Рейтинг биметаллических радиаторов отопления для квартиры

Система обогрева с конвективной циркуляцией: популярные схемы гидроконтуров

Сооружение независимой сети теплоснабжения гравитационного типа подбирают, если нецелесообразно, а порой и нереально установить циркулярный насос или подсоединиться к централизованному электроснабжению.

Подобная система обойдется не очень дорого в оборудовании и полностью независима от сети. Однако ее трудоспособность в большинстве случаев зависит от точности проектирования.

Чтобы система обогрева с конвективной циркуляцией функционировала бесперебойно, нужно высчитать ее параметры, по всем правилам установить элементы и обдуманно подобрать схему гидроконтура. Мы поможем в решении данных вопросов.

Мы описали основные рабочие принципы гравитационной системы, привели рекомендации по выбору трубопровода, обозначили правила сборки контура и локации рабочих узлов. Особое внимание мы уделили свойствам проектирования и функционирования одно- и двухтрубной схемам теплоснабжения.

Принципы процесса гравитационной циркуляции

Процесс движения воды в отопительном контуре без использования насоса циркуляционного происходит в силу природных физических законов.

Сознание природы данных процессов даст возможность правильно создать проект отопительной системы для стандартных и оригинальных случаев.

конвективной циркуляцией

конвективной циркуляцией

отопление

носителя тепла

конвективной циркуляцией

отопление

отопительных приборов

циркуляция

циркуляция

циркуляция

отопление

отопительных приборов

гравитационной циркуляции

носителя тепла

гравитационной циркуляции

конвективной циркуляцией

Самая большая разница гидростатического давления

Основное физическое свойство любого носителя тепла (воды или антифриза), которое содействует его движению по контуру при гравитационной циркуляции – уменьшение плотности при увеличении температуры.

Плотность горячей воды меньше, чем холодной и благодаря этому появляется разница в гидростатическом давлении тёплого и холодного столба жидкости. Прохладная вода, стекая к трубному змеевику, вытесняет горячую вверх по трубе.

отопление

Контур отопления дома условно можно поделить на несколько частей. По «горячим» фрагментам вода направляется вверх, а по «холодным» – вниз. Границами частей являются верхняя и нижняя отметка системы обогрева.

Ключевой задачей при моделировке естественной движением воды по замкнутому контуру считается достижение максимально потенциальной разницы между давлением столба жидкости в «горячем» и «холодном» фрагментах.

Традиционным для гравитационной циркуляции элементом гидроконтура считается коллектор разгона (главный стояк) – вертикальная труба, направленная вверх от трубного змеевика.

Коллектор разгона обязан иметь самую большую температуру, благодаря этому его утепляют на всей длине. Хотя, если высота коллектора не большая (как для домов с одним этажем), то можно не проводить утепление, так как вода в нем не успеет остынуть.

В большинстве случаев систему проектируют поэтому, чтобы верхняя точка коллектора разгона совпадала с верхней точкой всего контура. Там устанавливают выход на бак-расширитель открытого типа или клапан для отвода воздуха, если применяют гидроаккумулятор.

Тогда длина «горячего» фрагмента контура считается минимально потенциальной, что приводит к уменьшению потерь тепла на этом месте.

Также неплохо бы, чтобы «горячий» фрагмент контура не комбинировался с продолжительным участком, транспортирующим остывший тепловой носитель. В совершенстве нижняя отметка гидроконтура сходится с нижней точкой трубного змеевика, помещенного в устройство нагрева.

отопительных приборов

Для «холодного» сегмента гидроконтура тоже имеются собственные правила, увеличивающие давление жидкости:

  • чем больше потери тепла на «холодном» участке отопительной сети, тем меньше температура воды и больше ее плотность, благодаря этому функционирование систем с конвективной циркуляцией может быть только при существенной отдаче тепла;
  • чем больше расстояние от нижней точки контура к подключению отопительных приборов, тем больше участок столба воды с небольшой температурой и самой большой плотностью.

Чтобы обеспечить выполнение последнего правила, часто печь или котел устанавливают в самой нижней точке дома, к примеру, в подвальном помещении. Таким расположением котла предоставляют максимально возможное расстояние между нижним уровнем отопительных приборов и точкой входа воды в теплообменный аппарат.

Но высота между верхней и нижней точками гидроконтура при гравитационной циркуляции не должна быть очень большой (в работе не больше 10 метров). Печь или котел, греют только теплообменный аппарат и нижнюю часть коллектора разгона.

Если этот фрагмент незначителен относительно всей высоты гидроконтура, то падение давления в «горячем» фрагменте контура будет несущественным и процесс циркулирования не будет запущен.

