Гравитационный клапан отопления

Гравитационный клапан теплоснабжения

Мифы «гравитационки»

Не обращая внимания на то что отопительная техника ежегодно улучшается и дополняется новыми прогрессивными техническими решениями и очень эффективным оборудованием, системы традиционного отопления с гравитационной циркуляции носителя тепла продолжают занимать очень значительную долю в отоплении. Они широко и прекрасно используются как в индивидуальном жилищном и коттеджном строительстве, так и при сооружении объектов в районах, где электрическое снабжение либо отсутствует, либо выполняется с перебоями.

Гравитационная система традиционного отопления, рабочий принцип которой показан на рис. 1, была изобретена еще в 1777 г. французским физиком Боннеманом (Bonneman) для обогревания инкубатора. Рис. 1. Рабочий принцип гравитационной системы обогрева.Начав с 1818 г., системы обогрева Боннемана стали активно использоваться в Европе, правда, по большей части для теплиц и оранжерей. Основы методики теплового и гидравлического расчета систем с конвективной циркуляцией были разработаны британцем Гудом (Hood) в 1841 г. Только он в теории доказал пропорциональность скоростей циркуляции носителя тепла квадратным корням из разницы высот центра нагрева и центра охлаждения, другими словами перепада высот междукотлом и отопительным прибором. Гравитационная циркуляция воды в системах обогрева была особенно хорошо изучена и имела мощную теоретическую поддержку. Однако споявлением насосных систем отопления интерес ученых к «гравитационке» поэтапно угасал. Теорию гравитационной циркуляции бегло и поверхностно освещаютв институтских курсах. При устройстве подобных систем установщики по большей части пользуются советами «бывалых» да теми скупыми требованиями, которые изложены внормативных документах. Но технические документы лишь диктуют условия, однако не дают изъяснений причин возникновения того либо другого «постулата». Поэтому в кругу профессионалов двигается слишком много мифов, которые и хочется чуть-чуть разогнать.

Рис. 2. Пример отопительной двухтрубной системы с конвективной циркуляцией

Для этого применяем пример традиционной двухтрубной гравитационной системы обогрева (рис. 2), с такими отправными данными: первый объем носителя тепла в системе – 100 л; высота от центра котла до поверхности нагретого носителя тепла в бачке Н = 7 м; расстояние от поверхности нагретого носителя тепла в бачке до центра отопительного прибора второго яруса h2 = 3 м, расстояние до центра отопительного прибора первого яруса h3 = 6 м.

Температура на выходе из котла – 90 °С, при входе в котел – 70 °C. Действующее циркуляционное давление для отопительного прибора второго яруса можно определить поформуле:

?p2 = (?2 – ?1) · g · (H – h2) = (977 – 965) · 9,8 · (7 – 3) = 470,4 Па.

Для отопительного прибора первого яруса оно будет составлять:

?p1 = (?2 – ?1) · g · (H – h2) = (977 – 965) · 9,8 · (7 – 6) =117,6 Па.

При более точных расчетах принимается во внимание также остывание воды в трубопроводах.

Миф 1. Магистрали из труб должны укладываться с уклоном в направлении движения носителя тепла. Не спорим, так было бы хорошо, но в действительности такое требование не всегда получается сделать. Где нибудь балка покрытия мешает, где нибудь потолки устроены в различных уровнях и т.п. Что же будет, если сделать подающий трубопровод с контруклоном (рис. 3)?

Рис. 3. Пример выполнения верхнего розлива с контруклоном

Если правильно подойти к решению данного вопроса, то это не страшно не случится. Циркуляционное давление если и уменьшится, то на ничтожно малую величину (несколько паскалей), за счёт паразитного воздействия остывающего в верхнем розливе носителя тепла. Воздух из системы придется удалять при помощи проточного воздухосборника и крана Маевского. Пример данного устройства показан на рис. 4. Дренажный кран служит для выпуска воздуха в момент наполнения системы носителем тепла. В «крейсерском» режиме такой кран закрыт. Система такого типа остается полностью работоспособной.

