В квартирах с личным отоплением и маленьких пригородных домах самой распространенной считается система отопления с естественной циркуляцией.
Отопление с естественной циркуляцией содержит в себе водонагревательный котел, оборотный и подающий трубопроводы, нагревательные радиаторы и расширительный бачок.
Таковой принцип подогрева помещений очень практичен, сами системы могут прослужить без полгого ремонта больше 40 лет.
Они применяют только природные законы физики и не требуют дорогостоящего оборудования либо дополнительных источников энергии.
Недочетами этих вариантов отопления являются:
- Довольно малый радиус деяния. По горизонтали эти системы не могут быть длиннее 30м, так как в них очень маленькое циркуляционное давление.
- Большая инертность обеспечивает замедленное ее включение, что к тому же обосновано большой теплоемкостью воды и низким давлением.
- Завышенная возможность замерзания воды в бачке расширения либо трубах, подводящих воду к нему. Таковой бачек обычно устанавливается в неотапливаемых помещениях.
- Повышение издержек для приобретения труб большего поперечника.
Отопление с естественной циркуляцией содержит в себе водонагревательный котел, оборотный и подающий трубопроводы, нагревательные радиаторы и расширительный бачок.
Отопление с естественной циркуляцией воды – механизм работы
Подогреваемый в котле теплоноситель (вода) протекает по подающему трубопроводу, а потом по стояку в радиаторные батареи, которым отдается тепло.
После чего вода по оборотным трубопроводам опять ворачивается в котел, где снова происходит ее нагрев до нужной температуры. Цикл неоднократно повторяется.
Водяное отопление с естественной циркуляцией просит прокладки трубопроводов по горизонтали с маленьким наклоном, обращенным в сторону протекания аква потока.
Нагретая вода, поднимаясь по стоякам из-за температурного расширения, выдавливается более холодным потоком воды, исходящим из обратки. После чего нагретая вода разливается самотеком по горизонтальным отводам, а охлажденная вода (таким же образом) поступает в котел.
Наклон труб содействует отведению воздушных пузырьков к расширительному баку, так как газ легче, чем вода — он устремляется ввысь, а наклонные трубы помогают ему не задерживаться и поступать в расширитель, а после — в атмосферу.
Расширительный бак оставляет давление во всей системе неизменным, он служит для принятия увеличивающейся при нагревании объема воды, а после остывания опять дает ее в трубопровод.
Схема отопления с естественной циркуляцией вызывает подъем воды за счет расширения при нагреве либо же под воздействием гравитации.
Схема отопления с естественной циркуляцией. Нажмите для роста.
Циркуляция появляется за счет разности плотности нагреваемой воды, которая движется вверх по подающему стояку, и охлажденной воды, спускающейся по оборотному стояку.
Гравитационное давление растрачивается на перенос теплоносителя, также на преодоление сопротивления в трубопроводной сети. Эти сопротивления вызываются особенным трением аква потока о стены труб, также присутствием в самой системе местных сопротивлений.
К таким местным сопротивлениям относят повороты и ответвления труб, арматуру, также сами нагревательные приборы. От того, как огромное внутреннее сопротивление будет появляться в трубопроводах, будет зависеть гравитационное давление. Для уменьшения трения используют трубы увеличенного поперечника.
Как возникает циркуляционный напор?
Графическая схема появления циркуляционного напора. Нажмите для роста.
Циркуляционный напор находится в зависимости от:
- разной плотности охлажденной и жаркой воды;
- разности отметок средины котла и средины нижнего отопительного устройства – чем выше эта разница высот, тем лучше будет перетекать теплоноситель по системе.
Отопление с естественной циркуляцией характеризуется скачкообразным конфигурацией температуры в радиаторах и котле. Она меняется вдоль центральной оси этих устройств.
В высшей части котла либо радиатора находится жгучая вода, а в нижней части – более холодная.
Подогретая вода имеет плотность и вес несколько наименьший, чем холодная.
Такая вода, под действием гравитационных сил, обязана передвигаться из верхних сосудов в нижние.
Так как отопление дома имеет замкнутый контур по все обогревательной системе, то вода в нем не выплескивается, а стремится «успокоиться» и занять определенный уровень, но это ей не удается выполнить, так как в котле теплоноситель повсевременно подогревается в верхней половине контура, при всем этом несколько понижая его вес относительно охлажденной воды.
Из-за того, что высочайший столб утяжеленной воды после прохождения радиаторов всегда выталкивает более маленький столб охлажденной воды впереди котла и подталкивает воду, появляется естественное циркулирование.
Другими словами — чем выше расположены центры радиаторов от центра котла отопления, тем огромным будет циркуляционный напор.
