Незважаючи на те, що зараз поширені передові технології обігріву приміщень, система опалення природною циркуляцієюдуже затребувана. Насамперед це пов'язано з тим, що вона проста в монтажі, а якщо ще й враховувати нестабільність забезпечення приватного сектора електрикою, стає зрозумілою популярність такої автономної системи опалення.

Як це працює

Відразу варто сказати, що завдяки особливому пристрої система працює без примусової циркуляції теплоносія. Рух води в трубах відбувається за рахунок того, що при охолодженні щільність води збільшується, і вона стікає до котла трубами, встановленими під ухилом, виштовхуючи з нього підігріту воду.

Хоча система опалення з природною циркуляцією може працювати без насоса, все ж таки його краще поставити. При включеному насосі теплоносій швидше проходить трубами, отже, приміщення прогрівається швидше.

При виході з котла вода надходить у розгінний колектор, доходить по ньому до верхньої точки і трубами, встановленими під ухилом від котла, охолоджуючись, продовжує свій шлях по колу.

Недоліки та переваги

Спочатку поговоримо про недоліки. Такий підхід допоможе визначитися, чи підійде така система опалення.

• Якщо в системі немає насоса, то потрібно довго чекати, поки гаряча водадосягне батарей і пройде ними.
• Нерівномірне розігрів радіаторів опалення. Пов'язано це з тим самим нюансом – зверху гаряча вода, а знизу холодна.
• Монтаж виконується дорожчими трубами великого діаметру.
• Необхідна установка відкритого розширювального бачка, внаслідок чого вода випаровується та її періодично потрібно доливати в систему. Встановлення розширювального бачка закритого типуможе погіршити роботу системи.
• Страждає дизайн приміщення.
• Не можна порушувати нахил труб, навіть якщо потрібно обійти двері.
• У системі має бути якнайменше поворотів.
• При плануванні системи опалення без насоса потрібно правильно визначити рівень розташування батарей, розширювального бачка та котла, який повинен бути встановлений у нижній точці.

Переваги

• Електронезалежність. Навіть якщо встановлений насос, то при відключенні електроенергії (або при виході з ладу насоса), система опалення продовжує працювати.
• Монтаж та подальше обслуговування не потребує особливих навичок.
• Безшумність роботи.

Види систем

Як уже говорилося, в самопливній системі опалення не повинно бути перепадів по висоті, інакше вона просто не працюватиме. З цієї причини може бути зроблено декілька контурів.

Одноконтурна

Тут все гранично ясно – одна труба йдевід казана, а інша до нього, а між ними підключаються батареї. Подана схема допоможе цьому розібратися.

Одноконтурна система може бути і однотрубною, тільки в цьому випадку потрібно врахувати той фактор, що кожна наступна батарея в самопливній системі буде чутливо холоднішою за попередню.

Двоконтурна

Двоконтурні системи можуть відрізнятися напрямом руху теплоносія:

1. Зі зустрічним рухом.
2. З попутним рухом.

Щоб потім не займатися переробкою, важливо ще на етапі планування з'ясувати, якою має бути потужність батареї (або батарей), яка буде встановлена ​​в конкретному приміщенні. Для цього можна скористатися одним із двох методів.

За об'ємом

Точніші дані можна отримати, враховуючи обсяг приміщення. Виконуємо виміри і, отримавши дані по висоті, ширині та довжині кімнати, перемножуємо їх між собою, а результат множимо на 40 Вт. Враховуючи особливості будови, вводимо поправний коефіцієнт. Для:

• одноповерхового приватного будинку з неутепленим горищем – 1,5;
• кімнати із утепленою стіною – 1,1;
• кімнати з неутепленою стіною – 1,3;

Важливо враховувати кількість дверей та вікон.

• Якщо у приміщенні є вхідні двері, До отриманої цифри потрібно додати ще 150-200 Вт.
• Якщо вікна невеликі та енергоємні, то для кожного потрібно ще по 70 Вт.
• Для великих або неутеплених вікон потрібно додати до 100 Вт.

По площі

Розраховуючи кількість батарей площею приміщення, використовується усереднений показник – 1 кВт на 10 м 2 . За таким же принципом обчислюється потужність котла опалення, що купується для будинку.

Розглянемо з прикладу, як можна зробити розрахунки.

• Є будинок із внутрішніми габаритами 9×8 м. Помножуємо ширину на довжину та отримуємо площу – 72 м 2 .
• 72 м 2 розділимо на 10 (1 кВт на 10 м 2) і отримаємо 7,2 – це потужність котла в кВт.
• Тепер дізнаємося про потужність батареї для приміщення 2×4 м.
• Площа вийшла 8 м2.
• Користуючись тими самими розрахунками, як і котла, отримаємо цифру 0,8 – потужність батареї в кВт.

Тепер внесемо поправки щодо кліматичним зонам. Розглянемо коефіцієнти:

1. У Південних регіонах – 0,8–0,9.
2. Для Крайньої Півночі – 1,5–2.
3. У зоні Середньої лінії – 1,2–1,4.

