Как улучшить циркуляцию воды в системе отопления

Содержание

Системы отопления с принудительной и естественной циркуляцией — выбор схемы

Как улучшить циркуляцию воды в системе отопления

Системы отопления классифицируются по многим признакам. Рассмотрим, как они различаются по принципу побуждения циркуляции, и в каком случае какой вариант выгоднее.

Для нормальной работы отопительной системы необходим постоянный поток воды (или другого теплоносителя) по трубопроводам. Схема построения трубопроводов ориентирована на один из двух способов создания данного движения:

  1. с естественной циркуляцией;
  2. с принудительной циркуляцией.

Чем они различаются?

Различие двух этих схем заключается в способе перемещения теплоносителя: если в первом случае он перемещается за счет естественной конвекции, то во втором варианте схема включает в себя насос для перекачки воды. Разберем подробно оба варианта.

Системы отопления с естественной циркуляцией

В системе с естественной циркуляцией используется принцип перемещения теплоносителя под влиянием конвекции. Чем больше температура, тем меньше плотность среды, и под влиянием сил, объясняемых законом Архимеда, нагретый теплоноситель перемещается в верхние точки схемы отопления, а остыв опускается вниз.

Подобная схема не требует дополнительных затрат энергии на создание циркуляции и может работать только за счет тепла вырабатываемого котлом, или другой теплогенерирующей установкой.

Подобные схемы требуют тщательного гидравлического расчета и несколько большего диаметра труб разводки. Также такие системы требовательны к соблюдению уклонов при монтаже.

Системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя

Для данной схемы обязательно используются насосы или другие устройства (инжекторы и т. п.), для принудительной перекачки воды (теплоносителя). Возможность самостоятельной циркуляции в данном случае почти не важна. Это несколько усложняет конструкцию, но позволяет добиться и определенных преимуществ.

К достоинствам можно отнести:

  1. возможность упростить гидравлический расчет;
  2. возможность использовать трубы и арматуру меньших диаметров, делая отопление менее материалоемким;
  3. если здание имеет большую высоту, то единственный способ подать теплоноситель на верхние этажи — использование насосов. Например, в 10 этажном здании статическое давление воды в системе составляет порядка 3-4 атмосфер, а отопление с естественной циркуляцией чаще всего не может создать напор более 1,5 – 2 бар.
  4. для данной схемы не важна протяженность труб, так как не может из-за срыва конвекции сложится такая ситуация, что теплоноситель прекратит движение;
  5. при монтаже необязательно точно выдерживать уклоны — если конструкция здания требует, то можно расположить переходы со значительным перепадом по уровню;
  6. можно значительно повышать давление в системе, повышая КПД и эффективность работы котлов.

Выбор способа циркуляции

Разберем случаи, когда имеет смысл проектировать схемы с естественным движением теплоносителя (воды):

  1. если отопление монтируется для небольшого помещения;
  2. если принудительная система циркуляции с электронасосами не может быть обустроена из-за отсутствия электроснабжения;
  3. если возможны длительные перебои с подачей электроэнергии, которые при реализации схемы с принудительной циркуляцией могут вызвать остановку обращения воды и разморозку труб и радиаторов.

Если требуется создание высокого давления, повышение эффективности использования котельного оборудования, более интенсивная циркуляция теплоносителя (воды), то следует отказываться от естественной схемы движения потоков в пользу принудительной.

Часто как аргумент в пользу отказа от принудительной системы отопления приводят дополнительные затраты энергии на питание электронасосов. Но это неверно — по эффективности использования энергоресурсов, система отопления с принудительной циркуляцией значительно превосходит оппонента.

В заключении нужно заметить – даже при затруднении с электроснабжением можно не отказываться от преимуществ системы с использованием циркуляционного насоса.

Для этого стоит обратить внимание на современные энергонезависимые котлы, которые имеют встроенный электрогенератор и насос.

Подобное оборудование позволяет  реализовать все преимущества систем с принудительной циркуляцией без необходимости подключения внешнего питания. Но есть один минус — подобные установки чаще всего рассчитаны только на газ или жидкое топливо.

Источник: https://all-for-teplo.ru/otoplenie/circulyaciya.html

Система отопления с естественной циркуляцией

Использование систем отопления с естественной циркуляцией насчитывает много десятилетий. Их внедрение началось практически одновременно с появлением парового отопления. Существует несколько актуальных на сегодня схем отопления с естественной циркуляцией для частного дома, и каждая из них может с успехом применяться при высоком КПД в наиболее комфортных для нее условиях.

Конструкционные особенности

Основное отличие схемы отопления самотеком заключается в том, что в цепи, по которой перемещается теплоноситель, отсутствует принудительно толкающий воду насос циркуляционный.

Самая простая схема естественной циркуляции теплоносителя

Популярными аргументами, которые приводятся в пользу самотечной системы отопления, являются следующие пункты:

  • полная независимость от наличия электроэнергии в помещении;
  • высокая степень инертности, при которой минимизировано воздействие сторонних факторов на перераспределение тепла.

Необходимо учитывать, что увеличение диаметра труб отопления в такой ситуации положительно сказывается на эксплуатации системы. Однако, стоит придерживаться определенных ограничений в габаритах.

