Теплоснабжение с конвективной циркуляцией

Отопительная система личного дома с конвективной циркуляцией

Отопительная система личного дома может работать, не потребляя никакой добавочной энергии, помимо как на работу котла отопления. Такая отопительная система с конвективной циркуляцией именуется еще самотечной или гравитационной. Все названия эти обозначают принцип, по которому не прекращает работу подобная схема – без использования насоса циркуляционного.

Рабочий принцип

Как и все вещества, вода при нагреве становится шире, а плотность ее становится меньше. После нагрева в котле отопления вода поступает в систему, где стремится подняться вверх, вытесняя собой уже охлажденный объем. Поэтапно остывая, она самостоятельно проходит по сети теплоснабжения через весь дом и идет назад в котел. Там она еще раз нагревается, и циркуляция повторяется опять.

Главные моменты

Схема с конвективной циркуляцией не имеет механических компонентов, это обеспечивает ее большой служебный срок

Схема не имеет механических и электронных компонентов, которые могут поломаться, это обеспечивает ее большой служебный срок. При применении труб, не которые могут ржаветь, теплоснабжение будет работать примерно пятьдесят лет.
Общий принцип при разрабатывании систем с конвективной циркуляцией носителя тепла – расположение котла снизу системы, ниже отопительных приборов.
Отсутствие насоса, перекачивающего тепловой носитель, значит, что природный перепад давления в системе невысокий. Для хорошей работы следует предусмотреть, что длину петли теплоснабжения не нужно делать больше, чем 30-50 метров, иначе не будет обеспечена циркуляция. Это уменьшает предполагаемую отапливаемую площадь.
Отопительная схема личного дома с конвективной циркуляцией имеет большую инерцию при запуске. Нормальная работа теплоснабжения может начаться лишь через пару часов после запуска котла, после того, как он прогреет весь объем носителя тепла. А циркуляция носителя тепла сначала из-за низкой температуры произойдет достаточно плавно.
Горизонтальные участки системы устанавливаются с учетом обязательного наклона по ходу движения остывающего носителя тепла. При этом обеспечивается природный сбор воздушных пробок сверху сети. Там ставится расширительный бачок для его сбора.
Отсутствие электронасоса гарантирует энергетическую независимость системы.

Саморегуляция

Правильно смонтированная отопительная схема с конвективной циркуляцией – система саморегулирующаяся. Чем ниже в доме температура, тем быстрее не прекращает работу теплоснабжение. Чем выше разница в температуре поступающего в котел носителя тепла и выходящего из него, чем выше разница в высоте между последним в цепочке отопительным прибором и котлом, тем быстрее происходит циркуляция носителя тепла по трубам, тем качественнее происходит домашнее отопление.

Благодаря этому для хорошей работы теплоснабжения котел часто размещают в помещениях подвалов или цокольных этажах.

Скорость движения

Появление циркуляционного напора

Помимо сказанных уже факторов, циркуляция носителя тепла, а это означает, скорость прогревания дома, зависит еще от ряда показателей:

Диаметр теплоснабжающих труб. С уменьшением трубного диаметра замедляется природный ход носителя тепла. Благодаря этому для систем с самотечной циркуляцией применяются трубы достаточно крупного диаметра – 32-40 мм.
Материал труб. Разные материалы оказывают различное сопротивление протекающим в них жидкостям. Так, у стали данный показатель больше, у полипропилена меньше. Более того, осадки и коррозия, появившиеся даже в несущественных размерах, сильно мешают плавному течению носителя тепла, завихряя и замедляя его.
Кол-во и диаметр изгибов труб. При каждом изменении направления движения скорость носителя тепла падает. Благодаря этому кол-во поворотов нужно уменьшить, а их диаметр делать как можно большим.
Вид и кол-во запорной аппаратуры. Каждое преграда на пути носителя тепла замедляет его природный ход, благодаря этому запорную аппаратуру нужно ставить только там, где она на самом деле нужна.

Выбор котла

На самом деле схема с конвективной циркуляцией часто не прекращает работу в наборе с котлами, не требующими для собственной работы электричества.

Газовые энергонезависимые котлы «Конорд» (Ростов-на-Дону)

В продаже появились газовые энергонезависимые котлы, также и отечественного производства, к примеру «Конорд» (Ростов-на-Дону) или многофункциональные энергонезависимые котлы «Дон» того же изготовителя, которые удачно работают без электрической энергии. Многие заграничные производственники тоже выпускают котлы, пригодные для работы в самотечных системах. Так, модель Novella Autonom итальянской фирмы Bertta очень хорошо себя зарекомендовала во время работы в российских условиях.

Требуемая для хорошей работы тепловая котельная мощность вычисляется также, как и для остальных систем.

