Система обогрева дома на основе естественной циркуляции теплоносителя – замкнутое устройство, функционирующее с помощью самотечного (гравитационного) эффекта. Дает возможность применять котел с естественной циркуляцией для обогрева комнат независимо от доступности к электроэнергии. Такое преимущество позволяет использовать его в районах, где нет доступа к электричеству или при возникновении проблем в централизованной электрической сети. Правильно сделанная система экономична, но она сможет правильно работать только при выполнении точных расчетов.
Под понятием «лучше» понимается гарантированная работоспособность системы, то есть – собрал, запустил и забыл. Гравитационная система очень надежна – она энергонезависима. Котлы естественной циркуляции бывают паровые и водогрейные.
Любая система с принудительной циркуляцией при отключении электроэнергии сразу остановится. Если использовать в конструкции бесперебойное устройства и аккумуляторы, то даже прибор с серьезным запасом энергии сможет питать маленький циркуляционный насос не больше суток.
Конечно, принудительная система дешевле и проще в расчетах. Самотечную нужно правильно планировать, и начинать это нужно при проектировании дома. Сразу придется определить, где установить котел, как проложить магистрали отопления с учетом расположения окон и дверей. После чего определяют длину и схему прокладки контуров. При использовании циркуляционного насоса разница в протяженности отопительных контуров может отличаться в 2 раза. Для сборки гравитационной системы не потребуется приглашать сварщика, можно спаять трубопровод из полипропилена и своими руками.
Выгодное предложение
Устройство самотечного отопления состоит из нагревательного прибора (котла), проложенных по схеме трубопроводов, радиаторов и расширительного бачка.
В большинстве случаев при этом способе обогрева в качестве теплоносителя используется вода. Она перемещается по трубопроводу под воздействием термодинамических сил. Работа выполняется благодаря разнице физических характеристик холодной и нагретой воды.
Нагревающийся теплоноситель поднимается вверх. Перемещаясь по системе, постепенно остывает. У горячей воды вес и плотность ниже, потому она и поднимается вверх, освобождая место для остывшей жидкости.
Когда горячая вода достигает верхней точки трубопровода, она течет по трубам и постепенно остывает, попадает в радиаторы. Остывшая жидкость по нижней ветке трубопровода поступает в котел, замещая нагревшуюся воду, где опять нагревается.
Главными плюсами гравитационного отопительного контура называют:
Рекомендация! Чтобы сконструировать систему обогрева дома для котла с естественной циркуляцией, необходимо правильно рассчитать характеристики, выбрать подходящее расположение контура и произвести правильный монтаж всех частей конструкции. При соблюдении этих условий срок службы системы может составить до 35 лет.
Основной минус этой конструкции — неспособность качественно обогревать дома площадью больше 100 м2. Есть еще несколько недостатков, снижающих возможность использования самотечной конструкции:
Используются одно- и двухтрубная системы, по типу они бывают открытыми и закрытыми. Подходящая схема для котлов с естественной циркуляцией увеличит эффективность обогрева всего дома.
Закрытая система часто используется в европейский странах, в России ее используют реже.
Принципиальная схема. Теплоноситель после нагрева движется к расширительному баку, который разделен мембраной на 2 части. Нижняя из них заполняется водой, она сжимает находящейся в верхней части (выше мембраны) воздух. В системе появляется дополнительное давление, улучшающее перемещение теплоносителя.
Особенности. Главное отличие закрытой системы — герметичная конструкция расширительного бачка, что позволяет увеличить давления в трубах. Изредка в такую систему включают нагнетающий насос.
Положительные свойства и недостатки. Основной плюс закрытой системы — герметичность. Это качество снижает риск появления воздушных пробок, сдерживает коррозийные процессы, уменьшает потери теплоносителя. Для труб не нужно делать больших уклонов, особенно при установке циркуляционного насоса.
Важно! Основной недостаток — необходимость использования вместительного расширительного бака, который требует для установки много места.
Открытая система содержит открытый расширительный бак. Часто такую схему можно найти в старых зданиях. Хотя ее популярность снижается, открытая схема полностью работоспособна и надежна даже в современных условиях.
Принципиальная схема. Отличается конструкцией расширительного бачка и для нее не нужны циркуляционные насосы.
Особенности. Расширительный бачок можно изготовить небольшого размера, даже из подручных материалов.
Положительные свойства и недостатки. К плюсам относят полную энергетическую безопасность, простоту эксплуатации и сборки конструкции.
Главный минус заключается в возможности проникновения воздуха в контур, из-за чего появляются пробки. Используемая как теплоноситель вода испаряется, ее количество нужно контролировать и при необходимости пополнять. Из-за вредного влияния антифриза его нельзя использовать вместо воды.
В этой системе процесс циркуляции воды в котле выполняется с помощью всего одной нитки трубопровода. Конструкция с низкой эффективностью подходит только для обогрева небольших помещений.