Рис. 4. Пример приспособления для выпуска воздуха из верхнего розлива

Миф 2. В системах с конвективной циркуляцией охлажденный тепловой носитель вверх перемещаться не может. Это абсолютно не так. Для циркуляционной системы понятие «верха» и «низа» очень условны. Если обратный трубопровод на каком-нибудь участке подымается, то где нибудь он на эту же высоту и опускается. Другими словами гравитационные силы уравновешиваются.Все дело лишь в преодолении добавочных здешних сопротивлений на поворотах и линейных трубопроводных участках. Все это, а еще возможное остываниетеплоносителя на участках подъема должно предусматриваться в расчетах. Если система правильно рассчитана, то схема, представленная на рис. 5, вполне имеет право на существование. Мало того, в начале прошлого столетия такие схемы достаточно активно использовались, не обращая внимания на собственную слабую гидравлическую стойкость.

Рис. 5. Схема с верхним расположением обратного трубопровода

Миф 3. В гравитационных системах подающий трубопровод должен проходить над всеми ярусами отопительных приборов. Это тоже абсолютно не нужно. Расположение подающего трубопровода с подобающим уклоном под поверхностью потолка верхнего этажа или на чердаке позволяет удалять воздух из системы через открытый расширительный бачок. Однако проблематику убирания воздуха решить можно и при помощи автоматизированных кранов Маевского (рис. 6) или индивидуальной воздушной линии.

Рис. 6. Схема с нижним расположением подающей линии

Миф 4. При гравитационной циркуляции носителя тепла отопительные приборы непременно должны находиться выше центра теплогенератора (котла). Это заявление правильно исключительно при расположении дизайн радиаторов в один ярус. При количестве ярусов два и более, отопительные приборы нижнего яруса можно располагать и ниже котла, что, естественно, обязано быть проверенным на гидравлике расчетом. В особенности, например, показанного на рис. 7, при H = 7 м, h2 = 3 м, h3 = 8 м, действующее циркуляционное давление будет составлять:

g · [H · (?2 – ?1) – h2 · (?2– ?1) – h3 · (?2– ?3)] = 9,9 · [ 7· (977 – 965) – 3 · (973 – 965) – 6 · (977 – 973)] = 352,8 Па.

Тут: ?1 = 965 кг/м3 – плотность воды при 90 °С; ?2 = 977 кг/м3 – плотность воды при 70 °С; ?3 = 973 кг/м3 – плотность воды при 80 °С.

Циркуляционного давления в полной мере достаточно для работоспособности подобной системы.

Рис. 7. Однотрубная гравитационная система с расположением отопительных приборов ниже котла

Миф 5. Гравитационную отопительную систему, которая расчитана на водяной тепловой носитель, можно без боли перевести на незамерзающий тепловой носитель. Без расчета подобная замена может привести к полному отказу системы обогрева. А дело все в том, что этен- и полипропиленгликолевые растворы обладают намного большей вязкостью, чем вода. Более того, удельная теплоемкость данных смесей немного ниже, чем возле воды, что просит, при прочих равных условиях, ускоренной циркуляции носителя тепла. Эти два фактора вместе взятые значительно делают больше расчетное гидравлическое сопротивление системы, заполненной тепловыми носителями с невысокой температурой замерзания.

Миф 6. В открытый расширительный бачок нужно регулярно доливать тепловой носитель, т.к. он активно выветривается. Да, это на самом деле сильное неудобство, но его можно не прилагая больших усилий удалить. Для этого применяется воздушная трубка и гидравлический затвор, устанавливаемый, в основном, ближе к нижней точке системы, рядом с котлом (рис. 8). Подобная трубка служит воздушным амортизатором между на гидравлике затвором и уровнем носителя тепла в бачке, благодаря этому, чем больше ее диаметр, тем лучше. Тем меньше будет уровень колебаний уровня в баке водяного замка. Некоторые умельцы умудряются закачивать в воздушную трубку азот или благородные газы, таким образом предохраняя систему от проникновения кислорода.