С этой статьей читают: Дополнительный насос в системе отопления дома

Принцип действия

Во время работы отопления с естественной циркуляцией используются физические принципы, при которых более теплая жидкость поднимается, перемещаясь от высшей точки по созданному для нее монтажному уклону из магистральных труб.

  1. При такой схеме необходимо устанавливать котел ниже уровня секций с радиаторами.
  2. При движении от верхней точки вода перемещается к секциям. Патрубки, соединяющие с магистралью радиаторы, должны быть значительно меньше по диаметру, чем основная магистраль. Востребованной данная схема отопления частного дома с естественной циркуляцией окажется с верхним видом раздачи.
  3. Для нижней раздачи понадобится предусмотреть некоторый разгонный контур. Его формируют при монтаже трубопровода, идущего вверх к установленному там расширительному бачку. После этого осуществляется понижение на горизонталь окна, от которой ведется дальнейшая разводка.

Пример организации гравитационной системы в двухэтажном доме

У систем отопления без насоса снижается эффективность в помещениях с низкими потолками, так как желательно отводить трубу с верхней точкой магистрали системы на 1,5-1,6 м выше котла, а над ней должен еще монтироваться расширительный бачок.

За счет того, что перемещение в отоплении осуществляется без насоса, то за время достижения дальних участков магистрали теплоноситель успевает отдать достаточное количество тепловой энергии. Такой принцип действия подразумевает работу в небольших по площади помещениях. Считается, что для магистралей с длиной контура более 30 м схема с самотечной системой отопления частного дома теряет свою эффективность.

ВИДЕО: Расчет отопления с естественной циркуляцией

Особенности монтажа

Котлы с естественной циркуляцией могут иметь подключение магистралей двух типов:

  • однотрубные;
  • двухтрубные.

Оба варианта разводок имею индивидуальные особенности монтажа, но по эффективности использования с гравитационной системой отопления они слабо отличаются. Важно соблюдать уклон труб отопления при естественной циркуляции, чтобы обеспечить бесперебойное перемещение и отсутствие завоздушенных участков. В открытых системах выход газовых образований осуществляется естественным путем через расширительный бачок.

При монтаже своими руками магистралей отопления с естественной циркуляцией, выдерживается уклон, обеспечивающий падение высоты на каждый метр длины в 5-10 мм.

Развиваемые в условиях системы гидродинамические силы, определяющие скорость перемещения потока, напрямую зависят от уровня подъема контура. Важно монтировать радиаторы выше уровня установки котла, а сопротивление трубопровода зависит от диаметров магистралей.

Когда монтаж системы отопления с естественной циркуляцией осуществлен с многочисленными разветвлениями и частыми преломлениями, то это способствует повышению гидросопротивления. Кроме этого неоправданно высокое количество вмонтированной запорной арматуры также увеличивает это значение. Минимизация подобных участков плюс увеличение разумное диаметра магистралей способствует повышению давления в системе.

С этой статей читают: Почему падает давление в системе отопления

Монтаж двухтрубной системы

Естественная циркуляция в системе отопления может быть предусмотрена в двухтрубных контурах. Первая трубу (подача) направляет поток горячего теплоносителя от котла, а вторая труба (холодная) возвращает в котел остывшую воду. Во время монтажа осуществляются следующие действия:

  • вверх от теплогенератора отводится ветка, которая выходит на расширительный бачок;
  • монтаж бочка может быть осуществлен как под потолком, так и на уровне утепленного чердачного помещения;
  • к нижней части бачка монтируется трубопровод, уходящий в помещение, опускаясь на уровень 2/3 высоты от потолка;
  • разводка ведется к ближайшей секции радиаторов;
  • второй патрубок секции монтируется к обратке;
  • возвратная магистраль монтируется параллельно подаче, но уклон обеспечивается к котлу.

Как определить объем расширительного бачка

Объем расширительного бачка открытого типа определяется очень просто – 10% от общего объема теплоносителя, циркулирующего по водяному контуру. Определение десятой доли считается универсальным способом вычисления объема экспанзомата, при котором он работает идеально.

Определение объема бачка закрытого типа уже несколько сложнее, но и его вполне одолеть неспециалисту. Для подсчета вам нужно знать следующие вводные данные:

  • процент увеличения объема теплоносителя при нагревании (ОВ) – стандартные 5% для воды и 10% доя антифриза;
  • общее количество воды или антифриза в водяном контуре (ВК) – если нет таких данных, придется весь теплоноситель сливать и замерять ведрами или другими приборами. Задача – определить максимально точный объем;
  • давление контура и котла (ДК) – эта информация отражена в техпаспорте на котел. Если его нет – спасет интернет;
  • предельное давление в экспанзомате (ДБ) – тоже вся информация отражена в техпаспорте.
Читайте также  Двухтрубная система отопления 2 этажного частного дома

Применяем формулу:

ОВ х ВК х (ДК + 1) / ДК – ДБ

Полученное значение округляем до целого числа и получаем расчетный объем расширительного бачка.

