Система отопления с естественной циркуляцией в частном доме

Система отопления с естественной циркуляцией в частном доме

Устройство системы отопления с естественной циркуляцией в частном доме

Как известно, система отопления с естественной циркуляцией в частном доме работает за счет расширения жидкости при отоплении. Принцип работы такой коммуникации заключается в следующем. Нагревательное устройство (котел) нагревает определенный объем теплоносителя, что заставляет нагретую жидкость двигаться вверх. В то же время холодная среда по обратной магистрали к котлу.

Протекая по трубам, вода отдает определенное количество тепла в окружающее пространство. В процессе движения теплоноситель постепенно остывает и стекает обратно в котел. Отсюда начинается новый цикл нагрева и перемещения жидкости. В нашей статье мы познакомимся с нюансами монтажа системы отопления с естественной циркуляцией.

Наклон Закрыто и открыто Ленинград однотрубный Двухтрубный одноэтажный дом Одноэтажные дома Как подключить помпу

Уклон

Для правильной работы системы отопления с естественной циркуляцией большое значение имеет уклон труб. Согласно принятым строительным нормам, этот параметр должен быть в пределах 1% (превышение 1 сантиметр на метр длины трубы), а на откосе возможен поток воды. В этом случае носитель энергии теплоносителя сможет преодолеть трение, что будет способствовать эффективному движению жидкости по трубам системы отопления.

В одно – или двухтрубных системах отопления, в которых теплоноситель транспортируется с помощью циркуляционного насоса, нет необходимости поддерживать градиент. Такие трубы укладывают горизонтально или с минимальным уклоном вниз в сторону водостока. В этом случае домовладелец может быстро слить воду, чтобы система не разморозилась зимой.

Закрытая и открытая

Самой популярной на сегодняшний день считается открытая система отопления с естественной циркуляцией. Блок-схема этого сообщения описана выше. Из котла нагретый хладагент попадает в трубы, а при нагревании расширяется, что способствует перемещению холодной жидкости по системе к нагревателю.

Одним из основных устройств, используемых в этой системе, является расширительный бачок. Во время расширения в этой емкости собирается излишек жидкости. Верхняя часть такой емкости открытая, что способствует испарению нагретой воды, поэтому в процессе нагрева жидкость необходимо постоянно пополнять. В открытой системе нет циркуляционного насоса. Его схема состоит из следующих устройств:

    Котел; Трубопровод; Отопительный аппарат (обогреватели); Расширительный бак.

Теперь познакомимся с системой отопления закрытого типа. Такие трубопроводы герметичны, теплоноситель по ним перемещается с помощью циркуляционного насоса. Список основных устройств такой же, но расширительный бак в этом случае выполнен в виде герметичного бака со специальной мембраной для регулирования давления. Дополнительно в закрытой системе отопления имеется циркуляционный насос, позволяющий доставлять теплоноситель к равномерно нагретым потребителям.

Многие владельцы загородной недвижимости пытаются выяснить, какая система отопления лучше. Разница между двумя типами заключается в следующих деталях:

    В открытой системе расширительный бак монтируется вверху, в закрытой системе устройство может быть установлено в любой части контура; В закрытой системе атмосферный воздух внутрь не попадает, его работа происходит под определенным давлением. В этом случае вероятность образования воздушных карманов минимальна, что сказывается на продолжительности операции обогрева; Металлические трубы большого диаметра применяют для устройства открытой системы отопления, причем весь отопительный контур необходимо прокладывать с определенным уклоном. Крупные трубы не всегда соответствуют дизайну комнат. Закрытая система отопления не требует монтажа труб большого диаметра, нет необходимости придерживаться уклона в 1%, а стоимость схемы будет намного дешевле аналога открытого типа. При правильной установке циркуляционный насос не издает большого шума.

Однотрубная Ленинградка

По мнению специалистов, простота системы отопления считается залогом ее надежности. То же самое можно сказать и о «Ленинградке». Такую схему можно использовать для отопления частного дома с естественной циркуляцией. Оптимальным вариантом считается использование Ленинградки в одноэтажных домах, хотя при правильном расчете диаметров труб ее можно установить в двухэтажном жилом доме.

