Отопительная система с конвективной циркуляцией дома в один этаж

Отопительная схема личного дома с конвективной циркуляцией носителя тепла

aqueo.ru » Теплоснабжение » Отопительная схема личного дома с конвективной циркуляцией носителя тепла

Систему обогрева с конвективной циркуляцией водяного носителя тепла запантетовал в 1832 количестве. российский ученый-металлург П.Г. Соболевский. В наш век очень быстро изменяющихся технологий эту схему (называемую также гравитационной или самотечной) отопления личного дома можно было бы считать морально устаревшей, если бы не ее простота, надежность и экономность. Самотечная отопительная система как и прежде повсеместно применяется в самостоятельном строительстве своего дома и считается идеальным технико-экономическим решением. Маленькое давление в сети уменьшает область ее использования, однако для в один этаж здания жилого фонда эта схема очень эффективна и часто рассматривается в виде замены теплоснабжению с применением насосных агрегатов.

Отопительная система личного дома с конвективной циркуляцией

Отопительная схема с конвективной циркуляции

В схеме приняты следующие определения:

поз. 1 – отопительный котел;
поз. 2 – расширительный бачок;
поз. 3 – батареи отопления;
Т1 – нагретый тепловой носитель, красными стрелками показано направление его движения;
Т2 – остывший тепловой носитель, синие стрелки указывают на его движение в контуре.

В местном отоплении в один этаж или в два этажа своего дома разрешается использование специализированных незамерзающих составов-антифризов, однако в системах с конвективной циркуляцией носителя тепла применять антифризы не рекомендуется.

Основные минусы антифризов для применения в отопительном контуре конвективной циркуляции:

В схеме теплоснабжения с конвективной циркуляцией в конструкциях расширительных бачков предполагается контакт с находящимся вокруг атмосферным воздухом. Антифризы быстро испаряются, загрязняя окружающую экологию;
Необходимость строгого контроля за объемом носителя тепла и его периодическом пополнении;
У антифризов невысокая отдача тепла, помогающая малому съему тепла отопительными приборами от носителя тепла при его циркуляции. Это приводит к перегреву антифриза в контуре и самого котла;
Применение перегретого антифриза в замкнутом контуре помогает обильному появлению отложений в середине теплообменного аппарата, забивающих проходное сечение в трубках.

Более правильным носителем тепла в контуре гравитационного типа для отапливания в один этаж или в два этажа здания жилого фонда считается водяной тепловой носитель благодаря собственной дешевизне и общедоступности.

Конвективная циркуляция в отопительных контурах

Главными рабочими системными элементами отопления с конвективной циркуляцией здания жилого фонда считаются:

Котел, нагревающий водяной тепловой носитель;
Расширительный бачок, собой представляет емкость для сброса излишков воды, появляющихся при увеличении объема водяного носителя тепла в контуре при его нагреве;
Магистрали из труб подачи из котла горячей воды в радиаторы отопления и возврата охладившейся жидкости из отопительных приборов назад в котел (за что возвратная часть тепловые сети в быту стала называться обратки). Вместе они составляют закрытый контур циркуляции носителя тепла;
Радиаторы отопления.

Схема тепловые сети теплоснабжения с конвективной циркуляцией для обогревания личного дома

При разогреве носителя тепла его объем возрастает, остатки воды которая нагрелась поднимаются вертикально вверх к расширительному бачку, в системе создается гидростатическое давление, зависящее от разности весов водяных столбов горячей (линия подачи) и холодной (линия обратки) воды.

Под этим давлением горячая вода попадает с верхней точки теплотрассы (красная линия на схеме) к системам отопления. Остывшая в отопительных приборах вода попадает по обратке (синяя линия) на вход котла. Самотечная отопительная система в одноэтажном или двухэтажном доме работоспособна лишь в случае если при установке снабжены уклоны горизонтальных участков трубопроводной теплотрассы в сторону движения жидкости. Тогда тепловой носитель сумеет передвигаться вниз под воздействием своего веса с самым меньшим на гидравлике сопротивлением.

Иным аргументом, оказывающим влияние на перемещение жидкости, считается циркуляционный напор, обозначенный на рисунке буквой Н. Чем выше перепад уровней расположения отопительных приборов и котла, тем быстрее движение воды в контуре.