гравитационной циркуляции

Минимизация сопротивления движению воды

Во время проектирования системы с конвективной циркуляцией стоить учесть скорость движения носителя тепла по контуру.

Самое первое, чем быстрее скорость, тем быстрее произойдет теплопередача по системе «котел – теплообменный аппарат – гидроконтур – батареи отопления – помещение».

Второе, чем быстрее скорость жидкости через теплообменный аппарат, тем меньше вероятность ее закипания, что очень важно при печном отоплении.

отопление

В системах обогрева с циркуляцией принудительного типа скорость движения воды по большей части зависит от показателей насоса циркуляционного.

При водяном отоплении с конвективной циркуляцией скорость зависит от следующих факторов:

  • разницы давления между фрагментами контура в нижней его точке;
  • гидродинамического сопротивления системы для отопления.

Способы оснащения самой большой разницы давления были рассмотрены выше. Гидродинамическое сопротивление настоящей системы не подчиняется правильному расчету из-за причины сложной математической модели и огромного числа входящих данных, точность которых тяжело обеспечивать.

Но все таки, есть единые правила, соблюдение которых даст возможность сделать меньше сопротивление контура отопления.

Ключевым причинами снижения скорости движения воды являются сопротивление стенок труб и присутствие сужений благодаря наличию соединителей или арматуры запорной. При маленькой скорости потока сопротивление стенок почти что отсутствует.

В виде исключения могут быть длинные и тонкие трубы, свойственные для отапливания при помощи пола с подогревом. В основном, для него подчеркивают некоторые контуры с циркуляцией принудительного типа.

Во время выбора типов труб для контура с конвективной циркуляцией придется предусматривать наличие технических сужений при монтажных работах системы. Благодаря этому трубы из металлопластика задействовать при гравитационной циркуляции воды нежелательно из-за причины соединения их соединителями, с намного меньшим внутренним диаметром.

отопительных приборов

Правила выбора и процесса установки труб

Выбор между стальными или полимерными трубами при любой циркуляции выполняется по условию возможности их применения для горячей воды, и также с позиций цены, легкости процесса установки и эксплуатационного периода.

Стояк подачи устанавливают из трубы из металла, так как через него проходит вода самой большой температуры, а в случае воздушного отопления или поломки трубного змеевика может быть вариант прохождения пара.

При гравитационной циркуляции приходится применять трубный диаметр несколько больший, чем в случае использования насоса циркуляционного. В большинстве случаев, для обогревания помещений до 200 кв. м, диаметр коллектора разгона и трубы при входе обратки в теплообменный аппарат равён 2 дюймам.

Это вызвано меньшей скоростью воды если сравнивать с вариантом циркуляции принудительного типа, что приводит к следующим проблемам:

  • снижение объема переносимого тепла за единицу времени от источника к обогреваемому помещению;
  • возникновение забивов или воздушных пробок, с которыми не сумеет справиться маленького напор.

Особое внимание при эксплуатации гравитационной циркуляции с нижней схемой подвода подачи нужно выделить проблеме убирания воздуха из системы. Он не может полностью отвести из носителя тепла через расширительный бачок, т.к. закипающая вода попадает вначале в приборы по магистрали, расположившейся ниже чем они сами.

При циркуляции принудительного типа водонапор сгоняет воздух к установленному в самой высокой точке системы воздухосборнику — устройству с автоматизированным, ручным или полуавтоматическим управлением. При помощи воздухоотводчиков по большей части выполняется регулировка отдачи тепла.

В гравитационных отопительных сетях с подачей, расположившейся ниже приборов, воздухоотводчики используются конкретно для стравливания воздуха.

Воздух также может отвести при помощи краны Маевского, установленных на каждом стояке или на воздушной линии, проложенной параллельно магистралям системы. Из-за внушительного количества устройств для отвода воздуха гравитационные схемы с нижней разводкой используются очень нечасто.

При не сильном напоре маленькая воздушная пробка может целиком остановить систему отопления. Так, по СНиПу 41-01-2003 не разрешается укладывать без уклона магистрали из труб отопительных систем при скорости движения воды менее 0,25 м/с.

При гравитационной циркуляции такие скорости недостижимы. Благодаря этому помимо увеличения диаметра труб нужно віполнять частые уклоны для вывода воздуха из системы обогрева. Уклон проектируют в расчете 2- 3 мм на 1 метр, в квартирных сетях Наклон может достигать 5 мм на метр погонный горизонтальной линии.