Расположение отопительных приборов по контуру дома

При таком расположении все радиаторы отопления располагаются по контуру дома. Сердцем коммуникации считается котел, подключенный к первому радиатору через подающий стояк. Затем теплоноситель поступает в остальные охладители (второй, третий, четвертый…). Из последнего охладителя вода проходит через рециркулирующий поток обратно в котел, где снова нагревается.

К достоинствам Ленинградки можно отнести:

    Легкость монтажа системы, возможность быстрого возврата в исходное состояние в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Низкая стоимость оборудования и материалов. Основные используемые устройства – это бойлер, расширительный бак, циркуляционный насос, нагревательные батареи, трубы и термостатические клапаны.

Схема однотрубной Ленинградки

    При использовании контура естественного хладагента максимальный обогрев помещения будет обеспечиваться за счет первого радиатора (охладителя); Если выбрана горизонтальная разводка, подключение второго контура (теплый пол) будет проблематичным; Циркуляционный насос необходим для повышения эффективности системы.

Двухтрубная

Как можно понять из названия, двухтрубная система отопления состоит из двух труб. Нагретый хладагент движется от котла к нагревательным приборам первой линии. Второй трубопровод используется для отвода отработанной отопительной воды обратно в котел.

Преимущества такой системы:

    Равномерный обогрев всех отопительных приборов. Для регулирования температуры в отдельных помещениях устанавливаются терморегуляторы на батареях, что приводит к экономии энергии; Возможность использования циркуляционных насосов малой мощности.

Система отопления с естественной циркуляцией с двухтрубной верхней разводкой

    Повышенный расход материалов при установке отопления, но трубы здесь меньшего диаметра, чем в Ленинградке; Ремонт отопительных приборов невозможен без слива воды из системы, кроме случаев, когда доступ хладагента к каждой из батарей закрывается специальным краном.

Одноэтажного дома

Основным видом теплоносителя в одноэтажном загородном доме может быть вода или антифриз. В последнем случае владелец загородного дома не может сливать жидкость из системы отопления, если она не работает зимой. Самый популярный вид отопления здесь – однотрубный с естественной циркуляцией среды.

Читайте также:  Белые кухни 2021

Монтаж отопления начинается с прокладки контура из трубы диаметром не менее 32 миллиметров, причем трубопроводы располагаются по периметру здания. Следует следить за тем, чтобы все выделяемое тепло передавалось внутрь дома и использовалось для обогрева помещения. Радиаторы отопления врезаются в систему трубами меньшего диаметра. Для того, чтобы можно было ремонтировать отопительные приборы, на каждом из них должен быть установлен кран, а в верхней трубе радиатора устанавливается отдушина.

Радиатор в однотрубной системе отопления с естественной циркуляцией

По мнению специалистов, монтаж однотрубной системы отопления следует начинать с установки котла, а уже потом переходить к прокладке труб. Для отопления загородного дома лучше выбирать металлические трубы, пластиковые изделия здесь не устанавливают, так как они могут разрушиться при сильном нагреве теплоносителя. Подводящий трубопровод должен быть выполнен из труб диаметром 50 мм, обратный диаметр аналогичен.

При сборке контура следует соблюдать рекомендуемый уклон (1 сантиметр на метр трубы). Радиаторы устанавливаются под окнами и подключаются к электросети с помощью-дюймовой трубы.

Как мы уже говорили, по рассматриваемой схеме отопления наиболее нагреваются первые радиаторы от котла, поэтому для достижения температурного баланса в доме следует установить клапаны, регулирующие величину расхода теплоносителя. перед этими радиаторами. Запорная арматура может быть установлена ​​с обеих сторон радиаторов, что позволит производить их ремонт без необходимости слива теплоносителя из системы.

Двухэтажного дома

В двухэтажных загородных домах рекомендуется использовать закрытую систему отопления с циркуляционным насосом. В перечень необходимого оборудования входят: котел, расширительный бак, система трубопроводов и необходимое количество радиаторов отопления.