По площади

Один из самых популярных способов – расчет по величине площади, которую требуется нагреть. Если потолочная высота не превышает 2,7 метра, дом надежно утеплён, то можно исходить из обычного соотношения – каждый киловатт мощности котла должен обогревать не больше 10 метров квадратных помещений. На юге эту величину можно без боли сделать меньше на 10-20%, в северных придется расширить на 20-30%, а для районов Крайнего Севера – расширить в несколько раз.

По объему с учетом добавочных факторов

Более правильный расчет построен на учете отапливаемого объема:

Взяв во внимание объем помещения которое отапливается можно создать более правильный расчет

Расчет проводится для любой комнаты и коридора отдельно, а потом результаты складываются.
На каждый метр кубический комнатного объема берется 40 Ватт мощности котла.
Коэффициенты, учитывающие регион нахождения дома, берутся аналогичными, как и в расчете по площади.
Каждый проем окна типовой величины прибавляет к расчету 100 Ватт, а любая дверь – 200 Ватт.
Если комната размещена у внешней стенки дома, то необходимую мощность для ее теплоснабжения нужно расширить на 10-30% в зависимости от материала и толщины стены.
Контакт потолка или пола комнаты с неотапливаемым пространством прибавляет еще 40% к необходимой мощности.

Выбор схемы разводки

Самотечная система с конвективной циркуляцией может быть сделана в 2-ух вариациях:

схема состоящей из одной трубы;
двухтрубная схема.

Отопительная система ленинградка с конвективной циркуляцией считается очень простой – тепловой носитель проходит по единственной трубе через все отопительные приборы ветки, возвращаясь в тепловой котел.

В двухтрубной системе природный поток носителя тепла выполняется по двум контурам. По теплоснабжающему контуру он проникает в каждый отопительный прибор отдельно и из него переходит в единый возвратный контур, ведущий обратно к котлу.

Выбор отопительных приборов

Главное в процессе установки систем с конвективной циркуляцией – обеспечить небольшое сопротивление движению носителя тепла. Благодаря этому циркуляция будет хорошей только во время установки отопительных приборов с большим просветом:

Радиатор из чугуна Радиатор сделанный из алюминия Панельный отопительный прибор

Очень небольшое сопротивление – у традиционных батарей из чугуна, с которыми самотечная система не прекращает работу фактически замечательно.
Металлические и радиаторы из биметалла показывают прекрасные результаты исключительно при внутреннем диаметре не меньше, чем в три четверти дюйма.
Можно ставить стальные батареи с достаточным внутренним проходным диаметром.
Нельзя применять панельные батареи. В любой собственной вариации они имеют маленькой диаметр внутри и сильно тормозят природный поток носителя тепла.

Подключение отопительных приборов

Основным элементом качества работы системы считается вид подсоединения отопительных приборов:

вертикальный или боковой;
диагональный;
горизонтальный или нижний.

Боковое подключение Диагональное подключение Нижнее подключение

Малое число потерь тепла обеспечивает диагональное подключение, когда циркуляция происходит между верхним отрезком трубы отопительного прибора и его по диагонали противоположным нижним. Немного меньше эффектно не прекращает работу боковое подключение, когда тепловой носитель поступает в верхний отрезок трубы отопительного прибора, а выходит из размещенного под ним же нижнего. Самое очень много потерь тепла выходит при нижнем подсоединении, при котором циркуляция происходит через находящиеся снизу отрезки трубы отопительного прибора.

Самое большое воздействие на качество теплоснабжения имеет и способ подсоединения отопительных приборов, тем более если подобрана отопительная система ленинградка с конвективной циркуляцией:

прямое;
с байпасными линиями.

Прямое подключение

Подключение с циркуляционным насосом

При прямом соединении тепловой носитель проходит все отопительные приборы по цепочке друг за другом, все больше остывая на каждом из них. На последнем радиаторе температура носителя тепла уже существенно разнится от первого, и для хорошего теплоснабжения дальних комнат приходится увеличивать численность секций в приборах.

Существенно уменьшен такой недостаток в случае если выход и вход на каждом радиаторе объединен циркуляционным насосом – трубой, позволяющей части потока протекать мимо отопительного прибора и меньше остывать во время движения вдоль сети теплоснабжения.

В системе с конвективной циркуляцией игольчатый клапан обязан быть открыт

Если установить в байпасной линии регулируемый игольчатый клапан, то можно управлять потоками носителя тепла через отопительный прибор и через циркулярный насос. Чем больше носителя тепла будет проходить через отопительный прибор, тем быстрее он нагреется, однако, подобная настройка за собой влечет все вышеуказанные минусы в виде неравномерного прогрева системы. В большинстве случаев этот клапан оставляют полностью открытым. Тогда самотечная система своими силами распределяет потоки необходимым образом, циркуляция налаживается, и основная часть носителя тепла приходит к последним отопительным приборам лишь несущественно охладившейся.

Кроме того, для того чтобы получить возможность выключения отопительных приборов для их ремонта, замены или температурные регулировки в комнате, перед отопительным прибором и после него следует установить краны запорного типа.

