Электрические

Отопление самотёком. Видео: типы, виды радиаторных систем отопления. Подробный анализ самотечного отопления

Этап проектирования и строительства, когда определяется схема отопления частного дома, довольно ответственный момент в процессе теплоутепления. Ведь неправильно спланированная система «грозит» Вашему дому отсутствием качественного тепла, «перенасыщением» дома элементами «интерьера» в виде лишних радиаторов отопления, отсутствием возможности оперативно управлять режимом работы системы… и при этом за Вами же потраченные деньги.

Разбирая огромное количество схем, которые представлены на страницах литературы и сайтов по теме утепления и отопления, можно немного «заблудиться». Поэтому мы остановимся на нескольких, наиболее часто используемых, схемах, изучив их преимущества и недостатки.

Как Вы уже, наверняка знаете, существует два типа схем:

схема системы отопления с ;
с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Так же существуют однотрубные и двухтрубные системы отопления, которые могут быть реализованы как в системах с естественной циркуляцией, так и в «принудительных».

Теплоносителем в таких системах может быть:

обычная вода;
антифриз (незамерзающая жидкость для отопительных систем)

Внимание! При использовании антифриза необходимо уточнить совместимость его с материалом уплотнительных прокладок секций радиаторов отопления. В таких системах крайне нежелательно использование алюминиевых радиаторов!

Схема отопления с естественной циркуляцией

Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя сегодня не особенно популярны в виду их «морально старческого возраста», низкого КПД, громоздкости, дороговизны материалов и монтажа, невозможностью дифференцированного регулирования температуры в отдельных радиаторах и т. д.

Но они незаменимы в тех домах, где отсутствует электричество, так как такие системы, оборудованные твердотопливным котлом, могут работать автономно (с периодическим присутствием человека, естественно).

Принцип действия системы отопления с естественной циркуляцией (ее еще называют самотечной) заключается в создании разницы температур теплоносителя на выходе из котла и его входе. Благодаря разной плотности теплоносителя при разных температурах он движется по трубам самотеком, без использования циркуляционного насоса, то есть теплая вода поднимается вверх, а на ее место «приходит» из обратной трубы уже остывшая вода. По мере последовательного прохождения через радиаторы теплоноситель понижает свою температуру, отдавая тепло в окружающую среду, а после «полного круга» и возврата в теплообменник котла он вновь нагревается, и цикл повторяется.

Последовательная однотрубная схема системы отопления частного дома с естественной циркуляцией

Внимание! Для функционирования такой системы обязательными условиями есть: достаточно большой диаметр труб (d>=1 дюйму), особенно центрального стояка и уклон труб магистрали по всей системе (не менее 1 см на 1 м длины).
Кроме этого, точка «водозабора» теплоносителя из стояка должна располагаться выше самого верхнего радиатора, а сам котел должен находиться ниже самого крайнего радиатора.

Объем теплоносителя в таких системах достаточно большой и зависит от диаметра труб и длины системы. В среднем, объем воды в 3 раза будет больше в системе с естественной циркуляцией, чем в системе с принудительной. И это при равной площади обогреваемых помещений.

Большое количество теплоносителя в системе повышает ее инерционность. В этом есть и положительный момент, если котел «потухнет», тепло в системе будет сохраняться еще некоторое время. А в случае использования в системе отопления антифриза, Вы просто заплатите за дополнительные десятки литров этого вещества.

Последовательное прохождение теплоносителя через радиаторы отопления приводит к его охлаждению. Таким образом, те радиаторы, которые находятся в начале системы (от центрального стояка) будут нагреваться сильнее, чем те, которые находятся в конце отопительной магистрали (перед котлом). Регулировать степень нагрева радиаторов при таком их соединении практически невозможно.

Еще одной особенностью такой системы является ее «переборчивость» к материалу используемых труб. В обязательном порядке они должны быть металлическими - обычно стальными. Полимерные трубы просто не выдержат высокой температуры, которая может возникнуть в системе при перегреве теплоносителя в котле. Последствия такого «ограничения» в выборе материалов - низкий КПД всей системы в целом, дороговизна монтажа и сведение на «нет» эстетики современных отопительных приборов большим диаметром стальных труб и громоздкостью всей системы в целом.

