Гравитационная система отопления из полипропилена

Содержание

Гравитационная система отопления: схемы, принцип работы, преимущества, недостатки, фото и видео самотечной системы отопления

Гравитационная система отопления из полипропилена
: 1 282

Существует много видов отопительных систем, современных и надежных старых, сложных и простых, дорогих и дешевых. Гравитационная система отопления закрытого типа – это проверенная временем, надежная, без нагромождения сложных приборов система водяного отопления.

Принцип работы

Принцип работы гравитационной системы отопления лежит использование естественной циркуляции воды за счет такого физического явления как конвекция.

Нагретая в котле отопления вода, по трубе (разгонному коллектору) поднимается к расширительному баку, от него сверху вниз течет по радиаторам отопления, отдавая свое тепло в помещениях, остывает и попадает в нагревательный котел, вытесняя оттуда уже нагретую воду. Такое гравитационное отопление и называют гравитационной или самотечной системой.

В закрытой системе гравитационного отопления можно ускорить циркуляцию теплоносителя, если:

  • как можно дальше разнести нижний и верхний уровень относительно радиаторов отопления, то есть опустить котел в подвал, а расширительный бак, который является верхней точкой — на чердак, если есть такая возможность. Чем длиннее труба отопления от котла к расширительному баку, тем быстрее поднимается горячая вода, а чем выше бак относительно радиаторов, тем круче угол наклона трубы, и выше скорость течения воды;
  • уменьшить гидравлическое сопротивление в контуре за счет диаметра труб, качества запорной арматуры, количества разветвлений, изгибов и поворотов труб. Чем больше диаметр труб, тем больший поток воды они пропускают. Чем больше разветвлений, поворотов и изгибов, тем ниже скорость потока. Запорная арматура низкого качества или устаревших моделей частично перекрывает сечение трубы, увеличивая сопротивление и снижая скорость потока воды.

Принцип работы гравитационной системы

Классические, по отработанной схеме, гравитационные системы отопления не герметичны.

Расширительный бак системы отопления, который служит, в первую очередь, для компенсации объема нагретой жидкости, предназначен и для выхода избытка воздуха из системы. В таком контуре вода быстро испаряется, но ее легко можно доливать в бак.

Преимущества и недостатки

Преимущества гравитационной системы отопления:

  • высокая надежность и отказоустойчивость системы. Минимум несложного оборудования, прочные и надежные материалы, изнашивающиеся элементы (запорная арматура) выходят из строя редко и заменяются без проблем;
  • долговечность. Проверено временем – такие системы по полвека работают без ремонта и даже обслуживания;
  • энергонезависимость, из-за которой, собственно, и популярны гравитационные системы отопления до сих пор. В районах без электроснабжения или там, где оно часто нарушается, альтернативой гравитационному может быть только печное отопление;
  • простота конструкции системы, ее монтажа и дальнейшей эксплуатации.

Недостатки гравитационной системы отопления:

  • большая тепловая инерционность. Большое количество теплоносителя требует значительного времени на его прогрев и заполнение всех радиаторов горячей водой;
  • неравномерный прогрев. По мере движения по трубам вода остывает и перепад температур между батареями значителен, а соответственно и температура в помещениях. Компенсировать этот недостаток можно установкой циркуляционного насоса с параллельным подключением, если в доме есть электричество, и использовать насос по необходимости;
  • большая протяженность трубопроводов. Чем протяженней трубопровод, тем больше перепад давления в нем;
  • высокая цена. Большой диаметр труб приводит к высокой стоимости расходных материалов системы. Хотя трубы большого диаметра тоже являются источником тепла;
  • высокая вероятность размораживания системы. Часть труб проходит по неотапливаемым помещениям: чердаку и подвалу. В морозы вода в них может замерзнуть, но если в качестве теплоносителя использовать антифриз, то этого недостатка можно избежать.

Схемы разводки радиаторов отопления

Если открытая гравитационная система отопления устанавливается на один этаж, то основной контур проходит по всему периметру дома с единственным разрывом на месте установки насоса. Используются трубы стальные или полипропиленовые без армирования (в открытой системе не бывает избыточного давления и температура воды не выше точки кипения) с внутренним диаметром не ниже 32 мм.

https://www.youtube.com/watch?v=EL-BQ9MyG_g

Радиаторы отопления врезаются параллельно контуру с нижним или диагональным подключением, обязательно с запорной арматурой для возможности замены батарей или ремонта, а кроме того, балансировки изделий.

При нижнем подключении радиаторов в верхние пробки, необходимо вставить вентиль для стравливания воздуха.

Нижнее подключение радиаторов

Правильная и рациональная разводка системы гравитационного отопления на два этажа выглядит примерно так: разгонный коллектор вертикально вверх тянется через оба этажа на чердак к расширительному баку. От него с постоянным углом наклона по течению теплоносителя ведут трубы диаметром от 40 мм.