Рис. 8. Воздушная трубка с водяным замком

Миф 7. Насос, установленый на байпасе главного стояка, не сделает эффекта циркуляции, т.к. установка арматуры запорной на главном стояке междукотлом и расширительным бачком воспрещена. Можно установить насос на байпасе обратной линии, а между врезками насоса установить кран с круглым отверстием. Подобное решение не слишком удобно, т.к. каждый раз перед включением насоса нужно не забыть закрыть кран, а после выключения насоса – открыть. Установка привычного пружинного клапана обратного типа не представляется возможной из-за его существенного сопротивления в плане гидравлики. Домашние специалисты пытаются препарировать обратные клапаны, снимая с них пружинки совсем или устанавливая их «наоборот» (преобразовывая клапан в хорошо открытый). Такие переделанные клапаны сделают в системе эксклюзивные звуковые эффекты из-за непрерывного «хлюпанья» с временем, пропорциональным скорости носителя тепла.Есть намного более идеальное решение: на главном стояке между врезками циркулярного насоса ставится поплавковый клапан обратный для гравитационных систем VT.202 (рис. 9), который в скором времени возникнет в ассортименте VALTEC. Поплавок клапана в режиме гравитационной циркуляции открыт и не мешает движению носителя тепла. Когда включается насос на байпасе клапан закрывает главный стояк, направляя весь поток через циркуляционный насос с насосом.

Рис. 9. Установка поплавкового хорошо отрытого клапана обратного типа

Водяные отопительные системы с конвективной циркуляцией окутаны еще многими мифами, которые рекомендуем вам разогнать своими силами:

расширительный бачок можно врезать только над основным стояком;
в подобных системах нельзя устанавливать мембранный расширительныйбак;
настраивать поток тепла от отопительных приборов в гравитационных системах нельзя;
гравитационная циркуляция не работает в межсезонье;
циркулярные насосы перед отопительными приборами в подобных системах недопускаются;
теплые гидравлические полы в гравитационных системах работать не будут.

Автор: В.И. Поляков

Гравитационная система обогрева. Все, что необходимо о ней знать.

Приветствую всех читателей моего блога! Сегодня в данной публикации я вам расскажу о гравитационных отопительных системах. А именно про то, как они работают и где их лучше всего использовать. Постараюсь, как в большинстве случаев, быть кратким, но информативным, чтобы без ненужной “воды” дать вам основное, что необходимо про них знать. Для краткости я буду применять либо жаргонизм “гравитационка”, либо уменьшение ГСО. Выполняется это для того, чтобы не перегружать текст длинными словами. Итак, поехали!

Рабочий принцип гравитационной системы обогрева.

ГСО – наиболее архаичная система традиционного отопления. Первый раз ее применили в первой половине 19 столетия для обогревания оранжерей. Физический принцип ее действия базируется на том, что разогретая жидкость становится шире и меняется ее плотность (жидкость становится “легче”). В середине котла происходит разграничение по плотности – нагретый тепловой носитель подымается по подающей магистрали, а холодный стремится вниз по обратной в сторону котла. Благодаря эффекту непрерывности струйки начинается движение по кругу жидкости – циркуляция. Скорость движения в ГСО зависит от разницы уровней (ниже на рисунке обозначено как H) центра нагрева (котла) и центра охлаждения (отопительных приборов). Чем выше разница уровней, тем будет больше скорость жидкости в середине системы.

Как устроена гравитационная система обогрева.

Устроена ГСО очень просто. Чтобы не томить вас ненужными словами сразу переходим к рисунку:

На рисунке запечатлена двухтрубная гравитационная система (раньше я уже писал публикацию про двухтрубные и однотрубные системы советую ее к прочтению). В самой верхней точке системы располагают в обычном варианте расширительный бачок открытого типа. От котла вверх уходит подающая труба (на рисунке горячая магистраль), по которой разогретый тепловой носитель идет к приборам теплоснабжения. В них он стынет и идет назад в котел по обратной трубе (на рисунке обратная магистраль). В двухтрубной ГСО магистрали прокладывают с соблюдением уклонов. У подающей магистрали уклоны выполняются в сторону дизайн радиаторов, у обратной магистрали уклон идет в сторону котла.

Сейчас необходимо рассмотреть однотрубный вариант гравитационной системы обогрева:

Не прекращает работу однотрубная ГСО также, как и двухтрубная. Отличием тут будет наличие разгонного коллектора – специализированной трубы в, которой становится больше скорость носителя тепла под воздействием силы тяжести. Из-за последовательного прохождения отопительных приборов, температура носителя тепла уменьшается от начального отопительного прибора к оконьчательному. Чтобы это возместить нужно повышать численность секций у последних отопительных приборов, а это не всегда возможна из-за ограниченности пространства.

