Главная » Водоснабжение и канализация » Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

Какими бывают системы отопления с естественной циркуляцией, как их сделать и что нужно учесть

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.

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.

Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

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).

Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

Однотрубная система с естественной циркуляцией. Горизонтальная разводка

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

Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

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 отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

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).

Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

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.

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.

Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

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.

Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

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.

Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

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.

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.

Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

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 70 о С, пиковая – 95 о С. У изделий из особого пластика PPS рабочая температура 95 о С, пиковая – до 110 о С. 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.

Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

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.

Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

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.

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».

Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

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.

Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

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.

Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

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.

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.

Ремонт своими руками:

О admin

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Check Also

Экологический дом

В Сибири суровый климат. Отопительный сезон длится около семи месяцев. С другой стороны, в Сибири много солнечных дней и высокий уровень солнечной энергии. Летом часто ...

Как консервировать септик на зиму: Танк, Топас, Юнилос Астра

Консервация септиков на зиму и их эксплуатация: Топас, Танк, Юнилос Астра Многие владельцы загородных домов, приезжающие сюда только весной и летом, а также в начале ...

Полив и очистка воды

Пластиковые емкости прямоугольной и цилиндрической формы для воды и дизельного топлива производятся объемом от 100 до 10000 литров. Емкости из полиэтилена применяются во многих областях ...

Песочный фильтр для бассейна: как выбрать? Обзор популярных моделей

Песочный фильтр для бассейна: как выбрать? Обзор популярных моделей. Все большую популярность получают бассейны разной конфигурации, будь то стационарные или разборные модели. Такое комфортное времяпровождение ...

Септик Биотанк 4 Пр, 6 Пр: отзывы, фото, принцип работы, инструкция

Септик Биотанк — это установка, которая очищает ассенизационные стоки от бытовых отходов. Устройство обслуживает загородные дома, коттеджи и дачи, в которых постоянно проживают люди. Септик ...

Тепловой насос Френетта своими руками, Строительный портал

Тепловой насос Френетта набирает популярности, благодаря высочайшему коэффициенту полезного действия. Существует множество моделей тепловых насосов Френетта, которые имеют достаточно высокую стоимость. О том, как сделать ...

Желоба для отвода ливневых стоков с крыши: виды

В строительстве не бывает мелочей, даже отвод ливневых вод требует тщательного планирования еще на этапе проекта. Это вызвано, прежде всего, функциональными особенностями отводной системы и ...

Трубы для полива огорода на даче: выбор, фото и видео монтажа

Как правильно выбрать и установить трубы для полива огорода на даче? Узнать всю необходимую информацию вы можете из этой статьи. Выбор и монтаж конструкций очень ...

Дренаж вокруг дома своими руками — правила самостоятельного устройства

Правильное устройство дренажа вокруг дома: разбор основных технических моментов Владельцы собственных домов прекрасно осведомлены о том, что устройство дренажа вокруг дома входит в список первоочередных ...

Фановые трубы для канализации: применение и монтаж

Фановые вентиляционные трубы для канализации. С какой целью и как их устанавливают Для отведения сточных вод все чаще стали использовать фановые трубы для канализации, которые ...

Пластиковые трубы для водопровода: монтаж пластмассовых водопропускных коммуникаций своими руками

Пластиковые трубы для водопровода: особенности монтажа В данной статье рассмотрены пластмассовые трубы для водопровода, их характеристики, преимущества и разновидности, а также основные нюансы монтажа. Еще ...

Установка и монтаж септика Топас, делаем все своими руками

Существует огромное количество очистных систем. Они отличаются в конструктивном плане, по принципу действия и стоимости. Среди всего этого разнообразия наибольшим спросом пользуется отечественная продукция, так ...

Строим септик без откачки своими руками: подробная инструкция

Проживание в загородном доме это не только природа, свобода и невиданные для города ощущения свежести и чистоты окружающей природы, но, увы, это еще и отходы, ...

Пластиковые трубы для водоснабжения на даче: монтаж водопровода своими руками

Пластиковые трубы для водоснабжения на даче — их виды и монтаж При прокладке водопровода на дачном участке приходится выбирать между несколькими разновидностями труб. Постепенно, но ...

Какой фильтр для воды лучше выбрать — советы и рекомендации

Какой фильтр для воды лучше выбрать для бытового пользования? Вода – основа жизни на земле! Этот постулат уже давно не вызывает ни у кого никакого ...

Фильтр для горячей воды: очистка воды от ржавчины

Горячая вода, поступающая централизованно, часто требует предварительной очистки перед использованием. Она может быть мутной, включать частицы ржавчины, накипи и других механических загрязнений. Устранить их поможет ...

Септик Танк своими руками: установка и правильный монтаж

Можно ли установить на участке септик Танк своими руками? Одной из наиболее популярных моделей очистных установок для автономной канализации является септик Танк. Эта установка выпускается ...

Монтаж канализации частного дома своими руками

Монтаж канализации в частном доме можно разделить на два этапа: монтаж внутренней и наружной канализационной сети. При желании эти работы можно выполнить своими руками, соблюдая ...

Обустройство скважины на воду своими руками: этапы монтажа оборудования

Обустройство скважины на воду: правила монтажа оборудования Скважина – один из самых популярных способов добычи воды, применение которого позволяет владельцам загородных участков иметь двойную выгоду: ...

Назначение жироуловителя, принцип работы и его очистка

Назначение жироуловителя, принцип работы и его очистка В канализацию попадает огромное количество жира, а это приводит к тому, что канализационные трубы засоряются и довольно заметно ...

Буровая установка УБГ-Л-15 Журавль

Малогабаритная буровая установка легкой серии на гусеничном ходу для бурения на воду Буровая установка УБГ-Л-15 «Журавль» позволяет реализовать любые технологии бурения в максимально стесненных условиях. ...

Как выбрать фильтр для воды — какой лучше установить в квартире и доме

Как выбрать фильтр для воды: виды систем очистки и их особенности Всемирная организация здравоохранения отмечает, что большинство человеческих недугов вызваны низким качеством питьевой воды. И ...

Бурение скважин на воду своими руками

Для большинства людей, которые обладают частными домами, дачными участками или живут в отдаленных районах, бурение скважин на воду является очень востребованной услугой. Чтобы получить качественный ...

Устройство и принцип работы септика топас: его преимущества и недостатки, положительные и отрицательные отзывы

Септик топас: описание, положительные и отрицательные отзывы На сегодняшний день большинство владельцев частных домов и дачных участков предпочитают пользоваться для обустройства канализационной системы современными конструкциями. ...