Гравитационная схема отопления двухэтажного дома

Нижний контур проходит по всему периметру здания и находится в подвале, если в нем температура не опускается ниже нуля градусов или в качестве теплоносителя используется антифриз для оборудования, либо на уровне пола нижнего этажа, что не так эстетично, но вполне допустимо. Радиаторы при этом врезаются в стояки, и в каждом стояке хотя бы на одном из них устанавливается для балансировки дроссель.

Балансировка (изменение сечения трубы для большей или меньшей подачи теплоносителя к отопительному прибору) обеспечивает более равномерный нагрев отопительных приборов. С эстетической точки зрения, хорошо было бы и верхний контур вынести за пределы жилых помещений на чердак, избегнув сомнительного украшения комнат в виде толстой трубы, идущей вниз с уклоном. Но при этом даже при самой качественной теплоизоляции некоторое количество тепла будет расходоваться бесцельно.

Устанавливая гравитационную систему отопления в двухэтажном доме нужно помнить, что:

  1. В системе из нескольких контуров, подключенных параллельно к нагревательному котлу, и разной длины, короткий контур будет перетягивать на себя большее количество теплоносителя из-за большей скорости его движения, и тепло будет распространяться неравномерно;
  2. Нельзя обойтись в двухтрубной классической схеме без балансировки с помощью дросселей или вентилей, иначе вода будет проходить только через ближние радиаторы отопления.

При том, что монтаж гравитационной системы отопления в частном доме можно выполнить своими руками, расчетную часть (проект) лучше поручить специалистам. От правильного и равномерного распределения давления теплоносителя зависит его теплоотдача во всех помещениях дома. Количество и диаметр труб, наличие и правильные места установки запорной арматуры, количество отопительных приборов – все это определяется и рассчитывается в ходе проектирования такой системы отопления.

Не получили ответ на свой вопрос? Спросите нашего эксперта: Спросить

Источник: http://SdelatOtoplenie.ru/vodyanaya-gravitacionnaya-sistema.html

Система отопления из полипропиленовых труб — особенности монтажа и достоинства

Комфортные условия проживания во многом зависят от того, какая система теплоснабжения используется. Надежность, практичность и функциональность обогревательной системы зависит от качества труб. Сегодня для установки используют магистрали, изготовленные из разных материалов. Но самыми популярными считаются полипропиленовые. Поэтому рассмотрим, можно ли использовать полипропиленовые трубы для отопления, какие есть недостатки, и как проводится монтаж таких изделий.

Особенности полипропиленовых труб

Трубы из данного материала имеют некоторые особенности. Полипропилен – это термопластик. Размягчаться он начинает при температуре +140, плавиться — при +175 градусов. Но в системе обогрева магистрали поддаются воздействию не только высоких температур, а и давлению. Многие производители перестраховываются и указывают долговременную рабочую температуру для полипропиленовых изделий не более +95 градусов.

Надо помнить, что система отопления из полипропиленовых труб разрабатываться должна с учетом того, что коэффициент теплового расширения у материала высокий. Поэтому важно правильно выбрать полипропиленовые трубы. Если с комнатной температуры трубопровод нагреется до +90 градусов, он удлинится на несколько сантиметров.

Положительные и негативные качества полипропиленовых труб

Как и у любого изделия, у отопительных труб есть положительные свойства и ряд недостатков. Очень важно знать характеристики, плюсы и минусы применения полипропиленовых магистралей, чтобы оборудовать надежную систему обогрева.

Среди достоинств можно назвать доступность: приобрести трубы можно на рынке стройматериалов либо в магазине, производители предлагают широкий ассортимент. Самыми популярными считаются турецкие.

Конечно, на полипропиленовые трубы и фитинги для отопления цена недешевая, но все же такие изделия пользуются большим спросом.

Среди положительных сторон труб из полипропилена следует выделить:

  1. Толщина стенок больше, нежели у труб из других материалов. Благодаря этому уменьшается теплопроводность полипропилена. А значит, теплоноситель остывает гораздо медленнее. Также повышается уровень теплоизоляции и КПД.
  2. Устойчивость к коррозионным процессам. Поскольку на трубах из полипропилена не образуется ржавчина, они очень долго сохраняют свою пропускную способность.
  3. Простота монтажа и эксплуатации. Соединение труб выполняется путем пайки. Это позволяет создавать монолитную, герметичную и очень прочную конструкцию. Оборудовать полипропиленовое отопление под силу любому человеку, даже не имеющему особых навыков и специальной подготовки.
  4. Внутренняя поверхность очень гладкая. Что также способствует повышению КПД. На стенках трубы не образуется осадок и накипь.
  5. Изделие не пропускает электричество.
  6. Устойчивость к воздействию низких температур.
Читайте также  Регулировка давления в системе отопления закрытого типа

На полипропиленовые трубы для отопления недостатки указаны ниже:

  • Высокий коэффициент теплового расширения — частая причина провисания труб. Во избежание этого надо приобретать армированные варианты, крепление делать через небольшое расстояние.
  • Низкая температура плавления. Что ограничивает использование таких труб. Например, в северных районах, где температура теплоносителя превышает +120-140 градусов, полипропиленовые изделия не используют.
  • Прочностные характеристики сильно зависят от температуры. По мере нагрева труб, их предельное давление начинает сильно снижаться. При высокой температуре циркулирующей жидкости, эксплуатационные срок изделия снижается.
  • Высокая стоимость. В среднем на пропиленовые трубы для отопления цена составляет около 100 рублей за метр погонный.