Возможен также вариант ГСО с мембранным расширительным бачком заместо открытого. В данном случае лучше всего, чтобы котел был рассчитывается на давление 3 атмосферы, так как нужно будет устанавливать группу безопасности на подающую магистраль. Клапан для предохранения в типовой группе безопасности как раз рассчитывается на 3 атмосферы. Если же ваш котел рассчитывается на открытую систему (на давление 1 – 1,5 атм), то во время установки гидроаккумулятора и типовой группы он может поломаться. Мембранный расширительный бачок может быть размещен везде где будет угодно ГСО, а в верхней точке системы следует установить кран Маевского.

Давайте перемещаться дальше. Побеседуем про то, как рассчитывать гравитационную систему и как подбирать трубный диаметр для нее.

Расчет показателей гравитационной системы обогрева.

Если вы собираетесь сделать гравитационную отопительную систему, то вам нужно выполнить хотя-бы минимум расчетов. А лучше вообще сделать настоящий проект. Это будет идеал и если ваш бюджет потерпит такие траты, то я их очень советую. Может быть уже на шаге проекта инженер выявит какие могут быть трудности в реализации и у вас получится избежать переделок. Итак, давайте начинаем рассматривать формулы!

Первая формула, которая нам потребуется:

pниж = pвер + ?gh

Расшифровывается она так:

pниж – давление на нижнем уровне.
pвер – давление на верхнем уровне.
? – плотность жидкости.
g – ускорение свободного падения 9,8 м/с?.
h – разница высот между уровнями.

По этой формуле устанавливается гидростатическое системное давление отопления. Из нее следует явный вывод, что системное давление будет тем больше, чем больше ее высота. Но тепловой носитель (в приватном случае вода) двигается по ГСО и данный момент предусматривает равноправие Бернулли, которое выглядит так:

Уравнение Бернулли показывает, что полное давление будет зависеть не только от высоты, но и от скорости движения жидкости в системе. Однако, депозит гидродинамического давления в полное намного меньше, чем гидростатического (менее 5%) благодаря этому им не берут в учет для простоты расчетов. Как все знают, циркуляция в ГСО происходит из-за разности давлений, создаваемых горячей и холодной водичкой. Эта разница именуется настоящим циркуляционным давлением и вычисляется по следующей короткой и обычный формуле:

?p = pхол – pгор = gh(?хол – ?красивых гор).

Расшифровывается это так:

?хол – плотность холодной воды.
?красивых гор – плотность горячей воды.
?p – натуральное циркуляционное давление.

Плотности воды при некоторых температурных значениях являются справочными величинами, которые просто узнать из справочников. Эта формула подойдет для расчета естественного циркуляционного давления в одноэтажном доме, где есть один центр охлаждения. в доме в два этажа подобных центров будет уже 2 и формула примет следующий вид:

?p = g?h2(?1 – ?г) + h3(?2 – ?г)?,

h2, ?1 – уровень центра охлаждения плотность воды на нижнем этаже.
h3, ?2 – уровень центра охлаждения плотность воды на втором этаже.

После расчета естественного циркуляционного давления нужно высчитать потребление воды. Выполняется это так:

Расшифровка тут подобная:

G – расход носителя тепла кг/сек.
Q – кол-во теплоты, генерируемое котлом.
С – удельная теплоемкость.
?t – разница температур между горячим и остывшим носителем тепла.

Для наглядности предлагаю взглянуть короткое видео с примером расчета ГСО:

Выбор труб для гравитационной системы обогрева.

При подборе труб нам нужно, чтобы они обеспечивали нужный потребление воды, а естественного циркуляционного давления должно хватать для компенсации потерь на трение о стены и преодоление здешних сопротивлений (тройники, расширители, вентиля и так дальше). Падение давления, вызванное трением устанавливается по равенству Дарси Вейсбаха:

?P – падение давления на участке трубопровода.
? – показатель потерь на трение по длине участка. Табличная величина.
L – длина участка.
D – размер трубы на участке.
V – скорость жидкости в трубе.
? – плотность жидкости.

