схема реализации для частного дома, монтаж

Несмотря на то, что водяное отопление с естественной циркуляцией имеет ряд недостатков, которые, в основном связаны с его высокой инертностью, то есть, медленным прогревом помещения, его по-прежнему очень часто используют для обустройства автономного газового или твердотопливного отопления в частных домах и квартирах.

Это связано с теми преимуществами, которое имеет отопление с естественной циркуляцией по сравнению с принудительной прокачкой теплоносителя по системе отопления при помощи электрического насоса.

Во-первых, эта система отопления обходится несколько дешевле, поскольку не требует приобретения насоса, во-вторых, она не критична к отключениям электроэнергии и будет работать всегда, когда включен отопительный котел.

Система отопления с естественной циркуляцией

Однако ее использование накладывает определенные ограничения на места установки котла и отопительных батарей, требует точной прокладки труб и более тщательного проектирования, поскольку при малейших ошибках в проекте или во время монтажа системы отопления ее эффективность может стать намного ниже.

Содержание

• 1 Принцип действия системы отопления с естественной циркуляцией
  • 1.1 Особенности отопления с естественной циркуляцией
  • 1.2 Выбор материалов для монтажа системы отопления
  • 1.3 Примерный расчет системы отопления
  • 1.4 Схемы отопления с естественной циркуляцией

Принцип работы такой системы чрезвычайно прост и основан на разности плотности воды разной температуры. Нагреваясь в отопительном котле, горячая вода поднимается по трубе замкнутого контура вверх, а на ее место поступает холодная вода, которая уже остыла в батареях отопления. Чем больше разница высот между верхней и нижней точками отопительного контура, тем эффективнее происходит циркуляция воды в системе, которая также зависит от соблюдения наклона труб отвода остывшей воды от батарей к котлу, чтобы уменьшить сопротивление току воды в системе.

Особенности системы отопления с естественной циркуляцией

Если расчет естественной циркуляции и монтаж системы выполнен без нарушений, она сможет эффективно работать, когда будет работать котел, однако в ряде случаев целесообразно установить через клапан насос, который можно использовать во время включения отопления после перерыва для более быстрого прогрева помещений, особенно если контур системы имеет значительные размеры.

Стоит отметить, что возможность работы такой системы без насоса позволяет эксплуатировать ее без проведения ремонта и сервисного обслуживания очень долго. При использовании современных долговечных комплектующих системы отопления с естественной циркуляцией способны проработать более 50 лет без вмешательства. Однако следует учесть и то, что естественная циркуляция будет чувствительна к любому сопротивлению, поэтому рекомендуется использовать трубы большего диаметра по сравнению с трубами, используемыми в системах отопления с принудительной циркуляцией.

Особенности отопления с естественной циркуляцией

Схема циркуляционного напора

Считается, что для эффективной работы такой системы отопления общая длина ее контура не должна превышать 30 м, однако это ограничение довольно условно и его можно будет значительно увеличить, рассчитывая при этом на то, что для равномерного прогрева всех помещений дома понадобиться больше времени. Безусловно, высокая инерционность подобной системы является ее главным недостатком и для выхода на рабочий температурный режим ей может понадобиться несколько часов, однако этот недостаток полностью компенсируется ее простотой и высокой надежностью.

Чтобы снизить инертность системы и повысить ее эффективность следует все подводящие и отводящие трубы для естественной циркуляции прокладывать не строго горизонтально, а с небольшим уклоном, который усиливает ток воды. При этом в верхней части контура обязательно устанавливается расширительный бачок, который является не только компенсатором повышения давления в системе и принимает на себя «лишний» объем расширяющейся при нагревании воды, но и собирает пузырьки воздуха, которые могут стать причиной образования воздушной пробки.

Эту систему по праву можно назвать саморегулирующейся, поскольку, когда в помещении холодно, батарея быстрее отдает тепло, вода быстрее остывает, а значит, увеличивается скорость ее циркуляции в системе. Когда же помещение прогревается полностью, циркуляция замедляется до минимума, что способствует экономии энергоносителя.

Выбор материалов для монтажа системы отопления

Эксплуатационные характеристики системы отопления с естественной циркуляцией напрямую зависят от того, какими трубами и из какого материала она проложена.

Чем больше диметр трубы, тем эффективнее будет работать система, поэтому рекомендуется использовать трубы диаметром от 32-40 мм или даже больше.

От материала труб также многое зависит, например, если вы используете сталь, которая подвергается коррозии, шероховатость внутренней части трубы будет препятствовать нормальному току воды и снижать скорость ее циркуляции. Также следует избегать участков резкой смены диаметра, неоправданных резких изгибов труб, что непременно приведет к замедлению тока воды и снижению эффективности ее циркуляции.