Это значение всегда больше метода «на глаз – 10%», но это не является нарушением. Если объем экспанзомата больше, чем требуется для водяного контура, необходимо его правильно настроить.

При организации контура с естественной циркуляцией теплоносителя рекомендуется использовать запорную арматуру

Монтаж однотрубной системы

Данный тип циркуляции воды в системе отопления, в отличие от двухтрубной схемы не зависит от уровня расположения радиаторных секций. Расширительный бочок подбирается объемом 25-32 л. Его заполнение должно быть на 2/3 объема.

Расположение котла также как и в однотрубной должно быть ниже уровня радиаторов, чтобы обеспечить естественный отток. Обеспечивается монтажный уклон для магистралей в 5-70. Запитка радиаторов осуществляется трубами не ниже 32 мм диаметром. Предпочтительным материалом для разводки является полимерный трубопровод. Для подводки к патрубкам радиатора используют диаметр труб до 20 мм.

Если диаметры подобраны правильно, то балансировка не требуется. Однако, желательно установить запорные краны на подводе/отводе теплоносителя к радиаторам. Это обеспечит легкость демонтажа секций для профилактических либо ремонтных работ.

Двухтрубная система стоит дороже, так как приходится использовать удвоенную магистраль. В связи с этим часто для небольших помещений с естественной подачей отопления актуально использовать однотрубные схемы.

ВИДЕО: Схема отопления с естественной циркуляцией

Источник: http://www.PortalTepla.ru/nasosi/sistema-otopleniya-s-estestvennoj-cirkulyaciej/

Как улучшить циркуляцию отопления

Отопительная система должна обеспечить равномерный нагрев всех помещений. Если в радиаторах или стояках понижается температура, то зачастую причиной этого становиться нарушение циркуляции.

Для эффективной работы сети отопления и комфортных климатических условий в жилье должна быть свободная циркуляция теплоносителя по магистрали. Об этом следует побеспокоиться еще на этапе проектирования.

Почему нет циркуляции теплоносителя в стояке и магистрали и что нужно делать, следует знать досконально, чтобы оперативно устранить эту проблему в будущем.

Причины плохой циркуляции

Циркуляция воды в системе нарушается из-за полного либо частичного засорения в стояке или в подводке к прибору отопления, завоздушивания магистрали, замораживания сети, ошибках при укладке труб. Также к этому приводит разрегулирование системы центрального отопления и появление утечек теплоносителя.

Слабая работа насосов

Предназначение насоса – это поддержка необходимого напора воды в контуре отопления. Хорошо работающая помпа должна соответствовать таким требованиям:

  • Необходимый показатель продуктивности работы;
  • Напор;
  • Давление прибора;
  • Соответствие типу жидкости;
  • Соответствие диаметру труб;
  • Размеры устройства в соответствии с длиной магистрали.

Что нужно учитывать при выборе насоса

Насос должен справляться со своею нагрузкой. Но обязательно нужно учесть, будет ли он работать постоянно или будет включаться только для подпитки системы отопления и корректировки давления. Это следует учитывать при выборе мощности помпы. Для помпы, которая работает в постоянном режиме, важно учитывать показатель энергопотребления.

Если выбрать насос неправильно, то он будет плохо «проталкивать» теплоноситель, и как результат – батарея прогревается неравномерно, а сама помпа может сгореть от перегрева. Также будет отмечена плохая циркуляция воды, если неправильно подобрать диаметр комплектующих для подключения к системе.

Когда насос выбран правильно, система отопления при этом функционирует надежно и полноценно, и движение воды осуществляется беспрепятственно.

Если возникают трудности с выбором помпы, то лучше обратиться к специалистам, они помогут выбрать подходящее устройство для конкретной отопительной системы.

Неправильно выбранный диаметр труб

Это тоже одна из распространенных причин плохой циркуляции воды в магистрали отопления. Выбирать диаметр труб нужно еще на этапе проектирования.

В первую очередь, необходимо учесть, что для разных систем отопления существуют свои правила, по которым выбирают трубы.

Если обогревательная сеть подводится к центральной магистрали отопления, то диаметр труб выбирают аналогично квартирной системе отопления. Для автономного отопления такие диаметры могут отличаться. Все зависит от того, присутствует ли в системе циркуляционный насос или работа будет осуществляться за счет естественной циркуляции воды.

Также на выбор оказывает влияние:

  • Материал производства труб;
  • Вид используемого теплоносителя;
  • Специфические особенности разводки отопительной магистрали;
  • Планируемое давление в системе;
  • Скорость передвижения воды по магистрали.

Важно! При расчете диаметра обязательно учитывают тип труб, потому что система измерений различается исходя из материала изготовления. Стальные и чугунные изделия маркируют с учетом внутреннего диаметра, а материалы из меди по наружному сечению. Это обязательно следует учесть при планировке трубопровода, где в магистрали комбинируются несколько разных материалов.

Засорение системы

Как уже было отмечено, если нет циркуляции воды в стояке и системе отопления, то проблема может быть в скопившемся в системе мусоре. Избавиться от него поможет фильтр грубой очистки.