Общие потери давления в системе будут определяться как сумма потерь на всех участках труб и здешних сопротивлениях (потери в здешних сопротивлениях находятся по формуле ?Pарматура = ?*(v??/2), где ? – табличные коэффициенты) . Об этом я писал в собственной статье, которая посвящена на гидравлике расчетам. Для того, чтобы возникла циркуляция, натуральное давление циркуляции должно превысить общие потери давления в ГСО:

?p ? ?P + ?Pарматура

Для того, чтобы не потерять время, рабочие давно разработали специализированные таблицы, которым можно быстро подобрать нужный размер трубы. Стоит сразу сказать, что в ГСО железная труба стартует от 50-го диаметра, а трубы из пластика могут применяться начиная от диаметра 63 мм. Их очень важным минусом будет их стоимость. Плюс к этому, есть некоторые проблемы с их процессом установки. Здесь необходимо будет привлечь умелого человека, который сумеет исполнить все уклоны и другие тонкости системы.

Итоги публикации.

Данная публикация, разумеется, не претендует на полноту освещения вопроса и призвана дать читателю только начальные знания о гравитационных отопительных системах. Благодаря этому прошу не судить строго. Важным преимуществом подобного теплоснабжения считается его независимость от работы насосов и долговечность системы. Ее особенно удобно использовать в глухих уголках нашей родины, где могут появляться длительные перебои с электрической энергией. Основной минус ГСО – велика начальная цена материалов и трудности монтажного процесса. Но длительный срок ее службы вполне все окупает. На этом пока все, жду ваших вопросов в комментариях! Помним разделяется статьей через соцсети.

Гравитационная система обогрева дома собственными руками: клапана, схемы, расчет

Гравитационная система традиционного отопления, рабочий принцип которой показан на рис. 1. была изобретена еще в 1777 г. французским физиком Боннеманом (Bonneman) для обогревания инкубатора.

Рис. 1. Рабочий принцип гравитационной системы обогрева.

Начав с 1818 г. системы обогрева Боннемана стали активно использоваться в Европе, правда, по большей части для теплиц и оранжерей. Основы методики теплового и гидравлического расчета систем с конвективной циркуляцией были разработаны британцем Гудом (Hood) в 1841 г. Только он в теории доказал пропорциональность скоростей циркуляции носителя тепла квадратным корням из разницы высот центра нагрева и центра охлаждения, другими словами перепада высот междукотлом и отопительным прибором. Гравитационная циркуляция воды в системах обогрева была особенно хорошо изучена и имела мощную теоретическую поддержку. Однако споявлением насосных систем отопления интерес ученых к «гравитационке» поэтапно угасал. Теорию гравитационной циркуляции бегло и поверхностно освещаютв институтских курсах. При устройстве подобных систем установщики по большей части пользуются советами «бывалых» да теми скупыми требованиями, которые изложены внормативных документах. Но технические документы лишь диктуют условия, однако не дают изъяснений причин возникновения того либо другого «постулата». Поэтому в кругу профессионалов двигается слишком много мифов, которые и хочется чуть-чуть разогнать.

Рис. 2. Пример отопительной двухтрубной системы с конвективной циркуляцией

Для этого применяем пример традиционной двухтрубной гравитационной системы обогрева (рис. 2 ), с такими отправными данными: первый объем носителя тепла в системе – 100 л; высота от центра котла до поверхности нагретого носителя тепла в бачке Н = 7 м; расстояние от поверхности нагретого носителя тепла в бачке до центра отопительного прибора второго яруса h2 = 3 м, расстояние до центра отопительного прибора первого яруса h3 = 6 м.

Для отопительного прибора первого яруса оно будет составлять:

При более точных расчетах принимается во внимание также остывание воды в трубопроводах.

Рис. 3. Пример выполнения верхнего розлива с контруклоном

Рис.4. Пример приспособления для выпуска воздуха из верхнего розлива

Миф 2. В системах с конвективной циркуляцией охлажденный тепловой носитель вверх перемещаться не может. Это абсолютно не так. Для циркуляционной системы понятие «верха» и «низа» очень условны. Если обратный трубопровод на каком-нибудь участке подымается, то где нибудь он на эту же высоту и опускается. Другими словами гравитационные силы уравновешиваются.Все дело лишь в преодолении добавочных здешних сопротивлений на поворотах и линейных трубопроводных участках. Все это, а еще возможное остываниетеплоносителя на участках подъема должно предусматриваться в расчетах. Если система правильно рассчитана, то схема, представленная на рис. 5. вполне имеет право на существование. Мало того, в начале прошлого столетия такие схемы достаточно активно использовались, не обращая внимания на собственную слабую гидравлическую стойкость.

