Котел – это сердце отопительной системы и именно от него нагретый теплоноситель, в роли которого могут выступать вода или антифриз, с помощью циркулярного насоса движется по трубам и отапливает дом. Такая отопительная система называется системой с принудительной циркуляцией. Также существует и отопление без насоса, которое работает на естественной циркуляции того же теплоносителя. В каждую из этих систем входи еще множество вещей, без которых они не могут работать. Это расширительный бак, который необходим для компенсации температурного расширения воды, для соединения труб нужны фитинги, а также необходимы воздушные клапаны и много других приспособлений.
Теперь рассмотрим различия систем с принудительной и естественной циркуляцией. Для принудительной циркуляции, чтобы обеспечить движение теплоносителя, требуется циркулярный насос. Среди преимуществ данной системы отопления можно назвать комфорт, так как есть отличная возможность в каждой комнате поддерживать нужную температуру, она более качественная, требует установки труб небольшого диаметра. Также есть возможность увеличить срок службы котла, так как разница температур выходящей нагретой воды и возвращающейся уже остывшей воды достаточно небольшая. Есть и минус – такая система не может существовать без электричества, ведь только от него работает насос. Благодаря системе с естественной циркуляцией, осуществляется отопление без насоса. Она работает за счет гравитационной силы, которая возникает благодаря разности плотности теплоносителя в подающей и обратной трубах. То есть плотность, то есть удельный вес горячей воды меньше – она легче холодной. Чтобы снизить сопротивления такая система отопления нуждается в трубах с большим диаметром. К сожалению, регулировка тепла в этом случае невозможна и поэтому комфорт получается меньшим, но при большой затрате топлива.
Сейчас все большую популярность набирает использование экономичных котлов с насосами, но получается так, что один такой насос мощностью 50 Вт за месяц расходует 36 кВт электроэнергии, работая двадцать четыре часа в сутки. Таким образом три или то два подобных насоса лишают электроэнергии одну квартиру с потреблением 100 кВт электроэнергии в месяц и это происходит в самый пиковый отопительный период.
Если же котел работает на газе, то нужно понимать, что номинированная мощность его, как правило, не соответствует действительности, а это ведет к явному перерасходу топлива. В том случае, если насос выбрасывает воду больше, чем это требуется, то нужно будет постоянно подогревать в системе отопления воду, что приведет к потерям газа. Если же, наоборот, из котла выбрасывается воду меньше, чем надо, то сработает автоматика, показывающая, что газ сгорел, а тепла потребитель не получил. Отрегулировать производительность котла при таких постоянных изменениях невозможно.
Однако, если правильно сделать систему отопления под естественную циркуляцию, которое обеспечивает отопление без насоса, то расход теплоносителя через котел будет проходить только строго нужное количество. Естественная циркуляция может повысить, причем даже весьма резко, производительность котла в полтора раза, а объем газа будет использован тот же. Возникает вопрос: нужны ли насосы для отопления малых площадей, если благодаря естественной циркуляции это можно сделать на неограниченном пространстве.
Конечно, чтобы насос работал хорошо, система отопления в таких местах должна быть сделана правильно. Тогда котел сам может провернуть ровно то количество воды, сколько нужно.
Для частных загородных домов и дач, часто устанавливается система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя. Данное решение имеет свои положительные и отрицательные стороны. Схему выполняют четырьмя различными способами.
Система с гравитационной циркуляцией чувствительна к ошибкам, допущенным во время монтажа отопления.
Принцип работы системы с естественной циркуляцией
Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией пользуется популярностью благодаря следующим преимуществам:- Простой монтаж и обслуживание.
- Отсутствие необходимости в установке дополнительного оборудования.
- Энергонезависимость – во время работы не требуются дополнительные расходы на электроэнергию. При отключении электричества, система обогрева продолжает работать.
При этом, давление в системе отопления практически отсутствует. В теплотехнических формулах принимается соотношение 1 атм., на каждые 10 м. напора водяного столба. Расчет системы отопления 2-х этажного дома покажет, что гидростатическое давление не превышает 1 атм., в одноэтажных зданиях 0,5-0,7 атм.
Так как при нагреве жидкость увеличивается в объеме, для естественной циркуляции, обязательно потребуется расширительный бак. Вода, проходящая через водяной контур котла, нагревается, что приводит к увеличению в объеме. Расширительный бачек должен находиться на подаче теплоносителя, в самом верху системы отопления. Задачей буферной емкости является компенсация увеличения объема жидкости.
Система отопления с самоциркуляцией может применяться в частных домах, делая возможным следующие подключения:
- Подсоединение к теплым полам – требует установить циркуляционный насос, только на водяной контур, уложенный в пол. Остальная система продолжит работать с естественной циркуляцией. После отключения электричества, помещение продолжит отапливаться с помощью установленных радиаторов.
- Работа с бойлером косвенного нагрева воды – подключение к системе с естественной циркуляцией возможно, без необходимости в подключении насосного оборудования. Для этого бойлер устанавливают в верхней точке системы, чуть ниже воздушного расширительного бака закрытого или открытого типа. Если это невозможно, тогда насос устанавливают непосредственно на накопительную емкость, дополнительно устанавливая обратный клапан, чтобы избежать рециркуляции теплоносителя.
В системах с гравитационной циркуляцией, движение теплоносителя осуществляется самотеком. Благодаря естественному расширению, нагретая жидкость поднимается вверх по разгонному участку, а после, под уклоном «стекает», через трубы, подключенные к радиаторам, обратно к котлу.
Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией
Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п. При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.
Закрытая система с самотечной циркуляцией
В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:- При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.
- Под давлением жидкость поступает в расширительный бак. Конструкция емкости представляет полость, разделенную мембраной на две части. Одна половина бачка заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Вторая часть остается пустой для наполнения теплоносителем.
