Самотечная система отопления: применение в частном доме, схемы водяной циркуляции

Самотечная – система, основанная на законах физики, т.е. естественном движении теплоносителя по трубам. Жгучая жидкость подымается, прохладная опускается. Более нередко применяется данная система отопления для личного дома, если отсутствует подключение электричества либо поступает неустойчиво.

Единственным ограничением может явиться высота потолка. Так как труба должна отходить от котла ввысь 1,5 метра, еще необходимо место для расширительного бачка. Имеются ограничения у системы, как цена сотворения системы, сниженная эффективность. Стоимость ее приблизительно в 1,5 раза выше, чем создание обычного принудительного контура отопления. Также нужная точность установки системы, соблюдение всех уклонов при соблюдении внешнего облика интерьера.

Механизмом работы самотечной системы отопления является продвижение воды до верхней точки данной системы под воздействием физических законов, когда теплая жидкость является более легкой, подымается, потом по трубам с маленьким уклоном теплоноситель продвигается, равномерно отдавая тепло, остывает, дальше также самотеком к котлу для прогрева вновь. Она не предполагает никаких приспособлений, ускоряющих движения воды, потому она высоко инертна.

к меню ↑

Один из принципов, применяемых при работе системы, известен всем из школьного курса физики: это подъём ввысь жарких воды и воздуха и их опускание вниз – при низких температурах.

После того, как вода прогреется в котле, она начинает своё движение ввысь – по стояку. В итоге она попадает в отопительный радиатор, где передаёт часть собственного тепла, став от этого холодней, чем в сточке. Охлаждённая, вода начинает двигаться вниз – и поступает в очередной радиатор. Так длится до возвращения воды в котёл.

к меню ↑

• Отсутствие циркуляционного насоса и вообщем подвижных частей и замкнутый контур, в каком количество взвесей и минеральных солей естественно, делает срок службы системы отопления этого типа очень длительным. При использовании покрытых цинком либо полимерных труб и биметаллических радиаторов — более полвека.
• Естественная циркуляция отопления значит достаточно маленький перепад давлений. Трубы и отопительные приборы безизбежно оказывают движению теплоносителя определенное сопротивление. Вот поэтому рекомендованный радиус интересующей нас системы отопления оценивается приблизительно в 30 метров. Понятно, это не значит, что при радиусе в 32 метра вода застынет — граница достаточно условна.
• Инерционность системы будет достаточно большой. Меж растопкой либо пуском котла и стабилизацией температуры во всех отапливаемых помещениях может пройти несколько часов. Предпосылки понятны: котлу предстоит прогреть теплообменник, и только тогда вода начнет циркулировать, при этом достаточно медлительно.
• Все горизонтальные участки трубопроводов делаются с неотклонимым уклоном по ходу движения воды. Он обеспечит свободное движение остывающей воды самотеком с наименьшим сопротивлением. Что более принципиально — в данном случае все воздушные пробки будут вытеснены в высочайшую точку отопительной системы, где устанавливается расширительный бачок — герметичный, с воздушником, либо открытый.

Самая обычная самотечная система отопления, но не самая действенная. Самое главное – соблюдение технологии сборки. Стояк жаркой воды должен быть без каких-то извивов, поворотов, соединений, т.е. прямой, все трубы должны размещаться под неизменным технологическим уклоном.

Установку однотрубной системы можно выполнить без помощи других. Не просит особых познаний, просит просто соблюдение технологии. Естественно, нереально избежать наличие соединений, поворотов, но их нужно минимизировать. Их внедрение понижается эффективность всей системы.

Принципиальным фактором отопления однотрубной самотечной системы является поперечник трубы, по которому движется теплоноситель. Чем он больше, тем лучше идет циркуляция. Рекомендуется для однотрубной системы использовать поперечник трубы более 1 дюйма, более хорошим является 1,5 дюйма. Больший поперечник трубы – наименьший уровень сопротивления току теплоносителя.

Располагать котел нужно на самой нижней точке системы, стояк с жаркой водой подымать очень высоко. Укладка труб осуществляется с неизменным уклоном. Он должен соответствовать 1 см на метр трубы. Уклон должен быть неизменный, является главным параметром, обеспечивающим работоспособность системы.

Большая часть схем просит размещение трубы с жаркой водой у потолка, чердачном пространстве, оборотный контур над полом. Однотрубная система подразумевает создание 1-го контура, по которому вода поступает к радиаторам, ворачивается по тому же контуру для нагрева.

Самотечная система отопления, основанная на 2-ух контурах. 1-ый контур отходит от основного стояка общей трубы с жаркой жидкостью. От нее питаются все радиаторы, к ним отходит отдельное соединение для каждого. Остывшая вода из радиаторов и возврат ее в котел осуществляется по другой трубе.

