещений с естественной циркуляцией теплоносителя (рабочей среды).

В настоящее время системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя широко используются для отопления частных домов. В общем, эти системы включают теплогенератор, расширительный бак и, по меньшей мере, один нагреватель, причем выхлопная труба обогреваемого теплогенератором теплоносителя соединена с нижней частью расширительного бака и трубопроводом подачи нагретой жидкости к нагревательным устройствам. (см. Система водяного отопления с естественной циркуляцией.http://www.otopleniedoma.com/page02.html). Система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя позволяет снизить стоимость системы отопления за счет отказа от дорогостоящего оборудования — насоса. Однако всем известная система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличается недостаточным КПД.

Технический результат, на который направлено изобретение, заключается в повышении КПД системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя через питающий подогреватель наиболее нагретого теплоносителя.

Этот результат достигается тем, что система отопления с естественной циркуляцией содержимого соединена трубопроводами с теплогенератором, к выхлопной трубе подключено нагретое рабочее тело с расширительным бачком и, по крайней мере, одним нагревателем, подключенным с одной стороны трубы, питающей нагретую рабочую среду, а с другой стороны — с охлаждаемым рабочим телом выхлопной трубы, подключенным к теплогенератору с расширительным бачком, соединенным с патрубком, подающим нагретое рабочее тело к нагревательному устройству и снабженным внутри патрубка поплавком, который герметично соединен с выхлопной трубой нагретого рабочего тела от теплогенератора с возможностью вертикального перемещения, и выпускной патрубок расположен выше уровня рабочей среды.

Трубку можно сделать телескопической, регулировать ее длину можно с фиксацией.

Возможность вертикального перемещения трубы может быть обеспечена за счет ее соединения с выхлопной трубой, обогреваемой теплогенератором рабочей среды через гофрированную трубу.

Поплавок может быть выполнен круглым или раздельным, распределенным по окружности или по сторонам элементов.

Изобретение поясняется чертежами, на фиг.1 представлена ​​принципиальная схема предлагаемой системы отопления с естественной циркуляцией; На рисунке 2 изображен расширительный бачок.

Система отопления с естественной циркуляцией в составе передачи включает генератор 1 тепла (котел), расширительный бачок 2 и хотя бы одно нагревательное устройство 3 (аккумулятор). Расширительный бак 2 соединен с линией 4 подачи нагретого рабочего тела к нагревательному устройству 3 и предусмотрен внутри подвижной трубки 5 поплавком 6. Подвижность трубки 5 обеспечивается тем, что она плотно соединена, например, гофрированной. патрубок 7 патрубок 8 отводит нагретое рабочее тело от теплогенератора 1. В частном случае патрубок 5 может быть выполнен телескопическим с фиксатором, позволяющим регулировать его длину.Нагревательное устройство 3 (устройства), подключенное к генератору 1 тепловой трубы 9, отводит охлаждающую рабочую среду. В качестве рабочей среды обычно используется жидкость.

Принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией заключается в следующем.

При включении нагрева рабочего тела (теплоносителя) в котле 1 начинается нагрев, и его уровень в патрубке 8 за счет расширения растет. Достигнув верхнего уровня патрубка 5 (выходного отверстия), расположенного на определенном расстоянии от уровня рабочего тела в расширительном баке 2, нагретое рабочее тело начинает перетекать из патрубка 5 в бак 2.Циркуляция осуществляется за счет переливания нагретого рабочего тела из выпускного патрубка до уровня рабочего тела фонтаном и водопадом. Таким образом, нагретое рабочее тело подается в емкость 2, а по трубопроводу 4 — к нагревательному устройству 3, что приводит к повышению эффективности системы. Поскольку циркуляционный контур в этой системе является разомкнутым, имеется свободный поток жидкости через выходной конец трубы 5. Нагретая жидкость свободно поднимается по трубе 8 к трубе 5 и в резервуар 2 выливается большая часть нагретая жидкость.В известной отопительной системе с естественной циркуляцией этого не происходит, поскольку циркуляционный контур замкнут, и холодная рабочая среда, поступающая от нагревательных устройств 3, может принудительно попасть в трубопровод, не успев нагреться. Многочисленные эксперименты показали, что в предлагаемой системе вода поступает в нагревательный аппарат 3 с более высокой температурой, чем в известной системе с такими же параметрами.