Грязь, которая попала в трубы, легче удалить, поймав ее в фильтр. Прежде всего, таким фильтром защищают насос. Также рекомендуется установка фильтра на входе котла. Такой фильтр воды следует ставить перед каждым сантехническим устройством. При монтаже прибора необходимо обращать внимание на корпус фильтра. На нем есть стрелка, которая указывает, какой стороной устанавливать фильтр в зависимости от направления движения теплоносителя.

Фильтр следует регулярно чистить. Для этого необходимо перекрыть воду, открутить пробку, достать сеточку, промыть ее, поставьте на место и обратно закрутить пробку, после чего можно открывать краны.

Совет! Чтобы предотвратить засорение трубопровода, во время укладки необходимо контролировать, чтобы в трубах не оказался мусор, для этого в трубах прикрывают торцы. Также необходимо сделать проверку радиаторов, так как в новых изделиях может оказаться заводская стружка или другой мусор.

Завоздушенность системы отопления

Если монтаж магистрали выполнен с нарушением правил, то образуются воздушные пробки. Они перекрывают движение воды. Чтобы оперативно решить такую проблему, устанавливают воздухоотводчики или кран Маевского. Для центральной системы, где скапливается много воздуха, применяют автоматические краны Маевского. Воздух быстро выводиться и движение теплоносителя по сети восстанавливается.

Эти устройства не только улучшают циркуляцию теплоносителя по магистрали центрального отопления, но и позволяют снизить затраты на отопление.

Обратные клапаны

Часто для нормальной циркуляции в сети одних насосов становится мало, тогда ставят обратные клапаны. В таком случае каждый контур может работать независимо от других. Даже в радиаторной разветвленной системе с несколькими контурами, где стоит несколько насосов, лучше поставить обратные клапаны. Экономить на их установке не стоит.

Отсутствие этих механизмов приводит к тому, что замедляется движение воды в системе. Такое бывает в тех ситуациях, если проложена сеть с несколькими контурами. Чтобы теплая вода текла по такому контуру, где работает насос, и ее движение происходило в нужном направлении, применяют обратные клапаны.

Эти элементы ставят не всегда, а только в тех ситуациях, когда нет других технических решений. Все объясняется тем, что эти элементы создают высокую гидравлическую сопротивляемость в зависимости от конструкции.

Поэтому для установки этих клапанов в системах с естественной циркуляцией есть свои ограничения, а причиной для ограничений становится маленькое давление воды в магистрали.

Исполнительным механизмом в изделии является пружина, которая закрывает затвор при изменении нормальных условий функционирования сети отопления. Для систем с различными рабочими параметрами подбирают изделия с соответствующей упругостью и  массивностью пружины. Клапаны являются очень важным элементом, они обеспечивают безаварийную работу системы центрального отопления, повышают эффективность работы всего оборудования и улучшают циркуляцию.

Утечки в системе

Если в системе нет хорошей циркуляции воды, возможно, на отдельных участках есть течь. В результате утечки — сеть работает некорректно, движение воды плохое и начинаются сбои в работе котла.

Первое, что необходимо сделать – это найти «слабые» места. Утечки случаются в таких местах, где ослабли соединения из-за коррозийных повреждений, или причиной становится некачественный монтаж системы. Если сеть смонтирована открыто, то делать проверку нетрудно. Все такие повреждения определяются быстро и легко. А для осмотра закрытой магистрали придется вызывать специалиста.

Если найдено проблемное место, то необходимо:

  • Подтянуть ослабленные соединения и подмотать уплотнительной лентой или паклей;
  • Заменить пришедшие в негодность узлы;
  • Вырезать и заменить поврежденные участки труб.

Источник: http://DomOtopim.ru/obsluzhivanie-otopleniya/proektirovanie-i-montazh/net-tsirkulyatsii-v-sisteme-otopleniya.html

Циркуляция воды в системе отопления — Трубы и сантехника

Устройство индивидуального отопления — ответственная задача. Выбрать способ его устройства не просто, учитывая существующее множество вариантов.

Схема индивидуального отопления.

Автономное отопление — это не только вариант для частного дома, многие современные квартиры также часто оснащены автономным отопительным оборудованием.

Централизованное отопление зачастую не обогревает помещение достаточно. В любом случае устройство автономного обогрева помещения чаще всего осуществляется за счет самотечной системы, в которой теплоноситель перемещается естественным путем.

Системы отопления с естественной циркуляцией — наиболее простые, поэтому и наиболее распространенные, их устанавливают в дома и квартиры с автономным отоплением. Кроме того, системы с естественной циркуляцией весьма долговечны. Их устройство не требует установки дополнительных циркуляционных насосов. Вода в отопительном трубопроводе движется под действием гравитационных сил.

Читайте также  Куда ставится группа безопасности для системы отопления

Основные принципы работы

Схема системы отопления с естественной циркуляцией.

Основной недостаток системы отопления с естественной циркуляцией — небольшой радиус действия. Эффективным отопление является только при условии, что радиус не превышает 30 м по горизонтали. Все дело в том, что циркуляционное давление в системе небольшое. Кроме того, существует высокая опасность того, что вода в расширительном бачке замерзнет, если он будет установлен в неотапливаемом помещении.