Уклон подачи выполняют по ходу движения воды, чтобы воздух двигался к баку-расширителю или системе, стравливающей воздух, расположившейся в верхней точке контура. Хотя можно создать и контр-уклон, но в данном случае нужно дополнительно установить клапан для отвода воздуха.

Уклон магистрали обратки выполняют, в основном, по ходу движения охлажденной воды. Тогда нижняя отметка контура будет совпадать с входом обратной трубы в теплогенератор.

конвективной циркуляцией

Во время установки пола с подогревом скромной площади в контуре с конвективной циркуляцией нужно не позволить проникания воздуха в узкие и в горизонтальном положении размещенные трубы этой системы обогрева. Стоит поставить устройство убирания воздуха перед полом с подогревом.

Однотрубные и двухтрубные отопительной схемы

При разрабатывании отопительной схемы дома с естественной движением воды по замкнутому контуру возможно проектирование как одного, так и нескольких индивидуальных контуров. Они могут значительно разниться один от одного. Не зависимо от длины, количества отопительных приборов и остальных показателей, их исполняют по однотрубной или двухтрубной схеме.

Контур с применением одной магистрали

Систему обогрева с применением одной и такой же трубы для последовательного водоподвода к отопительным приборам называют однотрубной. Незамысловатым однотрубным вариантом считается теплоснабжение трубами сделанными из металла без применения отопительных приборов.

Это самый недорогой и наименее проблематичный способ решения обогревания дома во время выбора в выгоду гравитационной циркуляции носителя тепла. Единственный значимый минус – внешний вид тяжелых труб.

При самом экономном варианте однотрубной схемы с отопительными приборами теплоснабжения, горячая вода постепенно течет через каждое устройство. Тут нужно небольшое количество труб и арматуры запорной.

По мере прохождения тепловой носитель стынет, благодаря этому дальнейшие отопительные приборы получают воду более холодную, что стоить учесть при расчитывании количества секций.

отопление

Самым прекрасным способом подсоединения отопительных систем к однотрубной сети считается диагональный вариант.

Согласно этой схеме отопительных контуров с настоящим типом циркуляции горячая вода попадает в отопительный прибор сверху, после охлаждения отводится через размещенный внизу отрезок трубы. При прохождении таким образом вода которая нагрелась отдает очень много тепла.

При нижнем подсоединении к батарее как входного отрезка трубы, так и выходного, отдача тепла значительно уменьшается, так как нагретому тепловому носителю нужно пройти максимально большой путь. Из-за существенного остывания в аналогичных схемах не применяются батареи с достаточным количеством секций.

конвективной циркуляцией

Контуры отопления с аналогичным подключением отопительных приборов получили наименование «Однотрубная система разводки». Не обращая внимания на выделенные теплопотери, им отдают предпочтение в оборудовании систем квартирного теплоснабжения, что вызвано более красивым видом прокладывания трубопровода.

Серьёзным недостатком однотрубных сетей считается невозможность выключить одну из секций теплоснабжения без прекращения движения воды по замкнутому контуру по всему контуру.

Благодаря этому в большинстве случаев используют модернизацию традиционной схемы с установкой «циркулярного насоса» для обхода отопительного прибора при помощи ответвления с 2-мя шарнирными кранами или трехходовым краном. Это дает возможность настраивать водо подачу к теплообменнику, аж до полного его выключения.

Для 2-ух и более этажных построек используют варианты однотрубной схемы с вертикальными стояками. В данном случае распределение горячей воды более одинаковое, чем при горизонтальных стояках. К тому же вертикальные стояки менее протяженные и лучше подходят в интерьер дома.

носителя тепла

Вариант с использованием обратной трубы

Когда одну трубу используют для обеспечения горячей воды к отопительным приборам, а вторую – для отвода охлажденной к котлу или печи, такую схему теплоснабжения называют двухтрубной. Подобную конструкцию если есть наличие отопительных радиаторов применяют чаще, чем однотрубную.

Она более дорогостоящая, так как просит процесса установки добавочной трубы, однако имеет ряд важных положительных качеств:

  • более одинаковое распределение температуры подаваемого к отопительным приборам носителя тепла;
  • легче сделать расчет зависимости показателей отопительных приборов от площади помещения которое отапливается и нужных температурных значениях;
  • эффектнее регулировка подачи тепла к каждому теплообменнику.

В зависимости от направления движения охлажденной воды относительно горячей, двухтрубные системы разделяют на попутные и тупиковые. В попутных схемах движение охлажденной воды происходит в том же направлении, что и горячей, благодаря этому длина цикла для всего контура сходится.