Примерный расчет системы отопления

Стоит отметить, что хотя схема отопления с естественной циркуляцией максимально проста, провести точный расчет ее параметров достаточно сложно, поскольку как в самой системе, так и в доме в целом может найтись множество факторов, которые окажут влияние на эффективность обогрева. Поэтому, каким бы методом расчета вы не пользовались, следует выполнять монтаж отопления с естественной циркуляцией с некоторым запасом. При этом требуемую температуру в комнатах вы всегда сможете подрегулировать более точно, меняя настройки автоматики котла.

Схема отопления одноэтажного дома

На практике применяют два метода расчета, требуемой для обогрева тепловой мощности, по площади и по объему помещения с использованием коэффициентов и поправок, позволяющих учесть потери тепла.

Так, например, при расчете по площади используют норму, равную 1 кВт на 10 метров квадратных помещения. При этом для районов с относительно теплым климатом используется коэффициент от 0,7 до 0,9,  для северных широт 1,2-1,3, а для Крайнего Севера этот коэффициент выбирается в пределах 1,5-2. При этом считается, что высота потолков в комнатах составляет 2,5 м, что далеко не всегда соответствует действительности и если высота потолка отличается, следует использовать метод расчета по объему.

Также на каждое окно к суммарной мощности добавляется еще 100 Вт, на дверь -200 Вт, наличие внешней стены добавляет еще один коэффициент в пределах 1. 1-1.5. Однако учет всех этих параметров также не позволяет учесть все нюансы, влияющие на сбережение тепла, поэтому тепловая мощность берется с достаточно большим запасом.

Схемы отопления с естественной циркуляцией

На практике обычно применяют две распространенные схемы подачи теплоносителя к батареям:

Двухтрубная схема с естественной циркуляцией

• Двухтрубная система. В данном случае прокладываются два контура: контур труб подаваемой горячей воды прокладывается под потолком или на чердаке, а контур, по которому от батарей отводится холодная вода, прокладывается по уровню пола. Каждая батарея подключается и к верхнему и к нижнему контуру. Схема наиболее эффективна и позволяет распределять тепло равномерно без дополнительных регулировок, однако ее стоимость значительно дороже, а сложность монтажа выше.
• Однотрубная система с естественной циркуляцией. Эта схема на практике применяется значительно чаще, особенно если речь идет об организации отопления одноэтажного дома. В данном случае замкнутый контур труб от расширительного бака, установленного в верхней точке дома, например, на чердаке, до котла, установленного в нижней точке, проходит на уровне пола под всеми батареями. При этом каждая батарея подключается снизу в общую трубу контура в двух точках. Желательно на входе батареи по направлению тока воды установить дроссель, которым можно выполнить регулировку подачи воды в каждую батарею, чтобы обеспечить равномерный их прогрев как в непосредственной близости от расширительного бака, так и в конце контура перед входом в котел.

Стоит отметить, что данная система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя прекрасно зарекомендовала себя во множестве домов и исправно служит своим владельцам на протяжении не одного десятилетия.

При этом система позволяет работать с любыми видами отопительных котлов и строить недорогие, надежные и эффективные системы автономного отопления.

Особенности реализации схем отопления с циркуляцией естественной и принудительной

Папа мастер! > Отопление, вентиляция и водоснабжение > Особенности реализации схем отопления с циркуляцией естественной и принудительной

При организации отопления частного дома используется два варианта – с принудительной и естественной циркуляцией теплоносителя. Причём, если в первом случае можно ограничиться однотрубными контурами, то во втором без двух магистралей не обойтись. Каждый из этих вариантов хорошо справляется с обогревом помещений, но как один, так и второй имеет некоторые ограничения и особенности в монтаже и эксплуатации. Обе разновидности систем подходят практически для любого отдельно взятого дома, в том числе и состоящего из нескольких этажей, но выбирать всё же следует исходя из их практичности.

Простейшая схема отопления с естественной циркуляцией

Если дом состоит только из одного этажа, или под крышей оборудован достаточно вместительный чердак, то такой вариант используется достаточно часто.

Схема отопления с естественной циркуляцией не предусматривает использование насосов для перемещения воды по системе, а значит можно сэкономить на оборудовании и электроэнергии необходимой для работы помп. В данном случае перемещение воды по трубам осуществляется согласно физическим законам.

Поскольку труба прямой подачи к батареям нагретой жидкости, как и расширительный бак, устанавливаются в самой верхней части системы, горячий теплоноситель согласно законам физики самостоятельно поднимается в самую высокую точку системы. Достигнув трубы прямой подачи, он стекает по магистралям, проходя через радиаторы. В этот момент происходит нагрев батарей, а остывающая жидкость стекает в нижний, отводящий контур и возвращается назад в котёл для нагрева. Таким образом, в отличие от схемы отопления с принудительной циркуляцией вода движется по трубам самостоятельно, вне зависимости от того, есть ли в сети электроэнергия.