Схемы всех систем отопления с естественной циркуляцией устроены на основе единого принципа. В систему включено следующее оборудование:

  • нагревательный элемент — котел;
  • трубопровод (подающий и обратный);
  • нагревательные приборы (радиаторы);
  • расширительный бачок.

Цикл воды начинается с котла, в котором теплоноситель нагревается и по подающему трубопроводу и стоякам поступает в радиаторы. В радиаторах теплоноситель отдает свое тепло, остывает и по обратному трубопроводу поступает обратно в котел. После этого он снова нагревается, и циркуляционный цикл повторяется.

Основным условием правильной организации работы такого отопления является размещение трубопровода под небольшим наклоном, который делается в сторону движения воды. По горизонтальному трубопроводу вода движется самотеком.

Кроме того, расположение трубопровода под уклоном способствует тому, что пузырьки воздуха отводятся в расширительный бак. Это обусловлено различной плотностью воды и газа.

Из-за разности плотностей газ стремится вверх и по трубопроводу, расположенному под наклоном, поступает в расширительный бак и выводится в атмосферу.

Принци работы системы отопления с естественной циркуляцией.

Благодаря расширительному бачку в системе создается постоянное давление. Кроме того, его назначение и в том, чтобы принимать увеличивающийся объем воды, который образовывается из-за ее нагрева. Когда теплоноситель охлаждается, и ее объем уменьшается. из расширительного бачка он попадает в обратный трубопровод.

Система отопления с естественной циркуляцией обеспечивает перемещение воды под действием естественных сил. При нагревании вода вытесняет холодную, и за счет этого теплая вода поднимается по подающему стояку. Под действием силы гравитации теплоноситель преодолевает сопротивление, возникающее из-за трения между ним и внутренними стенками трубопровода. Снизить сопротивление может установка труб широкого диаметра.

Эффективность отопления с естественной циркуляцией зависит от циркуляционного напора. Циркуляционный напор определяется такими характеристиками:

  1. Разность отметок центра нагревательного элемента и нижнего радиатора. Чем больше эта величина, тем лучше циркуляционный напор теплоносителя.
  2. Плотность горячей и плотность охлажденной воды.

Отопление с естественной циркуляцией устроено таким образом, что вода в котле и радиаторах распределена неравномерно: вверху горячая вода, внизу — холодная. Охлажденная вода имеет большую плотность, то есть масса одинаковых объемов холодной и горячей воды не одинаковая — холодная тяжелее.

Возможные схемы систем отопления

Схемы самотечных отопительных систем отличаются способом подачи теплоносителя. По этому признаку отличают отопление с естественной циркуляцией верхней и нижней подач воды, которая чаще всего используется в качестве теплоносителя. Схемы отопления с естественной циркуляцией представлены на Изображениях 1 и 2 соответственно.

Схема с верхней подачей

Схема с верхней подачей отопления.

При верхней подаче теплоносителя, после того как он нагреется в котле, осуществляется его подача по трубопроводу в верхнюю часть системы. Как правило, в таком случае устанавливают подающую трубу с большим диаметром, чем трубы разводки. Благодаря этому создается большее сопротивление теплообменника.

После того как нагретый теплоноситель распределен по подающему трубопроводу, он перемещается в вертикальные стояки, а уже по ним попадает в радиаторы. Для эффективной работы отопления желательно применять диагональное подключение радиаторов. Когда теплоноситель остынет, он возвращается в котел и повторяет цикл.

Горизонтальный трубопровод устанавливается с уклоном. Минимальный уклон составляет 10 мм на 1 погонный м. При верхней подаче теплоносителя расширительный бак устанавливается выше прочего отопительного оборудования.

Располагать котел при верхней подаче теплоносителя необходимо в нижней точке системы. Для осуществления этого условия удобно разместить котел в подвальном помещении, если такой возможности нет, то необходимо оборудовать так называемую котельную, которая будет оборудована таким образом, чтобы котел располагался ниже всего остального отопительного оборудования.

Схема с нижней подачей

Схема с нижней подачей отопления.

При нижней подаче теплоносителя особенность в том, что разводящие трубы располагаются под радиаторами.

Циркуляция воды осуществляется таким же образом, а расширительный бак также должен быть расположен выше всего прочего отопительного оборудования. Чтобы добиться такого расположения расширительного бака, его можно разместить под потолком.

Это можно сделать в любом помещении дома или квартиры, если вы оборудуете отдельную котельную, то удобнее поместить расширительный бак там.

Какой из способов устройства обогрева вашего помещения выберите вы, зависит только от вас. Внимательно ознакомьтесь с принципами работы каждого из описанных вариантов, соотнесите их с теми возможностями, которые есть в вашем доме или квартире и сделайте свой выбор.

Система отопления с естественной циркуляцией: схемы верхней и нижней подач воды (фото и видео)
Система отопления с естественной циркуляцией работает за счет действия гравитационных сил. Система может быть с верхней и нижней подачами теплоносителя.

Источник: 1poteply.ru

Отопление в ванной

Давайте разберемся с тем, как функционирует система отопления с естественной циркуляцией. В ней вода от котла к радиаторам и обратно движется за счет действия гидростатического напора. А этот напор возникает из-за разной плотности нагретой в теплообменнике и охладившейся в радиаторах воды.