У нашому прикладі був потрібний котел потужністю 7,2 кВт. З урахуванням коефіцієнта розрахуємо остаточні дані для Середньої смуги:

• 7,2×1,4=10,08.
• Враховуючи, що котел повинен мати запас потужності, придбаємо опалювальний прилад потужністю 12-15 кВт.
• Так само підходимо до підрахунків потужності батареї для використаного в прикладі приміщення: 0,8×1,4=1,12 кВт. Округлюємо у велику сторону та отримуємо 1,2 кВт.

Потужність батареї вказана у паспорті виробу. Якщо не впевнені у правильності своїх розрахунків, то придбайте потужніший радіатор, встановивши на нього терморегулятор.

Монтаж

• Як уже згадувалося, котел повинен бути встановлений у нижній точці.
• Жодна труба не повинна перебувати нижче рівня входу звороту до нашого опалювального приладу. Нехтування цією вимогою призведе до суттєвого погіршення роботи опалювальної системи.
• На стінах робиться розмітка розташування труб та радіаторів.
• Виконується навішування радіаторів – їхнє становище перевіряється будівельним рівнем.
• Від труби подачі котла вмонтовується розгінний колектор. Це має бути труба великого діаметра.

• У верхній точці встановлюється відкритий розширювальний бачок. Якщо він перебуватиме на горищі, то ємність і трубопровід потрібно ґрунтовно утеплити.
• Труби кріпляться з ухилом 1 см на погонний метртруби. Якщо немає можливості дотримуватись цієї норми, то можна зменшити перепад до 0,5 см, але не менше. Потрібно враховувати, що зі зменшенням ухилу труби зменшується ККД усієї системи опалення.
• У потрібному місцівиконується врізання труби, що йде до радіатора. У металевому трубопроводі відведення може бути приварене або підключене через трійник. При роботі з пластиковими трубамиНеобхідно скористатися фітингами, спаюючи їх, не забуваючи про крани і терморегулятори (якщо їх установка передбачена).
• У нижній точці системи (зазвичай це біля котла) потрібно встановити відвід із краном – через нього вода заливатиметься в систему.

Плануючи виготовлення самопливної системи в двоповерховому будинку, Треба врахувати, що подача теплоносія виконується на другий поверх, а потім він стояками опускається в радіатори, встановлені на першому поверсі.

Залишилося заповнити систему водою, і, перевіривши її на наявність протікання, обігрівати приміщення, не переймаючись тим, що можуть відключити електрику.

Відео

Перегляньте відео про те, як здійснити розрахунок опалення з природною циркуляцією:

У цьому відео демонструється приклад опалення із природною циркуляцією.

Незважаючи на технічний прогрес і інновації, що постійно впроваджуються, схема опалення приватного будинку з природною циркуляцією себе не зжила. Секрет довголіття такого типу водяного опалювального контуру– у простоті монтажу та незалежності від інших джерел енергії (електрики). Стаття про те, як працює опалення при самопливному русі рідини, і які різновиди схем включає.

Що призводить рідина до руху – трохи про закони фізики

Основою для самостійного руху рідини по опалювальному контуру без застосування нагнітальних пристроїв ( циркуляційних насосів) є конвекція. Це фізичне явищезасноване на тому, що будь-яке середовище, нагріваючись, втрачає щільність, тобто стає легшим. Актуально це і для рідин, тому більше холодна водау замкнутому контурі прагне вниз, виштовхуючи гарячішу вгору. Нагрітий в теплообміннику котла теплоносій спрямовується вгору вертикальним стояком, його місце займає остигла рідина, що прийшла по зворотній трубі.

Так утворюється надлишковий тиск, достатнє для подолання гравітації та опору труб. В результаті теплоносій циркулює самостійно, застосовуючи лише теплову енергію, що виділяється енергоносієм, що використовується для роботи котла. Циркуляція води в системі опалення такого типу не відрізняється високою швидкістю, тому прогрів приміщення, що опалюється, при початковому запуску котла відбувається повільно. Збільшити швидкість руху води дозволяють такі особливості самопливної опалювальної системи, які враховують при влаштуванні контуру:

• використання труб великого діаметру (зазвичай 50 мм або два дюйми) з метою максимально знизити опір трубопроводу;
• котел монтують якомога нижче щодо горизонтального розведенняпершого поверху;
• роблять розгінну петлю (високий вертикальний стояк, від якого у верхній точці відходить труба, що йде до батарей);
• горизонтальні ділянки розведення встановлюють під ухилом (3-4 градуси) до котла, використовуючи для прискорення циркуляції силу гравітації.

Крім того, для нормальної швидкості руху теплоносія трубами повинна підтримуватися температурна різниця між виходом з котла і входом зворотного трубопроводу не менше 25 градусів. Чим довше контур (більша кількість секцій батарей), тим різниця температур має бути вищою.

Система опалення із природною циркуляцією має ще одну особливість – вона не може бути закритого типу. У самопливному контурі передбачається лише відкритий розширювальний бак, що встановлюється вище за верхню точку розгінного стояка. У компенсаційного бака дві функції - виводити бульбашки газів, що утворюються, з системи і згладжувати перепади тиску, які в самопливному опалювальному контурі бувають значними. Закритий бачокмембранного типу, що встановлюється в системах, змонтованих за сучасними схемами з примусовою циркуляцією, не зможе повноцінно згладжувати стрибки тиску, що неминуче призведе до аварійних ситуацій.

