Система опалення з природною циркуляцією(з використанням гравітаційного тиску) застосовується у приватних будинках. Основною перевагою такої системи є практично повна незалежність від енергопостачання будинку.
Циркуляція води (теплоносія) у такій системі обумовлена гравітаційним тиском. Умовами виникнення такого тиску є різниця температури води та взаємне розташування по висоті котла та приладів опалення (батарей тощо).
На прикладі найпростішої системи можна зрозуміти принцип роботи системи. Нагріта котлом вода, як відомо, розширюється і її щільність. питома вага) зменшується. Оскільки вона стає легшою холодної води, вона, як олія, спливає нагору. Її місце в казані займає холодна вода і теж піддається нагріванню.
Очевидно, що цей процес можливий тільки в замкнутій системі. У приладах опалення нагріта вода охолоджується, стає важчою і, як наслідок, прагне вниз, активно допомагаючи циркуляції. Система завжди прагне рівноваги.Про це не можна забувати, розглядаючи ті чи інші варіанти.
Таким чином, гравітаційний тиск залежить від різниці температур. А як впливає відстань по вертикалі? На малюнку ми бачимо, що батарея знаходиться трохи вище за казан. Саме в батареї вода охолоджується, стає важчою. Оскільки охолоджена вода знаходиться вище нагрітої в котлі, вона природно прагне вниз і витісняє з котла нагріту воду, займаючи її місце.
В інших умовах, коли батарея знаходиться на рівні котла (зазвичай рівні визначаються по центрах котла та батареї), рівень охолодженої води в батареї знаходиться на тому ж рівні, що й холодна вода в котлі.
Результат очевидний: гравітаційний тиск знижується, погіршується та циркуляція. Рівно настільки, щоб тільки підтримувати рівень холоднішої води в батареї на рівні води такої ж температури в котлі.
Однак система ще залишається працездатною, і батарея продовжує віддавати тепло. Котел продовжує роботу, охолоджена вода в батареї має досить високу температуру, і створюється ефект повного прогріву батареї.
Але зовсім інакші справи, коли батарея знаходиться нижче котла. Її температура невисока, а охолоджена вода не може витіснити гарячу воду з котла, оскільки вона вже нижча за нього. Гравітаційний тиск на межі зникнення, циркуляція практично зникає.
Виникає парадоксальна ситуація: батарея холодна, а піднімати температуру котлом вже не можна, він і так на межі закипання. Ось така залежність гравітаційного тиску від висоти розташування батарей щодо казана.
А як виглядає система із природною циркуляцією з математичної точки зору? Повернемося до нашого першого варіанта і розглянемо тиск стовпа води заввишки H в області котла (P кіт) та в області батареї (P бат).
Тиск в області батареї визначатиметься формулою:
а тиск такого ж стовпа води в казані:
Чинний гравітаційний тиск при цьому дорівнюватиме різниці тисків:
- p o – густина охолодженої води, кг/м3;
- p г – щільність гарячої води, кг/м3;
- g – прискорення вільного падіння, 9.81 м/с2;
- h – відстань по вертикалі від центру нагріву до центру охолодження (від середини висоти котла до середини нагрівального приладу);
Виходячи з вищевикладеного можна з упевненістю сказати, що від розташування труби, що подає, з гарячою водою гравітаційний тиск дуже мало залежить, адже труба не є основним охолоджуючим елементом в системі. Вона впливає на тиск настільки, наскільки вона здатна охолоджувати воду.
Тому іноді стояки від котла до верхньої труби, що подає разом з нею утеплюють, а від труби, що подає до батареї, воду подають трубою збільшеного діаметра без ізоляції, що цілком виправдано. Таким чином зберігають високу температуру по всій довжині горизонтальної труби, що подає, і створюють охолодження в подаючому стояку.
В результаті невеликого охолодження в трубі середня точка приладу охолодження дещо підвищується, що веде до деякого підвищення гравітаційного тиску в системі з природною циркуляцією.
Надійність роботи природної циркуляції у системі опалення залежить від загального опору руху води у системі, і навіть від схеми її побудови.
Перевага системи опалення з природною циркуляцією полягає в тому, що вона працює незалежно від електрики. Однак отримати комфортні умовиза такої схеми дуже складно, а часом просто не можна. Тому для забезпечення циркуляції теплоносія найчастіше використовується насос. Але іноді, наприклад, на дачних ділянках, де немає електрики, опалювальна система без насоса – єдина можлива версія.
Систему з природною циркуляцією (ЕЦ) або примусовим переміщенням рідини називають ще гравітаційною через те, що вона функціонує за принципом гравітації. Ще її називають самопливною. Всі ці назви означають, що система опалення працює без використання насоса.