- При нагревании жидкости создается давление, достаточное, чтобы продавить мембрану и сжать азот. После остывания, происходит обратный процесс, и газ выдавливает воду из бачка.
В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.
Открытая система с самотечной циркуляцией
Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа. Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.
Однотрубная система с самоциркуляцией
Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам.Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод. После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка.
Преимуществ у данного решения несколько:
- Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
- Экономятся средства на монтаж системы.
Двухтрубная система с самоциркуляцией
Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:
В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:
- Равномерное распределение тепла.
- Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
- Проще выполнить регулировку системы.
- Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
- Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.
Главным достоинством двухтрубной системы отопления с нижней и верхней разводкой является простота и одновременно эффективность конструкции, что позволяет нивелировать ошибки, допущенные в расчетах или во время проведения монтажных работ.
Как правильно сделать водяное отопление с естественной циркуляцией
Все гравитационные системы объединяет общий недостаток – отсутствие давления в системе. Любые нарушения во время проведения монтажных работ, большое количество поворотов, несоблюдение уклонов, моментально отражаются на работоспособности водяного контура.Чтобы сделать грамотно отопление без насоса, учитывается следующее:
- Минимальный угол уклонов.
- Тип и диаметр труб, используемых для водяного контура.
- Особенности подачи и вид теплоносителя.
Какой уклон труб нужен при самотечной циркуляции
Нормы проектирования внутридомовой системы отопления с гравитационной циркуляцией, подробно прописаны в строительных нормах. В требованиях учитывается, что движению жидкости внутри водяного контура будет мешать гидравлическое сопротивление, препятствия в виде углов и поворотов, и т.д.Уклон отопительных труб регламентируется в СНиП. Согласно указанным в документе нормам, на каждый погонный метр требуется сделать наклон в 10 мм. Соблюдение данного условия гарантирует беспрепятственное движение жидкости в водяном контуре.
Нарушение наклона при прокладке труб, приводит к завоздушиванию системы, недостаточному прогреву отдаленных от котла радиаторов, и, как следствие, снижению теплоэффективности.
Нормы уклона труб при естественной циркуляции теплоносителя указаны в (ранее СНиП 41-01-2003) «Прокладка трубопроводов отопления».
Какие трубы применяют для монтажа
Выбор труб для изготовления отопительного контура имеет важное значение. Каждый материал имеет свои теплотехнические характеристики, гидравлическую сопротивляемость и т.д. При самостоятельном выполнении монтажных работ, дополнительно учитывают сложность монтажа.Чаще всего используют следующие строительные материалы:
- Стальные трубы – к достоинствам материала следует отнести: доступную стоимость, устойчивость к высокому давлению, теплопроводность и прочность. Недостатком стали является сложный монтаж, невозможный, без применения сварочного оборудования.
- Металлопластиковые трубы – имеют гладкую внутреннюю поверхность, не дающую контуру засориться, небольшой вес и линейное расширение, отсутствие коррозии. Популярность металлопластиковых труб несколько ограничивает небольшой срок эксплуатации (15 лет) и высокая стоимость материала.
- Полипропиленовые трубы – получили широкое применение благодаря простоте монтажа, высокой герметичности и прочности, длительному сроку эксплуатации и устойчивости к размерзанию. Трубы из полипропилена монтируются с помощью паяльника. Срок службы не менее 25 лет.
- Медные трубы – не получили широкого распространения за счет большой стоимости. Медь имеет максимальную теплоотдачу. Выдерживает нагрев до + 500°С, срок эксплуатации свыше 100 лет. Особенной похвалы достоин внешний вид трубы. Под воздействием температуры, поверхность меди покрывается патиной, что только улучшает внешние характеристики материала.
Какого диаметра должны быть трубы при циркуляции без насоса
Правильный расчет диаметров труб на водяное отопление с естественной циркуляцией осуществляется в несколько этапов:- Подсчитывается потребность помещения в тепловой энергии. К полученному результату добавляют около 20%.
- СНиП указывает соотношение тепловой мощности к внутреннему сечению трубы. Высчитываем по приведенным формулам сечение трубопровода. Чтобы не выполнять сложные вычисления, стоит воспользоваться он-лайн калькулятором.
- Диаметр труб системы с естественной циркуляцией должен быть подобран согласно теплотехническим расчетам. Чрезмерно широкий трубопровод приводит к снижению теплоотдачи и увеличению расходов на отопление. На ширину сечения влияет тип используемого материала. Так, стальные трубы не должны быть уже 50 мм. в диаметре.
Если расчеты диаметра были выполнены верно, и соблюдены уклоны трубопроводов при проектировании и выполнении монтажных работ системы отопления с самотечной циркуляцией, проблемы в работе встречаются крайне редко и в основном происходят по причине неправильной эксплуатации.
Какой розлив лучше сделать – нижний или верхний
Естественная циркуляция воды в системе отопления одноэтажного дома во многом зависит и от выбранной схемы подачи теплоносителя непосредственно к радиаторам. Принято классифицировать все типы подключения или розлива на две категории:
Ошибки в выборе типа розлива приводят к необходимости модифицировать водяной контур посредством установки циркуляционного оборудования.
Какой теплоноситель лучше для систем с самоциркуляцией
Оптимальный теплоноситель для системы отопления с естественным движением жидкости – это вода. Дело в том, что антифриз имеет большую плотность и меньшую теплоотдачу. Для нагрева гликолевых составов до необходимого состояния, требуется больше времени, сжигаемого топлива, при этом теплоотдача остается на уровне воды.За использование незамерзающей жидкости, в качестве довода можно привести два довода:
- Высокая текучесть материала, улучшающая циркуляцию.
- Способность сохранять текучесть при достижении -10°С, -15°С.