Высота установки батарей отопления является одним из главных характеристик напора воды. Уклон подающего трубопровода в сторону радиаторов, также обратки в сторону котла будет только еще больше содействовать этому процессу, сразу помогая воде преодолевать в трубах местное сопротивление.
Установка отопления с естественной циркуляцией для личного дома необходимо производить таким макаром, дабы котел находился ниже всех отопительных устройств (например, в подвале).
Для квартирного отопления, если котел будет установлен конкретно в помещении на этом же уровне с радиаторами, для сотворения большего циркуляционного напора отопительный агрегат следует устанавливать в «яму» – прямо на плиту перекрытия, за ранее выпилив вокруг него пол. Такую «яму» следует оборудовать асбестовыми плитами и железом.
Саморегулирующаяся величина циркуляционного напора
Следующим показателем, от которого зависит величина циркуляционного напора, является разница между плотностью протекающей жаркой и холодной воды. Необходимо подчеркнуть, что системы с естественным циркулированием теплоносителя относят к саморегулирующимся.
Для проведения действенной опции, при конфигурациях температуры обогрева воды, в таковой системе появляется самопроизвольное изменение — возрастает расход теплоносителя.
Вследствие конфигурации плотности, в жаркой воде будет возрастать естественное циркуляционное давление, что приведет к повышению количества протекающей в системе воды.
Чем больше нагрета в котле вода и чем резвее она охлаждается в радиаторах, тем быстрее она будет циркулировать. Нажмите для роста.
Другими словами, если мы включаем котел на полную мощность, то получаем сильно подогретую воду с уменьшенной плотностью.
Заходя в батареи радиаторов, она будет отдавать им свою теплоту, а плотность ее при всем этом будет пропорционально повышаться. Чем существеннее разница между плотностью жаркой и охлажденной воды, тем огромным будет циркуляционный напор во всей системе.
Таким макаром, чем больше нагрета в котле вода и чем резвее она охлаждается в радиаторах, тем быстрее она будет циркулировать, «бегать» по трубам. Этот процесс будет замедляться по мере прогревания помещений.
После теплоноситель начнет остывать в батареях меньше, а плотность его уже не так сильно будет отличаться от плотности только-только вышедшего потока из котла, потому циркуляционный напор будет уменьшаться.
Вода не так стремительно «бегает» в трубах, не носится как «угорелая», дабы обогреть помещения, а медлительно и степенно перетекает в них.
И только после того, как в помещении температура начнет понижаться, например, из-за резкого похолодания снаружи либо же просто длительно открытой двери, напор циркулирования начнет повышаться и вода побежит в трубах резвее, стремясь поскорее выровнять температуру.
Естественное отопление – достоинства
К плюсам этих систем отопления можно отнести:
- простоту монтажа и ввода в эксплуатацию;
- относительную экономичность;
- отсутствие насоса для перекачивания воды в системе дает возможность избежать шумов и вибраций;
- высшую долговечность (выше 40 лет без серьезных ремонтов);
- способность к саморегуляции. Одновременное изменение температуры воды и ее расхода обеспечивает неплохую теплопотерю устройств отопления, которая нужна для поддержки данного параметра температуры в помещении. Такие системы сами для себя присваивают термическую устойчивость.
Естественное отопление дома имеет огромную инертность, что помогает поддерживать данный комфортабельный режим локального климата без дополнительного расходования энергии.
Виды систем отопления домов
Отопление с естественной циркуляцией имеет несколько разновидностей. Оно может быть:
- двухтрубным с верхней разводкой;
- двухтрубным с нижней разводкой;
- однотрубным с верхней разводкой.
В системах с естественным перетеканием теплоносителя в низкоэтажных строениях величина циркуляционного давления сравнимо маленькая.
Потому в них не стоит допускать очень огромных скоростей перетекания воды по трубам. Для таких систем рекомендуется устанавливать трубы огромного поперечника.
При значимой длине трубопровода внутреннее сопротивление в нем увеличивается, а из-за роста поперечника, оно миниатюризируется. Достаточно нередко можно следить, что поперечник трубы на далеком стояке от котла значительно больше, чем самый ближний.
Рассчитывая поперечникы и расстояния до труб, можно уравнивать характеристики сопротивления, также количество воды, перемещаемой по системе.
Двухтрубные системы отопления
В двухтрубных системах отопления все нагревательные приборы, которые расположены с отопительным котлом на этом же уровне либо же ниже его, не будут греться вообщем.
Двухтрубная система отопления с естественной циркуляцией. Нажмите для роста.
Практика указывает, что для этих систем меньшее расстояние между центров нагревательных частей, располагающихся на первых этажах и центром отопительного котла должно быть не наименьшим, чем три метра.
Для таковой двухтрубной системы монтажа котельная должна располагаться в подвальном помещении.
Однотрубное отопление с естественной циркуляцией воды
Однотрубная система отопления с естественной циркуляцией. Нажмите для роста.