Як працює схема із природною циркуляцією
Як теплоносій, найчастіше використовують звичайну воду, яка переміщається по контурах від котла до батарей і назад рахунок зміни своїх термодинамічних властивостей. Тобто при нагріванні щільність рідини знижується і збільшується об'єм, її видавлює холодним потоком, що йде назад, і піднімається трубами. Поки теплоносій розходиться горизонтальними відгалуженнями, його температура знижується і він повертається до котла. Так коло замикається.
Якщо для приватного будинку було підібрано опалення водою з природною циркуляцією, всі горизонтальні труби прокладають з ухилом по ходу руху теплоносія. Це дає можливість радіаторам не «повітряні». Повітря легше рідини, тому воно йде по трубах вгору, потрапляє в розширювальну ємність, а потім, відповідно, у повітря.
У бак зливається рідина, обсяг якої збільшується з підвищенням температури, і створює безперервний тиск.
Щоб створити необхідний циркуляційний натиск, обов'язково потрібно прорахувати всю систему опалення при проектуванні приватного будинку. Він залежить від рівня середини котлаі найнижчої батареї. Чим більший перепад висоти, тим краще рідина переміщається системою. На нього впливає і різниця щільностей гарячої та охолодженої рідини.
Характеризується система опалення з натуральною циркуляцією зміною температури в радіаторах та котлі, яка відбувається по центральній осі пристроїв. Гаряча вода знаходиться угорі, холодна – знизу. Під впливом гравітації остигла рідина переміщається вниз трубами.
Пересування залежить від висоти установки радіаторів. Його підвищенню сприяє і кут нахилу лінії подачі, яка спрямована в бік батарей, і ухил обратки, спрямованої до котла. Це дає можливість рідині легше долати місцевий опір труб.
При установці системи опалення в приватному будинку з природною циркуляцією котел ставлять у нижній точці так, щоб всі батареї знаходилися вище.
Схеми опалювальних систем
Схема системи опалення залежить від кількох критеріїв:
- методу з'єднання батарей з стояками, що подають. Бувають однотрубна та двотрубна системи;
- місця прокладання лінії, яка подає гарячу воду. Вибирати необхідно між верхнім та нижнім розведенням;
- схеми прокладання лінії: система тупикова або попутне пересування води у трасах;
- стояки можуть розташовуватися горизонтально чи вертикально.
У чому відмінність примусової та природної циркуляції?
Примусове пересування теплоносія передбачає циркуляцію рідини магістраллю завдяки робочому зусиллю насоса. Природна система не потребує використання будь-якого обладнання, тут теплоносій рухається за рахунок різниці ваги гарячої і вже охолодженої рідини.
Як регулювати температуру?
Однотрубна система опалення з природною циркуляцією може мати лише один варіант розведення – верхній. Зворотного стояка в ній немає, тому охолоджена в радіаторах рідина повертається в лінію, що подає. Рух теплоносія забезпечує різницю температурводи в нижніх та верхніх батареях.
Для забезпечення однакової температури в кімнатах на різних поверхах поверхня приладів для нагрівання на нижньому поверсі повинна бути трохи більшою, ніж на верхніх поверхах. У нижні радіатори надходить гаряча та охолоджена у верхніх нагрівальних приладах рідина.
У однотрубній системі може бути дві версії руху рідини: в першому випадку частина йде в батарею, інша частина - далі по стояку до нижніх радіаторів.
У другому випадку весь теплоносій проходить через кожен прилад, починаючи з верхніх. Особливість такого розведення полягає в тому, що батареї на нижніх поверхах отримують лише охолоджений теплоносій.
І якщо в першому варіанті регулювати температуру в кімнатах можна за допомогою кранів, то в другому їх не можна використовувати, оскільки це приведе до зниження подачі теплоносіядо всіх наступних батарей. До того ж, повне перекриття крана призведе до зупинки циркуляції рідини в системі.
При встановленні однотрубної системи краще вибрати розведення, що дає можливість регулювати подачу води до кожної батареї. Це дозволить налаштовувати температуру в окремих кімнатах і зробить систему опалення гнучкішою, а отже, і ефективною.
Оскільки однотрубна система може бути тільки верхньою, її установка можлива лише у спорудах із горищем. Саме там повинен розташовуватися трубопровід, що подає. Основний недолік полягає в тому, що опалення, можливо, запустити відразу по всьому будинку. Головні переваги системи полягають у простоті монтажу та меншій вартості.
Плюси та мінуси природної циркуляції
Переваги системи опаленняз природною циркуляцією рідини:
Основний недоліксистеми опалення з природною циркуляцією – обмеження за площею будинку та радіусом дії. Ставлять її у приватних будинках, площа яких не перевищує сто квадратних метрів. Через невеликий циркуляційний напір радіус дії опалювальної системи обмежується 30 метрами в горизонтальному напрямку. Неодмінною вимогою є присутність горища в будинку, в якому стоятиме розширювальний бак.