Двухтрубная самотечная система позволяет обеспечить все радиаторы теплоносителем схожей температуры и обеспечивает равномерное рассредотачивание тепла по дому. Можно уменьшать ток воды через один из радиаторов, что не окажет воздействие на отопление остального дома.

Самотечная система по схеме Паук состоит из системы, при которой от общего стояка отопления с жаркой жидкостью отходит ветка к каждому радиатору раздельно. Для стояка употребляется труба огромного поперечника, а ветки к радиаторам идут с трубами наименьшего поперечника

Эта схема считается самой надежной, работоспособной. Естественно, имеет определенные трудности в монтаже и разводке, но в связи с наименьшим поперечником труб, проще их прокладывать, также не непременно делать под потолком комнаты.

Схема Паук употребляет существенное количество труб, соединений, на техническом уровне существенно усложняет проект. Каждое соединение – риск протечки. Экономия за счет понижения поперечника также нивелируется за счет длинны применяемых труб и количеству соединений.

Оборотный контур к котлу делается традиционно, соединяя все радиаторы по кругу. Тут также применяется наклон возвратимой трубы для естественного тогда воды в котел для прогрева.

Система построенная принципом Ленинградки строится последующим образом: повдоль пола идет одна ветка коллектора и подключаются все радиаторы. Также требуется создание разгонной петли, т.е. возвышение единственного коллектора при отхождении от котла, потом возврат на уровень пола и уже там соблюдение наклона от подачи до возвратки.

У самотечной системы Ленинградка есть достоинства: надежность, наименьшее количество материалов. Недочеты: ограниченное количество радиаторов, необходимость увеличенного поперечника труб, ленивое затекание воды в радиатор.

Ограниченное количество радиаторов употребляется, так как при соединении схемой Ленинградка тепло отдается первыми радиаторами, остывшая жидкость поступает назад в общий коллектор, что понижает температуру общего теплоносителя. Ленивое затекание воды к радиатору существенно понижает эффективность работы каждого радиатора, потому что 100 процентно не заполняется, использовать КПД данного радиатора на 100% нереально. И данную схему не сделать с 2 ветками.

к меню ↑

Система отопления самотеком имеет много недочетов. К более осязаемым из их относятся:

• маленький коэффициент эффективности;
• установка трудозатратный, требующий огромных валютных издержек;
• проложенные трубы смотрятся неэстетично;
• высочайшая стоимость приобретаемых материалов.

  к меню ↑

  1.7 Виды гравитационной циркуляции

  Самотечная система отопления дома имеет несколько разновидностей, которые используются зависимо от нрава помещения. Существует 4 разновидности самоциркуляции:

  • закрытая;
  • открытая;
  • однотрубный контур;
  • двухтрубный контур.
  Закрытый и открытый тип

  Закрытый либо замкнутый водяной контур употребляется для отопления одноэтажных и двухэтажных домов. Принцип его работы заключается в последующем:

  к меню ↑

  1.10 Закрытая самотечная система

  Большой поперечник труб подразумевает огромное количество теплоносителя. А при нагреве хоть какой воды, она расширяется. Для этого создаются расширительные бачки. Такие расширительные баки бывают 2-ух видов: открытые, закрытые.

  Открытые собой открытые емкости, куда выдавливаются из системы избытки теплоносителя. Дополнительная безопасность, чтоб не было перелива устанавливают трубу, отходящую к стоку, которая так именуется – перелив. Данный расширительный бак можно сделать без помощи других, а можно приобрести. Данная система открыта, из расширительного бачка жидкость испаряется, потому для таковой отопительной системы можно использовать только воду, потому что антифриз стремительно улетучиться. Временами требуется доливать воду для пополнения общего объема, сохранении его наполненности.

  Закрытые расширительные баки – емкости, разбитые на две части специальной мембраной. Одна половина такового бака заполняется избытками теплоносителя, 2-ая половина заполнена газом (воздухом либо азотом). Подогретая вода вытесняется в расширительный бачок, растягивает мембрану, сжимая газ во 2-ой полости, когда температура воды понижается, давление газа и мембрана возвращают теплоноситель в систему. Итогом будет отсутствие утраты воды, система отопления всегда заполнена, нет необходимости доливать теплоноситель, можно использовать антифриз.

  к меню ↑

  2 Какая схема лучше, принудительная либо естественная?

  Естественная система лучше в этом случае, если необходимо организовать отопление маленького 1-этажного личного дома. В данном случае нет смысла тратиться на насосное оборудование, когда и естественного тока теплоносителя будет довольно для подогрева всей постройки.

  Контуры с принудительной циркуляцией лучше использовать в огромных одноэтажных либо высотных домах. Благодаря резвому движению термического носителя в сети постройки значимых размеров будут отлично и умеренно прогреваться. Контуры с естественной циркуляцией с этой задачей не управятся.