Изменение уровня жидкости в резервуаре 2 позволяет повысить скорость ее циркуляции в системе, что также увеличивает ее эффективность.Окружающая среда, у которой на выходе температура 100 градусов, проходя с большей скоростью через аккумулятор 3, успевает дать 10 … 20 градусов, следовательно, довести воду до температуры с 80 … 90 градусов до 100 градусов. градусов требует значительно меньше энергии.

Поплавок 6 удерживает заостренный выходной конец трубы 5 на определенном расстоянии, выше уровня рабочего тела в резервуаре 2 при его доработке. Поплавок 6 в зависимости от формы и размера расширительного бачка 2 может быть выполнен круглым или раздельно распределенным по окружности или по сторонам элементов.Высота конца трубки 5 относительно уровня жидкости в резервуаре 2 зависит от того, при какой температуре теплоноситель начнет течь. Таким образом, начальную температуру циркуляции можно регулировать, задав ширину и высоту патрубка 5.

Рассмотрим пример исполнения расширительного бака 2, когда емкость системы отопления 250 л на 50 л приходится на бойлер 1 и патрубок 8. Объемное расширение рабочего тела (50 л) при нагреве до 100 градусов составляет около 2.5 л. Таким образом, необходимо использовать расширительный бак объемом 30 л, 10 л — это свободное пространство, минимальный объем рабочей среды и объемное расширение. Бак может иметь следующие размеры: длина 300 мм, ширина 200 мм, высота 500 мм.

Реализация системы обогрева разомкнутым контуром повышает эффективность системы за счет того, что в нагревательное устройство 3 попадает нагретая рабочая среда. , процесс циркуляции идет быстрее, требуется гораздо меньше энергии для нагрева рабочего тела, проходящего через нагревательное устройство 3.

1. Система отопления с естественной циркуляцией, содержащий соединенный трубопроводом теплогенератор, непосредственно соединенный с выхлопной трубой, нагретую рабочую среду с расширительным баком, и, по крайней мере, один нагреватель, подключенный с одной стороны трубы, питающей нагретую рабочую среду, а с другой стороны — с выхлопной трубой. охлаждаемое рабочее тело, подключенное к теплогенератору, при этом расширительный бак подсоединен к трубе, подводящей нагретое рабочее тело к нагревательному устройству, и снабжен внутри трубы поплавком, который герметично соединен с выхлопной трубой нагретого рабочего тела от теплогенератора с возможностью вертикального перемещения, а выпускной патрубок расположен выше уровня рабочей среды.

2. Система отопления по п.1, отличающаяся тем, что трубка телескопическая с фиксатором.

3. Система отопления по п.1, отличающаяся тем, что патрубок, соединенный с выхлопной трубой, обогревается теплогенератором рабочей среды гофрированной трубки.

4. Система обогрева по п.1, отличающаяся тем, что поплавок выполнен круглым или раздельно распределенным по окружности или по сторонам элементов.

Термосифоны — обзор | Темы ScienceDirect

II Системы горячего водоснабжения

Простейшая система горячего водоснабжения (ГВС) с термосифоном показана на рис.5. По мере того, как вода в коллекторе нагревается, она расширяется, становится легче, движется вверх, сливается в верхнюю часть резервуара для хранения и втягивает более холодную и тяжелую воду со дна резервуара. Таким образом создается естественная термосифонная циркуляция, которая постепенно нагревает объем воды, содержащейся в резервуаре. Было замечено, что эта циркуляция проявляет тенденцию к саморегулированию: скорость потока будет регулироваться сама так, что приращение температуры от входа к выходу коллектора ( T _из — T _в ) составляет примерно 10 K, по крайней мере, в типичные термосифонные системы, и это справедливо для широко меняющихся температурных и радиационных условий.

РИСУНОК 5. Простая система горячего водоснабжения с термосифоном. (В терминах Таблицы II: солнечная, прямая, закрытая, заполненная, термосифонная, рециркуляционная система, с отдельным резервуаром.)