Найважливішим мінусом також є повільне прогрівання всього будинку. При системі з природним рухом необхідно утеплювати труби, які проходять у приміщеннях, що не опалюються, оскільки є ризик замерзання рідини.
Як правило, для такої системи потрібно небагато матеріалів, проте якщо місцевий опір трубопроводу необхідно знизити, витрати збільшуються через необхідність використання труб більшого розміру.
Головні вимоги до прокладання труб:
- система з найменшою кількістю поворотів, які заважатимуть потоку рідини;
- жорстке дотримання рекомендованого кута нахилу;
- застосування труб із проектним діаметром.
Встановлення системи опалення потребує суворого дотримання технічним вимогам. Недотримання правил загрожує зниженням циркуляції рідини. При грубих похибках в організації системи взагалі не вдасться забезпечити рух теплоносія по магістралі.
Розраховуємо однотрубну систему опалення самі
Основні стадії при розрахунку водяного опалення:
Розрахунок потужності котла
Показники потужності котла вважають з урахуванням втрати тепла крізь підлогу, стіни та дах будинку. Визначаючи потужність, потрібно звернути увагу на площу поверхонь, матеріал виготовлення, а також різницю температур зовні та усередині приміщення під час обігріву будинку.
Розрахунок потужності батарей та розміру труб
- Визначити циркуляційний тиск, який залежить від висоти та довжини труб, а також різниці температури рідини на виході з казана;
- підраховують втрати тиску на прямих ділянках, поворотах та у кожному приладі опалення.
Такі розрахунки виконати людині без спеціальних знань, як і прорахувати всю схему опалення із природною циркуляцією, дуже складно. Невелика помилка спричинить величезні втрати тепла. Тому розрахунки та подальшу установку системи опалення найкраще довірити фахівцям.
За відсутності нестабільної подачі електроенергії системи опалення приватних будинків часто організують з урахуванням схеми з природною циркуляцією теплоносія. Така схема є повністю енергонезалежною, здатна забезпечити потреби опалення. невеликих будинківплощею до 60 – 70 м2. Матеріал статті описує принцип роботи, будову та види системи з гравітаційною циркуляцією, дає рекомендації щодо вибору матеріалів та монтажу.
Принцип роботи схеми із природною циркуляцією
Принцип роботи самопливної системи опалення базується на теплофізичних властивостях води. При нагріванні рідина набуває меншої щільності і відповідно – маси. Гарячий теплоносій, нагрітий у котлі, піднімається вертикальним трубопроводом, часто званим розгінним колектором.
Звільнене простір природним чином займає холодніший теплоносій, що має більш високу щільність і масу, зосереджений в нижній частині системи. За рахунок утворення різниці щільностей холодного та гарячого теплоносія виникає постійний цикл руху води у системі опалення.
Гравітаційна складова циркуляції покращується спорудженням трубопроводів системи з нормативним ухилом, що становить не менше ніж 2 мм на 1 погонний метр довжини. Ухил орієнтований у бік руху теплоносія.
Вода у процесі роботи системи має малу швидкість руху, на якість циркуляції негативно впливають будь-які гідравлічні опори. Схема працює без наявності насосного обладнання та споживання електричної енергії.
Влаштування системи з природною циркуляцією
Базовий елемент системи опалення - котел - знаходиться в нижній точці системи. Від теплогенератора піднімається вертикальний колектор розгінний. Висота колектора, що рекомендується, – від 2,5 метрів, діаметр трубопроводу – не менше 50 мм.
На верхній точці розгінного колектора, у місці повороту трубопроводу до радіаторів, розташовують розширювальний бак відкритого типу. Розширювальний бак за бажанням обладнають лінією переливу, з'єднаною з каналізацією. Через неї надлишки води, що утворилися при нагріванні та розширенні, переливаються в каналізацію.
Розширювальний бак може обладнатися лінією підживлення, з'єднаною із системою водопроводу. Без лінії підживлення поповнення системи водою проводиться вручну. Розширювальні баки при розміщенні в приміщенні, що не опалюється, повинні якісно утеплюватися.
Експанзомат, крім функцій компенсації теплового розширення та підживлення, виконує функцію природного відвідника повітря. Трубопроводи монтуються з ухилом таким чином, що бульбашки повітря не відносяться в систему, оскільки вода має малу швидкість, а піднімаються у верхню точку, на якій встановлено РБ.
З верхньої точки розгінний колектор змінює напрямок на горизонтальне та з нормативним ухилом прокладається до радіаторів опалення. Система опалення в частині обв'язування радіаторів має 2 різновиди:
- Однотрубна;
- Двотрубна.
Однотрубна система з природною циркуляцією має властивість зниження температури на кожному наступному радіаторі в ряду.