Принципиальная схема. Трубы от источника тепла укладывают по всему периметру помещения, регистры подключаются последовательно. В батарею теплоноситель поступает через верхнее соединение, а удаляется вода через нижнее. Когда теплоноситель покидает последний регистр, самотеком остывшая жидкость возвращается в котел для следующего цикла нагрева.
Особенности. Система будет работать эффективно, если подающие трубы прокладывать под потолком, а обратный трубопровод, доставляющую остывший теплоноситель к котлу, – под полом. Регистры допустимо размещать на одном уровне с отопительным котлом. Расширительный бачок должен находится в самом высоком месте контура.
Плюсы и недостатки. Главным плюсом считается простота сборки и небольшой расход труб. Минус однотрубного контура — это снижение теплоотдачи, количества тепла становится меньше от регистра к регистру. Отапливать двухэтажные дома так не рекомендуется.
Для этой системы нужно провести 2 нитки трубопровода — для подачи к регистрам нагретого теплоносителя и обратного поступления воды к котлу. Планирование прокладки труб и сборка системы сложны, но она способна обеспечить эффективный обогрев даже большого дома.
Принципиальная схема. Система должна быть хорошо продумана и собрана с несколькими нюансами:
Особенности. Основной стояк и комната, где установлен расширительный бачок, должны быть хорошо защищены от холода. Утепление снизит потери тепла и возможное замерзание теплоносителя при отключении обогрева. Котел удобно устанавливать ниже трубопровода, хорошо для этого подходит подвальное помещение.
Плюсы и недостатки. Двухтрубная самотечная система способна равномерно распределить тепловую энергию по нескольким помещениям. Ее несложно регулировать, можно прокладывать трубы меньшего сечения. Система позволяет устранить допущенные погрешности без снижения качества обогрева. Минусов почти нет, кроме продолжительной подготовки к работе. Но для недорогого, надежно функционирующего отопления, стоит потратить силы и время.
Сборка комплекса обогрева дома выполняется с уклоном труб от 2 мм на 1 метр длины трубопровода. Конструкция прокладывается так, чтобы не было мест, повышающих гидравлическое сопротивление – тонких участков трубопровода, поворотов, не должно быть лишней запорной арматуры. Для устройства системы потребуется набор обязательного оборудования.
Чаще всего как источник тепла для системы обогрева используют напольные котлы с увеличенными по объему теплообменниками по сравнению с изделиями, предназначенными для крепления на стену. Для отопления комнат в основном устанавливают чугунные радиаторы. У них высокая теплоотдача и продолжительный срок службы.
Другие разновидности конвекторов и радиаторов имеют недостаточное внутреннее сечение, по этой причине появляется лишнее сопротивление, и естественная циркуляция воды в котле становится мало эффективной.
Нередко обогрев создают совсем без установки батарей – чуть выше пола по периметру комнаты размещают стальные трубы большого сечения. Циркуляция получается хорошей, но для эффективного теплообмена нужно собирать трубопровод большого диаметра. Кроме того, труба, проложенная по всему помещению, занимает много места и смотрится некрасиво. Для этого применяют в основном стальные трубы.
Стояк подачи горячей воды делают из стали, потому что на выходе из котла температура бывает очень высокой. Изредка используют трубопровод из стабилизированного полипропилена.
Сечение труб должно быть не меньше 32 мм. Остальные полимерные изделия – металлопластиковые трубы, сшитый полипропилен – использовать нельзя. Под воздействием высокой температуры фитинги из этого материал существенно уменьшают проходное сечение, в результате этого повышается гидравлическое сопротивление, и перемещение воды становится медленнее.
Трубы отопления лучше размещать открыто. При скрытой укладке появляется много поворотов и мест соединений.
Существующие нормы и требования к организации отопительных систем указаны в документах СНиП 41-01-2003. Трубопровод наклоняют по ходу тока жидкости в пределах 1-5% с учетом длины отопительного контура. Подходящий уклон позволяет теплоносителю выдавливать воздух к расширительному баку.
Внимание! Какой бы ни был уклон, при естественной циркуляции для удаления воздуха в открытой системе обязательны спускные краны. Для систем с 2 нитками труб сборку конструкции выполняют с учетом уклона 2 частей трубопровода.
Для систем с естественной циркуляцией потребуются трубы большего сечения по сравнению с конструкциями, использующими принудительное перемещение теплоносителя. Подобрать подходящее сечение можно так:
Правильный выбор уклона и сечения труб позволяет собрать эффективную систему обогрева.
При планировании отопительной системы необходимо выбрать подходящий котел. Он должен быть способен обеспечить быстрый нагрев теплоносителя и одновременно максимально возможный КПД.
Сейчас производители отопительного оборудования предлагают несколько разновидностей таких установок. Они отличаются функциональностью, комплектацией, используемым для работы топливом.
При выборе нужно знать основные признаки качественной установки и принимать в расчет:
Важна и стоимость оборудования. Обогрев одноэтажного дома организуют как с помощью твердотопливных, так и газовых котлов. Выбор зависит от доступности определенного вида топлива.
Для установки агрегатов, потребляющих твердое топливо, придется выделить отдельное помещение с хорошй вентиляцией. Складировать горючие материалы в нем нельзя, это касается и топлива.
