Схема и принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией

Схема и принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией

Это максимально простой, экономичный, надежный, а потому и наиболее распространенный вариант организации отопления небольших загородных коттеджей. Самопроизвольное движение теплоносителя в данных системах стимулирует гидростатический напор. Простейшая схема отопления с естественной циркуляцией не требует установки дорогостоящего оборудования, не нужны дополнительные источники энергии.

Содержание

Отопительные системы с естественной циркуляцией устраивают только в малоэтажных не слишком габаритных строениях. Из-за небольших значений циркуляционного давления радиус действия этого варианта не может превысить 30ти метров по горизонтали. Не многим нравится низкая скорость включения сети в действие. Но в пользу выбора именно этой схемы отопления многозначительно говорят иные веские аргументы.

Рациональный выбор для обустройства небольшого загородного дома

Система отопления с естественной циркуляцией — рациональный выбор для обустройства небольшого дома

Преимущества именно такой системы отопления ↑

Главенствующее достоинство – экономичность, как в монтаже, так и в обслуживании с эксплуатацией. Для инициации движения теплоносителя по системе не нужны электронасосы, значит, владельцам не угрожают разорительные счета от энергосбытовых компаний. Нет насосного оборудования – нет шума, вибрации, сложных поломок, дорогого ремонта.

При грамотном монтаже и соблюдении правил эксплуатации такой обогревательный контур будет безотказно работать 40 лет. Как с монтажом, так и с устранением поломок вполне сможет справиться сам хозяин.

[include id="5" title="РСЯ - в записи"]

Есть еще одно значимое достоинство — тепловая устойчивость, обусловленная способностью к саморегулированию. Циклическое движение теплоносителя в отопительном контуре непрерывно повторяется за счет изменения температуры и плотности. Непрерывность самопроизвольного процесса обеспечивает равнозначную передачу тепла во всех помещениях с установленными обогревательными приборами.

Принцип действия ↑

Движение теплоносителя к обогревательным приборам и возвращение его обратно в котел стимулируют изменения плотности и массы, происходящие при понижении-повышении температуры. То есть, нагрев воды в тепловом генераторе уменьшает ее плотность и массу, при остывании в трубах масса и плотность теплоносителя увеличивается. Отдавшую радиаторам тепло холодную воду сменяет горячий теплоноситель на основании действия сил гравитации.

Схема возникновения циркуляционного напора

Схема возникновения циркуляционного давления

Нагретая в котле легкая вода устремляется в главный стояк, поднимается по нему, затем распределяется трубопроводной разводкой по установленным в помещениях радиаторам. Там вода остывает, отдавая тепло материалам отопительной системы, которые передают затем полученную тепловую энергию окружающей атмосфере. Остывший, тяжелый теплоноситель оседает на дне приборов, под действием вновь поступившей из котла нагретой воды с меньшей плотностью, но увеличенным объемом он вытесняется из радиаторов. «Отяжелевшая» часть теплоносителя возвращается в котел и вытесняет из него легкую горячую воду в трубопровод с отопительными приборами.

Этот транспортный цикл будет совершаться непрерывно, пока работает нагревательный генератор энергии — котел.

Типовая схема отопительной сети с самопроизвольной транспортировкой теплоносителя ↑

Стандартный Замкнутый отопительный контур с естественной циркуляцией включает:

  • котел, осуществляющий нагрев теплоносителя (воды), работающий на любом из видов топлива;
  • трубопровод (одинарный или двойной с обраткой);
  • радиаторы;
  • расширительный бачок.
Типовая схема отопления с естественной циркуляцией

Простейшая схема системы отопления с естественной циркуляцией

Все горизонтальные трубопроводы устанавливают с уклоном в сторону движения теплоносителя, благодаря чему холодная вода самотеком устремляется обратно в нагревательный агрегат. Уклоны трубопроводов требуются также для отвода в расширительный бак пузырьков воздуха, возникающих при нагреве теплоносителя. Наклонные участки способствуют выходу легкого газа через расширитель в атмосферу. Значит, расширительный бачок кроме функции приема и отдачи теплоносителя выполняет еще и работу по стабилизации давления.

Обратите внимание. Оптимальный уклон 0,005м на погонный метр трубопровода.

Сила движения воды по отопительной системе находится в зависимости от разницы плотности, объема, веса холодного и горячего теплоносителя. На силу движения воздействует высота расположения радиаторов относительно нагревательного котла и сопротивление трубопровода. Расход гравитационного давления происходит за счет преодоления теплоносителем сопротивления трубопровода.

Если трубопровод оснащен многочисленной арматурой, дополнительными отопительными приборами и у замкнутого контура много ответвлений и поворотов, преодолеть с потерей давления придется еще и эти препятствия. Следовательно, для обеспечения оптимального давления необходимо или уменьшить количество объектов сопротивления, снижающих гравитационное давление, или увеличить диаметр труб.