Однотрубна система опалення із природною циркуляцією
Спорудження байпасів для покращення якості регулювання створює зайвий гідравлічний опір, тому система найчастіше споруджується за найпростішим принципом – радіатори підключають до трубопроводу подачі послідовно, з останнього радіатора виходить зворотний трубопровід та приєднується до котла.
Найбільш ефективним по тепловіддачі вважається діагональне підключення радіатора, менш якісними – бічне (при вертикальній розводці) та нижнє. Недосконалість однотрубної системи – зниження температури на радіаторах – можна частково компенсувати збільшенням кількості секцій останніх радіаторах.
Двотрубна схема системи опалення зручніша в регулюванні. Тут радіатори підключені до трубопроводу, що подає і зворотний, паралельно.
Двотрубна система опалення з природною циркуляцією Для монтажу системи цього типу потрібно більше труби, відповідно схема має більший гідравлічний опір. Регулювання температури на радіаторах здійснюється двома способами:
- Примусове за допомогою запірної арматури;
- Звичайно, за рахунок поетапної зміни діаметра трубопроводів.
Примусове регулювання можна проводити кульовими кранами, що мають повнопрохідний переріз. Регулюючі вентилі малопридатні для цього завдання, оскільки мають високий гідравлічний опір і мають знижений прохідний переріз.
Поетапна зміна діаметра проводиться за принципом поступового зменшення діаметра подачі до останнього радіатора та поступового розширення обратки від нього до котла. Виконання такої схеми вимагає ретельного розрахунку, виконати самостійно досить важко.
Обидва методи регулювання у будь-якому випадку значно підвищують гідравлічний опір системи в цілому, що негативно впливає на якість циркуляції і може призвести до її зупинки. Тому більшою популярністю користується все ж таки однотрубна система, навіть зі своїм недоліком - різницею температур на початку і в кінці контуру опалення.
Для систем опалення з природною циркуляцією, призначених для опалення будинків площею не більше 70 м 2 , зниження температури на останньому радіаторі може становити 5 - 10 0 С. Зазвичай цей недолік частково нівелюється збільшенням числа секцій останніх у ряді приладів опалення. Крім того, однотрубні схеми часто модернізують установкою циркуляційного насоса.
У систему опалення з природною циркуляцією іноді інтегрується бойлер непрямого нагріву. Його рекомендується встановлювати у верхній точці розгінного колектора, трубопровід виходу теплоносія з бойлера направляють у горизонтальному напрямку з ухилом до радіаторів. Робота бойлера у самопливній схемі не відрізняється високою якістю– температура води в ньому не регулюється, температура води залежить від температури теплоносія.
Підключення контурів теплої підлоги до систем гравітаційного типу не здійснюється. Це зумовлено тим, що окремі контури водяної теплої підлоги мають великий опір, циркуляція можлива лише за допомогою циркуляційного насоса. Встановлення насоса у точках підключення підлог до системи з гравітаційною циркуляцією внесе різкий гідродинамічний дисбаланс і може порушити принципи природного циркулювання.
Матеріали та обладнання системи опалення
- Котел слід розміщувати у нижній точці системи;
- Ухил трубопроводів повинен бути не менше ніж 2 мм на 1 погонний метр довжини;
- Система монтується з мінімумом гідравлічних опорів – поворотів, звужень, мінімальним числом запірної арматури.
Як теплогенератори для систем гравітаційного типу застосовуються в основному підлогові котли, що мають збільшені діаметри підключення та розміри теплообмінника в порівнянні з настінними моделями.
Основним видом опалювальних приладів для самопливної схеми є чавунні радіатори. Вони мають збільшений прохідний переріз секцій пристрою.
Чавунний радіатор у системі з природною циркуляцією Інші види радіаторів (а також конвектори) мають малі внутрішній переріз і створюють зайвий опір.
Найчастіше системи із природною циркуляцією виконуються взагалі без приладів опалення – по периметру приміщень прокладаються сталеві труби. У цьому випадку циркуляція має кращі параметри, але для досягнення необхідної величини поверхні теплообміну може бути потрібне збільшення діаметра трубопроводів. До того ж така конфігурація опалення малоприваблива зовні, займає багато місця.
Для монтажу опалення використовуються в основному сталеві труби.
Трубопроводи для опалення зі сталі Розгінний стояк у будь-якому випадку споруджується зі сталі, оскільки температура у зоні котла досягає високих значень. Дещо рідше застосовуються труби зі стабілізованого поліпропілену. Рекомендований діаметр трубопроводів – 32 мм та більше.
Інші полімерні трубопроводи – металопластик, труби зі зшитого поліпропілену – застосовувати не рекомендується. Фітинги цих систем значно знижують прохідний переріз і створюють зайвий гідравлічний опір, що перешкоджає природній циркуляції.
Прокладку трубопроводів опалення слід проводити відкрито. Прихована прокладка має на увазі значне збільшення числа з'єднань та поворотів.