В гравитационных отопительных системах расширительный бачок не закрывается крышкой, поэтому очень часто эту систему называют открытой. Все воздушные пробки из теплотрассы вытесняются в верхнюю часть контура, там и устанавливают бачок, открыт для контакта с атмосферой. Систему, применяющую герметичные бачки, называют закрытой. В ее составе применяется насос, по принципу действия она уже принудительного характера.

Скорость движения воды

При цикличных изменениях температуры горячая вода находится сверху тепловые сети, прохладная влага двигается в нижних трубах. Ключевой побудительной силой для естественного (добровольно от насоса) движения жидкости в контуре считается циркуляционный напор, зависящий от соотношения высот расположения котла и самого нижнего отопительного прибора. На рисунке ниже предоставлена графическая схема появления циркуляционного напора h. Параметр h имеет постоянную величину для этой схемы и не меняется в рабочий период системы обогрева.

Схема появления циркуляционного напора

Для создания благоприятного напора котёл отопления ставится с самой большой глубиной расположения, к примеру, в подвальном помещении. Со своей стороны, расширительный бачок следует установить выше. Очень часто его устанавливают на чердаке дома.

Скорость циркулирования воды в контуре при установке собственными руками гравитационной системы отопления личного дома устанавливается следующими факторами:

Величиной циркуляционного напора. Чем он выше, тем больше скорость протечки воды в теплотрассе;
Диаметрами труб отопительной разводки. Небольшие размеры внутреннего сечения трубы будут оказывать большее сопротивление водяному потоку, чем трубы у которых диаметр намного больше. Для однотрубной или двухтрубной систем самотечного типа под разводку намерено завышают размеры труб до Ду 32-40 мм;
Материалами изготовления труб контура. У современных труб ПП сопротивление потоку в пару раз меньше, чем у повреждённых коррозией и покрытых отложениями трубопроводов из стали;
Наличием поворотов в сети теплотрассы. Прекрасный вариант – прямой трубопровод;
Обилием арматуры, переходников, подпорных шайб. Каждый вентиль уменьшает величину напора.

Процессы конвективной циркуляции очень инертны и протекают плавно. Время между растопкой котла и полной стабилизацией температуры в помещениях составляет пару часов.

Схемы крепления контуров

По методу присоединения отопительных радиаторов принято выделять две схемы монтажного процесса контуров систем отопления: однотрубную и двухтрубную.

Для однотрубной монтажной сборки собственными руками свойственно методичное расположение греющих приборов на подающем контуре. Пройдя от верхней точки сквозь все отопительные приборы (линия в красном цвете), вода идет назад по обратке (линия синего цвета) к котлу.

Схема состоящей из одной трубы самотечной системы обогрева

В двухтрубной схеме устанавливаются два индивидуальных контура циркуляции. По одному течет горячий тепловой носитель, подводящий тепло к отопительным приборам, по иному контуру – остывшая вода отправляется от отопительных приборов к котлу.

На рисунке ниже показана отопительная двухтрубная система дома в два этажа. Раздача носителя тепла (линия в красном цвете) по отопительным приборам начинается с допустимой высоты Н, обеспечивающей требуемый циркуляционный напор. Остывший тепловой носитель (линия синего цвета) скапливается в обратке и направляется на вход котла.

Двухтрубная схема самотечной системы обогрева

Схема циркуляции. Видео

О том, что представляет из себя отопительная схема с конвективной циркуляцией носителя тепла, узнать можно из видео ниже.

Гравитационные системы отопления личного дома нравятся собственной обычностью устройства, легкостью обслуживания и энергетической независимостью. В них отсутствуют насосные агрегаты, собственным шумом создающие дискомфорт проживающим, нет вибрации, сопровождающие их работу. Срок безаварийной службы систем с конвективной циркуляцией ценится в полвека, так как в них отсутствуют электрические насосы и средства автоматики. В общем самотечные схемы в проиграше принудительным отопительным системам по ряду пунктов:

ненужная инерционность принуждает ожидать пару часов, пока контур выйдет на требуемый режим тепла;
трудность установки, вызванная необходимостью правильных расчетов уклонов горизонтальных участков теплотрассы;
отсутствие насоса уменьшает общую протяженность теплотрассы;
строгий контроль уровня носителя тепла в расширительном баке.

Самой лучшей сферой использования системы с конвективной циркуляцией являются приватные дома невысокие (1-2 этажа), площадью до 100 кв. м и горизонтальным радиусом самотечной цепи не больше 30 м.

