Схема отопления с естественной циркуляцией личного дома

Преимущество системы отопления с естественной циркуляцией в том, что она работает независимо от электричества. Но получить комфортабельные условия при таковой схеме очень трудно, а иногда просто нельзя. Потому для обеспечения циркуляции теплоносителя в большинстве случаев применяется насос. Но время от времени, например, на дачных участках, где нет электричества, отопительная система без насоса – единственная вероятная версия.

Систему с естественной циркуляцией (ЕЦ) либо принудительным перемещением воды именуют ещё гравитационной из-за того, что она работает по принципу гравитации. Ещё её именуют самотёчная. Все эти наименования означают, что отопительная система работает без применения насоса.

Как работает схема с естественной циркуляцией

В качестве теплоносителя, в большинстве случаев применяют обыденную воду, которая перемещается по контурам от котла к батареям и назад за счёт конфигурации собственных термодинамических параметров. Другими словами при нагревании плотность воды снижается и возрастает объём, её выдавливает холодным потоком, который идёт назад, и подымается по трубам. Пока теплоноситель расползается по горизонтальным ответвлениям, его температура понижается и он ворачивается к котлу. Так круг замыкается.

Если для личного дома было подобрано отопление водой с естественной циркуляцией, то все горизонтальные трубы прокладывают с уклоном по ходу движения теплоносителя. Это даёт возможность радиаторам не «завоздушиваться». Воздух легче воды, поэтому он уходит по трубам ввысь, попадает в расширительную ёмкость, а позже, соответственно, в воздух.

В бак соединяется жидкость, объём которой возрастает с увеличением температуры, и создаёт непрерывное давление.

От чего зависит напор?

Дабы сделать нужный циркуляционный напор, необходимо непременно просчитать всю систему отопления при проектировании личного дома. Он находится в зависимости от уровня середины котла и самой нижней батареи. Чем больше перепад высоты, тем лучше жидкость перемещается по системе. На него влияет и разница плотностей жаркой и охладившейся воды.

Характеризуется система отопления с натуральной циркуляцией конфигурацией температуры в радиаторах и в котле, которая происходит по центральной оси устройств. Жгучая вода находится вверху, холодная – снизу. Под воздействием гравитации остывшая жидкость перемещается вниз по трубам.

Передвижение прямо находится в зависимости от высоты установки радиаторов. Его увеличению способствует и угол наклона подающей полосы, которая ориентирована в сторону батарей, и уклон обратки, направленной к котлу. Это даёт возможность воды легче одолевать местное сопротивление труб.

При установке системы отопления в личном доме с естественной циркуляцией котёл ставят в самой нижней точке так, дабы все батареи находились выше.

Схемы отопительных систем

Схема системы отопления находится в зависимости от нескольких критериев:

• способа соединения батарей с подающими стояками. Бывают однотрубная и двухтрубная системы;
• места прокладки полосы, которая подаёт жаркую воду. Выбирать нужно между верхней и нижней разводкой;
• схемы прокладывания полосы: система тупиковая либо попутное передвижение воды в трассах;
• стояки могут размещаться горизонтально либо вертикально.

В чём отличие принудительной и естественной циркуляции?

Принудительное передвижение теплоносителя предполагает циркуляцию воды по магистрали благодаря рабочему усилию насоса. Естественная система не нуждается в использовании, какого-нибудь оборудования, здесь теплоноситель движется за счёт различия веса жаркой и уже охлаждённой воды.

Однотрубная схема: как регулировать температуру?

Однотрубная система отопления с естественной циркуляцией может иметь только один вариант разводки – верхний. Оборотного стояка в ней нет, поэтому охлаждённая в радиаторах жидкость ворачивается в подающую линию. Движение теплоносителя обеспечивает разность температур воды в нижних и верхних батареях.

Для обеспечения одинаковой температуры в комнатах на различных этажах, поверхность устройств для нагрева на первом этаже должна быть малость больше, чем на верхних этажах. В нижние радиаторы поступает жгучая и охлаждённая в верхних нагревательных устройствах жидкость.

В системе однотрубной может быть две версии движения воды: в первом случае часть идёт в батарею, другая часть – далее по стояку к нижним радиаторам.

Во 2-м случае весь теплоноситель проходит через каждый устройство начиная с верхних. Особенность таковой разводки состоит в том, что батареи на нижних этажах получают только охлаждённый теплоноситель.

И если в первом варианте регулировать температуру в комнатах можно с помощью кранов, то во 2-м их применять нельзя, так как это приведёт к понижению подачи теплоносителя ко всем последующим батареям. К тому же полное перекрытие крана приведёт к остановке циркуляции воды в системе.

