Однотрубна система опалення з природною циркуляцією: коротко про головне

Сучасні домовласники часто вибирають системи опалення, що функціонують за рахунок природної циркуляції. Сучасні насоси дороги, а гравітація – дешева рушійна сила, через яку відбувається природна циркуляція води в системі опалення і вода рухається по трубопроводу. Самопливні схеми використовують там, де відсутня електрика для харчування насоса. Іноді насос все ж таки присутня, а при виникненні аварійної ситуації і відключення насоса теплоносій рухається під впливом гравітації. Тобто, навіть коли електричне обладнання не працює, опалення з 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 відмінно підходить. З цієї причини багато домовласників наважуються зробити опалення з природною циркуляцією без залучення сторонньої допомоги.

Принцип роботи самопливної опалювальної системи

Принцип роботи опалення виглядає просто: вода пересувається по трубопроводу, рухома гидростатическим напором, що з’явилися внаслідок різної маси нагрітої і остигнула води. Ще таку конструкцію називають самопливна або гравітаційна. Циркуляція – це переміщення остигнула в батареях і потяжелевшей рідини під гнітом власної маси вниз до нагрівального елементу, і витіснення легкої нагревається води в трубу подачі. Система функціонує, коли котел з природною циркуляцією розташовується нижче радіаторів.

У контурах відкритого типу він безпосередньо сполучається з зовнішнім середовищем, і зайве повітря йде в атмосферу. Що збільшився від нагрівання обсяг води ліквідовано, постійний тиск нормалізовано.

Природна циркуляція можлива і в закритій системі опалення, якщо та оснащена розширювальним баком з мембраною. Іноді конструкції відкритого типу переобладнують в закриті. Закриті контури стабільніше в роботі, теплоносій в них не випаровується, але вони так само незалежні від електрики.
Що впливає на циркуляційний напір

Циркуляція води в котлі залежить від різниці в щільності гарячої та холодної рідини і від величини перепаду висоти між бойлером і самим низько розташованим радіатором. Ці параметри прораховуються ще до початку монтажу системи опалення. Природна циркуляція виникає, тому що температура обратки в системі опалення низька. Теплоносій встигає охолонути, рухаючись через радіатори, стає важче і своєю масою виштовхує з котла розігріту рідина, змушуючи її просуватися по трубах.

Висота рівня батарей над казаном підсилюють натиск, допомагаючи воді легше долати опір труб. Чим вище розташовані радіатори по відношенню до котла, тим більше 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 менше стає її щільність в порівнянні з обраткой. В результаті вона виштовхується з більше силою і натиск збільшується. З цієї причини самопливні опалювальні конструкції зараховують до саморегульованим, адже якщо змінити температуру нагрівання води, зміниться і тиск на теплоносій, а значить, зміниться його витрата.

При монтажі слід розташовувати котел в самому низу, нижче всіх інших елементів, щоб забезпечити достатній напір теплоносія.

Схема монтажу самопливних систем опалення

Оскільки циркуляція води в системі опалення відбувається без участі насоса, для безперешкодного руху рідини по магістралях, вони повинні мати діаметр більше, ніж в схемі, де циркуляція води забезпечується примусово. Самотечная система функціонує за рахунок зниження опору, яке доводиться долати воді: чим далі труба від котла, тим вона ширше.

Водяне опалення з природною циркуляцією може мати верхню чи нижню розводку. Коли розводка проектується двухтрубной, нагріта вода надходить безпосередньо в кожну батарею, а не проходить їх по черзі, як в однотрубної схемою.

Верхня розводка, при якій теплоносій спочатку піднімається під стелю, а вже звідти спускається до батарей, найкращим чином підходить, щоб здійснити монтаж такої конструкції. Якщо ж розводка планується нижня, то споруджується розгінний контур: перепад висот, при якому вода від котла спочатку йде нагору, де у верхній точці трубопроводу потрапляє в розширювальний бачок, а потім вже опускається до радіаторів опалення.

Чим вище розташовується нагрівальний прилад, тим вище тиск всередині трубопроводу. Тому батареї верхніх поверхів часто прогріваються краще, ніж ті, що на нижніх. Відповідно, якщо робити опалення з природною циркуляцією двотрубних, батареї, розміщені на одному рівні з котлом або нижче, прогріваються недостатньо.

Щоб уникнути такої ситуації, котельню грунтовно заглиблюють, забезпечуючи досить високий тиск для проходу теплоносія по трубах з необхідною швидкістю. Котел поміщають в підвальному приміщенні, приблизно на 3 метри нижче центру самого нижнього опалювального елементу. Труби з гарячою водою, навпаки, піднімають максимально вгору, маючи в своєму розпорядженні в найвищій точці конструкції розширювальний бачок, а потім вода від труби, що подає спускається до радіаторів.