  к меню ↑

  2.1 Однотрубная система: как регулировать температуру?

  Однотрубная система отопления имеет только один вариант выполнения разводки – верхнюю. В ней нет оборотного стояка, потому охлаждённый в батареях теплоноситель ворачивается в подающую магистраль. Движение воды обеспечивается разностью температур воды в нижних и верхних радиаторах.

  Чтоб обеспечить однообразный температурный режим в помещениях на различных этажах, поверхность нагревательных устройств на нижнем этаже должна быть несколько больше, чем на втором и следующих. В нижние радиаторы поступает смесь жаркой и охлаждённой в верхних теплообменниках воды.

  В однотрубной системе может быть два варианта движения теплоносителя. в первом одна часть идёт в радиатор, другая – далее по стояку к нижним устройствам.

  При параллельной однотрубной разводке теплообменники на верхних этажах получают жаркую воду, а самые нижние – уже остывшую. Потому площадь последних должна быть увеличена, чтоб уравнять подогрев всех помещений

  Во 2-м случае весь объём воды проходит через каждый теплообменник, начиная с самых верхних. Основная особенность таковой разводки заключается в том, что радиатора на первом и цокольном этажах получают только охлаждённую воду.

  При проточном варианте однотрубной разводки нельзя отключить либо ограничить поступление теплоносителя в отдельный радиатор. Перекрытие 1-го из их привело бы к остановке циркуляции во всей системе

  И если в первом случае регулировать температуру в помещениях можно при помощи кранов, то во 2-м их нельзя использовать, потому что это приведёт к уменьшению подачи воды ко всем следующим теплообменникам. К тому же полное перекрытие крана означало бы остановку циркуляции воды в системе.

  При монтаже однотрубной системы лучше тормознуть на разводке, которая даёт возможность регулировки подачи воды к каждому радиатору. Это позволит регулировать температуру в отдельных помещениях и, естественно, делает отопительную систему более гибкой, а означает и поболее действенной.

  Потому что однотрубная разводка может быть только верхней, её установка вероятен исключительно в постройках с чердачным помещением. Конкретно там должен располагаться подающий трубопровод. Главный недочет состоит в том, что запуск отопления вероятен только по всему зданию сходу. Достоинства у системы, естественно, тоже есть. Главные из их – обычной установка и наименьшая цена. Исходя из убеждений эстетики, чем меньше труб, тем проще их упрятать.

  к меню ↑

  2.2 Как должна быть устроена двухтрубная система?

  Этот вариант схемы отопления подразумевает наличие подающей и отводящей магистрали. В высшей части системы циркулирует жаркий теплоноситель, в нижней – остывший.

  Двухтрубная система отопления более эластичная в отношении регулирования температуры в отдельных помещениях. Но она просит большего количества материалов, чем однотрубная

  От котла отходит труба, соединённая с расширительным баком. От бака идёт труба жаркой полосы контура, которая позже соединяется с разводкой. Зависимо от размеров емкости и объёма воды в системе, от бака может отходить переливная труба. По ней избытки воды соединяются в сточную канаву.

  Трубы, выходящие из нижней части теплообменников, соединяются воединыжды в оборотную магистраль. По ней остывший теплоноситель опять попадает в котёл. Обратка должна проходить через те же помещения, что и подающий трубопровод.

  к меню ↑

  2.3 Горизонтальный либо вертикальный стояк в разводке?

  Система отопления с вертикальным стояком подразумевает подводку к нему радиаторов с различных этажей. Её преимущество: ниже риск «завоздушивания» системы, недочет – более высочайшая цена.

  Когда теплообменники с 1-го этажа соединены с подающим трубой, — это система с горизонтальным стояком. Таковой вариант обойдётся домовладельцам в наименьшую сумму, но придётся решать делему образования воздушных пробок. Обычно, довольно установить воздухоотводчики.

  к меню ↑

  3 Расчет самотечной системы

  Чтоб высчитать и спроектировать отопление с естественной циркуляцией, действуйте в таком порядке:

  1. Выясните количество тепла, необходимое для подогрева каждой комнаты. Воспользуйтесь для этого нашей аннотацией.
  2. Подберите энергонезависимый котел – газовый или твердотопливный.
  3. Разработайте схему, приняв за базу один из предложенных тут вариантов. Поделите разводку на 2 плеча – тогда магистрали не пересекут входную дверь дома.
  4. Обусловьте расход теплоносителя под каждое помещение и высчитайте поперечникы труб.

  Примечание. Уклоны вычислять не надо, принимайте стандартное значение 0.5 см на метр длины. Допускаются отличия в огромную либо наименьшую сторону в спектре 0.7…0.2 см/1 м.