Недостаток данного метода заключается в необходимости использования металлических труб большого диаметра. Кроме того, трубы прямой подачи всегда размещены на виду, и заметно портят интерьер помещений. Если же со временем каналы забьются шлаками или дадут течь, то необходимо обращаться за помощью к сварщикам, и после такого ремонта системы почти наверняка придётся делать новый косметический ремонт.

Преимущества и недостатки схемы отопления с принудительной циркуляцией

Более современный метод обогрева помещений стал доступен после появления новых материалов и оборудования. К ним относятся металлопластиковые и полипропиленовые трубы, двухконтурные котлы, насосы для перекачки горячих жидкостей, паро и воздухоотводящие клапаны и т.д. Использовать для своего дома схему отопления с принудительной циркуляцией можно практически в любом случае. Единственным ограничением является отсутствие электричества необходимого для работы насосов, что в принце может быть достаточно критичным в районах, где практикуется регулярное или эпизодическое отключение тока.

Главным преимуществом этой технологии можно считать простоту монтажа системы, которая позволяет выполнить все работы по её прокладке самостоятельно. Трубы в виду их надёжности и малого диаметра можно прятать под штукатурку, а правильно подобранная мощность насосов даёт возможность качественно отапливать дома большой площади и этажности. Кроме того в последнее время стала популярна однотрубная магистраль, реализованная по принципу принудительной циркуляции, которая отлично подойдёт для обогрева домов площадью до 150 кв.м.

схема отопления

пример схемы отопления частного дома

В отличие от схемы отопления с естественной циркуляцией теплоноситель перемещается по контурам при помощи, установленных в систему насосов. Благодаря искусственно создаваемому напору все трубы можно прокладывать на любом уровне, а схема их разводки не имеет жёстких рамок. Если контур предполагается только один, то и насосом можно обойтись одним, в противном случае, количество нагнетательных помп должно равняться количеству отдельных магистралей. Также в данных системах обязательна установка расширительных бачков и клапанов для отвода из труб воздуха.

Выводы

Как первый, так и второй вариант отлично справляются с обогревом частных домов. Но, как стало понятно из обзора, планируя систему отопления, вы должны учитывать все особенности не только своего жилища, но и района, в котором проживаете. Если отключения электричества достаточно часты, это может стать серьёзной проблемой для принудительной циркуляции, так же как и дом в несколько этажей большой площадью для систем с естественным движением теплоносителя.

Похожие записи

Как выполнить монтаж водосточной системы своими руками

Отсутствие водосточной системы способно негативно отразиться на внешнем…

Как выбрать смеситель для ванной и не пожалеть

Когда в ванной начнет капать из крана, сантехник посоветует заменить смеситель….

Установка насосно-смесительного узла для теплого пола: на что обратить внимание

Отопление частных домов посредством двух различных систем вошло в норму. Чаще…

Соблюдайте основные требования к газовой котельной!

Тем людям, которые сталкиваются с вопросами подвода газа к своему дому,…

Интересное на сайте

• Технология кладки стен из газобетонных блоков

  По эксплуатационным характеристикам газоблоки в разы лучше кирпича. Процесс их кладки настолько прост, что с ним справится даже полностью далёкий от стройки человек. Не являются …далее… »

• Преображение за неделю или можно ли использовать гипсокартон в ванной

  Несмотря на заявления производителей гипсокартонных листов о прекрасных влагостойких свойствах, большинство всё же не решается использовать их в местах повышенного риска, то бишь в кухне …далее… »

• Преимущества домов из СИП-панелей

  Дома, построенный по канадской технологии, удобны для проживания зимой и летом. Они теплые, практичные и подходят даже для сурового климата. Это обусловлено особенностями технологии. При …далее… »

• Альтернатива блокам питания для шуруповерта 12в и 18в.

  Замена своими руками

  Шуроповерт считается незаменимым аппаратом для специалистов, работающих им постоянно и для любителя, выполняющего отдельные виды работ. Этот инструмент стал лучшей альтернативой для отвертки, которая очень …далее… »

• Станок для блоков своими руками – простое оборудование для изготовления керамоблоков, шлакоблоков, арболитовых, газосиликатных и других строительных блоков

  В наше стремительное время на рынке стройматериалов появляется все новая продукция, преуспевающая по многим показателям своих предшественников. Интересным фактом является то, что некоторые стройматериалы можно …далее… »

Система отопления частного дома с естественной циркуляцией

Планировка и монтаж отопления с естественной циркуляцией считается самым простым и недорогим способом обогрева дома. Однако для практической реализации такого проекта следует знать все нюансы и правила выбора комплектующих. Поэтому необходимо правильно рассчитать систему отопления частного дома с естественной циркуляцией и разработать схему ее монтажа.

