Гравитационная система отопления одноэтажного дома: Гравитационная система отопления дома своими руками: клапана, схемы, расчет

Содержание

Схема отопления с естественной циркуляцией одноэтажного дома

Качественное отопление зданий жилого назначения в осенне-зимний период является главным фактором создания комфортных условий проживания. Состоит система теплоснабжения из источника тепла, труб и обогревательных агрегатов. В домах с индивидуальным отоплением и частном секторе более активно применяется отопительная система с естественной циркуляцией. Рассмотрим, какие бывают схемы теплоснабжения с естественной циркуляцией теплоносителя более подробно.

Часто можно встретить такие понятия, как схема самотечная и схема гравитационная система отопления – все это является синонимом схемы системы с естественной циркуляцией. Данные термины обозначают единый принцип построения системы – отсутствие насоса. Системы теплоснабжения с естественной циркуляцией иметь могут верхний розлив и нижний. Но схема отопления верхний розлив используется чаще.

В чем плюсы и минусы использования самотечной системы теплоснабжения?

Прежде чем рассмотреть схемы отопления в одноэтажных и двухэтажных домах с естественной циркуляцией, надо отметить, что самотечная система теплоснабжения может иметь плюсы и минусы.

Основными положительными сторонами таких систем отопления можно назвать:

  1. Экономичность. Для функционирования системы не требуются электронасосы.
  2. Независимость от электричества. Теплоснабжение осуществляется за счет наличия топлива в котле. Поэтому отключение электроэнергии не сказывается на работе отопительных приборов.
  3. Отсутствует вибрация и различные шумы, которые характерны при функционировании электрооборудования.
  4. Саморегуляция. Такая схема естественной циркуляции отопления обеспечивает подачу одинакового количества тепла на все радиаторы.
  5. Простота монтажа. Установку системы можно произвести и самостоятельно, даже не имея специальных навыков и знаний.
  6. Инерционность. Если котел отключить, тепло еще будет долго сохраняться в батареях и обогревать помещение.

Правда, и нагревается система, после возобновления работы котла, также будет очень долго. Что можно отнести к недостаткам. Объем воды в подобных системах раза в три больше, нежели в моделях с электронасосом. Трубы должны быть сделаны только из металла. Полимерные магистрали не выдержат высоких температур. Среди прочих минусов можно назвать и то, что системы с естественной циркуляцией отопления подходят лишь для малоэтажных сооружений.

Схемы отопления деревянных жилых сооружений

Надо отметить, что схема отопления в деревянном доме является непростой. Конечно, можно использовать электрические, воздушные и печные варианты. Но большинство пользователей останавливают выбор на водяных системах отопления.

Дом из дерева отличается большой теплоемкостью, поэтому для его прогрева понадобиться больше тепловой энергии.

Помимо этого схема отопления частного дома предполагает, что надо постоянно поддерживать комнатную температуру воды. Необходимо это для того, чтобы помещение не отсырело. При подобном устройстве отопления система состоит из теплонагревательного котла, магистрали и отопительных агрегатов. Конструкцию необходимо оснастить шаровыми кранами и терморегуляторами. Конечно, для отопления деревянного дома можно использовать и искусственную систему теплоснабжения, но схема отопления без насоса все же встречается чаще. Более детально о системе отопления с насосной циркуляцией мы уже писали здесь.

Схема отопления двухэтажной жилой постройки

Реализуется система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома в двухтрубных и однотрубных системах. Принцип у них один – от котла вверх на максимальную высоту поднимается труба, а потом идет распределение теплоносителя по конструкциям отопления. Различие заключается в следующем: в двухтрубной системе отопления вода, которая уже остыла, собирается в другую трубу, которая заводится на вход обратки теплового котла. Что касается однотрубной системы, на вход обратки котла идет трубопровод от выхода последней батареи. Двухтрубная схема отопления с естественной циркуляцией – наиболее подходящий вариант для домов с двумя этажами.

От однотрубной двухтрубная система отличается лишь порядком подключения отопительных элементов. Перед каждой батареей рекомендуется ставить регулировочный бак. Для обеспечения нормальной циркуляции воды в двухэтажном доме всегда хватает расстояния между центром теплового котла и верхней точкой подающего трубопровода. Поэтому аккумулирующая емкость для обогрева может быть оборудована не на чердаке помещения, а на втором этаже.

Схема отопления одноэтажной жилой постройки

Однотрубная схема отопления с естественной циркуляцией одноэтажного дома является наиболее подходящей для таких сооружений. Состоит такая система из одной трубы и включает котел для нагрева, трубопроводную разводку, проводку и расширительный бак.

Схема подобной системы отличается простотой. Поэтому ее установку можно провести и своими руками. По периметру жилого помещения пускается труба. Выбирать надо трубы большого диаметра – не меньше ДУ32.

Монтируется труба внутри жилого помещения. Со стороны подачи разводка должна быть выше, нежели там, где обратка возвращается к отопительному котлу. В закольцовку врезаются радиаторы либо конвекторы. Для этого применяются трубы с диаметром поменьше. Желательно на подводках установить дроссели и вентили. Также нелишним будет ивоздушник. Подобная схема позволяет обогревать помещение без использования вспомогательной арматуры.

В частном секторы широко применяют горизонтальную систему отопления, которая классифицируется на тупиковые и попутные системы движения воды. При тупиковой системе каждая из батарей располагается дальше от котла. Подобная система может быть легко разбалансирована. Поэтому настраивают ее очень долго. Надо отметить, что попутная система отопления схема которой предполагает больший расход труб по сравнению с тупиковой, используется преимущественно в простых системах теплоснабжения.

Выбирая попутную систему, надо учесть, что циркуляционные кольца должны быть одинаковыми.

Все радиаторы в системе работают как один. Сегодня очень часто используют гибкие шланги для отопления дома. Они служат для подсоединения обогревателей к системе теплоснабжения.

Причины отсутствия циркуляции воды

Часто пользователи одно- или двухэтажных домов сталкиваются с такой ситуацией, когда обогреватели начинают работать менее эффективно. Если нет циркуляции в системе отопления, на то могут быть свои причины.

Отсутствие циркуляции в системе теплоснабжения может быть вызвано:

  • Загрязнением системы. Батареи необходимо периодически промывать, иначе конструкция может забиться по всему диаметру. Если такое произошло, придется менять трубы.
  • Диаметр труб слишком маленький. А чем диаметр труб меньше, тем гидравлическое сопротивление больше. Это тоже может быть причиной того, что нет циркуляции в радиаторе отопления либо она есть, но очень слабая.
  • Завоздушиванием обогревателя. Для решения такой проблемы устанавливают краны Маевского.

Очень часто в системах теплоснабжения с естественной циркуляцией устанавливают насосы мокрого типа мощностью до 40-60 Вт. Более подробно о работе тепловых насосов для отопления можно прочитать здесь. Это один из вариантов, как улучшить циркуляцию воды в системе отопления дома. Помимо этого насосы могут помочь сэкономить до 25% затрат.

Гравитационная система отопления — что это такое, и каковы ее особенности

Гравитационная система отопления

Системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя используются уже более двух веков. И даже с появлением циркуляционных насосов они не стали менее популярными. Причина вовсе не в том, что надежность конструкции и качественное обеспечение теплом являются основными достоинствами такой системы. Просто очень часто некачественное и непостоянное снабжение электричеством становится причиной, по которой многие отказываются от использования насоса. Но какое отношение все это имеет к гравитационной системе отопления? Дело в том, что гравитационная система и система с естественной циркуляцией теплоносителя — это одно и то же.

Достоинства и недостатки

Хотя эта схема и популярна, но у нее есть определенные недостатки. Прежде всего, это длина трубопроводов, которые не способны равномерно распределить давление жидкости внутри. Поэтому в гравитационных системах 30 метров по горизонтали — это предел. Больше тянуть трубопроводы не имеет смысла. Чем дальше от котла, тем меньше давление.

Отметим также высокую первоначальную стоимость. Специалисты уверяют, что расходы на такое отопление составляют до 7% от стоимости самого здания. Связано это с тем, что здесь необходимы трубы большого диаметра, чтобы создать необходимое давление при большом объеме теплоносителя.

Еще один недостаток — медленное прогревание приборов отопления. Это опять-таки зависит от значительного количества воды. Чтобы ее прогреть, необходимо определенное время. Кроме того, высока вероятность замерзания теплоносителя в трубах, которые проходят по неотапливаемым помещениям.

Достоинства

Однако достоинств у такой системы тоже не так уж мало:

  • Простота конструкции, монтажа и эксплуатации.
  • Энергонезависимость.
  • Отсутствие циркуляционных насосов, что гарантирует тишину и исключает вибрацию.
  • Долговечная эксплуатация до 40 лет.
  • Надежность — на сегодняшний день это самое надежное отопление в плане количественного саморегулирования.

Почему же тепловая надежность зависит от количественного саморегулирования? И вообще, что это значит?

При изменении температуры воды в ту или иную сторону меняется и расход теплоносителя. Происходит изменение его плотности, что влияет на теплоотдачу. Чем больше воды, тем выше ее теплоотдача. Все это взаимодействует с теплопотерями помещения, где установлен отопительный прибор. Эти два показателя также взаимосвязаны. Увеличиваются теплопотери — растет теплоотдача.

Схема проточной системы отопления

Имеет значение и обвязка схемы. В двухтрубной системе все проще, потому что циркуляционное кольцо определяется всего лишь одним прибором. Поэтому тепловое саморегулирование происходит по укороченному варианту. А это влияет на качество теплоотдачи радиатора. Чем короче кольцо, тем лучше работает отопление в целом.

С однотрубной развязкой сложнее, потому что в одно циркуляционное кольцо входят несколько отопительных приборов, и распределение тепла может быть неравномерным. Конечно, в этом случае спасает циркуляционный насос. Но это уже не гравитационные системы отопления.

Так что двухтрубная развязка будет оптимальным вариантом при использовании системы с естественной циркуляцией теплоносителя. Однако вертикальная однотрубная разводка позволит увеличить скорость движения воды, а это напрямую повлияет на рост теплоотдачи и равномерное распределение теплоносителя.

Чем выше скорость воды внутри отопительных трубопроводов, тем равномернее она распределяется по всей схеме. В этом случае можно будет располагать отопительные приборы ниже котла.

Такую схему часто используют, если необходимо отопить подвал дома.

Схемы гравитационных развязок

Существует прямая зависимость между циркуляционным давлением внутри системы и вертикальным расстоянием от точки максимального тепла (верхняя) до точки минимального тепла (нижняя). При этом верхняя разводка в гравитационной системе будет оптимальным вариантом.

Три независимые системы

Но это еще не все:

  • Рекомендуется расширительный бак крепить к вертикальному основному стояку подачи горячей воды. Он используется, в основном, для удаления воздуха.
  • Подающая магистраль должна быть с уклоном в сторону движения теплоносителя.
  • В радиаторах отопления движение горячей воды необходимо организовать сверху вниз (и лучше по диагонали). Это очень важный момент.

Если все это использовать для сооружения отопления в собственном доме, то у вас получится принципиальная схема. А что с нижней разводкой? Никаких возражений по такому варианту нет. Но здесь придется столкнуться с множеством вопросов. К примеру, как отводить скапливающиеся массы воздуха? Как увеличить давление теплоносителя? И хотя варианты решения данных проблем существуют, они влекут за собой большие расходы. А зачем они нужны, если есть схемы гораздо проще.

Заключение по теме

Когда речь заходит о гравитационных отопительных системах, то чаще всего возникает вопрос правильного распределения теплоносителя по отопительным приборам и равномерного распределения его давления. Это очень важный момент, который не всегда учитывают мастера, занимающиеся монтажом отопительных сетей. А неправильный выбор может принести массу неудобств в процессе эксплуатации отопления в целом. Так что этим вопросом должны заниматься только профессионалы.

Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией теплоносителя

Систему отопления с естественной циркуляцией водяного теплоносителя запантетовал в 1832 г. российский ученый-металлург П.Г. Соболевский. В наш век стремительно изменяющихся технологий эту схему (называемую также гравитационной или самотечной) теплоснабжения частного дома можно было бы считать морально устаревшей, если бы не ее простота, надежность и экономичность. Самотечная система отопления по-прежнему широко используется в строительстве своими руками собственного дома и считается оптимальным технико-экономическим решением. Небольшое давление в сети ограничивает область ее применения, но для одноэтажного жилого здания данная схема весьма эффективна и часто рассматривается в качестве альтернативы отоплению с использованием насосных агрегатов.

Система отопления частного дома с естественной циркуляцией

Схема отопления с естественной циркуляции

Схема движения водяного теплоносителя в системе отопления с естественной циркуляцией

В схеме приняты следующие обозначения:

  • поз. 1 – котел отопления;
  • поз. 2 – бак расширительный;
  • поз. 3 – радиаторы отопления;
  • Т1 – нагретый теплоноситель, красными стрелками показано направление его движения;
  • Т2 – остывший теплоноситель, синие стрелки указывают на его движение в контуре.

В автономном отоплении одноэтажного или двухэтажного собственного дома допускается применение специальных незамерзающих составов-антифризов, но в системах с естественной циркуляцией теплоносителя использовать антифризы не рекомендуется.

Главные недостатки антифризов для использования в контуре отопления естественной циркуляции:

  • В схеме отопления с естественной циркуляцией в конструкциях расширительных баков предусмотрен контакт с окружающим атмосферным воздухом. Антифризы быстро испаряются, загрязняя окружающую экологию;
  • Необходимость постоянного контроля за объемом теплоносителя и его периодическом пополнении;
  • У антифризов низкая теплоотдача, способствующая малому съему тепла радиаторами от теплоносителя при его циркуляции. Это приводит к перегреву антифриза в контуре и самого котла;
  • Использование перегретого антифриза в замкнутом контуре способствует обильному образованию отложений внутри теплообменника, забивающих проходное сечение в трубках.

Наиболее оптимальным носителем тепла в контуре гравитационного типа для отопления одноэтажного или двухэтажного жилого здания является водяной теплоноситель благодаря своей дешевизне и доступности.

Естественная циркуляция в контурах отопления

Основными функциональными элементами системы отопления с естественной циркуляцией жилого здания являются:

  • Котел, нагревающий водяной теплоноситель;
  • Расширительный бак, представляющий собой емкость для сброса излишков воды, появляющихся при увеличении объема водяного теплоносителя в контуре при его нагреве;
  • Трубопроводы подачи из котла горячей воды в отопительные радиаторы и возврата остывшей жидкости из радиаторов обратно в котел (за что возвратная часть теплосети в обиходе получила название обратки). Вместе они составляют замкнутый контур циркуляции теплоносителя;
  • Отопительные радиаторы.

Схема теплосети отопления с естественной циркуляцией для обогрева частного дома

При разогреве теплоносителя его объем увеличивается, излишки нагретой воды поднимаются вертикально вверх к расширительному баку, в системе создается гидростатическое давление, зависящее от разности весов водяных столбов горячей (линия подачи) и холодной (линия обратки) воды.

Под этим давлением горячая вода поступает с верхней точки теплотрассы (красная линия на схеме) к радиаторам отопления. Остывшая в радиаторах вода поступает по обратке (синяя линия) на вход котла. Самотечная система отопления в одноэтажном или двухэтажном доме работоспособна лишь в том случае, если при монтаже обеспечены уклоны горизонтальных участков трубопроводной теплотрассы в сторону движения жидкости. Тогда теплоноситель сможет перемещаться вниз под действием собственного веса с наименьшим гидравлическим сопротивлением.

Другим фактором, влияющим на перемещение жидкости, является циркуляционный напор, обозначенный на рисунке буквой Н. Чем выше перепад уровней размещения радиаторов и котла, тем быстрее движение воды в контуре.

В гравитационных системах отопления расширительный бак не закрывается крышкой, поэтому нередко данную систему называют открытой. Все воздушные пробки из теплотрассы вытесняются в верхнюю часть контура, там и устанавливают бак, открытый для контакта с атмосферой. Систему, использующую герметичные баки, называют закрытой. В ее составе используется насос, по принципу действия она уже принудительного характера.

Скорость движения воды

При цикличных изменениях температуры горячая вода находится в верхней части теплосети, холодная влага движется в нижних трубах. Основной побудительной силой для естественного (без принуждения от насоса) движения жидкости в контуре является циркуляционный напор, зависящий от соотношения высот расположения котла и самого нижнего радиатора. На рисунке ниже представлена графическая схема возникновения циркуляционного напора h. Параметр h имеет постоянную величину для данной схемы и не изменяется во время работы системы отопления.

Схема возникновения циркуляционного напора

Для создания оптимального напора отопительный котел устанавливается с максимальной глубиной размещения, например, в подвале. В свою очередь, расширительный бак необходимо установить повыше. Довольно часто его ставят на чердаке дома.