Описанный чуть повыше недочет отсутствует в однотрубных системах.
Ведь гидростатический напор, который принуждает перетекать воду по системе, может создаваться из-за остывания воды в трубах, подводящих нагретую воду в батареи радиаторов либо же отводящих охлажденную воду от самих батарей прямо к отопительному котлу.
Такое остывание трубопроводов приносит максимальную выгоду:
- Во-1-х — оно отлично содействует созданию завышенного гидростатического напора.
- Во-2-х — делает дополнительный подогрев помещений.
Тем самым эффекта в однотрубных схемах трубопровод прокладывается открыто и его ничем не изолируют. А самый главный трубопровод — стояк для подачи жаркой воды – старательно теплоизолируется.
Остывание воды в этом стояке может привести к понижению температуры, повышению плотности самого теплоносителя, что приведет к падению гидростатического напора во всей системе. Конкретно так и происходит саморегулирование системы.
Естественное отопление дома, благодаря одновременному изменению количества воды и ее температуры, будет обеспечивать нужную теплопотерю во всех устройствах отопления, что будет содействовать поддержке ровненького локального климата, обеспечивающего комфортабельную температуру.
Отопление в личном доме своими руками – схемы и установка от А до Я
Устройство отопления в личном доме либо на даче жизненно нужно как для живущих в нем жильцов, так и для самого строения, увеличивая срок его эксплуатации. Для этого в доме устраивается отопление, и нередко оно делается своими руками, по однотрубной либо двухтрубной схеме.
При этом, нужно включать нескольких видов отопления, на случай перебоев с тем либо другим типом горючего либо аварийного выхода системы из строя.
В этой статье мы раскрыли все вопросы касающиеся данной темы, здесь вы отыщите разный схемы и аннотации, видео уроки, из каких частей состоит отопительная система, как ее высчитать и много другой полезной инфы.
Виды отопления в личном доме
Подогрев пригородного дома делается несколькими методами:
- Обычно применяется печное, когда в качестве термического источника применяется твердотопливная печь, отапливаемая дровами, углем, торфом и другими горючими материалами. Так же еще сейчас применяются высушенные продукты жизнедеятельности животных (кизяк), которые в степных районах являются главным источником подогрева.
Печи могут быть различных конструкций зависимо от традиций различных народов. Так, в Европе огромное распространение получили открытые очаги в виде каминов. Их топят дровами, а тепло по строению распространяется конвекцией. При всем этом в целях экономии, нередко отапливаются не все комнаты, а только те, которые обогревать очень нужно.
В южных районах Европы особых отопительных систем нередко совсем не делали. Источником тепла в холодное время года служила кухонная печь, использовавшаяся для изготовления еды, жилые комнаты устраивались на верхних этажах.
Отопительные устройства появились позднее, когда тепло стали распределять по дому умеренно с внедрением трубных разводок. Начальной предпосылкой тому являлось задымление продуктами сгорания, нередко с катастрофическими последствиями. Потому появилась мысль отделить источник тепла от жилого места, а для выхода дыма устроить особый канал – дымопровод.
- Воздушный подогрев делается от источника, нагревающего воздух своей поверхностью либо в специально оборудованных каналах. Рассредотачивание жаркого воздуха происходит методом естественной конвекции. Забор делается в нижней части, от пола, а нагретый движется вверх в согласовании с законами физики. Примером такового метода отопления может служить печь «Булерьян», ставшая пользующейся популярностью вследствие собственной экономичности и эффективности. Следует увидеть, что КПД схожих установок добивается 90%, что труднодоступно многим другим приспособлениям. Печи воздушного подогрева в большинстве случаев используются для отопления технических помещений, к примеру, таких как теплицы. В ряде всевозможных случаев их устанавливают в качестве запасного топливного агрегата в личном доме.
Для рассредотачивания тепла по разветвленному жилому строению могут применяться и трубные разводки. Но требование к большенному поперечнику труб таких радиаторов делают их неловкими в эксплуатации.
- Времена массового сжигания нефтепродуктов для получения энергии равномерно уходят в прошедшее. И первым в ряду заменяющих методов стали электрические приборы для личного дома. Очевидное практическое преимущество незапятанной энергии еще пока не получила широкого распространения, это можно разъяснить ее накладностью в сопоставлении с газовыми системами. Основными методами применения электроэнергии для получения тепла являются:
- Центральные электрокотлы, греющие теплоноситель, который циркулирует по трубопроводу системы, обогревая здание батареями.
- Электроконвекторы, генерирующие тепло электрическими нагревателями конкретно в месте потребление. В этом случае имеется возможность регулировать степень нагрева. В таких устройствах применяется принудительная циркуляция воздуха, что позволяет снижать температуру, препятствуя пережиганию кислорода. Внедрение электроконвекторов просит существенно наименьших издержек в сопоставлении с центральным котлом, но эксплуатационные расходы приблизительно те же.
- Подогрев инфракрасными излучателями делается при размещении специальной пленки на потолке. Производимые им волны в узеньком спектре нагревают не воздух, а находящиеся в помещении предметы. Устройство потребляет малозначительное количество электроэнергии и представляет собой экономный вид отопления. Применяемые терморегуляторы только улучшают работу системы и содействуют понижению расходов. Совместно с тем, оборудование инфракрасной системы отопления стоит достаточно недешево, и для монтажа пригодиться роль спеца. Излучатели применяются также для устройства теплого пола, при всем этом пленка размещается под его финальным покрытием.
- Отопление с внедрением термического насоса еще пока не находит широкого использования. Основной предпосылкой является большая трудозатратность при монтаже и значимая цена устройства. Принцип деяния тот же, что и у холодильника, только отбирается не холод, а тепло. При эксплуатации издержки на подогрев малы, но значимая цена становится решающим фактором отказа.
- Индукционные котлы нагревают воду очень стремительно и отлично. Вобщем, именовать устройство котлом можно с натяжкой. Вода в нем греется от железного наполнителя, расположенного в трубе, при прохождении тока завышенной частоты по катушке, намотанной поверх нее. В схеме управление применяется инвертор, с помощью которого делается регулировка степени нагрева. Такое устройство нужно применять только при условии принудительной циркуляции отопительной системы. Потому в его управлении предусматривается блокировка включения при неработающем циркуляционном насосе. Симпатичным будет то событие, что таковой нагревательный устройство не может быть объектом внимания контролирующих организаций.
- Водяная система отопление предугадывает термообмен через батареи, по которым перемещается вода. Обычно использовалась конкретно вода, откуда и название. В текущее время на смену ей пришли разные незамерзающие в определенных интервалах температур воды (тосол, антифриз). Это в особенности животрепещуще при устройстве системы отопления в личных домах повторяющегося посещения. При всем этом применяются самые разные виды термических приспособлений.
Используемые в личном доме виды отопления очень многообразны, но следует увидеть, что самым действенным по цены является внедрение газовых котлов с водяными циркуляционными системами.
Если местность не газифицирована, главным видом генерации термический энергии остаются твердотопливные печи.
Выбор метода отопления личного дома
В критериях Рф на выбор оказывают влияние огромное количество причин:
- климатические условия региона строительства;
- доступность того либо другого горючего;
- наличие на рынке отопительных агрегатов подходящего типа;
- личные предпочтения застройщика.
Если в регионе строительства нет газопровода, можно сконструировать газгольдер и устроить отопление газовыми устройствами. Но это при условии, что есть организация, занимающаяся монтажом оборудования и поставками пропан-бутана для них. Цена такового вида газоснабжения ниже, чем при использовании магистрального газа.
При выборе типа системы обычно выбирают не одну. Вероятны перебои с подачей горючего, с отоплением таких заморочек быть не должно. Потому наряду с газовым либо электрическим котлом устанавливают дровяные печи либо агрегаты на водянистом горючем, к примеру, солярке. В таком случае отопление гарантировано при всех сбоях.
Не считая того, многие юзеры обожают посидеть у открытого огня и устраивают, не считая главных агрегатов, камины, очаги и остальные подобные устройства.
Это касательно приспособления для генерации термический энергии. Но имеет значение и рациональное рассредотачивание тепла снутри помещения. В личном доме в большинстве случаев применяются радиаторное водяное отопление. В ближайшее время в такие системы интенсивно врубаются устройства подогрева пола как вспомогательный элемент.
Это увеличивает эффективность подогрева и позволяет понизить температуру в радиаторных контурах. В итоге меньше перегорает кислород воздуха, и улучшаются условия пребывания в таком доме.
Современные системы, обычно, производятся многоконтурными, с раздельной регулировкой температуры в каждом из них. Обычно делается контроль в автоматическом режиме обратки с подмесом жаркой воды из котла, либо холодной из расширительного бачка для получения подходящего нагрева системы.
Некоторые особенности имеют системы отопления двуэтажного дома. Значимая высота подъема термического носителя в этом случае обеспечивает самопроизвольную циркуляцию естественным образом. Это позволяет отрешиться от применения в трубопроводах циркуляционного насоса, а расширительный бак можно устанавливать не на чердаке, а конкретно в котельной.
Такие устройства заполняются значимым количеством воды, потому их прогрев происходит медлительно. Дабы избавиться от такового недочета, рекомендуется использовать циркуляционную установку. Мощность его не велика, и, обычно, не превосходит девяносто Вт, а включение может выполняться временами.
Элементы отопительной системы
Отопительная система состоит из нескольких узлов, без использования которых сделать ее нереально.