Содержание

1. Принцип работы отопления с естественной циркуляцией
2. Схемы отопления с естественной циркуляцией
3. Однотрубная система
4. Двухтрубная система
5. Расчет тепловой мощности с естественной циркуляцией
6. Правила составления схемы отопления с естественной циркуляцией

   8 7 Уклон отопления с естественной циркуляцией

Как работает отопление с естественной циркуляцией

Для работы любой системы водяного отопления необходимо обеспечить циркуляцию теплоносителя по трубам. При нагреве в котле горячая вода должна поступать в батареи и радиаторы для передачи тепла помещениям дома. Не является исключением и система водяного отопления с естественной циркуляцией.

Контур отопления с естественной циркуляцией

Движение теплоносителя происходит за счет разности плотности в нормальном и нагретом состоянии. При попадании в теплообменник работающего котла температура воды повышается и, как следствие, плотность уменьшается. Так как удельный вес холодного теплоносителя выше, то он читает вытеснять нагретый. В результате этого формируется движение масс.

Перед тем, как сделать водяное отопление с естественной циркуляцией своими руками, следует внимательно ознакомиться с техническими характеристиками и особенностями эксплуатации:

• Высокая степень надежности … Отсутствие подвижных элементов (крыльчатки циркуляционного насоса) и давление, равное атмосферному, обеспечивают длительную работу естественной системы отопления частного дома;
• Инерция системы … Естественная циркуляция в закрытой системе отопления обеспечивается за счет небольшого перепада давления. Поэтому скорость подачи горячей воды к радиаторам будет минимальной;
• Обязательное соблюдение уклона автомобильных дорог … Для нормальной работы уклон системы отопления с естественной циркуляцией должен соответствовать расчетным данным. Трубы устанавливаются с уклоном от котла, а для обратки – к котлу. Это обеспечивает оптимальную производительность системы.

Также следует отметить, что установка системы отопления с естественной циркуляцией рекомендуется для схем с длиной трубопровода не более 30 м. В противном случае большой объем охлажденного теплоносителя значительно снизит его скорость.

Традиционная схема отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией может предусматривать установку газового, твердотопливного или электрического котла. Важно, что в их конструкции предусмотрена система защиты от перегрева в случае обратного движения теплоносителя или возникновения воздушных пробок.

Схемы отопления с естественной циркуляцией

В первую очередь необходимо правильно подобрать разводку трубопроводов, радиаторов и котла. Так как правильно сделать отопление с естественной циркуляцией можно только по заранее составленному плану, этому этапу работ следует уделить максимум внимания.

Отопление естественной циркуляцией в квартире

На первом этапе проводится первичный анализ помещения (дома), где планируется обустроить систему теплоснабжения. Учитывается жилая площадь, степень теплоизоляции наружных стен и тип котла для нагрева воды. В настоящее время существует множество схем, с помощью которых можно сделать самоциркуляционное отопление своими руками. Самые популярные:

• Однотрубный … Оптимальный вариант для небольших домов и квартир;
• Двухтрубный … Выбирается для обеспечения обогрева воздуха в домах средней и большой площади, двухэтажных домах.

Однако, учитывая принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией, следует помнить об основных ограничениях – общей длине линии, минимальном количестве поворотных узлов. Поэтому эту схему нельзя использовать для обвязки коллектора или тройника. Слишком большие гидравлические потери отрицательно скажутся на скорости движения теплоносителя.

При расчете системы отопления с естественной циркуляцией следует учитывать, что в этой системе можно использовать только воду. Антифриз слишком плотный, чтобы обеспечить требуемое давление в трубопроводах.

Однотрубная система

Для небольших дачных и загородных домов при расчете системы отопления с естественной циркуляцией учитываются не только технические (эксплуатационные) характеристики, но и общая стоимость проекта. В результате должна получиться надежная и недорогая система отопления. Поэтому чаще всего в этих домах делается однотрубная система отопления с естественной циркуляцией.

Однотрубная система отопления

Особенностью данной системы является наличие одной магистрали. Радиаторы и батареи подключаются к нему параллельно, образуя единую цепь. Основными преимуществами однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией являются минимальное количество комплектующих, малая материалоемкость и простота монтажа. Однако следует иметь в виду, что скорость охлаждения теплоносителя в этой системе достаточно высока за счет последовательной передачи тепла каждому радиатору в контуре.

Для оптимизации теплового режима в системе естественного отопления частного дома необходимо предусмотреть наличие следующих компонентов:

• Байпас в обвязке каждого радиатора . .. Это позволит ограничить поступление теплоносителя в аккумулятор без изменения параметров всей системы. С его помощью можно полностью отключить отопительный прибор на замену или ремонт, не прерывая подачу тепла;
• Термостаты с батарейным питанием. Устанавливаются в систему отопления с естественной циркуляцией в паре с байпасом. Автоматический термоэлемент будет изменять сечение проходного диаметра патрубка радиатора, тем самым регулируя степень нагрева прибора;
• Кран Маевского … Обязательный элемент в облицовке радиатора. Так как не всегда точно рассчитать систему отопления с естественной циркуляцией, следует рассмотреть систему удаления воздуха. Именно для этого и предназначен кран Маевского.