Гравитационная система теплоснабжения: особенности

Чаще всего для обогрева дома используется гравитационная система отопления из полипропилена, ее еще называют самотечной.

В основе принципа работы подобной системы лежит свойство воды расширяться при нагревании. В результате создания разницы давления в контуре трубопровода жидкость циркулирует по системе.

Гравитационная система включает такие конструктивные элементы, как: котел, трубы полипропиленовые для отопления и фитинги, батареи, а также устройства контроля и безопасности.

Для отопления двухэтажного дома система рассчитывается таким образом, чтобы циркулирующая жидкость могла распределяться по нескольким контурам равномерно. Для повышения эффективности системы иногда используют специальные насосы. Как подобрать насос для отопления можно узнать здесь.

Особенности монтажа полипропиленовых труб

Выполняется прокладка труб отопления очень просто. Для этого не требуются особые знания и навыки. Главное иметь в наличии необходимые инструменты и четко следовать алгоритму действий.

Обвязка радиаторов может проводиться с использованием разных типов труб.

Но многие специалисты считают, что обвязка батарей отопления полипропиленом является самой надежной. Муфту с накидной гайкой вставляют в мультифлекс. Трубопровод крепится к стене на выбранной высоте. Желательно оставлять зазор между стеной и трубой 3 см. Для монтажа используют специальный скоб и гвозди.

Трубы и фитинги для отопления полипропиленовые соединяются между собой методом низкотемпературной сварки. Для этих целей используется паяльник с насадкой, соответствующей диаметру трубы. Аппарат разогревают до +260 градусов. На насадку надевают фитинг. А в другой конец насадки вставляют трубу. Поверхности разогреваются до плавления. На трубу надевают фитинг и фиксируют секунд на 15. Соединение выполнено.

Трубу надо прокладывать с небольшим наклоном в сторону течения теплоносителя. Важно, проводя подключение радиатора отопления к полипропиленовым трубам, располагать правильно не только трубопровод, а и саму батарею. Работы должны выполняться в соответствии с установленными нормами.

Таким образом, подключение батареи отопления полипропиленом не требует особых навыков и квалификации. Такой трубопровод позволяет оборудовать надежную и прочную систему теплоснабжения. Трубы из полипропилена по многим характеристикам превосходят аналогичные изделия из традиционных материалов. Поэтому сегодня их часто используют в отопительных системах.

Источник: http://SpetsOtoplenie.ru/truby-dlya-otopleniya/organizatsiya-prokladki-trub-otopleniya/sistema-otopleniya-iz-polipropilenovyh-trub-osobennosti-montazha-i-dostoinstva.html

Гравитационная система отопления. Все, что нужно о ней знать

Приветствую всех читателей моего блога! Сегодня в этой статье я расскажу вам о гравитационных системах отопления. А конкретно о том, как они работают и где их целесообразно применять.

Постараюсь, как обычно, быть кратким, но информативным, чтобы без лишней «воды» дать вам основное, что нужно о них знать. Для краткости я буду использовать либо жаргонизм «гравитационка», либо сокращение ГСО.

Делается это для того, чтобы не перегружать текст длинными словами. Итак, поехали!

Принцип работы гравитационной системы отопления

ГСО — наиболее архаичная система водяного отопления. Впервые ее применили в первой половине 19 века для обогрева оранжерей. Физический принцип ее действия основывается на том, что разогретая жидкость расширяется и меняется ее плотность (жидкость становится «легче»).

Внутри котла происходит разделение по плотности — нагретый теплоноситель поднимается по подающей магистрали, а холодный стремится вниз по обратной в сторону котла. Из-за эффекта непрерывности струи начинается круговое движение жидкости — циркуляция.

Скорость циркуляции в ГСО зависит от разницы уровней (ниже на рисунке обозначено как H) центра нагрева (котла) и центра охлаждения (радиаторов). Чем больше разница уровней, тем больше будет скорость жидкости внутри системы.

Как устроена гравитационная система отопления

Устроена ГСО достаточно просто. Чтобы не томить вас лишними словами сразу перейдем к рисунку:

На рисунке изображена двухтрубная гравитационная система (ранее я уже писал статью про двухтрубные и однотрубные системы рекомендую ее к прочтению). В самой верхней точке системы располагают в классическом варианте расширительный бак открытого типа.

От котла вверх уходит подающая труба (на рисунке горячая магистраль), по которой разогретый теплоноситель идет к приборам отопления. В них он остывает и идет обратно в котел по обратной трубе (на рисунке обратная магистраль). В двухтрубной ГСО магистрали прокладываются с соблюдением уклонов.