Рис. 5. Схема с верхним расположением обратного трубопровода

Миф 3. В гравитационных системах подающий трубопровод должен проходить над всеми ярусами отопительных приборов. Это тоже абсолютно не нужно. Расположение подающего трубопровода с подобающим уклоном под поверхностью потолка верхнего этажа или на чердаке позволяет удалять воздух из системы через открытый расширительный бачок. Однако проблематику убирания воздуха решить можно и при помощи автоматизированных кранов Маевского (рис. 6 ) или индивидуальной воздушной линии.

Миф 4. При гравитационной циркуляции носителя тепла отопительные приборы непременно должны находиться выше центра теплогенератора (котла). Это заявление правильно исключительно при расположении дизайн радиаторов в один ярус. При количестве ярусов два и более, отопительные приборы нижнего яруса можно располагать и ниже котла, что, естественно, обязано быть проверенным на гидравлике расчетом. В особенности, например, показанного на рис. 7. при H = 7 м, h2 = 3 м, h3 = 8 м, действующее циркуляционное давление будет составлять:

Тут: ?1 = 965 кг/м 3 – плотность воды при 90 °С; ?2 = 977 кг/м 3 – плотность воды при 70 °С; ?3 = 973 кг/м 3 – плотность воды при 80 °С.

Циркуляционного давления в полной мере достаточно для работоспособности подобной системы.

Рис. 7. Однотрубная гравитационная система с расположением отопительных приборов ниже котла

Миф 6. В открытый расширительный бачок нужно регулярно доливать тепловой носитель, т.к. он активно выветривается. Да, это на самом деле сильное неудобство, но его можно не прилагая больших усилий удалить. Для этого применяется воздушная трубка и гидравлический затвор, устанавливаемый, в основном, ближе к нижней точке системы, рядом с котлом (рис. 8 ). Подобная трубка служит воздушным амортизатором между на гидравлике затвором и уровнем носителя тепла в бачке, благодаря этому, чем больше ее диаметр, тем лучше. Тем меньше будет уровень колебаний уровня в баке водяного замка. Некоторые умельцы умудряются закачивать в воздушную трубку азот или благородные газы, таким образом предохраняя систему от проникновения кислорода.

Миф 7. Насос, установленый на байпасе главного стояка, не сделает эффекта циркуляции, т.к. установка арматуры запорной на главном стояке междукотлом и расширительным бачком воспрещена. Можно установить насос на байпасе обратной линии, а между врезками насоса установить кран с круглым отверстием. Подобное решение не слишком удобно, т.к. каждый раз перед включением насоса нужно не забыть закрыть кран, а после выключения насоса – открыть. Установка привычного пружинного клапана обратного типа не представляется возможной из-за его существенного сопротивления в плане гидравлики. Домашние специалисты пытаются препарировать обратные клапаны, снимая с них пружинки совсем или устанавливая их «наоборот» (преобразовывая клапан в хорошо открытый). Такие переделанные клапаны сделают в системе эксклюзивные звуковые эффекты из-за непрерывного «хлюпанья» с временем, пропорциональным скорости носителя тепла.Есть намного более идеальное решение: на главном стояке между врезками циркулярного насоса ставится поплавковый клапан обратный для гравитационных систем VT.202 (рис. 9 ), который в скором времени возникнет в ассортименте VALTEC. Поплавок клапана в режиме гравитационной циркуляции открыт и не мешает движению носителя тепла. Когда включается насос на байпасе клапан закрывает главный стояк, направляя весь поток через циркуляционный насос с насосом.

Рис. 9. Установка поплавкового хорошо отрытого клапана обратного типа

расширительный бачок можно врезать только над основным стояком;
в подобных системах нельзя устанавливать мембранный расширительныйбак;
настраивать поток тепла от отопительных приборов в гравитационных системах нельзя;
гравитационная циркуляция не работает в межсезонье;
циркулярные насосы перед отопительными приборами в подобных системах недопускаются;
теплые гидравлические полы в гравитационных системах работать не будут.