Выбор труб

Как мы уже говорили прежде, выбор труб немаловажна во время проектирования самотечной системы:

Самыми лучшими оказываются трубы из армированного полимерного этилена. Однако они не приспособленые к работе с большими температурами, максимальная температура для них 95 градусов по Цельсию.
Трубы из металлопластика отлично переносят большую температуру, но между собой соединяются с помощью соединителей, которые существенно заужают просвет и оказывают серьезное сопротивление движению носителя тепла.
Трубы из PPS-пластика имеют очень высокую предельную температуру, чем полиэтиленовые – до 110 градусов по Цельсию, однако они стоят намного дороже.

Трубы из армированного полимерного этилена

Трубы из металлопластика

Трубы из PPS-пластика

Выбор труб зависит и от типа котла, который обеспечивает домашнее отопление. Тт котлы предоставляют настолько большую температуру, что надежно работать в подобной системе смогут только трубы из металла: стальные, нержавеющие или медные.

Выбор носителя тепла

В системах с конвективной циркуляцией можно использовать в виде теплоносителя воду или низкозамерзающие составы – антифризы.

Использование в виде теплоносителя антифризов имеет ряд предостережений

Если предполагается применять антифриз, то нужно предусматривать такие моменты:

Отдача тепла антифризов меньше, чем возле воды. Благодаря этому для хорошего теплоснабжения размер отопительных приборов нужно предусматривать больший, чем выходит во время расчета системы с водой, на 10-15%.
Антифризы во время перегрева образовывают обильные отложения и осадки. Если отопительная схема личного дома с конвективной циркуляцией продолжительно вынуждена работать при высоких температурах носителя тепла, то существует опасность полного зашлаковывания теплообменного аппарата.
Составы, предназначающиеся для работы в системах охлаждения автомобилей, совсем не годятся для использования в отопительных системах. Приходится применять специализированные составы: Термотраст, Dixis, Hotpoint и им такие же.
Антифризы не могут использоваться в сетях с открытым расширительным бачком.
Во время проектирования системы нужно уточнить, может ли подобранный котел работать с антифризом.

Вода в виде теплоносителя имеет только один большой недостаток – довольно высокая если сравнивать с антифризами температура замерзания, что при отсутствии контроля за работой системы может привести к ее перемерзанию и разрывам труб и отопительных приборов.

Возле воды довольно высокая если сравнивать с антифризами температура замерзания

Заключение

Самотечная отопительная система личного дома – не самый прекрасный способ обеспечить домашнее отопление, однако иногда единственно потенциальный. Если в здешней электрической сети возможны выключения, при полном отсутствии электрического снабжения ей не происходит никакой альтернативы. Если даже исчезновение электричества происходит нечасто, то будет верным решением построить сеть отопления по этой схеме и снабдить ее электронасосом. Тогда вы точно себе гарантируете надежное местное отопление, не зависящее ни от каких факторов извне.

Очень интересные публикации из рубрики:

Однотрубная система разводки — отопительная система личного дома: схемы, монтаж
Отопительная система ленинградка личного дома
Отопительная двухтрубная система
Отопительная система для индивидуального дома
Расчет системы обогрева личного дома

Отопительная система с конвективной циркуляцией, схема и рабочий принцип

Использование данного типа теплоснабжения, как отопительная система с конвективной циркуляцией, является самым популярным для коттеджей и дач. Ее плюсы – доступность, экономность, легкость эксплуатации и монтажа. Создание системы обогрева с конвективной циркуляцией не просит применения насосов или добавочного оборудования, источников питания, так как гидростатический напор появляется самопроизвольно в период движения носителя тепла.

Отопительная схема с конвективной циркуляцией

Большинство считают минусом то, что применение этой системы допускается лишь в довольно маленьких строениях. В особенности, радиус системы (горизонтальное расположение) не должен быть больше 30 метров. Более того, не все используют теплоснабжение без насоса, так как скорость включения сети также считается достаточно невысокой.

Первым и одним из главных положительных качеств системы можно назвать ее экономность. В действительности, ее монтаж, а еще и последующее обслуживание, просят сравнительно небольших денежных затрат. Отопительная схема с конвективной циркуляцией не просит добавочного оборудования в виде циркулярных насосов. А это значит, вы не будете чувствовать вибрацию и шумовой фон их работы. Более того, нет потребности установки подобного насоса значит, что вам не понадобится расходовать вспомогательные средства на оплату электрической энергии, нужной для его работы.

Важная схема отопления с конвективной циркуляцией

Дополнительным весомым преимуществом этой системы считается то, что тепловой носитель двигается постоянно.

Обусловлено это тем, что регулярно происходит температурное изменение и плотности носителя тепла. При этом благодаря подобной цикличности происходит одинаковое теплораспределение всеми элементами отопления, входящими в домашнее отопление с конвективной циркуляцией.