При установке однотрубной системы лучше избрать разводку, которая даёт возможность регулировать подачу воды к каждой батарее. Это дозволит настраивать температуру в отдельных комнатах и сделает систему отопления более гибкой, а, означает, и действенной.

Так как однотрубная система может быть только верхней, её установка вероятна исключительно в сооружениях с чердаком. Как раз там должен размещаться подающий трубопровод. Основной недочет заключается в том, что отопление, может быть, запустить сходу только по всему дому. Главные достоинства системы заключаются в простоте монтажа и наименьшей цены.

Плюсы и минусы естественной циркуляции

Плюсы системы отопления с естественной циркуляцией воды:

• отсутствие сложностей при установке, пуске и использовании;
• устойчивость тепла системы. Основанная на гравитационном движении воды она даёт самую большую термическую отдачу и поддерживает на подходящем уровне локальный климат в комнатах;
• экономичность (при неплохом утеплении личного дома);
• работа без шума. Нет насоса – нет вибрации и рокота;
• независимость от перебоев с электричеством. Естественно, если установленный котёл может работать без электрического тока;
• большой период применения. При своевременном техническом сервисе без полгого ремонта отопительная система может работать более 30 5 лет.

Основной недочет системы отопления с естественной циркуляцией – ограничения по площади дома и радиусу деяния. Ставят её в личных домах, площадь которых не превосходит 100 квадратных метров. Из-за малеханького циркуляционного напора радиус деяния отопительной системы ограничивается 30 метрами в горизонтальном направлении. Обязательным требованием является присутствие чердака в доме, в каком будет стоять расширительный бак.

Важным минусом также является и неспешное прогревание всего дома. При системе с естественным движением нужно утеплять трубы, которые проходят в помещениях не отапливаемых, так как имеется риск замерзания воды.

Обычно, для таковой системы необходимо мало материалов, но, если местное сопротивление трубопровода нужно понизить, расходы растут из-за необходимости применения труб большего размера.

Главные требования к прокладыванию труб:

• система с минимальным числом поворотов, которые будут мешать сгустку воды;
• жёсткое следование рекомендованному углу наклона;
• использование труб с проектным поперечником.

Установка системы отопления просит серьезного следования техническим требованиям. Несоблюдение правил угрожает снижением циркуляции воды. При грубых погрешностях в организации системы и совсем не получится обеспечить движение теплоносителя по магистрали.

Рассчитываем однотрубную систему отопления сами

Главные стадии при расчёте водяного отопления:

Расчёт мощности котла

Характеристики мощности котла считают с учётом утраты тепла через полы, стенки и крышу дома. Определяя мощность, необходимо направить внимание на площадь поверхностей, материал производства, также разницу температур снаружи и снутри помещения во время подогрева дома.

Расчёт мощности батарей и размера труб

Высчитать нужный поперечник труб можно следующим образом:

• Найти циркуляционное давление, которое находится в зависимости от высоты и длины труб, также различия температуры воды на выходе из котла;
• подсчитывают утраты давления на прямых участках, поворотах и в каждом приборе отопления.

Такие расчёты выполнить человеку без особых познаний, как и просчитать всю схему отопления с естественной циркуляцией, очень трудно. Маленькая ошибка приведёт к не малым потерям тепла. Поэтому расчёты и последующую установку системы отопления идеальнее всего доверить спецам.

Схема отопления личного дома с естественной циркуляцией теплоносителя

Систему отопления с естественной циркуляцией водяного теплоносителя запантетовал в одна тыща восемьсот 30 два г. русский ученый-металлург П.Г. Соболевский. В наш век быстро изменяющихся технологий эту схему (именуемую также гравитационной либо самотечной) теплоснабжения личного дома можно было бы считать морально устаревшей, если б не ее простота, надежность и экономичность. Самотечная система отопления как и раньше обширно применяется в строительстве своими руками собственного дома и считается хорошим технико-экономическим решением. Маленькое давление в сети ограничивает область ее использования, но для 1-этажного жилого строения данная схема очень эффективна и нередко рассматривается в качестве кандидатуры отоплению с внедрением насосных агрегатов.

Система отопления личного дома с естественной циркуляцией

Схема отопления с естественной циркуляции

Схема движения водяного теплоносителя в системе отопления с естественной циркуляцией

В схеме приняты следующие обозначения:

• поз. Один – котел отопления;
• поз. Два – бак расширительный;
• поз. Три – радиаторы отопления;
• Т1 – подогретый теплоноситель, красными стрелками показано направление его движения;
• Т2 – остывший теплоноситель, синие стрелки указывают на его движение в контуре.