Скорость циркулирования воды в контуре при монтаже своими руками гравитационной отопительной системы частного дома определяется следующими факторами:

  1. Величиной циркуляционного напора. Чем он больше, тем выше скорость протекания воды в теплотрассе;
  2. Диаметрами труб отопительной разводки. Малые размеры внутреннего сечения трубы будут оказывать большее сопротивление водяному потоку, чем трубы с диаметром побольше. Для однотрубной или двухтрубной самотечных систем под разводку намеренно завышают размеры труб до Ду 32-40 мм;
  3. Материалами изготовления труб контура. У современных полипропиленовых труб сопротивление потоку в несколько раз ниже, чем у поврежденных коррозией и покрытых отложениями стальных трубопроводов;
  4. Наличием поворотов в сети теплотрассы. Идеальный вариант – прямой трубопровод;
  5. Обилием арматуры, переходников, подпорных шайб. Каждый вентиль снижает величину напора.

Процессы естественной циркуляции весьма инертны и протекают медленно. Время между растопкой котла и полной стабилизацией температуры в помещениях составляет несколько часов.

Монтажные схемы контуров

По способу присоединения радиаторов отопления принято выделять две схемы монтажа контуров отопительных систем: однотрубную и двухтрубную.

Для однотрубной монтажной сборки своими руками характерно последовательное расположение обогревающих приборов на подающем контуре. Пройдя от верхней точки сквозь все радиаторы (линия красного цвета), вода возвращается по обратке (линия синего цвета) к котлу.

Однотрубная схема самотечной системы отопления

В двухтрубной схеме монтируются два отдельных контура циркуляции. По одному протекает горячий теплоноситель, подводящий тепло к радиаторам, по другому контуру – остывшая вода отправляется от радиаторов к котлу.

На рисунке ниже показана двухтрубная система отопления двухэтажного дома. Раздача теплоносителя (линия красного цвета) по радиаторам начинается с максимальной высоты Н, обеспечивающей требуемый циркуляционный напор. Остывший теплоноситель (линия синего цвета) собирается в обратке и направляется на вход котла.

Двухтрубная схема самотечной системы отопления

Схема циркуляции. Видео

О том, что из себя представляет схема отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, можно узнать из видео ниже.

Гравитационные системы обогрева частного дома импонируют своей простотой устройства, легкостью обслуживания и энергонезависимостью. В них отсутствуют насосные агрегаты, своим шумом создающие дискомфорт проживающим, нет вибраций, сопровождающих их работу. Срок безаварийной службы систем с естественной циркуляцией оценивается в полвека, поскольку в них отсутствуют электрические насосы и средства автоматики. В целом самотечные схемы проигрывают принудительным системам отопления по ряду пунктов:

  • излишняя инерционность вынуждает ждать несколько часов, пока контур выйдет на требуемый тепловой режим;
  • сложность монтажа, вызванная необходимостью точных расчетов уклонов горизонтальных участков теплотрассы;
  • отсутствие насоса ограничивает общую протяженность теплотрассы;
  • постоянный контроль уровня теплоносителя в расширительном баке.

Наиболее подходящей областью применения системы с естественной циркуляцией являются частные дома невысокой этажности (1-2 этажа), площадью до 100 кв. м и горизонтальным радиусом самотечной цепи не более 30 м.

Размещение оборудования системы отопления с естественной циркуляцией в доме

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Самотечная система отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией: схема и диаметр труб

Частный загородный дом практически не ограничивает хозяина в выборе типа и схемы прокладки отопительных конструкций. Разнообразие вариантов позволяет сформировать систему для строений малых и больших площадей, оборудовать экономный способ получения тепла из самых разных энергоносителей. Оптимальный вариант – самотечная система отопления, особенности и характеристики которой следует рассмотреть подробно.

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.

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

Рекомендуем к прочтению:

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.

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:

Рекомендуем к прочтению:

  • 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.

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.

Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

Система отопления с естественной циркуляцией хороша тем, что работает вне зависимости от наличия электричества, что в некоторых районах очень важно. Другое дело, что получить комфортные условия при такой схеме чрезвычайно сложно, а в некоторых случаях невозможно.  Потому часто отопление делают самотечным (одно из названий) для использования такого режима в качестве аварийного, а все остальное время работает насос. Но в некоторых случаях, например, на неэлектрофицированных дачных участках, система отопления без насоса – единственный возможный вариант.

Система с естественной циркуляцией (ЕЦ) называется иногда гравитационной из-за того, что работает на принципе гравитации. Еще одно название – самотечная. Все эти термины обозначают один принцип построения – без использования насоса.

Принцип работы системы ЕЦ

Теплоноситель в самотечных системах движется из-за разности температур теплоносителя и, соответственно, разной их плотности: из котла выходит горячая вода, плотность и вес которой гораздо меньше, чем у холодной. Потому горячая вода вытесняется вверх. Отсюда и главная особенность таких систем – котел должен располагаться ниже радиаторов. Далее теплоноситель движется по трубе с небольшим уклоном. От основной магистрали отходят трубы меньшего диаметра, ведущие к радиаторам/регистрам.

Простейший вариант системы с естественной циркуляцией

Проще такая система реализуется в системах с верхней раздачей воды – это когда от котла труба поднимается под потолок и оттуда уже опускается к радиаторам. В системах с нижней раздачей гравитационная система может быть реализована только при наличии разгонного контура – создается искусственный перепад высот: от котла труба поднимается почти под полоток, там, в верхней точке устанавливается расширительный бачок. После него труба опускается до уровня выше радиаторов, но не под потолком, а на уровне окон. Оттуда уже идет разводка на радиаторы. При устройстве разгонного контура помешать вам может только низкий потолок – желательно, чтобы от вершины котла труба отходила выше, чем на 1,5метра (а еще бачок).

Однотрубная система с естественной циркуляцией. Горизонтальная разводка

Виды систем отопления с естественной циркуляцией

Отопление ЕЦ в духэтажных и более домах может быть реализовано как в однотрубных, так и в двухтрубных системах.

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией. Схема вертикальная

При этом принцип сохраняется – от котла поднимается вверх труба на максимальную высоту, и лишь затем идет раздача теплоносителя по элементам отопления. Разница лишь в том, что в двухтрубной системе остывшая вода собирается в другую магистраль, и она заводится на вход обратки котла. В однотрубной же на этот вход котла идет труба от выхода последнего радиатора.

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

Все представленные выше схемы однотрубных  разводок – с вертикальными стояками. Они более затратные по количеству материалов, но удобны тем, что к каждому стояку можно присоединить отопительные приборы на каждом из этажей. В принципе, в двухэтажном доме с большой площадью выгоднее реализовать водяное отопление с естественной циркуляцией с горизонтальной разводкой. Примерно выглядеть это может так (смотрите схему ниже).

Однотрубная система с естественной циркуляцией. Горизонтальная разводка с разгонным коллектором

В данном проекте реализована схема отопления с естественной циркуляцией «ленинградка». Для более активной циркуляции на втором этаже устроен разгонный коллектор, после которого два контура расходится по второму этажу – горизонтальное последовательное подключение радиаторов. Еще один контур опускается на первый этаж, где также разделяется на две ветки. Также дополнительно на первый этаж опускаются стояки от последних в контуре радиаторов в каждой из веток второго этажа.

Радиаторы отопления ЕЦ

Для гравитационных систем главное – минимальное сопротивление водяному потоку. Потому, чем шире будет просвет радиатора, тем лучше через него будет течь теплоноситель. Практически идеальны с этой точки зрения чугунные радиаторы – у них самое маленькое гидравлическое сопротивление. Хороши в использовании алюминиевые и биметаллические, но нужно смотреть, чтобы их внутренний диаметр был не менее 3/4”. Можно использовать стальные трубчатые батареи, однозначно не рекомендуются стальные панельные или любые другие с маленьким сечением и высоким гидравлическим сопротивлением – через них или не будет протекать вода или будет очень слабо, что, например, при однотрубной системе может привести к отсутствию циркуляции вообще.

Системы с естественной циркуляцией (кликните по картинке для увеличения масштаба)

Есть в подключении радиаторов свои тонкости. Особенно большое значение способ монтажа играет в однотрубной системе: только при помощи разных  типов подключения можно добиться лучшей работы отопительных элементов.

Схемы подключения радиаторов

На рисунке, расположенном ниже показаны схемы подключения радиаторов. Первое – нерегулируемое последовательное подключение. При таком способе будут проявляться все недостатки «ленинградки»: разная теплоотдача радиаторов без возможности компенсирования (регулирования). Чуть лучше дело обстоит, если поставить обычную перемычку из трубы. При такой схеме возможность регулирования также отсутствует, но при завоздушивании радиатора система функционирует, так как теплоноситель проходит через байпас (перемычку). Установив дополнительно за перемычкой два шаровых крана (на рисунке нет) мы получаем возможность при перекрытом потоке снять/отключить радиатор без останова системы.

Особенности подключения радиаторов в однотрубных системах

Два последних способа монтажа позволяют регулировать поток теплоносителя через радиатор и байпас — в них стоят устройства регулировки температуры радиатора. При таком включении схема уже может быть компенсирована (на каждом отопительном приборе выставляется теплоотдача).

Не менее важным является и тип подключения: боковой, диагональный или нижний. Оперируя этими подключениями можно облегчить/улучшить компенсацию системы.

Трубы для систем с естественной циркуляцией

При подборе диаметра труб играют роль не только размеры системы и количество радиаторов, но и материал, из которого они сделаны, вернее, гладкость стенок. Для гравитационных систем это очень важный параметр. Хуже всего дело обстоит у обычных металлических труб: внутренняя поверхность шероховатая, а после использования она становится еще более неровной из-за процессов коррозии и накопившихся отложений на стенках. Потому такие трубы берут самого большого диаметра.

Стальные трубы через несколько лет могут выглядеть так

Предпочтительнее с этой точки зрения металлопластиковые и армированные полипропиленовые. Но в металлопластиковых используются фитинги, значительно заужающие просвет, что для самотечных систем может стать критичным. Потому более предпочтительными выглядят армированные полипропиленовые. Но они имеют ограничения по температуре теплоносителя: рабочая температура 70оС, пиковая – 95оС. У изделий из особого пластика PPS рабочая температура 95оС, пиковая – до 110оС. Так что в зависимости от котла и системы в целом можно использовать эти трубы, с условием, что это качественные фирменные изделия, а не подделка. Подробнее о полипропиленовых трубах читайте тут.

Металоопластик и полипропилен также может использоваться для монтажа систем отопления

Но если предполагается установка твердотопливного котла, то никакой полипропилен таких тепловых нагрузок не выдержит. В этом случае или все-таки использовать стальные, или оцинковку и нержавейку на резьбовых соединениях (сварку при монтаже нержавейки не использовать, так как швы очень быстро протекают). Подойдет и медь (о медных трубах написано тут), но она также имеет свои особенности и с ней нужно обращаться осторожно: не со всеми теплоносителями она будет нормально себя вести, а уж с алюминиевыми радиаторами ее в одной системе лучше не использовать (они быстро разрушаются).

Особенность систем с естественной циркуляцией – их невозможно рассчитать из-за образования турбулентных потоков, которые расчетам не поддаются.  Проектируют их основываясь на опыте и усредненных, опытным путем выведенных, нормах и правилах. В основном действуют правила:

  • поднять как можно выше точку разгона;
  • не заузить трубы подачи;
  • поставить достаточное количество секций радиаторов.

Потом применяют еще одно: от места первого разветвления и каждое последующее ведут трубой меньшего на шаг диаметра. Например, от котла идет 2-х дюймовая труба, далее от первого разветвления 1 ¾, потом 1 ½ и т.д.  Отбратку собирают  от меньшего диаметра к большему.

Есть еще несколько особенностей монтажа гравитационных систем. Первая – трубы желательно делать под уклоном в 1-5% в зависимости от протяженности трубопровода. В принципе при достаточном перепаде температур и высоты, можно сделать и горизонтальную разводку, главное чтобы не было участков с отрицательным уклоном (наклоненных в обратную сторону), которые из-за образования в них воздушных пробок перекроют движение потока воды.

Самотечная система однотрубная с вертикальной разводкой на два крыла (контура)

Вторая особенность – в самой высокой точке системы нужно установить расширительный бак и/или воздухоотводчик. Расширительный бак может быть открытого типа (система тоже будет открытой) или мембранного (закрытая). При установке открытого отводить воздух нет необходимости он собирается в наивысшей точке – в бачке и выходит в атмосферу. При установке бака мембранного типа требуется также установка автоматического воздухоотводчика. При горизонтальной разводке не помешают краны «маевского» на каждом из радиаторов – с их помощью легче убрать все воздушные пробки в ветке.

Котел для гравитационных систем

Так как в основном такие схемы нужны для устройства независимого от электричества отопления, то и котлы должны работать без использования электричества. Это могут быть любые неавтоматизированные агрегаты, кроме пеллетных и электрических.

Чаще всего в системах с естественной циркуляцией работают твердотопливные котлы. Всем они хороши, но во многих моделях прогорает топливо быстро. А если за окном сильные морозы, а дом не утеплен в достаточной мере, то чтобы ночью удержать приемлемую температуру приходится вставать и подкидывать топливо. Особенно такая ситуация часто встречается там, где топят дровами. Выход – купить котел длительного горения (энергонезависимый, конечно). Например, в литовских твердотопливных котлах Stropuva, при определенных условиях дрова горят до 30 часов, а уголь (антрацит) до нескольких суток.  На котлы Сandle заявлены чуть хуже характеристики: минимальное время горения дров 7 часов, угля – 34 часа. Есть котлы без автоматики и насосов и у немецкой кампании Buderus, чешских Viadrus и у польско-украинских Wikchlach, а также у российских производителей: «Энергия», «Огонек».

Энергонезависимый котел длительного горения Stropuva

Есть газовые энергонезависимые котлы российского производства, например «Конорд», которые производят в Ростове-на-Дону. Их можно использовать в системах с естественной циркуляцией. На том же заводе выпускают энергонезависимые универсальные котлы «Дон», которые также подходят для работы без электричества. Работают в системах с естественной циркуляцией напольные газовые котлы итальянской фирмы Bertta – модель Novella Autonom и некоторые другие агрегаты евопейских и азиатских производителей.

Второй способ, который поможет увеличить время между топками, – повысить инерционность системы. Для этого устанавливают теплоаккумуляторы (ТА). Работают они хорошо именно с твердотопливными котлами, у которых нет возможности регулировать интенсивность горения: излишек тепла отводится на теплоаккумулятор, в котором энергия накапливается и расходуется по мере остывания теплоносителя в основной системе. Подключение такого устройства имеет свои особенности: его нужно располагать на подающем трубопроводе внизу. Причем для эффективного отбора тепла и нормальной работы — максимально близко к котлу. Впрочем, для гравитационных систем это решение далеко не самое лучшее. Они достаточно медленно выходят на нормальный режим циркуляции, но зато являются саморегулируемыми: чем холоднее в помещении, тем сильнее остывает теплоноситель, проходя по радиаторам. Чем больше разница в температурах, тем больше получается перепад плотности и быстрее движется теплоноситель. А установленный ТА делает отопление более инерционным, и времени, и топлива на разгон  требуется намного больше. Правда, и отдается тепло  дольше. В общем, решать вам.

Для стабилизации температуры в системе устанавливают тепловой аккумулятор

Примерно те же проблемы у печного отопления с естественной циркуляцией. Тут роль аккумулятора тепла играет сам массив печи и также требуется много энергии (топлива) на разгон системы. Но в случае использования ТА обычно предусматривается возможность его исключения, а в случае с печью это нереально.

Теплоноситель для систем с естественной циркуляцией

Лучшим теплоносителем для таких систем является вода. Использование антифризов возможно, но при планировании нужно учесть этот момент и увеличить площадь радиаторов – или выбирать их большего размера, или увеличивать количество секций. Все дело в том, что эти составы имеют меньшую теплоотдачу, из-за чего хуже отнимают и передают тепло, что часто приводит к перегреву и котла и теплоносителя.

Для систем отопления используют специальные антифризы

Повышение температуры незамерзающей жидкости выше рабочей — очень неприятное явление, так как начинается обильное образование осадков и отложений. За два месяца эксплуатации антифриза с постоянным перегревом теплообменник котла забивается наглухо, система почти зарастает. Так что если планируете использовать незамерзающую жидкость, позаботьтесь о том, чтобы она могла отдавать тепло и не перегревалась.

Нужно учесть, что в системах отопления можно использовать только специализированные составы. Общего назначения или автомобильные абсолютно непригодны, особенно для схем открытого типа, которые контактируют с атмосферой. Планируя использовать антифризы, при выборе материалов обращайте внимание на их совместимость с незамерзающими жидкостями. Далеко не все котлы и трубы «дружат» с ними. О возможности использования незамерзающих жидкостей сообщается обычно в паспортных данных, если такой записи нет, нужно уточнить у продавца, а лучше – у производителя.

Заключение

Система с естественной циркуляцией не самый лучший по эффективности метод отопления, но иногда – единственно возможный – в тех местностях, где нет электроснабжения. В тех же регионах, где электроэнергия есть, на случай перебоев,  схему можно создавать как самотечную, но встраивать при этом насос для штатной работы. Правда и такое решение не самое лучшее: увеличивается объем системы, она становится более инерционной и требует больших затрат на нагрев теплоносителя. Если перебои – исключение из правил, можно обезопасить себя установив резервное электропитание (блок бесперебойного питания и/или генератор). Если же перебои случаются часто – тогда ваш выход – системы с естественной циркуляцией.

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.

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.

Что такое гравитационная печь?