Эта система требует, чтобы резервуар был на уровне выше, чем верхняя часть коллектора. Во всех случаях, но особенно если он подвергается воздействию внешних условий, резервуар должен быть очень хорошо изолирован, чтобы предотвратить чрезмерные тепловые потери резервуара. Если по какой-то причине резервуар не может быть помещен в такое возвышенное положение, необходимо установить небольшой насос для обеспечения циркуляции жидкости.В этом случае насос должен управляться, например, дифференциальным термостатом. Тогда это будет система с принудительной циркуляцией, классифицируемая как активная, в то время как термосифонная система принимается большинством авторов как пассивная система.

Подача холодной воды может быть обеспечена прямым подключением к сети (в этом случае все компоненты должны выдерживать давление в сети) или из бака питателя (который находится в приподнятом положении и заполняется из сети через поплавковый клапан. аналогично поплавковому клапану унитаза-бачка).Для систем давления в сети большинство коммунальных служб или органов водоснабжения требуют установки обратного клапана. В то время как системы низкого давления (питающий резервуар) открыты в атмосферу через вентиляционную трубу, системы сетевого давления должны быть защищены от избыточного давления (из-за теплового расширения воды при нагревании) с помощью предохранительного клапана, а также от разрушения (взрыва). , что может быть вызвано эффектом всасывания (образование вакуума) в случае случайного сброса воды через воздухозаборник (или сапун).

В местах, где может произойти замерзание, система должна быть защищена от повреждений от мороза. В мягком зимнем климате, где замерзание случается редко, некоторым теплом можно пожертвовать за счет медленной ночной циркуляции воды или небольшого нагревательного элемента, встроенного в нижнюю часть коллектора. В более холодном климате можно использовать системы обратного слива (рис. 6), которые автоматически опорожняют коллектор, когда температура падает почти до нуля. В качестве альтернативы может использоваться непрямая система (рис.7), в которой первичный (коллекторный) контур заполнен раствором антифриза (например,g., этилен или пропиленгликоль) или с неводной жидкостью. Это замкнутый контур, и тепло передается потребляемой воде через теплообменник. Если антифриз токсичен, то в качестве меры безопасности может потребоваться теплообменник с двойными стенками. Такие устройства управления и безопасности могут значительно усложнить простую систему.

ТАБЛИЦА II. Классификация солнечных систем горячего водоснабжения ^a

Атрибуты	Дескрипторы
	a	b	c
1.Источник энергии	Только солнечная энергия	Предварительный нагрев солнечной энергии	Солнечная энергия + вспомогательная
2. Муфта	Прямой	Косвенный	—
3. Закрытие	Закрыто	Открыто	4. Эксплуатация	Заполненный	Дренажный	Дренажный
5. Циркуляционный	Термосифон	Принудительный (перекачиваемый)	—
6.Тип потока	Рециркуляционный	Последовательное подключение	—
7. Хранение	Дистанционное (раздельное)	С закрытой муфтой	Интегральный

РИСУНОК 6. Дренажный насос с принудительной циркуляцией А останавливается, содержимое коллектора стекает обратно в резервуар.

РИСУНОК 7. Непрямая система горячего водоснабжения. (В терминах Таблицы II: солнечная, косвенная, закрытая, заполненная, насосная, рециркуляционная система с отдельным резервуаром.)

Солнечная система ГВС может быть спроектирована так, чтобы обеспечивать 100% потребности в горячей воде (т. Е. Долю солнечной энергии, равную 1), но она не будет экономичной, за исключением наиболее благоприятных ситуаций. На рисунке 8 показана доля солнечной энергии как функция площади коллектора для типичной установки ГВС, и это наглядная иллюстрация закона убывающей отдачи. Большинство дизайнеров считают, что экономический предел составляет от 0,6 до 0,8 солнечной доли.

РИСУНОК 8. Доля солнечного излучения как функция площади коллектора (для 180 литров горячей воды в день, в Брисбене, при использовании коллектора с двойным остеклением и селективной поверхностью), иллюстрация закона убывающей отдачи.

Оставшаяся потребность в обогреве должна обеспечиваться дополнительным нагревателем, основанным на каком-либо традиционном источнике энергии, если только пользователи не желают изменить свой образ жизни и время от времени мириться с теплой водой или принимать горячий душ и делать то же самое. стирка только при наличии горячей воды от солнечной энергии. Технически самой простой формой дополнительного нагрева является использование электрического погружного нагревательного элемента, встроенного в сам резервуар для горячей воды. Рекомендуется располагать его на высоте от половины до двух третей высоты резервуара, чтобы он нагревал только верхнюю треть или половину объема воды.Если появляется солнечный свет, более холодная вода в нижней части резервуара остается готовой для солнечного нагрева, поэтому тепло не теряется.