Однотрубна система для будинку: розрахунок діаметра труб

До відмінних рис, якими володіє однотрубна система опалення з природною циркуляцією, можна віднести:

  • Відсутність зворотної магістралі: охолоджена обратка надходить назад в нагрівальний елемент з тієї ж трубі.
  • Радіатори нижніх поверхів прогріваються гірше, тому що що надходить вниз вода вже охолола в радіаторах, розташованих вище. Тому чим далі батарея від котла, тим більшою кількістю секцій вона повинна володіти, щоб забезпечувати рівномірне нагрівання всіх приміщень.
  • Вода циркулює по трубах, рухома різницею в температурі. На кожному радіаторі можна встановити кран, який буде варіювати кількість води, що поступає, відправляючи решту в інші радіатори і регулюючи обігрів приміщення.
  • Якщо вода надходить послідовно з одного радіатора до іншого, охолоджуючись по шляху, не варто розміщувати на радіаторах запірні крани, тому що це може привести в уповільнення руху теплоносія по трубах.

Системи опалення з природною циркуляцією з послідовним підключенням радіаторів монтують, застосовуючи верхню розводку. Відповідно, використовувати одноконтурну схему можна тільки в будинку з горищем, де буде розташовуватися подає магістраль. Незважаючи на це, така схема опалення з природною циркуляцією користується популярністю, тому що її просто монтувати, а труб потрібно менше, ніж для двотрубної.

Як регулювати температуру в примусової закритій системі подачі води для опалення

Щоб контролювати мікроклімат в приміщенні, можна розмістити на радіаторах замикаючі ділянки. Розігрітий теплоносій, досягаючи радіатора, буде поділятися на два потоки. Один проходить через радіатор, нагріваючи приміщення, а другий протікає по байпасу, обвідний трубі, що направляє частину потоку теплоносія повз радіатора далі у напрямку руху. Додаючи в схему опалення обвідні контури, слід пам’ятати, що вони не повинні бути рівного діаметру з підвідної трубою, інакше в радіатор не буде надходити достатньої кількості води для обігріву. Зазвичай діаметр обвідного ділянки роблять на один розмір менше діаметра труби, що підводить, щоб уникнути цієї проблеми. Між обвідним контуром і вхідним отвором радіатора розміщується вентиль, який регулює надходження води в батарею, змінюючи тим самим температурний режим. Однотрубна система опалення з природною циркуляцією здатна обігріти ваш будинок без проблем.

Крім ручного вентиля можна використовувати для контролю температури радіаторні терморегулятори. З їх допомогою задається бажана температура в приміщенні, і термостат підтримує її самостійно, без стороннього втручання, послаблюючи або посилюючи потік теплоносія. Терморегулятори бувають з вбудованими та виносними датчиками. Перші розташовуються безпосередньо на батареї опалення, а виносні або, як їх ще називають, дистанційні винесені за межі опалювального приладу і з’єднуються з ним за допомогою капіляра. Плюс виносних датчиків – точне вимірювання кімнатної температури, тоді як вбудовані можуть давати неправдиві свідчення під впливом зовнішніх чинників: розташування батареї в ніші, вплив температури самої батареї, декоративних елементів, що закривають радіатор.

Як проектувати двотрубну систему під ухилом в приватному одноповерховому будинку з трубами з поліпропілену

У двухтрубной схемою є відведення та магістралі. Гаряча вода надходить в радіатори з верхнього трубопроводу, а потім, охолонувши, витікає в бойлер через нижній. Розширювальний бачок монтується відразу після котла, його з’єднує з контуром вертикальна труба. Встановлюють його таким чином, щоб він знаходився в найвищій точці конструкції. Кожен опалювальний елемент системи з’єднується зі зворотним трубопроводом, по якому холодний теплоносій надходить в котел.
Плюси і мінуси облаштування опалення такого типу

Опалення самопливом з вертикально розташованим стояком на увазі обігрів будівлі з декількома поверхами. Такий варіант дорожче, але захищений від утворення повітряних пробок.

Горизонтальний стояк – економічний варіант, але при переміщенні теплоносій перемішується з повітрям. Цей нюанс легко усунути: монтуючи опалення з природною циркуляцією своїми руками, потрібно додати в систему воздухоотводчики.

Переваги системи опалення з природною циркуляцією

Плюси природної циркуляції:

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

Мінуси однотрубною природної циркуляції з насосом

Слабкі сторони гравітаційної схеми опалення:

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

Система опалення з природною циркуляцією проста і дуже надійна.

Ссылка на основную публикацию