Принцип работы

Разогретая вода имеет меньшую плотность и может подниматься по подающему стояку вверх. Из стояка теплоноситель поступает в разводящие трубопроводы, а потом через подающие стояки непосредственно в нагревательные приборы. Тут вода остывает и становится более плотной и тяжелой. Остывший теплоноситель по обратным стоякам спускается вниз и вытесняет своим весом наверх воду в котле. Вот такой получается круговорот, или схема системы отопления.

Этот процесс постоянно повторяется, и вода непрерывно движется за счет естественной циркуляции. Ее сила, которую более правильно называть циркуляционным давлением, зависит от того, какова разность веса столба горячей и холодной воды. То есть, давление зависит от разности температуры теплоносителя в главной и обратной линии. Также сила определяется тем, насколько высоко размещается нагревательный прибор — котел.

Здесь справедливо правило — чем выше находится котел, тем больше циркуляционное давление. Именно этим моментом объясняется часто наблюдающееся в устроенных таким образом отопительных системах явление.

Элементы, расположенные на верхних этажах, нагреваются намного лучше, чем на нижних.

Приведенные рассуждения позволяют сделать вывод, что в двухтрубной отопительной системе с естественной циркуляцией радиаторы, находящиеся с котлом на одном уровне или ниже, будут прогреваться слабо или вообще не будут работать.

Поэтому котельная должна иметь достаточный уровень заглубления. А расстояние между центрами котла и нагревательных устройств на нижнем этаже не должно быть менее 3-х метров.

Переходим к однотрубной схеме

Устройство однотрубной системы

Этот недостаток полностью исключается при устройстве однотрубной системы отопления. В ней гидростатический напор, благодаря которому вода циркулирует в системе, образуется за счет охлаждения теплоносителя в трубопроводе, подводящем нагретую воду к радиаторам, а также отводящем остывшую воду к котлу. Охлаждение создает гидростатический напор, а также дополнительно обогревает помещение.

Поэтому трубопровод прокладывают открыто и без изоляции. Но вот охлаждение воды в главном стояке однотрубной системы нежелательно, так как приводит к понижению температуры теплоносителя. Следствием этого становится увеличение его плотности и снижение напора. Поэтому подъемный стояк в такой схеме отопления надо самым тщательным образом изолировать.

Иначе подобная система водяного отопления не будет работать Сколько тепла получит помещение от радиаторов, зависит от объема и температуры поступающей воды.

А количество воды, пропущенной через трубы отопительной системы, напрямую зависит от того, насколько сильной будет естественная циркуляция. Именно благодаря ей происходит движение теплоносителя по трубам.

Чем больше циркуляционная сила, тем меньшего диаметра можно брать трубы. И, соответственно, чем она меньше, тем больше должен быть диаметр труб.

Чтобы подобная система работала нормально, необходимо выполнить еще одно важное условие. Циркуляционное давление должно иметь достаточную величину для того, чтобы преодолеть все сопротивления на пути теплоносителя.

Это и трение о стенки трубопровода, и местные сопротивления — тройники, отводы, краны, крестовины, котлы и прочее. Сопротивление теплоносителя из-за трения зависит от диаметра и длины трубопровода, а также от скорости протекания воды.

Причем наблюдается квадратичная зависимость.

Увеличение скорости течения воды в 2 раза приведет к четырехкратному увеличению сопротивления. Поэтому — чем меньше диаметр труб, больше их длина и выше скорость теплоносителя, тем большее сопротивление будет создаваться.

Схема отопления с нижней и верхней разводкой

Принято различать системы отопления с естественной циркуляцией с верхней и нижней разводкой. В первом случае теплоноситель через главный стояк поднимается в проложенный по чердаку дома магистральный трубопровод, а оттуда распределяется по нагревательным элементам.

Источник: https://trubyisantehnika.ru/tsirkulyatsiya-vodyi-v-sisteme-otopleniya.html

Устройство системы отопления с естественной циркуляцией в частном доме

Как известно, система отопления с естественной циркуляцией в частном доме работает за счёт расширения жидкости во время нагрева. Принцип работы такой коммуникации заключается в следующем. Отопительный прибор (котёл) нагревает определённый объём теплоносителя, способствуя движению нагретой жидкости вверх. В это же время холодная жидкость через обратку направляется к котлу.

Во время перемещения по трубопроводам вода отдаёт определённую порцию тепла в окружающее пространство. При движении теплоноситель постепенно охлаждается и обратно попадает в котёл. С этого момента начинается новый цикл нагревания и перемещения жидкости. В нашей статье ознакомимся с нюансами установки отопительной системы с естественной циркуляцией.

Читайте также  Система отопления частного дома попутка

Уклон

Для правильной работы отопительной системы с естественной циркуляцией огромное значение имеет уклон труб. Согласно принятым строительным нормам, этот параметр должен находиться в пределах 1% (1 сантиметр превышения на метр длины трубы), причём наклон выставляется по движению воды. В данном случае энергия подъёма теплоносителя сможет преодолеть трение, что будет способствовать эффективному перемещению жидкости по трубам отопительной системы.