В тупиковых схемах, охлажденная вода двигается навстречу горячей, благодаря этому для самых разнообразных отопительных приборов длины циклов оборота носителя тепла выделяются. Так как скорость в системе маленькая, то и время нагрева может значительно разниться. Те отопительные приборы, у которых длина цикла круговорота воды меньше, будут нагреты быстрее.

носителя тепла

Есть два типа размещения подводки относительно отопительных радиаторов: нижняя и верхняя. При верхней подводке труба, подающая горячую воду, размещается выше отопительных радиаторов, а при нижней подводке – ниже.

При нижней подводке возможно убирание воздуха через отопительные приборы и отсутствует необходимость проведения труб поверху, что отлично с позиции интерьера помещения.

Но без коллектора разгона перепад давления будет намного меньше, чем при эксплуатации верхней подводки. Благодаря этому нижнюю подводку при отоплении помещений по принципу гравитационной циркуляции почти не используют.

Выводы и нужное видео по теме

Организация однотрубной схема на основе электрического бойлера для маленького дома:

Работа системы двухтрубного типа для в один этаж дома из дерева на основе котла на твердом топливе длительного горения:

Применение гравитационной циркуляции во время движения воды в контуре отопления просит правильных расчетов и технически квалифицированного выполнения установочных работ. При выполнении таких условий система обогрева будет качественно подогревать помещения приватного дома и освободит владельцев от шума насоса и зависимости от электрической энергии.

Если появились вопросы по теме либо есть желание поделиться личным опытом по организации и эксплуатации системы для отопления гравитационного типа, пожалуйста, оставляйте комментарии к данной публикации. Блок для обратной связи размещен ниже.

Рабочий принцип и отопительная схема приватного дома с конвективной циркуляцией: специфики расчета

Конвективная циркуляция – это ход носителя тепла в системе отопления самотёком, без работы насоса циркуляционного.

Такое движение образуется силами гравитации из-за своего свойства жидкости увеличиваться при нагревании.

Натуральный самотёк позволяет теплоснабжению работать без насоса и добавочных расходов электричества, в независимом режиме. Из чего собирают гравитационную схему обогревания и как она не прекращает работу?

Рабочий принцип гравитационной циркуляции

При нагревании в котле вода становится шире, становится легче, подымается вверх и высвобождает место для притока охладившейся жидкости.

На её место в котёл поступает остывшая вода из отопительного контура – та, которая прошла отопительные приборы, отдала часть тепла окружающему пространству и остыла. Она содержит меньший показатель увеличения, её плотность – больше, а вес — тяжелее.

Остывшая вода вытесняет из котла нагретую. Так образуется постоянный круговорот жидкости в системе обогрева, называимый конвективной циркуляцией носителя тепла в контуре.

Скорость движения воды самотёком зависит от определенных факторов:

  • температурная разница при входе в котёл и на выходе из котла – образовывает гравитационное давление жидкости;
  • диаметр внутренних проходов в системе обогрева – может уменьшить скорость хода потока;
  • непрямое движение носителя тепла в системе – углы, повороты, сужения диаметра внутри труб или излучателей – уменьшают водонапор и тормозят её течение.

Плюсы и минусы

Конвективная циркуляция носителя тепла в личном доме имеет бесспорные положительные качества в виде автономности и незатратной работы. Но еще сопровождается минусами, с которыми доводится встречаться при её обустройстве.

  • Независимая работа теплоснабжения, свободная от наличия электричества.
  • Хорошая стоимость, один из относительно дешевых вариантов благоустройства системы.
  • Долговечность – применение радиаторов сделанных из чугуна и чугунных труб большого сечения обеспечивает долгую работу обогревания дома в два этажа в течении 40-50 и более лет.
  • Система обогрева имеет тяжелый и большой вид – большие трубы под стенами, радиаторы из чугуна.
  • Нереально задействовать внешние водяные термостаты.
  • При обустраивании раздаточного коллектора на чердаке нужна хорошая тепловая изоляция – для предостережения остывания и замерзания воды.
  • Довольно большие потери тепла – в трубах на чердаке и в подвальном помещении. А это означает – увеличенные затраты на домашнее отопление.

Специфики построения

Для организационных работ движения жидкости самотёком исполняют следующее:

  • Располагают отопительный котел по возможности ниже – на нижнем этаже или в полуподвале. Раздаточный коллектор поднимают выше – под потолок или на чердачный этаж сооружения.

Подобным образом, вода получает максимально допустимую для этой постройки высоту подъёма. Что делает максимально допустимый гравитационный напор носителя тепла в трубах.