Обязательным элементом такой системы отопления является , который в обязательном порядке должен находиться в верхней точке системы. Его объем должен составлять примерно 1/10 от объема теплоносителя в системе. Например, при объеме теплоносителя в системе 200 л, емкость бака должна составлять 15-20 л. Открытый тип бака предполагает, что система постоянно имеет контакт с атмосферным давлением. Это также является обязательным условием существования системы.

Подводим итоги.

Самотечная имеет такие преимущества:

возможность автономного использования;
достаточно высокая тепловая инерционность.

Недостатки:

большой объем теплоносителя (антифриза);
неэстетическая «громоздкость»;
невысокий КПД;
дорогостоящий (сложный для самостоятельного выполнения) монтаж;
достаточно высокая стоимость;
отсутствие возможности регулировки температуры.

Информация «плюс»! В самотечных последовательных однотрубных системах возможно и последовательно-параллельное подключение радиаторов отопления. В этаких случаях появляется возможность регулирования потока воды через некоторые из них. Но! Использование терморегуляторов ограничено - можно устанавливать такое устройство только на один из двух параллельных радиаторов. Замкнутый поток теплоносителя через систему перекрывать полностью нельзя - возникнет перегрев!

Параллельный двухтрубный вариант системы отопления частного дома

В системе, схема которой изображена на рисунке, температура отдельных радиаторов уже не будет сильно зависеть от расположения, можно уже регулировать температуру отдельных радиаторов, но не всех! Также обязателен уклон горизонтальных труб (стояков) и их достаточно большой диаметр.

Переходим к следующей схеме системы отопления.

Схема отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя

Рассмотренные в предыдущем разделе статьи схемы системы отопления можно легко превратить в системы с принудительной циркуляцией теплоносителя. Для этого в систему «перед котлом на обратной трубе «врезается» циркуляционный насос. Кроме насоса в системе меняется с открытого типа на закрытый.

Но комфортное использование системы возможно только при ее двухтрубном исполнении и с принудительной циркуляцией. Параллельное подключение радиаторов позволяет регулировать температуру каждого отдельно как в ручном режиме с помощью вентиля, так и поставив на каждую батарею автоматический терморегулятор. Возможна также полная автоматизация работы такой системы отопления, но за дополнительные немалые деньги.

Экономия! Такая возможность регулирования температуры радиаторов в различных комнатах в зависимости от потребности позволяет экономить до 20% энергоносителей, используемых в котле.

Какие «заслуги» циркуляционного насоса в таких системах отопления. Он:

Повышает скорость перемещения теплоносителя, что способствует более динамичному изменению температуры всей системы в целом при регулировании и, в целом, повышает КПД системы.
Позволяет снизить температуру теплоносителя, что влечет за собой возможность использования пластиковых труб.
Позволяет значительно уменьшить диаметры труб, что снижает затраты на материал и сложность монтажа.

Покупка насоса и его потребляемая электроэнергия окупаются этими, уже перечисленными, преимуществами.

Внимание! При покупке газового или электрического котла обратите внимание на такой момент - циркуляционный насос может быть уже встроенным в котел. Поэтому схема обвязки настенного котла отопления может не «содержать» внешний циркуляционный насос. А при использовании длинных контуров «теплого пола» Вам придется (возможно) установить еще и дополнительный насос на эти контуры.

Схема отопления с принудительной циркуляцией имеет «приятное» отличие от систем с естественной циркуляцией теплоносителя — независимость высоты установки котла от высоты установки отопительных радиаторов.

Циркуляционный насос обычно устанавливают на обратной трубе в расчете на то, что более холодная вода позволит продлить срок службы насоса.