Потрібно враховувати, що опалення з природною циркуляцією через великий діаметр труб передбачає набагато більший об'єм теплоносія, який, розширюючись при нагріванні, утворює значну кількість "зайвої" рідини, вона заповнює відкритий компенсаційний бак.

Опалення з самопливною циркуляцією – оцінюємо переваги та недоліки

По суті, самопливна система менш досконала, ніж сучасні контури, де рух рідини забезпечує циркуляційний насос. Але у розглянутих опалювальних систем є безперечна перевага – для природної циркуляції не потрібно електрики, від якої працює насос. Якими б тривалими були перебої з електропостачанням, на обігріві приміщень це ніяк не позначиться.

До плюсів самопливних контурів опалення можна віднести і їхню інерційність. Це актуально, якщо використовується класичний твердопаливний котел, для якого характерна така експлуатаційна особливістьяк великі і часті перепади температури в топці. Велика інерція контуру з природним рухом рідини згладжує температурні стрибки в такій ситуації, роблячи обігрів приміщень рівномірнішим.

На цьому переваги самопливних систем опалення закінчуються і починаються їх мінуси, яких набагато більше.

1. 1. Використання труб великого перерізу та обов'язковий їх монтаж під ухилом не дають можливості зробити приховану прокладкуопалювальних комунікацій, тому всі елементи системи будуть на увазі. На практиці для влаштування самопливного контуру використовуються тільки металеві труби(пластикові погано витримують високу температуруі тиск, припускають безліч різких переходів, що підвищують опір трубопроводу. А це складність монтажу (зварювальні роботи) та необхідність щорічного фарбування комунікацій. Крім того, громіздкі трубопроводи, прокладені на увазі, погано поєднуються із сучасними інтер'єрами.
2. 2. Обмежений вибір батарей опалення. Для природної циркуляції дуже важливим є діаметр внутрішніх отворів радіаторів, їх здатність витримувати тиск і високу температуру. Таким вимогам найкраще відповідають чавунні вироби, якими найчастіше оснащуються самопливні контури. Алюмінієві "слабкі" щодо тиску і швидко окислюються (швидкість корозії безпосередньо залежить від температури теплоносія), біметалічні батареїмають вузькі просвіти, сталеві робляться у вигляді моноблоків (нерозбірна конструкція), тому важко підібрати необхідну теплову потужність радіатора.
3. 3. Необхідність максимально поглиблювати казан. Для цього доводиться робити майданчик, розташований нижче за загальний рівень підлоги до півметра. В результаті котел незручно обслуговувати (особливо твердопаливний) та підводити до нього труби при обв'язці теплогенератора. Зрозуміло, що про експлуатацію сучасних котлів настінної установкине йдеться.
4. 4. Обмежена площа приміщень, що обігріваються. Зважаючи на те, що труби розташовані під ухилом, на більшу довжину прокласти їх не вдасться. До того ж, що довше контур, то більший його опір, отже, менша швидкість циркуляції. При великій протяжності комунікацій крайні точки (батареї) будуть нагріватися погано, і досягти якісного обігрівуне вдасться навіть додаванням секцій.

Система опалення з природною циркуляцією не відрізняється досконалістю, у тому числі естетичною. Однак можливість не залежати від електропостачання приваблює деяких домовласників досі, особливо в регіонах, де з електрикою часто трапляються проблеми. Для тих, хто віддає перевагу надійності технічній досконалості, пропонується кілька схем пристрою самопливного контуру.

Основні схеми трубного розведення – вибираємо оптимальний варіант

Опалювальні контури, що передбачають природну циркуляцію теплоносія, мають два основні варіанти (схеми) пристрою:

• однотрубний, коли подача та відведення рідини від батарей відбувається по одній трубі;
• двотрубний – подача теплоносія та його відведення від радіаторів здійснюється різними трубопроводами.

Однотрубний контур простий у монтажі. Від котла відходить стояк, який піднімають якнайвище в межах приміщення. Від верхньої точки стояка відходить і спускається майже до рівня підлоги розгінна труба, що плавно переходить в трубопровід. До комунікації по її ходу по черзі приєднуються батареї за допомогою двох патрубків меншого діаметра (при дводюймовому трубопроводі зазвичай використовують відводи на дюйми). "Обслуживши" всі радіатори, трубопровід перетворюється на "зворотню", яка йде до котла. розведення хороша тільки простотою пристрою і відносною естетичністю (труби на увазі, але розташовані низько). Далі одні недоліки.

Через те, що теплоносій, що охолонув, від батарей впадає в ту ж трубу, з якої приходить гаряча рідина, температура води після проходження кожного радіатора досить швидко падає. Якщо до першої батареї комунікація доставить теплоносій температурою 85 градусів (наприклад), крайньому від котла обігрівачу можна розраховувати лише на 60 градусів. Звідси нерівномірний обігрів, який доводиться компенсувати додаванням секцій батареям, що віддаляються від котла, тому крайні радіатори часто громіздкі та важкі (особливо якщо чавунні).