  • Устанавливают устройства с широкими внутренними просветами. Трубы увеличенного диаметра – не менее 40 мм в сечении. Отопительные приборы с широким внутренним проходом – классические радиаторы из чугуна. Если понадобится установки запорных устройств – ставят краны с круглым отверстием, которые в положении открыто минимально сужают внутренний просвет.
  • Прокладывание труб исполняют с небольшим количеством поворотов, углов, без змеевиков и без спиралей.
  • Магистрали подачи и обратки укладывают с уклоном.

Внимание! Вышеперечисленные принципы разрешают организовать натуральный водонапор и её движение с нужной скоростью.

Детали самотёчной системы: из чего складывается

Укажем устройства, из которых собирают самотёчную схему теплоснабжения:

А сейчас рассмотрим детальнее, как предоставляют максимально допустимый напор.

Уклон трубы

Для гравитационной циркуляции носителя тепла принимается ряд мер, которые упрощают его передвижение изнутри отопительных приборов и труб. Одна из подобных мер – прокладывание труб подачи и обратки под маленьким уклоном. Размер уклона подбирают – 2-3 ° на метр погонный.

Указанные градусы уклона зрительно не нарушают геометрию трубопрокладывания, но предоставляют движение воды самотёком. Они тоже разрешают сливать жидкость из системы если понадобится замены батареи, ремонта.

Гравитационное давление

Гравитационное давление появляется как разница давлений воды в самых разных сегментах трубопровода.

В системе с настоящим движением носителя тепла гравитационное давление образовывается нагревом воды и подъёмом её на высоту чердачного этажа или второго этажа дома. Так обеспечивается самотёк и работа теплоснабжения.

Величина гравитационного давления определяется высотой подъёма воды и температурной разницей.

Внимание! Чем крепче нагрев носителя тепла в котле, тем будет больше разница в давлении, и тем скорее вода будет перемещаться по трубам.

Допустимые препятствия

Для эффектной гравитационной циркуляции пытаются сделать меньше кол-во факторов, которые мешают гравитационному давлению.

Схему организовывают с небольшим количеством углов и поворотов. Взамен изгибов труб под прямым углом, если есть возможность, выполняют плавные повороты. Для того чтобы вода не встречала преград, удаляют сужения просветов и вентили.

Внутренние сечения отопительных приборов обязаны быть довольно большими. Следствием широких просветов становится увеличенный объём носителя тепла, и также инертность работы теплоснабжения.

Схема системы ленинградка в приватном помещении

Однотрубная схема – наиболее доступный и простой способ организации гравитационной циркуляции носителя тепла в трубах. Действует по принципу движения воды самотёком при нагревании в котле. Поток носителя тепла изнутри магистральной трубы, проходя постепенно все отопительные приборы системы. Магистраль теплоснабжения начинается и кончается в отопительном котле.

Есть два вида последовательного подсоединения батарей в однотрубную схему:

  • Магистраль проходит конкретно через каждую батарею помещения.
  • Магистраль проходит рядом с батареями, при этом перед каждым отопительным прибором от неё отходит ответвление, подающее горячую воду. И после из отопительных приборов в магистраль выводится охлаждённый тепловой носитель.

Фото 1. Сущность системы ленинградка заключается в движении воды самостоятельно при нагревании котла.

В двух схемах вода поэтапно охлаждается, двигаясь от первого отопительного прибора к последнему. Оттого первые батареи в контуре будут существенно горячее последних. При этом в первой схеме разница между температурой жидкости в первом и последнем радиаторе будет побольше, чем во второй. Благодаря этому вторая схема обеспечивает более одинаковый прогрев всех комнат.

Справка! Во второй схеме – больше углов, поворотов, уменьшающих гидродинамический напор и осложняющих движение носителя тепла.

Плюсы однотрубной схемы с конвективной циркуляцией:

  • Легкость монтажа.
  • Самая демократическая цена – процесс установки обойдется не очень дорого всех других видов теплоснабжения.
  • Инновационная доступность – однотрубную систему легче устанавливать, чем двухконтурное теплоснабжение. Также легче организовать гравитационную циркуляцию носителя тепла в схеме с одной трубой.

Отопительная система с двумя трубами в доме из двух этажей

Отопительная схема с двумя трубами выделяется присутствием 2-ух магистралей. Вода которая нагрелась двигается из котла по одной магистрали — подачи. А остывшая вода входит в котёл по другой магистрали – обратке.

Двухтрубная схема имеет увеличенное кол-во углов и поворотов. В ней тяжелее организовать самотёк носителя тепла. Часто – необходимо ставить в циркулярный насос.

Важное преимущество системы двухтрубного типа – одинаковое теплоснабжение всех комнат. Минус – снижение гравитационного давления и сложность гравитационной циркуляции жидкости в трубах.