Медные трубы соединяются специальным припоем на основе серебра. Недостатком такого материала является его высокая цена, но при этом он имеет высокие показатели качества и надежности. Металлические трубы тоже хорошо проводят тепло, но часто повреждаются коррозией.

Двухтрубная система отопления для двухэтажного дома с естественной циркуляцией с верхней частью

В двухэтажном доме может использоваться три типа разводки: коллекторная, двухтрубная или однотрубная. Если радиаторы подключены по однотрубной системе, регулировать температуру в комнатах достаточно сложно, так как на первый радиатор будет поступать от котла максимальное количество тепла, а последние радиаторы будут нагреваться намного меньше, чем другие.

Двухтрубная система отопления больше подходит для двухэтажного загородного дома. Здесь к каждому из отопительных приборов подключаются по две трубы: в один из них поступает горячая вода из котла, а в другой отдает тепло жидкость. Температура теплоносителя в главном подводящем трубопроводе будет такой же.

Это достигается за счет использования циркуляционного насоса. Регулировать температуру в помещении домовладелец может после установки терморегулятора (клапана), с помощью которого можно настроить необходимую интенсивность потока горячей воды.

Как врезать насос

Чтобы облегчить процесс установки насоса в систему отопления, следует приобрести насос с разъемной резьбой. Для качественного выполнения работ нам понадобится следующее оборудование:

    Шаровые краны под диаметр трубопровода; Гаечные ключи нужных вам размеров; Герметик; Крепеж, соединительные элементы; Автоматические клапаны.

После выбора всех необходимых устройств переходите к выбору места установки циркуляционного насоса. Если раньше в обратном трубопроводе устанавливались насосы, что позволяло продлить срок службы того или иного устройства, то в настоящее время это оборудование выполнено из водонепроницаемых элементов. Следовательно, насос можно устанавливать как в подающем, так и в обратном трубопроводе.

При установке насоса в систему отопления следует обратить внимание на одну важную деталь. Обсуждаемое устройство может выйти из строя при исчерпании ресурса двигателя, поэтому для быстрой замены без слива воды из системы отопления с обеих сторон установки устанавливают шаровые краны. Чтобы защитить насос от повреждений, перед входом установлен фильтр, улавливающий любые абразивные частицы, присутствующие в воде.

В верхней части байпаса установлен ручной или автоматический клапан для выпуска скопившихся газов. Зажимы насоса должны быть направлены вверх, чтобы исключить возможность короткого замыкания при сливе из устройства. Это явление часто возникает при выходе из строя насоса. Каждое из соединений покрывается герметизирующим составом, а в местах резьбовых соединений устанавливаются специальные резиновые прокладки.

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

Для частных загородных домов и дачных участков часто устанавливают систему отопления с естественной циркуляцией теплоносителя. У этого решения есть свои положительные и отрицательные стороны. Программа реализована четырьмя разными способами.

Система с гравитационной циркуляцией чувствительна к ошибкам, допущенным при установке отопления.

Принцип работы системы с естественной циркуляцией

Система отопления с естественной циркуляцией в частном доме пользуется популярностью благодаря следующим достоинствам:

    Простая установка и обслуживание.

Нет необходимости устанавливать дополнительные устройства.

Энергонезависимость – никаких дополнительных затрат на электроэнергию при эксплуатации не требуется. В случае отключения электроэнергии система отопления продолжает работать.

Принцип работы водонагревателя с использованием гравитационного цикла основан на физических законах. При нагревании плотность и масса жидкости уменьшаются, а после охлаждения жидкости эти параметры возвращаются в исходное состояние.

В этом случае в системе отопления практически отсутствует давление. В теплотехнических формулах принято соотношение 1 атм на каждые 10 метров давления водяного столба. Расчет системы отопления двухэтажного дома покажет, что гидростатическое давление не превышает 1 атм, в одноэтажных домах 0,5-0,7 атм.