У подающей магистрали уклоны делаются в сторону отопительных приборов, у обратной магистрали уклон идет в сторону котла.

Теперь давайте рассмотрим однотрубный вариант гравитационной системы отопления:

Работает однотрубная ГСО также, как и двухтрубная. Отличием здесь будет наличие разгонного коллектора — специальной трубы в, которой увеличивается скорость теплоносителя под действием силы тяжести. Из-за последовательного прохождения радиаторов, температура теплоносителя снижается от начального радиатора к конечному. Чтобы это компенсировать необходимо увеличивать количество секций у последних радиаторов, а это не всегда возможна из-за ограниченности пространства.

Возможен также вариант ГСО с мембранным расширительным баком вместо открытого. В этом случае желательно, чтобы котел был рассчитан на давление 3 атмосферы, так как придется устанавливать группу безопасности на подающую магистраль.

Предохранительный клапан в стандартной группе безопасности как раз рассчитан на 3 атмосферы. Если же ваш котел рассчитан на открытую систему (на давление 1 — 1,5 атм), то при установке мембранного бака и стандартной группы он может выйти из строя.

Мембранный расширительный бак может быть расположен в любом удобном месте ГСО, а в верхней точке системы необходимо установить воздухоотводчик.

Давайте двигаться дальше. Поговорим о том, как рассчитывать гравитационную систему и как выбирать диаметр труб для нее.

Расчет параметров гравитационной системы отопления

Если вы собрались сделать гравитационную систему отопления, то вам необходимо сделать хотя-бы минимум расчетов. А лучше вообще сделать полноценный проект. Это будет идеал и если ваш бюджет потерпит такие траты, то я их весьма рекомендую. Возможно уже на этапе проекта инженер выявит возможные сложности в реализации и вам удастся избежать переделок. Итак, давайте начнем рассматривать формулы!

Первая формула, которая нам понадобится:

pниж = pвер + ρgh

Расшифровывается она следующим образом:

  • pниж — давление на нижнем уровне.
  • pвер — давление на верхнем уровне.
  • ρ — плотность жидкости.
  • g — ускорение свободного падения 9,8 м/с².
  • h — разность высот между уровнями.

По этой формуле определяется гидростатическое давление в системе отопления. Из нее следует очевидный вывод, что давление в системе будет тем больше, чем больше ее высота. Но теплоноситель (в частном случае вода) циркулирует по ГСО  и этот момент учитывает равенство Бернулли, которое выглядит так:

p =  (ρv²/2) + ρgh

Уравнение Бернулли показывает, что полное давление зависит не только от высоты, но и от скорости движения жидкости в системе.

Однако, вклад гидродинамического давления в полное значительно меньше, чем гидростатического (менее 5%) поэтому им пренебрегают для простоты расчетов.

Как известно, циркуляция в ГСО происходит из-за разности давлений, создаваемых горячей и холодной водой. Эта разность называется естественным циркуляционным давлением и вычисляется по следующей короткой и простой формуле:

Δp = pхол — pгор =  gh(ρхол — ρгор).

Расшифровывается это так:

  • ρхол — плотность холодной воды.
  • ρгор — плотность горячей воды.
  • Δp — естественное циркуляционное давление.

Плотности воды при определенных значениях температуры являются справочными величинами, которые просто узнать из справочников. Эта формула подходит для расчета естественного циркуляционного давления в одноэтажном доме, где имеется один центр охлаждения. в двухэтажном доме таких центров будет уже 2 и формула примет следующий вид:

Δp = g〈h1(ρ1 — ρг) + h2(ρ2 — ρг)〉,

где:

  • h1, ρ1 — уровень центра охлаждения плотность воды на первом этаже.
  • h2, ρ2 — уровень центра охлаждения плотность воды на втором этаже.

После расчета естественного циркуляционного давления необходимо рассчитать расход воды. Делается это следующим образом:

G = Q/(C•Δt)

Расшифровка здесь такая:

  • G — расход теплоносителя кг/сек.
  • Q — количество теплоты, генерируемое котлом.
  • С — удельная теплоемкость.
  • Δt — разность температур между горячим и остывшим теплоносителем.

Для наглядности предлагаю посмотреть короткое видео с примером расчета ГСО:

Выбор труб для гравитационной системы отопления

При выборе труб нам необходимо, чтобы они обеспечивали необходимый расход воды, а естественного циркуляционного давления должно хватать для компенсации потерь на трение о стенки и преодоление местных сопротивлений (тройники, отводы, вентиля и так далее). Падение давления, вызванное трением определяется по равенству Дарси Вейсбаха:

Читайте также  Что такое гидрострелка в системе отопления

Здесь:

  • ΔP — падение давления на участке трубопровода.
  • λ — коэффициент потерь на трение по длине участка. Табличная величина.
  • L — длина участка.
  • D — диаметр трубы на участке.
  • V — скорость жидкости в трубе.
  • ρ — плотность жидкости.