Расположение оборудования системы обогрева с конвективной циркуляцией в доме

Как смотрится отопительная схема с конвективной циркуляцией дома в один этаж

Хорошее теплоснабжение строений жилого назначения осенью и зимой считается основным аргументом создания уютных условий проживания. Состоит система отопления из теплового источника, труб и обогревательных агрегатов. В домах с автономным отоплением и частном секторе более часто используется система отопления с конвективной циркуляцией. Рассмотрим, какие бывают схемы обеспечения тепла с конвективной циркуляцией носителя тепла более детально.

Часто можно повстречать такие понятия, как схема самотечная и схема гравитационная отопительная система – все это считается синонимом схемы системы с конвективной циркуляцией. Эти термины обозначают единый принцип построения системы – отсутствие насоса. Теплосети с конвективной циркуляцией иметь могут верхний розлив и нижний. Но отопительная схема верхний розлив применяется чаще.

В чем минусы и плюсы применения самотечной теплосети?

Перед тем как рассмотреть отопительной схемы в в один этаж и двухэтажных домах с конвективной циркуляцией, необходимо выделить, что самотечная система отопления как правило имеет минусы и плюсы.

Ключевыми хорошими сторонами подобных систем отопления можно назвать:

Экономность. Для работы системы не нужны электронасосы.
Независимость от сети. Отопление выполняется за счёт наличия топлива в котле. Благодаря этому выключение электрической энергии не проявляется на работе радиаторов.
Отсутствует вибрация и разные шумы, которые свойственны при функционировании электрического оборудования.
Саморегуляция. Подобная схема конвективной циркуляции теплоснабжения обеспечивает подачу одного и того же количества тепла на все отопительные приборы.
Легкость монтажа. Установку системы можно сделать и своими силами, даже не имея необходимых способностей и знаний.
Инерционность. Если котел выключить, тепло еще будет долго сохраняться в батареях и прогревать помещение.

Правда, и нагревается система, после восстановления работы котла, тоже будет достаточно долго. Что можно отнести к минусам. Водный объем в таких системах раза в три больше, чем в моделях с электронасосом. Трубы обязаны быть созданы исключительно из металла. Полимерные магистрали не выдержат больших температур. Среди других минусов можно назвать и то, что системы с конвективной циркуляцией теплоснабжения подойдут лишь для невысоких построек.

Отопительной схемы древесных жилых построек

Необходимо выделить, что отопительная схема в доме из дерева считается непростой. Разумеется, можно применять электрические, воздушные и печные варианты. Но многие пользователи останавливают выбор на водяных отопительных системах.

Деревянный дом выделяется большой теплоемкостью, благодаря этому для его прогрева потребуется больше энергии тепла.

Кроме этого отопительная схема личного дома подразумевает, что нужно регулярно поддерживать домашнюю температуру воды. Нужно это для того, чтобы помещение не отсырело. При аналогичном устройстве теплоснабжения система состоит из теплонагревательного котла, магистрали и агрегатов для отопления. Конструкцию нужно оборудовать шарнирными кранами и внешними водяными термостатами. Естественно, для отапливания дома из дерева можно применять и искусственную теплоснабжающую систему, но отопительная схема без насоса все же встречается чаще. Намного детальнее об отопительной системе с насосной циркуляцией мы уже писали тут.

Отопительная схема двухэтажной жилой постройки

Реализовывается отопительная система с конвективной циркуляцией дома в два этажа в двухтрубных и однотрубных системах. Принцип у них один – от котла вверх на допустимую высоту подымается труба, а потом идет распределение носителя тепла по конструкциям теплоснабжения. Отличие состоит в следующем: в отопительной системе с двумя трубами вода, которая уже остыла, скапливается в иную трубу, которая заводится на вход обратки теплового котла. Что же касается системы с одной трубой, на вход обратки котла идет трубопровод от выхода последней батареи. Отопительная схема с двумя трубами с конвективной циркуляцией – самый лучший вариант для домов с 2-мя этажами.

От однотрубной система из двух труб выделяется лишь порядком подсоединения элементов отопления. Перед каждой батареей рекомендуется устанавливать регулировочный бачок. Для оснащения нормальной движения воды по замкнутому контуру в доме в два этажа всегда хватает расстояния между центром теплового котла и верхней точкой подающего трубопровода. Благодаря этому накопляющая емкость для обогревания может быть оснащена не на чердаке помещения, а на втором этаже.