Для нормального функционирования системы отопления уклон труб обязателен

В одно- или двухтрубных отопительных системах, в которых перемещение теплоносителя проводится при помощи циркуляционного насоса, соблюдать уклон не обязательно. Такие трубопроводы монтируются в горизонтальном положении или с минимальным уклоном в сторону слива. В подобном случае хозяин дома может быстро слить воду для предупреждения разморозки системы в зимнее время.

Закрытая и открытая

В системе открытого типа расширительный бак находится в самой высокой точке, котел — в самой низкой

Открытая система отопления с естественной циркуляцией на данный момент считается самым популярным видом. Схему работы этой коммуникации мы описывали выше. Из котла нагретый теплоноситель попадает в трубы, при нагревании он расширяется, что способствует движению холодной жидкости по системе к отопительному прибору.

Одним из основных приборов, используемых в данной схеме, считается расширительный бак. Во время расширения излишки жидкости собираются именно в этой ёмкости. Верхняя часть такого резервуара открытая, что способствует испарению нагретой воды, поэтому в процессе работы отопления жидкость необходимо постоянно доливать. В открытой системе не предусмотрен циркуляционный насос. Её схема состоит из следующих приборов:

  • Котёл;
  • Трубопровод;
  • Отопительные приборы (радиаторы);
  • Расширительный бачок.

Теперь ознакомимся с отопительной системой закрытого типа. Подобные трубопроводы герметичны, перемещение теплоносителя здесь происходит с использованием циркуляционного насоса.

Перечень основных приборов тот же, но расширительный бачок в данном случае выполнен в виде герметичного резервуара со специальной мембраной для регулирования давления.

Кроме этого в закрытой отопительной системе присутствует циркуляционный насос, что позволяет подводить к потребителям равномерно прогретый теплоноситель.

Многие из владельцев загородной недвижимости пытаются понять, какая из отопительных систем лучше. Разница между этими двумя видами заключается в следующих деталях:

  • В открытой системе расширительный бачок монтируется наверху, в закрытой системе этот прибор может устанавливаться на любом участке контура;
  • В закрытую систему не попадает атмосферный воздух, её работа происходит при определённом давлении. В таком случае становится минимальной возможность возникновения воздушных пробок, что повлияет на продолжительность эксплуатации отопления;
  • Для монтажа отопительной системы открытого типа используются металлические трубы большого диаметра, причём весь контур должен выставляться под определённым уклоном. Большие трубы не всегда вписываются в дизайн помещений.
  • Закрытая система отопления не нуждается в устройстве труб большого диаметра, здесь нет необходимости соблюдать 1%-й уклон, да и стоимость контура окажется намного дешевле аналога открытого типа. При правильной установке циркуляционный насос не создаст много шума.

Однотрубная Ленинградка

Как утверждают эксперты, простота устройства отопительной системы считается залогом её надёжности. Это можно сказать и о «Ленинградке». Подобная схема может применяться для отопления частного дома с естественной циркуляцией. Оптимальным вариантом считается использование ленинградки в одноэтажных зданиях, хотя при правильном расчёте диаметров труб её можно установить и в двухэтажном жилом доме.

Расположение отопительных приборов по контуру дома

В подобной системе все отопительные приборы располагаются по контуру дома. Сердцем коммуникации считается котёл, который через подающий стояк присоединяется к первой батарее. Далее теплоноситель попадает в остальные радиаторы (второй, третий, четвёртый…). От последнего радиатора отопления вода через обратку поступает обратно в котёл, где и проходит её повторный нагрев.

К преимуществам ленинградки относятся:

  • Простота монтажа системы, возможность быстрого восстановления при возникновении аварийных ситуаций;
  • Небольшая стоимость оборудования и материалов. Из основных приборов здесь используется котёл, расширительный бачок, циркуляционный насос, батареи отопления, трубы, термостатические клапана.

Схема однотрубной Ленинградки

Недостатки:

  • При использовании естественной циркуляции теплоносителя максимальный прогрев помещения будет осуществляться с первого отопительного прибора (радиатора);
  • При выборе горизонтальной разводки подключение второго контура (тёплого пола) будет проблематичным;
  • Для увеличения эффективности системы необходим циркуляционный насос.

Двухтрубная

Как можно понять из названия, двухтрубная система отопления состоит из двух труб. Прогретый теплоноситель передвигается от котла к отопительным приборам по первой трубе. Вторая магистраль служит для транспортирования отдавшей тепло воды обратно в котёл.

К преимуществам такой системы следует отнести:

  • Равномерное прогревание всех отопительных приборов. Для регулирования температуры в каждом отдельно взятом помещении на батареи устанавливают термостаты, что приводит к экономии энергоресурсов;
  • Возможность использования маломощных циркуляционных насосов.

Система отопления с естественной циркуляцией с двухтрубной верхней разводкой

Недостатки:

  • Увеличенный расход материалов при монтаже отопления, но трубы здесь имеют меньший диаметр, чем в ленинградке;
  • Ремонт отопительных приборов невозможен без слива воды из системы за исключением случаев, когда доступ теплоносителя к каждой из батарей перекрывается специальным краном.