Фото 2. Отопительная система с двумя трубами имеет две магистрали, приличное количество углов и поворотов.

Для непосредственного самотёка в двухтрубной схеме нужна значительная температура водонагрева. Благодаря этому в зависимости от её величины, самотёк будет намного больше или менее практичным. Для движения носителя тепла в магистраль врезают насос по параллельной схеме. Таким образом, чтобы он не создавал преграду и давал возможность самотёка.

Нужное видео

В видео предоставлена одна из схем систем отопления, основанных на движении воды самостоятельно, в доме из двух этажей.

Одно- или двухтрубная схема: что лучше?

Для организационных работ гравитационной циркуляции носителя тепла лучше иных подходит однотрубная схема подсоединения. Она делает самые маленькие сопротивления движению воды, несущественно уменьшает напор. Её обустройство легче, чем в двухтрубной схеме.

Двухтрубная система тоже может быть с конвективной циркуляцией. Но её процесс установки попросит профзнаний, расчётов и опыта.

Система обогрева с конвективной циркуляцией

Система водяной системы отопления с конвективной циркуляцией в удаленном от города частном или доме на даче – решение, необходимое в местности с плохим электроснабжением. Более того, водяная система не просит вложений финансов в электрическое оборудование, без которого вряд ли можно обойтись при обустраивании радиаторного обогревания с подачей носителя тепла насосом.

конвективной циркуляцией

Энергонезависимая система обогрева доступна для самостоятельного расчета и процесса установки.

Функционирование самотечной системы

Отопительная схема приватного дома с конвективной циркуляцией обладает рядом положительных качеств:

  • нет необходимости в покупке очень дорогого оснащения;
  • энергетическая независимость (выбирается подходящий агрегат для котельной);
  • процесс установки легко выполнить собственноручно;
  • нетребовательность в обслуживании.

Циркуляция в подобной системе обеспечивается благодаря тому, что плотность жидкости во время нагрева уменьшается (она становится легче), а в ходе остывания плотность идет назад к начальной.

В самотечной конструкции почти что отсутствует давление – расчеты показывают, что на 10 метров напора столба воды давление составляет 1 атмосферу. Подобным образом, гидростатическое давление в системе отопления в один этаж строения будет составлять 0,5-0,7 атм., а в водопроводе дома в два этажа – не превысит 1 атм.

гравитационной циркуляции

Естественная циркуляция происходит в связи с расширением и уменьшению плотности нагреваемого носителя тепла – он подымается по вертикальному разгонному участку и с верхней точки передвигается вниз по трубопроводу, смонтированному с уклоном и проходящему через постепенно подключенные приборы теплоснабжения, на пути обратно к котлу.

К трубопроводу с самотечным перемещением воды присоединяется расширительный бачок – резервуар для «излишков» носителя тепла, который образуется за счёт температурного расширения жидкости. Буферная емкость (мембранная или открытая) устанавливается в верхней точке контура на подающую трубу.

Отопительная самотечная система способна работать в сочетании:

  • С бойлером. Если водонагреватель косвенного нагрева установить сверху системы ниже расширительного бачка, нагрев воды для ГВС будет выполняться без применения электрического оборудования. При невозможности подобный монтаж водонагреватель косвенного нагрева укомплектовывается насосом и ставится клапан обратный, который устранит рециркуляцию носителя тепла.
  • С полом с подогревом. На проложенный в полу контур ставится циркулярный насос. При временном отключении электрического снабжения комната продолжит обогреваться настенным отопительным прибором.

Виды систем самотечного типа

Намечая установить теплоснабжение приватного дома с конвективной циркуляцией собственными руками схемы выбирают соответственно с планируемой работоспособностью системы и характерностями строения.

отопление

Контуры отопления с самотечным движением носителя тепла разделяют на типы по самым разнообразным показателям:

  • по характеристике расширительного бачка (закрытые и открытые);
  • по принципу подсоединения отопительных радиаторов (однотрубные и двухтрубные).

Чтобы узнать подходящий вариант, нужно сделать гидравлические расчеты с учетом размещения и диаметра труб, иметь в виду характеристики агрегата для котельной и тепловые необходимости помещений. Расчет лучше поручить специалистам, так как даже маленькие неточности плохо влияют на результативность обогревания дома.