Еще одним преимуществом однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией является небольшая занимаемая площадь. Монтаж линии может производиться как открытым, так и закрытым способом. Важно только обеспечить подключение к нему радиаторов.

Для водяной системы отопления с естественной циркуляцией с одним трубопроводом допускается размещение котла и радиаторов на одном уровне, что запрещено для других схем.

Двухтрубная система

Двухтрубная система отопления

Стабильная работа отопления в средних и больших домах может быть обеспечена только разделением потоков горячей и холодной воды. В этом случае оптимальным вариантом станет двухтрубная система отопления с естественной циркуляцией.

Для нормальной работы системы необходимо предусмотреть установку котла ниже уровня радиаторов. Это необходимо для создания напора охлажденной воды, создающей естественную циркуляцию в закрытой системе отопления. Для наилучшего напора необходимо сделать сразу после котла ускоряющий стояк. В самой высокой его точке устанавливается расширительный бачок. От него под углом монтируется наливная труба, к которой подключаются радиаторы.

Правильно рассчитанная и установленная двухтрубная система отопления с естественной циркуляцией будет работать даже при минимальной разнице температур охлаждаемого и нагреваемого теплоносителя. Для реализации такого проекта необходимо учитывать следующие нюансы:

• Расположение котла водяное отопление с естественной циркуляцией своими руками. Чаще всего он располагается в подвале или цокольном помещении. Необходимо обеспечить нормальный температурный режим, вентиляцию и естественное освещение;
• Тестовое подключение на расширительном баке … Даже если правильно рассчитать систему отопления с естественной циркуляцией, все равно будет вероятность критического уменьшения объема воды. С помощью контрольной трубы можно следить за этим показателем;
• Узлы подпитки и слива воды … Находятся в самой нижней точке – на обратке. Чтобы правильно сделать отопление с естественной циркуляцией, необходимо заранее предусмотреть способы автоматического (полуавтоматического) пополнения системы, а также оперативный слив воды.

Благодаря появлению новых материалов можно сделать двухтрубную систему отопления с естественной циркуляцией своими руками из стальных или полимерных труб. Все зависит от бюджета, наличия соответствующих инструментов и материалов.

В двухтрубной системе отопления с естественной циркуляцией установка байпасов не требуется. Важно лишь предусмотреть установку запорной арматуры для возможного отключения устройства от общей линии.

Расчет тепловой мощности с естественной циркуляцией

Для расчета основных параметров теплоснабжения рекомендуется использовать специализированные программы. С их помощью можно максимально точно рассчитать систему отопления с естественной циркуляцией. Но если это невозможно, используются другие, упрощенные методы.

Программа расчета отопления

Проще всего рассчитать требуемую мощность котла, используя соотношение 1 кВт тепловой энергии на 10 м² площади помещения. При этом полученный результат необходимо умножить на коэффициент, зависящий от климатических условий региона.

Его значения для водяной системы отопления с естественной циркуляцией приведены в таблице. Эти коэффициенты являются рекомендуемыми и могут быть заменены другими в зависимости от реальных характеристик дома. Но в любом случае этот метод позволит определить примерные параметры системы отопления. Поэтому его применение является обязательным этапом проектирования теплоснабжения.

Регион	Поправочный коэффициент
South of Russia	0.7 to 0.9
Middle lane	1 to 1.3
Northern regions	1.4 to 2

However, this не учитывает степень теплоизоляции здания, количество и характеристики оконных и дверных конструкций. Поэтому лучше всего использовать другой метод расчета системы теплоснабжения с естественной циркуляцией. Этапы расчета:

1. На 1 м³ жилого дома потребуется 400 Вт тепла. Умножая мощность на объем здания, получаем начальное значение тепловой энергии.
2. Для компенсации потерь тепла через окна количество конструкций умножаем на 100 Вт. Тот же прием применяется для наружных дверей, но с компенсацией по 200 Вт каждая.
3. Если помещение имеет наружную стену, то для нормальной работы системы естественного отопления частного дома результат умножают на поправочный коэффициент 1,2.
4. Для частных домов потери тепла через крышу и пол учитывают с коэффициентом 1,5.

Следует отметить, что даже этот расчет будет приблизительным. Планируя монтаж теплоснабжения с естественной циркуляцией своими руками для большого дома, рекомендуется обратиться к специалисту для точного расчета основных характеристик системы.

Для минимизации теплопотерь в здании необходима хорошая теплоизоляция наружных стен, потолка и крыши. Это снизит эксплуатационные расходы на водяное отопление с естественной циркуляцией своими руками.