Отопительная схема одноэтажной жилой постройки

Схема «Ленинградка» с конвективной циркуляцией дома в один этаж считается наиболее подходящей для подобных строений. Состоит система такого типа из одной трубы и включает котел для нагревания, трубопроводную разводку, проводку и расширительный бачок. Схема такой системы выделяется обычностью. Благодаря этому ее установку можно провести и собственными руками. Вдоль периметра помещения для проживания пускается труба. Подбирать нужно трубы крупного диаметра – не менее ДУ32.

Устанавливается труба в середине помещения для проживания. Со стороны подачи разводка должна быть выше, чем там, где обратка идет назад к котлу отопления. В закольцовку врезаются отопительные приборы либо конвекторные обогреватели. Для этого используются трубы у которых диаметр поменьше. Было бы неплохо на подводках установить дроссели и вентили. Также будет полезно ивоздушник. Аналогичная схема позволяет прогревать помещение без применения дополнительной арматуры.

В приватном секторы повсеместно используют горизонтальную систему обогрева, которая классифицируется на тупиковые и попутные системы движения воды. При тупиковой системе любая из батарей размещается дальше от котла. Такая система может быть легко разбалансирована. Благодаря этому настраивают ее достаточно долго. Необходимо выделить, что попутная отопительная система схема которой подразумевает высокий расход труб если сравнивать с тупиковой, применяется в основном в обычных системах отопления.

Подбирая попутную систему, нужно предусмотреть, что циркуляционные кольца обязаны быть похожими.

Все отопительные приборы в системе работают как один. Сегодня чаще применяются гибкие шланги для отапливания дома. Они служат для подключения систем обогрева к системе отопления.

Причины отсутствия движения воды по замкнутому контуру

Часто клиенты одно- или домов в два этажа встречаются с такой ситуацией, когда обогревательные приборы начинают работать менее эффектно. Если нет циркуляции в системе обогрева, на то могут быть собственные причины.

Отсутствие циркуляции в системе отопления может быть вызвано:

Загрязнением системы. Батареи нужно иногда мыть, иначе конструкция может забиться по всему диаметру. Если такое случилось, понадобится менять трубы.
Трубный диаметр совсем маленький. А чем трубный диаметр меньше, тем гидравлическое сопротивление больше. Это тоже может служить причиной того, что нет циркуляции в отопительном приборе теплоснабжения либо она есть, но очень слабая.
Завоздушиванием обогревательного прибора. С целью решения такой проблемы устанавливают воздухоотводчики.

Довольно часто в системах отопления с конвективной циркуляцией устанавливают насосы мокрого типа мощностью до 40-60 Вт. Более детально о работе тепловых тепловых насосов можно прочесть тут. Это один из видов, как сделать лучше движение воды по замкнутому контуру в системе обогрева дома. Кроме этого насосы помогут сэкономить до 25% расходов.

Теплоснабжение дома в один этаж с конвективной циркуляцией

Системы обогрева (СО) личных домов делаются по двум ключевым схемам работы: теплоснабжение дома в один этаж с конвективной циркуляцией (ЕЦ) и принудительной (ПЦ) циркуляцией носителя тепла. Не обращая внимания на то, что вторая считается более эффектной, система ЕЦ даже в наше время достаточно часто применяться в частном домостроительстве, особенно в маленьких по площади в один этаж домах.

Если говорить про то, как не прекращает работу эта система, без применения технических терминов, то смотрится это так.

В котле отопления нагревается определённый объём воды, благодаря чему она возрастает в объёме, плотность её уменьшается. Благодаря этому поступающая снизу прохладная вода выдавливает её в верхнюю часть системы отопления. Отсюда вода самотёком начинает передвигаться по СО, поэтапно остывая и отдавая тепло отопительным приборам и отопительным трубам. Завершив полный круг, она идет назад в нижнюю часть котла. Потом этот цикл повторяется.

Отопительная система с конвективной циркуляцией дома в один этаж имеет специфики функционирования, которые достаточно часто применяются для резервирования работы системы с ПЦ. Установленый в ней насос в нормальном режиме не прекращает работу, а при пропадании электрического питания система переходит на работу по варианту с ЕЦ.

Общая информация.

Тот момент, что отопительная схема дома в один этаж с конвективной циркуляцией почти не имеет двигающихся компонентов, дает возможность применять её без капремонта долгое время. Если разводка СО проведена с применением труб оцинкованных или полимерных, то сроки могут достигать пятидесяти лет.