Востребовательность системы связана еще и с тем, что ее проектировка, монтаж и последующее обслуживание не просят необходимых способностей.

Другими словами, для того чтобы создать хорошую систему отопления, не потребуется привлечь добавочных профессионалов – все можно выполнить своими руками. Точно также своими силами в последующем хозяин строения сумеет справиться и с несущественными неполадками. Но при правильном планировании и хорошем исполнении теплоснабжение личного дома без насоса сумеет работать, не требуя капремонта не меньше 30-35 лет.

Как не прекращает работу эта система?

Движение носителя тепла (воды) по трубам вызвано тем, что при повышении и уменьшении температуры меняется масса и плотность жидкости. Уменьшение массы и плотности воды происходит, когда она нагревается в котле. В данное время в трубах находится уже отдавшая собственное тепло более прохладная вода, имеющая большую массу и плотность. При этом под воздействием гравитационных сил прохладная вода в отопительном приборе замещается водой горячей.

Для того чтобы понять, как собственно функционирует гравитационная отопительная система, очень просто припомнить курс физики. Нагретая в котле вода, являясь очень легкой, свободно подымается по трубам центрального стояка. В данный момент тяжёлая прохладная вода опускается в котёл отопления. Горячая вода, достигнув верхней точки, одинаково делится по отопительным приборам. В них прохладная вода опускается к части которая находится снизу батареи, а после и совсем покидает ее, так как ее просто «вытеснила» горячая.

В момент поступления в отопительный прибор горячего носителя тепла происходит процесс теплоотдачи. Другими словами, поэтапно греются материалы отопительного прибора, передавая тепло конкретно в пространство помещения. Дальше – остывший тепловой носитель вновь замещается горячим. Данный процесс непрерывен. Жидкость двигается до той поры, пока идет ее нагрев – другими словами, пока не прекращает работу котел.

Принцип построения системы отопления с конвективной циркуляцией

Самотечная отопительная система личного дома состоит из подобных элементов:

котел. Собственно он выполняет нагрев носителя тепла. Есть огромное количество видов котлов, которые работают на разного типа топливе.
трубопровод. Он бывает как одинарным, так и двойным (для обратного тока).
элементы отопления – отопительные приборы.
расширительный бачок.

Во время проектирования и монтаже такой схемы, как самотечная отопительная система, очень и очень важно держаться обязательного потребности – труба, по которой двигается тепловой носитель, обязательно обязана иметь уклон.

Он должен составлять минимум 0,005 м на погонный метр трубы и быть направленным в сторону греющего бачка. Другими словами, если отопительный прибор и котел размещены на одном этаже, то уровень входа трубы в отопительный прибор обязан быть немного выше. Необходимость наличия уклона поясняется определенными моментами:

по трубе, которая имеет уклон, прохладная вода намного быстрее двигается к баку нагрева.
наличие уклона очень и очень важно для того чтобы воздушные пузырьки, возникшие в процессе нагревания носителя тепла, эффектнее поднимались в специализированный расширительный бачок, а оттуда – удалялись в атмосферу.

Нужный уклон гравитационной системы обогрева

Наличие расширительного бачка в подобной системе, как гравитационная отопительная система из полипропилена, полезно действует для создания добавочного давления в системе, что выполняет скорость передвижения носителя тепла немного выше.

Нужно сказать, что скорость перемещения носителя тепла в трубе зависит сразу от определенных факторов. В первую очередь, это разница подобных величин, как плотность, масса, объем носителя тепла в горячем и холодном состоянии.

Кроме этого, на скорость перемещения носителя тепла действует также и уровень расположения элементов отопления (отопительных приборов) относительно котла нагрева. Однако гравитационное давление, возникающее во время перемещения носителя тепла, в определенной степени тратится в момент, когда жидкость преодолевает сопротивление трубопровода.

Добавочными препятствиями, на которые также тратится большое количество гравитационного давления, являются вспомогательные отопительные приборы, разветвления, повороты, находящиеся в системе. Для более хорошего обогревания (и достижения самой большой скорости перемещения носителя тепла) следует проектировать теплоснабжение с конвективной циркуляцией таким образом, чтобы аналогичных преград было меньше. Если например аналогичная «сложность» системы вызвана необходимостью, решением возникшей трудности считается применение труб большего размера.

Монтаж отопительной системы

Двухтрубная система отопления с конвективной циркуляцией носителя тепла

Более непростая гравитационная отопительная схема, предусматривающая наличие сразу 2-ух контуров системы отопления. По одному происходит передвижение горячей воды, которая двигается от котла к отопительным приборам. А второй контур предназначается для оттока остывшего носителя тепла от отопительных приборов к нагревательному котлу. Эта самотечная отопительная система учитывает более подробное планирование и применения увеличенного количества материалов (труб).