Автор: В.И. Поляков

Распечатать публикацию:Мифы «гравитационки»

Гравитационная система обогрева. Плюсы, минусы, монтаж и советы

Гравитационная система обогрева — значит обогрев помещения, квартиры или приватизированного дома, при помощи воды, которая двигается по трубам контура по настоящему, отсюда и наименование. Система не прекращает работу без вмешательства оборудования работающего от электричества и установки насоса. Она считается прекрасным решением для применения на дачном участке и в личных домах, где есть риск с перебоями в электроснабжении.

Специфики и рабочие принципы системы

Иначе говоря систему называют самотечной или с конвективной циркуляцией. При нагревании, вода имеет особенность «расширятся», в этом и прячется весь принцип, по которому происходит движение воды по замкнутому контуру по трубам при помощи создания различного давления по замкнутому контуру. Понятным языком, вода нагретая котлом, поступает к батареям, отдает своё тепло и возвращается, вытесняя вновь нагретую часть воды. Это происходит вследствие того что масса охладившейся воды больше, а плотность выше. Подобное явление, именуется — конвекцией. Процесс в гравитационной системе теплоснабжение будет повторяться безграничное кол-во раз, пока не прекращает работу котёл. Давать воде движения, котлу способствует разгонный коллектор. Он ставится вертикально над котлом, повыше, порой на чердачный этаж дома, а сам котёл максимально низко в отношении к отопительным батареям. Скорость, которую он будет предавать воде, выталкивая её, зависит от высоты этого вертикального столба над котлом.

Вся система состоит из подобных элементов:

Котел;
Расширительный бачок;
Трубы для движения воды по замкнутому контуру;
Отопительные приборы (батареи);
Гравитационный клапан (если понадобится).

На скорость циркулирующей воды в гравитационной системе обогрева оказывает влияние очередной фактор — гидравлическое сопротивление. Он зависит от следующих показателей:

от изгибов по контуру движения воды по замкнутому контуру и от их количества. Это влияет напрямую на сопротивление, какое будет встречаться на пути возле воды;
от трубного диаметра;
от численности задвижек, кранов, клапанов и т.д.

Для того, чтобы краны не мешали водному напору свободно перемещаться по трубам, они обязаны быть в открытом состоянии и иметь просвет, который станет максимально близок к диаметру трубы.

Когда вода, регулярно будет пребывать в процессе нагревания, определённая её часть будет пропадать под видом испарений. Для этого, сверху конструкции поставлен расширительный бачок. Его функции такие:

Вывод появившегося пара из системы;
Компенсация потерянного объема воды;

Обратный клапан для самотёчной системы отопления.Какой выбрать!Обзор.

Подобная схема с применением расширительного бачка, именуется — открытой. Она имеет собственный минус — вода выветривается очень быстро. Чтобы избежать аналогичных обстоятельств, применяют схему закрытого типа, для больших систем гравитационного теплоснабжения. Она разнится от открытой тем, что:

в ней нет расширительного бачка открытого типа. Заместо него, в том же месте, ставится кран Маевского, он срабатывает автоматично;
схема оберегает систему от коррозии труб и установленных на них компонентов, за счёт вывода кислорода из состава воды;
чтобы возместить давление охладившейся воды, ставится расширительный бачок с мембранной тканью закрытого типа. Она эластична и играет компенсирующую роль в изменении гравитационного давления в замкнутом контуре.

После того, как выбор пал на систему гравитационного теплоснабжения, нужно начать процесс проектировки. Ни за что, не нужно браться за это своими силами. Только специалист-теплотехник сумеет подобающим образом оценить обстановку и составить проект правильно, с учетом всех нюансов. Он создает расчеты всех показателей системы и вычислит гидравлические показатели, которые скажутся на выборе диаметра грядущего трубопровода, это лишь маленькая часть его работы. Если для клиента имеет большое значение внешний вид системы, приглашают декоратора.

Какие трубы применять?

Длина и трубный диаметр, будет известен по завершению проекта. Остается определиться с материалом. Для установки применяют трубы профильные, медные, из нержавеющей стали и полипропилена. У последнего, есть ряд плюсов перед остальными. Это не тяжелый вес материала, еще он удобный в монтаже, обладает большой звукоизоляцией, противокоррозийным эффектом и стойкостью к размораживанию.

Во время установки труб из полипропилена, внимательно посмотрите на температуру, максимум которой, свойственен для этой трубы. Существенную роль сыграет армирующий слой, который поможет сберечь начальную форму труб и убережет от влияния больших температур.