Общие потери давления в системе будут определяться как сумма потерь на всех участках труб и местных сопротивлениях (потери в местных сопротивлениях находятся по формуле ΔPарматура = ξ*(v²ρ/2), где ξ — табличные коэффициенты) . Об этом я писал в своей статье, посвященной гидравлическим расчетам. Для того, чтобы появилась циркуляция, естественное давление циркуляции должно превысить общие потери давления в ГСО:

Δp ≥ ΔP + ΔPарматура

Для того, чтобы сэкономить время, строители давно разработали специальные таблицы, которым можно быстро выбрать необходимый диаметр трубы.

Скажу сразу, что в ГСО металлическая труба начинается от 50-го диаметра, а пластиковые трубы могут использоваться начиная от диаметра 63 мм. Их самым главным недостатком будет их цена.

Кроме того, есть определенные сложности с их монтажом. Тут нужно будет привлекать опытного человека, который сможет соблюсти все уклоны и прочие нюансы системы.

Итоги статьи

Источник: http://znayteplo.ru/otoplenie/gravitacionnaya-sistema-otopleniya-vse-chto-nuzhno-o-nej-znat/

Гравитационная система отопления: плюсы и минусы

Внедрение современных технологий привело к постепенному вытеснению гравитационных систем отопления. Новые разновидности обогрева помещений более эффективные и требуют меньших затрат в холодный период. Тогда почему самотечные системы до сих пор устанавливают в современных частных домах? Ответ на этот вопрос простой: они обладают большой надежностью, основанной на понимании законов физики, а также энергонезависимостью от источников электрического тока.

На каком принципе работает гравитационная система отопления

Гравитационное отопление еще называют системой естественной циркуляции. Ее стали применять для обогрева домов с середины прошлого века. Сначала простое население не доверяло такому способу, но видя его безопасность и практичность, постепенно стали заменять кирпичные печи водяным отоплением.

Затем с появлением твердотопливных котлов необходимость в громоздких печах отпала вовсе. Гравитационная система отопления работает на простом принципе. Вода, находящаяся в котле, нагревается, и ее удельный вес становится меньше холодной.

В результате этого она поднимается по вертикальному стояку до верхней точки системы. После этого остывающая вода начинает свое движение вниз, и чем сильнее она остывает, тем больше скорость ее движения. Создается поток в трубе, направленный к самой нижней точке.

Этой точкой является обратная труба, вмонтированная в котел.

По мере движения от верха к низу вода проходит через радиаторы отопления, оставляя часть своего тепла в помещении. В процессе движения теплоносителя не участвует циркуляционный насос, делая эту систему независимой. Поэтому она не боится отключения электричества.

Расчет гравитационной системы отопления делается с учетом теплопотерь дома. Подсчитывается необходимая мощность отопительных приборов, и на этом основании выбирается котел. Он должен иметь запас по мощности в полтора раза.

Описание схемы

Для того чтобы работало подобное отопление, должны быть правильно подобраны соотношения труб, их диаметров и углов наклона. Кроме того, некоторые виды радиаторов в этой системе не используются.

Рассмотрим, из каких элементов состоит вся конструкция:

  1. Твердотопливный котел. Заход воды в него должен находиться в самой низкой точке системы. Теоретически котел может быть также электрический или газовый, но на практике для подобных систем они не применяются.
  2. Вертикальный стояк. Низ его соединен с подачей котла, а верх разветвляется. Одна часть соединяется с подающим трубопроводом, а вторая соединена с расширительным баком.
  3. Расширительный бачок. В него переливаются излишки воды, которые образуются при расширении от нагрева.
  4. Подающий трубопровод. Для того чтобы гравитационная система водяного отопления работала эффективно, трубопровод должен иметь нижний уклон. Величина его составляет 1-3 %. То есть на 1 метр трубы перепад должен составлять 1-3 сантиметра. Кроме этого, трубопровод по мере удаления от котла должен уменьшать диаметр. Для этого применяют трубы разного сечения.
  5. Отопительные приборы. В качестве них устанавливают либо трубы большого диаметра, либо чугунные радиаторы М 140. Современные биметаллические и алюминиевые радиаторы ставить не рекомендуют. Они имеют малое проходное сечение. А поскольку давление в гравитационной системе отопления малое, то продавить теплоноситель через такие отопительные приборы сложнее. Скорость потока будет снижаться.
  6. Обратный трубопровод. Так же, как и подающая труба, он имеет уклон, который позволяет воде свободно стекать в сторону котла.
  7. Краны для слива и забора воды. Сливной кран устанавливается в самой низкой точке, непосредственно рядом с котлом. Кран для забора воды делается где удобно. Чаще всего это место, близкое к трубопроводу, который соединяется с системой.

Достоинства системы

Самое основное достоинство гравитационной системы отопления — это ее полная автономность. Ввиду простоты все ее элементы не требуют электричества. Другим ее плюсом является надежность, ведь чем система проще, тем меньше она требует обслуживания. Нельзя не отметить тот факт, что более низкое давление в гравитационной системе отопления представляет меньшую опасность.