Давным-давно гравитационные печи были очень популярным средством обогрева дома. Вместо того, чтобы нагнетать давление и продувать воздух через вентиляционные отверстия в каждой комнате вашего дома в Бэкингеме, гравитационная печь использовала гравитацию для перемещения теплого воздуха между комнатами.

Эксплуатация этих печей довольно проста. При включении печь, которая находится в вашем подвале, сжигает топливо, как газ или масло, и выделяет тепло. Это тепло отводится через воздуховоды на верхний уровень вашего дома, используя естественные свойства силы тяжести (горячий воздух поднимается вверх).Горячий воздух выходит из вентиляционных отверстий, поднимаясь по дому и выделяя тепло в комнату.

Зачем заменять гравитационную печь

Хотя гравитационные печи могут работать почти вечно и иметь очень мало механических проблем, они невероятно дороги в эксплуатации и занимают много места. Из-за огромного объема воздуховодов, необходимых для распределения воздуха по дому, и затрат на нагрев воздуха, достаточного для обеспечения его правильного подъема, эффективность нагрева составляет 50% или ниже.

Фактически, примерно половина энергии, которую вы потребляете для нагрева воздуха в гравитационной печи, выкачивается прямо через дымоход. Это пустая трата денег, и замена поможет вам сэкономить деньги практически сразу.

Новые печи имеют КПД до 95%, что делает их почти вдвое эффективнее гравитационных. Кроме того, они занимают меньше места, а с современными компонентами вы можете устанавливать новые устройства, такие как управление зонами, электронное считывание и отображение и многое другое.Это фантастический способ наслаждаться стабильным и надежным теплом в вашем доме, не вкладывая целое состояние в топливо, необходимое для его работы.

Вопросы комфорта

Еще одна вещь, которую следует учитывать, — это уровень комфорта вашего дома. Поскольку гравитационные печи выпускают теплый воздух через середину дома, а холодный воздух возвращается вниз по стенам, дома, в которых они есть, редко бывают комфортными, кроме как в середине дома. Печи с принудительной подачей воздуха с нагнетательными вентиляторами намного эффективнее распределяют нагретый воздух и соответствуют выбранным вами настройкам термостата.

Теги: Buckingham, печи, Harleysville, Отопление, Jamison
Понедельник, 9 января 2012 г., 8:00 | Категории: Отопление |

Схема отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией

Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией теплоносителя

В наш век стремительно меняющихся технологий эту схему (также называемую гравитационным или гравитационным) отопления частного дома можно было бы считать морально устаревшей, если бы не ее простота, надежность и экономичность.Самотечная система отопления до сих пор широко используется при строительстве собственного дома и считается лучшим техническим и экономическим решением. Небольшое давление в сети ограничивает его объем, но для одноэтажного жилого дома такая схема очень эффективна и часто рассматривается как альтернатива отоплению с помощью насосных агрегатов.

Отопительный контур с естественной циркуляцией

В автономном отоплении одноэтажного или двухэтажного собственного дома допускается использование специальных незамерзающих антифризов, но не рекомендуется применять антифриз в системах с естественной циркуляцией теплоносителя.

Основные недостатки антифризов для использования в отопительном контуре естественной циркуляции:

  • В отопительном контуре с естественной циркуляцией конструкции расширительного бака предусматривают контакт с окружающим воздухом. Антифризы быстро испаряются, загрязняя окружающую среду;
  • Необходимость постоянного контроля за объемом теплоносителя и его периодического пополнения;
  • Антифризы обладают низкой теплоотдачей, что способствует небольшому отводу тепла радиаторами от охлаждающей жидкости при ее циркуляции.Это приводит к перегреву антифриза в контуре и в самом котле;
  • Использование перегретого антифриза в замкнутом контуре способствует обильному образованию отложений внутри теплообменника, забивающим отверстия в трубках.

Наиболее оптимальным теплоносителем в схеме гравитационного типа для отопления одно- или двухэтажного жилого дома является водяной теплоноситель в силу его невысокой стоимости и доступности.

Естественная циркуляция в отопительных контурах

Основными функциональными элементами системы отопления с естественной циркуляцией жилого дома являются:

  • Котел, нагревающий горячую воду;
  • Расширительный бак, представляющий собой емкость для слива лишней воды, которая появляется при увеличении объема водяного теплоносителя в контуре при его нагреве;
  • Трубопроводы для подачи горячей воды от котла к радиаторам отопления и возврата охлажденной жидкости от радиаторов обратно в котел (для чего обратная часть системы отопления в быту называется обратной).Вместе они образуют замкнутый контур циркуляции теплоносителя;
  • Радиаторы отопления.

При нагревании теплоносителя увеличивается его объем, избыток нагретой воды поднимается вертикально до расширительного бачка, в системе создается гидростатическое давление в зависимости от разницы в весе водяных столбов горячего (подающего трубопровода) и холодная (возвратная) вода.

Под этим давлением горячая вода течет из верхней точки теплотрассы (красная линия на схеме) к радиаторам отопления.Охлажденная в радиаторах вода по обратной магистрали (синяя линия) поступает на вход котла. Самотечная система отопления в одноэтажном или двухэтажном доме работоспособна только в том случае, если при монтаже предусмотрены уклоны горизонтальных участков трубопровода обогрева в сторону движения жидкости. Тогда теплоноситель сможет двигаться вниз под действием собственного веса с наименьшим гидравлическим сопротивлением.

Еще одним фактором, влияющим на движение жидкости, является давление циркуляции, обозначенное на рисунке буквой N.Чем выше разница уровней радиаторов и бойлера, тем быстрее в контуре движется вода.

В самотечных системах отопления расширительный бак не закрывается крышкой, поэтому эту систему часто называют открытой. Все воздушные пробки из теплотрассы вытесняются в верхнюю часть контура, и там устанавливают емкость, открытую для контакта с атмосферой. Система, использующая герметичные резервуары, называется закрытой. В его составе используется помпа; по принципу действия он уже носит вынужденный характер.

Скорость относительно воды

При цикличном изменении температуры горячая вода находится в верхней части системы отопления, холодная влага перемещается по нижним трубам. Основной движущей силой естественного (без давления со стороны насоса) движения жидкости в контуре является давление циркуляции, которое зависит от соотношения высот котла и самого нижнего радиатора. На рисунке ниже представлена ​​графическая диаграмма возникновения циркуляционного напора h. Параметр h имеет постоянное значение для этого контура и не изменяется во время работы системы отопления.

Для создания оптимального давления котел отопления устанавливают с максимальной глубиной размещения, например, в подвале. В свою очередь расширительный бачок необходимо установить повыше. Часто ставят на чердаке дома.

Скорость циркуляции воды в контуре при установке самотечной системы отопления частного дома своими руками определяется следующими факторами:

  1. Величина циркуляционного давления. Чем он больше, тем больше расход воды в теплотрассе;
  2. Диаметры труб отопления.Небольшие размеры внутреннего сечения трубы обеспечат большее сопротивление потоку воды, чем трубы с большим диаметром. Для однотрубных или двухтрубных систем при самотечной разводке намеренно завышают размер труб до D на 32-40 мм
  3. Материалы для изготовления контурных труб. У современных полипропиленовых труб гидравлическое сопротивление в несколько раз ниже, чем у стальных трубопроводов, поврежденных коррозией и покрытых отложениями;
  4. Наличие поворотов в тепловой сети.Идеальный вариант — прямой трубопровод;
  5. Обилие фитингов, переходников, стопорных шайб. Каждый клапан снижает давление.

Процессы естественной циркуляции очень инертны и протекают медленно. Время между розжигом котла и полной стабилизацией температуры в помещениях составляет несколько часов.

Схема

По способу подключения радиаторов отопления принято различать две схемы установки контуров системы отопления: однотрубную и двухтрубную.

Для однотрубной монтажной сборки своими руками характерно последовательное расположение нагревательных приборов по цепи питания. Пройдя сверху через все радиаторы (красная линия), вода возвращается по обратной линии (синяя линия) в котел.

В двухтрубной схеме монтируются два отдельных циркуляционных контура. Один горячий теплоноситель течет, подводя тепло к радиаторам, по другому контуру — охлажденная вода направляется от радиаторов к котлу.

На рисунке ниже изображена двухтрубная система отопления для двухэтажного дома. Распределение теплоносителя (красная линия) по радиаторам начинается с максимальной высоты H, обеспечивающей необходимое давление циркуляции. Охлажденный теплоноситель (синяя линия) собирается в обратной магистрали и направляется на вход котла.

Самотечные системы отопления для частного дома впечатляют простотой устройства, простотой обслуживания и энергонезависимостью. У них нет насосных агрегатов, создающих дискомфорт для проживания своим шумом, отсутствуют вибрации, сопровождающие их работу.Безаварийный срок службы систем с естественной циркуляцией оценивается в полвека, так как в них отсутствуют электронасосы и средства автоматизации. В целом гравитационные схемы проигрывают системам принудительного отопления по ряду баллов:

  • излишняя инерция вынуждает ждать несколько часов, пока контур не достигнет необходимого теплового режима;
  • сложность монтажа, связанная с необходимостью точных расчетов уклонов горизонтальных участков теплотрассы;
  • отсутствие насоса ограничивает общую длину теплотрассы;
  • постоянный контроль уровня охлаждающей жидкости в расширительном бачке.

Наиболее подходящей областью применения системы с естественной циркуляцией являются частные малоэтажные дома (1-2 этажа), площадью до 100 квадратных метров. м и горизонтальный радиус гравитационной цепи не более 30 м.

Схема отопления (с естественной циркуляцией) частного дома своими руками

Если вы решили оборудовать систему отопления для дачи или загородного дома, то нужно подумать об эффективности, максимальной надежности и удобстве работы.

Особенности компоновки

Если речь идет о принудительной циркуляции теплоносителя в трубопроводной системе, то в процессе проведения работ необходимо будет установить насос, который должен располагаться на участке теплотрассы.Благодаря такому взаимодействию можно будет обеспечить более быстрое и постоянное движение воды. В этом случае недостатком является стоимость установки дополнительного оборудования. Если вас интересует схема отопления (с естественной циркуляцией) частного дома, то в установке насоса не будет необходимости. Это связано с тем, что плотность горячей воды намного ниже, чем у холодной. За счет этого осуществляется выталкивание одной жидкости другой. Охлаждающая жидкость, двигаясь по трассе, отдает определенную часть тепла батареям, постепенно остывая.Возвращающаяся холодная жидкость выталкивает горячую и легкую воду обратно в трубы. Этот цикл повторяется постоянно. Процесс нельзя приостанавливать, пока котел не прогреется. При необходимости отопительный контур с естественной циркуляцией (это касается в первую очередь частного дома) можно в любой момент дополнить насосом, которым хозяева могут при необходимости быстро и равномерно обогреть жилище.

Основные положительные характеристики

Наличие насоса влечет за собой дополнительные затраты энергии.А его отсутствие, наоборот, позволяет неплохо сэкономить. Такие системы совершенно бесшумны и не вызывают лишних вибраций. Система отопления частного дома (с естественной циркуляцией) «Ленинградка» имеет ряд преимуществ, среди которых можно выделить уникальную способность к саморегулированию, очень длительную безотказную работу, которая составляет 30 лет, термостабильность и высокая ремонтопригодность.

Подготовка к работе

Если вы решили самостоятельно провести монтажные работы, то следует рассмотреть схему отопления (с естественной циркуляцией) частного дома.Путь будет содержать определенный набор элементов. Помимо прочего, он содержит: расширительный бачок, расположенный в самой высокой точке; трубопровод, который может быть одинарным или двойным; радиаторы отопления, а также котельное оборудование. Последний будет нагревать теплоноситель. Перед началом работы важно помнить, что скорость и сила, с которой вода будет двигаться через систему отопления, зависят от объема, веса и плотности горячей жидкости. Не менее важную роль играет и внутренний диаметр труб, от этого параметра зависит коэффициент сопротивления, а также высота установки радиаторов отопления по отношению к котлу.Мастер должен знать, что к горизонтально ориентированным трубопроводам предъявляются особые требования. Их необходимо устанавливать с обязательным уклоном, который составляет 5 миллиметров на метр, поворачивая трубы по ходу движения. Только так охлажденная вода будет стремиться к котлу. Схема отопления (с естественной циркуляцией) частного дома предполагает установку на пути теплоносителя меньшего количества элементов, которые смогли бы увеличить сопротивление.

Расчет мощности перед установкой

Если вы выбрали схему отопления частного дома с естественной циркуляцией, то перед тем, как приступить к обустройству системы, нужно определиться с мощностью котельного оборудования.Такие расчеты можно произвести любым из нижеприведенных методов. Первый предполагает использование объема, второй — площади. Мастер должен помнить, что каждый из этих вариантов позволяет получить лишь приблизительный результат в самых идеальных условиях. Если здание не утеплено, следует приобретать оборудование с небольшим запасом. Тогда как для энергосберегающих зданий в качестве значения мощности на квадратный метр достаточно будет принять цифру в пределах 60 ватт.

Определение вместимости по объему

Если вы будете реализовывать схему отопления частного дома с естественной циркуляцией, то наиболее точный расчет будет по объему отапливаемого помещения.Первоначально это значение должно быть определено умножением на 40 Вт. Следующим шагом будет добавление поправочных коэффициентов. Если мы говорим о частном доме, а комната граничит с улицей сверху и снизу, то нужно результат умножить на 1, 5. Если есть комната, расположенная возле утепленной стены, значение следует умножить на 1,1. При наличии утепленной стены умножение производится на 1,3. Что касается каждой двери, выходящей на улицу, то к ним нужно добавить 200 Вт. Для окна нужно добавить 100 Вт, минимальное значение — показатель равный 70, коэффициент в каждом случае будет зависеть от размеров проема.

Определение мощности по площади

Если будет оборудована закрытая система отопления частного дома с естественной циркуляцией, то можно рассчитать мощность и площадь. Самый простой метод — определить мощность котла по рекомендациям СНиП. Подсчитано, что на 10 квадратных метров требуется 1 кВт мощности. Общую площадь дома нужно умножить на 0,1. Важно учитывать разные коэффициенты, каждый из которых используется для определенных территориальных зон.Например, для Крайнего Севера этот показатель может варьироваться в пределах от 1,5 до 2. Для средней полосы эти цифры варьируются, начиная с 1,2 и заканчивая 1,4. Если мы говорим о южных регионах страны, то коэффициент может быть равен 0,8-0,9.

Монтажные работы: двухтрубная система

Система водяного отопления частного дома с естественной циркуляцией может быть оборудована по двухтрубной схеме. Несмотря на то, что монтажные работы в этом случае более сложны, распространение получила именно такая схема.При его реализации жидкость будет двигаться по двум трубам, одна из которых будет проложена сверху, куда будет стекать нагретая вода; в то время как второй должен быть размещен ниже, туда потечет остывшая жидкость.

Технология работы

Если вы рассматриваете схему и особенности установки отопления (с естественной циркуляцией) частного дома, то можно использовать двухтрубную систему. Проведение этих работ требует соблюдения определенных инструкций. На первом этапе мастеру следует выбрать место, где будет располагаться блок хранения.

Над котлом монтируется расширительный бак, и вы можете соединить эти элементы между собой вертикальной трубой, которую после установки необходимо обернуть изоляцией. Примерно на уровне трети расширительного бачка нужно прорезать верхнюю трубу, предназначенную для транспортировки нагретой жидкости. Замеряем расстояние от верхней точки до пола, после чего подключаемся к проводке. Эти работы выполняются на высоте 2/3. Ближе к верху расширительного бачка выйдет из строя еще одна труба, которая будет переливаться.С его помощью излишки будут убраны в канализацию. На следующем этапе трубы подводятся к радиаторам. Батареи необходимо подключить к нижней трубе, установка которой осуществляется параллельно с верхней.

Наконечник мастера

При установке системы отопления частного дома (с естественной циркуляцией) своими руками важно постараться как можно точнее расположить трубы. В этом случае необходимо обеспечить оптимальный перепад высот между котлом и радиаторами.Первые необходимо монтировать под отопительными приборами, поэтому лучше всего приобрести напольный прибор, который будет удобно располагаться в подвале или в специальной нише.

Нюансы работы

Чердак необходимо утеплить. Если температура в нем чрезмерно низкая, то есть вероятность, что жидкость в трубах замерзнет. Важно придерживаться нескольких правил, одно из которых предполагает расположение верхней трубы с определенным уклоном, который должен составлять примерно 7 градусов.По возможности котельное оборудование следует располагать значительно ниже отопительных приборов. Посетив магазин перед началом работы, следует выбирать трубы из металла или полимеров. Внутренний диаметр изделия должен составлять 32 миллиметра. Балансировку двухтрубного отопления, если трубы были подобраны правильно, делать не придется. Однако необходимо будет установить дроссель на шланги к каждому радиатору.

Следует отметить, что на прокладку двух цепей уйдет достаточно большая сумма денег.На это у мастера уйдет много времени, но такая система эффективнее и предпочтительнее.