Правила составления схемы отопления с естественной циркуляцией

Зная основные принципы работы системы теплоснабжения с естественной циркуляцией и выбрав оптимальную схему, можно приступать к сборке. Этот этап не менее важен, чем предыдущие, так как от технических параметров комплектующих будет зависеть дальнейшая работа отопления.

Трубы отопления

Необходимо учитывать все особенности данной системы. В схемах с принудительной циркуляцией компенсация гидравлических потерь происходит за счет работы циркуляционного насоса. Для систем с естественной циркуляцией в закрытом отоплении такого механизма не существует. Поэтому для минимизации потерь следует обратить внимание на следующие моменты конструкции и подбора комплектующих:

• Трубы отопления … Их диаметр должен быть от DN32 до DN40. Таким образом компенсируется трение воды о внутреннюю поверхность. Также рекомендуется выбирать полимерные изделия с гладкой стенкой. Их фактический внешний диаметр составляет от 40 до 50 мм;
• Схема подключения магистрали … Необходимо избегать поворотных узлов, увеличивающих гидравлическое сопротивление в системе;
• Высота стояка бустера . .. В схеме отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией он должен быть выше потолка второго этажа. Расширительный бак находится на чердаке;
• Характеристики запорного клапана … Его наличие не должно влиять на параметры системы.

Для лучшего понимания принципов работы схемы отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией можно провести аналогию с известными сообщающимися сосудами. В этом случае котел будет находиться ниже уровня радиаторов, поэтому поток жидкости будет циркулировать в его сторону. Именно поэтому при разработке схемы и монтаже системы отопления с естественной циркуляцией ее нужно располагать как можно ниже.

Для предотвращения изменения расхода воды на обратном трубопроводе устанавливается специальный клапан. Это явление может иметь место при первом запуске системы, когда разница температур теплоносителя мала.

Откос отопительный с естественной циркуляцией

Монтаж системы теплоснабжения с естественной циркуляцией практически ничем не отличается от типовой технологической схемы. Для этого используются те же материалы и инструменты. Отличие заключается в обязательном уклоне системы отопления с естественной циркуляцией.

Уклон трубы отопления

Для обеспечения работы системы подающий трубопровод от бустерного стояка должен иметь уклон в сторону радиаторов отопления. Степень изменения положения верхней и нижней точек питающей линии определяется соотношением 1:10. Те. на каждый метр трубы необходим уклон 10 мм.

Для обратной линии изменить положение направления уклона. На этом участке системы он должен идти от радиаторов в сторону котла. Тем самым создается дополнительное условие гравитационного воздействия на теплоноситель.

Одним из преимуществ системы отопления с естественной циркуляцией является ее ремонтопригодность. Владелец дома может самостоятельно устранить течь или заменить неисправный радиатор. Но для этого нужно заранее приобрести ремкомплекты.

В видеоматериале представлена ​​схема отопления с естественной циркуляцией с подробным описанием ее работы и оборудования:

однотрубная, двухтрубная, конструкция, принцип работы, фото и видео

Как устроена система отопления с естественной циркуляцией работает

Основная задача системы водяного отопления – это обеспечить циркуляцию теплоносителя по трубам. Чтобы дом прогрелся, горячая вода из котла должна поступать в трубы и радиаторы. Система отопления с естественной циркуляцией работает по принципу гравитации. Жидкость движется по трубам самотеком без использования насоса. Плотность и вес жидкости при нагревании становятся меньше, а после охлаждения она возвращается в исходное состояние.

В таком устройстве практически нет давления. По расчетам видно, что при давлении в 10 метров водяного столба есть давление в 1 атмосферу. Оказывается, в отопительном приборе одноэтажного дома давление будет от 0,5 до 0,7 атм. , а в двухэтажном – не более 1 атм.

Преимущества и недостатки систем отопления с естественной циркуляцией

Как и любое устройство, системы водяного отопления с естественной циркуляцией имеют свои преимущества, но также и недостатки. Почему система хороша?

1. Простота установки и обслуживания, легкий запуск системы. Всю установку можно сделать самостоятельно.
2. Не нужно покупать дорогое оборудование.
3. Система работает стабильно. Теплоноситель дает наибольшую теплоотдачу и поддерживает необходимую температуру в помещении.
4. Не зависит от электричества. Устройство будет продолжать работать даже при отключении питания.
5. Если дом хорошо утеплен, то с такой системой можно значительно сэкономить.
6. Шумный насос.
7. При своевременном обслуживании отопительный прибор может работать более 35 лет.

Минусы системы:

• Несмотря на то, что система отопления требует немного материалов, затраты станут намного выше, когда местное сопротивление трубопровода уменьшится. Потому что вам придется установить трубы большего размера.
• Дом прогревается намного медленнее.
• Если трубы проходят через неотапливаемые помещения, то эти участки необходимо утеплить. В противном случае есть риск, что жидкость замерзнет.
• Такая система отопления подходит только для частных домов площадью не более 100 кв.м., так как действует в радиусе до 30 метров. Это связано с тем, что система имеет маленькую круглую головку.
• Главное условие в доме есть чердак. Именно туда устанавливается расширительный бачок.