Двухтрубная система отопления с конвективной циркуляцией носителя тепла

Принцип монтирования системы двухтрубного типа, предполагающей теплоснабжение самостоятельно, представляет собой очень сложный процесс, который можно поделить на пару этапов:

монтаж ключевого стояка. Труба отопления (по которой двигается горячая вода) подымается от котла к расширительному бачку. Нужно сказать, что самое лучшее место присоединения стояка к бачку – нижняя треть от всей его высоты.
на уровне приблизительно трети высоты помещения (вымерить следует от напольного уровня) труба отопления совмещается с разводкой. Конкретно от нее и будут прокладываться трубы к приборам теплоснабжения – отопительным приборам.
для своевременного убирания излишков жидкости в системе в бачок должна быть врезана также труба перелива. При помощи ее применения ненужная жидкость будет направлена в канализацию.
трубы для отведения уже отработанной (другими словами – охладившейся) воды следует врезать в нижнюю часть отопительного прибора. По этим трубам вода идет назад к нагревательному котлу. Прокладывают они параллельно трубам подачи горячего носителя тепла.

Намечая натуральное домашнее отопление, нужно брать во внимание определенные свойства. В первую очередь, труба ключевого стояка обязательно должна быть утеплена – иначе есть вероятность значительной теплопотери.

Также, обязательно следует утеплить помещение, в котором стоит расширительный бачок. Очень часто таким помещением считается специализированная комната на верхнем этаже или чердачный этаж. Если эта комната не будет утеплена, это способно привести к тому, что часть носителя тепла просто замерзнет – а это подтолкнет неполадку системы.

План теплоснабжения

Еще одна Основная особенность – при планировке системы, прежде чем провести отопление без насоса, следует внимательно высчитать уровень расположения котла, расширительного бачка и отопительных приборов. При правильном планировании достигается нужное давление, которое помогает более производительной работе системы. Нужно брать во внимание, что ниже всего должен находиться котел нагрева.

Для него прекраснее всего оснастить отдельную комнату на первом этаже или в подвальном помещении. Если возможности оборудования отдельного помещения нет (или попросту нет цоколя, подвального помещения), котел необходимо размещать в углублении. При правильном расчете, такой системы достаточно для обогревания сооружения состоящего из 4-5 комнат с прилегающими бытовыми помещениями.

Теплогенерирующая установка личного дома

Отопительная система ленинградка с конвективной циркуляцией

Схема состоящей из одной трубы – наиболее стандартная модель системы отопления. Подобная природная отопительная система подразумевает расположение контура отопления максимально высоко (под поверхностью потолка). При этом трубы для возвращения отработанного носителя тепла размещены под уровнем пола.

Востребовательность системы вызвана тем, что что бы ее сделать применяется небольшое количество труб. При этом монтаж не забирает большое количество времени и сил, так как нет надобности вмуровывать их в стенки.

Преимущество этой системы состоит еще и в том, что для ее хорошего функционирования разрешается расположение отопительных приборов и котла нагрева в одном уровне. При этом нужно сказать, что двухтрубная гравитационная отопительная система дома в два этажа при аналогичном расположении отопительных приборов и котла работать не будет, так как в ней недостаточно будет давления для нормальной циркуляции носителя тепла.

Отопительная система ленинградка с конвективной циркуляцией

Для правильного функционирования системы требуется присутствие в ней расширительного бачка. В большинстве случаев его объем зависит от численности и размера применяемых отопительных приборов. При этом следует сделать правильный расчет гравитационной системы обогрева, что максимально бачок можно заполнять лишь на ? объема.

Необходимо быть очень внимательными – уровень носителя тепла не должен спускаться пониже уровня трубы, по которой горячая вода распространяется по трубам к отопительным приборам.

Если вода не будет достигать уровня разветвителя – подача ее к отопительным приборам будет прекращена. Для того чтобы имелась возможность пополнять кол-во воды в системе, следует присоединить к бачку трубу с краном, соединенную с системой водоподачи. В подобном случае, вы сможете всегда компенсировать кол-во носителя тепла. Более того, в бачке следует установить очередной кран – при помощи его можно будет спускать всю воду из системы например если потребовался ремонт.

Можно с точностью заявить, что гравитационное теплоснабжение – прекрасный выбор практичного владельца маленького домика за городом. А для больших зданий лучше всего применять не самотечные системы обогрева, а двухтрубную систему, дополнив ее циркулярным насосом.

Отопительная система с конвективной циркуляцией

Применение отопительных систем с конвективной циркуляцией исчисляет множество десятков лет. Их внедрение настало фактически вместе с возникновением парового теплоснабжения. Есть несколько современных на данный период времени отопительных схем с конвективной циркуляцией для личного дома, и любая из них может успешно использоваться при высоком КПД в наиболее удобных для нее условиях.