Двухтрубный отопительный контур с естественной циркуляцией ↑

Данная система отопления с естественной циркуляцией называется так из-за специфики конструкции, предопределяющей наличие двух линий для движения теплоносителя. По верхней части контура транспортируется горячая вода, по нижней составляющей движется охлажденный теплоноситель.

Отопление с естественной циркуляцией, двухтрубное

Двухтрубная система отопления:
1. нагревательный котел; 2. расширительный бак; 3. разводящий трубопровод; 4. отопительные приборы; 5. обратка

Двухтрубный контур сооружают следующим образом:

  • От нагревательного агрегата отводится вверх основная труба, которую соединяют с расширительным баком.

Важно. Для предотвращения потерь тепловой энергии на данном этапе циркуляции основную трубу необходимо обернуть теплоизоляционным материалом.

  • Бак устанавливают под потолком или на утепленном чердаке.

[include id="6" title="РСЯ - в записи"]

Не менее важно. Чердак обязательно нужно утеплить, чтобы исключить замерзание отопительной системы.

  • В нижней трети бака врезается труба верхней линии контура, по которой перемещается горячий теплоноситель. Ее соединяют с разводкой на расстоянии приблизительно одной трети от всей высоты помещения (расстояние отсчитывают от плоскости пола).
  • В бачок врезается еще и переливная труба, необходимая для отвода излишков теплоносителя в канализацию.
  • От развязки трубопровод прокладывается к обогревательным приборам.
  • Из нижней части радиаторов выводятся трубы, соединяемые в магистраль – обратку. По ней холодная вода возвращается в котел. Обратный трубопровод прокладывается параллельно верхней трубопроводной части, он проходит через все помещения, где проложены трубы для движения горячей воды.
Трубы для горячей и холодной воды располагаются параллельно

Трубопровод для холодной воды располагается параллельно трубам для поставки нагретого теплоносителя

Организация двухтрубной системы требует точных расчетов расположения трубопроводов. Необходимо четко просчитать и досконально продумать разницу высот. Для обеспечения рабочего уровня давления нагревательный котел устанавливают ниже уровня расположения радиаторов. Только такое положение обеспечит работу системы. Обычно это подвал, цоколь или специально сделанное для агрегата углубление в полу.

Сооруженная по этой схеме система без затруднений справится с обогревом четырех комнат с подсобками и бытовками.

Однотрубная сеть отопления с естественной циркуляцией ↑

Максимально простой отопительный контур предопределяет прокладку трубопровода почти под потолком и вывод обратной магистрали под полом между лагами. Эту систему предпочитают из-за малочисленности оборудования и труб, которые не обязательно замуровывать в стены.

Однотрубная система отопления

Однотрубная система отопления:
1. нагревательный агрегат; 2. бачок расширительный; 3. разводящая магистраль; 4. батареи; 5. трубопровод для обратки

Циркуляционное давление в двухтрубном обогревательном контуре, например, зависит от высоты установки нагревательных приборов: чем больше разница между уровнем воды в нагревательном агрегате и уровнем теплоносителя в радиаторах, тем больше сила. При расположении батарей и котельной установки на одном уровне двухтрубная система функционировать вообще не будет. А на работоспособность однолинейной сети вот это фактор никак не влияет.

В зависимости от использованных в организации системы отопительных приборов выбирается расширительный бак с определенным объемом. Чаще всего его вместительность составляет 25 литров. Однако заполнять его нужно всего лишь на ¾ полного объема.

Трубопровод для горячей воды

Трубопровод для горячей воды, проложенный под потолком

Важно. Уровень воды в баке необходимо постоянно контролировать. Ему нельзя опускаться ниже точки врезки трубы для вывода нагретого теплоносителя. Если горячая вода не сможет выходить через предназначенную для нее трубу, циркуляция прекратится. Затем закипит вода в стояке и взорвется котел.

Для пополнения воды в теплосети нужно в крышке бачка сделать отверстие или врезать специальный патрубок с краном, соединенный с водопроводной системой. Еще один патрубок с краном необходим для слива теплоносителя из всей системы в канализацию, если потребуется ремонт.

В заключении ↑

Простой практичный отопительный контур с естественным движением теплоносителя – выбор практичного владельца загородного дома, умеющего считать и знающего, что разумно экономить нужно не только в период сооружения, но и при дальнейшей многолетней эксплуатации. Конечно, с отоплением большого загородного особняка эти схемы не справятся, если не модернизировать, например, двухтрубную систему насосом. Но для малогабаритного домика лучшего выбора нет.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 930 votes, average: 4,86 out of 5)
Loading...


Добавление комментария