Какое отопление лучше выбрать – естественное или принудительное?
Конструктивные особенности системы с естественной гравитационной циркуляцией, простота монтажа и возможность самостоятельного выполнения работ, сделали такую схему достаточно популярной у отечественного потребителя.Но самоциркулирующая конструкция проигрывает по сравнению с контуром, подключенным к насосному оборудованию, в следующих аспектах:
- Начало работы – система отопления с естественной циркуляцией начинает работать при температуре теплоносителя около 50°С. Это необходимо, чтобы вода расширилась в объеме. При подключении к насосу, жидкость двигается по водяному контуру сразу после включения.
- Падение мощности отопительных приборов при естественной циркуляции теплоносителя по мере отдаленности от котла. Даже при грамотно собранной схеме, разница температуры составляет порядка 5°С.
- Влияние воздуха – основной причиной отсутствия циркуляции является завоздушивание части водяного контура. Воздух в системе отопления может образовываться из-за несоблюдения уклонов, использования открытого расширительного бачка и других причин. Чтобы продавить систему, приходится включать котел на максимальную мощность, что приводит к существенным затратам.
- Отопление двухэтажного дома при естественной циркуляции теплоносителя затруднено по причине существующих препятствий для движения жидкости.
- Относительно регуляции нагрева, самоциркулирующие системы также уступают контурам, подключенным к насосам. Современное циркуляционное оборудование подключается к комнатным термостатам, что обеспечивает точность теплоотдачи и нагрев температуры в помещении с погрешностью до 1°С. Установка терморегуляторов допускается и в схемах с самоциркуляцией, но погрешность настроек составит 3-5°С.
Главным достоинством схем с самоциркуляцией является их энергонезависимость, но произведя несложные расчеты, можно прийти к выводу, что экономия на электроэнергии не оправдывает потери тепла в процессе самостоятельного движения теплоносителя. Схемы с принудительной циркуляцией имеют большую теплоотдачу и эффективность.
Очень часто. Представляет она собой не слишком сложную, очень эффективную и при этом достаточно ремонтопригодную конструкцию. В этой статье подробно поговорим о том, какими достоинствами и недостатками отличаются такие системы в отношении двухэтажных загородных домов. Также разберемся с тем, какие существуют варианты и схемы подключения однотрубных конструкций в зданиях этого типа.
Основные достоинства и недостатки
От двухтрубных такие системы отличаются прежде всего тем, что теплоноситель в них циркулирует по кругу, а радиаторы подключены последовательно. Таким образом, оборудование это очень простое - однотрубная система отопления Своими руками ее собрать гораздо проще двухтрубной.
К достоинствам таких систем, помимо этого, можно отнести также:
- Ремонтопригодность.
- Универсальность. Использовать такие системы можно как в мало-, так и в многоэтажных зданиях.
Основным недостатком таких систем является, прежде всего, неравномерный прогрев последовательно подключенных радиаторов. Проходя от одного к другому, теплоноситель постепенно остывает. Из-за этого в ближних к котлу комнатах может быть слишком жарко, а в самых дальних от него - холодно.
Разновидности
В качестве теплоносителя в системах отопления этого типа может использоваться незамерзающая жидкость - антифриз. Но чаще всего по трубам циркулирует все же обычная вода. Двигаться по трубам она может за счет гравитации или благодаря работе специального насоса. И в том и в другом случае получается достаточно надежная однотрубная система двухэтажного дома. Схема первого типа обычно используется в не слишком больших по площади домах. К достоинствам такой системы с гравитационной циркуляцией относят, прежде всего, экономичность. Конструкции же с принудительным движением воды или антифриза надежнее.
Также однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой максимально проста, бывает горизонтальной или вертикальной. Последний тип хорошо известен всем, кто когда-либо жил в многоэтажках советской постройки. В этом случае по всем этажам проводятся вертикальные стояки. Теплоноситель закачивается на чердак, а затем спускается вниз, проходя по радиаторам квартир. В частных малоэтажных домах обычно используется более простая горизонтальная система отопления, называемая также «ленинградкой».
Способы подключения батарей
Батареи в такую конструкцию, как однотрубная система отопления двухэтажного дома (фото подобного оборудования наглядно продемонстрировано на странице), могут врезаться по любой из имеющихся на данный момент технологий. Схема подключения бывает:
- Нижней. В этом случае трубы «подводящая» и «обратная» присоединяются к батарее снизу.
- Диагональной. При такой схеме трубы подключаются к радиатору сверху и снизу с противоположных сторон.
- Вертикальной. В этом случае магистраль подключена сверху и снизу с одной стороны.
Для того чтобы воздух как в дальних, так и в ближних от котла комнатах прогревался равномерно, подсоединяют радиаторы к трубе обычно на байпасе. Таким образом создается упрощенный аналог двухтрубной системы. При наличии байпаса легко регулировать объем потока, проходящего через радиатор.
Основные правила сборки в двухэтажных зданиях
Для частного дома, как уже упоминалось, лучше использовать горизонтальный вариант однотрубной системы. Самое сложное при сборке в двухэтажном доме - это поднятие воды наверх, через перекрытие. Наиболее простой метод - это установить два стояка у котла: один подводящий теплоноситель к радиаторам, второй - «обратный». Таким образом может быть смонтировано как оборудование с принудительной циркуляцией, так и однотрубная система без насоса, однако, в этом случае - вариант менее предпочтительный.
Способы прокладки труб
По периметру дома магистрали в такой системе и на первом этаже, и на втором проводятся обычно под полом. Такая «скрытая» система не портит внешнего вида помещений. Однако следует учитывать то, что при такой прокладке, скорее всего, придется использовать нижний способ подключения радиаторов. А при таком методе врезки, к сожалению, батареи работают не в полную может стать использование байпаса особой конструкции.