Особенности конструкции

Важное отличие отопительной схемы самостоятельно состоит в том, что в цепи, по которой передвигается тепловой носитель, отсутствует принудительно толкающий воду циркуляционный насос.

Очень простая схема конвективной циркуляции носителя тепла

Распространенными доводами, которые приводятся в выгоду самотечной системы обогрева, являются следующие пункты:

полная независимость от наличия электрической энергии в помещении;
большая степень инертности, при которой минимизировано действие посторонних факторов на перераспределение тепла.

Стоит предусмотреть, что увеличение диаметра отопительных труб в подобной ситуации хорошо сказывается на эксплуатации системы. Однако, необходимо держаться конкретных противопоказаний в габаритах.

С этой статьей читают: Дополнительный насос в системе обогрева дома

Рабочий принцип

В рабочий период теплоснабжения с конвективной циркуляцией применяются физические принципы, при каких более тёплая жидкость подымается, двигаясь от высшей точки по созданному для нее монтажному уклону из магистральных труб.

При подобной схеме нужно ставить котел пониже уровня секций с отопительными приборами.
Во время движения от верхней точки вода передвигается к секциям. Отрезки трубы, объединяющие с магистралью отопительные приборы, обязаны быть намного меньше по диаметру, чем главная магистраль. Популярной эта отопительная схема личного дома с конвективной циркуляцией окажется с верхним видом раздачи.
Для нижней раздачи потребуется предусматривать некоторый разгонный контур. Его создают при установке трубопровода, идущего вверх к установленному там баку расширительному. Потом выполняется понижение на горизонталь окна, от которой проводится последующая разводка.

Пример организации гравитационной системы в доме в два этажа

У отопительных систем без насоса уменьшается результативность в помещениях с невысокими потолками, так как было бы неплохо отводить трубу с верхней точкой магистрали системы на 1,5-1,6 м выше котла, а над ней должен еще монтироваться бак расширительный.

Благодаря тому, что перемещение в теплоснабжении выполняется без насоса, то за время достижения дальних магистральных участков тепловой носитель успевает отдать большое количество энергии тепла. Такой рабочий принцип предполагает работу в маленьких по площади помещениях. Считается, что для магистралей с длиной контура более тридцати метров схема с самотечной отопительной системой личного дома теряет собственную результативность.

ВИДЕО: Расчет теплоснабжения с конвективной циркуляцией

Специфике монтажа

Котлы с конвективной циркуляцией могут иметь подключение магистралей 2-ух типов:

Два варианта разводок имею характерные особенности монтажа, однако по эффективности применения с гравитационной отопительной системой они мало отличается. Главное исполнять уклон отопительных труб при конвективной циркуляции, чтобы обеспечить бесперебойное перемещение и отсутствие завоздушенных участков. В открытых системах выход газовых образований выполняется настоящим путем через бак расширительный.

При установке собственными руками магистралей теплоснабжения с конвективной циркуляцией, выдерживается уклон, обеспечивающий падение высоты на каждый метр длины в 5-10 мм.

Развиваемые в условиях системы гидродинамические силы, определяющие скорость перемещения потока, прямо зависят от уровня подъема контура. Главное устанавливать отопительные приборы выше уровня установки котла, а сопротивление трубопровода зависит от диаметров магистралей.

Когда монтаж системы обогрева с конвективной циркуляцией сделан с бесчисленными разветвлениями и нередкими преломлениями, то это помогает повышению гидросопротивления. По мимо этого необоснованно высокое кол-во вмонтированой арматуры запорной также повышает это значение. Минимизация аналогичных участков плюс увеличение мудрое диаметра магистралей помогает повышению давления в системе.

С этой публикаций читают: Почему падает давление в системе обогрева

Монтаж системы двухтрубного типа

Конвективная циркуляция в системе обогрева может быть предусматривается в двухтрубных контурах. Первая трубу (подача) направляет поток горячего носителя тепла от котла, а вторая труба (прохладная) возвращает в котел остывшую воду. Когда ведутся монтажные работы выполняются следующие действия:

вверх от теплогенератора отводится ветка, которая выходит на бак расширительный;
монтаж бочка можно выполнить как под поверхностью потолка, так и на уровне теплоизолированного помещения чердака;
к части которая находится снизу бака устанавливается трубопровод, проходящий в пространство помещения, опускаясь на уровень 2/3 высоты от поверхности потолка;
разводка проводится к ближайшей части отопительных приборов;
второй отрезок трубы части устанавливается к обратке;
возвратная магистраль устанавливается параллельно подаче, но уклон обеспечивается к котлу.

Как определить объем бака расширительного

Объем бака расширительного открытого типа устанавливается достаточно легко – 10% от всего объема носителя тепла, циркулирующего по гидроконтуру. Обозначение десятой доли считается многофункциональным способом вычисления объема экспанзомата, при котором он функционирует замечательно.