ЕЦ автоматично предполагает невысокий перепад давлений при входе и выходе. Естественно, тепловой носитель испытует определённое сопротивление собственному движению, проходя через радиаторы и трубы. С учитыванием этого определён хороший радиус для правильной работы СО с ЕЦ, тридцать метров. Но нужно понимать, что цифра достаточно условна и колеблется.

В силу конструкционных особенностей отопительная система с конвективной циркуляцией дома в один этаж обладает высокой инерционностью. С момента розжига котла до температурной стабилизации в помещениях строения проходит не меньше пары часов. Причина очень простая. В первую очередь нагревается теплообменный аппарат котла и лишь потом начинается медлительное перемещение носителя тепла.

Схема домашнее отопление с конвективной циркуляцией

Главное, чтобы там, где трубы СО проложены в горизонтальном положении, они имели обязательный уклон в направлении направления носителя тепла. Этим достигается перемещение воды в системе без застоя и автоматическое убирание воздуха из системы в её верхнюю точку, которая расположена в баке расширительном. Он осуществляется по одному из трёх вариантов: открытый, с вмонтированным воздушником или герметичный.

Схемы разводки

Традиционное отопление дома в один этаж с конвективной циркуляцией можно сделать по нескольким самым разным схемам.

Двухтрубная СО

Работы, не зависимо от подобранной схемы, начинаются с того, что образовывается план теплоснабжения дома в один этаж с конвективной циркуляцией.

Упомянутая схема учитывает прокладку вдоль периметра сооружения 2-ух трубо-проводов. Применяется тогда, когда потребуется обогревать довольно большие площади. Верхний используется для обеспечения горячей воды в СО, нижний – для возврата охлаждённого носителя тепла в котёл. Между ними устанавливаются отопительные приборы. Если есть возможность, котёл устанавливается ниже последних. Трубы прокладывают с соблюдением уклона по току воды не меньше 5 градусов.

Розливы, тем более в местах запитки сразу нескольких отопительных приборов, необходимо выполнять с применением трубы, диаметр которой ? 32 мм. Прекрасно подходит металлопластиковая, либо полипропиленовая труба. Подводку конкретно к каждому теплообменнику необходимо выполнять трубой диаметром 20 мм.

Если трубные диаметры выбраны правильно, подобная СО в балансировке не нуждается. Не обращая внимания на это необходимо установить дроссели на подводках, идущих к отопительным приборам.

Теплоснабжение дома в один этаж с конвективной циркуляцией, выполненное по двухтрубной схеме, считается наиболее элитным вариантом с точки зрения его выполнения (материалы, работа), благодаря этому применяется весьма нечасто.

Однотрубная СО

Самой простой системой, позволяющей обеспечить теплоснабжение в один этаж личного дома собственными руками, сделанной по указанной схеме, считается «Однотрубная система разводки». Условия монтажного процесса (наклонный угол и трубные диаметры), сходственны предыдущему варианту.

Характерность состоит в том, что отопительные приборы, в указанном случае, врезаются в основное кольцо теплоснабжения (параллельно ключевой трубе).

Помимо расширительного бачка краны для стравливания воздуха, обязательно, устанавливаются на каждом из отопительных приборов. На ближних к котлу, и на очень дальних от него батареях устанавливаются термические или дроссели, что способствует выпрямлять температуру в них.

Лучевая СО

При подборе установленного варианта схема, по которой осуществляется теплоснабжение дома в один этаж с конвективной циркуляцией, выглядит так.

На участках трубы, подающих в СО горячую воду, и возвращающих холодную в котёл, ставятся специализированные коллекторы, собой представляет гребёнки, на каждом отводе которых поставлен дроссель. На любой из отопительных приборов идёт 2 трубы, по одному с подачи и обратки.

Эта версия, с точки зрения возможности для выполнения регулировки, самая комфортная. Однако её монтаж весьма непрост, очень много труб, которые, для сохранения приемлемого оформления помещений, нужно будет положить в полы или в за фальшстены, что автоматично приводит к существенному росту стоимости работ и приобретаемых материалов. Удостовериться в этом просто, необходимо посмотреть на заблаговременно составляемый план теплоснабжения дома в один этаж с конвективной циркуляцией.