Підключити батареї при однотрубному розведенні можна лише знизу (вхід і вихід), а це найнеефективніший спосіб підключення радіаторів (прогріваються нерівномірно, що позначається на якості обігріву). Діагональне підключення радіаторів можливе, якщо труба, що подає, прокладена вище батарей, але це вже двотрубна схема.

При двотрубній розводці від стояка відходить труба, що подає, розташована під стелею. Від неї опускаються патрубки до кожної батареї (підключаються у верхньому положенні). Внизу розташована друга, зворотна труба, в яку впадають відвідні патрубки від радіаторів (приєднуються до нижнього положення по діагоналі). З погляду естетики картина не дуже, але за ефективністю така система набагато краща. До кожної батареї підходить рідина однакової температури, що забезпечує рівномірне обігрів усіх кімнат, плюс є можливість підключення більшої кількості обігрівачів.

Сучасні домовласники часто вибирають системи опалення, що функціонують за рахунок природної циркуляції. Сучасні насосидороги, а гравітація - дешева рушійна сила, через яку відбувається природна циркуляція води в системі опалення і вода рухається трубопроводом. Самопливні схеми використовують там, де немає електрики для живлення насоса. Іноді насос все ж таки присутній, а при виникненні аварійної ситуації та відключенні під впливом гравітації. Тобто навіть коли електричне обладнанняне працює, опалення із природною циркуляцією продовжує функціонувати.

Мінус конструкції – неможливість використовувати її в приміщеннях з великою квадратурою. Але для котеджів, які мають площу менше сотні кв. м, такий варіант чудово підходить. Тому багато домовласників вирішуються зробити опалення з природною циркуляцією без залучення сторонньої допомоги.

Принцип роботи самопливної системи опалення

Принцип роботи опалення виглядає просто: вода пересувається по трубопроводу, що рухається гідростатичним натиском, що з'явився внаслідок різної маси нагрітої та охолодженої води. Ще таку конструкцію називають самопливною або гравітаційною. Циркуляція – це переміщення охолонуючої в батареях і поважчої рідини під гнітом власної маси вниз до нагрівальному елементу, і витіснення легкої води, що нагрілася в трубу, що подає. Система функціонує, коли котел з природною циркуляцією розташовується нижче за радіатори.

Природна циркуляція можлива і в закритій системіопалення, якщо та оснащена розширювальним баком із мембраною. Іноді конструкції відкритого типупереобладнують у закриті. Закриті контури стабільніші у роботі, теплоносій у яких не випаровується, але вони незалежні від електрики.
Що впливає на циркуляційний тиск

Циркуляція води в котлі залежить від різниці в щільності гарячої та холодної рідини і від величини перепаду висоти між бойлером і низько розташованим радіатором. Ці параметри прораховуються ще до контуру. Природна циркуляція з'являється, т.к. температура звороту в системі опалення низька. Теплоносій встигає охолонути, рухаючись через радіатори, стає важчим і своєю масою виштовхує з котла розігріту рідину, змушуючи її просуватися трубами.

Висота рівня батарей над котлом посилюють напір, допомагаючи воді легше долати опір труб. Чим вище розташовані радіатори по відношенню до котла, тим більша висота стовпа охолодженої обратки і з тим більшим тиском вона виштовхує нагріту воду вгору, коли досягає котла.

Щільність також регулює натиск: чим сильніше прогрівається вода, тим меншою стає її щільність порівняно зі зворотним. В результаті вона виштовхується з більшою силою і натиск збільшується. З цієї причини самопливні опалювальні конструкціїзараховують до саморегулівних, адже якщо змінити температуру нагріву води, зміниться і тиск на теплоносій, а отже, зміниться його витрата.

При монтажі слід розташовувати котел в самому низу, нижче за всі інші елементи, щоб забезпечити достатній напір теплоносія.

Схема монтажу самопливних систем опалення

Оскільки циркуляція води в системі опалення відбувається без участі насоса, для безперешкодного перебігу рідини магістралями, вони повинні мати діаметр більше, ніж у схемі, де циркуляція води забезпечується примусово. за рахунок зниження опору, який доводиться долати воді: що далі труба від котла, то вона ширша.

Опалення самопливом з вертикально розташованим стояком мають на увазі обігрів будівлі з кількома поверхами. Такий варіант дорожчий, але захищений від утворення повітряних заторів.

Горизонтальний стояк економічний варіантале при переміщенні теплоносій перемішується з повітрям. Цей аспект легко усунути: монтуючи опалення з природною циркуляцією своїми руками, потрібно додати в систему повітровідвідники.

Переваги системи опалення із природною циркуляцією

Плюси природної циркуляції:

1. Простота монтажу та використання
2. Висока теплова стійкість контуру
3. Відсутність шуму під час роботи (бо немає насосу, що голосно працює)
4. Економічна витрата енергії (при належному утепленні труб та будівлі)
5. Автономність: система легко зможе працювати без електрики
6. Довговічність та зносостійкість: при належному догляді самопливна система опалення приватного будинку може працювати, не вимагаючи ремонту, протягом 30 років.