Газовые или масляные обогреватели также могут использоваться в качестве дополнительных источников тепла, но они будут находиться вне резервуара, циркулируя его содержимое через нагреватель или иметь отдельный контур теплопередачи для подачи тепла в резервуар горячей воды через теплообменник. С точки зрения экологической устойчивости дополнительные газовые обогреватели являются более предпочтительными, поскольку они вызывают гораздо меньше выбросов CO ₂ .

Дополнительный источник тепла также может быть установлен как дополнительный нагреватель. Таким образом, солнечная часть системы станет подогревателем. Только когда происходит водозабор, вода, нагретая солнечными батареями, течет в дополнительный нагреватель, независимо от ее температуры, и доводится до необходимого уровня температуры. Этот дополнительный нагреватель может быть проточным (мгновенным) или накопительным. При благоприятных условиях его можно не задействовать, но он будет служить резервным устройством. В таблице II представлена ​​классификация солнечных систем ГВС по семи признакам.

Нагрев плавательных бассейнов — идеальное применение солнечной энергии. Поскольку требования к температуре очень низкие (<30 ° C), можно использовать недорогие, часто не покрытые глазурью, коллекторы. На рынке представлено несколько коллекторных систем, в которых используются пластмассовые или резиновые материалы, которые можно прикрепить к существующей поверхности крыши. Почти во всех случаях это активные (перекачиваемые) системы, но обычно фильтрующего насоса бассейна достаточно для обеспечения циркуляции через коллекторы.

Зонированная система отопления — Боб Вила

Схема зонированного отопления.SupplyHouse.com

Домовладельцы, ищущие лучший способ контролировать температуру во всем доме, должны изучить преимущества зонированной системы отопления.

Что такое зонированное отопление?

Стандартная незонированная система отопления контролирует температуру всего дома в целом. Зонированная система отопления, напротив, позволяет домовладельцам регулировать температуру в каждой комнате или зоне индивидуально, тем самым повышая комфорт и сводя к минимуму затраты на электроэнергию. Зонированную систему можно настроить с учетом множества факторов, включая использование помещения, личные предпочтения и условия окружающей среды.Зонированные системы помогают домовладельцам более эффективно использовать свои системы отопления, распределяя тепло там, где и когда оно необходимо.

Возможно, пришло время позвонить профессионалу.

Получите бесплатную бесплатную оценку ремонта от лицензированных технических специалистов HVAC поблизости.

+

Преимущества зонированного отопления

«Преимущества правильно зонированного дома включают экономию на расходах на отопление, а также больший контроль и комфорт во всем доме», — отмечает Дэниел О’Брайан, технический эксперт интернет-магазина SupplyHouse.com. «Если они индивидуально зонированы, незанятые или редко используемые помещения не нужно отапливать, а те участки дома, которые становятся холоднее других, можно отрегулировать напрямую для большего комфорта. Кроме того, программируемые термостаты могут увеличить экономию за счет сокращения потребления тепла, когда жители находятся вне дома или спят ».

О’Брайан объясняет, что типичная зонированная система отопления рассматривает первый этаж дома как одну зону обогрева, а зону спальни наверху как отдельную зону обогрева.Это позволяет направлять тепло на первый этаж в дневное время и в спальни наверху ночью, позволяя незанятым частям дома остывать, когда они свободны. Зонированная система также может позволить домовладельцам минимизировать нагрев в редко используемых помещениях, таких как комнаты для гостей или складские помещения.

По данным Министерства энергетики США, зонирование системы отопления может сэкономить домовладельцам до 30 процентов на типичных счетах за отопление и охлаждение. Поскольку на отопление и охлаждение приходится более 40 процентов коммунальных расходов среднего домохозяйства, экономия от зонированной системы может действительно возрасти.