Плюсы и минусы

Основными положительными качествами СО, применяющих для работы гравитационную циркуляцию, являются легкость монтажа и большой эксплуатационный период.

Однако достоинств без недостатков не бывает. К числу главных минусов перечисленных СО относятся:

Небольшое рабочее расстояние (радиус действия). Доступные характеристики достигаются исключительно в случае, когда длина трубо-проводов ? 30 погонных метров.
Менять температуру во всех без исключения помещениях дома в отдельности возможным не представляется технически.
Вода двигается в СО под маленьким давлением, что приводит к разным температурам в различных помещениях (тем меньше, чем дальше от котла).
Продолжительный временной промежуток, который требуется для выхода системы на режим функционирования и полного прогрева всех домашних помещений.

Рейтинг публикации: (всего 2 голосов, рейтинг: 4,50 из 5) Загрузка.

Отопительная система с конвективной циркуляцией

Система традиционного отопления с конвективной циркуляцией в удаленном от города частном или доме за городом – решение, необходимое в местности с плохим электроснабжением. Более того, водяная система не просит вложений денег в электро оборудование, без которого вряд ли можно обойтись при обустраивании радиаторного обогревания с подачей носителя тепла насосом.

Энергонезависимая отопительная система доступна для самостоятельного расчета и монтажного процесса.

Функционирование самотечной системы

Отопительная схема личного дома с конвективной циркуляцией обладает рядом положительных качеств:

нет необходимости в покупке очень дорогого оснащения;
энергетическую независимость (выбирается подходящий агрегат для котельной);
монтаж легко выполнить собственноручно;
нетребовательность в обслуживании.

Циркуляция в подобной системе обеспечивается благодаря тому, что плотность жидкости во время нагрева уменьшается (она становится легче), а в ходе остывания плотность идет назад к начальной.

В самотечной конструкции фактически отсутствует давление – расчеты показывают, что на 10 метров напора столба воды давление составляет 1 атмосферу. Подобным образом, гидростатическое давление в системе отопления в один этаж строения будет составлять 0,5-0,7 атм., а в водопроводе дома в два этажа – не превысит 1 атм.

Естественная циркуляция происходит в связи с расширением и уменьшению плотности нагреваемого носителя тепла – он подымается по вертикальному разгонному участку и с верхней точки передвигается вниз по трубопроводу, смонтированному с уклоном и проходящему через постепенно подключенные приборы теплоснабжения, на пути обратно к котлу.

К трубопроводу с самотечным перемещением воды присоединяется расширительный бачок – резервуар для «излишков» носителя тепла, который образуется за счёт температурного расширения жидкости. Буферная емкость (мембранная или открытая) устанавливается в верхней точке контура на подающую трубу.

Отопительная самотечная система способна работать в сочетании:

С бойлером. Если накопительный водонагреватель установить сверху системы ниже расширительного бачка, нагрев воды для ГВС будет выполняться без применения электрического оборудования. При невозможности подобный монтаж накопительный водонагреватель укомплектовывается насосом и ставится клапан обратный, который устранит рециркуляцию носителя тепла.
С полом с подогревом. На проложенный в полу контур ставится насос циркуляционный. При временном отключении электрического снабжения комната продолжит обогреваться настенным отопительным прибором.

Виды систем самотечного типа

Намечая собрать теплоснабжение личного дома с конвективной циркуляцией собственными руками схемы выбирают соответственно с планируемой работоспособностью системы и свойствами строения.

Контуры отопления с самотечным движением носителя тепла разделяют на типы по самым разнообразным показателям:

по характеристике расширительного бачка (закрытые и открытые);
по принципу подсоединения отопительных радиаторов (однотрубные и двухтрубные).

Чтобы установить идеальный вариант, нужно сделать гидравлические расчеты с учетом расположения и диаметра труб, иметь в виду характеристики агрегата для котельной и тепловые необходимости помещений. Расчет лучше поручить специалистам, так как даже маленькие неточности плохо влияют на результативность обогревания дома.

Закрытый вид

Закрытая система безнасосной циркуляции носителя тепла успешно применяется для отапливания в один этаж и дома в два этажа. Функционирует она так:

при расширении носителя тепла остатки жидкости вытесняются из контура отопления;
жидкость проникает в расширительный бачок мембранного типа – это закрытая емкость с эластичной мембранной тканью, которая делит приготовленную для носителя тепла часть и секцию бачка, заполненную воздухом или азотом;
нагретая жидкость растягивает мембранную ткань, сжимая газ во второй части бачка, при остывании носителя тепла газ становится шире и выталкивает жидкость назад в систему, благодаря чему гидроконтур регулярно остается заполненным.