В автономном отоплении 1-этажного либо двуэтажного собственного дома допускается использование особых незамерзающих составов-антифризов, но в системах с естественной циркуляцией теплоносителя применять антифризы не рекомендуется.

Главные недочеты антифризов для применения в контуре отопления естественной циркуляции:

• В схеме отопления с естественной циркуляцией в конструкциях расширительных баков предусмотрен контакт с окружающим атмосферным воздухом. Антифризы стремительно испаряются, загрязняя окружающую экологию;
• Необходимость неизменного контроля за объемом теплоносителя и его повторяющемся пополнении;
• У антифризов низкая теплопотеря, содействующая малому съему тепла радиаторами от теплоносителя при его циркуляции. Это приводит к перегреву антифриза в контуре и самого котла;
• Внедрение перегретого антифриза в замкнутом контуре содействует обильному образованию отложений снутри теплообменника, забивающих проходное сечение в трубках.

Более хорошим носителем тепла в контуре гравитационного типа для отопления 1-этажного либо двуэтажного жилого строения является водяной теплоноситель благодаря собственной дешевизне и доступности.

Естественная циркуляция в контурах отопления

Основными многофункциональными элементами системы отопления с естественной циркуляцией жилого строения являются:

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

Схема теплосети отопления с естественной циркуляцией для подогрева личного дома

При разогреве теплоносителя его объем возрастает, избытки нагретой воды подымаются вертикально ввысь к расширительному баку, в системе создается гидростатическое давление, зависящее от разности весов водяных столбов жаркой (линия подачи) и холодной (линия обратки) воды.

Под этим давлением жгучая вода поступает с верхней точки теплотрассы (красноватая линия на схеме) к радиаторам отопления. Остывшая в радиаторах вода поступает по обратке (голубая линия) на вход котла. Самотечная система отопления в одноэтажном либо двуэтажном доме работоспособна только в этом случае, если при монтаже обеспечены уклоны горизонтальных участков трубопроводной теплотрассы в сторону движения воды. Тогда теплоноситель сумеет передвигаться вниз под действием собственного веса с минимальным гидравлическим сопротивлением.

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

В гравитационных системах отопления расширительный бак не запирается крышкой, потому часто данную систему именуют открытой. Все воздушные пробки из теплотрассы вытесняются в высшую часть контура, там и устанавливают бак, открытый для контакта с атмосферой. Систему, использующую герметичные баки, именуют закрытой. В ее составе применяется насос, по принципу деяния она уже принудительного нрава.

Скорость движения воды

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

Схема появления циркуляционного напора

Для сотворения рационального напора отопительный котел устанавливается с наибольшей глубиной размещения, к примеру, в подвале. В свою очередь, расширительный бак нужно установить повыше. Достаточно нередко его ставят на чердаке дома.

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

1. Величиной циркуляционного напора. Чем он больше, тем выше скорость протекания воды в теплотрассе;
2. Поперечниками труб отопительной разводки. Малые размеры внутреннего сечения трубы будут оказывать большее сопротивление водяному сгустку, чем трубы с поперечником побольше. Для однотрубной либо двухтрубной самотечных систем под разводку преднамеренно завышают размеры труб до Д_у 32-40 мм;
3. Материалами производства труб контура. У современных полипропиленовых труб сопротивление сгустку в пару раз ниже, чем у покоробленных коррозией и покрытых отложениями железных трубопроводов;
4. Наличием поворотов в сети теплотрассы. Лучший вариант – прямой трубопровод;
5. Множеством арматуры, переходников, подпорных шайб. Каждый вентиль понижает величину напора.

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

Монтажные схемы контуров

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

Для однотрубной монтажной сборки своими руками типично последовательное размещение обогревающих устройств на подающем контуре. Пройдя от верхней точки через все радиаторы (линия красного цвета), вода ворачивается по обратке (линия синего цвета) к котлу.

Однотрубная схема самотечной системы отопления

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

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

Двухтрубная схема самотечной системы отопления

Схема циркуляции. Видео

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

Гравитационные системы подогрева личного дома импонируют собственной простотой устройства, легкостью обслуживания и энергонезависимостью. В них отсутствуют насосные агрегаты, своим шумом создающие дискомфорт живущим, нет вибраций, провождающих их работу. Срок безаварийной службы систем с естественной циркуляцией оценивается в полста лет, так как в них отсутствуют электрические насосы и средства автоматики. В целом самотечные схемы проигрывают принудительным системам отопления по ряду пт:

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

Более подходящей областью использования системы с естественной циркуляцией являются личные дома низкой этажности (1-2 этажа), площадью до 100 кв. м и горизонтальным радиусом самотечной цепи менее 30 м.

Размещение оборудования системы отопления с естественной циркуляцией в доме

Cхема отопления личного дома с естественной циркуляцией

В современном мире технической прогресс не стоит на месте, но в почти всех домах для подогрева до сего времени применяются обыкновенные печи. Не глядя на то, что таковой вид отопления является одним из более нужных и обычных вариантов, он обладает некоторыми существенными недочетами. Например, самым весомым из них можно считать необходимость заготовки угля либо дров, также приметную разницу температуры воздуха во время топки печки и после её остывания.

В таких случаях реальным спасением станет отменно подобранная схема отопления личного дома централизованной системой отопления с применением электрических либо газовых котлов.

Тут вы сможете поглядеть независящее сопоставление различных отопительных систем дачного дома

Система отопления личного дома с естественной циркуляцией

Самый обычной вариант системы отопления личного дома состоит из нескольких составляющих: котёл, трубопроводы, расширительный бачок, система радиаторов. Этих частей полностью хватит для того, дабы сделать всеполноценную систему отопления с естественной циркуляцией (которая также именуется гравитационной системой).

Конструкции подобного типа нередко применяют в низкоэтажном строительстве, в тех местах, где перепады напряжения бывают нередким явлением, так как работа таковой конструкции основывается на принципе разности плотности теплоносителя при разных температурах.

Недочетом таковой конструкции можно считать маленькую длину подающего трубопровода (около 30 метров), завышенную инертность, также огромные поперечникы труб. Главным достоинством является полная автономность этой системы.

Возвратиться к оглавлению

Схема отопления пригородного дома

Системы водяного отопления пригородного дома, зависимо от особенностей конструкции, можно поделить на несколько типов:

• однотрубные и двухтрубные (находится в зависимости от типа присоединения нагревательного устройства);
• с попутным движением воды и тупиковой схемой (находится в зависимости от типа прокладывания магистрали);
• с нижней и верхней подводкой (находится в зависимости от места прохождения стояка с жаркой водой);
• с горизонтальными и вертикальными стояками.

На видео вы сможете поглядеть примеры разных систем отопления в личных домах

Главные элементы системы отопления

Система отопления, которая может работать в автономном режиме, состоит из большущего числа разных частей. Дабы чётко осознать и представить для себя механизм работы таковой системы, следует разбираться в назначениях и принципе работе её отдельных составляющих.

Котёл

Котёл является самой главной деталью хоть какой системы отопления, так как конкретно в нём происходит сгорание горючего и возникает тепло. На сегодня делаются два вида котлов, которые отличаются друг от друга своими многофункциональными особенностями: одно- и двухконтурные. Конкретно эти виды применяются в большинстве проектов личных домов с котельной.

Одноконтурные котлы могут делать одну-единственную функцию – отопление дома, в то время как двухконтурные в состоянии ещё и нагревать воду. Невзирая на то, что двухконтурный котел более популярен, он считается наименее надёжным, чем одноконтурный. Причина заключается в следующем: если двухконтурный котел выйдет из строя, то весь дом остается не только лишь без тепла, но и жаркой воды. Если же из строя выйдет одноконтурный котел, то дом остается без тепла, но маленькой припас жаркой воды всё же будет находиться.

Двухконтурные котлы обустроены особыми устройствами, благодаря которым греется вода, а в одноконтурных устройствах она греется конкретно в самом котле, потом движется по радиаторам, после этого ворачивается опять в котёл.

Зависимо от типа установки котлы делятся на напольные и стенные. Навесные котлы, где применяются, в главном, газовые атмосферные горелки, намного лучше адаптированы к колебаниям давления газа в магистральных трубопроводах (так как напольные в таких ситуациях выходят из строя намного резвее).

Универсальные котлы

Такие котлы позволяют применять фактически любые вида горючего, но, самым действенным будет спец котёл, к примеру, для твёрдого горючего либо для отопления при помощи солярки. Проект теплоснабжения должен показать обладателю дома, какова эффективность работы различных котлов, сколько будет стоить газ, уголь, дрова либо солярка.

Естественно, универсальные котлы могут показаться кому-то устаревшими устройствами, но технологии топливной индустрии повсевременно развиваются. К примеру, котёл, который сконструирован для особых топливных брикетов — это сверхтехнологичная и довольно незапятнанная в экологическом плане система отопления. Естественно, там будет дым и другие продукты сгорания древесной породы, но все не так критично, как было в Лондоне, в XVIII веке, когда от дыма каминов не было видно небо. Технологии поменялись и довольно серьёзно.

Видео: Самотёчная (гравитационная) система отопления в доме