Однотрубная установка

Если вы будете прокладывать систему отопления для частного дома (с естественной циркуляцией), то желательно перед началом работ рассмотреть фото таких схем. Если вы решите использовать однотрубную систему, вы сможете снизить затраты на установку. В этом случае необходимо будет проложить только одну трубу. Система будет иметь циклический замкнутый контур, предполагающий размещение радиаторов параллельно основному кольцу.Разрывать его в определенных точках не требуется. Можно будет оборудовать каждый радиатор вентиляционным отверстием. Такое решение даст возможность избавиться от воздуха в каждой из отдельных секций. Для выравнивания температуры необходимо будет установить дроссели и термоголовки. Сегодня довольно популярна однотрубная закрытая система отопления. В некоторых случаях можно пренебречь наличием расширительного бачка, изолируя таким образом охлаждающую жидкость. Как известно, в форсированной системе скорость движения теплоносителя по системе трубопроводов зависит от производительности насосного оборудования.С естественной циркуляцией дела обстоят иначе. Чтобы увеличить скорость движения воды, необходимо придерживаться определенных правил. Запорная арматура должна быть подобрана максимально правильно; важно следить за переходами диаметров. Необязательно снабжать систему многочисленными витками, которые могут стать непреодолимым препятствием для теплоносителя. Мастер должен свести к минимуму любые препятствия, стараясь сделать секции как можно более прямолинейными. С естественной циркуляцией дела обстоят иначе.Чтобы увеличить скорость движения воды, необходимо придерживаться определенных правил. Запорная арматура должна быть подобрана максимально правильно; важно следить за переходами диаметров. Необязательно снабжать систему многочисленными витками, которые могут стать непреодолимым препятствием для теплоносителя. Мастер должен свести к минимуму любые препятствия, стараясь сделать секции как можно более прямолинейными. С естественной циркуляцией дела обстоят иначе. Чтобы увеличить скорость движения воды, необходимо придерживаться определенных правил.Запорная арматура должна быть подобрана максимально правильно; важно следить за переходами диаметров. Необязательно снабжать систему многочисленными витками, которые могут стать непреодолимым препятствием для теплоносителя. Мастер должен свести к минимуму любые препятствия, стараясь сделать секции как можно более прямолинейными.

Рекомендации по работе

Аналогичная система отопления (с естественной циркуляцией) частного дома, схема которой предполагает наличие только одной трубы, комплектуется изделиями, внутренний диаметр которых может варьироваться от 32 до 40 миллиметров.Внутренняя поверхность труб должна быть максимально ровной, идеальной, единственный способ не допускать скопления отложений, но металлические аналоги рассматривать вообще не стоит.

Заключение

Система отопления частного дома с естественной циркуляцией, без радиаторов, сэкономит вам много денег. Однако перед проведением этих работ стоит подумать о целесообразности их выполнения.

Система отопления с естественной циркуляцией

Обустраивая отопление небольшого загородного дома или коттеджа, в первую очередь думают об эффективности, простоте и максимальной надежности.Чаще всего встречается система отопления с естественной циркуляцией, отвечающая всем вышеперечисленным критериям.

Принудительная циркуляция теплоносителя по трубопроводам осуществляется с помощью рабочего насоса, который устанавливается на участке теплотрассы. Благодаря такому взаимодействию обеспечивается постоянное и быстрое движение жидкости. Недостаток — стоимость дополнительного оборудования.

Узнайте больше о естественном кровообращении.

Для оснащения системы отопления естественной циркуляцией насос не требуется.Плотность нагретой воды ниже, чем у холодной, из-за чего одна жидкость вытесняется другой. Охлаждающая жидкость, двигаясь по трассе, отдает часть тепла радиаторам и постепенно остывает, возвращаясь обратно и вытесняя более теплую и более легкую воду в трубы. Цикл повторяется снова.

Этот процесс нельзя остановить, пока котел не нагреется. Систему с естественной циркуляцией можно в любой момент оснастить насосом и запустить его по мере необходимости для равномерного и быстрого обогрева помещения.

Основные преимущества

Одно из преимуществ таких систем — экономичность. Затраты на установку и обслуживание сведены к минимуму.

Наличие помпы повлечет дополнительные расходы на электроэнергию. Его отсутствие, наоборот, даст возможность сэкономить. Такие системы совершенно бесшумны и не вызывают лишних вибраций.

Другие преимущества включают:

  • Способность к саморегулированию
  • Термическая стабильность
  • Длительное время безотказной работы — 30 лет
  • Высокая ремонтопригодность
Типовая схема

Если более подробно рассмотреть схему с естественной циркуляцией теплоносителя, то она будет содержать следующий набор элементов:

  1. Расширительный бак, который находится на самой высокой точке
  2. Радиаторы отопления
  3. Трубопровод (двойной, одинарный)
  4. Отопительное оборудование отопительный котел

Сила и скорость, с которой хладагент будет циркулировать через систему отопления, зависят от веса, объема и плотности горячей жидкости.Немаловажную роль играют внутренние поверхности труб, от которых зависит коэффициент сопротивления, и высота батарей отопления относительно котла.

К горизонтальным трубопроводам предъявляются особые требования. У них должен быть обязательный уклон около 5 мм на метр по ходу движения. Только в этом случае остывшая жидкость будет стремиться обратно в котел.

Надо постараться, чтобы на пути теплоносителя было меньше элементов, способных повысить сопротивление.Большое количество запорной арматуры, ответвлений и перегибов необходимо компенсировать большим диаметром трубы.

Вас также может заинтересовать оригинальный способ обогрева производственных помещений.

Рассчитать мощность самостоятельно

Приступая к оснащению системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, необходимо определить мощность установленного отопительного котла. Вы можете выполнить расчеты одним из двух методов:

  1. По объему
  2. По площади

Надо сказать, что оба варианта расчета дают приблизительные результаты в идеальных условиях.Если дом не утеплен, необходимо приобретать технику с небольшим запасом. В свою очередь, для энергосберегающих построек достаточно принять значение мощности 60 Вт на кв.

Самым точным считается расчет объема отапливаемого помещения. Для начала нужно вычислить это значение и умножить на 40 Вт. Введены следующие поправочные коэффициенты:

  1. Для частного дома, граничащего с улицей сверху и снизу, рекомендуется результат умножить на 1.5
  2. Если комната расположена у утепленной стены, значение умножается на 1,1, у утепленной стены — 1,3
  3. На каждую дверь, ведущую на улицу, прибавляется 150-200 Вт
  4. На каждое окно добавляется 70-100 Вт, в зависимости от его размера

Самый простой метод — рассчитать мощность котла, рекомендованную в СНиП — по площади. Подсчитано, что на каждые 10 кв. м. Требуется 1 кВт мощности. Таким образом, общую площадь дома нужно умножить на 0.1.

Необходимо учитывать коэффициенты для разных территориальных единиц:

  • Крайний Север — 1,5-2
  • Средняя полоса — 1,2-1,4
  • Южные регионы страны — 0,8-0,9
Выбор схемы подключения для систем с естественной циркуляцией

Существует огромное количество схем, по которым можно осуществлять естественное регулирование. Но все они разделены на 2 категории:

Несмотря на более сложный монтажный процесс, широкое распространение получила двухтрубная схема отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.Жидкость транспортируется по двум трубам: одна проложена вверху и по ней течет нагретая вода, вторая внизу и течет охлажденная вода.

Для самостоятельного построения простого двухтрубного контура можно выполнить следующую инструкцию:

  • Сначала выбирается место, где будет размещен блок хранения
  • Над котлом установлен расширительный бак, вместе они соединены вертикальной трубой, обернутой теплоизоляционным материалом
  • На уровне 1/3 расширительной бочки вставлена ​​верхняя труба для транспортировки нагретого теплоносителя
  • При измерении расстояния от пола до наивысшей точки необходимо сделать надрез в проводке на высоте примерно 2/3
  • Ближе к верху расширительного бачка прорывается вторая труба — перелив, через которую излишки будут сбрасываться в канализацию
  • Затем нужно проложить трубы к радиаторам
  • Батареи подключаются к нижнему водопроводу, прокладка которого должна быть параллельна верхнему

Необходимо постараться максимально точно расположить трубы в системе отопления с естественной циркуляцией и обеспечить оптимальный перепад высот между радиаторами и котлом.Последние следует размещать ниже аккумуляторов, поэтому предпочтение отдается уличным приборам, которые размещаются в специальной нише или подвале.

Чердак надо утеплить. Если будет слишком холодно, возможно замерзание жидкости в трубах.

Рассмотрим еще несколько правил, которым нужно следовать:

  1. Верхнюю трубу рекомендуется начинать с небольшим уклоном — 6-7 градусов
  2. По возможности котел устанавливают намного ниже отопительных приборов
  3. Необходимо выбирать трубы из металла или на основе полимеров с внутренним диаметром 32 мм.

Балансировка двухтрубного отопления, если трубы подобраны правильно, не требуется.Тем не менее, дроссели должны быть установлены на соединениях с каждой батареей в обязательном порядке. Также стоит отметить высокие первоначальные затраты на прокладку сразу двух цепей и время, затрачиваемое на работы.

Чтобы снизить затраты на установку, выберите вариант прокладки всего одной трубы. В этом случае получается циклический замкнутый контур, удовлетворяющий следующим условиям:

  1. Радиаторы должны разрезать параллельно основному кольцу, а не рвать его в определенных точках
  2. Необходимо снабдить каждую батарею вентиляционным отверстием.Это решение даст возможность стравливать воздух в одной конкретной области
  3. Для выравнивания температуры рекомендуется установить термоголовки и дроссели

Популярна закрытая однотрубная система отопления с естественной циркуляцией. В конкретном случае можно будет пренебречь расширительным бачком, полностью изолировав теплоноситель.

Что влияет на скорость обращения?

Если в принудительной системе скорость циркуляции теплоносителя по трубам зависит от производительности насоса, то здесь дело обстоит иначе.Для его увеличения необходимо придерживаться ряда правил:

  • Оптимально подбирать запорную арматуру и следить за переходами диаметров труб
  • Разнообразные повороты могут стать непреодолимым препятствием, поэтому их количество сводят к минимуму, стараясь сделать все участки прямыми
  1. Наиболее подходящий внутренний диаметр трубы 32-40 мм
  2. Внутренняя поверхность труб должна быть идеально ровной и не накапливать на себе отложения, изделия из стали не следует рассматривать

Устройство систем отопления с естественной циркуляцией требует определенной подготовки, навыков и знаний.Но чтобы оставаться уверенным в его работоспособности, стоит встроить помпу, включение которой произойдет в случае необходимости.

Схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией: принцип работы и преимущества

Наличие в доме системы отопления — требование, ни у кого не вызывает сомнений. Но точки зрения, по каким принципам он должен работать, расходятся.

Возможны всего два варианта устройства системы отопления (СО).В первом случае теплоноситель движется по трубопроводам СО, подчиняясь основным физическим законам. Такие системы относятся к СО с ЭЦ (естественной циркуляцией). Во втором — схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией (ПК) предполагает движение теплоносителя по системе за счет работы встроенного циркуляционного насоса.

Принципы работы СО Центр

Для лучшего понимания принципа работы этой системы следует сначала разобраться, как работает СО ЭК.Этот вопрос подробно рассмотрен здесь.

За счет интеграции циркуляционного насоса в такую ​​систему можно устранить большинство недостатков, добиться равномерного распределения горячего теплоносителя по всем нагревательным приборам, тем самым повысив эффективность СО и снизив расход топлива, необходимый для котел для поддержания заданных температурных параметров.

Система отопления с принудительной циркуляцией одноэтажного дома теоретически допускает возможность смешивания горячего и охлажденного теплоносителя.Но на самом деле этого не происходит, поскольку установленные модели циркуляционных насосов создают в линиях небольшие давления, не приводящие к перемешиванию.

Правильная регулировка скорости движения воды в системе позволяет с высокой степенью эффективности контролировать количество выделяемого тепла.

Кроме того, СО с ПК позволяет использовать радиаторы любого типа.

Преимущества, которые наличие насоса дает PC
  • Нет ограничений по диаметру и материалам, из которых используются трубы, применяемые для монтажа ?? указанного типа;
  • Это позволяет получить некоторую экономию на закупке материалов по более низким ценам, без потери качества работы смонтированной системы;
  • Система упрощает монтажные работы, так как нет необходимости выполнять верхнюю разводку и строго контролировать уклон трубопроводов;
  • Отсутствие значительных перепадов температур в системе положительно сказывается на увеличении срока службы элементов и комплектующих ПК;
  • Имеется возможность выполнения разводки коллекторного типа, что позволяет нагревать все радиаторы до одинаковой температуры вне зависимости от их удаленности от котла;
  • Можно увеличить длину трубопровода до необходимой;
  • Становится технически возможным интегрировать в компьютерный центр дополнительные устройства, например, теплый пол;
  • Отопление одноэтажного дома с принудительной циркуляцией позволяет установить необходимую температуру, как во всем здании, так и в отдельных его помещениях.Напоминаем, что регулирование температуры в ЕС ЕС в принципе невозможно.
Недостатки системы
  1. Система нестабильна, что, во-первых, увеличивает эксплуатационные расходы на оплату потребленной электроэнергии, а, во-вторых, отключение электроэнергии приводит к остановке насоса;
  2. Работающий насос издает определенный шум, который нравится далеко не всем.
Схемы устройства отопления дома с принудительной циркуляцией.

При установке отопительного контура в одноэтажном частном доме он может быть выполнен в следующих вариантах: одно- или двухтрубный.В этом случае разводка может быть нижней или верхней.

Однотрубный СО ПЦ

Выполнена указанная система:

С горизонтальной разводкой в ​​тех случаях, когда ее обустраивают в небольших жилых домах или в производственных помещениях. Из основного стояка поступающая в него горячая вода распределяется по стоякам горизонтально, проходя по ним через все установленные радиаторы. Охлажденный теплоноситель по обратной магистрали возвращается в котел.

Важным требованием является оснащение всех радиаторов вентилями для отвода воздуха (краны Маевского), а также установка запорной арматуры в начале подающей магистрали, что позволяет контролировать температуру в помещении.

С вертикальной компоновкой. Трасса СО идет с верхних этажей на нижние. В одноэтажных домах без мансарды его не применяют.

Двухтрубный SO PC

Схема системы отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией при горизонтальной разводке может быть выполнена в трех вариантах:

  • Коллекторная система;
  • Associated CO;
  • Тупик SO PC.

В первом варианте каждый нагреватель подключается индивидуально, что способствует их равномерному нагреву.Но изначально это требует повышенного расхода труб на установку, а, следовательно, больших затрат на их покупку.

Связанные СО имеют одинаковые контуры циркуляции хладагента. это делает процесс регулировки температуры более простым и надежным, но увеличивает длину прокладываемого трубопровода. То есть опять лишние расходы.

В тупиковых системах каждый последующий радиатор по направлению потока воды находится дальше от котла, что увеличивает контур циркуляции теплоносителя и снижает эффективность контроля работы СО.

С вертикальной компоновкой. Отопление в одноэтажном доме своими руками по указанной схеме может выполняться с нижней или верхней разводкой.

В первом случае циркуляционный насос подает холодный теплоноситель с обратной линии в котел. От него — до питающей сети и далее по радиаторам. Охлаждаясь, вода через расширительный бак возвращается в котел.

Во втором случае магистральный трубопровод СО располагается над радиаторами (чаще всего на чердаке), а обратка прокладывается на полу помещения или в подвале под потолком.Теплоноситель циркулирует от котла к подающей линии, оттуда к радиаторам, откуда по обратной трубе и через расширительный бачок перекачивается в котел.

Выбор циркуляционного насоса
Насосы

, в первую очередь, подбираются по таким параметрам, как создаваемый напор и мощность. Их необходимое значение предварительно рассчитывается с учетом размеров помещения, которое будет отапливаться ПК.

Схема отопления одноэтажного дома — виды отопления

В большинстве случаев у рядовых граждан частный дом ассоциируется с одноэтажным домом.Возможно, у нас до сих пор сохранились стойкие стереотипы, а может быть, только что наступили кризисные времена, которые заставили нас задуматься не только о стоимости всех строительных материалов, но и о том, сколько нам будет стоить содержание дома. В связи с этим особую актуальность приобретает топливо, которое обеспечит нормальные условия проживания в частном доме. Без топлива сложно готовить и отапливать помещения. Еще на этапе создания строительного проекта хороший хозяин должен учесть все системы жизнеобеспечения. Одной из первых разрабатывается схема отопления одноэтажного дома.Хотя в определенные моменты жизни люди, которые большую часть жизни живут в частном доме, также сталкиваются с такой проблемой, как модернизация существующей системы отопления или ее полная замена. Будет полезно прочитать о системе отопления.

Виды топлива для систем отопления

Любая система отопления должна начинаться с выбора топлива. Это может быть торф, дрова, газ, уголь или жидкое топливо. В последнее время очень часто при устройстве отопления стали использовать отопительные котлы. Но самый экономичный вариант — газовый (подробнее о расчете тепла на отопление можно прочитать здесь).

Однотрубная система и ее конструкция

Конечно, конструктивное решение системы отопления во многом зависит от финансовых возможностей хозяина. На данный момент нет ограничений на техническую реализацию какой-либо системы. На рынке вы найдете материалы и оборудование для любого кошелька. Наиболее доступной и традиционной считается однотрубная система отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией. В качестве теплоносителя здесь используется вода.