Но, обратную часть трубы, входящую в котел, предлагают устанавливать из стали. Собственным материалом, она обеспечит уменьшение температуры воды и поможет уменьшению сопротивления в плане гидравлики.

Виды гравитационной системы обогрева

Есть несколько видов системы гравитационного теплоснабжения:

Система из двух труб считается более сложной и предусматривает наличие 2-ух контуров. В середине одного контура, тепловой носитель (вода), двигается от котла к батареям, а по второму, вода возвращается обратно к котлу. Не забывайте, что такой вид системы, просит более старательной проектировки. Монтажный процесс, тоже будет не самым примитивным, рассмотрим его постепенно:

установка стояка, он будет делать центральную роль, он проходит от бачка к котлу;
ключевой стояк с разводкой, совмещается на уровне 1/3 общей комнатной высоты от напольного уровня;
труба перелива фиксируется к расширительному бачку, по ней ненужная жидкость уходит в канализацию;
для того, чтобы вода уходила назад в котел, в нижнюю часть батарей, врезаются трубы «обратки».

В одноконтурной системе, основополагающую играет роль желанное кол-во отопительных приборов. От этого может зависеть объем расширительного бачка. В большинстве случаев, он заполняется на три четверти от всего объёма.

Стоит регулярно наблюдать за уровнем воды в бачке, он не обязан быть пониже уровня трубы, по которой идет распределение воды по отопительным приборам. Это грозит прекращением циркуляции носителя тепла.

Хоть система состоящая из одной трубы и проста, так кажется только с первого взляда. Ошибочно изготовленный проект, за собой повлечет уйму проблем и последствий, доверьте это дело специалистам.

При проектировке естественной системы, основное внимание необходимо уделить одинаковому распределению давления по замкнутому контуру и правильной циркуляции носителя тепла.

Советы для этой системы

Для улучшения существующей схемы, профессионалы способны предложить следующие меры по увеличению КПД:

Установка насоса. Он считается циркуляционным и ставится на циркуляционный насос. Его призвание в том, чтобы сделать меньше инерционность системы. Если время нагрева будет превышено, насос поможет расширить скорость хода воды по трубам, для получения необходимой температуры;
Магистральный уклон — для достижения благоприятного давления в системе гравитационного теплоснабжения.
Снижение изгибов по всей длине трубопровода. Это содействует уменьшению риска Для снижения скорости воды по магистрали.
Установка обратного капкана. Он устранит возможность движения воды в обратном направлении.

Устраняем шум обратного клапана отопления

Чтобы выполнить пол тёплым, понадобится коллекторная вырезка. Каждый контур, подсоединяется через личный температурный регулятор. Это усложнит проект системы в общем, но сделает дополнительный комфорт. В данном случае, установить подающий коллектор нужно на чердаке, так как там, самая верхняя точка дома, если чердачный этаж не теплоизолирован, в первую очередь сделайте это. Все данные меры предпринимаются перед монтажными работами всей системы.

Плюсы и минусы гравитационной системы обогрева

Подводя итоги, укажем хорошие качества, которыми обладает гравитационная система:

Надежность (так как система изготовлена из очень прочного метала и прочих надежных материалов, работ по ремонту придется ждать весьма долго, так как компонентов, которые подвержены быстрой порче нет);
Отсутствие зависимости от энергоснабжения;
Отсутствие шумов и вибрации;
Эксплуатационная простота.

Кажется, минусов и совсем нет, однако они есть, хотя и не существенные:

С первого взляда вся система неимоверно проста, однако это не относится к вложениям денег на её приобретение. Сумма вполне достаточно крупной;
Некоторые схемы разводки, предполагают большую температурную разницу между батареями;
Если скорость движения будет невысокой, есть вероятность того, что расширительный бачок и часть системы находящаяся на чердаке замерзнет, благодаря этому, раньше говорилось об его утеплении.
При первом запуске системы, нагрев всех отопительных приборов присутствующих по всему контуру, занимает пару часов.

Гравитационная система обогрева, считается очень успешным решением большинства проблем, если находится фактор неуверенности, посоветуйтесь у профессионалов, подсчитайте затраты, взвесьте все за и против, и вот тогда, взвешенное решение долго ждать себя не заставит!