Сторонники закрытых систем приводят массу недостатков гравитационного отопления. Многие из них выглядят надуманными, но все же их перечислим:

  1. Некрасивый внешний вид. Подающие трубы большого диаметра проходят под потолком, нарушая эстетику помещения.
  2. Сложность в монтаже. Здесь речь идет о том, что подающая и отводящая трубы ступенчато изменяют свой диаметр в зависимости от количества отопительных приборов. Кроме того, гравитационная система отопления частного дома выполняется из стальных труб, а они сложнее в установке.
  3. Низкая эффективность. Считается, что закрытое отопление более экономичное, однако встречаются грамотно спроектированные системы естественной циркуляции, работающие не хуже.
  4. Ограниченная площадь отопления. Гравитационная система хорошо работает на площадях до 200 кв. метров.
  5. Ограниченная этажность. Подобное отопление не устанавливают в домах выше двух этажей.

Кроме перечисленного, гравитационное теплоснабжение максимум имеет 2 контура, тогда как в современных домах часто делают несколько контуров.

Отличия в работе твердотопливного котла

Сердцем любой отопительной системы является котел. Несмотря на то что можно устанавливать одинаковые модели, работа с разным типом отопления будет отличаться. Для нормальной работы котла температура водяной рубашки должна быть не ниже 55 °C. Если температура будет ниже, то в этом случае котел внутри будет покрываться дегтем и сажей, в результате чего КПД его будет снижаться. Его нужно будет постоянно очищать.

Чтобы этого не происходило, в закрытой системе на выходе из котла устанавливается трехходовой клапан, который гоняет теплоноситель по малому кругу, минуя отопительные приборы, до тех пор, пока не нагреется котел. Если температура начинает превышать 55 °C, то в этом случае клапан открывается, и начинается подмес воды в большой круг.

Трехходовой клапан для гравитационной системы отопления не требуется. Дело в том, что здесь циркуляция происходит не за счет насоса, а за счет нагрева воды, и пока она не нагреется до высокой температуры, движение не начинается. Топка котла в данном случае остается постоянно чистой. Трехходовой клапан не требуется, что удешевляет и упрощает систему и добавляет плюсов к ее достоинствам.

Безопасность отопления

Как упоминалось выше, давление в закрытой системе больше, чем в гравитационной. Поэтому в них применяется разный подход к обеспечению безопасности. В закрытом отоплении расширение теплоносителя компенсируется в расширительном баке с мембраной.

Он полностью герметичен и имеет регулировку. После превышения предельно допустимого давления в системе излишки теплоносителя, преодолевая сопротивление мембраны, уходят в бак.

Гравитационное отопление называется открытым по причине негерметичного расширительного бачка. Можно установить бак мембранного типа и сделать закрытую гравитационную систему отопления, но ее эффективность будет гораздо ниже, потому что повысится гидравлическое сопротивление.

Объем расширительного бака зависит от количества воды. Для расчета берется ее объем и умножается на коэффициент расширения, который зависит от температуры. К полученному результату добавляют 30 %.

Коэффициент выбирается согласно максимальной температуре, которую достигает вода.

Воздушные пробки и как с ними бороться

Для нормальной работы отопления необходимо, чтобы система была полностью заполнена теплоносителем. Присутствие воздуха категорически не допускается. Он может создать пробку, препятствующую прохождению воды.

В этом случае температура водяной рубашки котла будет сильно отличаться от температуры отопительных приборов. Для удаления воздуха монтируются воздушные клапаны, краны Маевского.

Они устанавливаются в верху отопительных приборов, а также на верхних участках системы.

Однако если гравитационное отопление имеет правильные уклоны подающих и отводящих труб, то никаких клапанов не требуется. Воздух в наклонном трубопроводе будет беспрепятственно подниматься к верхней точке системы, а там, как известно, находится открытый расширительный бак. Это также добавляет преимущество открытому отоплению, сокращая количество ненужных элементов.

Люди, делающие отопление самостоятельно, часто задумываются о том, можно ли сделать гравитационную систему отопления из полипропилена. Ведь пластиковые трубы монтировать легче.

Здесь нет дорогих сварочных работ и стальных труб, а полипропилен может выдерживать высокие температуры. Можно ответить, что такое отопление будет работать. По крайней мере какое-то время. Затем эффективность начнет снижаться.

В чем причина? Дело в уклонах подающей и отводящей труб, которые обеспечивают самотек воды.

Читайте также  Аккумулятор тепла для системы отопления своими руками

Полипропилен имеет большее линейное расширение, нежели стальная труба. После многократных циклов нагревания горячей водой пластиковые трубы начнут провисать, нарушая необходимый уклон. В результате этого скорость потока если не прекратится, то значительно снизится, и придется задумываться об установке циркуляционного насоса.