Поскольку при нагревании жидкость расширяется, для естественной циркуляции потребуется расширительный бак. Вода, протекающая по водяному контуру котла, нагревается, что приводит к увеличению объема. Расширительный бак должен быть размещен на входе воды в самом верху системы отопления. Функция буферной емкости – компенсировать увеличение объема.

Читайте также:  Как сделать украшение стены в комнате своими руками: оригинальные идеи

Самоконтурные системы отопления можно использовать в частных домах при следующих подключениях:

    Подключение к теплый пол – требуется установка циркуляционного насоса, только на контуре воды, помещенной в пол. Остальная часть системы будет продолжать функционировать с естественной циркуляцией. После отключения электроэнергии помещение продолжит отапливаться установленными радиаторами.

Работа с бойлером косвенного нагрева – возможно подключение к системе с естественной циркуляцией, без необходимости подключения насосного оборудования. Для этого котел устанавливается в верхней точке установки, чуть ниже расширительного бака закрытого или открытого типа. Если такой возможности нет, то насос устанавливают непосредственно на накопительный бак, дополнительно устанавливая обратный клапан, чтобы избежать рециркуляции теплоносителя.

Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией

Несмотря на простую конструкцию системы отопления с собственным контуром горячего водоснабжения, существует как минимум четыре популярных системы. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.

Чтобы определить, какая система подходит, в каждом конкретном случае требуются гидравлические расчеты системы с учетом характеристик радиатора, диаметра трубы и т. Д. Для расчетов может потребоваться помощь специалиста.

Закрытая система с самотечной циркуляцией

В странах Евросоюза среди других решений наиболее популярны закрытые системы. Эта программа еще не получила широкого распространения в Российской Федерации. Принцип работы системы водяного отопления закрытого типа с безнасосным контуром следующий:

    При нагревании хладагент расширяется, и вода в отопительном контуре вытесняется.

Под давлением жидкость перетекает в расширительный бак с закрытой диафрагмой. Сосуд разделен перегородкой на две половины. Одна половина бака заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Другая часть остается пустой для заполнения охлаждающей жидкостью.

Когда жидкость нагревается, создается достаточное давление, чтобы прижать мембрану и сжать азот. После охлаждения происходит обратный процесс, и газ выжимает воду из емкости.

В остальном системы закрытого типа работают так же, как и другие системы отопления с естественной циркуляцией. В качестве недостатка можно указать зависимость от объема расширительного бачка. Для помещений с большой отапливаемой площадью потребуется установка емкого бака, что не всегда осуществимо.

Открытая система с самотечной циркуляцией

Система отопления открытого типа отличается от предыдущего только конструкцией расширительного бака. Эта схема чаще всего используется в старых постройках. Преимущество открытой системы – возможность сделать танк своими руками из подручных материалов. Бак обычно имеет небольшие размеры и устанавливается на крыше или потолке в гостиной.

Главный недостаток открытой конструкции – попадание воздуха в трубы и радиаторы, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу нагревательных элементов из строя. Системные утечки также являются частым «гостем» на схемах открытого типа. Поэтому радиаторы устанавливают под углом, обязательно предусмотреть дренажные краны Маевского.

Однотрубная система с самоциркуляцией

Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкий тепловой КПД и поэтому используется очень редко. Суть этой схемы в том, что подающая труба последовательно подключается к радиаторам.

Нагретый теплоноситель поступает в верхнюю ветвь аккумуляторной батареи и выходит через нижнее выходное отверстие. После него тепло переходит к следующему нагревательному устройству и так до последней точки. Обратный поток от последней батареи к котлу.

У этого решения есть несколько преимуществ:

Нет труб ни под потолком, ни над полом.

Экономит деньги на установке системы.

Недостатки этого решения очевидны. Тепловая мощность радиаторов отопления и их нагревательная способность уменьшаются по мере удаления от котла. Как показывает практика, однотрубную систему отопления для двухэтажного дома с естественной циркуляцией даже со всеми уклонами и правильным выбором диаметра труб часто переделывают (путем установки насосного оборудования).