Такая параллельная схема подключения позволяет использовать в системе отопления водяной теплый пол (Ссылка)и комбинировать любое количество радиаторов в зависимости от мощности котла, то есть использовать сложные схемы разводки отопления. Такой тип имеет схема отопления двухэтажного дома.

Потери тепла при различных видах подключения радиаторов

Видео: типы, виды радиаторных систем отопления

Каждый владелец частного дома сам способен принимать важные решения по конструкции строения, его оснащению инженерными сетями, оборудованием. Эти возможности можно использовать для решения разных проблем. Так, например, улучшить эксплуатационные параметры объекта поможет правильно спроектированная и установленная самотечная система отопления. Изучим принципы ее работы и те детали, которые необходимо учитывать при выборе такого варианта.

Какие преимущества обеспечивают их владельцам самотечные индивидуальные системы отопления

Любой собственник частного дома будет доволен, если обслуживание такого объекта не будет слишком обременительным. Для этого уже на самых первых стадиях, надо попробовать снизить сложность разных систем. Чем проще они получаться, тем меньше будет количество компонентов и больше - надежность. Всем жильцам понравится также отсутствие лишних технологических шумов.

Самотечные, без принудительного создания давления, системы отопления достаточно легко помогут решить поставленные задачи. В них движением воды не управляют никакие дополнительные механизмы. Жидкость здесь при нагреве поднимается по трубам вверх. Радиаторы передают тепло окружающему пространству. По мере охлаждения воды она опускается вниз. Этот процесс ускоряется за счёт небольшого наклона труб. Далее она поступает в котел, рабочий цикл повторяется снова.

Отсутствие насосов - это идеальная тишина. Циркуляция теплоносителя происходит без перерыва и для этого не требуется расход электрической энергии. В будущем не понадобятся проверки и замены, двигателей, управляющего работой электронного оборудования. Упрощение значительно повышает надежность, которая особенно высоко ценится по отношению к системам отопления автономных объектов. В зимний период вероятность аварий данного оборудования следует исключить.

Следует отметить, что проектирование, установка и последующее использование этой несложной системы не вызовет существенных затруднений у рядовых пользователей. Любой человек, изучивший основные требования и ограничения, сможет сам создать ее без ошибок.

Схемы построения системы для двухэтажного жилого дома

Чтобы упростить рассмотрение этой инженерной системы используем в качестве примера определенный объект. Стандартная схема водяного отопления такого типа для двухэтажного частного дома будет состоять из следующих компонентов:

Для этой системы подойдут разные виды отопительных аппаратов. Но любой выбранный котел надо будет установить в самой нижней точке системы. Именно это позволит в дальнейшем не управлять принудительно движением воды.
Трубы, элементы соединения, запорная арматура. К ним также нет особых требований. Необходимо только при монтаже обеспечить уклон не менее 5-ти градусов. В приточной части он направляется в сторону к котлу. Для слива и оперативного пополнения воды необходимо установить соответствующие краны.
Монтаж водяного расширительного бака необходим. Он монтируется в верхней точке системы, например, на чердаке дома. Разумеется, необходимо позаботиться о достаточном отоплении этого помещения в зимний период. Наклон труб делают далее «от» этого элемента. Такая схема поможет удалять из воды газы, которые скапливаться в расширительной емкости и далее - утилизироваться в атмосферу.

Радиаторы. Их располагают на такой высоте от пола, чтобы был обеспечен указанный выше наклон. Подсоединяемые трубы используют, как правило, с диаметром не менее ¾ дюйма.

Недостатки, которыми обладают самотечные системы отопления

Эти пункты надо указать, чтобы анализ будущей схемы подключения отопительных приборов был объективным:

Не высокая скорость продвижения воды по трубам. Самотечная система отопления обладает высокой инерционностью. Это не позволит быстро осуществить прогрев дома при возникновении такой необходимости, затрудняет использование некоторых видов автоматизированных систем.
Сравнительно небольшая площадь одного этажа и увеличение сложности монтажных операций . Данное требование объясняется необходимостью создания упомянутого выше уклона. Если перевести проценты в абсолютные величины, то выяснится, что на расстоянии 50 м. разница может составить около 0,5 м. Расположение в нужном положении радиаторов может не соответствовать имеющимся эстетическим и техническим требованиям.
Чтобы свободному движению воды не создавались лишние препятствия необходимо снизить до абсолютно необходимого количества число поворотов, разветвлений, иных сложных по форме узлов.