Мінуси однотрубної природної циркуляції з насосом

Слабкі сторони гравітаційної схеми опалення:

ПОДИВИТИСЬ ВІДЕО

• Площа будівлі, що опалює одно-або двотрубна система опалення з природною циркуляцією, не повинна перевищувати 100 кв.
• Довжина контуру в горизонтальній площині – в межах 30 м (інакше не вистачить напору)
• Неможливо встановити опалення одноповерхового будинкуз природною циркуляцією у будівлі без горища, т.к. на горищі розміщується розширювальний бачок.
• Висока ймовірність замерзання води, через яку труби поза житловими приміщеннями доводиться ретельно утеплювати.

Система опалення з природною циркуляцією проста та дуже надійна.

Як працює система водяного опалення із природною циркуляцією? Які основні засади її монтажу?

Які основні схеми можна реалізувати, не вдаючись за допомогою циркуляційного насоса? Давайте намагатимемося з'ясувати.

Що це таке

Якщо для системи з примусової циркуляціїпотрібен перепад тисків, створюваний циркуляційним насосом або забезпечений підключенням до теплотраси, то картина інша. Опалення природною циркуляцією використовує простий фізичний ефект розширення рідини при нагріванні.

Якщо відкинути технічні тонкощі, принципова схемароботи така:

• Котел нагріває певний об'єм води.Так, ясна річ, розширюється і, завдяки меншій щільності, витісняється холоднішою масою теплоносія вгору.
• Піднявшись у верхню точку опалювальної системи, вода, поступово остигаючи, самопливом описує коло по системі опалення та повертається до котла. При цьому вона віддає тепло опалювальним приладам і на той момент, коли знову виявляється у теплообмінника, має більшу щільність, ніж спочатку. Далі цикл повторюється.

Корисно: ясна річ, ніщо не заважає включити в схему циркуляційний насос. У штатному режимі він забезпечуватиме швидшу циркуляцію води та рівномірне прогрівання, а за відсутності електрики опалювальна система працюватиме з природною циркуляцією.

На фото видно, як вирішено проблему взаємодії насоса та системи природної циркуляції. При роботі насоса спрацьовує Зворотній клапан, і вся вода йдечерез насос. Варто його вимкнути — клапан відкривається, і товстою трубою вода циркулює за рахунок теплового розширення.

Загальна інформація

Основні моменти

• Відсутність циркуляційного насоса та взагалі рухомих елементів та замкнутий контур, В якому кількість суспензій і мінеральних солей звичайно, робить термін служби системи опалення цього типу досить тривалим. При використанні оцинкованих або полімерних труб та біметалевих радіаторів- Не менше півстоліття.
• Природна циркуляція опалення означає досить невеликий перепад тиску. Труби та опалювальні прилади неминуче надають руху теплоносія певний опір. Саме тому рекомендований радіус системи опалення, що цікавить нас, оцінюється приблизно в 30 метрів. Зрозуміло, це не означає, що при радіусі 32 метри вода застигне — кордон досить умовний.
• Інерційність системи буде досить великою. Між розпалюванням або запуском котла та стабілізацією температури у всіх опалювальних приміщеннях може пройти кілька годин. Причини зрозумілі: казану доведеться прогріти теплообмінник, і лише тоді вода почне циркулювати, причому досить повільно.
• Усі горизонтальні ділянки трубопроводів робляться з обов'язковим ухилом у процесі руху води. Він забезпечить вільний рух остигає води самопливом з мінімальним опором. Що не менш важливо – у цьому випадку всі повітряні пробки будуть витіснені у верхню точку опалювальної системи, де монтується розширювальний бачок – герметичний, із повітряником, або відкритий.

Саморегуляція

Опалення будинку з природною циркуляцією - система, що саморегулюється. Що холодніше в будинку, то швидше циркулює теплоносій. Як це працює?

Справа в тому, що циркуляційний тиск залежить від:

• Різниці у висоті між котлом та нижнім опалювальним приладом.Чим нижче котел щодо нижнього радіатора— тим швидше вода переливатиметься в нього самопливом. Принцип сполучених судин, пам'ятаєте? Цей параметр стабільний і незмінний у процесі роботи системи опалення.

Цікаво: саме тому опалювальний котел рекомендується встановлювати у підвалі або просто якомога нижче всередині приміщення. Однак автору доводилося бачити чудово функціонуючу систему опалення, в якій теплообмінник у топці печі був помітно вищий за радіатори. Система була повністю робітничою.

• Різниці у щільності води на виході з котла та у зворотному трубопроводі.Яка, зрозуміло, визначається температурою води. І ось саме завдяки цій особливості Природне опалення стає саморегулюючим: як тільки температура в приміщенні падає, опалювальні прилади остигають.

З падінням температури теплоносія його густина збільшується, і він починає швидше витісняти нагріту воду з нижньої частини контуру.

Швидкість циркуляції

Крім напору, швидкість циркуляції теплоносія визначатиметься рядом інших факторів.