Одноэтажного дома

Основным видом теплоносителя одноэтажного загородного дома может быть вода или антифриз. В последнем случае владелец загородной недвижимости может не сливать жидкость из отопительной системы, если она не работает зимой. Самым популярным видом отопления здесь считается однотрубное с естественной циркуляцией жидкости.

Монтаж отопления начинается с устройства контура из трубы диаметром не меньше 32 миллиметров, причём трубопроводы располагаются по периметру здания.

Это необходимо для того, чтобы всё выделяемое тепло попадало во внутреннее пространство дома и расходовалось на обогрев помещений. Радиаторы отопления врезаются в систему при помощи труб меньшего диаметра.

Для возможности ремонта отопительных приборов к каждому из них устанавливают кран, в верхней пробке батарей монтируют воздушник.

Радиатор в однотрубной отопительной системе с естественной циркуляцией

По мнению экспертов, монтаж однотрубной отопительной системы нужно начинать с установки котла и только после этого начинают прокладывать трубы.

Для отопления загородного дома лучше выбирать металлические трубы, пластиковые изделия здесь не устанавливают, ведь они могут разрушиться через сильное нагревание теплоносителя.

Подающая магистраль должна выполняться из 50-миллиметровой трубы, диаметр обратки аналогичен.

При установке контура необходимо соблюдать рекомендованный уклон (1 сантиметр на каждый метр трубопровода). Отопительные приборы монтируют под окнами, их подключают к магистрали при помощи трубы ¾ дюйма.

Как мы уже говорили, по рассматриваемой схеме отопления больше всего прогреваются первые от котла отопительные приборы, поэтому для достижения баланса температуры в доме, перед этими радиаторами монтируют краны для регулирования величины потока теплоносителя. Запорную арматуру можно устанавливать с обеих сторон батарей, что позволит проводить их ремонт без слива теплоносителя из системы.

Двухэтажного дома

В двухэтажных загородных домах рекомендовано использовать закрытую отопительную систему с циркуляционным насосом. В перечень необходимого оборудования здесь входят: котёл, расширительный бак, система трубопроводов, а также необходимое количество радиаторов отопления.

Медные трубы соединяют между собой при помощи специального припоя на основе серебра. Минусом подобного материала считается высокая цена, но он отличается высокими показателями качества и надёжности. Металлические трубы тоже хорошо передают тепло, но они часто разрушаются под воздействием коррозии.

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией с верхней разводкой

В двухэтажных зданиях может использоваться три вида разводки: коллекторная, двухтрубная или однотрубная. При подключении отопительных приборов по однотрубной схеме, регулировать температуру в помещениях достаточно сложно, ведь максимальное количество теплоты будет попадать на первые от котла радиаторы, последние батареи будут нагреваться гораздо меньше остальных.

Более подходящим вариантом для двухэтажного загородного дома считается двухтрубная система отопления. Здесь к каждому из отопительных приборов подсоединяется две трубы: по одной из них идёт горячая вода из котла, в другую стекает отдавшая тепло жидкость. Температура теплоносителя в главной подающей магистрали будет одинаковой.

Это достигается за счёт использования циркуляционного насоса. Хозяин дома может регулировать температуру в помещении после монтажа терморегулятора (вентиля), при помощи которого можно устанавливать необходимую интенсивность потока горячей воды.

Как врезать насос

Для облегчения процесса монтажа насоса в отопительную систему необходимо покупать помпу с разъёмной резьбой. Для качественного выполнения работ нам понадобится следующий инвентарь:

  • Шаровые краны, подобранные по диаметру трубопровода;
  • Ключи необходимого размера;
  • Герметик;
  • Крепежи, соединительные элементы;
  • Автоматические клапаны.

После подбора всего необходимого оборудования приступаем к выбору участка для установки циркуляционного насоса. Если раньше помпы устанавливали в обратный трубопровод, что позволяло продлить срок службы рассматриваемого прибора, то сейчас это оборудование изготавливают с устойчивыми к воздействию воды деталями. В связи с этим, насос можно устанавливать, как на подающем, так и на обратном трубопроводе.

Во время установки насоса в отопительную систему необходимо обратить внимание на одну важную деталь. Рассматриваемый прибор может выйти из строя после исчерпания моторесурса, поэтому для быстрой замены без сливания воды из системы отопления, с обеих сторон установки монтируют шаровые краны. Для защиты помпы от разрушения перед входом устанавливают сетчатый фильтр, который будет задерживать абразивные частицы, присутствующие в воде.

Для выпуска скопившихся газов, в верхней части байпаса устанавливают ручной или автоматический клапан. Клеммы насоса должны быть ориентированы вверх, что предотвратит возможность короткого замыкания во время стекания воды с прибора. Такое явление часто случается при поломке помпы. Каждое из соединений обмазывают герметиком, а в местах резьбовых соединений устанавливают специальные резиновые прокладки.

Источник: https://udobnovdome.ru/cistema-otopleniya-s-estestvennoj-cirkulyaciej/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Инженерные системы