В этом случае на «подводящей» трубе перед радиатором врезается металлопластиковый отрезок длины, равной высоте батареи. Присоединение к магистрали производится через него, в верхней части секции. К «обратной» трубе приваривается коротенький вертикальный отрезок. Радиатор присоединяется к нему в нижней точке противоположной секции.
Однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией: особенности
Такие конструкции используются в коттеджах довольно-таки редко. Системы этого типа экономичны, но, к сожалению, достаточно сложны в сборке и не слишком удобны в использовании, особенно при наличии в доме двух этажей.
Теплоноситель в таких системах сначала поднимается от котла наверх, проходит по радиаторам верхних помещений, а затем спускается вниз. Следовательно, на втором этаже при использовании схемы этого типа будет жарче, чем на первом. К тому же при применении системы с гравитационной циркуляцией придется устанавливать очень мощный котел. Ведь давление теплоносителя должно быть достаточным для подъема его на второй этаж.
Система с принудительной циркуляцией
Оборудование этого типа для двухэтажных коттеджей считается более предпочтительным. В данном случае за бесперебойное движение теплоносителей по магистралям отвечает циркуляционный насос. В таких системах допускается использовать трубы меньшего диаметра и котел не слишком большой мощности. То есть в этом случае может быть устроена гораздо более эффективная однотрубная система отопления двухэтажного дома. Схема с насосом имеет лишь один серьезный недостаток - зависимость от электрических сетей. Поэтому там, где очень часто отключают ток, стоит произвести монтаж оборудования по расчетам, сделанным для системы с естественным током теплоносителя. Дополнив такую конструкцию циркуляционным насосом можно добиться максимально эффективного отопления дома.
Система отопления с естественной циркуляцией жидкости представляет собой замкнутое устройство гравитационного (самотечного) типа, позволяющее обогреть помещения в частном доме независимо от электропитания.
Такое преимущество конструкции даёт возможность использовать её в регионах с проблемами или полным отсутствием центральной электрической сети. Система экономична, но для её правильного функционирования потребуется сделать точные расчёты .
Описание системы отопления циркуляционного типа без насоса
Устройство водяного отопления, работающее самотеком, включает нагревательный элемент (котёл), трубы , прокладываемые разными способами, расширительный бак и радиаторы .
Принцип действия
Роль теплоносителя в контуре играет вода, которая движется по трубам под влиянием термодинамических сил. Принцип действия системы основывается на разнице физических свойств горячей и холодной воды.
Пока работает котёл, в трубах всегда есть горячая вода, которая постепенно остывает, проходя по контуру и отдавая тепло в окружающую среду.
Плотность и масса воды при нагреве уменьшается, поэтому она легко вытесняется вверх остывшей жидкостью.
После достижения верхней точки контура, горячая вода распределяется по трубам, соединённым с радиаторами, отдаёт тепло через материал батарей, а затем по нижней части контура стекает к котлу, где снова нагревается.
Достоинства установки
Основными достоинствами отопительного контура гравитационного типа являются:
- простота установки и использования;
- высокая отдача тепла и стабильность микроклимата помещений;
- экономичность ресурсов при условии качественного утепления строения;
- отсутствие шума;
- полная независимость от электричества;
- редкие поломки и долгий срок службы при условии проведения периодических профилактических мероприятий.
Справка! Сконструировать систему отопления с естественной циркуляцией можно самостоятельно. Правильный расчёт параметров, выбор схемы контура и грамотная установка всех компонентов гарантирует срок работы конструкции до 35 лет.
Главный недостаток — конструкция может отопить частные дома площадью не более 100 м 2 , имеющих радиус около 30 м.
Существует ещё несколько недостатков , ограничивающих применение самотечной конструкции:
- обязательное наличие чердака для установки расширительного бачка;
- медленный обогрев помещений;
- необходимость утепления контура в неотапливаемых местах для предотвращения замерзания воды в трубах.
Разновидности отопительных систем с естественной циркуляцией
Конструкции могут быть реализованы в однотрубном или двухтрубном вариантах. По типу систем выделяют закрытые и открытые схемы установок. Правильно выбранный вид схемы обеспечит её максимальную эффективность.
Закрытый тип
Циркуляционная конструкция закрытого типа получила широкое распространение в странах Европы, а в России только начинает приобретать популярность.
Принципиальная схема
После нагрева, вода под давлением поднимается к расширительному баку, поделённому на 2 части мембраной. Нижняя часть бака заполняется водой, которая сжимает газ (чаще азот или воздух), находящийся в верхней части над мембраной. Создаётся дополнительное рабочее давление, способствующее движению жидкости.
Фото 1. Закрытый тип системы отопления с естественной циркуляцией. Должен быть оснащен герметичным расширительным баком.
Особенности
Основная особенность конструкции закрытого типа — герметичность бака и создание дополнительного давления в трубопроводе. Иногда для закрытых схем используют циркулярные насосы, которые работают от электросети. Благодаря низкой потребляемой мощности насоса, временное отключение электричества не скажется на работе системы.
Плюсы и минусы
Главные преимущества закрытых отопительных схем связаны с их герметичностью. Благодаря этому система почти не страдает от воздушных пробок, меньше подвергается коррозии, расходует меньшее количество теплоносителя, в качестве которого можно использовать не только воду, но и антифриз. Схема не требует больших уклонов трубопроводов , особенно если используется насос.
Внимание! Основной минус конструкции — необходимость установки большого бака, для которого нужно место. Длительные перебои с электричеством приведут к снижению эффективности схемы с насосом.