Фото: SupplyHouse.com

Как работает зонированное отопление

Основным компонентом зонированной системы отопления является зональный клапан, который регулирует поток воды в системе водяного отопления. Внутри клапана исполнительный механизм открывает и закрывает клапан в зависимости от настройки термостата для этой зоны. Зональные клапаны доступны в двух- или трехходовых конфигурациях с различными типами соединений. Они могут быть нормально закрытыми или нормально открытыми и могут обеспечивать различную скорость потока в зависимости от размера клапана, что позволяет домовладельцам настраивать систему для различных планов этажей и зон разного размера.Зональные клапаны можно использовать с широким спектром систем водяного отопления, включая плинтусы, радиаторы, тепловые насосы и лучистые системы. Ведущие бренды включают Honeywell, Taco, White-Rodgers и Erie.

Домовладельцы с системами принудительного горячего воздуха также могут создавать несколько зон, используя два или более термостатов, подключенных к главной панели управления; панель управления открывает и закрывает заслонки, установленные в воздуховоде.

Существует также широкий выбор термостатов, включая программируемые версии, для управления зонированной системой отопления.«Для зонирования дома можно использовать любой термостат, но не все термостаты предназначены для одного и того же применения», — отмечает О’Брайан. «Напряжения, схема системы отопления / охлаждения и характеристики различных термостатов могут быть больше ориентированы на то или иное приложение».

Установка зонированного отопления

Добавление зонированной системы отопления к существующему дому — довольно сложный проект и обычно требует привлечения профессионального установщика. «Зонирование дома задним числом — это не то, на что способен обычный домашний мастер», — отмечает О’Брайан.«Им пришлось бы подключить элементы управления и термостаты, подключить их к насосу (-ам) и котлу или печи и врезать либо в свои гидравлические линии, либо в воздуховоды для установки зональных клапанов или заслонок. Все это, вероятно, потребует разрезания открытых стен, подключения электричества и, возможно, потеющей меди ».

Несмотря на то, что установка зонированной системы отопления не является типичным самостоятельным проектом, функции экономии энергии и контроля температуры могут сделать ее чрезвычайно стоящим улучшением дома. Интернет-магазин SupplyHouse.com предлагает большой выбор термостатов, зональных клапанов и элементов управления от ведущих производителей в отрасли, а также предлагает множество информационных и учебных видео, подобных этому, в котором объясняется, как работают зонные клапаны.

Это сообщение доставлено вам на SupplyHouse.com. Его факты и мнения принадлежат BobVila.com.

Возможно, пришло время позвонить профессионалу

Получите бесплатную, бесплатную смету ремонта от лицензированных технических специалистов HVAC рядом с вами.

+

Основные компоненты систем водяного отопления и их роль в системе

Многие из нас в своей повседневной работе уделяют внимание воздушной стороне систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Мы называем себя «болваны». Однако бывают случаи, когда вы смотрите на насос, трубопроводы и клапаны, чувствуя, что ваша уверенность падает. Некоторые из вас — мастера гидроники, и вас часто называют «мокрицы». Пожалуйста, терпите тех из нас, кто этого не делает, пока вы читаете эту статью. Давайте посмотрим на основные компоненты систем водяного отопления HVAC и их роль в системе.

Названия компонентов гидравлической системы

Базовая система, изображенная на этой иллюстрации, сегодня встречается во всем мире. Это бытовой или легкий коммерческий водяной кондиционер, подключенный к водонагревателю. Контур кондиционера подключен к системе горячего водоснабжения. Циркуляционный насос перемещает воду по контуру воздуховода. Петля — это водяной контур, по которому вода выходит и попадает в систему или устройство.

Если вы новичок в гидронике, изучите иллюстрацию ниже, и вы получите гораздо больше из этой статьи.Если вы полный Wethead, повеселитесь, составив список других компонентов, которые вы бы добавили в эту систему, чтобы по-настоящему обмануть ее. Относитесь к нему так, как вы хотели бы видеть системы, установленные в полевых условиях.

Водонагревательное оборудование

В данной системе используется простой газовый водонагреватель. Его цель — нагревать и хранить воду, используемую во всем здании. Обычно водонагреватель нагревает только воду для бытовых нужд, но в этом случае к системе отопления подводится водяной контур для нагрева воздуха в здании.

Кроме того, существуют безбаковые водонагреватели, которые могут иметь вторичный контур для обогрева помещений. Котлы, используемые для нагрева воды для бытовых нужд, также могут иметь вторичный контур.