Двухтрубная система с самоциркуляцией

Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией имеет следующие конструктивные особенности:

Подача и обратка проходят по разным трубам.

К каждому радиатору через входной патрубок подсоединяется подводящая труба.

Второй шнур питания подключает нагреватель к обратной линии.

Таким образом, двухтрубная радиаторная система имеет следующие преимущества:

Равномерное распределение тепла.

Нет необходимости добавлять радиаторную секцию для лучшего обогрева.

Систему легче настроить.

Диаметр водяного контура минимум на один размер меньше, чем у однотрубных систем.

Строгих правил установки двухтрубной системы нет. Допускаются незначительные отклонения от уклона.

Как правильно сделать водяное отопление с естественной циркуляцией

У всех гравитационных систем есть общий недостаток – отсутствие давления в системе. Любые нарушения при проведении монтажных работ, большое количество изгибов, несоблюдение уклона сразу скажется на работоспособности водяного контура.

Чтобы грамотно провести отопление без насоса, следует учесть следующее:

Минимальный угол наклона.

Тип и диаметр труб, используемых в водяном контуре.

Особенности поставки и тип теплоносителя.

Какой уклон труб нужен при самотечной циркуляции

Нормы проектирования для внутренних систем гравитационного отопления подробно описаны в строительных нормах и правилах. Эти требования учитывают тот факт, что движению жидкости в водяном контуре будет препятствовать гидравлическое сопротивление, препятствия в виде поворотов, поворотов и т. Д.

Уклон труб отопления регулируется в СНиП. Согласно нормативам, изложенным в документе, требуется уклон 10 мм на погонный метр. Выполнение этого условия обеспечивает непрерывный поток жидкости в круговороте воды.

Нарушение уклона при прокладке труб приводит к удушению установки, недостаточному нагреву удаленных от котла радиаторов и, как следствие, снижению теплового КПД.

Какие трубы применяют для монтажа

Важно выбрать трубы для реализации отопительного контура. Каждый материал имеет свои тепловые характеристики, гидравлическое сопротивление и др. При самостоятельном проведении монтажных работ следует дополнительно учитывать сложность монтажа.

Читайте также:  Монтаж: нюансы выбора, секреты монтажа, типичные ошибки при установке

Чаще всего используются следующие строительные материалы:

    Стальные трубы – к достоинствам материала следует отнести: доступную стоимость, устойчивость к высокому давлению, теплопроводность и долговечность. Недостаток стали – сложный монтаж, невозможный без использования сварочного оборудования.

Металлопластиковые трубы – имеют гладкую внутреннюю поверхность, не допускающую забивания контура, малый вес и линейное расширение, отсутствие коррозии. Популярность металлопластиковых труб несколько ограничивается небольшим сроком службы (15 лет) и дороговизной материала.

Полипропиленовые трубы получили широкое распространение благодаря простоте монтажа, высокой герметичности и прочности, длительному сроку службы и устойчивости к усадке. Полипропиленовые трубы монтируются с помощью паяльника. Срок службы не менее 25 лет.

Медные трубы не получили широкого распространения из-за дороговизны. Медь обладает максимальной теплоотдачей. Он выдерживает нагрев до + 500 ° C, срок службы более 100 лет. Особой похвалы заслуживает внешний вид трубы. Под воздействием температуры поверхность меди становится патиной, что только улучшает внешние характеристики материала.

Какого диаметра должны быть трубы при циркуляции без насоса

Правильный расчет диаметров труб для отопления воды с естественной циркуляцией проводится в несколько этапов:

    Рассчитана потребность помещения в тепловой энергии. Добавьте к полученному результату около 20%.

СНИП указывает соотношение тепловой мощности к внутреннему сечению трубы. Рассчитайте поперечное сечение трубы по приведенным выше формулам. Чтобы избежать сложных расчетов, воспользуйтесь онлайн-калькулятором.

Диаметр труб в безнапорной системе необходимо выбирать в соответствии с теплотехническими расчетами. Слишком широкие трубы приводят к снижению теплоотдачи и увеличению затрат на отопление. Тип используемого материала влияет на ширину поперечного сечения. Таким образом, стальные трубы не должны быть шире 50 мм. в диаметре.