Вам также будет интересно:
Открытый тип
Система отопления открытого типа включает в себя открытый, негерметичный расширительный бачок. Такую конструкцию чаще используют в старых помещениях. Несмотря на то что она теряет популярность, открытая схема остаётся надёжной и работоспособной.
Схема работы
Схема отопления с естественной циркуляцией открытого типа отличается от закрытого только устройством бачка и отсутствием необходимости установки электрозависимого агрегата.
Фото 2. Открытый тип циркуляционной отопительной системы, оснащен негерметичным расширительным бачком, без электрического насоса.
Отличие конструкции
Бак для открытого устройства можно сделать из подручных материалов и небольшого размера. Располагать ёмкость не обязательно в самой верхней точке.
Положительные и отрицательные стороны
К плюсам конструкции можно отнести простоту её монтажа, безопасность и независимость от внешних источников питания. Отрицательные стороны систем открытого типа связаны с попаданием в контур воздуха , что является причиной образования пробок, испарение воды и необходимость контроля её количества, а также невозможность использования антифриза из-за его вредного влияния.
Однотрубная
Однотрубная конструкция использует только одну линию трубопровода. Обладает низкой эффективностью, поэтому используется для обогрева маленьких помещений.
Контур
Трубы от нагревающего котла проходят по всему периметру комнаты, последовательно соединяясь с регистрами.
Вход горячей воды в батарею осуществляется через верхнее соединение, а слив - через нижнее. От последнего регистра остывшая жидкость самотёком направляется обратно к котлу.
Описание конструкции
Чтобы система хорошо функционировала, контур устанавливают под потолком , а трубы, несущие остывшую жидкость к котлу - под поверхностью пола. При выборе однотрубной схемы котёл с батареями допустимо располагать на одном уровне. Расширительный бак устанавливают в высшей точке контура.
Достоинства и недостатки
Несомненным достоинством конструкции является простота её установки и экономичность из-за минимального количества труб. К недостаткам однотрубного контура относят потерю тепла от регистра к регистру. Для обогрева двухэтажных строений использование подобной системы не рекомендуется.
Двухтрубная
Для создания двухтрубной системы прокладывают трубопровод прямой подачи и обратного тока жидкости.
Планирование и монтаж конструкции довольно сложны , но обеспечивают эффективный обогрев.
Принцип работы
Контур должен быть тщательно продуман и сконструирован следующим образом:
- Основной стояк, выходящий от котла, соединяют с расширительным бачком на расстоянии примерно 1/3 от общей высоты контура.
- После бака основная труба соединяется с разводкой труб, по которым подаётся горячий теплоноситель.
- Для удаления лишней жидкости бак оснащают трубой перелива , соединяя её с канализационной системой.
- Трубы, по которым остывшая вода будет двигаться к котлу, устанавливают в нижней части регистров параллельно трубам, содержащим горячий теплоноситель.
Особенности строения
Основной стояк, а также помещение, в котором располагается бак, утепляют, что предотвратит потерю тепла и замерзание системы. Нагревающий котёл располагают ниже всего в углублении или в подвале.
Преимущества и слабые стороны
Главные преимущества двухтрубной самотечной системы отопления являются равномерное распределение тепла между узлами контура, простота регулировки, возможность использования труб меньшего диаметра.
Конструкция позволяет исправлять погрешности расчётов и монтажа без снижения теплоэффективности.
Недостатков у системы практически нет, за исключением длительных подготовительных мероприятий. Но ради создания отлично функционирующего отопительного контура стоит потратить время и силы.
Создание подходящего уклона для самотёка
Основные требования, нормы, применяемые к созданию отопительных систем, представлены в СНиП 41-01-2003.
Чтобы снизить факторы, противодействующие нормальному току теплоносителя в трубах (изгибы контура, воздушные пробки), соблюдают рекомендации по уклону труб системы. Уклоны делают по ходу тока жидкости из расчёта от 1 до 5% в зависимости от длины трубопровода. Благодаря правильному уклону, воздух, накопившийся в трубах, пройдёт к расширительному баку, где получит выход.
Не спеша, подробно (может кто-то посчитает нудным) буду объяснять тем, кто решил сделать себе сам, или заняться отоплением профессионально.
При покупке котла, к инструкции прилагается схема отопления. Больше для мастеров, это принципиальная схема. Очень правильная, грамотно всё начерчено. Но я не видел ни одного человека, кто бы заказал себе отопление по этой схеме. Обычно приходит мастер и вместе с заказчиком обсуждают оптимальную схему. Хочу простым языком объяснить: что и почему, чтобы каждый желающий мог понять принцип работы отопления, не напрягаясь.
Составление схемы зависит от планировки дома, чтобы было красиво и хорошо работала.
На картинке нарисована самая оптимальная схема отопления, без циркуляционного насоса. Бросаем в топку всё, что горит и (Ташкент).
· Котел в подвале, выход и вход из котла 57мм.
· Подача. после врезки каждого регистра диаметр трубы уменьшается на один размер.
· Обратка. после врезки каждого регистра диаметр увеличиваем на один размер.
· Трубу диаметром. дюйма в системах без насоса стараются не использовать.
· Расширительный бачок соединяем с подачей минимум. трубой. А ещё лучше 1 дюйм.
· Оптимальный уклон 1 см на метр трубы, если уклон больше будет некрасиво.
Как проверить хорошо ли работает ваша система отопления.
Во время уверенной работы системы померяйте разницу температуры между подачей и обраткой. Чем разница меньше, тем лучше. Это означает, что циркуляция воды происходит быстро. Поэтому наш котел в подвале, нагревательный элемент должен быть ниже относительно к общей массе воды в системе.
Думаю, не за горами время, когда будем возвращаться к этим системам из-за цены на газ. У меня сейчас стоит два котла: газ и твердое топливо. И только поднимается мороз, отключаем газ и топим альтернативой, экономия очень серьёзная и открытые форточки.