Это очень важная процедура. От правильно выбранной мощности, зависит эффективность обогрева всего здания.
Расчеты выполняют с учетом правила, где на 10 м2 площади помещения потребуется обеспечить 1 кВт мощности котла.
Учитываются поправочные коэффициенты, рассчитанные для разных регионов:
Кроме того, определить требуемую мощность можно с учетом объема комнат дома. Эту цифру умножают на 40 Вт. Для постройки, установленной на свайном фундаменте, необходимо учитывать поправочный коэффициент, который равен 1,4. К полученным данным добавляют на каждую установленную в помещении дверь по 300 Вт, окно – 70-100 Вт.
Отопительные котлы в частных домах лучше располагать ниже уровня пола первого этажа. В квартирах котлы устанавливают на уровне с радиаторами, из-за этого их эффективность снижается. По этой причине монтаж выполняют в своеобразную яму, если возможно, поставить его на плиты перекрытия. Эта операция немного увеличит КПД отопления в квартире.
Для установки пропиливают пол вокруг котла. «Яму» следует делать с учетом требований противопожарной безопасности. Необходимо нанесение тонкой стяжки на перекрытие, и на нее уложить асбестовые или жестяные листы. Котел обогрева, установленный в «яме», эффективнее набирает напор, требуемый для циркуляции теплоносителя.
Из-за того, что в коллекторе (и дальше в подающем стояке) теплоноситель нагрет больше всего, в этом месте нужно установить металлическую трубу. Если котлы с естественной циркуляцией не точно регулируется, то может образовываться пар, что плохо отразится на работе отопительной системы.
Необходимо помнить, что для гравитационного отопления при сборке водяного контура нужно использовать трубы толще чем в схеме, использующей циркуляционный насос. Для обогрева здания площадью в 160 м2 на подаче хватит трубы сечением 2 дюйма. Это важно, потому что при естественной циркуляции теплоноситель перемещается медленно, что станет причиной таких проблем как:
При нижней подаче теплоносителя в батареи важно обеспечить гарантированное удаление воздуха из отопительных приборов и трубопровода. Расширительный бак не всегда позволяет выпустить весь воздух, ведь жидкость течет по магистрали, расположенной ниже, чем радиаторы.
Для удобного удаления воздуха устанавливают на регистры краны Маевского. Как раз они и предназначены для стравливания воздуха из отопления, в котором теплоноситель поступает по трубопроводу проложенного над полом.
В закрытой системе обогрева рабочее давление должно все время поддерживаться. Хотя система герметична, небольшие утечки все равно происходят. Особенно это заметно в котлах большей мощности, используется циркуляция воды с помощью насоса, утечка происходит через стыки трубопровода и сальники насосной установки. Через время эти потери начинают влиять на работоспособность отопления. Компенсировать их можно с помощью подпитки, чаще всего ее производят из водопровода.
Для небольших и несложных систем просто устанавливают кран. Его место в точке, где в трубопроводе минимальное давление, то есть на входе в циркуляционный насос или на обратной трубе перед котлом. Тут же размещают манометр для контроля давления в системе.
В сложном отоплении подпитку проводят автоматически. При подпитке из общего водопровода все происходит просто, клапан настроен на давление 1.5 бара, а в водопроводе — 3-4.
При падении давления в отопительной системе ниже 1,5 бара сразу срабатывает клапан подпитки и запускает воду, пока в системе не наберется требуемое давление. Если теплоноситель поступает из других источников, для закачки потребуется насос. Он срабатывает от клапана давления.
Если конструкция для обогрева дома соединена с водопроводом через шаровой кран, заполнить систему проще всего. При этом один человек запускает воду, а второй спускает воздух из приборов отопления. Больше, чем на 1/3 открывать кран нежелательно, иначе напор будет слишком сильным, и воздух не будет успевать выходить.
Человек, находящийся возле котла, контролирует давление, ориентируясь на показатели приборов. После того, как давление поднимется до 2 бар, заполнение останавливают. Второй человек удаляет из отопительных приборов остатки собравшегося воздуха. После этого продолжают заполнение циркуляцией воды в котле и всей системы, пока не будет набрано рабочее давление.
Заполнение другим теплоносителем выполняют, закачивая его насосом из емкости. Важно вовремя перекрывать краны, установленные на батареях отопления, иначе теплоноситель потечет на пол комнаты.
После заполнения системы обязательно выполняют пробный запуск, после чего проверяют все места соединений и используемое оборудование на наличие утечек. Если все работает правильно, есть требуемое давление и не обнаружено утечек, то отопительная система заполнена успешно.
Вам может понравится
При отсутствии или нестабильном электропитании обогреть помещения в зимний период —задача, которую можно решить без особых проблем. Но это возможно только при правильном планировании отопительной системы и монтаже контура с учетом существующих правил.
Расскажите, как работает система обогрева в вашем доме? Или вы только хотите ее сделать?
Настройка котла Бакси Луна 3 должна быть произведена для корректной работы оборудования, иначе может возникать ...