• Діаметр труб розведення.Чим менший внутрішній переріз труби, тим більший опір вона чинитиме руху рідини в ній. Саме тому для розведення у разі природної циркуляції беруться труби з наміром завищеним діаметром - ДУ32 - ДУ40.
• Матеріал труби.Сталь (особливо пошкоджена корозією і покрита відкладеннями) чинить потоку в кілька разів більший опір, ніж, наприклад, поліпропіленова трубаз тим самим перетином.
• Кількість і радіус поворотів.Тому основне розведення по можливості краще робити максимально прямою.
• Наявністю, кількістю та типом запірної арматури , різноманітних підпірних шайб та переходів діаметра труби.

Саме через багато змінних точний розрахунок системи опалення з природною циркуляцією виконується вкрай рідко і дає дуже приблизні результати. Насправді ж досить скористатися вже наведеними рекомендаціями.

Розрахунок потужності

Ефективна теплова потужністькотла розраховується тими самими способами, що у всіх інших випадках.

По площі

Найпростіший спосіб - рекомендований БНіП розрахунок за площею приміщення. 1 кВт теплової потужності повинен припадати на 10 м2 площі приміщення. Для південних районів береться коефіцієнт 0,7 - 0,9, для середньої смугикраїни - 1,2 - 1,3, для районів Крайньої Півночі - 1,5-2,0.

Як і будь-який грубий підрахунок, цей спосіб нехтує багатьма факторами:

• Висотою стель. Вона далеко не скрізь становить стандартні 2,5 метри.
• Витоками тепла через отвори.
• Розміщення приміщення всередині будинку або біля зовнішніх стін.

За обсягом з урахуванням додаткових факторів

Точну картину дасть інший спосіб розрахунку.

• За основу береться теплова потужність в 40 ват. кубічний метробсягу повітря у приміщенні.
• Районні коефіцієнти діють у цьому випадку.
• Кожне вікно стандартного розмірудодає до наших підрахунків 100 Вт. Кожні двері – 200.
• Розташування кімнати біля зовнішньої стінидасть залежно від її товщини та матеріалу коефіцієнт 1,1 - 1,3.
• Приватний будинок, у якого внизу та вгорі – не теплі сусідні квартири, а вулиця, розраховується з коефіцієнтом 1,5.

Однак: і цей розрахунок буде ДУЖЕ приблизним. Досить сказати, що в приватних будинках, побудованих за енергозберігаючими технологіями, в проект закладається потужність обігріву в 50-60 ват. Квадратний метр. Занадто багато визначається витоками тепла через стіни та перекриття.

Схеми розведення

Конкретних прикладів і схем того, як може бути реалізовано опалення з природною циркуляцією своїми руками, дуже багато. Ми наведемо за одним прикладом найпростіших рішень для двотрубної та однотрубної розводки.

Двотрубна

Позначення на схемі:

1. Опалювальний котел.
2. Розширювальний бак, який служить для компенсації зміни об'єму теплоносія при коливаннях температури та збирає витіснене повітря.
3. Опалювальні прилади – конвектори або радіатори.

Т1 - нагріта котлом вода, Т2 - охолола. Червоними та синіми стрілками показано напрямок руху теплоносія.

Тут при розведенні актуальні самі основні принципи, які були перераховані вище:

• Котел встановлюється по можливості нижче за радіатори.
• По струму води робиться ухил 5-7 градусів.
• Розливи там, де від них запитано кілька радіаторів, виконуються трубою не нижче ДУ32 мм. Бажано - полімерної або металопластикової. Підведення до радіаторів зазвичай виконуються трубою ДУ20.

Важливо: не плутайте ДУ, що дорівнює рівному внутрішньому перерізу труби, з її зовнішнім діаметром. У разі поліпропілену зовнішній діаметр 32 міліметра відповідає всього ДУ20.

Двотрубне опалення приватного будинку з природною циркуляцією при правильно підібраних діаметрах труб не вимагає балансування, проте дроселі на підводках до радіаторів не завадять.

Наявність двох контурів по всьому периметру будинку буде досить накладною: ціна поліпропіленових армованих трубне така вже мала, та й сам монтаж займе значний час. Тому для більшості одноповерхових будинківзастосовується однотрубне розведення.

Однотрубна

Найпростіша однотрубна схема баракового типу - Ленінградка.

Ухил та діаметр труб тут такі ж. Є кілька нюансів, які є важливими саме для цієї схеми.

• Радіатори не розривають основне кільце, а паралельно врізаються йому. Не хвилюйтеся, що в опалювальних приладах не буде циркуляції – досвід доводить протилежне.
• Крім розширювального бачка, повітряником постачається кожен радіатор. Власне, якщо не стравлювати повітря повністю з одного опалювального приладу— без розширювального бачка зовсім чудово можна обійтися. Якщо, звичайно, система опалення закритого типу (ізольована від атмосферного повітря).
• Дроселі або термоголовки допоможуть вирівняти температуру ближніх до котла та дальніх радіаторів.

Висновок

Додаткова інформація про системи опалення із природною циркуляцією, як завжди, у відео наприкінці статті. Теплих зим!