Сложности установки гравитационной системы в двухэтажном доме

Гравитационная система отопления двухэтажного дома также может работать эффективно. Но монтаж ее значительно сложнее, чем для одноэтажного. Это связано с тем, что не всегда делают крыши чердачного типа. Если второй этаж представляет собой мансарду, то встает вопрос: куда девать расширительный бак, ведь он должен находиться на самом верху?

Вторая проблема, с которой придется столкнуться — это то, что окна первого и второго этажей не всегда находятся на одной оси, следовательно, верхние батареи невозможно соединить с нижними, проложив трубы кратчайшим путем. Это значит, что придется делать дополнительные повороты и изгибы, которые увеличат гидравлическое сопротивление в системе.

Третья проблема — криволинейность крыши, из-за которой, возможно, будет сложно выдержать правильные уклоны.

Советы по монтажу гравитационного отопления в двухэтажном доме

Большинство этих проблем можно решить на этапе проектирования дома. Также есть небольшой секрет того, как увеличить работоспособность отопления двухэтажного дома. Нужно отводящие трубы радиаторов, установленных на втором этаже, подключать напрямую к обратке первого этажа, а не делать обратку на втором.

Еще одна хитрость — это выполнить подающий и обратный трубопроводы из труб больших диаметров. Не менее 50 мм.

Нужен ли насос в самотечной системе отопления?

Иногда возникает вариант, когда отопление было неправильно смонтировано, и разница между температурой рубашки котла и обраткой очень велика.

Горячий теплоноситель, не имея достаточного напора в трубах, остывает, не доходя до последних отопительных приборов. Все переделывать — трудоемкая работа.

Как решить вопрос с минимальными затратами? Помочь может установка циркуляционного насоса в гравитационную систему отопления. Для этих целей изготавливается байпас, в который встраивается маломощный насос.

Большой мощности не требуется, поскольку при открытой системе дополнительный напор создается в стояке, выходящем из котла. Байпас нужен для того, чтобы оставить возможность работы без электричества. Он устанавливается на обратке перед котлом.

Как еще повысить эффективность

Казалось бы, система с естественной циркуляцией уже доведена до совершенства, и ничего повышающего эффективность придумать невозможно, но это не так. Можно значительно повысить удобство ее использования, увеличив время между топками котла. Для этого нужно установить котел большей мощности, чем требуется для отопления, а излишки тепла отводить в теплоаккумулятор.

Такой метод работает даже без использования циркуляционного насоса. Ведь горячий теплоноситель также может подниматься по стояку из теплоаккумулятора, в то время когда в котле прогорела закладка дров.

Источник: http://fb.ru/article/407025/gravitatsionnaya-sistema-otopleniya-plyusyi-i-minusyi

Гравитационная система отопления: 9 преимуществ устройства

Гравитационная система отопления отлично подходит как для больших, так и маленьких домов На отопление жилья расходуется много средств. Система отопления с обычной циркуляцией воды – самая неприхотливая, надёжная и долговечная. Работает она за счёт естественной циркуляции воды.

Достоинством гравитационной системы является то, что она энергонезависимая. Хозяева отопления с принудительной циркуляцией воды волнуются при отключении энергии, а владельцы с гравитационной системой отопления чувствуют себя спокойно.

Минусом этой отопительной системы является то, что расширительный бак располагается в неотапливаемом месте и существует угроза замерзания в нём воды.

Обогрев двухэтажного дома задача сложная, но посильная. Главное нужно грамотно подойти к этому вопросу и сделать такую систему обогрева, при которой во всех комнатах будет одинаково тёплая, комфортная температура. Лучше всего конечно обратиться за советом к специалисту. Составление проекта обогрева двухэтажного дома требует определённых навыков и глубоких знаний работы систем отопления.

Перед установкой гравитационной системы отопления двухэтажного дома следует выполнить ее чертеж

Грамотно рассчитанный и точно составленный проект отопительной системы двухэтажного дома, даст вам возможность эксплуатировать систему долго и без возникновения различного рода проблем.

Самотечная отопительная система требует, чтобы её монтаж был произведён с соблюдением главного правила. Согласно этого правила, трубы должны быть установлены под уклоном, для обеспечения естественной циркуляции воды. Существует два вида гравитационных систем отопления.

Виды гравитационных систем отопления:

  • Однотрубная отопительная система;
  • Двухтрубная отопительная система.

При однотрубной системе обогрева вода с радиатора поступает по трубе сразу в котел. При двухтрубной системе остывшая вода поступает сначала в другую магистраль, обратную, и только потом в котёл. Отопительная система с естественной циркуляцией воды бывает открытого и закрытого типа. Вода в системе при нагревании испаряется через расширительный бачок.

Иногда происходит уменьшение уровня воды в баке и её нужно доливать. Такая система называется открытой. В гравитационной системе закрытого типа в самой наивысшей точке ставят автоматический воздухоотводчик. В двухэтажном доме лучше устанавливать систему отопления с принудительной циркуляцией воды. Чтобы обеспечить подачу в доме горячей воды устанавливают двухконтурный котёл.

Один контур котла обеспечивает отопление, второй нагреватель подаёт горячую воду.