Начнем с котлов. В нашей (котельне) их будет два. Первый котел топить будем газом. Котёл надо сразу переделывать. Покупать обычный недорогой КС (котел стальной) разбирать и добавить трубы в водяную рубашку.
Срезать верхнюю крышку водяной рубашки, наростить стены и вставить бойлер минимум на 50 л. Бойлер делаем по всем правилам для работы под давлением. Бойлер из трубы, ВЕРХ И НИЗ ПОЛУСФЕРЫ, ИНАЧЕ РАЗОРВЁТ ДАВЛЕНИЕМ (плоские низ и верх делать нельзя). Полусферы найдёте в любой фирме, работающей с трубой.
Если в котле есть спираль для нагрева воды, сразу выкидывайте её. Она не жизне-способна, быстро забивается накипью, да и вода в проточном режиме греется, если котёл пыхтит на всех парах.
На рисунке котёл с завода и переделанный для увеличения КПД. Если на выходе из топки котла вы держите руку, то котел работает правильно (не топит улицу).
Чтобы не топить улицу, некоторые ставят лист металла над горелками, чтобы заставить пламя приблизится к стенкам котла. Эффект есть, но это не серьёзно. Положите лист металла на газовую плиту и рядом поставьте чайник, ждите пока закипит, сразу всё будет ясно. Или поднимете чайник выше кончиков языков пламени сантиметров на 10 и ждите.
Думаю ясно, что пламя именно кончиками языков(в этом месте самая большая температура) должно касаться водяной рубашки. Собственно-это самое важное условие для достижения максимального КПД(коефициэнт полезного действия).
Кто не понял, потренируйтесь с чайником на кухне, как ведет себя водяная рубашка при изменении отношения к нагревательному элементу. В котле те же самые правила.
Пламя на горелках должно быть голубого цвета с красноватыми кончиками. Если пламя жёлтого цвета - это значит газ при сгорании даёт маленькую температуру и сильную жирную копоть, которая налипая на стенках котла образует (шубу). Шуба мешает пламени греть стенки. Регулируйте правильно пламя (горючую смесь) и должно гореть каждое отверстие в горелке.
Импортные котлы в основном отличаются тем, что сделаны на подобие колонок для воды. Сплав, который используется с большей теплоотдачей (большая теплоотдача у меди, латуни).Сделать самому не реально, наша альтернатива трубы под уклоном и перекрывайте ряд труб следующим. В общем можно импровизировать, но первый ряд из 57, иначе котел будет (выть).
КОТЕЛ НА ТВЁРДОМ ТОПЛИВЕ
Здесь лучше ничего не делать.Покупаем такой же КС НЕ ДОРОГОЙ,БЕЗ ВСЯКИХ НАВОРОТОВ.
В магазине будут засерать мозги улучшенной турбулентностью и повышенной теплоотдачей. Турбулентностью они называют тягу в дымоход.Тяга зависит от соотношения топки к диаметру трубы на вытяжку. Все котлы выпускают из металла, так что повышенной теплоотдачи не ждите. А если есть желание, можете поэкспериментировать вваривая трубы, вы смысл поняли. Не забывайте про сажу, этот котел придётся чистить. Да и не забудьте: дрова надо подкидывать, я бы с котлом ничего не делал.
Тут вопрос вот в чём. Как бы сделать что-то вроде мясорубки, соковыжималки.
Бросаешь листья, ветки, опилки; электродвигатель крутит через редуктор а на выходе получается что-то похожее на прессованные круглые брикеты, которыми можно топить.
ЭТО И ЕСТЬ АЛЬТЕРНАТИВНОЕ ТОПЛИВО, КРУЧЕ НЕКУДА. Естественно хочу сделать, и сделаю, но пока только набираю информацию в интернете.
Отопление считаю хорошим, если любой его элемент можно снять во время работы, при этом работа отопления не остановится. Оба котла надо ставить на кранах. Лучше на шаровых, винтиля тоже будут работать. Да и флянцевые тоже пойдут. Если заварить в трубе заглушку и просверлить отверстие 10мм отопление будет работать, естественно правильно сделанное.
Краны вам пригодятся и для управления системой. Об этом не будем и так всё понятно.
Систему старайтесь делать как можно больше, похожую на ту, что на рисунке(выше). Понятно, что опустить котел в подвал могут единицы. Поэтому старайтесь сделать приямок для котла. Это очень важно, чтобы нагревательный элемент находился ниже относительно к общей массе воды, это влияет на оборот воды. Особенно на малом огне.
НАРИСУЕМ КОТЕЛ В ПРИЯМКЕ И КРАНЫ УПРАВЛЕНИЯ (регулировки) СИСТЕМОЙ.
Для тех кто не знает, обшивка котла снимается и обратка врезается в любом удобном для вас месте. Прежнее место можно заглушить для перспективы или заварить.
Краны, всё же, используйте шаровые, желательно из жёлтого сплава.
Подачей старайтесь как можно больше пройти верхом, естественно, не забывайте об эстетике. Это улучшает вращение воды в системе.
Вакуумные расширительные бачки не признаю. Проблемы с заправкой системы, с доливкой, с выгоном воздуха с высшей точки. Не у всех есть водопровод. Тащить кастрюлю на крышу. Короче геморрой. Но если, всё таки, вакуумный: то трубку к бачку ставьте полдюймовую.
Очень хороший даёт эффект, выносить расширительный бачок на крышу. Повышает давление в системе, а вообще толком не знаю почему, но так лучше.