Обозначение объема бака закрытого типа уже немного тяжелее, но и его вполне одолеть неспециалисту. Для подсчета вам необходимо знать следующие вводные данные:

процент увеличения объема носителя тепла при нагреве (ОВ) – типовые 5% для воды и 10% доя антифриза;
общее кол-во воды или антифриза в гидроконтуре (ВК) – если нет подобных данных, придется весь тепловой носитель сливать и вымерять ведрами или прочими устройствами. Задача – определить очень точный объем;
давление контура и котла (ДК) – данная информация отображена в паспорте технического средства на котел. Если он отсутствует – спасет интернет;
максимальное давление в экспанзомате (ДБ) – тоже любая информация отображена в паспорте технического средства.

ОВ х ВК х (ДК + 1) / ДК – ДБ

Полученное значение округляем до целого числа и приобретаем расчетный объем бака расширительного.

Это значение всегда больше способа «на глаз – 10%», однако это не считается нарушением. Если объем экспанзомата больше, чем требуется для гидроконтура, нужно его правильно настроить.

При организации контура с конвективной циркуляцией носителя тепла лучше всего применять запорную арматуру

Монтаж системы с одной трубой

Этот тип движения воды по замкнутому контуру в системе обогрева, в отличии от двухтрубной схемы не зависит от уровня расположения радиаторных секций. Расширительный бочок выбирается объемом 25-32 л. Его заполнение должно быть на 2/3 объема.

Расположение котла также как и в однотрубной должно быть пониже уровня отопительных приборов, чтобы обеспечить природный вывод. Обеспечивается монтажный уклон для магистралей в 5-70. Запитка отопительных приборов выполняется трубами не ниже 32 мм диаметром. Предпочтительным материалом для разводки считается полимерный трубопровод. Для подводки к патрубкам отопительного прибора применяют трубный диаметр до 20 мм.

Если диаметры выбраны правильно, то балансировка не потребуется. Однако, было бы неплохо установить краны запорного типа на подводе/отводе носителя тепла к отопительным приборам. Это даст легкость демонтажа секций для профилактических либо работ по ремонту.

Система из двух труб обойдется намного дороже, так как необходимо применять удвоенную магистраль. Поэтому часто для маленьких помещений с естественной подачей теплоснабжения важно применять однотрубные схемы.

ВИДЕО: Отопительная схема с конвективной циркуляцией

Теплоснабжение с конвективной циркуляцией: специфики и рабочий принцип

Одной из очень простых считается отопительная система с конвективной циркуляцией. Однако эта простота при отсутствии надлежащего рабочего опыта с системами такого типа может «вылезти боком» во время эксплуатации.

Теплоснабжение с конвективной циркуляцией было сильно распространено еще десяток лет тому назад в загородных маленьких домах и некоторых квартирах с автономным отоплением. Сейчас же рынок «завоевывают» системы с циркуляцией принудительного типа носителя тепла, благодаря возможностям, которые они представляют.

Но побеседуем все же про традиционное отопление с конвективной циркуляцией.

Особенности конструкции системы

Пример схематики отопительной системы квартиры с конвективной циркуляцией

Системы обогрева с конвективной циркуляцией включают в свой состав:

котёл отопления, нагревающий воду;
подающий трубопровод, «поставляющий» горячую воду к радиаторам (отопительным приборам);
обратный трубопровод, по которому вода идет назад в котел;
приборы с нагревательной функцией — отопительные приборы, отдающие тепло в среду которая нас окружает;
бак расширительный, который предназначен для компенсации теплового расширения жидкости.

Рабочий принцип системы

Вода, нагреваясь в котле, подымается вверх по центральному стояку и по подающему трубопроводу поступает в батареи отопления (приборы с нагревательной функцией), где отдает часть собственного тепла. Дальше уже охлажденная вода по обратному трубопроводу вновь поступает в котел и опять нагревается. Потом цикл повторяется, обеспечивая благоприятную температуру в отаплюемом помещении.

Для оснащения конвективной циркуляции носителя тепла (в большинстве случаев воды) в системе горизонтальные части трубопровода устанавливаются с уклоном не меньше 1 см на метр погонный длины горизонтального участка системы обогрева.

Горячая вода, вследствии уменьшения собственной плотности при нагреве, подымается по центральному стояку вверх, выдавливаемая холодной водичкой, возвращающейся в котел. Дальше самостоятельно растекается по подающему трубопроводу к системам отопления. После «нахождения» в них вода также самостоятельно течет назад в котел, вновь выдавливая вверх уже нагретую в котле воду.

Воздух, попавший с носителем тепла в систему, способно создать пробку воздуха в отопительных радиаторах, но, очень часто, в таких отопительных системах с конвективной циркуляцией воздушные пузырьки благодаря уклонам трубопровода «путешествуют» вверх и выходят в бак расширительный открытого типа (бачок, контактирующий с атмосферным воздухом).