Плюсы и минусы

Система с естественной циркуляцией имеет преимущества перед системой с принудительной циркуляцией:

• полная независимость от электричества;
• простота обслуживания и ремонтных работ;
• при бережной эксплуатации срок службы около 40 лет;
• не требуют для работы дополнительных источников, обращение осуществляется за счет физических законов.

Основные недостатки системы с естественной циркуляцией:

• низкое давление оборотной воды, поэтому радиус действия таких систем всего 30 м от нагревателя;
• при несоблюдении определенного угла наклона при монтаже могут начать появляться воздушные пробки;
• долгий прогрев системы при первом включении воздух в помещении при этом будет медленно прогреваться;
• трубопровод должен быть только открытым;
• необходимо следить за тем, чтобы в расширительном бачке всегда была вода, если уровень упадет ниже критического, ТЭН может закипеть, система перестанет функционировать.

Типы систем с естественной циркуляцией

Перед созданием схемы отопления частного дома предварительно рассчитайте количество тепла, необходимое для помещения. В расчет входят данные о котле , размещении и диаметре труб, а также уровне теплоизоляции наружных стен. Даже малейшие ошибки в расчетах могут сказаться на качестве отопления дома. Поэтому лучше, если все расчеты будут проводить специалисты. Отопительные системы бывают нескольких видов:

• Открытого и закрытого типа (отличаются расширительными бачками).
• Однотрубный и двухтрубный тип (радиаторы отопления подключаются по-разному).

Открытая система

Открытое устройство включает резервуар (открытый бак), который снабжен патрубком (аварийный перелив). Труба подключается к канализационной системе или выводится на улицу. Бак устанавливают под потолком, иногда на чердаке. Резервуар открытого типа можно сделать своими руками любого размера, что является его основным преимуществом. Имеет доступную цену … Недостатки устройства:

• В бак открытого типа постоянно нужно доливать воду, так как она быстро испаряется. Чтобы постоянно не доливать воду вручную, к баку можно подвести водопровод.
• Часто на металлических элементах цепи образуется коррозия. За счет того, что в открытый бак постоянно поступает кислород.
• Воздух попадает в трубопровод. Закрепив радиаторы под небольшим уклоном, и установив автоматические воздухоотводчики, можно избавиться от проблемы.

Закрытая система

Система с естественной циркуляцией теплоноситель закрытого типа хорошо подходит как для одноэтажных, так и для двухэтажных домов. В контуре отопления установлен мембранный бак. Благодаря баку металлические детали устройства меньше подвержены коррозии. Закрытое устройство работает следующим образом:

1. Закрытый эластичный мембранный бак представляет собой мембранный расширительный бак. Мембрана создает в резервуаре две секции. Первая секция предназначена для охлаждающей жидкости, другая содержит воздух или азот. При расширении теплоносителя лишняя вода из отопительного контура уходит в бак.
2. Мембрана начинает растягиваться из-за горячей воды, а газ во второй части начинает сжиматься.
3. Когда вода остывает, газ снова увеличивается и выталкивает охлаждающую жидкость обратно в систему. Таким образом, происходит непрерывное заполнение водяного контура теплоносителем.

Если выбирать между открытой системой и закрытой, то дешевле приобрести или создать своими руками открытый бак. Мембранный бак стоит в несколько раз дороже , поэтому используется редко.

Однотрубная система

Для одноэтажных домов небольшой площади подходит однотрубное отопление. В двухэтажном доме такой вид отопления будет малоэффективен. Преимущества системы – дешевый монтаж, простая конструкция, трубы не монтируются под потолком, а значит, общий интерьер помещения не испортится. Однотрубный тип отопления работает по следующему принципу:

• Жидкость поднимается по вертикальному участку трубы.
• Далее теплоноситель перемещается в горизонтальную трубу. Эта труба соединяет радиаторы отопления.
• Охлажденная жидкость возвращается обратно в котел из внешнего радиатора.

Эта система имеет свои недостатки. Чем дальше стояк подачи, тем ниже температура радиаторов. Байпасы помогут повысить производительность. Чтобы наладить равномерный обогрев дома, в местах подключения радиаторов ставят перемычки. Даже после точных расчетов , однотрубный тип системы будет малоэффективен, если в одноэтажном доме больше трех комнат. Проблему можно решить, модернизировав систему циркулярным насосом.