Переваги та недоліки системи з природною циркуляцією
Перевагами схеми з гравітаційним рухом теплоносія є такі показники:
- Повна енергонезалежність;
- Простота влаштування та експлуатації.
Система з природною циркуляцією має і масу недоліків:
- Складність регулювання;
- Нерівномірний розподіл тепла;
- Непривабливий зовнішній вигляд;
- Обмеження теплової потужності;
- Складність самостійного монтажу – потрібне залучення зварювальника.
Система опалення з природною циркуляцією використовується зараз більше як вимушений захід. Головна причина будівництва гравітаційного водяного опалення – серйозні перебої у електропостачанні. Тим не менш, у деяких ситуаціях спорудження гравітаційного опалення є єдиним можливим технічним рішенням для обігріву приватних будинків та дач.
Система опалення з природною циркуляцією рідини є замкнутим пристроєм гравітаційного (самотечного) типу, що дозволяє обігріти приміщення у приватному будинку незалежно від електроживлення.
Така перевага конструкції дозволяє використовувати її в регіонах з проблемами або повною відсутністю центральної електричної мережі. Система економічна,але для її правильного функціонування потрібно зробити точні розрахунки.
Опис системи опалення циркуляційного типу без насосу
Пристрійводяного опалення, що працює самопливом, включає нагрівальний елемент(котел), труби, що прокладаються різними способами, розширювальний бак та радіатори.
Принцип дії
Роль теплоносія у контурі грає вода, яка рухається трубами під впливом термодинамічних сил. Принцип дії системи ґрунтується на різниці фізичних властивостей гарячої та холодної води.
Поки працює котел, у трубах завжди є гаряча вода, яка поступово остигає, проходячи по контуру та віддаючи тепло у навколишнє середовище.
Щільність та маса води при нагріванні зменшується, тому вона легко витісняється вгору охолодженою рідиною.
Після досягнення верхньої точки контуру гаряча вода розподіляється по трубах, з'єднаних з радіаторами, віддає тепло через матеріал батарей, а потім по нижній частині контуру стікає до котла, де знову нагрівається.
Переваги встановлення
Основними перевагамиопалювального контуру гравітаційного типу є:
- простота встановлення та використання;
- висока віддача тепла та стабільність мікрокліматуприміщень;
- економічність ресурсівза умови якісного утеплення будови;
- відсутність шуму;
- повна незалежність від електрики;
- рідкісні поломки та тривалий термін службиза умови проведення періодичних профілактичних заходів.
Довідка!Сконструювати систему опалення із природною циркуляцією можна самостійно.Правильний розрахунок параметрів, вибір схеми контуру та грамотне встановлення всіх компонентів гарантує термін роботи конструкції до 35 років.
Головний недолік- конструкція може опалити приватні будинки площею не більше 100 м2, що мають радіус близько 30 м-коду.
Існує ще кілька недоліків, що обмежують застосування самопливної конструкції:
- обов'язкова наявність горищадля встановлення розширювального бачка;
- повільне обігрівприміщень;
- необхідність утеплення контуру в неопалюваних місцяхдля запобігання замерзанню води в трубах.
Різновиди опалювальних систем із природною циркуляцією
Конструкції можуть бути реалізовані в однотрубному або двотрубному варіантах.За типом систем виділяють закриті та відкриті схеми установок. Правильно вибраний вид схеми забезпечить її максимальну ефективність.
Закритий тип
Циркуляційна конструкція закритого типунабула широкого поширення в країнах Європи, а в Росії тільки починає набувати популярності.
Принципова схема
Після нагрівання, вода під тиском піднімається до розширювальному баку, поділеному на 2 частини мембраною.Нижня частина бака заповнюється водою, яка стискає газ (частіше азот чи повітря), що у верхній частині над мембраною. Створюється додатковий робочий тиск, що сприяє руху рідини.
Фото 1. Закритий тип системи опалення із природною циркуляцією. Має бути оснащений герметичним розширювальним баком.
Особливості
Основна особливість конструкції закритого типу – герметичність бака та створення додаткового тиску в трубопроводі. Іноді для закритих схем використовують циркулярні насоси,які працюють від електромережі. Завдяки низькій споживаній потужності насоса, тимчасове відключення електрики не позначиться на роботі системи.
Плюси і мінуси
Головні переваги закритих опалювальних схем пов'язані з їхньою герметичністю. Завдяки цьому система майже не страждає від повітряних пробок, менше піддається корозії, витрачає меншу кількість теплоносія, в якості якого можна використовувати не лише воду, а й антифриз. Схема не вимагає великих ухилів трубопроводівособливо якщо використовується насос.
Увага!Основний мінус конструкції - необхідність встановлення великого бака, для якого потрібне місце. Тривалі перебої з електрикою приведуть до зниження ефективності схеми із насосом.