Застосування такого типу опалення, як система опалення з природною циркуляцією, є найпоширенішим для заміських будинківта дач. Її переваги – доступність, економічність, простота монтажу та експлуатації. Створення системи опалення з природною циркуляцією не потребує використання насосів або додаткового обладнання, джерел живлення, оскільки гідростатичний напір виникає мимоволі під час руху теплоносія

Схема опалення із природною циркуляцією

Багато хто вважає недоліком те, що використання цієї системи припустимо лише в досить невеликих будівлях. Зокрема, радіус системи (горизонтальне розташування) не повинен перевищувати 30 метрів. Крім того, не всі воліють використовувати опалення без насоса, оскільки швидкість увімкнення мережі також є досить низькою.

Переваги системи із природною циркуляцією

Першим і однією з основних переваг системи можна назвати її економічність. Насправді її монтаж, а також і подальше обслуговування вимагають відносно невеликих. фінансових витрат. Схема опалення із природною циркуляцією не потребує додаткового обладнання у вигляді циркуляційних насосів. А це означає, ви не відчуватимете вібрацію та шум їхньої роботи. Крім того, відсутність необхідності встановлення такого насоса означає, що вам не доведеться витрачати додаткові кошти на оплату електроенергії, необхідної для роботи.

Ще однією вагомою перевагою даної системи є те, що теплоносій безперервно циркулює.

Це зумовлено тим, що постійно відбувається зміна температури та щільності теплоносія. При цьому завдяки такій циклічності відбувається рівномірне розподілення тепла всіма опалювальними елементами, що входять до опалення будинку з природною циркуляцією.

Популярність системи пов'язана ще й з тим, що її проектування, монтаж та подальше обслуговування не потребують спеціальних навичок.

Тобто для того, щоб створити якісну опалювальну систему, не потрібно залучати додаткових спеціалістів- Все можна зробити самостійно. Так само самостійно надалі власник будівлі зможе впоратися і з незначними поломками. Однак при правильному плануванні та якісному виконанні опалення приватного будинку без насоса зможе працювати, не вимагаючи капітального ремонтущонайменше 30-35 років.

Як працює ця система?

Рух теплоносія (води) по трубах обумовлено тим, що при підвищенні та зниженні температури змінюється маса та щільність рідини. Зниження маси та густини води відбувається, коли вона нагрівається в котлі. У цей час в трубах знаходиться холодна вода, що вже віддала своє тепло, має велику масу і щільність. При цьому під дією гравітаційних сил холодна вода в радіаторі заміщується гарячою водою.

Щоб зрозуміти, як саме функціонує гравітаційна система опалення, досить просто згадати курс фізики. Нагріта в котлі вода, будучи легшою, вільно піднімається трубами центрального стояка. В цю мить важка холодна вода опускається в опалювальний котел. Гаряча вода, досягнувши верхньої точки, рівномірно розподіляється радіаторами. У них холодна вода опускається до нижньої частини батареї, а потім взагалі залишає її, тому що її просто «витіснила» гаряча.

У момент надходження у радіатор гарячого теплоносія відбувається процес віддачі тепла. Тобто поступово нагріваються матеріали радіатора, передаючи тепло безпосередньо до приміщення. Далі - охолоджений теплоносій знову заміщається гарячим. Цей процес безперервний. Рідина циркулює доти, доки йде її нагрівання – тобто, поки працює котел.

Принцип побудови опалювальної системи із природною циркуляцією

Самопливна система опалення приватного будинку складається з таких елементів:

• казан. Саме він здійснює нагрівання теплоносія. Існує велика кількістьвидів котлів, які працюють на різного типупаливі.
• трубопровід. Він може бути як одинарним, і подвійним (для зворотного струму).
• опалювальні елементи – радіатори.
• розширювальний бак.

При проектуванні та монтажі такої схеми, як самопливна система опалення, дуже важливо дотримуватись обов'язкової вимоги- Труба, по якій рухається теплоносій, неодмінно повинна мати ухил.

Він повинен становити мінімум 0,005 м на метр погонної труби і бути спрямованим у бік бака, що нагріває. Тобто, якщо радіатор та котел розташовані на одному поверсі, то рівень входу труби в радіатор має бути дещо вищим. Необхідність наявності ухилу пояснюється кількома факторами:

• по трубі, що має ухил, холодна вода значно швидше рухається до нагрівального бака.
• Наявність ухилу вкрай важливо для того, щоб бульбашки повітря, що з'явилися в процесі нагрівання теплоносія, ефективніше піднімалися в спеціальний розширювальний бак, а звідти - віддалялися в атмосферу.

Наявність розширювального бакав такій системі, як гравітаційна система опалення з поліпропілену, благотворно впливає на створення додаткового тиску в системі, що робить швидкість пересування теплоносія дещо вищою.

Слід зазначити, що швидкість переміщення теплоносія у трубі безпосередньо залежить відразу від кількох факторів. Насамперед, це різниця таких величин, як щільність, маса, об'єм теплоносія в гарячому та холодному стані.

Крім цього, на швидкість переміщення теплоносія впливає також рівень розташування опалювальних елементів(Радіаторів) щодо нагрівального котла. Однак гравітаційний тиск, що виникає під час переміщення теплоносія, певною мірою витрачається в момент, коли рідина долає опір трубопроводу.

Додатковими перешкодами, куди також витрачається значну кількість гравітаційного тиску, є додаткові радіатори, розгалуження, повороти, що у системі. Для більш ефективного обігріву(і досягнення максимальної швидкості переміщення теплоносія) слід проектувати опалення з природною циркуляцією так, щоб подібних перешкод було менше. Якщо така «складність» системи викликана необхідністю, рішенням складності є використання труб більшого діаметру.

Більш складна гравітаційна схема опалення, що передбачає наявність одразу двох контурів опалювальної системи. По одному відбувається пересування гарячої води, яка рухається від казана до радіаторів. А другий контур призначений для відтоку охолодженого теплоносія від радіаторів до нагрівального котла. Ця самопливна система опалення передбачає ретельніше планування та використання збільшеної кількості матеріалів (труб).

Принцип монтування двотрубної системи, що передбачає опалення самопливом, є досить трудомістким процесом, який можна розділити на кілька етапів:

• монтаж основного стояка Опалювальна труба (по якій рухається гаряча вода) піднімається від котла до розширювального бака. Варто зазначити, що найкраще місцеприєднання стояка до бака – нижня третина загальної його висоти.
• на рівні приблизно третини висоти приміщення (відміряти слід від рівня підлоги) опалювальна трубаз'єднується із розведенням. Саме від неї і прокладатимуться труби до приладів опалення – радіаторів.
• для своєчасного видалення надлишків рідини в системі в бак повинна бути врізана труба переливу. За допомогою її використання зайва рідина буде направлена ​​у каналізацію.
• труби для відведення вже відпрацьованої (тобто – охолола) води слід врізати в нижню частину радіатора. По цих труб вода повертається до нагрівального котла. Прокладаються вони паралельно до труб подачі гарячого теплоносія.

Плануючи природне опалення будинку, слід враховувати деякі особливості. Насамперед, труба основного стояка обов'язково має бути утеплена – інакше існує ймовірність суттєвої втрати тепла.

Крім того, обов'язково слід утеплити приміщення, де стоїть розширювальний бак. Найчастіше таким приміщенням є спеціальна кімнатана верхньому поверсіабо горище. Якщо ця кімната не буде утеплена, це може призвести до того, що частина теплоносія просто замерзне - а це спровокує поломку системи.

Ще одна важлива особливість– при плануванні системи перед тим, як зробити опалення без насоса, необхідно ретельно прорахувати рівень розташування котла, розширювального бака та радіаторів. При правильному плануванні досягається необхідний тиск, яке сприяє більш ефективної роботисистеми. Слід враховувати, що найнижчий повинен розташовуватись нагрівальний котел.

Для нього найкраще обладнати окрему кімнату на цокольному поверсіабо у підвалі. Якщо можливості обладнання окремого приміщеннянемає (або просто немає цоколя, підвалу), котел слід розташовувати в поглибленні. При правильному розрахунку, такої системи достатньо для обігріву будівлі, що складається з 4-5 кімнат з прилеглими побутовими приміщеннями.

Однотрубна схема - найбільш проста модельопалювальної системи. Така природна системаопалення передбачає розташування опалювального контуру максимально високо (під стелею). При цьому труби для повернення відпрацьованого теплоносія розташовані під рівнем підлоги.

Популярність системи обумовлена ​​тим, що для її створення використовується мінімальна кількістьтруб. При цьому монтаж не забирає багато часу та сил, оскільки немає необхідності вмурувати їх у стіни.

Перевага даної системи полягає ще й у тому, що для її нормального функціонування допускається розташування радіаторів та нагрівального котла на одному рівні. При цьому слід зазначити, що двотрубна гравітаційна система опалення двоповерхового будинкупри такому розташуванні радіаторів і котла не працюватиме, оскільки в ній недостатньо буде тиску для нормальної циркуляції теплоносія.

Для правильного функціонування системи потрібна наявність у ній розширювального бака. Багато в чому його обсяг залежить від кількості та розміру радіаторів, що використовуються. При цьому слід зробити точний розрахунок гравітаційної системи опалення, що максимально бак можна заповнювати лише на обсягу.

Слід бути максимально уважними – рівень теплоносія не повинен опускатися нижче за рівень труби, по якій гаряча вода поширюється трубами до радіаторів.

Якщо вода не досягатиме рівня розгалужувача – подача її до радіаторів буде припинена. Щоб була можливість поповнювати кількість води у системі, слід підключити до бака трубу з краном, з'єднану із системою подачі води. У такому випадку ви завжди зможете заповнити кількість теплоносія. Крім того, в баку необхідно встановити ще один кран - за допомогою його можна буде спускати всю воду із системи у разі, якщо потрібен ремонт.

Можна з упевненістю сказати, що гравітаційне опалення – ідеальний вибірпрактичного власника невеликого заміського будиночка. А для великих будівель доцільніше використовувати не самопливні системи опалення, а двотрубну систему, Доповнивши її циркуляційним насосом.

Додати коментар