Бак расширительный предназначается для поддержания непрерывного давления в системе обогрева, за счет того, что он заполняется увеличившимся при нагреве объемом носителя тепла, который потом «отдает» назад в систему при уменьшении температуры жидкости.

Итак! Подъем воды в системе (стояке к подающей трубе) выполняется за счёт разности между плотностями нагретой и охлажденной жидкости. Движение же (циркуляция) поддерживается еще и благодаря гравитационному давлению (обратная труба).

Во время движения носителя тепла по трубопроводу в системе обогрева с конвективной циркуляцией на жидкость работают силы сопротивления:

трение жидкости о стены труб (для уменьшения применяются трубы крупного диаметра);
изменение направления движения жидкостью на поворотах, ответвлениях, каналах радиаторов (отопительных приборов).

Главные физические параметры системы обогрева с конвективной циркуляцией

Циркуляционный напор Рц — физическая величина, определяемая разностью высот центров котла и самого нижнего радиатора (отопительного прибора).

Чем выше разница высот (h) и разница плотностей нагретой (?г) и охлажденной (?о) жидкостей в системе, тем более высококачественная и устойчивая будет циркуляция носителя тепла.

«Поищем» причину возникновения циркуляционного напора в системе обогрева с конвективной циркуляцией в «дебрях» законов физики.

Если позволить, что температура носителя тепла в системе обогрева «выполняет прыжок» между центрами приборов (котла и отопительных приборов), другими словами верхняя часть системы имеет более горячую воду, чем часть находящаяся внизу системы.

Отсекаем (мысленно) верхнюю часть на схеме контура и… Что мы видим? Знакомую картину со школы — два сообщающихся сосуда, находящиеся на самом разном уровне. А это приводит к тому, что жидкость с наиболее высокой точки по воздействием силы гравитации будет перетекать в довольно невысокую.

Потому, что система отопления собой представляет закрытый контур, то вода не выплескивается, а просто стремиться поровнять собственный уровень, что приводит к выталкиванию воды которая нагрелась вверх и к последующему ее «самостоятельному гравитационному» пути по отопительной системе.

Вывод такой! Главным показателем циркуляционного напора считается разница высот установки котла и последнего (нижнего) в системе отопительного прибора. Благодаря этому в отопительных системах личных домов котлы если есть возможность размещают в подвалах, выполняя предельную высоту в 3 м.

В квартирных вариациях котлы пытаются «углубить» до плиты перекрытия, исходя из этого «пожарообезопасив» «гнездо» посадки котла в пол.

Согласно формуле, вышеприведенной, на циркуляционный напор значительной воздействие оказывает и разница плотностей горячей и холодной воды в системе.

Отопительная система с конвективной циркуляцией считается саморегулируемой системой, другими словами, к примеру, как только температура увеличивается нагрева носителя тепла по настоящему (см. формулу) возрастает циркуляционный напор и, исходя из этого, водный расход.

При малой температуре в отаплюемом помещении разница плотностей воды большая и циркуляционный напор довольно большой. При прогреве помещения тепловой носитель уже не так стынет в отопительных приборах, и разница плотностей нагретого и охлажденного носителя тепла уменьшается. Исходя из этого уменьшается и циркуляционный напор, снижая «расход» воды.

Охладился воздух в помещении? К примеру, кто-то открыл двери на улицу. Разница плотностей снова возросла, увеличив водонапор.

Преимущества и недостатки отопительных систем с конвективной циркуляцией

К минусам водяных отопительных систем с конвективной циркуляцией можно отнести:

Маленькое циркуляционное давление, которое определяет ограниченное применение подобных систем отопления — маленькой горизонтальный радиус действия (до тридцати метров).
Большая инертность системы обогрева, обусловленная значительным объемом носителя тепла в системе и невысоким циркуляционным давлением.
Вероятность замерзания воды в расширительном баке открытого типа, который, в большинстве случаев находится в холодном (неотапливаемом) чердачном помещении.

Важным плюсом подобных систем считается энергетическую независимость твердотопливных котлов. То есть подобные системы можно применять в домах, где отсутствует электрическое снабжение. Большая инертность системы из-за достаточно значительного объема носителя тепла в системе может играть как хорошую (определенное подобие аккумулятора тепла при «потухшем» котле), так и отрицательную роль — внушительное время температурные изменения системы, особенно на стадии запуска.

Виды отопительных схем с конвективной циркуляцией

Однотрубная горизонтальная система традиционного отопления с конвективной циркуляцией

Двухтрубная горизонтальная система традиционного отопления с конвективной циркуляцией

Система из двух труб традиционного отопления с конвективной циркуляцией с верхней разводкой

Какую систему обогрева с конвективной циркуляцией носителя тепла Вы подберете? Надеемся правильную!

Если такие Варианты Вам не подойдут, советуем обращать собственное внимание на разнообразие имеющихся вариантов использования отопительных систем с принудительной (искусственой) циркуляцией.