Установка гидроаккумулятора в самотечный контур отопления уменьшает риск коррозии элементов из металла системы. Однако в России такое заключение применяется относительно нечасто, так как стоимость гидроаккумулятора в несколько раз превосходит расходы на приобретение или самостоятельное изготовление емкости открытого типа.

Открытый вид

Принцип функционирования тот же, что и у закрытого варианта. Но в данном случае остатки носителя тепла вытесняются в бачок открытого типа, который устанавливается под поверхностью потолка помещения или на чердаке.

Открытый бачок собой представляет резервуар с негерметичной крышкой, который снабжают аварийным переливом – трубой, выведенной за пределы чердачного этажа на улицу или подключенной к системе канализации.

К минусам открытой системы относится постоянное поступление кислорода в тепловой носитель, что убыстряет коррозию металла, из которого сделаны детали контура. Происходит и завоздушивание трубопровода – чтобы этого избежать, отопительные приборы закрепляют под маленьким уклоном и сверху устанавливают автоматизированные краны Маевского – воздухоотводчики.

Кроме этого, жидкость из бачка открытого типа выветривается и требуется постоянно подливать воду, чтобы открытая система могла хорошо работать. Подливают воду в бачок ручным способом из ведра, либо подводят трубу для водопровода с вентилем.

Плюсы бачков открытого типа – достаточно низкая цена и возможность собственными руками сделать резервуар нужных габаритов.

Однотрубный контур

Отопительная система ленинградка с конвективной циркуляцией не относится к практичным. Она не подходит для прогревания помещений дома в два этажа и используется в в один этаж зданиях скромной площади.

Тепловой носитель проходит по разгонному участку трубопровода вертикально вверх, потом проникает в трубу, которая ведет к горизонтальному трубопроводу, постепенно соеденяющему батареи отопления. От крайнего отопительного прибора остывший тепловой носитель идет назад прямо в котел.

При подобной схеме подсоединения отопительных систем температура отопительных приборов уменьшается по мере убирания от подающего стояка – это большой недостаток системы. Чтобы увеличить результативность, применяют циркуляционные насосы – объединяют перемычками подающую трубу там, где подключены отопительные приборы. Это помогает более одинаковому прогреву помещений.

К положительным качествам системы с одной трубой относятся обычная конструкция, очень маленькие денежные растраты на ее монтаж. Более того, не потребуется устанавливать трубы под поверхностью потолка, ухудшая дизайн помещения.

Однотрубная горизонтальная схема даже при условиях правильных расчетов нечасто оправдует себя, если речь не идет о теплоснабжении двух-трех помещений маленьких размеров дома в один этаж. В других вариантах ее модернизируют, добавив насос циркуляционный.

Двухтрубный контур

Особенности конструкции самотечного двухтрубного контура:

для подачи и обратки устанавливаются некоторые трубы;
труба подачи подсоединяется к каждому прибору теплоснабжения через отдельный входной отвод;
труба обратки присоединяется к каждому прибору теплоснабжения отдельно.

Двухтрубная самотечная отопительная система личного дома разнится от однотрубной тем, что во все отопительные приборы подается не успевший остынуть тепловой носитель, вследствие чего:

домашнее тепло делится одинаково;
не потребуется наращивать численность секций в отопительном приборе с целью сделать лучше обогрев;
легче менять температуру в системе;
для установки трубопровода нужны трубы небольшого диаметра, чем для однотрубного контура;
отсутствуют жёсткие потребности к соблюдению уклона при установке компонентов системы – некоторые отклонения от расчетных значений не критичны.

Отопительная двухтрубная система с разводкой нижней и верхней в монтаже сложного нет ничего и эффектна, ее можно применять для обогревания дома в два этажа.

Специфики расчета

Расчет системы обогрева с конвективной циркуляцией намного труднее подготовки проекта системы отопления с принудительной подачей носителя тепла. Так как давление в контуре отсутствует, на трудоспособность системы влияет напрямую кол-во поворотов трубопровода, угол уклона каждого отрезка. Неверный расчет или неточности в процессе установки отображаются на практичности контура.

Во время расчета безнасосного контура нужно принять во внимание:

минимально возможный угол уклона;
материал изготовления труб и их диаметр;
принцип подачи носителя тепла;
разновидность носителя тепла.