Менее обычные системы водяного отопления включают; геотермальные и солнечные источники. Некоторые крупные города предоставляют услугу под названием «Централизованное отопление», когда местные коммунальные предприятия нагревают воду напрямую каждому потребителю. Нагретая вода подается по трубам во многие типы систем распределения тепла внутри здания, и заказчик оплачивает потребленную горячую воду.

Насосы гидравлической системы

Циркуляционный насос часто используется для перемещения воды от источника водяного отопления к оборудованию, которое распределяет тепло в желаемое место. Некоторое отопительное оборудование включает насос, поставляемый внутри.

В нашей системе используется обработчик воздуха. Насос внешний и перекачивает воду от источника тепла к змеевику горячей воды в воздухоподготовителе. Воздуходувка перемещает воздух через змеевик с горячей водой и передает тепло от горячей воды в воздушный поток.Система воздуховодов распределяет нагретый воздух по зданию.

В здании может быть один или сотни обработчиков воздуха. Конечно, чем больше система, тем больше насос, трубопровод и сложность органов управления и других компонентов системы. Если дом может использовать насос мощностью 1/3 л.с., в офисном здании можно использовать насос мощностью 100 л.с. или больше.

В здании может быть один или сотни обработчиков воздуха. Конечно, чем больше система, тем больше насос, трубопровод и сложность органов управления и других компонентов системы.Если дом может использовать насос мощностью 1/3 л.с., в офисном здании можно использовать насос мощностью 100 л.с. или больше.

Отопительное распределительное оборудование

В нашей простой системе в качестве распределительного оборудования используется кондиционер. Существуют и другие типы отопительного оборудования, которые используются для распределения тепла от гидравлических систем в желаемое пространство в здании.

Некоторые из них включают:

• Плинтус и обогреватели шкафов из тонкой трубы
• Радиаторы
• Тепловентиляторы
• Коллекторы и системы управления, подключенные к внутрипольному лучистому отоплению
• Системы снеготаяния.

Это лишь несколько основных систем. Более совершенные системы включают промышленное технологическое оборудование, медицинские приложения, змеевики и устройства осушения, а также другие системы водяного отопления.

Основные системные принадлежности

Вентиляционные отверстия удаляют весь воздух, застрявший в системе. Воздух в системе может быть наиболее частой причиной плохой работы. Они устанавливаются рядом с верхней точкой системы, обычно на обратной стороне насоса.

Сетчатые фильтры или фильтры для жидкости устанавливаются в трубопроводе и включают круглые экраны, улавливающие любой мусор в системе.Чтобы очистить сетчатые фильтры, воду отключают, сетку в сетчатом фильтре снимают, очищают и повторно устанавливают. При повторном заполнении системы весь воздух, попавший в систему, должен быть удален.

Запорные клапаны , установленные в стратегических точках системы, изолируют компоненты для обслуживания или замены. В базовой системе запорный клапан может использоваться для уменьшения или увеличения потока через систему.

Заправочный клапан и предохранитель обратного потока являются необходимыми принадлежностями, когда источник воды вводит подпиточную воду в гидравлическую систему.Предохранитель обратного потока предотвращает попадание возможных загрязнений в гидравлическую систему обратно в источник чистой воды. Многие заправочные клапаны включают редукционный клапан для снижения давления из источника воды в системе.

Расширительные баки обеспечивают пространство, в котором вода может безопасно расширяться и сжиматься, чтобы избежать повреждения системы или людей. Расширительные баки поддерживают постоянное давление, чтобы средства управления работали должным образом.

Регулирующие и регулирующие клапаны требуются и устанавливаются с каждой гидравлической системой, включая базовый термостат.В зависимости от сложности управления оборудование, насос, проточные клапаны, температура и функции зон могут быть отрегулированы и отрегулированы для эффективного регулирования хорошо спроектированной и установленной системы.

Я уверен, что это вводное описание гидронной системы оставило хороших головокружителей, желающих больше о балансировочных клапанах, тестовых портах, датчиках температуры и давления, средствах управления и многом другом.

Надеюсь, это краткое описание побудит болванов окунуть пальцы ног в воду.Возможно, вы, мастера по гидронике, поймете необходимость и поделитесь своими ценными знаниями и опытом с Airheads.

Роб «Док» Фалке работает в отрасли в качестве президента National Comfort Institute, Inc., обучающей компании, работающей в сфере отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, и членской организации.