Есть еще одно правило, которое помогает увеличить кровообращение. После каждого ответвления трубы диаметр сужается на одну величину. На практике это означает следующее. К котлу подключается двухдюймовая труба. После первого ответвления контур сужается до 1, затем до 1 ½ и т. Д. Напротив, виток связан с расширением.

Какой розлив лучше сделать – нижний или верхний

Естественная циркуляция воды в системе отопления одноэтажного дома во многом зависит от выбранной схемы подачи теплоносителя непосредственно в радиаторы отопления. Принято делить все типы швов или заливок на две категории:

    Система с нижним заполнением – имеет привлекательный внешний вид. Трубы укладываются на уровне пола. Однотрубная система с нижним вводом имеет низкий тепловой КПД и требует тщательного планирования и расчетов. Системы с нисходящим потоком наиболее популярны для трубопроводов высокого давления.

Система верхнего потока – лучшее решение для частных домов. Горячая вода подается по трубе, проложенной под потолком. Горячая вода, поступающая сверху, выталкивает попавший в нее воздух (воздух выходит через краны Mevsko). Однотрубная система отопления с верхним потоком также очень эффективна.

Какой теплоноситель лучше для систем с самоциркуляцией

Вода является оптимальным теплоносителем для системы отопления с естественным движением жидкости. Дело в том, что антифриз имеет более высокую плотность и хуже проводит тепло. Для нагрева гликольных композиций до необходимого состояния требуется более длительное время, топливо сгорает, поэтому теплообмен остается на уровне воды.

Можно привести два аргумента в пользу использования антифриза:

Высокая сыпучесть материала, улучшающая циркуляцию.

Способность сохранять текучесть при -10 ° C, -15 ° C.

Антифриз применяется, когда планируется не отапливать помещения длительное время или это делается периодически и нет возможности постоянно сливать жидкость из системы.

Какое отопление лучше выбрать – естественное или принудительное?

Конструктивные особенности системы с естественной гравитационной циркуляцией, простота монтажа и возможность выполнять работы своими силами сделали эту систему очень популярной среди бытовых потребителей.

Однако по сравнению с насосной схемой самоходная конструкция проигрывает по следующим параметрам:

    Начало работы – система отопления с естественной циркуляцией начинает работать при температуре хладагента около 50 ° C. Это необходимо для увеличения объема воды. При подключении к насосу жидкость течет по водяному контуру сразу после его включения.

Снижение КПД ТЭНов с естественной циркуляцией теплоносителя по мере удаления от котла. Даже при грамотно собранной схеме перепад температур составляет около 5 ° C.

Воздействие воздуха – основная причина отсутствия циркуляции – засорение части водяного контура. В системе отопления может образоваться воздух из-за несоблюдения уклонов, использования открытого расширительного бачка и других причин. Чтобы система заглушила, котел нужно включить на максимальную мощность, что приводит к значительным расходам.

Двухэтажный дом с естественной циркуляцией теплоносителя сложно отапливать из-за имеющихся препятствий движению жидкостей.

По регулированию отопления самоходные системы также уступают контурам, подключенным к насосам. К комнатным термостатам подключаются современные циркуляционные устройства, что обеспечивает точность теплопередачи и температуры нагрева в помещении с точностью до 1 ° С. В схемах самоциркуляции допускается установка термостатов, но погрешность настройки будет 3- 5 ° С.

Следует выбирать систему с естественной циркуляцией, что оправдано для отопления небольших одноэтажных домов. Если вы хотите отапливать дачи и загородные дома площадью более 150-200 м², вам необходимо установить циркуляционный прибор.

Основным преимуществом самовозвратных систем является их энергонезависимость, но, произведя несложные расчеты, можно сделать вывод, что экономия на электроэнергии не оправдывает потерь тепла в процессе независимого движения теплоносителя. Системы с принудительной циркуляцией обладают большей тепловой мощностью и эффективностью.

Оцените статью
Добавить комментарий