Оптимальный уклон труб

При расчетах следует опираться на нормы строительства для систем отопления с самотечной циркуляцией (СНиП 41-01-2003 для гравитационных систем). На перемещение носителя тепла в водопроводе неблагоприятное воздействие оказывает гидравлическое сопротивление в непростых местах – на поворотах, в углах и т.д.

По СНиПу, трубы устанавливаются под уклоном не меньше 10 мм на 1 метр длины. Иначе системе грозит завоздушивание, плохой прогрев дальних отопительных приборов.

Выбор труб

От самого материала трубопровода зависит гидравлическая сопротивляемость контура, его коррозионную стойкость и теплотехнические параметры, технология монтажного процесса. В перечень популярных материалов входят:

Трубы профильные. Доступные по стоимости, стойки к нагрузкам механическим путем. Минусы: устанавливаются со сваркой или огромным количеством соединителей, предрасположенность труб к коррозии и зарастанию.
Трубы из металлопластика. Поверхность внутри замечательно гладкая, что мешает нарастанию отложений, коррозионную стойкость, маленький вес, стойкость к термическому расширению. Минусы: большая цена, ограниченный эксплуатационный период (около 15 лет), необходимость применять сварные фитинги или постоянно натягивать резьбовые элементы соединения.
Трубы из полипропилена. Гладкие в середине, долговечные (рабочий срок от 25 лет), стойки к большим температурам. Минусы: большая цена, монтаж с помощью специнструмента.
Трубы из меди. Самая большая отдача тепла и долговечность (более 100 лет), внешний красивый вид. Минусы: большая цена, необходимость пайки при установке.

Трубный диаметр

Чтобы высчитать трубный диаметр, требуется:

Сделать расчет тепла помещений и добавить к результату около 20%.
Высчитать сечение трубопровода исходя из соотношения мощности тепла и внутреннего сечения трубы (значения указаны в таблицах СНиП).
Выбрать размер трубы, базируясь на сделанных теплотехнических расчетах и с учетом материала изготовления труб. Для труб из стали самый маленький размер внутреннего сечения составляет 50 мм.

Чтобы самотек был интенсивнее, используют следующий принцип: диаметр подающей трубы после любого разветвления обязан быть меньше предыдущей на 1 размер. Обратка должна собираться с расширением.

Подобным образом, расчет дает возможность определить самый маленький диаметр подающей и обратной трубы, относительно данного значения определяются параметры труб на различных участках системы согласно подготовленной схеме для в один этаж или дома в два этажа.

Вид розлива

Конвективная циркуляция воды в системе обогрева зависит от принципа подачи носителя тепла от котла к радиаторам. Отличаются контуры с верхним и нижним розливом.

Нижний розлив предоставляет возможность обойтись без монтажного процесса больших вертикальных труб – коммуникации кладут на уровне пола. Подобный вариант подходит исключительно для однотрубных контуров и относится к неэффективным без установки насоса циркуляционного.

Верхний розлив – идеальный вариант, так как распределительная труба системы двухтрубного типа располагается под поверхностью потолка и обеспечивает энергичную подачу нагретого носителя тепла в каждый отопительный прибор, из которого остывшая вода уходит в трубу обратки, размещенную вдоль пола. Для системы с одной трубой розлив верхнего типа также лучше.

Отопительная двухтрубная система с верхним розливом

Выбор носителя тепла

Носителем тепла послужит вода или антифриз. Для самотечной системы лучше применение воды, так как у антифриза плотность выше и меньше отдача тепла, для его нагрева требуется больше энергии тепла – другими словами, топливный расход выше. Если в системе ставится мембранная буферная емкость, ее объем должен составлять более, чем у бачка для теплоносителя-воды, так как антифриз становится шире крепче.

Применение «незамерзайки» есть смысл в том случае, если например дом зимой отапливается нерегулярно с существенными перерывами. В данном случае воду понадобилось бы регулярно сливать, чтобы трубы не разорвало при перемерзании.

Заключение

Устройство безнасосной системы обогрева дает возможность сделать свой отапливаемый дом энергонезависимым на случай перебоев с электрическим питанием. Система такого типа подсоединяется к котлу отопления без электрического оборудования для регулировки мощности или к обыкновенной твердотопливной печи с водяным теплообменным аппаратом в топочной камере.