Установка циркуляционного насоса может значительно повысить эффективность этой системы.Но это будет абсолютно необходимо только при обустройстве дома с большой площадью. Если речь идет о небольшом домике, то можно полностью обойтись без него.

Обращаем ваше внимание, что организация естественной циркуляции предполагает установку подводящего патрубка с уклоном 5 мм на каждые 2 м трубопровода.

Схема однотрубной системы отопления включает:

  1. — Источник тепла, например отопительный котел.
  2. — Трубопровод.
  3. — Расширительный бачок.
  4. — Элементы для подключения к радиаторам.
Типы однотрубных систем

Системы отопления однотрубные бывают звездообразные, коллекторные и лучистые.

Однотрубная система отопления одноэтажного дома функционирует довольно просто. Нужно только определиться с материалами, а затем произвести небольшие расчеты на предмет теплопотерь дома.

Вода, нагретая от котла по входам и трубопроводам, попадает к отопительным приборам и, попав в радиаторы, отдает тепло.После этого остывший теплоноситель по той же трубе возвращается обратно в систему теплоснабжения. В самой высокой точке этого вида отопления, которая называется «горизонтальной», находится расширительный бачок.

При движении теплоносителя по трубопроводам через стенки приборов и трубопроводов выделяется тепло. Однотрубную систему отопления с естественной циркуляцией смело и без преувеличения можно считать наиболее экономичной в настоящее время.

Недостатком такой системы отопления является разница температуры теплоносителя в разных точках системы.В конечном радиаторе вода всегда будет намного холоднее, чем в ближайшем к котлу. Кроме того, однотрубная версия не допускает возможности перекрытия одной батареи; необходимо отключить сразу всю систему.

Схема отопления одноэтажного дома может предполагать и двухконтурную конструкцию. В таком варианте дом будет не только отапливаться, но и сразу же обеспечиваться горячей водой. Очень часто можно увидеть две параллельные одноконтурные системы.Один используется для отопления, а второй — для горячей воды. При этом не забывайте, что установка второго контура увеличит потребление энергии примерно на 25%.

В каком бы проекте вы ни хотели обогреть свой дом, самое главное — найти оптимальное соотношение между потерями тепла и потреблением энергии. Кроме того, нужно учитывать силовые характеристики котла отопления, а также КПД радиаторных батарей.

Схема отопления одноэтажного дома

Можно ли самостоятельно организовать отопление частного дома? Да, если у вас есть подробная схема подключения системы отопления.У вас минимальный опыт работы с конвейером? Тогда вы обязательно с этим справитесь. В этой статье будет проанализирована схема отопления одноэтажного дома. Дадим полезные советы начинающим частным строителям. Главное, чтобы система была отказоустойчивой и дешевой, тогда домашняя работа позволит сэкономить на найме профессиональных работников. Мы подробно разберем однотрубные и двухтрубные сети, а также изучим требования к отоплению частного дома.

Системные требования

Чтобы все работало надежно, необходимо соблюдать следующие требования:

  • Отказоустойчивость.Этот параметр отвечает за работу системы отопления в любой мороз. В нем не должно быть чрезмерной теплоотдачи, так как это помешает нормальной работе системы в холодную погоду.
  • Простота установки. Далеко не все собственники могут позволить себе нанять профессионалов для проектирования и монтажа тепловой сети, поэтому нужно выбирать самые простые схемы отопления. Работа, сделанная своими руками, всегда приносит удовольствие.
  • Отсутствие зависимости от энергии. Было бы здорово, если бы система могла работать с естественной циркуляцией.Обычно мастера устанавливают отопление с принудительной циркуляцией, но при этом система может работать и естественная, несмотря на снижение КПД.
  • Рентабельность. Несмотря на то, что отопительный контур практически не влияет на КПД котла, мы рекомендуем сделать все возможное, чтобы добиться максимальной экономии тепла.

На фото котел продолжает работать даже после отключения циркуляционного насоса. Он функционирует в ограниченном пространстве.

Стоит сказать, что пункт «Нет зависимости от энергии» для электрокотлов неактуален, так как ни насос, ни котел не могут обойтись без электричества. Остальные предметы работают с таким агрегатом.

Однотрубная система: анализ цепей

Широкий выбор строительных материалов и сантехники позволяет подобрать проекты для владельцев частного дома с разным уровнем дохода. В первую очередь стоит рассмотреть вариант однотрубной системы, поскольку она считается наиболее доступной, особенно для одноэтажного дома.В однотрубной сети вода циркулирует естественным образом.

Схема выглядит следующим образом:

По возможности стоит установить циркуляционный насос. Это значительно повысит эффективность и результативность конструкции. Но если ваш дом занимает небольшую площадь, то этот агрегат для установки не требуется. Для обеспечения естественной циркуляции уклон основной трубы должен составлять 0,5 сантиметра.

Однотрубная система состоит из следующих элементов:

  • Электропроводка.
  • Трубопровод.
  • Котел для нагрева воды.
  • Расширительный бак.

Однотрубная конструкция имеет подвиды: балочная, коллекторная, звездообразная. Конструкция быстро выполняет свою работу, поэтому конструкция проста. Первым делом нужно выбрать материалы для сети.

Система работает следующим образом. Теплоноситель (вода) нагревается от котла, затем по трубам поступает в отопительные приборы. Далее охлаждающая жидкость переходит к радиаторам, которые забирают все тепло.Таким же образом возвращается теплоноситель в котел. Расширительный бак — крайняя точка однотрубной системы отопления.

На сегодняшний день такая конструкция считается самой экономичной для частного дома. У системы тоже есть несущественные минусы. Разница температур в разных точках — это первый недостаток. Например, в радиаторе вода будет намного холоднее, чем в бойлере. Второй недостаток заключается в том, что вам нужно заблокировать всю конструкцию, если вам нужно заблокировать хотя бы одну батарею.

Двухтрубная сеть

Для одноэтажного дома можно своими руками монтаж двухконтурной тепловой сети. Это более дорогой вариант по сравнению с предыдущей схемой, но при этом в доме всегда будет горячая вода. Суть двухконтурной системы такова: первый контур используется для обеспечения горячей водой, второй — для отопления.

Ниже приведен отличный пример двухконтурной сети, которую вы можете установить самостоятельно:

По периметру здания (в гостиной и под полом) проходят два трубопровода — обратный и подающий.Конвекторы, радиаторы и регистры используются в сети как перемычки, которые создают короткое замыкание. Хладагент имеет тенденцию циркулировать через нагреватели, расположенные ближе всего к циркуляционному насосу. Но мы должны следить за тем, чтобы удаленные приборы тоже получали тепло. Для этих целей устанавливаются ограничительные дроссели.

Что касается минусов данной системы, то их два:

  1. Повышенный риск при размораживании без балансировки.
  2. Большое количество трубопроводных систем, что отрицательно сказывается на экономии.

Схема реализации для частного дома, установка

Несмотря на то, что водяное отопление с естественной циркуляцией имеет ряд недостатков, которые в основном связаны с его высокой инертностью, то есть медленным обогревом помещения, его все же очень часто используют для оснащения автономного газового или твердотопливного отопления в помещениях. частные дома и квартиры.

Это связано с преимуществами, которые имеет отопление с естественной циркуляцией по сравнению с принудительной прокачкой теплоносителя через систему отопления с помощью электронасоса.

Во-первых, эта система отопления несколько дешевле, потому что не требует покупки насоса, а во-вторых, она не критична к отключениям электроэнергии и всегда будет работать при включенном отопительном котле.

Однако его использование накладывает определенные ограничения на места установки котла и отопительных батарей, требует аккуратной укладки труб и более тщательного проектирования, так как при малейших погрешностях в проекте или во время монтажа системы отопления ее эффективность может стать намного выше. ниже.

Принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией

Принцип работы такой системы предельно прост и основан на разнице плотности воды при разных температурах. При нагреве в отопительном котле горячая вода по трубе замкнутого контура поднимается вверх, а на ее место течет холодная вода, которая уже остыла в батареях отопления. Чем больше разница высот между верхней и нижней точками отопительного контура, тем эффективнее циркуляция воды в системе, что также зависит от соблюдения наклона труб для слива охлажденной воды от батарей в котел, для того, чтобы снизить сопротивление току воды в системе.

Особенности системы отопления с естественной циркуляцией

Если расчет естественной циркуляции и монтаж системы завершен, она сможет эффективно работать при работающем котле, но в некоторых случаях целесообразно установить насос через вентиль, который можно использовать во время нагрева после перерыв для более быстрого обогрева помещений, особенно если контур системы имеет значительные габариты.

Стоит отметить, что возможность работы такой системы без насоса позволяет эксплуатировать ее без ремонта и обслуживания очень долгое время.Благодаря современным прочным компонентам системы отопления с естественной циркуляцией могут работать без вмешательства более 50 лет. Однако следует учитывать, что естественная циркуляция будет чувствительна к любому сопротивлению, поэтому рекомендуется использовать трубы большего диаметра по сравнению с трубами, применяемыми в системах отопления с принудительной циркуляцией.

Считается, что для эффективной работы такой системы отопления общая длина ее контура не должна превышать 30 м, однако это ограничение довольно условно и может быть существенно увеличено, надеясь, что на равномерное прогревание потребуется больше времени. до всех комнат в доме.Конечно, большая инерционность такой системы является ее основным недостатком и для выхода на рабочий температурный режим может потребоваться несколько часов, однако этот недостаток полностью компенсируется ее простотой и высокой надежностью.

Для уменьшения инерции системы и повышения ее эффективности необходимо прокладывать все входные и выходные трубы для естественной циркуляции не строго горизонтально, а с небольшим уклоном, усиливающим поток воды. При этом в верхней части контура обязательно устанавливается расширительный бак, который является не только компенсатором повышения давления в системе и предполагает расширяющийся при нагревании «лишний» объем воды, но и собирает пузырьки воздуха. , что может вызвать образование воздушной пробки.

Эту систему по праву можно назвать саморегулирующейся, ведь когда в помещении холодно, аккумулятор быстрее передает тепло, вода остывает быстрее, а значит, скорость ее циркуляции в системе увеличивается. Когда комната полностью нагревается, циркуляция замедляется до минимума, что способствует экономии энергии.

Выбор материалов для монтажа системы отопления

Эксплуатационные характеристики системы отопления с естественной циркуляцией напрямую зависят от того, какие трубы и из какого материала она проложена.

Чем больше диаметр трубы, тем эффективнее будет работать система, поэтому рекомендуется использовать трубы диаметром 32-40 мм и более.

Многое также зависит от материала труб, например, если вы используете сталь, которая корродирует, шероховатость внутренней части трубы будет мешать нормальному потоку воды и уменьшать скорость ее циркуляции. Также следует избегать резких участков изменения диаметра, необоснованных резких изгибов труб, что непременно приведет к замедлению потока воды и снижению эффективности ее циркуляции.

Примерный расчет системы отопления

Стоит отметить, что хотя отопительный контур с естественной циркуляцией максимально прост, точно рассчитать его параметры довольно сложно, так как в самой системе и в доме в целом может быть множество факторов, которые будут влиять на эффективность нагрева. Поэтому, какой бы метод расчета вы ни использовали, устанавливать отопление с естественной циркуляцией следует с некоторым запасом. При этом всегда можно более точно отрегулировать необходимую температуру в помещениях, изменив настройки автоматики котла.

На практике используются два метода расчета тепловой мощности, необходимой для обогрева, по площади и объему помещения, с использованием коэффициентов и поправок для учета теплопотерь.

Так, например, при расчете площади используется норма 1 кВт на 10 метров квадратного помещения. Причем для регионов с относительно теплым климатом используется коэффициент от 0,7 до 0,9, для северных широт 1,2–1,3, а для Крайнего Севера этот коэффициент выбран в пределах 1.5–2. Считается, что высота потолка в комнатах составляет 2,5 м, что далеко не всегда верно, и если высота потолка разная, воспользуйтесь методом расчета объема.

Также к общей мощности на каждое окно добавляется еще 100 Вт, на дверь -200 Вт, наличие внешней стены добавляет еще один коэффициент в диапазоне 1,1–1,5. Однако учет всех этих параметров также не позволяет учесть все нюансы, влияющие на сохранение тепла, поэтому тепловая мощность берется с достаточно большим запасом.

Отопительные контуры с естественной циркуляцией

На практике обычно используются две распространенные схемы подачи теплоносителя в аккумуляторы:

  • Двухтрубная система. В этом случае прокладывают два контура: контур подводимых труб горячего водоснабжения прокладывается под потолком или на чердаке, а контур, по которому отводится холодная вода от батарей, прокладывается на уровне пола. Каждая батарея подключена как к верхнему, так и к нижнему контурам. Схема наиболее эффективна и позволяет без дополнительных регулировок распределять тепло равномерно, однако ее стоимость намного дороже, а сложность монтажа выше.
  • Однотрубная система с естественной циркуляцией. Эта схема на практике применяется гораздо чаще, особенно если речь идет об организации отопления одноэтажного дома. В этом случае замкнутый трубопроводный контур от расширительного бака, установленного наверху дома, например, на чердаке, до котла, установленного внизу, проходит на уровне пола под всеми батареями. В этом случае каждая батарея подключается снизу к трубопроводу общего контура в двух точках. На входе в аккумуляторную батарею по ходу течения воды желательно установить дроссель, с помощью которого можно регулировать подачу воды к каждой батарее, чтобы обеспечить равномерный нагрев как в непосредственной близости от расширительного бачка, так и в конце. контура перед входом в котел.

Стоит отметить, что данная система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя зарекомендовала себя во многих домах и более десяти лет исправно обслуживает своих хозяев.

Кроме того, система позволяет работать с отопительными котлами любого типа и строить недорогие, надежные и эффективные автономные системы отопления.

Монстр в вашем подвале — гравитационная печь

Монстр в вашем подвале — гравитационная печь

Самотечную печь также обычно называют печью Octopus, потому что она имеет длинные каналы, выходящие из центрального блока.Это может быть интересное зрелище, и оно даже пугает некоторых покупателей, когда они впервые видят его. Эти типы агрегатов были установлены в домах, построенных в конце 1800-х — начале 1900-х годов. В Миннеаполисе и Сент-Поле все еще есть много домов, в которых эта печь используется в качестве источника тепла. Постепенно владельцы домов заменяют их более эффективными системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также заменяют воздуховоды по всему дому.

Концепция печи Octopus состоит в том, что тепло поднимается вверх, а холодный воздух падает. Нагретый воздух поднимается по тепловым каналам, а затем холодный воздух опускается, попадая в каналы возвратного воздуха, где он снова нагревается.Первоначальным источником топлива для ранних моделей был уголь, но с тех пор многие из них были преобразованы в природный газ или нефть. Приведенная выше диаграмма — отличный пример того, как это работает.

Причины, по которым вы могли бы захотеть заменить вашу гравитационную печь:

  • энергоэффективность — печи с гравитационной подачей на 50% менее эффективны, чем обычная система отопления
  • большинство гравитационных печей содержат асбест . Асбест не опасен, если его не трогать, но если вы все же планируете заменить свою гравитационную печь, лицензированный подрядчик по борьбе с выбросами, скорее всего, закроет подвал и безопасно удалит все опасные материалы.
  • они занимают огромное количество места в подвале
  • Вы не можете установить систему кондиционирования всего дома с этим типом печи

Я показывал покупателям дома с гравитационными печами, и многие были шокированы, увидев их впервые. Некоторые даже боятся покупать дом, но с ними легко ужиться. Если вы планируете купить дом с печью Gravity, НЕОБХОДИМО подумать о ее замене в ближайшем будущем. Это сэкономит вам деньги в долгосрочной перспективе.

Эта запись была опубликована в среду, 5 марта 2008 г., в 16:47 и находится в разделе «Техническое обслуживание». Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через канал RSS 2.0. Вы можете оставить отзыв или откликнуться со своего сайта.

Типы систем отопления дома

Существует несколько типов систем, используемых для обеспечения тепла в доме, и в пределах каждого широкого типа существует множество вариаций.Некоторые системы отопления имеют общие компоненты с охлаждающим оборудованием дома, а некоторые системы обеспечивают как отопление, так и охлаждение. Термин HVAC — отопление, вентиляция и кондиционирование — используется для описания всей системы климат-контроля в доме.

Независимо от того, какая система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха используется, все отопительные приборы предназначены для отвода тепловой энергии от источника топлива и передачи ее в жилые помещения для поддержания комфортной температуры окружающей среды. В системах отопления могут использоваться различные источники топлива, включая природный газ, пропан, мазут, биотопливо (например, дрова) и электричество.В некоторых домах имеется более одной системы отопления, например, когда дополнительный или готовый подвал обогревается другой системой, чем остальная часть дома.

Системы принудительного воздушного отопления / охлаждения

Безусловно, наиболее распространенной системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в современных домах в Северной Америке является система приточного воздуха, в которой используется печь с нагнетательным вентилятором, который подает теплый воздух в различные комнаты дома через сеть каналов. Системы с принудительной подачей воздуха очень быстро регулируют температуру в помещении, а поскольку в системах кондиционирования могут использоваться один и тот же вентилятор и воздуховоды, это эффективная общая система HVAC.