Приведенные выше замечания не создадут больших проблем для владельца частного двухэтажногодома средней площади. Ему понравится, что использование такой схемы передвижения воды не будет сопряжено с дополнительными затратами. Также надо не забывать, что созданная правильно схема теплоснабжения данного типа способна без поломок и ремонтов функционировать четверть века и даже более того.

Самотечная система отопления – единственный выход, если нет электричества и газа. Такой вид отопления в наши дни практически не встречается, но бывают случаи, когда он приходится «ко двору».

От выбора схемы отопления в дальнейшем будет многое зависеть, поэтому к такому делу необходимо отнестись ответственно.

От того, какой вид отопления вы изберете может зависеть:

дизайн комнат;
равномерное распределение тепла;
удобство эксплуатации;
объёмы работ;
цена за материалы.

На просторах интернета при желании можно отыскать много фото чертежей и даже видео о разных системах отопления. Но в таких схемах трудно разобраться, и к тому же, её нужно будет подстраивать под себя.

Мы вам напомним, что существует две базовые схемы системы отопления:

с принудительной циркуляцией (с использованием насоса);

Эти два вида систем отопления успешно применяются как в двухтрубных системах, так и однотрубных. Поговорим подробно о последней.

Подробный анализ самотечного отопления

В процессе анализа мы предлагаем рассмотреть однотрубную схему, которая в дальнейшем может вам помочь при построении вашей системы отопления.

Давайте договоримся, что в схеме в качестве теплоносителя будем рассматривать воду. Для круглогодичного применения в системах отопления рекомендуют использовать составы, которые не замерзают при температурах ниже нуля (антифризы и пр.)

Применяя антифризы, вы исключите возможность размораживания вашей системы.

Совет. После того, как монтаж вашей системы отопления подойдет к концу, заполните её антифризом. Такой шаг поможет вам найти элементы соединений, которые не герметичны.

Самотечные системы отопления своим названием говорят о своём принципе работы. В такой системе горячая вода перемещается без применения насоса. Происходит это за счёт разной температуры теплоносителя на входе и выходе из котла .

Как уже писалось выше, такая система устарела и редко встречается в эксплуатации.

Объясняется это существенными недостатками:

большая стоимость;
невысокий КПД;
не экономична.

Но если посмотреть с другой стороны, то эта одна система, с помощью которой можно отапливать дачный домик или не большой частный дом без наличия электроэнергии. Таких домов практически нет, но всякое может быть.

Подбор котла, труб и рассмотрение схемы

Поэтому лучшим выбором в нашем случае будут железные трубы.

Как следствие сразу получаются недостатки:

маленький КПД;
дорогой и сложный монтаж системы;
размер труб не эстетичный;
цена труб высокая.

Нужно также учесть то, что при входе в первый радиатор вода будет иметь самую высокую температуру. Следовательно, вначале нужно устанавливать меньшее количество секций радиаторов, чем в конце. Большой объём секций радиатора компенсирует низкую температуру воды (теплоносителя) .

Расширительный бак – это важный элемент системы отопления. Нужно учитывать, что при нагревании вода, как и любой материал, имеет свойство расширяться. Для того чтобы не деформировать систему устанавливают расширительный бак. Инструкция поможет вам правильно подобрать его объём.

Расширительный бак устанавливается в самой верхней точке системы отопления.

Подведем итоги

Система , рассмотренная в этой статье, имеет все недостатки и достоинства, которые присущи самотечным системам.

Один большой её минус – отсутствие возможности регулировки на каждом отопительном приборе. К тому же, такая схема не позволяет отключения одного радиатора, не нарушив работы системы.