Самотечная отопительная система может быть сделана не только из металлических труб, но и из более современного материала. Таким материалом вполне заслуженно стал полипропилен. Систему отопления, выполненную из полипропиленовых труб, можно спрятать под отделкой или облицовкой. В результате этих действий площадь помещения не уменьшится, а вот аккуратность и эстетичность внешнего вида полипропиленовой системы вас приятно порадует.

На сегодняшний день отопительная система из полипропилена – достойный конкурент чугунным и металлическим.

Используя современный материал, вполне возможно сделать систему отопления своими силами. В этом случае полипропилен как нельзя лучше подходит для выполнения этой задачи. Трубы, изготовленные из полипропилена, имеют ряд преимуществ.

Преимущества труб из полипропилена:

  • Полипропиленовые трубы не подвержены коррозии;
  • Имеют низкий коэффициент теплопроводности;
  • Не образуются отложения на внутренних поверхностях труб;
  • Цена полипропилена ниже чугуна и металла;
  • Нейтральность к агрессивной среде;
  • Пластичность;
  • Устойчивость к перепадам температуры;
  • Простота монтажа;
  • Длительный срок эксплуатации.

Чтобы правильно подключить самотечную систему отопления, следует тщательно ознакомиться с теоретической частью процесса и рекомендациями специалистов

Этот материал существенно отличается от металла и чугуна как по техническим характеристикам, так и по способу работы с ним. Естественно и инструмент, требуемый для выполнения этих работ, потребуется другой. Процесс пайки полипропиленовых труб не сложный и очень быстрый, но требует определённых навыков и знаний технологии.

Расчёт гравитационной системы отопления: гарантия работы оборудования

Перед тем как начать монтаж вашей системы обогрева нужно сделать расчёт всех параметров. Рассчитать какой мощности нужно поставить котёл, чтобы обогреть всю площадь помещения. Определится с диаметром требуемых труб и их длиной. Необходимо также рассчитать какой мощности батарею поставить в ту или другую комнату.

Долговечность и нормальная работа системы отопления зависит от правильности расчёта системы обогрева вашего дома, правильности монтажа и качества приобретённого оборудования.

Чтобы во время эксплуатации системы отопления не возникло всякого рода неполадок, нужно не нарушать правила эксплуатации. Своевременно производить профилактические работы систем обогрева их приборов и оборудования.

Виды котлов для систем отопления:

  • Газовый;
  • Электрический;
  • Твёрдотопливный;
  • Жидкотопливный;
  • Комбинированный.

Газовый котёл самый дешёвый в обслуживании. Современные газовые котлы отличаются высоким КПД, их не требуется устанавливать в отдельной комнате. Внешний вид котлов отличается малогабаритностью и аккуратностью дизайна. Растёт популярность твёрдотопливных котлов.

В отличие от газового котла этот котёл каждые сутки нужно загружать топливом. Электрический котел даёт большую нагрузку на электропроводку. Жидкотопливный котёл небезопасен в эксплуатации. Монтажная часть системы отопления содержит много сложностей.

Поэтому лучше всего, во избежание неожиданных неприятностей, отдать этот процесс в руки специалистов.

Принцип работы системы отопления: простота и долговечность эксплуатации

В принцип работы системы отопления заложено свойство воды расширятся при нагревании. В замкнутом контуре вода циркулирует по трубам за счёт разницы давления. По-другому, отопительная система с обычной циркуляцией имеет другое название – самотечная.

Чтобы система отопления служила длительное время, ее регулярно нужно осматривать на наличие повреждений и выполнять чистку

Схема гравитационной отопительной системы включает в себя:

  • Котёл;
  • Трубопроводы;
  • Радиаторы;
  • Расширительный бачок;
  • Гравитационный клапан;
  • Вентили;
  • Дроссели.

Назначение котла передавать теплоносителю энергию от сгорающего топлива. В гравитационной системе закрытого типа этот процесс обеспечивает теплообменник. Трубопроводы осуществляют транспортировку жидкости от теплообменника к батареям отопления. Максимальное количество тепла в помещение передаётся и сохраняется именно радиаторами отопления.

При открытой системе обогрева расширительный бачок устанавливается в самой высшей точке системы, обычно вверху над разгонным коллектором. Система отопления монтируется так, чтобы обеспечить подъём горячей воды в верхнюю точку и слив её самотёком по трубам, а также радиаторам в котёл. При всём этом пузырьки воздуха должны иметь возможность беспрепятственно перемещаться вверх.

Обратный гравитационный клапан пропускает жидкость только в одном направлении. При изменении направления движения жидкости он закрывается автоматически.

Монтаж системы отопления (видео)

Отопительная техника постоянно совершенствуется и дополняется новым высокоэффективным оборудованием. Несмотря на это данная система отопления, как и прежде широко используется для отопления жилых домов и других помещений.

Источник: http://teploclass.ru/otoplenie/gravitatsionnaya-sistema-otopleniya

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Инженерные системы