Закрытый вид

Закрытая система безнасосной циркуляции носителя тепла успешно используется для отопления в один этаж и дома в два этажа. Функционирует она так:

  • при расширении носителя тепла остатки жидкости вытесняются из контура отопления;
  • жидкость проникает в расширительный бачок мембранного типа – это закрытая емкость с эластичной мембранной тканью, которая делит приготовленную для носителя тепла часть и секцию бачка, заполненную воздухом или азотом;
  • нагретая жидкость растягивает мембранную ткань, сжимая газ во второй части бачка, при остывании носителя тепла газ становится шире и выталкивает жидкость назад в систему, благодаря чему гидроконтур регулярно остается заполненным.

Установка гидроаккумулятора в самотечный контур отопления уменьшает риск коррозии элементов из металла системы. Однако в России подобное решение применяется относительно нечасто, так как стоимость гидроаккумулятора в несколько раз превосходит расходы на приобретение или самостоятельное изготовление емкости открытого типа.

циркуляция

Открытый вид

Принцип функционирования тот же, что и у закрытого варианта. Но в данном случае остатки носителя тепла вытесняются в бачок открытого типа, который устанавливается под поверхностью потолка помещения или на чердаке.

Открытый бачок собой представляет резервуар с негерметичной крышкой, который снабжают аварийным переливом – трубой, выведенной за пределы чердачного этажа на улицу или подключенной до канализации.

К минусам открытой системы относится постоянное поступление кислорода в тепловой носитель, что убыстряет коррозию металла, из которого сделаны детали контура. Происходит и завоздушивание трубопровода – чтобы этого избежать, отопительные приборы прикрепляют под маленьким уклоном и сверху устанавливают автоматизированные краны Маевского – воздухоотводчики.

Кроме этого, жидкость из бачка открытого типа выветривается и требуется постоянно подливать воду, чтобы открытая система могла хорошо работать. Подливают воду в бачок ручным способом из ведра, либо подводят трубу для водопровода с вентилем.

Плюсы бачков открытого типа – недорогая цена и возможность собственными руками сделать резервуар нужных габаритов.

отопление

Однотрубный контур

Отопительная система ленинградка с конвективной циркуляцией не относится к практичным. Она не подходит для прогревания помещений дома в два этажа и используется в в один этаж зданиях скромной площади.

Тепловой носитель проходит по разгонному участку трубопровода вертикально вверх, после проникает в трубу, которая ведет к горизонтальному трубопроводу, постепенно соеденяющему батареи отопления. От крайнего отопительного прибора остывший тепловой носитель идет назад прямо в котел.

При подобной схеме подсоединения отопительных систем температура отопительных приборов уменьшается по мере убирания от подающего стояка – это значительный минус системы. Чтобы увеличить результативность, применяют циркулярные насосы – объединяют перемычками подающую трубу там, где подключены отопительные приборы. Это содействует более одинаковому прогреву помещений.

К положительным качествам системы с одной трубой относятся обычная конструкция, самые маленькие денежные растраты на ее процесс установки. Более того, не потребуется устанавливать трубы под поверхностью потолка, ухудшая дизайн помещения.

конвективной циркуляцией

Однотрубная горизонтальная схема даже при условиях правильных расчетов нечасто оправдует себя, если речь не идет о теплоснабжении двух-трех помещений маленьких размеров дома в один этаж. В других вариантах ее модернизируют, добавив циркулярный насос.

циркуляция

Двухтрубный контур

Особенности конструкции самотечного двухтрубного контура:

  • для подачи и обратки устанавливаются некоторые трубы;
  • труба подачи подсоединяется к каждому прибору теплоснабжения через отдельный входной отвод;
  • труба обратки присоединяется к каждому прибору теплоснабжения отдельно.

Двухтрубная самотечная система обогрева приватного дома разнится от однотрубной тем, что во все отопительные приборы подается не успевший остынуть тепловой носитель, за счёт чего:

  • домашнее тепло делится одинаково;
  • не потребуется повышать численность секций в отопительном приборе с целью сделать лучше обогрев;
  • легче менять температуру в системе;
  • для установки трубопровода нужны трубы диаметра поменьше, чем для однотрубного контура;
  • отсутствуют жёсткие требования к соблюдению уклона при установке компонентов системы – некоторые отклонения от расчетных значений не критичны.

Отопительная система с двумя трубами с разводкой нижней и верхней в монтаже сложного нет ничего и эффективна, ее можно применять для обогрева дома в два этажа.

отопление

Специфики расчета

Расчет системы обогрева с конвективной циркуляцией намного труднее подготовки проекта системы отопления с принудительной подачей носителя тепла. Так как давление в контуре отсутствует, на трудоспособность системы влияет напрямую кол-во поворотов трубопровода, угол уклона каждого отрезка. Ошибочный расчет или неточности в процессе установки отображаются на практичности контура.