Часто видел уже опытных сантехников, которые пакуют на паклю без краски. Я в шоке, боже упаси. Да, действительно, пакля разбухнет и капать перестанет, а что будет через 10 лет, пакля - это органика, которая просто гниёт при контакте с водой. Она просто струхнет с годами. Лучше всего смазывать резьбы и пропитывать паклю перед паковкой краской масляной (для краски полов), современными герметиками или грунтовкой. Нельзя использовать солидол, лак, технический вазелин, жир.
Нашу отечественную фасонину лучше паковать паклей, пропитанной краской или современными герметиками. Импортную лентой фум, она более аккуратно сделана. Наша более грубая и часто ленту сбрасывает.
Самый долговечный - это чугун. Корпус крана служит 100лет.
УСТАНОВИЛИ КОТЛЫ, РАЗМЕЧАЕМ ДОМ.
Это делаем обязательно гидроуровнем. Прозрачной трубки 15 м хватит. По периметру всего дома, где будут проходить трубы отопления, примерно на высоте 30 см от пола, на стене ставим отметку. Она будет вашей точкой отсчёта. По ней выставляете уклон 1см на метр, забиваете костыли для трубы, по ней вешаете регистры. пробиваете отверстие в стенах. В этом деле из простых и доступных приборов точнее нет. Метровым уровнем установите регистры.
Схему отопления старайтесь делать по возможности как можно более похожую на ту, что на первом рисунке. Я имею ввиду: учитывайте законы физики. Крутая фраза, самому понравилась.
Отопление на два крыла, на три крыла и т.д. Здесь абсолютно нет ничего сложного, подачу разводите в нужных направлениях, учитывая уклон. обратку собираете к котлу тоже, учитывая уклон, вот и все крылья. Главное к расширительному бачку всё время вверх, после перевала всё время вниз.
Можно сделать отопление на несколько этажей и каждый этаж будет регулироваться отдельно. Если будет такой вопрос, напишу всё подробно как сделать.
ТЕРМИЧЕСКАЯ ПРОБКА. ОЧЕНЬ НЕ ПРИЯТНАЯ ОШИБКА ПРИ РАЗМЕТКЕ СИСТЕМЫ.
Поверьте на слово, котел будет кипеть, а обратка будет холодная, я в молодости один раз сделал такую ошибку.
Хочется порассуждать на тему импортных котлов. Конечно, здорово взять кучу денег, купить самый крутой котел, классные регистры. Дело мне кажется в том, что всё равно мы становимся заложниками по обслуживанию при поломке. А если нет света, запасной вариант: аккумуляторы, не серьёзно. Экономные, согласен, но всё равно меньше, но надо платить. Наверное для города лучше импортные, а для деревни два котла.Один для топки всяким таким, что насобираем за лето. А может у кого получится брикет из опилок, а рядом пилорама. Мне нравится наковальня и кувалда сто лет работает и не ломается.
Что касается котлов на жидком топливе, считаю их очень опасными и они должны быть вынесены за периметр жилого дома. Они тоже заслуживают внимания и мы рассмотрим все за и против.
Просьба к тем кто прочитал статью, если у вас есть опыт пользования котлом на жидком топливе, пришлите ваши соображения на этот счёт. И по вашим отзывам определимся с целесообразностью использования таких котлов.
ОТОПЛЕНИЕ ДВУХЭТАЖНОГО ДОМА.
Начнем с неприятностей, которые возникают при работе отопления в два этажа.
Самая большая неприятность - это то, что сначала греется второй этаж, а уже потом начинает греться первый со всеми вытекающими: на втором жара, на первом прохладней. Основное время обычно проводят на первом этаже. Кухня, ванная, гостиная, туалет, прихожая… Воздух нагревается и поднимается вверх на второй этаж. Поэтому первый этаж должен вопреки законам физики отапливаться больше чем второй.
Добиться этого очень даже не сложно.
ГЛАВНЫЙ ЗАКОН ОТОПЛЕНИЯ БЕЗ НАСОСА - ГОРЯЧАЯ ВОДА ПРЁТ ВВЕРХ.
Если горячая вода встречается с холодной, она сразу поднимается вверх. Циркуляция возможна даже в диаметре одной трубы. Зная эти законы, можно самому контролировать правильность проведения работ (говорим об отоплении без насоса).
Первый этаж делаем без изменений, только верхнюю точку выводим на второй этаж или крышу (расширительный бачок). Расширительный бачёк должен быть выше чем батареи(регистры), чтобы воздух вышел из системы.
Трубу из котла к расширительному бачку назовём СТОЯК. От стояка к регистрам первого и второго этажа идут подачи. На них нужно поставить краны, чтобы была возможность регулировать объём горячей воды. Кран для первого этажа под вопросом, ставить или нет, зависит от вас. Мне нравится, когда возможна максимальная регулировка, тем более разница в затратах никакая.
Обратка со второго этажа врезается в обратку первого этажа ближе к котлу. Ближе к котлу, потому что(ЭТО ОЧЕНЬ ВАЖНО)если она будет горячее чем вода в обратке первого этажа. начнёт подниматься по обратке первого этажа против шерсти. Тоже самое происходит если вода первого этажа горячее чем второго, то в месте врезки обратки со второго этажа в первый тоже попрёт вверх на второй этаж. Это и есть циркуляция воды в одной трубе, чем больше диаметр трубы тем лучше циркуляция.
Простая принципиальная схема, можно изменить что угодно, не нарушая физики (горячая в верх, холодная вниз).
Как видите нет ничего сложного.
Не в коем случае не закрывайте воде путь к расширению, иначе может разорвать систему.
Как установить циркуляционный насос в систему отопления.
Эта информация для тех, кто решил в систему отопления вмонтировать циркуляционный насос.
При покупке не путать с другими видами насосов, например с насосами повышения давления.
При покупке внимательно ознакомьтесь с тех. характеристиками. Давление, температурный режим, монтаж (вертикально, горизонтально), работа с незамерзающими жидкостями и т.д.
Есть одна проблема, когда насос вертикально смонтированный выходит из строя, нужно открыть кран бойпаса, а вас рядом нет. Насос ставится на обратке перед котлом.
Закрываем краны насоса и снимаем его на ремонт. Вечные насосы не бывают. Появились модели, которые монтируются в линию трубы и сломавшись не тормозят своим маленьким проходным диаметром движение воды (теплоносителя) в системе. Я бы остановил свой выбор именно на них. Прогресс движется, поэтому самой лучшей модели нет, ни чего не посоветую. Решайте, разбирайтесь, советуйтесь с продавцами сами.
После выбора насоса, собираем систему отопления с учётом всех законов физики. Как написано выше
Ни в коем случае при монтаже не делайте поправку на то что, НАСОС ПРОДАВИТ. Скорее, БЫСТРО ДОСТАВИТ.
А если отопление готово, и работает хорошо, ставьте насос согласно тех. паспорту.
Если у вас газ, надежное оборудование, электричество не подводит - то только обратите внимание на расширительный бачёк. Он должен быть сверху, не делайте вакуумный. Вакуумный бачёк очень плохо работает с циркуляционным насосом. Вы это поймёте, если насос монтируется вертикально, и нужно будет стравить воздух над насосом после монтажа перед запуском. Система наоборот начтёт сосать воздух. Как выгнать воздушную пробку?
1. Можно вылить воду из расширительного бачка, и когда трубка опуска в бачёк будет пустой, открываем воздушник над насосом. Вода из стояков выгонит воздух. И опять заполняйте систему.
2. Можно выгнать воздух, заткнув пальцем трубку в расширительном бачке, открыть кран водопровода, создав давление в системе и открываем воздушник над насосом. Проблема в том, что почти все насосы монтируются на дюймовой трубе, а маленькие диаметры труб быстро завоздушатся. Короче «геморрой». И система под давлением лучше работает. Поэтому вакуумные бачки ставим в крайних случаях.
Можно насос монтировать и всё будет хорошо, при условии, что всё правильно и работает на ура. Ставите на минимальную скорость и если посчитаете, что вращение надо ускорить, включите вторую скорость…
Как определить что вращение теплоносителя медленное.
Температура на выходе из котла (подача) должна быть примерно равна температуре на входе (обратке) в котёл.
ТЕПЕРЬ О СЛОЖНОМ.
Представим ситуацию, когда водопровода нет, общего электроснабжения нет, газа нет. Топите углём, дровами, и т.д. Автоматика отсутствует. Ваша система отопления большая (длинные крылья, много этажей, отапливается несколько зданий или хочется идти в ногу со временем), естественно есть необходимость установки насоса.
Мы сейчас собрали весь комплект нехорошестей и будем учится с ними справляться.
В этих условиях эксплуатации системы нужно быть готовым к:
1. Заглох генератор.
2. Закипел котел, и насос весь воздух погнал в систему.
3. Невозможность залить под давлением систему, если вакуумный бачёк.
Генератор заглох, система закипела, вас рядом нет… ит.д. В этом случае вас спасёт насос, который монтируется прямо в линию трубы и в случае отказа не тормозит движение теплоносителя. И у вас всё хорошо, конечно при условии правильно сделанного отопления. Оно начнёт работать само за счёт правильной физики. Похуже, чем хотелось, но ситуация спасена до ремонта генератора.
Всё работает, котёл закипел и очень сильно. Насос, конечно, продолжает гнать теплоноситель по системе и почти весь воздух загоняет в систему. Воздух создаёт воздушные пробки и препятствует движению теплоносителя, насос продолжает бороться и т.д. короче противостояние. В этом случае надо делать другой расширительный бачёк. Это будет, например, квадратный (ящик) в который снизу подведена подача от котла, а снизу или сбоку врезаны крылья отопления. Смысл в том, что в этой коробке скорость движения теплоносителя падает и воздух весь выходит наружу. Система наполняется теплоносителем без воздуха. Я бы очень рекомендовал в этих условиях сделать именно так. Не эстетично, но 100% гарантии что насос не загонит воздух в трубы и будет там его удерживать, пока его не отключите и воздух выйдет в расширительный бачёк (противостояние будет тормозить движение энергоносителя).
Невозможность заполнить систему под давлением, если бачёк вакуумный. Считаю это ошибкой, переделывайте расширительный бачёк . Оставите - гарантируете проблемы.
Отопление в гараже, сарае.
По специфике своей работы часто встречался с людьми, которые хотели провести отопление в сарае, гараже и каких -то либо постройках.
Все как один сталкиваются с проблемой как нагреть теплоноситель и хотелось бы его нагревать не всегда. А в то время, когда это нужно. Уходя не хочется,тобы не замёрзла и т.д
Хочу предложить вариант: как провести отопление в постройках, которые располагаются недалеко (до 10 метров) от вашего жилого дома.
Используем трубу 25мм, внутренний диаметр. Этой трубой бросим теплотрассу между зданиями.
Меньший диаметр будет тормозить теплоноситель, а больший потянет за собой расход антифриза.
Заливаем антифриз или похожее. При выборе обратите внимание на текучесть при морозе. Чтобы не было, как каша.
В систему отопления дома врезаете теплообменник, и желательно там же поставить циркуляционный насос. Чтобы сберегался в тепле.
Вот и вся идея. Просто, и работает. Включил насос, пошло тепло.
Теплообменник врезать в верхних трубах отопления(в подаче), идеально-это врезать в котёл.
Холодный теплоноситель к теплообменнику подводить снизу, выход обязательно сверху.
Дерзайте, кому мысль по душе.
Если кому что не понятно, спросите: нарисую наглядно в картинках.
Больше информации