Схема двухтрубного водяного отопления частного дома с естественной циркуляцией

Двухтрубный тип отопления подходит для отопления двухэтажного дома. Если сравнивать однотрубную и двухтрубную систему, то во второй – жидкость подается на все радиаторы горячей. Двухтрубная схема имеет особую конструкцию, состоящую из двух труб. Один на подачу, другой на возврат. К каждому отопительному прибору подключается подводящая труба. Подключение осуществляется через отдельный входной кран. А обратка подключается отдельно. Преимущества системы отопления с верхней и нижней разводкой в ​​том, что ее установка очень проста, а эксплуатационные характеристики эффективны. С такой системой:

1. Можно не добавлять к радиатору дополнительные секции для улучшения обогрева.
2. В отличие от однотрубной схемы, для прокладки трубопровода в данной системе используются трубы меньшего диаметра.
3. Простая настройка системы.
4. Тепло распределяется равномерно.

В настоящее время можно создать своими руками двухтрубный тип отопления с естественной циркуляцией . Для его изготовления используются стальные или полимерные трубы. .

Схема расчета системы отопления с естественной циркуляцией

Самое сложное при проектировании системы отопления – правильный расчет. Насколько хорошо будет работать устройство, зависит от длины и угла наклона труб, а также количества витков на нем. Это нужно знать, потому что в контуре нет давления. Что нужно учитывать при составлении схемы и расчете:

1. Какой диаметр труб и материал из которого они изготовлены.
2. Угол наклона труб.
3. Типы охлаждающих жидкостей.
4. Способы подачи охлаждающей жидкости.

Какой материал для труб лучше всего?

Способ монтажа контура, защита от коррозии и гидравлическое сопротивление, все эти показатели будут зависеть от материала, из которого изготовлен трубопровод. Для системы отопления можно использовать полипропиленовые , стальные, металлопластиковые и медные трубы.

• Материал полипропилен. Полипропиленовые трубы хорошо выдерживают высокие температуры, имеют длительный срок службы (более 25 лет), гладкие внутри. Установка требует специальных инструментов и стоит дорого.
• Сталь. Несмотря на то, что такие трубы достаточно прочны и имеют доступную цену, они подвержены коррозии и зарастанию. Кроме того, для установки требуется сварка или несколько фитингов.
• Металлопластик. Легкие трубы имеют идеально гладкую внутреннюю поверхность. В результате они свободны от коррозии и отложений. Но после установки придется постоянно дергать за резьбовую арматуру, что является большим недостатком. Срок их службы составляет около 15 лет, в то время как для труб это очень мало. У них высокая стоимость.
• Медные трубы. Медные трубы имеют красивый внешний вид и срок службы более 100 лет. Для монтажа используется пайка, очень дорогая по стоимости.

Чтобы определить какой диаметр трубы подходит для обогрева вашего дома, необходимо знать что:

1. Диаметр трубы выбирается исходя из материала из которого изготовлены трубы и из выполненных теплотехнических расчетов .
2. Рассчитайте количество тепла, необходимое для помещения, и прибавьте к результату 20%.
3. По значениям, указанным в таблицах СНиП, рассчитывается сечение трубопровода. Для расчета берут показания теплоемкости и размера трубы (внутреннего сечения).

Если после каждого разветвления устанавливать подводящий патрубок на 1 размер меньше предыдущего, то циркуляция теплообменника станет в несколько раз интенсивнее. Обратная труба монтируется с удлинителем. Это вычисляет минимальный диаметр двух труб. Придерживаясь полученных значений, для каждого участка трубы устанавливается свой размер.

Способы подачи теплоносителя

Теплоноситель может циркулировать от котла к нагревательному устройству двумя путями. Через нижнюю или верхнюю заправку.

• Нижнее заполнение. Такой способ заливки используется только для однотрубных систем. Трубопровод прокладывается на уровне пола, при этом вертикальные трубы можно не использовать. Нижняя засыпка без циркулярного насоса малоэффективна.
• Верхнее заполнение. Они используются как для однотрубных, так и для двухтрубных систем. Благодаря тому, что распределительная труба установлена ​​под потолком, горячий теплоноситель активно подается к каждому радиатору. Далее, остывая, вода уходит в обратку, смонтированную вдоль пола.

Двухтрубная система отопления

Для этой системы потребуется больше труб, но она намного удобнее в использовании, чем однотрубная система. По периметру помещения проложены две трубы: верхняя (подача) – от котла, нижняя (обратка) – к котлу. Между ними устанавливаются радиаторы: входной патрубок соединяется с подающим трубопроводом через выпускной, выходной патрубок соединяется с обраткой.

Таким образом, все устройства подключаются параллельно, что дает следующие преимущества:

• гидравлическое сопротивление контура снижено;
• тепло распределяется по устройствам равномерно;
• Радиатор можно регулировать и обслуживать независимо от всей системы.

Перед каждым радиатором можно установить терморегулируемый клапан с электроприводом.

При этом система останется энергонезависимой, так как в случае отключения электроэнергии полностью сохранит работоспособность (клапаны можно регулировать вручную).