При расчитывании безнасосного контура нужно принять во внимание:

  • минимально возможный угол уклона;
  • материал изготовления труб и их диаметр;
  • принцип подачи носителя тепла;
  • разновидность носителя тепла.

Оптимальный уклон труб

При расчетах следует опираться на нормы строительства для систем отопления с самотечной циркуляцией (СНиП 41-01-2003 для гравитационных систем). На перемещение носителя тепла в водопроводе негативное воздействие оказывает гидравлическое сопротивление в непростых местах – на поворотах, в углах и т.д.

По СНиПу, трубы устанавливаются под уклоном не меньше 10 мм на 1 метр длины. Иначе системе грозит завоздушивание, плохой прогрев дальних отопительных приборов.

отопление

Выбор труб

От самого материала трубопровода зависит гидравлическая сопротивляемость контура, его коррозийная стойкость и теплотехнические параметры, методика процесса установки. В перечень популярных материалов входят:

  • Трубы профильные. Доступные по стоимости, стойки к нагрузкам механическим путем. Минусы: устанавливаются со сваркой или достаточным количеством соединителей, предрасположенность труб к коррозии и зарастанию.
  • Трубы из металлопластика. Поверхность внутри замечательно гладкая, что мешает нарастанию отложений, коррозийная стойкость, маленький вес, стойкость к термическому расширению. Минусы: большая цена, ограниченный эксплуатационный период (около 15 лет), необходимость задействовать сварные фитинги или постоянно натягивать резьбовые элементы соединения.
  • Трубы ПП. Гладкие изнутри, долговечные (служебный срок от 25 лет), стойки к большим температурам. Минусы: большая цена, процесс установки с помощью специнструмента.
  • Трубы из меди. Самая большая отдача тепла и долговечность (более 100 лет), внешний красивый вид. Минусы: большая цена, необходимость пайки при установке.

Трубный диаметр

Чтобы высчитать трубный диаметр, требуется:

  1. Сделать расчет тепла помещений и добавить к результату около 20%.
  2. Высчитать сечение трубопровода если исходить из соотношения теплопроизводительности и внутреннего сечения трубы (значения указаны в таблицах СНиП).
  3. Выбрать трубный диаметр, базируясь на сделанных теплотехнических расчетах и с учетом материала изготовления труб. Для труб из стали самый маленький размер внутреннего сечения составляет 50 мм.

Чтобы самотек был интенсивнее, используют следующий принцип: диаметр подающей трубы после любого разветвления обязан быть меньше предыдущей на 1 размер. Обратка должна собираться с расширением.

Подобным образом, расчет дает возможность определить самый маленький диаметр подающей и обратной трубы, относительно данного значения определяются параметры труб на различных участках системы согласно подготовленной схеме для в один этаж или дома в два этажа.

Вид розлива

Конвективная циркуляция воды в системе обогрева зависит от принципа подачи носителя тепла от котла к дизайн радиаторам. Отличаются контуры с верхним и нижним розливом.

Нижний розлив даст вам возможность обойтись без процесса установки больших вертикальных труб – коммуникации укладывают на уровне пола. Этот вариант подходящ исключительно для однотрубных контуров и относится к неэффективным без установки насоса циркуляционного.

Верхний розлив – подходящий вариант, потому как распределительная труба системы двухтрубного типа располагается под поверхностью потолка и обеспечивает энергичную подачу нагретого носителя тепла в каждый отопительный прибор, из которого остывшая вода уходит в трубу обратки, размещенную вдоль пола. Для системы с одной трубой розлив верхнего типа также лучше.

носителя тепла

Отопительная система с двумя трубами с верхним розливом

Выбор носителя тепла

Тепловым носителем служит вода или антифриз. Для самотечной системы лучше применение воды, потому как у антифриза плотность выше и меньше отдача тепла, для его нагрева требуется больше энергии тепла – другими словами, топливный расход выше. Если в системе ставится мембранная буферная емкость, ее объем должен составлять более, чем у бачка для теплоносителя-воды, так как антифриз становится шире крепче.

Применение «незамерзайки» есть смысл к примеру, если дом зимой отапливается нерегулярно с существенными перерывами. В данном случае воду понадобилось бы регулярно сливать, чтобы трубы не разорвало при перемерзании.

Заключение

Устройство безнасосной системы обогрева дает возможность сделать свой отапливаемый дом энергонезависимым на случай перебоев с электрическим питанием. Подобная система подсоединяется к котлу отопления без электрического оборудования для регулировки мощности или к обыкновенной твердотопливной печи с водяным теплообменным аппаратом в топочной камере.

Естественная циркуляция отопления


от admin