  Сходу отметим, что «ленинградку» разбить на 2 ветки не получится. Это означает, что кольцевой трубопровод непременно пройдет под порогом входной двери. Чтоб выдержать все уклоны, котел придется ставить в приямке.

  Расчет поперечника труб на всех участках гравитационной двухтрубной системы делается так:

  1. Берем теплоотдачи всего строения (Q, Вт) и определяем массовый расход теплоносителя (G, кг/ч) в главной магистрали по приведенной ниже формуле. Перепад температур меж подачей и «обраткой» Δt принимаем равным 25 °C. Потом переводим кг/ч в другие единицы – тонны за час.

     Естественная циркуляция в системе отопления личного дома может быть организована с внедрением водянистого теплоносителя – воды либо антифриза. Почаще употребляют воду, так как наименьшая теплопотеря и большая плотность антифриза увеличивают расходы горючего и времени на подогрев дома.

     Антифриз стоит избрать в этом случае, если дом в прохладный сезон будут навечно покидать или посещать его с определенной периодичностью, а повсевременно сливать воду из системы не охото. В пользу антифриза гласит его наилучшая текучесть, облегчающая циркуляцию теплоносителя, также устойчивость к замерзанию.

     к меню ↑

     5.3 Выбор нижнего либо верхнего подключения подачи

     Отопление самотеком можно организовать с нижним и верхним подключением подачи теплоносителя к отопительным устройствам.

     Особенности каждой подачи последующие:

     1. При нижней подаче теплоносителя трубопроводы прокладываются на уровне пола, потому не портят интерьер помещения. Но однотрубные системы с нижней разводкой отличаются низкой термический эффективностью, потому такое подключение употребляют при высочайшем давлении в сети.
     2. Верхняя подача теплоносителя более всего подходит для устройства в личном доме с естественной циркуляцией. Трубопроводы прокладываются у потолка. Так как жидкость в радиаторы подается сверху, через краны Маевского просто стравливается воздух. Однотрубная разводка с верхней подачей более действенная, чем с нижним подключением.

     к меню ↑

     6 Принципы и выводы

     Можно создать хоть какое количество схем самотечного отопления зависимо от определенной планировки дома но всегда соблюдаются последующие принципы — очень большой столб воды с перепадом температур, наибольшие поперечникы трубопроводов и особые котлы и радиаторы, кольцо трубопроводов — «подача-радиатор-обратка» делаются как можно короче, зачем трубопровод делится на несколько плечей, которые подключаются к котлу параллельно.

     Также принципиально: — если самотечное отопление в доме создавалось без помощи других, либо обладатели воспринимали активное роль в его разработке, то и все выявленные недочеты в процессе использования могут быть исправлены своими руками либо система может быть без особенных издержек доработана, при выявлении ее недочетов.

     к меню ↑

     7 Советы по монтажу своими руками

     Для прокладки главных линий естественной циркуляции лучше использовать полипропиленовые либо железные трубы. Причина – большой поперечник, целофан Ø40 мм и больше стоит очень недешево. Радиаторные подводки делаем из хоть какого комфортного материала.

     Совет. При сборке самотечной сети отопления из металлопластика не ставьте компрессионные фитинги – они очень уменьшают внутренний проход.

     Пример монтажа двухтрубной разводки в гараже

     Как верно сделать разводку и выдержать все уклоны:

     1. Начните с разметки. Обозначьте места установки батарей, точки подключения подводок и трассы магистралей.
     2. Размечайте трассы на стенках карандашом начиная от далеких батарей. Величину наклона регулируйте длинноватым строительным уровнем.
     3. Двигайтесь от последних радиаторов к котельной. Когда вы прочертите все трассы, то поймете, на каком уровне ставить теплогенератор. Входной патрубок агрегата (для остывшего теплоносителя) должен размещаться на этом же уровне либо ниже оборотной полосы.
     4. Если уровень пола топочной очень высочайший, попробуйте сдвинуть все обогреватели ввысь. Следом подымутся горизонтальные трубопроводы. В последнем случае делайте под котлом углубление.

     Прокладка оборотной полосы в топочной с параллельным подключением к двум котлам

     После нанесения разметки пробейте отверстия в перегородках, вырежьте борозды под сокрытую прокладку. Потом проверьте трассы снова, занесите корректировки и приступайте к монтажу. Соблюдайте тот же порядок: поначалу закрепите батареи, позже кладите трубы в сторону топочной. Установите расширительный бачок со сливным патрубком.

     Самотечная сеть трубопроводов заполняется без заморочек, краны Маевского трогать не надо. Просто медлительно закачивайте воду через кран подпитки в нижней точке, весь воздух уйдет в открытый бачок. Если после прогрева какой-нибудь радиатор остается прохладным, воспользуйтесь ручным воздухоотводчиком.