Источники топлива: Топки, питающие системы с наддувом, могут работать на природном газе, жидком пропане (LP), мазуте или электричестве.

Распределение: Воздух, нагретый горелкой печи или нагревательным элементом, воздух распределяется по сети каналов к нагревательным регистрам в отдельных помещениях. Другая система каналов возвращает воздух обратно в топку через возврат холодного воздуха.

Преимущества:

  • Системы с принудительной подачей воздуха можно фильтровать для удаления пыли и аллергенов.Однако они также могут увеличить количество переносимых по воздуху аллергенов.
  • Увлажнитель (или осушитель) может быть интегрирован в систему принудительной подачи воздуха.
  • Печи с принудительной циркуляцией воздуха относительно недороги.
  • Эти печи могут достигать самых высоких показателей AFUE (годовой эффективности использования топлива) среди всех систем отопления (но это не обязательно означает, что это наиболее эффективный способ обогрева дома).
  • Системы с принудительной подачей воздуха могут сочетать охлаждение с обогревом.

Недостатки:

  • Требуется воздуховод и занимает место в стенах.
  • Печные вентиляторы могут быть шумными.
  • Движущийся воздух может распространять аллергены.
  • Движущийся воздух может стать сухим, если его не увлажнить.
  • Поскольку системы с принудительной подачей воздуха нагревают воздух, а не предметы в комнате, это не считается самым удобным способом обогрева.
BanksPhotos / Getty Images

Системы гравитационных печей на воздухе

Предшественники систем принудительной подачи воздуха, гравитационные воздушные печи также распределяют воздух через систему металлических каналов, но вместо того, чтобы нагнетать воздух через воздуходувку, гравитационные воздушные системы работают по простой физике: теплый воздух поднимается и холодный воздух опускается.Печь с гравитационным воздухом в подвале нагревает воздух, который затем поднимается по воздуховодам в разные комнаты. Холодный воздух возвращается в топку по системе каналов возврата холодного воздуха. Так называемые печи «осьминоги», которые можно найти во многих старых домах, представляют собой печи с гравитационным воздухом.

Системы гравитационного воздуха больше не устанавливаются, но во многих старых домах они продолжают работать эффективно.

Источник топлива: Печи с принудительной подачей воздуха могут работать на природном газе, жидком пропане (LP), мазуте или электричестве.

Распределение : Кондиционированный воздух циркулирует через сеть металлических воздуховодов.

Преимущества :

  • Гравитационные системы не имеют движущихся частей и могут служить многие десятилетия.
  • Системное оборудование очень надежно и требует минимального обслуживания.

Недостатки :

  • Воздух не фильтруется эффективно.
  • Энергоэффективность ниже, чем у более новых печей.
  • Регулировка температуры происходит медленно, потому что системы работают за счет простых конвекционных потоков.

Системы лучистого отопления для пола

Современные теплые полы — это разновидность систем лучистого отопления. Лучистое отопление отличается от принудительного воздушного отопления тем, что нагревает предметы и материалы, такие как мебель и пол, а не только воздух. Большинство излучающих систем для всего дома распределяют тепло посредством горячей воды, нагретой в бойлере или водонагревателе.

Внутрипольное отопление включает пластиковые водопроводные трубы, устанавливаемые внутри бетонных перекрытий или прикрепляемые к верхней или нижней части деревянных полов.Он тихий и в целом энергоэффективный. Он имеет тенденцию нагреваться медленнее и требует больше времени для адаптации, чем принудительное воздушное тепло, но его тепло более стабильно.

Существуют также внутрипольные системы, в которых используется электропроводка, проложенная под напольными покрытиями, обычно керамической или каменной плиткой. Они менее энергоэффективны, чем системы горячего водоснабжения, и обычно используются только в небольших помещениях, таких как ванные комнаты.

Источники топлива : Системы трубопроводов горячей воды обычно обогреваются центральным котлом, который может работать на природном газе, жидком пропане (LP) или электричестве.Горячая вода также может быть обеспечена солнечными системами горячего водоснабжения, которые обычно используются в дополнение к топливным системам.

Распределение : Напольные системы обычно распределяются с помощью горячей воды, протекающей по пластиковым трубам.

Преимущества :

  • Излучающие системы обеспечивают комфортное, равномерное тепло.
  • При отоплении котлами излучающие системы могут быть очень энергоэффективными.

Недостатки :

  • Излучающие системы относительно медленно нагреваются и приспосабливаются к изменениям температуры.
  • Установка внутрипольных систем может быть дорогостоящей.
  • При возникновении проблем с обслуживанием доступ к скрытым трубопроводам затруднен.
  • Котельные системы нельзя комбинировать с кондиционированием воздуха.
elenaleonova / Getty Images

Традиционные котельные и радиаторные системы

Старые дома и многоквартирные дома в Северной Америке часто отапливаются традиционными котельными и радиаторными системами. К ним относится центральный котел, который направляет пар или горячую воду по трубам к радиаторам, расположенным в стратегически важных местах вокруг дома.Классический радиатор — чугунный вертикальный блок, обычно устанавливаемый возле окон — часто называют паровым радиатором, хотя этот термин иногда неточен.

На самом деле с этими старыми радиаторами используются два типа систем. Настоящие паровые котлы действительно направляют газообразный пар по трубам к отдельным радиаторам, который затем конденсируется обратно в воду и возвращается в котел для повторного нагрева. В современных радиаторных системах горячая вода подается к радиаторам с помощью электронасосов. Горячая вода отдает тепло в радиаторе, а охлажденная вода возвращается в котел для дополнительного нагрева.Радиаторные системы с горячей водой очень распространены в Европе.

Источники топлива: Системы котлов / радиаторов могут работать на природном газе, жидком пропане, мазуте или электричестве. Оригинальные котлы могли даже работать на угле.

Распределение: Тепло вырабатывается паром или горячей водой, циркулирующими по металлическим трубам к радиаторам, форма которых облегчает передачу тепловой энергии.

Преимущества :

  • Лучистое тепло довольно комфортно и не сушит воздух, как принудительное тепло.
  • Радиаторы можно обновить до низкопрофильных плинтусов или панельных радиаторов.
  • При замене старых котлов современные котлы могут предложить очень хорошую энергоэффективность.

Недостатки :

  • Радиаторы могут быть некрасивыми.
  • Расположение радиаторов может ограничивать размещение мебели и оконные покрытия.
  • Котельные системы нельзя комбинировать с кондиционированием воздуха.
Дэвид Де Лосси / Getty Images

Радиатор плинтуса с горячей водой

Еще одна более современная форма лучистого тепла — это система плинтуса с горячей водой, также известная как гидронная система.В этих системах также используется централизованный бойлер для нагрева воды, которая циркулирует по системе водяных труб к низкопрофильным нагревательным элементам плинтуса, которые излучают тепло от воды в комнату через тонкие металлические ребра, окружающие водопроводную трубу. По сути, это просто обновленная, усовершенствованная версия старых вертикальных радиаторных систем.

Источники топлива: Котлы для гидравлических систем могут работать на природном газе, жидком пропане (LP), мазуте или электричестве. Им также могут помочь солнечные системы отопления.

Распределение :

  • Горячая вода нагревается бойлером и направляется к плинтусам типа «ребристая труба», установленным вдоль стен. Ребра увеличивают площадь отвода тепла для повышения эффективности.
  • Тепло распределяется естественной конвекцией: нагретый воздух поднимается от плинтуса, а холодный воздух падает в сторону блока для обогрева.

Преимущества :

  • Гидравлические системы могут предложить отличную энергоэффективность.
  • Гидравлические системы работают тихо, потому что в них нет вентиляторов или нагнетателей.
  • Температуру можно точно контролировать.
  • Радиаторные системы очень долговечны и не требуют значительного обслуживания.

Недостатки :

  • Блоки излучения / конвекции плинтуса должны оставаться беспрепятственными и могут создавать проблемы при расстановке мебели и дизайне драпировки.
  • Радиаторы медленно нагреваются.
  • Системы горячего водоснабжения нельзя комбинировать с системами кондиционирования воздуха.
  • Если тепло будет отключено на продолжительное время, трубы отопления могут замерзнуть.
Thinkstock Images / Getty Images

Системы отопления с тепловым насосом

Новейшая технология отопления (и охлаждения) дома — это тепловой насос. Используя систему, аналогичную кондиционеру, тепловые насосы извлекают тепло из воздуха и доставляют его в дом через внутренний кондиционер. Стандартные домашние системы представляют собой воздушные тепловые насосы, которые забирают тепло из наружного воздуха.Существуют также наземные или геотермальные тепловые насосы, которые отбирают тепло из глубины земли, а также тепловые насосы с водным источником, которые получают тепло от пруда или озера.

Популярный тип теплового насоса с воздушным источником — это мини-сплит или бесканальная система. Это относительно небольшой наружный компрессорный агрегат и один или несколько внутренних воздухообрабатывающих агрегатов, которые легко добавить к пристройке комнаты или удаленным районам дома. Многие системы тепловых насосов являются реверсивными и могут быть переключены в режим кондиционирования летом.Тепловые насосы могут быть энергоэффективными, но они подходят только для относительно мягкого климата; они менее эффективны в очень жаркую и очень холодную погоду.

Источники топлива: Тепловые насосы обычно работают от электричества, хотя также доступны модели, работающие на природном газе.

Распределение : Тепло (и охлаждение) обеспечивается настенными блоками, которые продувают воздухом змеевики испарителя, связанные с наружным насосом, который отбирает или поглощает тепло снаружи.

Преимущества :

  • Системы предлагают как обогрев, так и охлаждение.
  • Тепловые насосы могут быть очень энергоэффективными.
  • Индивидуальные настенные блоки позволяют точно контролировать каждую комнату.
  • Вентиляторы тише, чем центральные приточно-вытяжные системы.
  • Никаких воздуховодов не требуется.

Недостатки :

  • Тепловые насосы лучше всего подходят для относительно мягкого климата.
  • Распределение нагретого или охлажденного воздуха может быть ограничено, поскольку он исходит от одного блока (в каждой комнате или зоне).

Системы электрического сопротивления

Электрические обогреватели для плинтусов и другие типы электрических обогревателей обычно не используются для первичных систем отопления дома, в основном из-за высокой стоимости электроэнергии. Тем не менее, они остаются популярным вариантом дополнительного отопления в готовых подвалах, домашних офисах и сезонных помещениях (например, трехсезонных верандах и соляриях). Электрические обогреватели просты и недороги в установке, и для них не требуются воздуховоды, насосы, кондиционеры или другое распределительное оборудование.Агрегаты недорогие, не имеют движущихся частей и практически не требуют обслуживания.

Помимо обычных обогревателей для плинтусов, существуют электрические лучистые обогреватели, которые нагреваются излучением. Обычно они устанавливаются под потолком и направлены на людей, находящихся в комнате, обеспечивая более целенаправленное тепло, чем при использовании плинтусов. Лучистые обогреватели также более энергоэффективны, чем плинтусы.

Распределение : В обогревателях плинтуса используется естественная конвекция для циркуляции тепла по комнате.Настенные обогреватели и многие специальные обогреватели (например, обогреватели toekick) обычно имеют внутренние вентиляторы, которые выдувают нагретый воздух.

Преимущества :

  • Нагревательные элементы универсальны и могут быть установлены практически в любом месте.
  • Системам требуется только электрическая цепь для питания.
  • Агрегаты без вентиляторов работают бесшумно.
  • Лучистые электрические обогреватели нагревают предметы в помещении, как лучистое тепло в полу.
  • Не требуются воздуховоды или дорогостоящая установка.

Недостатки :

  • Электронагреватели очень дороги в эксплуатации.
  • Они потребляют много электроэнергии и поэтому вносят непропорциональный вклад в чрезмерное использование электросети и связанные с этим проблемы.
  • Большая часть электроэнергии вырабатывается угольными электростанциями, поэтому электрические обогреватели, хотя и чисты в эксплуатации, в значительной степени способствуют загрязнению воздуха и выбросу углерода в атмосферу.

Системы водяного отопления: переход от гравитационных систем к системам с принудительной циркуляцией

Системы горячего водоснабжения долгое время были предпочтительным способом передачи тепла от центральной точки (бойлера) в удаленные помещения или комнаты, где требуется тепло.Первыми системами водяного отопления были гравитационные системы. Когда вода нагревается, она увеличивается в объеме; следовательно, он становится светлее и поднимается. Одновременно падает более холодная и тяжелая вода. Это принцип работы гравитационных циркуляционных систем. У гравитационных систем есть много достоинств, по которым их можно порекомендовать. Они производят равномерное тепло, бесшумны, используют воду низкой температуры, надежны, очень эффективны и практически не требуют обслуживания. Во многих зданиях до сих пор используются гравитационные системы водяного отопления, некоторым из которых более 100 лет! Недостатки гравитационных систем: они требуют трубопроводов очень большого диаметра для подачи и возврата.Низкотемпературная вода обеспечивала скорость тепловыделения всего около 150 БТЕ на квадратный фут излучения в час. Следовательно, радиаторы должны были быть большими.

По мере роста затрат на рабочую силу и материалов установка гравитационных систем стала очень дорогой. Люди больше не будут терпеть большие громоздкие радиаторы, необходимые для гравитационных систем. Размещение 6, 8 или даже 10-дюймовых труб для магистральных сетей стало непомерно дорогим. Медленное время отклика гравитационной системы на изменение спроса также наносило ущерб.

Изобретение в 1929 году циркуляционных подкачивающих насосов преодолело все возражения гравитационных систем, сохранив при этом все преимущества отопления горячей водой. Подкачивающий насос настолько ускорил движение воды, что можно было использовать меньшее излучение, подаваемое по трубопроводу гораздо меньшего размера. Системы с принудительной циркуляцией позволяют проектировать с использованием более высоких температур воды, что приводит к более высоким уровням выбросов. Радиатор площадью 60 квадратных футов со средней температурой воды 170 ° F будет излучать тепло со скоростью 150 БТЕ на квадратный фут в час или 9000 БТЕ в час.Радиатор площадью 45 квадратных футов с температурой воды 197 ° F будет выделять 200 БТЕ на квадратный фут в час, производя те же 9000 БТЕ в час.

При использовании автоматических устройств зажигания и более точного управления использовались более высокие температуры воды без ущерба для передовых методов проектирования.

Энергия расходуется на перемещение воды по трубам, радиаторам, котлам и т. Д. Чтобы использовать экономию меньших труб и радиаторов в системах горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией, скорость воды должна быть выше, чем в гравитационных системах, чтобы выдерживать необходимую мощность в БТЕ. .Подкачивающий насос создавал напор, намного больший, чем в гравитационных системах, для достижения необходимых скоростей.

DP — это величина потери давления между любыми двумя точками в системе. Трение между внутренними стенками труб, радиаторов, бойлера и движущейся водой вызывает падение давления. В горизонтальной трубе, наполненной водой, в которой нет потока, давление во всех точках одинаковое. Начинается мгновенный поток, возникает трение, которое увеличивается прямо пропорционально скорости потока.Изменение DP можно рассчитать при увеличении или уменьшении скорости потока (галлонов в минуту). Разделите конечный GPM на начальный GPM и возведите результат в квадрат. Умножьте этот результат на начальный DP. Ответ — новый DP.

Пример:

Система с объемным расходом 3 галлона в минуту и ​​DP 5 фунтов. необходимо увеличить до 6 галлонов в минуту. Каким будет новый ДП? (Это необходимо знать, чтобы правильно выбрать подкачивающий насос.)

20 фунтов.это новый DP. (Скорость в футах в секунду также может использоваться в этой формуле.)

Напор используется для обозначения производительности подкачивающего насоса. Это способ описания DP. Максимальный «напор» насоса действительно является максимальным D P, против которого насос может вызвать поток воды. Напор часто выражается в «футах водяного столба». Только трение в системе ограничивает производительность насоса. Это значение называется «напор».

Должно быть достаточно мощности, чтобы преодолеть DP системы и обеспечить расчетный GPM.Это означает, что DP каждой составной части системы должен быть известен при проектировании GPM.

Подкачивающий насос обеспечивает мощность. Производители насосов публикуют значения DP и GPM или диаграммы для своих насосов. Данные могут быть выражены в фунтах на квадратный дюйм, футах водяного столба или милах. Эти цифры легко поменять местами.

1 фунт / кв. = 2,31 фута воды

1 фут воды = 0,43 фунта / кв. дюйм

1 фут воды = 12000 мил дюймов

Статическое давление не следует путать с давлением напора.Они представляют собой совершенно разные давления и не имеют никакого отношения друг к другу. Статическое давление создается за счет веса воды в системе. Не влияет на производительность насоса. Чтобы проиллюстрировать статическое давление, представьте замкнутую систему горячего водоснабжения как вертикальный водяной контур. См. Рисунок 1. Если манометр 3 находится на высоте 40 футов над котлом и контур полностью заполнен водой, но не находится под давлением, манометр 3 покажет 0 фунтов на кв. Дюйм. Манометры 1 и 5 расположены на высоте 10 футов над котлом, манометры 2 и 4 — на 20 футов выше котла.При выключенном насосе давление в вертикальной трубе «A» идентично давлению в вертикальной трубе «B».