Вам також буде цікаво:
Відкритий тип
Система опалення відкритого типу включає відкритий, негерметичний розширювальний бачок. Таку конструкцію найчастіше використовують у старих приміщеннях. Незважаючи на те, що вона втрачає популярність, відкрита схема залишається надійною та працездатною.
Схема роботи
Схема опалення з природною циркуляцією відкритого типу відрізняється від закритого лише пристроєм бачка та відсутністю необхідності встановлення електрозалежного агрегату.
Фото 2. Відкритий тип циркуляційної системи опалення, оснащений негерметичним розширювальним бачком, без електричного насоса.
Відмінність конструкції
Бак для відкритого пристрою можна зробити з підручних матеріалівта невеликого розміру. Розташовувати ємність не обов'язково у верхній точці.
Позитивні та негативні сторони
До плюсів конструкції можна віднести простоту її монтажу, безпеку та незалежність від зовнішніх джерел живлення. Негативні сторони систем відкритого типу пов'язані з потраплянням у контур повітря, що є причиною утворення пробок, випаровування води та необхідність контролю її кількості, а також неможливість використання антифризу через його шкідливий вплив.
Однотрубна
Однотрубна конструкція використовує тільки одну лінію трубопроводу.Має низьку ефективність, тому використовується для обігріву маленьких приміщень.
Контур
Труби від котла, що нагріває, проходять по всьому периметру кімнати, послідовно з'єднуючись з регістрами.
Вхід гарячої води батарею здійснюється через верхнє з'єднання, а слив - через нижнє. Від останнього регістру остигла рідина самопливом прямує назад до котла.
Опис конструкції
Щоб система добре функціонувала, контур встановлюють під стелею, а труби, що несуть охолоджену рідину до котла - під поверхнею підлоги. При виборі однотрубної схеми котел з батареями можна розташовувати на одному рівні. Розширювальний бак встановлюють у верхній точці контуру.
Гідності й недоліки
Безперечною перевагою конструкції є простота її встановлення та економічність через мінімальну кількість труб. До недоліків однотрубного контуру відносять втрату тепла від регістру до регістру.Для обігріву двоповерхових будов використання такої системи не рекомендується.
Двотрубна
Для створення двотрубної системи прокладають трубопровід прямої подачі та зворотного струмурідини.
Планування та монтаж конструкції досить складні, але забезпечують ефективне обігрів.
Принцип роботи
Контур повинен бути ретельно продуманий і сконструйований таким чином:
- Основний стояк, що виходить від котла, з'єднують із розширювальним бачком на відстані приблизно 1/3від загальної висоти контуру.
- Після бака основна труба з'єднується з розведенням труб, якими подається гарячий теплоносій.
- Для видалення зайвої рідини бак оснащують трубою переливу., з'єднуючи її з каналізаційною системою.
- Труби, по яких вода, що охолола, рухатиметься до котла, встановлюють у нижній частині регістрів паралельно трубам, що містять гарячий теплоносій.
Особливості будови
Основний стояк, а також приміщення, в якому розташовується бак, утеплюють, що запобігає втраті тепла та замерзанню системи.Нагріваючий котел розташовують найнижче в поглибленні або в підвалі.
Переваги та слабкі сторони
Головні переваги двотрубної самопливної системи опалення є рівномірний розподіл тепла між вузлами контуру, простота регулювання, можливість використання труб меншого діаметра
Конструкція дозволяє виправляти похибки розрахунків та монтажу без зниження теплоефективності.
Недоліків у системи практично немає, за винятком тривалих підготовчих заходівАле для створення добре функціонуючого опалювального контуру варто витратити час і сили.
Створення відповідного ухилу для самопливу
Основні вимоги, норми, що застосовуються до створення опалювальних систем, представлені в СНіП 41-01-2003.
Щоб знизити фактори, що протидіють нормальному струму теплоносія в трубах (вигини контуру, повітряні пробки), дотримуються рекомендацій щодо ухилу труб системи. Ухили роблять по ходу струму рідини з розрахунку від 1 до 5% залежно від довжини трубопроводу.Завдяки правильному ухилу повітря, що накопичилося в трубах, пройде до розширювального бака, де отримає вихід.
Якщо ви вирішили облаштувати систему опалення для котеджу або заміського будинку, то необхідно подумати про економічність, максимальну надійність і простоту проведення робіт.