Рисунок 1.

Если все манометры имеют шкалу в фунтах на кв. Дюйм, манометры 1 и 5 будут показывать 12,9 фунта на квадратный дюйм (30 футов воды выше них и фут воды равен 0,43 фунта), манометры 2 и 4 — 8,6 фунта на кв. Манометр на котле будет показывать 17,2 фунта на квадратный дюйм.

Хорошей практикой является создание давления в замкнутой системе, особенно если расчетная температура воды близка или выше точки кипения воды при атмосферном давлении.Дополнительные 4 фунта на квадратный дюйм — это рекомендуемое минимальное дополнительное давление, добавляемое к статическому давлению, необходимому для подачи воды в верхнюю точку системы. На нашей иллюстрации датчик 3 показывает 4 фунта на кв. Дюйм. а все остальные приборы покажут на 4 фунта больше. Дополнительное статическое давление одинаково увеличивается по всей системе.

Стоит повторить еще раз. Не путайте статическое давление с давлением головы. Эти два термина часто используются неправильно. Одно не имеет ничего общего с другим!

Что произойдет с нашей системой, показанной на Рисунке 1, если после заполнения до надлежащего статического давления мы включим насос? Может, ничего; может быть много шума!

Перед выбором насоса нам необходимо знать расчетный расход и расчетное давление напора.Насос должен иметь дело только с потерями на трение, DP, развиваемыми при необходимой скорости потока, галлонов в минуту.

Предположим, наша система была разработана для циркуляции 10 галлонов в минуту при давлении напора 6 футов. Проконсультируясь с таблицами производителя насосов, можно выбрать правильный насос. См. Рисунки 2 и 3. Это «кривые» для некоторых насосов B&G. Введите диаграммы либо на стороне «общий напор в футах», либо на стороне «пропускной способности в галлонах в минуту». Отметьте пересечение линий GPM и головы. Выберите насос, ближайший к этому перекрестку, но над ним.На нашей иллюстрации насосом может быть SLC-30 (Рисунок 2) или серия 100 (Рисунок 3).

Рисунок 2.

Рисунок 3.

Если бы потребовался насос для подачи 80 галлонов в минуту при напоре 25 футов, правильным выбором был бы PD38 (Рисунок 3).

Примечание: Не увеличивайте размер насоса слишком сильно. Если размер насоса недостаточен, это приведет к плохой циркуляции или ее отсутствию, а завышение размера приведет к шуму скорости и избыточной кавитации.Кавитация скоро приведет к выходу насоса из строя. Небольшое увеличение скорости потока предпочтительнее уменьшения скорости потока ниже проектных спецификаций.

Системы горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией подразделяются на одно- или двухтрубные. Эти классификации далее подразделяются на системы с прямым и обратным возвратом. Рисунки 4, 5, 6 и 7 иллюстрируют эти классы систем.

Рисунки 4, 5, 6 и 7

На Рисунке 4 показана система с «двухтрубным прямым возвратом».Обратите внимание, что горячая вода, подаваемая в первый радиатор, также первой возвращается в котел. Это происходит по контуру, так что последний радиатор последним возвращает более холодную воду в котел. Ближайшие к котлу радиаторы имеют тенденцию к короткому замыканию воды, поэтому более удаленные агрегаты не могут обеспечить надлежащую циркуляцию. Эта система должна быть установлена ​​с использованием балансировочных клапанов и тщательно сбалансирована. На рис. 5 показана система «двухтрубного обратного возврата».Эта система рекомендуется при проектировании двухтрубных систем. Ее установка дороже, поскольку требуется больше трубопроводов, чем двухтрубная система прямого возврата, но она работает намного лучше. В этой системе первый радиатор, на который подается горячая вода, имеет самый длинный возврат, а последний радиатор, на который подается горячая вода, имеет самый короткий возврат. Эта система имеет тенденцию уравновешивать себя до тех пор, пока капли подачи и возврата имеют одинаковый размер и длину.

Рисунок 6, система «последовательного контура» — самая дешевая в установке.Он просто состоит из прокладки трубы в каждый радиатор и выхода из него, что делает радиаторы частью контура трубопровода. Длина и размер последовательной петли очень важны. Из-за падения давления и температуры в последовательном контуре его длина ограничена.

Петли серии

должны быть тщательно спроектированы. Когда вода проходит через каждую часть излучения, она охлаждается. По мере прохождения воды по контуру в каждый последующий радиатор подается более холодная вода, и, следовательно, скорость его выброса снижается.Если разработчик системы принимает во внимание все факторы, последовательные циклы могут быть эффективными.

На рис. 7 представлена ​​система, использующая отводные тройники, часто называемые однопоточной или «монопоточной» системой. Горячая вода отводится в радиаторы с помощью специально разработанных тройников Вентури, а более холодная вода возвращается в ту же трубу, которая служит как подающей, так и обратной магистралью. Эта система сочетает в себе эффективность двухтрубных систем с низкой стоимостью установки последовательной петлевой системы.Тройники Monoflo могут быть как входными, так и обратными. См. Рис. 8. Подающий тройник ограничивает поток воды, в результате чего часть воды поднимается вверх по стояку. Возвратный монофлок заставляет основную подаваемую воду увеличивать скорость по мере прохождения потока через сопло. Это увеличение скорости приводит к тому, что область пониженного давления вокруг сопла и возвратных стояков «засасывает» воду обратно в магистраль (эффект Бернулли).

Рисунок 8.

Для радиаторов выше основного с нормальным сопротивлением необходимо использовать только один тройник для каждого радиатора, обычно используемый на обратной стороне.

Для радиаторов с высоким сопротивлением или если радиаторы находятся ниже магистрального, необходимы как подающий, так и обратный монофлоки.

Рисунок 9.

На рисунке 9 показана система излучающего панельного отопления. В этой системе змеевики труб закапываются в потолок, пол или стены, превращая потолок, пол или стену в радиатор, излучающий лучистое тепло в комнату. Особое внимание следует уделить конструкции системы излучающих панелей. Из-за небольшого размера трубки падение давления велико, а длина контура имеет решающее значение.Используются коллекторы с балансировочными кранами. Системы излучающих панелей — самые дорогие в установке системы из всех систем горячего водоснабжения, но они самые тихие, чистые и удобные из всех систем.

Для правильной работы системы водяного отопления с принудительной циркуляцией необходимы специальные приспособления и аксессуары.

Начиная с подачи холодной воды, для снижения давления воды на входе в систему до рабочего давления устанавливается «подающий клапан», который фактически является клапаном понижения давления.Он используется для первоначального заполнения системы и будет добавлять воду, когда давление в системе упадет ниже настройки клапана. Стандартная заводская настройка обычно составляет 12 фунтов. Этот параметр является правильным для статической высоты примерно до 18 футов, что подходит для большинства двухэтажных зданий. Для более высоких статических напоров клапан можно отрегулировать до 25 фунтов. Доступны клапаны, которые можно отрегулировать до 60 фунтов. Все редукционные клапаны B&G имеют встроенный сетчатый фильтр и обратный клапан. Многие из них могут быть оснащены функцией быстрого заполнения, позволяющей быстро заполнить систему на начальном этапе или после того, как система была слита для ремонта.(В то время как большинство редукционных клапанов подачи котла подаются слишком медленно, чтобы их можно было использовать на сантехнической арматуре, редукционные клапаны высокого давления моделей 6 и 7 B&G можно использовать для защиты сантехнической арматуры от чрезмерного давления в трубопроводе.)

Компрессионный или расширительный бак предназначен для компенсации колебаний объема воды в замкнутой системе.

Вода расширяется при нагревании прямо пропорционально изменению ее температуры до точки насыщения или кипения. Компрессионный бак действует на систему как пружина, постоянно поддерживая в ней давление.Если резервуар слишком мал или становится заболоченным, предохранительный клапан открывается, когда котел нагревается и сливает воду. Когда цикл нагрева закончится, вода остынет, давление в системе упадет, подающий клапан откроется и будет подавать воду до тех пор, пока давление в системе не вернется к «нормальному». При следующем запросе тепла вода снова расширится, что приведет к открытию предохранительного клапана. Цикл будет повторяться снова и снова, пока не будет заменен слишком маленький резервуар, не будет добавлен другой расширительный резервуар или пока затопленный резервуар не будет опорожнен и должным образом заполнен правильным количеством воздуха и воды.

Объем и температура воды в системе определяют размер бака. Если резервуар слишком большой, повышения давления в системе может быть недостаточно, поскольку система нагревается и приближается к кипению, особенно в верхней точке системы, где существует низкий статический напор. Правильный выбор размера компрессионного бака очень важен для безотказной работы системы, будь то предварительно заправленный бак с баллоном, разделяющим воду и воздух, или стандартный расширительный бак.

Подобрать размер расширительного бачка — утомительная задача.Предполагая, что компрессионный бак будет должным образом оборудован фитингом компрессионного бака, чтобы в баке не происходило повышение температуры системы, для определения размера компрессионного бака можно использовать следующую формулу:

VT = Размер бака сжатия в галлонах

VS = Объем системы в галлонах

EW = Устройство расширения воды

EW-EP = Устройство расширения системы

PA = Атмосферное давление в фунтах на квадратный дюйм, абсолютное

PF = Начальное давление в баллоне в фунтах на квадратный дюйм, абсолютное

PO = Конечное давление в баллоне в фунтах на квадратный дюйм, абсолютное

.02VS = Воздух, выходящий из новой системной воды при нагреве, 2% от объема воды.

Легко! Просто введите все числа и решите формулу. Правильный размер бака!

Есть способ попроще. Это не так точно, но будет достаточно.

Во-первых, необходимо знать объем воды в системе. Это можно оценить с помощью таблицы A. Введите таблицу A в столбец MBH, ближайший к номинальной мощности котла. Затем прочитайте и сложите галлоны воды для каждого состояния системы.Например: Система состоит из обычного бойлера мощностью 150 000 БТЕ, плинтуса из медных оребренных труб и двухтрубной системы труб.

Бойлер = 36 галлонов

Плинтус из цветных металлов = 5,5 галлона

Двухтрубная система = 34 галлона

Всего = 75,5 галлонов воды в системе

Таблица A.

Затем определите «среднюю расчетную температуру воды».Это просто среднее значение расчетных температур подачи и возврата. Если наивысшая расчетная температура составляет 190 ° F и для расчета использовалось падение температуры на 20 ° F, очень распространенное значение DT, 180 ° F, является средней расчетной температурой воды. 190 + 170 ÷ 2 = 180. Введите Таблицу B в столбец «Объем воды в галлонах» и перейдите к ближайшему объему, найденному для системы. В нашем примере это 80. Перейдите к числу, указанному в столбце средней расчетной температуры. В нашем примере это 8. 8 — это размер в галлонах расширительного бачка для нашей примерной системы.Обратите внимание, что наш выбор был основан на давлении наполнения 12 фунтов и установленном предохранительном клапане 30 фунтов, или допустимом увеличении давления в системе на 18 фунтов. Для других условий необходимо применить поправочные коэффициенты к резервуару, выбранному из таблицы B.

Таблица B.

Если бы наше давление наполнения составляло 18 фунтов. с 30-фунтовым предохранительным клапаном нам потребуется использовать Таблицу C, чтобы скорректировать размер резервуара. Войдите в Таблицу C в разделе «Начальное давление …». колонке и спуститесь до ближайшего значения для заправочного клапана.Перейдите к коэффициенту, находящемуся под столбцом, представляющим настройку предохранительного клапана, 30 фунтов, минус настройку наполнительного клапана, 18 фунтов, или 30-18 = 12. Коэффициент равен 1,94. Умножьте размер резервуара, указанный в таблице B, на 1,94, чтобы получить скорректированный размер резервуара 8 x 1,94 = 15,52. Используйте ближайший к вам резервуар, имеющийся в продаже. В данном случае это бак B&G на 15 галлонов.

Многие системы заполнены смесью антифриза и воды. Расширение смеси гликоля и воды больше, чем расширение одной воды.В таблице D показан поправочный коэффициент для смеси гликоль / вода. Если наша примерная система была заполнена 50% смесью гликоля и воды, множитель поправочного коэффициента мог бы быть 1,6 или 1,5, так как наша максимальная расчетная температура составляла 190 ° F. Если умножить размер резервуара 15,52 галлона на 1,5 или 1,6, получится размер резервуара 23,28 или 24,83 галлона, то есть резервуар на 24 галлона является коммерчески доступным размером.

Таблица D.

Все эти цифры основаны на использовании стандарта A.S.M.E. бак сжатия, то есть бак без баллона. Сегодня доступно множество расширительных баков с предварительной заправкой и баллоном, разделяющим воздух и воду. Основная формула для определения размеров этих резервуаров такая же, но необходимо сделать поправку на «приемочный объем». Другие факторы влияют на установку и размер этих типов резервуаров, но, поскольку компания Climatic Control на сегодняшний день не продает их, в этой статье не будут подробно рассказываться о размерах резервуаров. Желающие могут запросить бюллетень B&G TEH-981 у Hydro-Flo для обсуждения резервуаров под давлением.

Расширительный бак должен быть единственным воздушным пространством в системе. Воздух абсорбируется водой, поэтому необходимы некоторые средства предотвращения самотечной циркуляции более холодной воды, содержащей воздух в резервуаре, в систему, не ограничивая прохождение свободного воздуха из системы в резервуар. B&G ATF представляет собой такое устройство для резервуаров диаметром до 24 дюймов, а ATFL — для резервуаров большего размера. При холодной заливке компрессионный бак должен быть на 2/3 заполнен водой и на 1/3 — воздухом. Для этого можно обрезать вентиляционные трубки ATF и ATFL даже на баках, оборудованных смотровым окном.

Идеальное место для отделения воздуха от воды в системе — точка максимальной температуры и самой низкой скорости. Эти параметры в котле соблюдаются.

Арматура верхнего выпуска ABF

B&G, установленная в верхней части котла, отлично справляется с удалением пузырьков воздуха из верхней части котла и передачей их в расширительный бак. В этом случае вода без пузырьков может циркулировать по системе. Компания B&G раньше делала ABFSO, бойлер с боковым выходом Airtrol, но больше не производит их.Бойлер с боковым выходом Airtrols не работал так же хорошо, как верхний выход, и спрос на них упал до такой степени, что дальнейшее производство фитингов Airtrol с боковым выходом стало невозможным.

Воздухозаборники, такие как B&G IAS, входят в линейные воздухоотделители. Они работают по принципу, что воздух легче воды движется по верхней части горизонтальной трубы. Когда воздух попадает в воздухозаборник, пузырьки воздуха собираются перегородками в воздухозаборнике и поднимаются в верхнюю камеру.Там воздух может быть выпущен, если используется расширительный бак баллонного типа, или подключен к стандартному расширительному бачку для сбора воздуха.

Удаление воздуха из системы, за исключением расширительного бачка, имеет первостепенное значение. Необходимо удалить воздух из системы, иначе может произойти шумная работа и даже полная блокировка циркуляции. Вентиляционные отверстия должны использоваться на всех высоких точках системы. Это единственный способ полностью выпустить весь воздух при первоначальном заполнении системы. Так называемые «продувочные и сливные» клапаны не работают достаточно хорошо, чтобы удалить весь воздух, и ничего не делают с накопившимся воздухом после того, как система работает.

Существует два основных типа вентиляционных отверстий: автоматические и ручные. Автоматические вентиляционные отверстия бывают двух типов. Тип поплавка и тип фибрового диска. Поплавковые вентиляционные отверстия имеют поплавок, прикрепленный к клапану, и все они заключены в оболочку. Когда корпус заполнен водой, поплавок удерживает клапан закрытым. Когда в оболочке накапливается достаточно воздуха, поплавок опускается, открывая клапан, и воздух выходит, пока вода снова не заполняет оболочку, закрывая клапан. По мере накопления воздуха цикл повторяется.

Поплавковые вентиляционные отверстия работают хорошо и служат долго.К сожалению, даже самое маленькое вентиляционное отверстие может оказаться слишком большим, чтобы поместиться внутри крышек плинтуса с ребристыми трубами.

Автоматические вентиляционные отверстия с фибровым диском физически очень малы, того же размера, что и ручные вентиляционные отверстия для «незакрепленных ключей» или «монет». В них используются специальные диски, которые разбухают при попадании на них воды. По мере того, как воздух накапливается и заменяет воду вокруг дисков, диски высыхают, сжимаются и открывают небольшое вентиляционное отверстие. Воздух выпускается, вода снова достигает дисков, и цикл повторяется — какое-то время. Автоматические вентиляционные отверстия с фибровыми дисками склонны к быстрому отказу, например, заеданию в закрытом состоянии или постоянному стеканию воды.

Лучшие вентиляционные отверстия — это ручные вентиляционные отверстия, называемые отверстиями под ключ или монетными отверстиями. Отверстия для монет можно открывать или закрывать с помощью десятицентовика или небольшой отвертки. Вентиляционные отверстия с незакрепленным ключом требуют небольшого ключа, чтобы открыть или закрыть их. Любой из них — это всего лишь небольшой игольчатый клапан с металлическим седлом. Помимо того, что они практически неразрушимы, они дешевы! Единственный их недостаток — их нужно открывать и закрывать вручную. Если скапливается воздух, кто-то должен его выпустить. Если система оборудована ручными вентиляционными отверстиями, рекомендуется не реже одного раза в год открывать каждое вентиляционное отверстие, чтобы позволить любому скопившемуся воздуху выйти.