Особливості облаштування
Якщо йдеться про примусової циркуляціїтеплоносія в системі трубопроводу, то в процесі проведення робіт потрібно буде встановити насос, який повинен розташовуватись на ділянці теплотраси. Завдяки подібній взаємодії з'явиться можливість забезпечити більш швидке та постійне переміщення води. Як недолік у цьому випадку можна виділити витрати на встановлення додаткового обладнання. Якщо вас цікавить схема будинку, то в установці насоса не буде необхідності. Це пов'язано з тим, що щільність гарячої води набагато нижче, ніж в холодної. За рахунок цього здійснюється виштовхування однієї рідини інший. Теплоносій, пересуваючись по магістралі, віддає певну частину тепла батареям, поступово остигаючи. Повертаючись назад, холодна рідина витісняє гарячу та легку у труби. Цей цикл постійно повторюється. Процес ніяк не можна буде призупинити до того часу, поки котел грітиметься. Якщо є необхідність, то схема опалення з природною циркуляцією (приватного будинку це стосується в першу чергу) може бути будь-якої миті доповнена насосом, який господарі зможуть задіяти при необхідності для швидкого та рівномірного нагрівання житла.
Основні позитивні показники
Присутність насоса тягне за собою додаткові витрати на електроенергію. Тоді як його відсутність, навпаки, дозволяє добре заощаджувати. Подібні системи абсолютно безшумні і не викликають зайвих вібрацій. Система (з природною циркуляцією) «Ленінградка» має масу переваг, серед них можна виділити унікальну здатність до можливості саморегулювання, досить тривалий термін безвідмовного функціонування, що становить 30 років, теплову стійкість та високу ремонтопридатність.
Підготовка до проведення робіт
Якщо ви вирішили самостійно зробити, то вами повинна бути розглянута схема опалення (з природною циркуляцією) приватного будинку. Контур міститиме певний набір елементів. Крім іншого, в ній є: розширювальний бачок, розташований у найвищій точці; трубопровід, який може бути одинарним чи подвійним; опалювальні радіатори, а також котельне обладнання. Останнє нагріватиме теплоносій. Перед початком роботи важливо пам'ятати про те, що швидкість і сила, з якими вода пересуватиметься опалювальною системою, залежать від об'єму, ваги, а також щільності гарячої рідини. Не менш важливу роль відіграє внутрішній діаметр труб, від цього параметра залежить коефіцієнт опору, а також висота монтажу опалювальних радіаторів по відношенню до котла. Майстер повинен знати, що особливі вимоги пред'являються горизонтально орієнтованим трубопроводам. Їх потрібно встановлювати з обов'язковим ухилом, який становить 5 міліметрів на метр, обернувши труби за напрямом руху. Тільки так охолола вода прагнутиме котла. Схема опалення (з природною циркуляцією) приватного будинку передбачає встановлення меншої кількості елементів на шляху теплоносія, які могли б збільшити опір.
Розрахунок потужності перед початком монтажу
Якщо вами була обрана схема опалення приватного будинку з природною циркуляцією, перед початком облаштування системи потрібно визначити потужність котельного обладнання. Здійснити такі розрахунки можна будь-яким із наведених нижче способів. Перший передбачає використання обсягу, другий – площі. Майстер повинен пам'ятати про те, що кожен з цих варіантів дозволяє отримати лише приблизні результати за ідеальних умов. Якщо споруда не утеплена, слід придбати обладнання з незначним запасом. Тоді як для енергозберігаючих будівель достатньо буде прийняти значення потужності на квадратний метр цифру в межах 60 Вт.
Визначення потужності за обсягом
Якщо вами реалізовуватиметься приватний будинок з природною циркуляцією, то найбільш точним буде розрахунок за обсягом опалювальної кімнати. Спочатку потрібно визначити цю величину, помноживши її на 40 Вт. На наступному етапі належить додати поправочні коефіцієнти. Якщо йдеться про приватний будинок, а приміщення межує з вулицею зверху та знизу, то потрібно помножити отриманий результат на 1, 5. За наявності приміщення, що розташовується біля стіни, що утеплює, значення слід помножити на 1,1. За наявності неутепленої стінки множення робиться на 1,3. Що стосується кожних дверей, які виходять на вулицю, то для них потрібно додати 200 Вт. Для вікна необхідно додати 100 Вт, як мінімальне значення виступає показник, рівний 70, коефіцієнт у кожному конкретному випадку залежатиме від габаритів отвору.
Визначення потужності за площею
Якщо буде облаштовуватись закрита система опалення приватного будинку з природною циркуляцією, то можна здійснити і за площею. Найбільш простою методикою вважається визначення потужності котла за рекомендаціями БНіП. Передбачається, що на 10 квадратних метрів потрібний 1 кВт потужності. Загальна площа будинку має бути помножена на 0,1. Важливо взяти до уваги різні коефіцієнти, кожен із яких використовується певних територіальних областей. Наприклад, для Крайньої Півночі цей показник може змінюватись в діапазоні від 1,5 до 2. Для середньої смуги ці цифри змінюються, починаючи від 1,2 до 1,4. Якщо йдеться про південні райони країни, то коефіцієнт може дорівнювати 0,8-0,9.
Проведення монтажних робіт: двотрубна система
Водяна система опалення приватного будинку з природною циркуляцією може бути облаштована за двотрубною схемою. Незважаючи на те що монтажні роботив даному випадку є складнішими, поширення набула саме дана схема. При її реалізації рідина пересуватиметься двома трубами, одну з яких належить прокласти зверху, де протікатиме розігріта вода; тоді як другу потрібно розташувати знизу, там тектиме охолоджена рідина.
Технологія проведення робіт
Якщо вами розглядаються схема та особливості монтажу опалення (з природною циркуляцією) приватного будинку, можна використовувати двотрубну систему. Проведення даних робіт передбачає дотримання певної інструкції. На першому етапі майстер повинен вибрати місце, де розташовуватиметься накопичувальний агрегат.
Над казаном монтується розширювальний бачок, а з'єднати ці елементи між собою можна вертикальною трубою, яку після монтажу потрібно обернути утеплювачем. Приблизно лише на рівні третини розширювального бачка потрібно врізати верхню трубу, призначену транспортування розігрітої рідини. Вимірюємо відстань від верхньої точки до підлоги, після чого приєднуємося до розведення. Виконуються дані роботи на висоті 2/3. Ближче до верхньої частини розширювального бачка врізається ще одна труба, яка буде переливною. За допомогою неї в каналізацію видалятимуться надлишки. На наступному етапі труби підводяться до радіаторів опалення. Батареї потрібно з'єднати з нижнім трубопроводом, монтаж якого здійснюється паралельно до верхнього.
Коли влаштовується система опалення приватного будинку (з природною циркуляцією) своїми руками, важливо постаратися розташувати труби максимально точно. При цьому має бути забезпечено оптимальну різницю висот між котлом і радіаторами. Перший необхідно монтувати нижче нагрівальних приладів, тому краще придбати підлоговий пристрій, який буде зручно розташувати в підвалі або спеціальному поглибленні.
Нюанси проведення робіт
Горищне приміщення обов'язково має бути теплоізольованим. Якщо температура в ньому буде надмірно низькою, то є ймовірність того, що рідина в трубах замерзне. Важливо дотримуватися кількох правил, одне з яких передбачає розташування верхньої труби з деяким ухилом, який має становити приблизно 7 градусів. Якщо є можливість, котельне обладнання потрібно розташувати значно нижче, ніж опалювальні прилади. Завітавши до магазину перед початком робіт, ви повинні вибрати труби, виконані з металопласту або полімерів. Внутрішній діаметр виробів має становити 32 міліметри. Балансування двотрубного опалення, якщо труби були підібрані правильно, робити не доведеться. Проте встановити дроселя на підводках до кожного радіатора потрібно обов'язково.
Не можна не відзначити, що на прокладку двох контурів буде витрачено чимало грошей. У майстра це займе багато часу, проте така система є більш ефективною та кращою.
Монтаж однотрубної системи
Якщо вами прокладатиметься система опалення приватного будинку (з природною циркуляцією), фото подібних схем бажано розглянути ще до початку робіт. Якщо ви вирішили використати однотрубну систему, то зможете скоротити монтажні витрати. При цьому потрібно буде прокласти лише одну трубу. Система матиме циклічний замкнутий контур, який передбачає розташування радіаторів паралельно основному кільцю. Розривати його у певних точках не потрібно. Можна буде оснастити повітряником кожен радіатор. Подібне рішення надасть можливість позбавлятися повітря на кожній з окремих ділянок. Для вирівнювання температури потрібно буде монтувати дроселі та термоголовки. Сьогодні досить популярна однотрубна закрита система опалення. У деяких випадках ви можете знехтувати наявністю розширювального бачка, ізолювавши таким чином теплоносій. Як відомо, у примусовій системішвидкість пересування теплоносія системою трубопроводів залежить від продуктивності насосного устаткування. З природною циркуляцією справи інакше. Для збільшення швидкості пересування води необхідно дотримуватись певних правил. Запірна арматура має бути підібрана максимально правильно, важливо стежити за переходами діаметрів. Не варто постачати систему численними поворотами, які можуть стати непереборною перешкодою для теплоносія. Майстер повинен звести до мінімуму будь-які перешкоди, намагаючись зробити ділянки максимально прямолінійними.
Подібна система опалення (з природною циркуляцією) приватного будинку, схема якої передбачає наявність лише однієї труби, облаштовується з використанням виробів, внутрішній діаметр яких може змінюватися в межах від 32 до 40 міліметрів. Внутрішня поверхня труб має бути максимально рівною, ідеальною, тільки так вдасться виключити скупчення відкладень, а от металеві аналоги розглядати зовсім не варто.
Висновок
Система опалення приватного будинку з природною циркуляцією, без радіаторів, дозволить вам заощадити чимало коштів. Однак, перед проведенням цих робіт варто розглянути доцільність їх здійснення.