Большинство проблем с воздухом можно устранить путем тщательного проектирования, хорошего обслуживания и правильного первого запуска системы. Наиболее часто упускаемая из виду часть системы принудительного горячего водоснабжения — это правильный запуск.

После того, как система установлена, промыта и заполнена до надлежащего статического напора, котел следует запустить и медленно нагреть до температуры воды не менее 225 ° F и выдержать в таком состоянии примерно полчаса. Это высвободит увлеченный воздух из воды и направит его в расширительный бак.Чем горячее вода, тем больше воздуха она выделяет. Циркуляционный насос (ы) должен быть выключен во время этого начального нагрева. Теперь дайте котлу остыть до нормальной рабочей температуры, запустите все циркуляторы и откройте все клапаны зон, если они используются. Снова увеличьте температуру воды как минимум до 225 ° F и прокачивайте всю воду в течение 15–30 минут. Это вытеснит большую часть воздуха из пресной воды, и пока в системе нет утечек, проблемы с воздухом будут предотвращены. Каждый раз, когда система опорожняется, например, при ремонте, и снова заполняется, процедура запуска должна повторяться.

Рисунок 10.

На Рисунке 10 представлена ​​типовая котельная установка со стандартным расширительным баком. Подача холодной воды всегда должна поступать в систему в баке сжатия, чтобы любой увлеченный воздух немедленно попадал в бак.

Рисунок 11.

На рис. 11 показана система с расширительным баком под давлением или баллоном. Обратите внимание на то, что встроенный воздушный сепаратор используется с поплавковым вентиляционным отверстием. Flo-регулирующие клапаны или flochecks — это клапаны специальной конструкции, похожие на поршневые клапаны, которые останавливают гравитационную циркуляцию в системе принудительного горячего водоснабжения, чтобы предотвратить перегрев, когда циркуляционный насос (ы) выключен.Клапаны управления потоком B&G SA оснащены ручным открывателем для обеспечения гравитационной циркуляции в аварийной ситуации, если насос выйдет из строя. Несмотря на то, что трубы системы горячего водоснабжения с принудительной циркуляцией имеют небольшие размеры, гравитационная циркуляция может быть весьма эффективной для сохранения тепла, если это необходимо.

Каждый водогрейный котел должен иметь предохранительный клапан, который будет поддерживать давление на уровне рабочего давления котла или ниже.

A.S.M.E. Кодекс (Американского общества инженеров-механиков) гласит: «Каждый водогрейный водогрейный котел должен иметь по крайней мере один официально установленный предохранительный клапан для сброса давления на уровне или ниже максимально допустимого рабочего давления котла.Предохранительные клапаны должны быть подключены к верхней части котла с вертикальным шпинделем, если это возможно. Между предохранительным клапаном и котлом или на сливной трубе между таким клапаном и атмосферой не должно быть никаких запорных устройств любого описания ».

Предохранительный клапан должен удовлетворительно работать в двух условиях. Он должен сбрасывать давление за счет выпуска воды из-за теплового расширения и сброса давления за счет выпуска пара. Слив воды обычно является признаком переувлажнения расширительного бака или неисправного заправочного клапана.Диагностировать несложно. Если статическое давление холодного наполнения быстро увеличивается до уставки давления предохранительного клапана при розжиге котла, резервуар забивается водой. Слейте воду и заново наполните расширительный бачок до необходимого уровня воды и воздуха. Слишком маленький расширительный бачок для системы может показывать аналогичные симптомы. Если вы подозреваете, что резервуар слишком мал, пересчитайте размер резервуара и либо добавьте еще один резервуар, либо замените существующий резервуар на резервуар подходящего размера. Отверстие в расширительном бачке быстро приведет к его заболачиванию.Опять же, он наполнится водой и протечет. Расширительные баки в системах горячего водоснабжения не потеют, поэтому капля воды из расширительного бака свидетельствует о негерметичности бачка. Неисправный или негерметичный заправочный клапан приведет к чрезмерному увеличению статического давления заправки в холодной системе.

Выпуск пара через предохранительный клапан является аварийным состоянием и предъявляет критические требования к клапану. Когда температура воды в бойлере составляет около 212 ° F или выше, и предохранительный клапан срабатывает, внезапное падение давления заставляет воду вспыхивать и превращаться в пар.Емкость предохранительного клапана должна справиться с этим. Существует огромная разница между выпуском воды и выпуском пара. Фунт воды занимает 27,7 кубических дюйма пространства. Фунт пара при атмосферном давлении занимает 26,8 кубических футов! В 1600 раз больше места, чем воды! Таким образом, A.S.M.E. предохранительный клапан испытан и рассчитан на работу с паром, хотя это клапан для водогрейного котла.

Предохранительные клапаны подходящего размера должны выдерживать общую мощность котла. Предохранительные клапаны водогрейного котла рассчитываются в БТЕ в час при определенном номинальном давлении.Пока этот рейтинг соответствует или превышает номинальную мощность горелки, предохранительный клапан будет достаточно большим для котла. Чтобы облегчить выбор клапана, производители предохранительных клапанов печатают диаграммы, показывающие их производительность при различных настройках давления. См. Рисунок 12.

Рисунок 12.

Двойные блоки, блоки, в которых сочетаются наполняющий клапан и предохранительный клапан, не соответствуют нормам.

Большинство производителей котлов теперь рекомендуют устанавливать на водогрейные котлы отсечки по низкому уровню воды.Это требуется по многим местным нормам. Несмотря на то, что котел может быть защищен от взрыва, потому что он имеет A.S.M.E. предохранительный клапан, сухой огонь все еще может его испортить. Большинство повреждений водогрейного котла связано с низким уровнем воды.

Существует неправильное представление о том, что редукционный клапан заполнения будет поддерживать систему заполненной при любых обстоятельствах. Это неправда. Чтобы проиллюстрировать проблему, типичная система будет иметь редукционный клапан заполнения, установленный на величину от 12 до 18 фунтов, и предохранительный клапан, настроенный на открытие при давлении 30 фунтов.и близко к 26 фунтам. Если предохранительный клапан открывается для слива воды из-за избыточного давления, очевидно, что клапан наполнения не восполнит потерю воды. Если подпиточная вода не восполняет потери через предохранительный клапан, это может привести к низкому уровню воды.

Есть много других причин, по которым система может потерять воду, что приведет к ее низкому уровню. Утечки в котле, трубопроводах или через уплотнения насоса. Небрежность, например, слить воду из бойлера для ремонта и забыть долить воду в систему, является еще одной распространенной причиной низкого уровня воды.Отключение при низком уровне воды спасет котел, поскольку не позволит горелке включиться до тех пор, пока не будет исправлен недостаток воды.

При определенных обстоятельствах отключения по низкому уровню воды может быть недостаточно для защиты. Топливный клапан мог открыться; контакты могут замкнуться при сварке из-за перегрузки или короткого замыкания, что сделает отключение по низкому уровню воды неэффективным. Лучшая рекомендация, чтобы охватить все установки, чтобы обеспечить максимальную безопасность, — это использовать комбинированный податчик воды и ограничитель воды. Часть питателя обычно способна подавать воду в котел так быстро, как она может быть выпущена через предохранительный клапан.Хотя комбинация отключения питателя увеличивает стоимость установки, по сравнению со стоимостью замены котла, это «дешевая» страховка. Помните, что коды — это минимальные требования , «как минимум», которые должны быть выполнены. Превышение требований кодекса — это всегда хорошая практика, особенно в том, что касается безопасности.

Хотя Climatic Control Company обычно не проектирует системы принудительного нагрева воды, знание того, что требуется, может помочь вам помочь клиенту найти проблему в проблемной системе, над которой он работает, и продать соответствующие устройства для устранения проблемы.

Инспекция гравитационной печи

— InterNACHI®

Ника Громицко, CMI®

Гравитационные печи — это нагревательные блоки и связанное с ними оборудование, которые используют силу тяжести для перемещения теплого воздуха по всему зданию. Эти устаревшие печи были установлены с конца 1800-х до середины 20-го -го -го века и до сих пор используются в некоторых старых зданиях.

Их конструкция проста: топливо вводится через дверь в камеру сгорания, которая нагревает окружающий воздух, прежде чем он поднимется на верхние этажи жилища через воздуховоды, проходящие через стены и полы здания.Вентиляционные отверстия, которые стратегически прикреплены к воздуховодам, позволяют горячему воздуху выходить в комнаты дома. Эту конструкцию иногда называют «печь осьминога».

Первоначально гравитационные печи сжигали только уголь, хотя многие в конечном итоге были переоборудованы для работы на более новых источниках топлива, таких как нефть, природный газ и пропан. Требования к воздуху для горения и вентиляции одинаковы в гравитационных печах и печах с принудительной подачей воздуха, а теплообменник аналогичен. Однако гравитационные печи больше, чем системы с принудительной подачей воздуха.У них меньше движущихся частей (что может объяснить их долговечность), и в них отсутствует нагнетательный вентилятор. Без нагнетательного вентилятора, нагнетающего воздух в дом, печь работает тише, чем современные системы, поднимает меньше пыли, жители замечают меньше горячих точек вокруг вентиляционного отверстия, а поток теплого воздуха в комнату менее силен и очевиден.

Эти преимущества незначительны по сравнению со следующими недостатками системы:

  • неэффективность. По мнению некоторых специалистов, только половина тепла, выделяемого гравитационной печью, используется для обогрева дома, а остальное отводится через дымоход.Напротив, многие современные печи с принудительной подачей воздуха имеют КПД 95%;
  • расходы на отопление. Из-за их неэффективности домовладельцы обычно платят больше за обогрев своих домов гравитационной печью, чем обычной печью;
  • медленное время отклика. Не имея средств, не зависящих от силы тяжести, чтобы нагнетать воздух по всему дому, эти печи могут долго нагревать комнату после включения;
  • Выбросы парниковых газов. Поскольку для обогрева дома необходимо сжигать больше топлива, гравитационные печи выделяют больше парниковых газов, чем современные альтернативы;
  • без кондиционера.Поскольку гравитационные печи не имеют нагнетательного вентилятора для распределения воздуха, они не могут быть соединены с центральным блоком кондиционирования воздуха;
  • асбест. Прежде чем стало известно об опасностях, связанных с асбестом, асбестовая изоляция использовалась в качестве изолятора и огнезащитного материала на гравитационных печах при их установке. Инспекторы могут заметить толстую белую обертку вокруг печи и ее компонентов. Этот материал токсичен, его волокна известны как канцерогены, и его нельзя трогать или трогать.Потенциальные покупатели должны договориться о цене дома с учетом затрат на удаление асбестовой изоляции и, возможно, печи квалифицированным специалистом;
  • негабаритные воздуховоды. Воздуховоды печи слишком велики и расположены не в том месте, где их можно использовать в современных печах. Когда гравитационная печь в конечном итоге будет заменена, необходимо будет также изменить или отказаться от воздуховодов; и
  • монооксида углерода в приточном воздухе, который может образоваться из отверстий в швах камеры горелки.

Осмотр может также включать следующие дефекты:

  • хранящиеся поблизости предметы, которые могут блокировать поток воздуха, такие как уборочное оборудование или газеты;
  • Пыль или ворс на кассе. Без периодического обслуживания пыль или ворсинки могут попадать в топку через тягу; и
  • коррозия.

Функциональные гравитационные печи, несмотря на их ограничения, не требуют замены. Однако обычно рекомендуется их замена, поскольку все еще находящиеся в эксплуатации агрегаты превысили ожидаемый срок службы и им не хватает явных преимуществ и безопасности современных систем воздушного отопления.

Таким образом, гравитационные печи неэффективны и устарели, хотя они по-прежнему работают приемлемо там, где они есть, в некоторых старых зданиях.


Что означает тип отопления?

Что означает

Тип отопления ?

В объявлениях о недвижимости тип отопления указывает, какая система используется для обогрева дома или здания.

Агент по недвижимости объясняет

Типы отопления

Согласно Совету по недвижимости Эдмонтона, существует несколько различных типов отопления , которые можно использовать для обогрева здания, а именно:

Тип нагрева Сокращение
Принудительный воздух-1 1F-A
Принудительный воздух-2 2F-A
Плинтус BASEB
Фанкойл FCOIL
В системе отопления полов ЭТАЖ
Гравитация GRAV
Горячая вода HOT-W
Тепловой насос НАСОС
Space Heater ПРОСТРАНСТВО
Steam ПАР
Дровяная печь ДЕРЕВО

Нагревательные агрегаты обычно называют печами или котлами, но существует множество способов подачи тепла внутрь дома.

Есть два основных способа обогрева дома: котлы и топки. Обычно в котлах горячая вода или пар циркулирует через какую-то систему радиаторов, а печи пропускают воздух через теплообменник и продувают этот воздух по всему дому. Однако не все котлы и печи одинаковы — отсюда так много разных типов отопления . Различные типы отопления также могут иметь разные виды топлива.

Отопление горячей водой

В большинстве квартир квартирного типа есть водяное отопление, потому что это эффективный способ обогрева здания — нет необходимости устанавливать большие воздуховоды и не нужно пропускать воздуховоды через полы.Когда говорят о бойлере, имеют в виду водяное отопление. Однако в последние годы многие новые кондоминиумы отказались от этого типа отопления.

Плинтус радиаторы
Обогреватели для плинтусов

— это не столько обогреватели типа , сколько способ отвода тепла. В Эдмонтоне водяное отопление обычно осуществляется через радиаторы плинтуса. Они похожи на высокие радиаторы, которые можно увидеть в старых домах, но они проходят по длине плинтуса на внешних стенах — обычно в многоквартирных домах.

Радиаторы паровые

Паровые радиаторы имеют внутри пар, а не горячую воду. Сейчас они менее распространены, потому что, возможно, их заменили чем-то другим. Те высокие стоячие радиаторы, которые вы видите в старых домах, — это паровые радиаторы. Если дом не построен до 1940-х годов, вы вряд ли увидите в доме паровые радиаторы.

Теплый пол

Напольное отопление также известно как напольное отопление, когда горячая вода подается по трубам, встроенным в пол.По мере того, как пол нагревается, он передает это тепло дому снизу вверх. Напольное отопление популярно для бетонных полов, кафельных полов и т. Д., Потому что оно делает пол более теплым.

Печи с принудительным воздухом

Печи с принудительной циркуляцией воздуха — наиболее распространенный вид отопления в домах Эдмонтона. Вы найдете их почти во всех таунхаусах и домах в Эдмонтоне. Это потому, что печь может делать практически все — отопление, кондиционирование и вентиляцию. К печам также могут быть прикреплены увлажнители.

«Принудительный воздух-1» означает одну печь, а «Принудительный воздух-2» означает две печи. Некоторые большие дома или дома с пристройкой имеют более одной печи, чтобы упростить регулирование температуры в доме.

Следует отметить, что в настоящее время в списках объектов недвижимости нет различий между высокоэффективными печами и печами средней эффективности. Их обоих можно было бы рассматривать как печи с принудительной подачей воздуха.

Гравитационные печи

Самотечная печь — это печь без вентилятора, поэтому она полагается на силу тяжести и принцип «подъема горячего воздуха» для обеспечения циркуляции воздуха.Гравитационная печь может рассматриваться как печь с низким КПД. Гравитационные печи больше не устанавливаются в домах в Альберте, хотя в некоторых старых домах они все еще могут быть.

Дровяные печи

Дровяные печи — самая старая форма отопления в Альберте. В сельской местности все еще могут быть дома или коттеджи, отапливаемые дровяной печью, хотя в Эдмонтоне это маловероятно.

Тепловые насосы

Есть несколько типов тепловых насосов. Тепловые насосы — это агрегаты с электрическим приводом, которые обычно используют хладагент в замкнутой системе для передачи тепла из одного места в другое — в данном случае, забирая тепло из воздуха снаружи или земли.

Геотермальное отопление — это система, использующая тепловой насос для сбора тепла с земли и закачки его в дом. (Подробнее о тепловых насосах здесь)

Обогреватели космоса

Обогреватели — это газовые или электрические устройства, которые обогревают небольшое пространство, но не подключены к более крупной системе. Пристройки, чердаки, проходы, веранды и гаражи иногда отапливаются обогревателями.

Фанкойлы

Фанкойлы во многом похожи на обогреватели в том, что они расположены в обогреваемом помещении.Фанкойлы обычно устанавливаются на потолке или высоко на стене, чтобы они не мешали. (Подробнее о фанкойлах здесь)

Почему это важно?

Способ отопления может быть важным знать, потому что стоимость замены и ремонта системы зависит от того, какой тип системы у вас дома. Кроме того, некоторые системы более эффективны, чем другие, или их ремонт может стоить дороже, чем другие системы. Знание того, как работает ваша система отопления, также важно, когда требуется ремонт.

Хотите узнать об отоплении кондоминиумов в Эдмонтоне? См. Раздел «Типы систем отопления, используемых в квартирах».


by + Alan F Macdonald REALTOR® | Авторские права © — gimme-shelter.com

50053

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *