Самотечная система отопления с естественной циркуляцией – расчеты, уклоны, виды

Для частных загородных домов и дач, часто устанавливается система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя. Данное решение имеет свои положительные и отрицательные стороны. Схему выполняют четырьмя различными способами.

Система с гравитационной циркуляцией чувствительна к ошибкам, допущенным во время монтажа отопления.

Принцип работы системы с естественной циркуляцией

Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией пользуется популярностью благодаря следующим преимуществам:

• Простой монтаж и обслуживание.
• Отсутствие необходимости в установке дополнительного оборудования.
• Энергонезависимость – во время работы не требуются дополнительные расходы на электроэнергию. При отключении электричества, система обогрева продолжает работать.

Принцип работы водяного отопления, с использованием самотечной циркуляции, основан на физических законах. При нагревании уменьшается плотность и вес жидкости, а при остывании жидкостной среды, параметры возвращаются в первоначальное состояние.

При этом, давление в системе отопления практически отсутствует. В теплотехнических формулах принимается соотношение 1 атм., на каждые 10 м. напора водяного столба. Расчет системы отопления 2-х этажного дома покажет, что гидростатическое давление не превышает 1 атм., в одноэтажных зданиях 0,5-0,7 атм.

Так как при нагреве жидкость увеличивается в объеме, для естественной циркуляции, обязательно потребуется расширительный бак. Вода, проходящая через водяной контур котла, нагревается, что приводит к увеличению в объеме. Расширительный бачек должен находиться на подаче теплоносителя, в самом верху системы отопления. Задачей буферной емкости является компенсация увеличения объема жидкости.

Система отопления с самоциркуляцией может применяться в частных домах, делая возможным следующие подключения:

• Подсоединение к теплым полам – требует установить циркуляционный насос, только на водяной контур, уложенный в пол. Остальная система продолжит работать с естественной циркуляцией. После отключения электричества, помещение продолжит отапливаться с помощью установленных радиаторов.
• Работа с бойлером косвенного нагрева воды – подключение к системе с естественной циркуляцией возможно, без необходимости в подключении насосного оборудования. Для этого бойлер устанавливают в верхней точке системы, чуть ниже воздушного расширительного бака закрытого или открытого типа. Если это невозможно, тогда насос устанавливают непосредственно на накопительную емкость, дополнительно устанавливая обратный клапан, чтобы избежать рециркуляции теплоносителя.

В системах с гравитационной циркуляцией, движение теплоносителя осуществляется самотеком. Благодаря естественному расширению, нагретая жидкость поднимается вверх по разгонному участку, а после, под уклоном «стекает», через трубы, подключенные к радиаторам, обратно к котлу.

Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией

Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.

Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п. При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.

Закрытая система с самотечной циркуляцией

В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:

• При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.
• Под давлением жидкость поступает в закрытый мембранный расширительный бак. Конструкция емкости представляет полость, разделенную мембраной на две части. Одна половина бачка заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Вторая часть остается пустой для наполнения теплоносителем.
• При нагревании жидкости создается давление, достаточное, чтобы продавить мембрану и сжать азот. После остывания, происходит обратный процесс, и газ выдавливает воду из бачка.

В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.

Открытая система с самотечной циркуляцией

Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.

Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа. Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.

Однотрубная система с самоциркуляцией

Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам.

Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод. После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка.

Преимуществ у данного решения несколько:

1. Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
2. Экономятся средства на монтаж системы.

Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла. Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования).

Двухтрубная система с самоциркуляцией

Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:

1. Подача и обратка проходят по разным трубам.
2. Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
3. Второй подводкой батарея подключается к обратке.

В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:

1. Равномерное распределение тепла.
2. Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
3. Проще выполнить регулировку системы.
4. Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
5. Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.

Главным достоинством двухтрубной системы отопления с нижней и верхней разводкой является простота и одновременно эффективность конструкции, что позволяет нивелировать ошибки, допущенные в расчетах или во время проведения монтажных работ.

Как правильно сделать водяное отопление с естественной циркуляцией

Все гравитационные системы объединяет общий недостаток – отсутствие давления в системе. Любые нарушения во время проведения монтажных работ, большое количество поворотов, несоблюдение уклонов, моментально отражаются на работоспособности водяного контура.

Чтобы сделать грамотно отопление без насоса, учитывается следующее:

1. Минимальный угол уклонов.
2. Тип и диаметр труб, используемых для водяного контура.
3. Особенности подачи и вид теплоносителя.

Какой уклон труб нужен при самотечной циркуляции

Нормы проектирования внутридомовой системы отопления с гравитационной циркуляцией, подробно прописаны в строительных нормах. В требованиях учитывается, что движению жидкости внутри водяного контура будет мешать гидравлическое сопротивление, препятствия в виде углов и поворотов, и т.д.

Уклон отопительных труб регламентируется в СНиП. Согласно указанным в документе нормам, на каждый погонный метр требуется сделать наклон в 10 мм. Соблюдение данного условия гарантирует беспрепятственное движение жидкости в водяном контуре.

Нарушение наклона при прокладке труб, приводит к завоздушиванию системы, недостаточному прогреву отдаленных от котла радиаторов, и, как следствие, снижению теплоэффективности.

Нормы уклона труб при естественной циркуляции теплоносителя указаны в СП 60.13330 (ранее СНиП 41-01-2003) «Прокладка трубопроводов отопления».

Какие трубы применяют для монтажа

Выбор труб для изготовления отопительного контура имеет важное значение. Каждый материал имеет свои теплотехнические характеристики, гидравлическую сопротивляемость и т.д. При самостоятельном выполнении монтажных работ, дополнительно учитывают сложность монтажа.

Чаще всего используют следующие строительные материалы:

• Стальные трубы – к достоинствам материала следует отнести: доступную стоимость, устойчивость к высокому давлению, теплопроводность и прочность. Недостатком стали является сложный монтаж, невозможный, без применения сварочного оборудования.
• Металлопластиковые трубы – имеют гладкую внутреннюю поверхность, не дающую контуру засориться, небольшой вес и линейное расширение, отсутствие коррозии. Популярность металлопластиковых труб несколько ограничивает небольшой срок эксплуатации (15 лет) и высокая стоимость материала.
• Полипропиленовые трубы – получили широкое применение благодаря простоте монтажа, высокой герметичности и прочности, длительному сроку эксплуатации и устойчивости к размерзанию. Трубы из полипропилена монтируются с помощью паяльника. Срок службы не менее 25 лет.
• Медные трубы – не получили широкого распространения за счет большой стоимости. Медь имеет максимальную теплоотдачу. Выдерживает нагрев до + 500°С, срок эксплуатации свыше 100 лет. Особенной похвалы достоин внешний вид трубы. Под воздействием температуры, поверхность меди покрывается патиной, что только улучшает внешние характеристики материала.

Какого диаметра должны быть трубы при циркуляции без насоса

Правильный расчет диаметров труб на водяное отопление с естественной циркуляцией осуществляется в несколько этапов:

• Подсчитывается потребность помещения в тепловой энергии. К полученному результату добавляют около 20%.
• СНиП указывает соотношение тепловой мощности к внутреннему сечению трубы. Высчитываем по приведенным формулам сечение трубопровода. Чтобы не выполнять сложные вычисления, стоит воспользоваться он-лайн калькулятором.
• Диаметр труб системы с естественной циркуляцией должен быть подобран согласно теплотехническим расчетам. Чрезмерно широкий трубопровод приводит к снижению теплоотдачи и увеличению расходов на отопление. На ширину сечения влияет тип используемого материала. Так, стальные трубы не должны быть уже 50 мм. в диаметре.

Существует еще одно правило, помогающее усилить циркуляцию. После каждого разветвления трубы, диаметр сужают на один размер. На практике это значит следующее. К котлу подключена двухдюймовая труба. После первого разветвления контур сужают до 1 ¾, дальше до 1 ½ и т.д. Обратку наоборот собирают с расширением.

Если расчеты диаметра были выполнены верно, и соблюдены уклоны трубопроводов при проектировании и выполнении монтажных работ системы отопления с самотечной циркуляцией, проблемы в работе встречаются крайне редко и в основном происходят по причине неправильной эксплуатации.

Какой розлив лучше сделать – нижний или верхний

Естественная циркуляция воды в системе отопления одноэтажного дома во многом зависит и от выбранной схемы подачи теплоносителя непосредственно к радиаторам. Принято классифицировать все типы подключения или розлива на две категории:

• Система с нижним розливом – имеет привлекательный внешний вид. Трубы располагаются на уровне пола. Однотрубная система с нижней разводкой имеет малую теплоэффективность и требует тщательного планирования и проведения расчетов. Схемы с нижним розливом наиболее востребованы для трубопроводов высокого давления.
• Система с верхним розливом – данное решение оптимально подходит для частного дома. Подача горячей воды осуществляется посредством трубы, расположенной под потолком. Поступающий сверху теплоноситель, вытесняет скопившийся воздух (воздух стравливается через краны Маевского). Однотрубная система водяного отопления с верхним розливом, также отличается эффективностью.

Ошибки в выборе типа розлива приводят к необходимости модифицировать водяной контур посредством установки циркуляционного оборудования.

Какой теплоноситель лучше для систем с самоциркуляцией

Оптимальный теплоноситель для системы отопления с естественным движением жидкости – это вода. Дело в том, что антифриз имеет большую плотность и меньшую теплоотдачу. Для нагрева гликолевых составов до необходимого состояния, требуется больше времени, сжигаемого топлива, при этом теплоотдача остается на уровне воды.

За использование незамерзающей жидкости, в качестве довода можно привести два довода:

1. Высокая текучесть материала, улучшающая циркуляцию.
2. Способность сохранять текучесть при достижении -10°С, -15°С.

Антифриз используют, если планируется в течение долгого времени не отапливать помещение, или делать это с периодичностью, а постоянно сливать жидкость из системы нет возможности.

Какое отопление лучше выбрать – естественное или принудительное?

Конструктивные особенности системы с естественной гравитационной циркуляцией, простота монтажа и возможность самостоятельного выполнения работ, сделали такую схему достаточно популярной у отечественного потребителя.

Но самоциркулирующая конструкция проигрывает по сравнению с контуром, подключенным к насосному оборудованию, в следующих аспектах:

• Начало работы – система отопления с естественной циркуляцией начинает работать при температуре теплоносителя около 50°С. Это необходимо, чтобы вода расширилась в объеме. При подключении к насосу, жидкость двигается по водяному контуру сразу после включения.
• Падение мощности отопительных приборов при естественной циркуляции теплоносителя по мере отдаленности от котла. Даже при грамотно собранной схеме, разница температуры составляет порядка 5°С.
• Влияние воздуха – основной причиной отсутствия циркуляции является завоздушивание части водяного контура. Воздух в системе отопления может образовываться из-за несоблюдения уклонов, использования открытого расширительного бачка и других причин. Чтобы продавить систему, приходится включать котел на максимальную мощность, что приводит к существенным затратам.
• Отопление двухэтажного дома при естественной циркуляции теплоносителя затруднено по причине существующих препятствий для движения жидкости.
• Относительно регуляции нагрева, самоциркулирующие системы также уступают контурам, подключенным к насосам. Современное циркуляционное оборудование подключается к комнатным термостатам, что обеспечивает точность теплоотдачи и нагрев температуры в помещении с погрешностью до 1°С. Установка терморегуляторов допускается и в схемах с самоциркуляцией, но погрешность настроек составит 3-5°С.

Выбрать систему с естественной циркуляцией, оправдано, в случае отопления небольших одноэтажных зданий. Если требуется отапливать коттеджи и загородные дома площадью более 150-200 м², нужна установка циркуляционного оборудования.

Главным достоинством схем с самоциркуляцией является их энергонезависимость, но произведя несложные расчеты, можно прийти к выводу, что экономия на электроэнергии не оправдывает потери тепла в процессе самостоятельного движения теплоносителя. Схемы с принудительной циркуляцией имеют большую теплоотдачу и эффективность.

Отопление одноэтажного дома с естественной циркуляцией — Отопление и утепление

Содержание статьи

Что такое система с естественной циркуляцией.

Отопление одноэтажного дома с естественной циркуляцией

Системы отопления (СО) частных домов выполняются по двум основным схемам работы: отопление одноэтажного дома с естественной циркуляцией (ЕЦ) и принудительной (ПЦ) циркуляцией теплоносителя.
Несмотря на то, что вторая является более эффективной, система ЕЦ до сих пор достаточно часто используется в частном домостроении, особенно в небольших по площади одноэтажных домах.

Если говорить о том, как работает данная система, без использования технических терминов, то выглядит это так.

В отопительном котле нагревается определённый объём воды, вследствие чего она увеличивается в объёме, плотность её уменьшается. За счёт этого поступающая снизу холодная вода выдавливает её в верхнюю часть отопительной системы. Отсюда вода самотёком начинает перемещаться по СО, постепенно остывая и отдавая тепло радиаторам и трубам отопления. Завершив полный круг, она возвращается в нижнюю часть котла. Затем этот цикл повторяется.

Система отопления с естественной циркуляцией одноэтажного дома имеет особенности функционирования, которые достаточно часто используются для резервирования работы системы с ПЦ. Установленный в ней насос в штатном режиме работает, а при пропадании электропитания система переходит на работу по варианту с ЕЦ.

Общая информация.

Тот факт, что схема отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией практически не имеет движущихся элементов, позволяет эксплуатировать её без капитального ремонта длительное время. Если разводка СО проведена с использованием труб оцинкованных или полимерных, то сроки могут достигать пятидесяти лет.

ЕЦ автоматически подразумевает низкий перепад давлений на входе и выходе. Естественно, теплоноситель испытывает определённое сопротивление своему движению, проходя через отопительные приборы и трубы. С учётом этого определён оптимальный радиус для нормальной работы СО с ЕЦ, тридцать метров. Но надо понимать, что цифра достаточно условна и может колебаться.

В силу особенностей конструкции система отопления с естественной циркуляцией одноэтажного дома обладает высокой инерционностью. С момента розжига котла до стабилизации температуры в помещениях здания проходит не менее нескольких часов. Причина проста. Сначала прогревается теплообменник котла и только потом начинается медленное перемещение теплоносителя.

Схема отопление дома с естественной циркуляцией

Важно, чтобы в тех местах, где трубы СО проложены горизонтально, они имели обязательный уклон по направлению течения теплоносителя. Этим достигается перемещение воды в системе без застоя и автоматическое удаление воздуха из системы в её верхнюю точку, которая находится в расширительном бачке. Он выполняется по одному из трёх вариантов: открытый, со встроенным воздушником или герметичный.

Схемы разводки

Водяное отопление одноэтажного дома с естественной циркуляцией может быть выполнено по нескольким различным схемам.

Двухтрубная СО

Работы, вне зависимости от выбранной схемы, начинаются с того, что создаётся план отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией.

Упомянутая схема предусматривает прокладку по периметру строения двух трубопроводов. Используется тогда, когда требуется обогревать достаточно большие площади. Верхний используется для подачи горячей воды в СО, нижний – для возврата охлаждённого теплоносителя в котёл. Между ними монтируются радиаторы. По возможности, котёл монтируется ниже последних. Трубы прокладываются с соблюдением уклона по току воды не менее 5 градусов.

Розливы, особенно в местах запитки сразу нескольких радиаторов, требуется выполнять с использованием трубы, диаметр которой ≥ 32 мм. Лучше всего подходит металлопластиковая, либо полимерная труба. Подводку непосредственно к каждому радиатору следует выполнять трубой диаметром 20 мм.

Если диаметры труб подобраны правильно, такая СО в балансировке не нуждается. Несмотря на это следует установить дроссели на подводках, идущих к радиаторам.

Отопление одноэтажного дома с естественной циркуляцией, выполненное по двухтрубной схеме, является наиболее дорогим вариантом с точки зрения его исполнения (материалы, работа), поэтому используется достаточно редко.

Однотрубная СО

Простейшей системой, позволяющей обеспечить отопление одноэтажного частного дома своими руками, выполненной по указанной схеме, является «Ленинградка».

Условия монтажа (угол наклона и диаметры труб), аналогичны предыдущему варианту.

Специфика заключается в том, что радиаторы, в указанном случае, врезаются в основное кольцо отопления (параллельно основной трубе).

Кроме расширительного бака краны для стравливания воздуха, в обязательном порядке, ставятся на каждом из радиаторов. На ближних к котлу, и на самых дальних от него радиаторах ставятся термоголовки или дроссели, что помогает выравнивать температуру в них.

Лучевая СО

При выборе указанного варианта схема, по которой выполняется отопление одноэтажного дома с естественной циркуляцией, выглядит следующим образом.

На участках трубы, подающих в СО горячую воду, и возвращающих холодную в котёл, устанавливаются специальные коллекторы, представляющие собой гребёнки, на каждом отводе которых установлен дроссель. На каждый из радиаторов идёт две трубы, по одному с подачи и обратки.

Эта версия, с точки зрения возможностей для выполнения регулировки, наиболее удобная. Но её монтаж достаточно сложен, слишком много труб, которые, для сохранения приемлемого дизайна помещений, придётся убирать в полы или в за фальшстены, что автоматически приводит к значительному росту стоимости работ и приобретаемых материалов. Убедиться в этом просто, достаточно посмотреть на предварительно составляемый план отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией.

Преимущества и недостатки

Главными достоинствами СО, использующих для работы естественную циркуляцию, являются простота монтажа и длительный срок эксплуатации.

Однако плюсов без минусов не бывает. К числу основных недостатков указанных СО относятся:

• Малое рабочее расстояние (радиус действия). Приемлемые характеристики достигаются только в том случае, когда длина трубопроводов ≤ 30 погонных метров.
• Регулировать температуру в каждом из помещений дома по отдельности не представляется возможным технически.
• Вода циркулирует в СО под небольшим давлением, что приводит к различным температурам в разных помещениях (тем ниже, чем дальше от котла).
• Длительный промежуток времени, который требуется для выхода системы на рабочий режим и полного прогрева всех помещений дома.

Загрузка…

Самотечная система отопления двухэтажного дома

Самотечная система отопления двухэтажного дома является единственным выходом в условиях, когда отсутствуют газ и электричество. Естественно, подобных проблем в современном мире просто не существует. Однако все-таки случаются ситуации, в которых приходится монтировать отопление открытого типа.

На что оказывает влияние отопление открытого типа?

По каким-либо соображениям вы решаетесь начать монтаж самотечного вида отопления. При этом следует учитывать, что это отразится на подборе следующих факторов:

1. дизайн в доме при данном типе обогрева должен отвечать пожарной безопасности;
2. отсутствие контроля за равномерным распределением тепла;
3. представленные схемы отопления с естественной циркуляцией позволяют производить обслуживание и ремонт всей системы без особых затрат;
4. небольшие объемы работ, связанных с прокладкой трубопровода и подключением открытого расширительного бака для отопления;
5. оптимальная стоимость необходимого материала.

Если вас заинтересовала схема естественного отопления, то всевозможные примеры вы сможете отыскать на нашем сайте. Однако разобраться в чертежах удается не каждому специалисту. Поэтому мы рекомендуем обратиться за помощью к инженерам. Именно они смогут правильно рассчитать всю систему отопления, составить смету.

Преимущества отопления частного дома с естественной циркуляцией

Есть ли смысл рассказывать обо всех гранях использования самотечной системы отопления? Наверное, нет. Поэтому мы затронем лишь основные показатели тех преимуществ, которые вы оцените сразу же после запуска.

1. Экономичность отопления частного дома с естественной циркуляцией – это важный фактор. Этот показатель можно оценить в самом начале работ. Ведь на монтаж системы, ее обслуживание и ремонт не потребуется больших финансовых затрат.
2. Отсутствие дополнительного оборудования (насосов) можно считать основным преимуществом данной системы отопления. Как же так? Во время монтажа по схеме отопления (с естественной циркуляцией) и после запуска системы вы обнаружите, что отсутствуют вибрации, посторонние шумы.
3. Снижение стоимости на электроэнергию гарантировано. Ведь насосы требуют энергообеспечения. В самотечном же варианте отсутствуют подобные нужды и, соответственно, траты.
4. Постоянное движение выбранного вами теплоносителя в действующей системе отопления является залогом равномерного и постоянного распределения тепла между радиаторами.
5. При работах по установке и запуску данного типа отопления не требуется особых умений, знаний и навыков.

Единственный секрет, о котором стоит сказать сразу – в отоплении открытого типа теплоноситель должен быть химическим. Вода зимою замерзает, а значит, ваша цель достигнута не будет.

Однако если вы планируете проводить самотечную систему в дачном доме, то вполне допускается использовать воду.

 

 

Технология монтажа самотечной системы отопления

1. Определение модели котла и его местоположения — это самое важное во всей самотечной системе отопления. Этот агрегат производит нагрев теплоносителя.
2. Теперь, согласно самотечной системе отопления, по схеме определяем расположение трубопровода. Существуют 2 типа прокладки труб – одинарный и двойной.
3. Выбираем радиаторы, которые будут располагаться в комнатах, подвале и на чердаке (при необходимости).
4. Не забываем о том, что так же необходимо подобрать расширительный бак.

В процессе монтажа трубопровода следует помнить о том, что создаваемая линия должна иметь определенный уклон. Этот показатель рассчитывают таким образом, чтобы каждый метр трубы наклонялся на 0,005 м. Направлять угол наклона следует в сторону нагревающего бака.

Для чего необходимо реализовывать данное требование?

• Наличие уклона трубы позволяет ускорить движение теплоносителя.
• Во время работы системы отопления данного типа возникают пузырьки воздуха. Для того чтобы устранить их из труб, делается наклон трубопровода. В этом случае в процессе нагревания воды, происходит расширение теплоносителя. И пузыри оказываются в открытом расширительном баке для отопления. Здесь предусмотрен их вывод в атмосферу.

Правила подбора котла

В связи с тем, что самотечная система отопления двухэтажного дома рассчитана на то, что в здании отсутствует газ и электричество, следует правильно подобрать главный нагревательный элемент. Ведь покупка современного устройства, работающего от напряжения, окажется простой тратой бюджета. Следовательно, останавливаем выбор лишь на тех моделях котлов, которые работают на твердом топливе.

Секрет монтажа расширительного бака

Казалось бы, что может быть сложного в том, чтобы следовать готовой схеме системы отопления. Однако на чертеже невозможно показать, точное местоположение элементов отопления. И в результате потраченное время и усилия окажутся излишними. Ведь при монтаже расширительного бака стоит помнить, что его следует закреплять в верхней точке всей системы отопления.

 

Схема отопления с естественной циркуляцией одноэтажного дома

Качественное отопление зданий жилого назначения в осенне-зимний период является главным фактором создания комфортных условий проживания. Состоит система теплоснабжения из источника тепла, труб и обогревательных агрегатов. В домах с индивидуальным отоплением и частном секторе более активно применяется отопительная система с естественной циркуляцией. Рассмотрим, какие бывают схемы теплоснабжения с естественной циркуляцией теплоносителя более подробно.

Часто можно встретить такие понятия, как схема самотечная и схема гравитационная система отопления – все это является синонимом схемы системы с естественной циркуляцией. Данные термины обозначают единый принцип построения системы – отсутствие насоса. Системы теплоснабжения с естественной циркуляцией иметь могут верхний розлив и нижний. Но схема отопления верхний розлив используется чаще.

В чем плюсы и минусы использования самотечной системы теплоснабжения?

Прежде чем рассмотреть схемы отопления в одноэтажных и двухэтажных домах с естественной циркуляцией, надо отметить, что самотечная система теплоснабжения может иметь плюсы и минусы.

Основными положительными сторонами таких систем отопления можно назвать:

1. Экономичность. Для функционирования системы не требуются электронасосы.
2. Независимость от электричества. Теплоснабжение осуществляется за счет наличия топлива в котле. Поэтому отключение электроэнергии не сказывается на работе отопительных приборов.
3. Отсутствует вибрация и различные шумы, которые характерны при функционировании электрооборудования.
4. Саморегуляция. Такая схема естественной циркуляции отопления обеспечивает подачу одинакового количества тепла на все радиаторы.
5. Простота монтажа. Установку системы можно произвести и самостоятельно, даже не имея специальных навыков и знаний.
6. Инерционность. Если котел отключить, тепло еще будет долго сохраняться в батареях и обогревать помещение.

Правда, и нагревается система, после возобновления работы котла, также будет очень долго. Что можно отнести к недостаткам. Объем воды в подобных системах раза в три больше, нежели в моделях с электронасосом. Трубы должны быть сделаны только из металла. Полимерные магистрали не выдержат высоких температур. Среди прочих минусов можно назвать и то, что системы с естественной циркуляцией отопления подходят лишь для малоэтажных сооружений.

Схемы отопления деревянных жилых сооружений

Надо отметить, что схема отопления в деревянном доме является непростой. Конечно, можно использовать электрические, воздушные и печные варианты. Но большинство пользователей останавливают выбор на водяных системах отопления.

Дом из дерева отличается большой теплоемкостью, поэтому для его прогрева понадобиться больше тепловой энергии.

Помимо этого схема отопления частного дома предполагает, что надо постоянно поддерживать комнатную температуру воды. Необходимо это для того, чтобы помещение не отсырело. При подобном устройстве отопления система состоит из теплонагревательного котла, магистрали и отопительных агрегатов. Конструкцию необходимо оснастить шаровыми кранами и терморегуляторами. Конечно, для отопления деревянного дома можно использовать и искусственную систему теплоснабжения, но схема отопления без насоса все же встречается чаще. Более детально о системе отопления с насосной циркуляцией мы уже писали здесь.

Схема отопления двухэтажной жилой постройки

Реализуется система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома в двухтрубных и однотрубных системах. Принцип у них один – от котла вверх на максимальную высоту поднимается труба, а потом идет распределение теплоносителя по конструкциям отопления. Различие заключается в следующем: в двухтрубной системе отопления вода, которая уже остыла, собирается в другую трубу, которая заводится на вход обратки теплового котла. Что касается однотрубной системы, на вход обратки котла идет трубопровод от выхода последней батареи. Двухтрубная схема отопления с естественной циркуляцией – наиболее подходящий вариант для домов с двумя этажами.

От однотрубной двухтрубная система отличается лишь порядком подключения отопительных элементов. Перед каждой батареей рекомендуется ставить регулировочный бак. Для обеспечения нормальной циркуляции воды в двухэтажном доме всегда хватает расстояния между центром теплового котла и верхней точкой подающего трубопровода. Поэтому аккумулирующая емкость для обогрева может быть оборудована не на чердаке помещения, а на втором этаже.

Схема отопления одноэтажной жилой постройки

Однотрубная схема отопления с естественной циркуляцией одноэтажного дома является наиболее подходящей для таких сооружений. Состоит такая система из одной трубы и включает котел для нагрева, трубопроводную разводку, проводку и расширительный бак. Схема подобной системы отличается простотой. Поэтому ее установку можно провести и своими руками. По периметру жилого помещения пускается труба. Выбирать надо трубы большого диаметра – не меньше ДУ32.

Монтируется труба внутри жилого помещения. Со стороны подачи разводка должна быть выше, нежели там, где обратка возвращается к отопительному котлу. В закольцовку врезаются радиаторы либо конвекторы. Для этого применяются трубы с диаметром поменьше. Желательно на подводках установить дроссели и вентили. Также нелишним будет ивоздушник. Подобная схема позволяет обогревать помещение без использования вспомогательной арматуры.

В частном секторы широко применяют горизонтальную систему отопления, которая классифицируется на тупиковые и попутные системы движения воды. При тупиковой системе каждая из батарей располагается дальше от котла. Подобная система может быть легко разбалансирована. Поэтому настраивают ее очень долго. Надо отметить, что попутная система отопления схема которой предполагает больший расход труб по сравнению с тупиковой, используется преимущественно в простых системах теплоснабжения.

Выбирая попутную систему, надо учесть, что циркуляционные кольца должны быть одинаковыми.

Все радиаторы в системе работают как один. Сегодня очень часто используют гибкие шланги для отопления дома. Они служат для подсоединения обогревателей к системе теплоснабжения.

Причины отсутствия циркуляции воды

Часто пользователи одно- или двухэтажных домов сталкиваются с такой ситуацией, когда обогреватели начинают работать менее эффективно. Если нет циркуляции в системе отопления, на то могут быть свои причины.

Отсутствие циркуляции в системе теплоснабжения может быть вызвано:

• Загрязнением системы. Батареи необходимо периодически промывать, иначе конструкция может забиться по всему диаметру. Если такое произошло, придется менять трубы.
• Диаметр труб слишком маленький. А чем диаметр труб меньше, тем гидравлическое сопротивление больше. Это тоже может быть причиной того, что нет циркуляции в радиаторе отопления либо она есть, но очень слабая.
• Завоздушиванием обогревателя. Для решения такой проблемы устанавливают краны Маевского.

Очень часто в системах теплоснабжения с естественной циркуляцией устанавливают насосы мокрого типа мощностью до 40-60 Вт. Более подробно о работе тепловых насосов для отопления можно прочитать здесь. Это один из вариантов, как улучшить циркуляцию воды в системе отопления дома. Помимо этого насосы могут помочь сэкономить до 25% затрат.

Системы отопления с естественной циркуляцией

Системы водяного отопления частного дома может быть реализовано с естественной или принудительной циркуляцией. От выбранного режима движения теплоносителя по трубам и радиаторам в значительной мере зависят характеристики и особенности эксплуатации системы. Традиционным вариантом, который используется уже в течение многих десятилетий, является система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.

Такие системы применяются еще с тех пор, когда единственным доступным вариантом котельного оборудования для частного дома был простой твердотопливный котел. Достаточно широко самотечные системы распространены и сегодня.

В каталоге ТМ Ogint представлены эффективные радиаторы, комплектующие и дополнительные устройства для создания систем с естественной циркуляцией. Предлагаемая продукция позволит обеспечить максимально эффективную и надежную работу отопления.

Состав системы

Отопительная система с естественной циркуляцией (или система гравитационного типа) состоит из следующих основных компонентов:

• котел. Возможно применение любых типов котлов за исключением электрических;
• трубопровод;
• радиаторы. В качестве отопительных приборов могут использоваться все виды радиаторов Ogint, которые обеспечат максимальную теплоотдачу и эффективную работу системы;
• расширительный бак открытого типа.

Принцип действия

Принцип работы основан на разнице термодинамических характеристик нагретого и остывшего теплоносителя. Движение теплоносителя обеспечивается за счет его нагрева котлом.

При нагреве теплоноситель расширяется. Таким образом, горячая вода на выходе из котла имеет низкую плотность, а значит и меньший вес. При прохождении через систему радиаторов вода отдает свое тепло и охлаждается. Плотность холодной воды выше, а значит и выше ее вес. В результате создается разница давления в подающей и обратной магистралях, достаточная для циркуляции теплоносителя.

Более тяжелая вода из обратки вытесняет нагретую котлом воду. В свою очередь, горячий теплоноситель, обладающий меньшей плотностью, легко поднимается вверх по центральному стояку. Подающий трубопровод располагается в верхней части помещения. Вода распределяется по радиаторам, остывает и направляется в обратную магистраль. Так обеспечивается цикл движения теплоносителя.

Очень важно соблюсти уклон при монтаже трубопроводов. Это необходимо для нормальной гравитационной циркуляции теплоносителя. Наклон труб должен иметь величину не менее 0,005 м на погонный метр. Наклон подающего трубопровода должен иметь направления от котла, а обратного трубопровода — к котлу.

Чтобы теплоноситель эффективно циркулировал в системе, его расширение должно быть довольно значительным. Поэтому обязательным является использование расширительного бака достаточно большого объема, в который поднимаются излишки разогретого теплоносителя.

Бак размещается, как правило, на неотапливаемом чердаке и не закрывается крышкой. В связи с этим самотечную систему также называют открытой. Размещение бака вверху дает создает дополнительное давление, что улучшает движение теплоносителя.

Для монтажа трубопроводов могут использоваться различные схемы разводки. В том числе может применяться однотрубная система «ленинградка» и традиционная двухтрубная система. Отопление работает лучше при использовании двухтрубной схемы. Что касается выбора батарей, то оптимальным решением будут чугунные радиаторы Ogint за счет небольшого гидравлического сопротивления. Также можно использовать биметаллические радиаторы Ogint.

Преимущества и недостатки систем с естественной циркуляцией

По сравнению с закрытой системой с принудительной циркуляцией, самотечная система является более простой и надежной. Для нее характерны следующие преимущества:

• простота в эксплуатации, обслуживании и ремонте;
• бесшумная работа;
• повышенная надежность. В системе отсутствует циркуляционный насос, который может изнашиваться и выходить из строя;
• движение теплоносителя за счет разницы температур обеспечивает способность к саморегуляции системы, что дает равномерный прогрев помещений;
• энергонезависимость. В отличие от закрытых систем, а также от таких альтернативных решений, как теплые полы или электрические конвекторы, самотечная система может работать без электроснабжения.

Однако имеют такие системы и ряд серьезных недостатков. Даже небольшая ошибка в расчете может привести к тому, что теплоноситель не будет нормально циркулировать. Также необходимость соблюдения уклона обуславливает достаточно сложный монтаж. Для циркуляции теплоносителя необходимо использовать трубы большого диаметра, что приводит к повышению затрат.

Вода в расширительном баке испаряется, поэтому необходимо регулярно контролировать ее уровень. Также за счет открытого бака теплоноситель поглощает атмосферный воздух. Это может привести к завоздушиванию системы. Решить эту проблему позволяют комплектующие ТМ Ogint (краны Маевского для сброса воздуха и другие воздухоотводчики). Кроме того, открытый бак не дает возможности применять в качестве теплоносителя антифриз.

Характерной проблемой самотечных систем является то, что даже кратковременные перерывы в работе котла могут приводить к замерзанию воды в расширительном бачке и трубопроводах, что становится причиной аварии. Для предотвращения таких ситуаций может использоваться термоаккумулятор.

Система с естественной циркуляцией может использоваться только при ограниченной длине трубопроводов. Она подходит для обогрева только небольшого одноэтажного здания. Если необходимо обогреть двухэтажный дом с большим количеством помещений, то самотечная система с этой задачей не справится.

Система отопления с естественной циркуляцией

Обустраивая отопление небольшого загородного домика или коттеджа, в первую очередь задумываются об экономичности, простоте и максимальной надежности. Чаще других встречается система отопления с естественной циркуляцией, удовлетворяющая всем вышеназванным критериям.

Принудительная циркуляция теплоносителя по трубным магистралям осуществляется посредством работающего насоса, который устанавливается на участке теплотрассы. Благодаря такому взаимодействию обеспечивается постоянное и более быстрое перемещение жидкости. Недостатком становятся затраты на дополнительное оборудование.

Содержание статьи:

Подробнее о естественной циркуляции

Чтобы обустроить отопительную систему с естественной циркуляции, в насосе нет никакой необходимости. Плотность нагретой воды ниже чем у холодной, за счет чего происходит выталкивание одной жидкости другою. Теплоноситель, двигаясь по магистрали, отдает часть тепла радиаторам и постепенно остывает, возвращаясь обратно и вытесняя более теплую и легкую воду в трубы. Цикл повторяется снова.

Данный процесс нельзя будет остановить до тех пор, покуда котел греет. Систему с естественной циркуляцией можно в любой момент времени оснастить насосом и запускать его по мере необходимости для равномерного и быстротечного прогрева помещений.

Вводное видео

Основные плюсы

Одно из достоинств, которыми обладают подобные системы, является экономичность. Затраты на обустройство и обслуживание сводятся к минимуму.

Присутствие насоса повлечет за собой дополнительные траты за электроэнергию. Его отсутствие наоборот даст возможность сэкономить. Такие системы абсолютно бесшумны и не вызывают лишних вибраций.

Среди других преимуществ можно выделить:

• Способность к саморегулированию
• Тепловая устойчивость
• Продолжительный срок безотказной работы – 30 лет
• Высокая ремонтопригодность

Типовая схема

Если рассматривать более подробно контур с естественной циркуляцией теплоносителя, он будет содержать следующий набор элементов:

1. Расширительный бачок, который располагают в самой верхней точке
2. Отопительные радиаторы
3. Трубопровод (двойной, одинарный)
4. Котельное оборудование, нагревающее теплоноситель

Сила и скорость, с которыми теплоноситель будет циркулировать по отопительной системе, зависят от веса, объема и плотности горячей жидкости. Немаловажную роль оказывают внутренние поверхности труб, от которых зависит коэффициент сопротивления, и высота расположения отопительных батарей относительно котла.

Особые требования предъявляются к горизонтальным трубопроводам. Они должны иметь обязательный уклон около 5 мм на метр по направлению движения. Только в этом случае остывшая жидкость будет стремиться обратно к котлу.

Необходимо постараться, чтобы на пути теплоносителя было меньше элементов, способных увеличить сопротивление. Многочисленную запорную арматуру, разветвления и изломы приходится компенсировать большим диаметром трубы.

Возможно вас так же заинтересует оригинальный способ отопления производственных помещений

Рассчитываем мощность своими силами

Начиная обустраивать систему отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, необходимо определить мощность устанавливаемого котла отопления. Провести расчеты можно одним из двух методов:

1. По объему
2. По площади

Следует сказать, что оба варианта расчета дают приблизительные результаты при идеальных условиях. Если дом не утеплен, необходимо приобретать оборудование с небольшим запасом. В свою очередь для энергосберегающих построек достаточно принять значение мощности 60 Вт на квадрат.

Рассчитываем мощность по объему

Наиболее точным является расчет по объему отапливаемого помещения. Вначале необходимо высчитать данную величину и умножить на 40 Вт. Далее вводятся поправочные коэффициенты:

1. Для частного дома, граничащего с улицей сверху и снизу, рекомендуется умножать результат на 1.5
2. Если комната располагается около утепленной стены, значение умножается на 1.1, около неутепленной – 1.3
3. Для каждой двери, выводящей на улицу, прибавляется 150-200 Вт
4. Для каждого окна прибавляется 70-100 Вт в зависимости от его размера

Рассчитываем мощность по площади

Самая простая методика рассчитать мощность котла, который рекомендуется в СНиП – по площади. Предполагается, что на каждые 10 кв. м. необходимо 1 кВт мощности. Таким образом общую площадь дома следует умножать на 0.1.

Необходимо принимать во внимания коэффициенты для различных территориальных районов:

• Крайний Север – 1.5-2
• Средняя полоса – 1.2-1.4
• Южные районы страны – 0.8-0.9

Выбираем схему разводки для систем с естественной циркуляцией

Существует огромное множество схем, согласно которым можно реализовать естественную регуляцию. Но все они делятся на 2 категории:

Двухтрубная схема

Несмотря на более сложный монтажный процесс, распространение получила именно двухтрубная схема отопления с естественной циркуляцией теплоносителя. Жидкость транспортируется по двум трубам: одна прокладывается вверху и по ней течет разогретая вода, вторая внизу и течет остывшая вода.

Чтоб самостоятельно соорудить простой двухтрубный контур, можно придерживаться следующей инструкции:

• Вначале выбирается место, в котором будет размещаться накопительный агрегат
• Над котлом устанавливается расширительный бачок, вместе они соединяются вертикальной трубой, которую оборачивают в теплоизоляционный материал
• На уровне 1/3 расширительного бочка происходит врезание верхней трубы для транспортировки разогретого теплоносителя

• Замеряв расстояние от пола до самой верхней точки, необходимо на высоте примерно 2/3 сделать врезание к разводке
• Ближе к верху расширительного бачка врезается вторая труба – переливная, посредством которой в канализацию будет происходить удаление излишков
• Затем необходимо пустить трубы к радиаторам
• Батареи соединяются с нижним водопроводом, прокладка которого должна вестись параллельно верхнему

Необходимо постараться максимально точно расположить трубы в системе отопления с естественной циркуляцией и обеспечить оптимальную разницу высот между радиаторами и котлом. Последний следует располагать ниже батарей, поэтому предпочтение отдается напольным устройствам, которые размещают в специальном углублении или подвале.

Чердачное помещение придется утеплить. Если в нем будет слишком холодно, возможно замерзания жидкости в трубах.

Рассмотрим еще несколько правил, которых следует придерживаться:

1. Верхнюю трубу рекомендуется пускать с незначительным уклоном – 6-7 градусов
2. По возможности, котел устанавливают значительно ниже отопительных приборов
3. Нужно выбирать трубы из металлопласта или на основе полимеров с внутренним диаметром 32 мм

Балансировать двухтрубное отопление, если трубы подобраны правильно, не требуется. Тем не менее установить на подводках к каждой батарее дроссели следует в обязательном порядке. Также стоит отметить высокие первоначальные затраты на прокладку сразу двух контуров и продолжительность затраченного времени на проведение работ.

Однотрубная схема

Чтобы сократить монтажные затраты, выбирают вариант с прокладкой всего одной трубы. В этом случае получается циклический замкнутый контур, соответствующий следующим условиям:

1. Радиаторы должны врезаться параллельно основному кольцу, а не разрывать его в определенных точках
2. Необходимо снабдить воздушником каждую из батарей. Такое решение предоставит возможность стравливать воздух на одном конкретном участке
3. Для выравнивания температуры рекомендуется устанавливать термоголовки и дроссели

Популярностью пользуется закрытая однотрубная система отопления с естественной циркуляцией. В конкретном случае можно будет пренебречь расширительным бачком, полностью изолировав теплоноситель.

Что влияет на скорость циркуляции ?

Если в принудительной системе скорость циркуляции теплоносителя по трубам зависит от производительности насоса, здесь дела обстоят иначе. Чтобы ее увеличить, необходимо придерживаться ряду правил:

• Следует оптимально подбирать запорную арматуру и следить за переходами диаметров труб
• Многообразные повороты могут становиться непреодолимым препятствием, поэтому их количество сводят к минимуму, стараясь сделать все участки прямолинейными

1. Наиболее подходящий внутренний диаметр труб – 32-40 мм
2. Внутренняя поверхность труб должна быть идеально ровной и не скапливать на себе отложения, стальные изделия рассматривать не стоит

Видео рабочей системы

В заключении

Обустройство отопительных систем с естественной циркуляцией требует определенной подготовки, умений и знаний. Но чтоб оставаться уверенным в ее работоспособности, стоит осуществить врезание насоса, включение которого будет происходить в случае необходимости.

Схемы отопления частного дома с настенным котлом

 Построить частный дом, это еще пол дела, ведь если он есть, то это совсем не значит что в нем можно жить. Пожалуй, после строительства «коробки» дома начинаются самые ответственные работы, от которых зависит ваш комфорт, экономичность дома, удобство, отсутствие проблем во время  его эксплуатация и все в подобном роде.
 К одной из систем, которая в купе с остальными будет выполнять все выше перечисленные задачи, относится система отопления. Именно о возможных видах систем отопления (однотрубная, двухтрубная, с естественной циркуляцией и принудительной) мы и поговорим в нашей статье.

Основные узлы и элементы системы отопления частного дома с использованием отопительного котла

 Наименование всех основных применяемых узлов и элементов системы отопления частного дома показано на примере двухтрубной (двухконтурной) системы отопления с принудительной циркуляцией. Тем не менее, более подробно о классификации систем отопления мы поговорим далее, а сейчас лишь затронем вопрос о наименовании и предназначении частных составляющих, из которых и строятся подобные системы.

1- отопительный котел. Как правило это газовый котел, обеспечивающий нагрев теплоносителя до рабочей температуры.
2- термический клапан. Предохраняет отопительный котел и систему отопления от излишнего давления, которое образуется за счет подогрева теплоносителя.
3 – предохранительнвй клапан на входе в отопительный котел. Предохраняет от перегрузок систему отопления и насос, в случае превышения давления более максимального рабочего.
4 – радиаторы отопления с регулирующей арматурой, для обеспечения дросселирования потока теплоносителя и возможности регулировки температуры радиатора отопления.
5 – циркуляционный насос. Обеспечивает прокачку отопителя в системе отопления, он сродни сердцу в живом организме.
6 – запорная арматура. Используется в случае полного отключения радиаторв отопленения.
7 – компенсационная емкость с теплоносителем.  Данная емкость обеспечивает постоянное заполнение системы, в случае испарения или незначительных протечек теплоносителя. Предотвращает появления воздушных пробок, а тем самым сбои в работе системы отопления.

Теперь, когда мы ознакомились с основными составляющими, перейдем к возможным вариантам реализации системы отолпения.

Однотрубная и двухтрубная системы отопления в частном доме

  Однотрубная система отопления наиболее популярна для применения в частном доме. Все дело в наиболее понятной для обывателя схеме, и в применении наиболее простых расчетов, которые не требуют сравнения двух составляющих по гидравлическому сопротивлению.
  Однотрубная система отопления имеет как свои плюсы, так и недостатки.

К плюсам можно отнести:

— минимальное количество соединений и применяемых труб;
— расчет гидравлического давления лишь только для одного контура;
— простота и понятность исполнения

Из минусов можно перечислить:

— неравномерный прогрев радиаторов отопления в системе. Так первоначально стоящие радиаторы  будут прогреваться значительно сильнее, нежели последующие. Особенно это актуально для многоэтажных домов, когда верхние этажи будет соответственно получать меньше тепловой энергии;
— невозможность отключения контура в целом, если он опять же используется и для вспомогательных помещений, которые можно временно отключать от отопления, то этого сделать не удастся.

Теперь о двухтрубной системе отопления в частном доме. Это система отопления, которая имеет несколько контуров, то есть фактически поддерживает несколько однотрубных систем, о которых мы рассказали чуть ранее;

 Она также как и предыдущая имеет свои достоинства и недостатки, о которых далее.

К плюсам двухтрубной (двухконтурной) системы можно отнести:

— равномерный прогрев радиаторов в двух обособленных ветках, что соответственно обеспечит и более равномерный нагрев для разных помещений, если для каждого из них используется свой контур.

Ну, а минусами становятся плюсы, рассмотренные «с другой стороны»:

— сложность расчета и монтажа системы, за счет разветвленности и большего количества применяемых элементов.
— применение большего количества материалов, то есть система обойдется соответственно несколько дороже, нежели одноконтурная.
В принципе это все, что кратко можно сказать о двухконтурной и одноконтурной системе отопления. Теперь поговорим о следующем принципе, который может быть применен в проектировании и реализации системы отопления частного дома, а именно о способах циркуляции теплоносителя.
 Первый вариант это применение принудительной системы циркуляции, а второй — естественная циркуляция.

Схема отопления с принудительной циркуляцией в частном доме

 Принудительная схема отопления само собой предусматривает что-то, что будет принуждать теплоноситель к движению по системе. Особенностями такого решения является более надежная циркуляция теплоносителя, а значит более низкие требования к квалификации проектировщика.

 Теперь о плюсах и минусах, которые и станут описанием особенностей данной применяемой схемы.

Минусы схемы отолпения с прнудительной циркуляцией:

— использование насоса, что соответсвенно повлечет за собой усложнения при монтаже, зависимость от электроэнергии и ее повышенное потребление, за счет потребления последней циркуляционным насосом.
— повышенный шум, за счет работы насоса;
— покупка и обслуживание самого насоса.

К плюсам относится:

— возможность заузить проходное сечение трубопровода путем перекрытия дросселирующей арматурой. Важно заметить, что расход отопителя проходящего через поперечное сечение в еденицу времени будет достаточным для обогрева помещения;
— повышенное давление в системе с принудительной циркуляцией позволит быть не столь критичным к подбору проходного сечения элементов при ее формировании. Это важно при подборе арматуры и радиаторов отопления во время покупки;
— возможность использовать компенсационный бак, в котором гаранитровано будет залит дополнительный объем теплоносителя на случай его испарения или утечек. Предотвращение завоздушивания системы;
— быстрый прогрев помещения за счет белее значительного расхода теплоносителя в системе, относительно схемы с естественной циркуляцией.

Теперь о схеме системы отопления с естественной циркуляцией

Схема отопления с естественной циркуляцией в частном доме

Особенностью реализации такой схемы является умение найти баланс между незначительным давлением теплоносителя на выходе из отопительного котла и гидравлическим сопротивлением схемы. Порой незначительные изменения способны критически повлиять на расход отопителя в системе, а значит и на прогрев вашего помещения. Такими критериями могут быть значительный метраж трупробоводов, заужения сечения в арматуре и радиаторах. Именно поэтому создание систем с естевенной циркуляцией потребует высокой квалификации проектировщика, если это не система из двух батарей …
  Избыточное выходное давление зачастую создается за счет расширения отопителя при его нагреве, именно этого давления и должно хватать на то, чтобы «продавить» всю систему и вернуться на исходную.

 Теперь о плюсах и минусах такой схемы. Плюсы схемы:

— нет такой явной зависимости от электроэнергии, так как нет циркуляционных насосов;
— меньшее количество применяемых узлов – нет насоса;

Минусы:

— поиск сложного расчета и баланса, чтобы незначительного давления на выходе из отопительного котла (это порядка 2 бар) хватало на «питание» всей системы отопления.
— долгий прогрев из-за низкого расхода в системе. Из-за этого возможно замерзание системы или ее остановка в случае образования замерзших гидратных пробок либо увеличения вязкости незамерзающей жидкости – отопителя.

Подводя итоги не стоит делать заключение об однозначности применения количества контуров и схеме применяемой циркуляции. Все это параметры индивидуальные и их выбор будет зависеть не только от экономического показателя, но и от предпочтений пользователей данных систем.
 Также необходимо напомнить читателю, что эффективность выбранной и смонтированной системы отопления будет зависеть и от целого ряда других факторов. Таких как применяемый теплоноситель (вода, пропилен или этиленгликоль), схема монтажа радиаторов, площадь отапливаемого помещения. Все это также внесет свои коррективы в выбор системы отопления для вашего конкретного случая.

Проект дома с отдельной котельной. Система отопления одноэтажного частного дома: основные требования

Грамотно устроенная система отопления одноэтажного дома может обеспечить качественный и эффективный обогрев помещения, но для этого нужно знать, как правильно внедрить подобную систему в своем доме. Одной из самых популярных систем индивидуального отопления является однотрубная система водяного отопления с естественной циркуляцией.

Проверьте настройки термостата

И решите эту проблему и сэкономьте энергию в этом процессе, но это может быть дорогостоящим.Хорошее правило года — расположение на термостате, которое позволит устройству непрерывно циркулировать по дому. Это должно помочь предотвратить скопление теплого воздуха на втором этаже и предотвратить замерзание холодного воздуха на нижних уровнях, создавая лучший температурный баланс от комнаты к комнате. Работа вентилятора печи в непрерывном режиме, а не в режиме «Авто», в котором двигатель печи запускается и останавливается, также снижает количество энергии, потребляемой печью, что позволяет сэкономить деньги на эксплуатационных расходах.

Чаще всего монтаж трубопроводов отопления производится пластиковыми трубами из-за их практичности и доступной цены.

В качестве теплоносителя, как правило, используется вода, но допускается применение незамерзающей жидкости, не допускающей замерзания отопительной системы в холодное время года.

Система отопления одноэтажного частного дома: основные требования

Система отопления одноэтажного дома должна быть максимально простой в установке.

Если после проверки этих параметров вы все еще испытываете дискомфорт, пора обратиться к квалифицированному лицензированному специалисту, который имеет опыт балансировки воздуха и может оценить вашу систему. Опытный специалист может проверить, подходит ли ваша плита для вашего дома и того, что вы используете. Использование слишком маленького или слишком ограничительного фильтра может уменьшить поток воздуха, что также снизит эффективность вашей системы. Профессионал также может проверить статическое давление в вашем воздуховоде, чтобы определить, есть ли что-то, что вызывает плохую работу системы.

Схема двухтрубной системы отопления с естественной циркуляцией и верхней разводкой.

Поэтому наиболее популярным вариантом является однотрубная система водяного отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией. Не у всех есть возможность привлечь высококвалифицированных специалистов для проектирования системы и выполнения работ, тем более что схема такой системы отопления достаточно проста, и ее можно смонтировать своими руками.

Чем больше давление в вашей системе, тем меньше воздуха она может перемещать.Добавление заслонок, которые помогают регулировать поток воздуха из комнаты в комнату, также может решить проблемы с балансировкой. Поступая таким образом, вы, скорее всего, поймаете небольшие проблемы, прежде чем они превратятся в более крупные и дорогостоящие. У вас проблемы с поддержанием температуры в доме?

Порядок монтажа отопления одноэтажного дома

Примечание редактора: это обновленная версия статьи, опубликованной 6 февраля. Готовьте в микроволновой печи, барбекю или скороварке. Микроволновая печь почти не нагревается и намного более энергоэффективна, чем плита или духовка.Нагревательная пластина вырабатывает меньше внутреннего тепла при относительно низком потреблении энергии. Конечно, барбекю сохраняет тепло снаружи.

Экономия в эксплуатации — еще одно основное требование. Понятно, что схема, по которой будет установлена ​​однотрубная система водяного отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией, практически не влияет на КПД котла, но для экономии тепла необходимо постараться делать все, что зависит от пользователя.

Уменьшите источники влажности.Снижение влажности в вашем доме приводит к уменьшению конденсации на змеевиках кондиционера, экономии энергии и уменьшению этого скрытого источника тепла. Чтобы снизить влажность: — освободите сушилку для белья снаружи — используйте вытяжные вентиляторы на кухне и в ванной. — Накрывайте кастрюли во время приготовления. Если у вас есть место для обхода, накройте всю незащищенную грязь пластиковым барьером для влаги.

Система отопления дома с естественной циркуляцией

Герметизируйте белье; линейная сухая одежда.Стиральные и сушильные машины выделяют большое количество тепла и влажности. По возможности используйте их утром или вечером, когда вы лучше переносите дополнительное тепло. При использовании закройте белье и пропустите воздуховод или воздух из помещения. Используйте одежду для сушки одежды. Осушители во время работы выделяют значительное количество тепла; они также потребляют много электроэнергии. Бросьте одежду в сушилку на пух на несколько минут, если строчка высушенной одежды слишком жесткая.

Отказоустойчивость. Этот пункт означает, что при любой температуре снаружи помещения замерзать из-за чрезмерных тепловых потерь однотрубная система водяного отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией не должна.

Прежде всего, приветствуется энергетическая независимость. Даже если задана схема отопления частного одноэтажного дома с принудительной циркуляцией, желательно, чтобы она могла работать нормально и с естественной циркуляцией, правда, с некоторым снижением КПД.

Воздушный сухой корм. Это уменьшит тепло, выделяемое во время цикла сушки в посудомоечной машине. Стирайте только полную загрузку, чтобы сократить использование машины. Изолируйте водонагреватель. Водонагреватели выделяют тепло, которое легко утеплить.Вы можете приобрести водонагреватель или самостоятельно изолировать его, используя утеплитель из стекловолокна и ткань. Не закрывайте вентиляционные отверстия. Этот простой метод также значительно повысит эффективность вашего водонагревателя, что приведет к сокращению количества счетов за электроэнергию. циркуляционный насос горячей воды летом.

Лучшие котлы и оборудование для системы отопления одноэтажного частного дома

Схема подключения газового котла.

На сегодняшнем рынке достаточно большой выбор оборудования (котлов), с помощью которого можно создать эффективную однотрубную систему водяного отопления одноэтажного дома.

Если у вас есть циркуляционный насос горячей воды для быстрого приготовления горячей воды на всех кранах, отключите его на лето. В большинстве домов нет изолированных трубопроводов, и вы платите как за нагрев воды, так и за отвод тепла из дома с кондиционером, небольшое неудобство стоит экономии энергии.

Герметизация каналов и закрытых подвальных дверей. Во многих домах с центральным отоплением есть каналы, которые проходят через чердак и ползут. Если швы в этих каналах протекают, особенно на чердаке, они могут втягивать горячий летний воздух, поступающий в дом, создавая большую нагрузку на кондиционеры.Мелкий ремонт трубопроводов выполнить несложно, обычно он включает в себя прокатку или опрессовку краев жести клещами. Однако воздуховоды в безусловных помещениях должны быть герметизированы и изолированы квалифицированными специалистами с использованием соответствующих уплотнительных материалов.

Итак, лучшие из газовых котлов конденсационные. Они позволяют извлечь максимум тепла за счет конденсации продуктов сгорания. Среди твердотопливных котлов лидируют пиролизные котлы, в которых топливо сначала становится пиролитическим газом с ограниченным доступом воздуха, а затем оно сгорает.Остается минимум отходов. Кроме того, пиролизный котел может работать в полуавтоматическом режиме с минимальным вмешательством человека.

Следует также закрыть воздуховоды, ведущие в подвал, поскольку эта часть дома обычно охлаждается естественным путем. Дверь в подвал держите закрытой, потому что холодный воздух будет падать в подвал, где в этом нет необходимости. Вентиляция с оконным вентилятором. Если наружная температура ниже 77 °, можно использовать оконный вентилятор для замены горячего воздуха в комнате.Поместите вентилятор на нижнюю часть лопастей вентилятора, направляя воздух наружу.

Чтобы увеличить приток воздуха, откройте окна в каждой комнате и убедитесь, что все внутренние двери открыты. Подвести газ к камину и обогревателям. Пилотный свет выделяет значительное количество тепла и должен быть выключен в теплые месяцы. Осенью включить контрольную лампу так же просто, как нажать кнопку на большинстве устройств. Каминные заслонки также следует закрывать в жаркие месяцы года; это сводит к минимуму потерю более холодного воздуха изнутри дома.

Какие батарейки поставить — вопрос личных предпочтений. Обратите внимание, что количество радиаторов рассчитывается по следующей формуле: на 10 м² площади помещения требуется 1 кВт мощности при стандартной высоте потолка 3 м. Данные о тепловой мощности аккумулятора обычно приводятся в сопроводительной документации.

Особенности и преимущества однотрубной системы отопления для частного одноэтажного дома

Улучшение функциональности и стиля дома может принимать разные формы.Это может быть так же просто и быстро, как покраска стены или добавление нескольких горшечных растений на крыльцо, или это может быть проект, требующий гораздо больше времени и затрат, например, добавление одноэтажной пристройки.

Последний вариант — идеальный способ создать в доме дополнительное пространство для ног, а также преобразить жилые помещения, чтобы они лучше соответствовали вашему образу жизни. Но очевидно, что проект такого масштаба должен идти рука об руку с достойным планированием, особенно с учетом того, что он может быть довольно дорогим.

Схема однотрубной системы отопления частного одноэтажного дома.

В первую очередь запускается труба большого диаметра (не менее ДУ32) по периметру здания. Труба монтируется внутри жилого помещения, тогда все полученное тепло, которое будет отдавать ее поверхность, пойдет на обогрев помещения. И там, где это нужно больше всего, — у внешних стен. Примите во внимание тот факт, что на питающей стороне проводка обязательно должна быть выше, чем там, где обратка идет обратно в котел.

Сколько стоит одноэтажная пристройка?

Итак, прежде чем покупать новую мебель за дополнительную плату, давайте подробнее рассмотрим фактор стоимости вашей одноэтажной пристройки.Окончательная стоимость будет зависеть от ряда факторов, в том числе от результатов, которые вам нужны. Для приблизительной оценки мы включили следующие цифры.

Стоимость будет колебаться в зависимости от количества в этом одноэтажном пристройке. Конечно, эта пристройка будет намного практичнее, если у нее будут большие двери, ведущие в задний сад. И здесь мы представляем два варианта: двустворчатые двери и раздвижные двери.

Конвекторы или радиаторы врезаются в петлю при помощи трубы меньшего диаметра.На трубопроводе желательно установить запорные вентили радиатора и дроссели. Воздухоотводчик в верхней пробке тоже не лишний. Однако такая схема отопления частного одноэтажного дома дает возможность запускать тепло и без использования дополнительной арматуры.

Также возможно расширение существующей системы центрального отопления. В противном случае можно просто выбрать теплый пол. Если вам нужен новый котел для отопления, ориентировочная стоимость замены газового котла составляет около 2 фунтов стерлингов.

А как насчет разрешения на строительство?

Не будем забывать про дизайн пристройки, о котором вы мечтаете. Строительные чертежи, как правило, совпадают, и вам может понадобиться инженер-строитель для расчета размеров балок и фундамента. Фактор в остальных 500 фунтах. В Англии запланированная плата за продление жилого помещения составляет £. Свидетельство о правовом развитии составляет 86 фунтов стерлингов, а плата за выполнение условий планирования составляет 28 фунтов стерлингов за запрос. Имейте в виду, что другие отчеты, такие как отчет о деревьях, оценка риска наводнений в зонах затопления и т. Д., может потребоваться.

Описанная выше однотрубная система водяного отопления одноэтажного дома монтируется достаточно быстро и недорого. Тепловые потери сведены к минимуму, ведь все коммуникации находятся внутри жилых помещений.

Особенности системы отопления одноэтажного дома

На рис. 1 изображен один из самых популярных и простых вариантов системы циркуляции природного газа, где 1 — перелив, 2 — бойлер, 3 — клапан для заполнения системы, 4 — кран для слива воды, 5 — регулировочный кран, 6 — отопительный прибор, 7 и 8 — подающая и обратная магистрали, 9 — расширительный бачок.

При планировании более амбициозного расширения вам потребуется разрешение на строительство с учетом таких факторов, как использование материалов, которые отличаются от первоначального стиля дома, и если вы планируете построить балкон или приподнятую веранду. Чтобы сэкономить время и средства, убедитесь, что вы внимательно изучаете свои планы с помощью строителя, который знаком с местными органами планирования и их настройками.

Казалось бы, размер имеет значение, ведь плата за согласование строительных норм будет зависеть от размера вашей пристройки.Планируйте от 250 фунтов на 1–10 м² и от 900 фунтов на 80–100 м². Это актуально независимо от того, собираетесь ли вы в полномасштабное приложение со всем, что было одобрено перед запуском, или в приложение для уведомления о строительстве, в котором вам нужно всего лишь уведомить о начале работы за 48 часов.

Порядок монтажа отопления одноэтажного дома

Схема устройства однотрубной системы водяного отопления одноэтажного дома предполагает использование следующих инструментов:

• плоскогубцы;
• рулеток;
• патрубок и разводные ключи;
• болгар;
• отвертки;
• перфоратор;
• сварочный аппарат;
• труборез;
Горелка газовая
• .

Ищу архитектора или дизайнера

Подтвердите намек: если соседи официально согласны с вашим пристройкой, вам не нужно будет возводить стену для вечеринок, что может сэкономить вам некоторые расходы. Конечно, плата за проектирование этих специалистов варьируется от компании к компании. Но в поисках идеального специалиста нужно искать того, с кем можно легко поговорить, а также того, кто выполнит небольшую работу.

Выбирайте профессионала, который продемонстрирует выполнение таких впечатляющих схем.Кроме того, вы можете выбрать компанию, расположенную недалеко от вашего дома. Вам нужно решить, хотите ли вы использовать более крупную и быструю компанию, которая может быть более гибкой, или меньшую фирму, которая дешевле, но для завершения проекта может потребоваться немного больше времени.

Схема устройства системы отопления в одноэтажном доме.

Монтаж системы следует начинать с установки котла, после чего выполнять укладку труб. Для такой системы лучше всего подходят металлические трубы.Не рекомендуется устанавливать пластиковые изделия из-за достаточно высокой температуры системы. Для подвода отопительной схемы одноэтажного частного дома используются трубы диаметром 1,5-2 дюйма, для реверса лучше всего использовать двухдюймовые трубы.

Какой бы вариант вы ни выбрали, убедитесь, что у всех подрядчиков, которых вы используете, есть гарантия. И всегда заключайте водонепроницаемый контракт, чтобы защитить обе стороны. Ищете какое-то визуальное вдохновение? Мы все были там: как бы вы ни старались, хотя бы в одной комнате в вашем доме слишком жарко или слишком холодно.В то время как ваша гостиная может быть такой, какой вы хотите, ваша спальня наверху замерзает. Досадно и неудобно — вы платите за систему кондиционирования, так почему она не работает нормально?

Общие источники температурного дисбаланса дома

Температурный дисбаланс может расстраивать, но он может быть признаком серьезных проблем. Вместо того, чтобы прокручивать термостат или обгонять систему, подумайте о том, что может быть в центре проблемы. Это не только повлияет на баланс отопления и охлаждения в вашем доме, но и может нанести долговременный ущерб вашей системе.В холодные месяцы неправильный поток воздуха может привести к замерзанию змеевиков испарителя вашей системы. В теплые месяцы возникает обратная проблема: ваша система может перегреться и преждевременно выйти из строя.

Монтаж магистрали проводят с уклоном 10 мм на 1 м длины трубы. Под окнами необходимо установить самотечные отопительные приборы и соединить их трубами ¾ дюйма. Нарезка производится с универсальным (двухсторонним) подключением, для их полного прогрева. Во время работы системы отопления первые отопительные приборы будут нагреваться быстрее всего, считая от котла.Ввиду этого перед ними устанавливают регулировочные краны, что позволит более равномерно распределять тепло в доме. А еще лучше на все устройства устанавливать краны с двух сторон. Таким образом, при необходимости вы можете устранить проблемы с аккумулятором, не выключая всю систему. Батареи устанавливаются любого типа кроме панельных, так как в такой системе они быстро забиваются.

К водопроводному крану рядом с котлом (внизу системы) требуется врезной кран.При выпуске грязной воды с различными механическими включениями. Использование клапанов не рекомендуется, так как они забиты.

А для заливки по аналогичной схеме вентиль (в крайнем случае можно использовать кран). Клапан позволит равномерно заполнить систему гравитационного обогрева, чтобы воздух удалялся из всех батарей, не создавая воздушных пробок.

Из недостатков можно выделить небольшую длину подводящего трубопровода (не более 30 м) и использование трубы достаточно большого диаметра, что сказывается на интерьере дома.Если котел установлен посередине дома, для более рационального использования отопительная установка разбивается на 2 флигеля. Двухконтурные схемы отопления дома — на 2 стороны (рис. 2). Такое решение позволяет добиться более равномерного распределения тепла по всем отапливаемым помещениям.

На рис. 3 изображена схема отопления с прокладкой подводящей магистрали под подоконниками. В случае нехватки места по высоте для установки радиатора и 2-х линий можно выполнить обогрев по схеме на рис.4, используя трубу диаметром 5/4 дюйма.

Однотрубный обогрев работает независимо от электричества. И это одно из главных его достоинств.

Нет связанных сообщений.

Самые популярные статьи блога за неделю

Система отопления частного 2-х этажного дома своими руками. Схемы отопления частного 2-х этажного дома

В процессе строительства и задолго до закладки Возникло много вопросов, связанных с отоплением. Каждый хозяин хочет добиться положительных результатов, идя по пути меньшего сопротивления.

Схема с естественной циркуляцией

Рассматривая схему отопления частного 2-х этажного дома, можно обратить внимание на систему, предполагающую естественную циркуляцию воды. Выбор чертежа будет зависеть от планировки и площади здания. Но это самый распространенный и привычный для загородных домов и загородных домов. Он мало отличается от того, что используется при устройстве систем отопления в одноэтажных домах.

Выбирая такие схемы отопления частного 2-х этажного дома, следует помнить об особенностях планировки, требующих выбора места для установки расширительного бачка.Размещать его на чердаке нет необходимости, можно ограничиться вторым этажом. Там танк может быть где угодно. Конечно, это должна быть самая высокая точка комнаты. Мастер должен проследить за тем, чтобы воду можно было слить. Если применить аналогичный способ подключения ТЭНов, жидкость будет идти сверху. Благодаря этому нагрев радиаторов будет равномерным по отношению к отапливаемым помещениям.

Чтобы направить движение воды, трубы располагаются под небольшим углом 3-5 градусов.Диаметр обратного трубопровода должен увеличиваться по мере приближения к котельному оборудованию. При использовании подобных схем отопления частного 2-х этажного дома подводящий трубопровод можно разместить под обычными подоконниками или потолком.

Преимущества отопительного контура с естественной циркуляцией

Перед началом монтажных работ важно рассмотреть преимущества схемы, описанной выше. Их очень много. В первую очередь хочу отметить надежность конструкции.Кроме того, среди положительных моментов следует выделить простоту эксплуатации, бесшумность работы, независимость от подачи электроэнергии.

Недостатки схемы

Если вы решили использовать описанный выше проект отопления 2-х этажного частного дома, нужно также помнить о недостатках, которых в данном случае намного больше, чем плюсов. В первую очередь стоит выделить сложность монтажных работ и необходимость прокладки труб с уклоном. Помимо прочего, отапливаемая площадь будет небольшой.Системе не хватит давления для обогрева дома, если его площадь будет больше 130 квадратных метров.

Также следует учитывать низкий КПД и значительную разницу температур между обратной и подающей магистралью. Последнее обстоятельство негативно сказывается на работе котельного оборудования. Внутренние поверхности системы будут корродированы, так как в охлаждающей жидкости будет присутствовать кислород. Хозяевам дома необходимо постоянно следить за состоянием испаряющейся воды, что подразумевает необходимость ее добавления.В результате на трубах может образоваться накипь. Использование антифриза недопустимо по той же причине. В качестве еще одного недостатка стоит выделить значительную материалоемкость системы.

Разновидности схем с принудительной циркуляцией

Отопление частного 2-х этажного дома своими руками может быть оборудовано и по принципу системы, работающей за счет принудительной циркуляции воды. По мнению профессионалов, проще всего будет установить следующие схемы: однотрубная, двухтрубная и коллекторная.Для начала разберем первый вид.

Однотрубная система отопления сделана вручную

При использовании данной схемы движение охлаждающей жидкости будет разделено на две ветви отопительных приборов. Один из них идет на первый этаж, а другой — на второй. На каждом этаже при входе в трубу устанавливают запорную арматуру. Он обогреет только половину комнат. После того, как трубы с теплоносителем пройдут через отопительные приборы, они будут объединены в одну систему, которая подойдет для котельного оборудования.Подключать батареи на каждом этаже по той же методике, которая применяется в условиях одноэтажных домов.

Рекомендации по устройству системы

Если вы выбрали вышеописанную схему отопления 2-х этажного частного дома, то на входе каждого обогревателя следует установить клапаны. Это необходимо для регулировки уровня нагрева радиатора и балансировки системы. На выходе из аккумуляторной батареи установлена ​​арматура, которая используется для отключения радиатора при ремонте и замене.При использовании такой схемы подключения можно менять отопительные приборы, не останавливая систему и не сливая воду. Для сброса воздуха на каждую батарею в верхней части установлен вентиль.

Такая схема отопления 2-х этажного частного дома предполагает установку батарей с обводной линией. Это увеличивает равномерность прогрева здания. Возможна установка отопительных приборов без байпаса. В этом случае в доме следует установить радиаторы разной теплопроизводительности с учетом потерь охлаждающей воды.Это говорит о том, что чем дальше от котла находится батарея, тем больше в ней должно быть секций. Если пренебречь этим правилом, в одних комнатах будет жарко, а в других холодно.

Схема отопления без арматуры

При монтировании системы отопления в частном двухэтажном доме своими руками запорная арматура использовать нельзя. Скорее его можно использовать в меньших количествах. Однако в таких условиях маневренность будет снижена. Проводить в этом случае раздельное отопление второго и первого этажей не придется.

Основные достоинства и недостатки однотрубной системы отопления

Применяя такие схемы отопления частного 2-х этажного дома, вы обеспечиваете простоту монтажа. При этом домовладельцы получают эффективную теплопередачу, а также экономию материалов. Среди минусов схемы отопления можно выделить неравномерное распределение тепла по радиаторам и необходимость балансировки системы. Однако всех этих недостатков полностью лишена двухтрубная система, работающая за счет принудительной циркуляции воды.

Циркуляция с принудительной циркуляцией

Двухтрубная система с принудительной циркуляцией гарантирует равномерное распределение тепла. Он очень эффективен, и его иногда сравнивают с кровеносной системой человека. В нем к каждому радиатору теплоноситель подается по ответвлению от общего подающего патрубка. В обратном патрубке каждого радиатора предусмотрено наличие крана.

Батареи устанавливаются с приточным устройством и клапанами на подаче. Это позволяет изменять уровень нагрева каменки.В целях повышения безопасности и исключения избыточного давления в радиаторе запорные краны не устанавливаются на выходе из возвратного патрубка от АКБ. Под подоконником или потолком можно проложить подводящую трубу. Такое отопление частного 2-х этажного дома вполне допустимо устроить своими руками. Представленные в статье схемы позволят провести эти работы без помощи специалистов.

В качестве основного недостатка двухтрубной системы выполняется высокая материалоемкость.Для обратной и подающей трубы понадобится в двух экземплярах. Кроме всего прочего, их сложно декорировать, и не всегда удается их скрыть, что портит интерьер помещения. Все вышеперечисленные недостатки полностью лишены коллекторной схемы.

Описание коллекторной схемы

Такую систему можно успешно использовать как для одноэтажного, так и для двухэтажного дома. Он работает за счет принудительного движения воды, которая предварительно подается в коллектор. При этом каждый нагреватель необходимо подключать к коллектору через вентили.В роли плюсов стоит выделить возможность демонтажа и монтажа радиаторов на работающую систему, из которой не нужно сливать охлаждающую жидкость и останавливать ее.

Система проста в управлении. Каждый контур независим и подключен к отдельной системе автоматического управления с собственным циркуляционным насосом. В паре с этой системой отопления можно использовать теплый пол. Трубы укладываются в фальшпол, а также находятся в отдельном шкафу. Такое отопление частного 2-х этажного дома своими руками легко монтируется.Схемы, фото таких рисунков вы можете найти в статье.

Рекомендации по установке обогревателей в двухэтажном доме

Если вы хотите обеспечить равномерное распределение тепла в жилище, важно правильно рассчитать длину магистрали, учесть уровень утепления дома, а также наличие балконных блоков, оконных и дверных проемов. Эффективность отопления также будет зависеть от правильного размещения отопительного оборудования, в первую очередь это касается радиаторов отопления.Батарея должна располагаться под окном, а теплый воздух, поднимающийся над ней, будет перекрывать холодные массы от окна. Таким образом можно исключить участки с холодным воздухом. Когда система отопления частного 2-х этажного дома оборудуется своими руками, важно продумать такие зоны, как котельная, прихожая и коридор. Для них хватит одного киловатта тепловой мощности на 10 квадратных метров.

На санузел, кухню и холл потребуется 1,2кВт на 10 кв.Для детской и спальни уровень теплоотдачи следует увеличить до 1,5 киловатт на одну и ту же площадь. Тепловая эффективность будет зависеть от пола, материала пола и стен. Чтобы снизить затраты, а также обеспечить оптимальное отопление в каждой комнате, следует использовать терморегуляторы. Материал батареи повлияет на параметры системы. На сегодняшний день алюминиевые аккумуляторы — лучший вариант. Высокими параметрами отличаются биметаллические радиаторы, однако за них придется заплатить больше.

Если вы знаете, что в системе отопления достаточно низкое качество воды, не следует использовать алюминиевые радиаторы, которые наиболее чувствительны к агрессивным условиям.Жесткая или загрязненная вода также повлияет на долговечность оборудования и производительность системы. А вот стальные и чугунные батареи прослужат намного дольше. Эти факторы не оказывают негативного влияния.

Материал трубопровода

Система отопления 2-х этажного частного дома должна быть оборудована качественным трубопроводом. В современных технологиях металлические трубы практически не используются, так как причиной выхода таких изделий из строя являются коррозионные процессы. Если учесть, что в автономных системах используется более низкое давление рабочей жидкости, лучше использовать пластиковую трубу.

p >>

Термосифоны — обзор | Темы ScienceDirect

II Системы горячего водоснабжения

Простейшая система горячего водоснабжения (ГВС) с термосифоном показана на рис. 5. По мере нагрева воды в коллекторе она расширяется, становится легче, движется вверх и выходит в верхнюю часть. резервуара для хранения и всасывает более холодную и тяжелую воду со дна резервуара. Таким образом создается естественная термосифонная циркуляция, которая постепенно нагревает объем воды, содержащейся в резервуаре.Было замечено, что эта циркуляция проявляет тенденцию к саморегулированию: скорость потока будет регулироваться сама так, что приращение температуры от входа коллектора к выходу ( T _{на выходе} — T _в ) составляет примерно 10 K, по крайней мере, в типичные термосифонные системы, и это справедливо для широко меняющихся температурных и радиационных условий.

РИСУНОК 5. Простая система горячего водоснабжения с термосифоном. (В терминах Таблицы II: солнечная, прямая, закрытая, заполненная, термосифонная, рециркуляционная система, с отдельным баком.)

Эта система требует, чтобы бак находился на уровне выше верхней части коллектора. Во всех случаях, но особенно если он подвергается воздействию внешних условий, резервуар должен быть очень хорошо изолирован, чтобы предотвратить чрезмерные тепловые потери резервуара. Если по какой-то причине бак не может быть помещен в такое возвышенное положение, необходимо установить небольшой насос для обеспечения циркуляции жидкости. В этом случае насос должен управляться, например, дифференциальным термостатом. Тогда это будет система с принудительной циркуляцией, классифицируемая как активная, в то время как термосифонная система принимается большинством авторов как пассивная система.

Подача холодной воды может быть обеспечена прямым подключением к сети (в этом случае все компоненты должны выдерживать давление сети) или из бака питателя (который находится в приподнятом положении и заполняется из сети через поплавковый клапан. аналогично поплавковому клапану унитаза-бачка). Для систем давления в сети большинство коммунальных служб или органов водоснабжения требуют установки обратного клапана. В то время как системы низкого давления (питающий резервуар) открыты в атмосферу через вентиляционную трубу, системы сетевого давления должны быть защищены от избыточного давления (из-за теплового расширения воды при нагревании) с помощью предохранительного клапана, а также от разрушения (взрыва). , что может быть вызвано эффектом всасывания (образование вакуума) в случае случайного сброса воды через впускной (или сапун) клапан.

В местах, где может произойти замерзание, система должна быть защищена от повреждений от мороза. В мягком зимнем климате, где заморозки случаются редко, некоторым теплом можно пожертвовать за счет медленной ночной циркуляции воды или небольшого нагревательного элемента, встроенного в нижнюю часть коллектора. В более холодном климате можно использовать системы обратного слива (рис. 6), которые автоматически опорожняют коллектор, когда температура падает почти до нуля. В качестве альтернативы может использоваться непрямая система (рис.7), в которой первичный (коллекторный) контур заполнен раствором антифриза (например,g., этилен или пропиленгликоль) или с неводной жидкостью. Это замкнутый контур, и тепло передается потребляемой воде через теплообменник. Если антифриз токсичен, то в качестве меры безопасности может потребоваться теплообменник с двойными стенками. Такие устройства управления и безопасности могут значительно усложнить простую систему.

ТАБЛИЦА II. Классификация солнечных систем горячего водоснабжения ^a

Атрибуты	Дескрипторы
	a	b	c
1 0261.Источник энергии	Только солнечная энергия	Предварительный нагрев солнечной энергии	Солнечная энергия + вспомогательная
2. Муфта	Прямой	Косвенный	—
3. Закрытие	Открытое		Открытое		4. Эксплуатация	Заполненный	Слив	Слив
5. Циркуляция	Термосифон	Принудительный (перекачиваемый)	—
6.Тип потока	Рециркуляционный	Серия подключена	—
7. Хранение	Дистанционное (раздельное)	С закрытой муфтой	Интегральное

РИСУНОК 6. Дренажно-обратная система с принудительной циркуляцией А останавливается, содержимое коллектора стекает обратно в резервуар.

РИСУНОК 7. Непрямая система горячего водоснабжения. (В терминах Таблицы II: солнечная, косвенная, закрытая, заполненная, насосная, рециркуляционная система с отдельным резервуаром.)

Солнечная система ГВС может быть спроектирована так, чтобы обеспечивать 100% потребности в горячей воде (т. Е. Долю солнечной энергии, равную 1), но она не будет экономичной, за исключением наиболее благоприятных ситуаций. На рисунке 8 показана доля солнечной энергии как функция площади коллектора для типичной установки ГВС, и это наглядная иллюстрация закона убывающей отдачи. Большинство дизайнеров считают, что экономический предел составляет от 0,6 до 0,8 солнечной доли.

РИСУНОК 8. Доля солнечного излучения как функция площади коллектора (для 180 литров горячей воды в день, в Брисбене, при использовании коллектора с двойным остеклением и селективной поверхностью), иллюстрация закона убывающей отдачи.

Оставшаяся потребность в обогреве должна обеспечиваться дополнительным нагревателем, основанным на каком-либо традиционном источнике энергии, если пользователи не хотят изменить свой образ жизни и время от времени мириться с теплой водой или принимать горячий душ и делать то же самое. стирка только при наличии горячей воды от солнечной энергии. Технически самой простой формой дополнительного нагрева является использование электрического погружного нагревательного элемента, встроенного в сам резервуар для горячей воды. Рекомендуется располагать его на высоте от половины до двух третей вверх по резервуару, чтобы он нагревал только верхнюю треть или половину объема воды.Если появляется солнечный свет, более холодная вода в нижней части резервуара остается готовой для солнечного нагрева, поэтому тепло не теряется.

Газовые или масляные обогреватели также могут использоваться в качестве дополнительных источников тепла, но они будут находиться вне резервуара, циркулируя его содержимое через нагреватель или иметь отдельный контур теплопередачи для подачи тепла в резервуар горячей воды через теплообменник. С точки зрения экологической устойчивости дополнительные газовые обогреватели являются более предпочтительными, поскольку они вызывают гораздо меньше выбросов CO ₂ .

Дополнительный источник тепла также может быть установлен как дополнительный нагреватель. Таким образом, солнечная часть системы станет подогревателем. Только когда происходит водозабор, вода, нагретая солнечными батареями, течет в дополнительный нагреватель, независимо от ее температуры, и доводится до необходимого уровня температуры. Этот дополнительный нагреватель может быть проточным (мгновенным) или накопительным. При благоприятных условиях его можно не задействовать в работе, но он будет служить резервным устройством. В таблице II представлена ​​классификация солнечных систем ГВС по семи признакам.

Нагрев плавательных бассейнов — идеальное применение солнечной энергии. Поскольку требования к температуре очень низкие (<30 ° C), можно использовать недорогие, часто не покрытые глазурью, коллекторы. На рынке представлено несколько коллекторных систем, в которых используются пластмассовые или резиновые материалы, которые могут быть прикреплены к существующей поверхности крыши. Почти во всех случаях это активные (перекачиваемые) системы, но обычно фильтрующего насоса бассейна достаточно для обеспечения циркуляции через коллекторы.

Циркуляция воды в системе отопления.Системы водяного отопления с естественной и насосной циркуляцией. Схема подключения прибора, отопительного прибора

При создании системы отопления необходимо определиться с типом циркуляции. Он может быть естественным или принудительным (с использованием циркуляционного насоса). У каждой схемы есть свои достоинства и недостатки, которые необходимо учитывать при проектировании и установке системы отопления. Какая схема отопления частного дома с естественной циркуляцией и как работает эта система отопления? Об этом вы узнаете из нашего обзора.

Принцип действия

В целом принцип работы отопления с естественной циркуляцией довольно прост:

• Котел отопления нагревает теплоноситель;
• Под действием гидростатического давления охлаждающая жидкость движется по системе и нагревает радиаторы;
• Охлажденный теплоноситель возвращается в котел.

Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.

Теплоноситель в системе отопления течет самотеком, без использования циркуляционного насоса. Таким образом, система проста в установке и дешева в обслуживании . Нагревательная вода в котле (чаще всего выступает в роли теплоносителя) движется вверх от котла по отводной трубе — это происходит за счет изменения ее плотности и объема. Снизу ее выталкивает холодная вода.

Поднимаясь по трубе, теплоноситель попадает в горизонтальные разводы, откуда попадает в аккумуляторы.По мере движения он постепенно отдает тепло самим трубам и батареям. Охлажденная вода становится более плотной, поэтому имеет свойство стекать вниз. Затем попадает в котел, выталкивая из него уже нагретый теплоноситель. Таким образом достигается естественная циркуляция, не требующая использования насоса.

Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией включает в себя следующие элементы:

• Котел;
• Трубы горизонтальные и вертикальные;
• Отопительные батареи;
• Расширительный бак.

Здесь мы видим предельную простоту всей системы, что снижает нагрузку на ее обслуживание.

В системах водяного и парового отопления закрытого типа имеются дополнительные элементы — это паропускной клапан и предохранительный клапан.

Схема системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя в двухэтажных домах.

Системы отопления с естественной циркуляцией чаще всего монтируют в частных домах. Максимальная высота зданий не более двух этажей.Только в этом случае можно рассчитывать на нормальную работу отопления. Также необходимо учитывать некоторые другие ограничения, о которых пойдет речь в нашем обзоре.

Преимущества и недостатки

Описывая отопление с естественной циркуляцией, невозможно пройти мимо описания основных преимуществ и недостатков. Начнем, как обычно, с положительных моментов.

Достоинств естественного обращения:

• Отсутствие дорогостоящего циркуляционного насоса, что удешевляет отопительную систему;
• Без лишнего шума — несмотря на низкий уровень шума, циркуляционные насосы издают тихий гул.Днем его практически не слышно из-за шума вокруг. Ночью становится слышно его гудение, что доставляет некоторым людям дискомфорт — даже снижение скорости вращения не помогает. В определенные моменты в доме гул может усиливаться;
• Дополнительные расходы при выходе из строя насоса — хорошие насосы довольно дороги;
• Минимум поломок — кроме котла отопления тут просто ломать нечего. А протечки при правильном монтаже настолько редки, что их легко устранить своими руками;
• Нет затрат на электроэнергию — насос вызывает дополнительные затраты на электроэнергию;
• Энергонезависимость системы отопления — ее можно установить в доме без электрификации (при условии использования энергонезависимого отопительного котла).

Недостатки:

• Отапливать многоэтажные дома нельзя — так как система отопления будет очень большой, а давление в ней очень слабое, циркуляции теплоносителя не будет. Следовательно, для отопления больших зданий необходима принудительная циркуляция теплоносителя с помощью циркуляционного насоса. Это касается и отопления 2-х этажных частных домов больших размеров;
• Ограниченная длина системы отопления — максимальная длина горизонтальных участков не должна превышать 30 метров.В противном случае естественная циркуляция будет невозможна. Следовательно, опять же, необходим циркуляционный насос;
• Необходимость соблюдать уклоны труб — они хоть и небольшие, но иногда заметны. Если бы в доме была система отопления с принудительной циркуляцией, уклоны не понадобились бы;
• Длительный прогрев больших домов — из-за слабого давления тепло на начальном этапе с трудом распространяется. Но после прогрева системы ситуация улучшается, нагрев становится равномерным.

Конечно, большинство недостатков связано с невозможностью отапливать большие дома. Если ваше домовладение отличается небольшой площадью, то недостатками можно пренебречь.

Особенности установки

В системах отопления с естественной циркуляцией необходимо соблюдать уклон трубы, а расширительный бак должен располагаться в самой высокой точке.

Если посмотреть на простейшую схему отопления частного дома с естественной циркуляцией, то отметим необходимость соблюдения правил кладки.Труба с выходящим из котла горячим теплоносителем всегда идет до потолка. Здесь в самой высокой точке находится расширительный бачок (с отводом лишней воды). Его наличие строго необходимо, так как нагретый теплоноситель всегда расширяется в объеме. Емкость бака 20-30 литров.

После подъема теплоноситель направляется в горизонтальные участки. И здесь нужно соблюдать определенный угол наклона. То есть труба с горячим теплоносителем монтируется с уклоном сверху вниз, по мере удаления от верхней точки.Это обеспечивает более эффективную циркуляцию воды. То же касается и обратных участков — здесь угол должен быть таким, чтобы теплоноситель стекал из самой дальней точки к котлу сверху вниз (делается уклон в сторону котла).

Обязательно следуйте наклонам, так как это поможет снизить гидравлическое сопротивление, препятствующее нормальному течению охлаждающей жидкости. Оптимальный уклон от 5 до 10 мм на метр трубы.

Система отопления с естественной циркуляцией может быть однотрубной или двухтрубной:

• При установке однотрубной системы теплоноситель протекает последовательно через все радиаторы и возвращается практически напрямую через возвратный водопровод;
• Двухтрубная система включает создание отдельных выводов для каждой батареи и отдельных выводов в нижнюю трубку.

Использование двухтрубной системы позволяет рассчитывать на более равномерный обогрев здания. Также нужно обратить внимание на то, что длина всей системы по горизонтали не должна превышать 30 метров, а обратная труба должна идти параллельно горячей трубе.

Однотрубные системы ориентированы на отопление зданий небольшой площади. Если в вашем доме 2–3 комнаты, рекомендуется смонтировать двухтрубную систему.

В случае самостоятельной установки отопления с естественной циркуляцией следует учитывать изгибы, влияющие на гидравлическое сопротивление. Очень желательно, чтобы трубы проходили прямо через помещения без лишних изгибов. Также нежелательно использовать вентили и краны, использовать трубы небольшого диаметра — для таких систем желательно приобретать обычные металлические трубы подходящего размера. Если диаметр небольшой, он будет противостоять и без того слабому давлению теплоносителя.

В заключение расскажем еще об одной особенности расположения элементов системы отопления с естественной циркуляцией. Дело в том, что котел отопления должен располагаться ниже любого другого оборудования (здесь имеются в виду батареи и радиаторы).Поэтому для этих целей напольные котлы. Оптимальное размещение в котельной с более низкими этажами, чем во всем доме. Это улучшает прохождение теплоносителя по системе отопления. Соблюдая описанные выше правила, вы построите отличную систему отопления с высоким КПД.

Несмотря на «пророчества» большинства теплотехников 70-х годов прошлого века, системы отопления, в которых теплоноситель движется самотеком (самотеком), успешно применяются и в XXI веке.Почему имеет место этот факт, какие силы заставляют теплоноситель перемещаться по контуру, нужно знать для создания такой системы отопления (СО) и будет темой нашей публикации.

Механизм естественного движения теплоносителя

Прежде всего, разберемся, почему гравитационные СО так популярны в нашей стране. На то есть две основные причины:

1. Система водяного отопления с естественной циркуляцией энергонезависима, и в нашей стране (да и в большинстве стран СНГ) есть районы, в которых перепады электроснабжения являются нормой.
2. Отсутствие помпы, сложного электронного оборудования достаточно дешево снижает сметную стоимость системы отопления, что является важным фактором для многих застройщиков.

Действительно, принцип работы этого СО не требует механизмов, заставляющих теплоноситель двигаться по трубам. Он основан на физическом принципе расширения жидкостей при нагревании. Система работает просто: вода нагревается в теплообменнике котла. Расширяясь, он поднимается по стояку и затем начинает самотеком двигаться по подающему трубопроводу, установленному на склоне.Из магистральной трубы вода поступает в радиатор, проходит его изгибы и возвращается в обратную магистральную трубу, которая также монтируется на откосе, но уже в котел.

Естественная циркуляция воды в системе отопления обеспечивается расширением горячего теплоносителя и правильной установкой отопительного контура

На рисунке представлена ​​простейшая схема гравитационного нагрева, состоящая из:

• Котельная установка, которая может быть газовой, электрической, жидко- или твердотопливной.
• Контур. Магистральную трубу рекомендуется использовать большого диаметра (например, 1 дюйм с четвертью) и отводить к нагревателям диаметром не менее дюйма. Чем больше диаметр — тем меньше сопротивление движению теплоносителя.

Важно! Больший диаметр трубопровода подразумевает больший объем теплоносителя. Чем его больше, тем медленнее нагревается контур! Поэтому перед созданием гравитационного СО необходимо рассчитать диаметр трубы на каждом участке контура.

• Радиаторы. Их может быть в системе до 10 шт. Важно правильно выбрать количество секций, материал и схему их включения в схему.
• Расширительный бачок, служащий для компенсации теплового расширения охлаждающей жидкости и удаления воздушных пробок.

Чаще всего используются резервуары открытого типа (атмосферные) в СО с естественной циркуляцией. Существуют схемы, в которых используются устройства закрытого типа (мембранные), что и определяет название — закрытые системы отопления с естественной циркуляцией.Сначала при избыточном давлении в канализацию сливается лишняя вода из контура; во-вторых, тепловое расширение теплоносителя компенсируется мембраной.

В дополнение к перечисленному оборудованию в этом СО используются запорные шаровые краны, которые используются для замены нагревательных приборов без вывода системы из строя.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод о недостатках данного РМ:

• Множество нюансов при установке: наклон, эффективная схема подключения АКБ и т. Д.
• Сложная балансировка.
• Сравнительно небольшая длина контура (до 30 м.)
• Не самый привлекательный внешний вид. Конструкция предполагает прокладку подающей трубы на стене вверху помещения, а обратную — внизу.

Совет: можно разместить подачу на чердаке, а обратную трубу под полом, но тогда котел необходимо опустить ниже последнего радиатора и принять все меры для тщательной изоляции контура.

Популярные гравитационные схемы

Как отмечалось выше, простейшие гравитационные системы отопления неэффективны и сложны в настройке.Именно поэтому в неизменном виде они практически не используются. В середине прошлого века модернизированная схема получила широкое распространение. естественное отопление — «Ленинградка».

Модернизация коснулась способов подключения аккумуляторов к схеме. Кроме того, в этой схеме появились перемычки под радиаторами (байпасами). Существуют гравитационные схемы СО с горизонтальным и вертикальным расположением контура, одно- и двухтрубные с различными вариантами подключения радиаторов.

Кроме того, существуют различные способы прокладки линии: а) тупиковая и б) с попутным движением теплоносителя.

На эффективность отопления также влияет способ подключения радиаторов, особенно в однотрубной системе отопления с естественной циркуляцией.

Как видно из рисунка, наиболее эффективным способом является диагональное подключение радиаторов.

Тонкости выбора оборудования

Выбор наиболее подходящей гравитационной схемы, расчеты и подбор оборудования следует доверить профессионалам. Многие застройщики, выбравшие для обогрева дома бескапельный СО, предпочитают самостоятельно выбирать оборудование, не переплачивая дорогостоящим специалистам.

1. Выбор котла. Как уже было сказано выше, котел для гравитационных систем отопления может быть практически любого типа. Единственное, с естественной циркуляцией нельзя создать многоконтурную схему. Что касается топлива — выбирайте завод, который работает на самом доступном для вашего региона топливе. Установочная мощность рассчитывается исходя из теплопотерь каждого отапливаемого помещения.
2. Материал трубопровода. В принципе можно использовать сталь, медь и современный полипропилен. Единственное, что нужно знать: теплоноситель твердотопливных котлов нагревается до температур, при которых не может быть и речи только о полипропилене — только сталь или медь.

Совет: контур стальных труб требует сложной сварки; медь — довольно дорогой материал; полипропилен теряет форму при температуре более 80 ° С. Для создания естественного обогрева рекомендуем использовать армированный полипропилен, который стоит недорого, имеет небольшую массу, прост в сборке и не теряет форму.

1. Выбор диаметра трубопровода — довольно сложный процесс, требующий знаний и сложных расчетов.Если вы решили самостоятельно рассчитать необходимый диаметр контура, то воспользуйтесь специальным программным обеспечением или таблицами подбора, которые можно найти в теплотехнической литературе.
2. Вместимость расширительного бачка зависит от количества охлаждающей жидкости и коэффициента расширения охлаждающей жидкости. Скажем так, для нагрева воды вам понадобится бак емкостью 10% от количества воды в системе.

И последнее: для создания эффективной системы отопления с естественной циркуляцией обратитесь к профессионалам.Грамотно созданное и настроенное отопление прослужит вам десятилетия без вашего вмешательства.

Водяной нагрев — это метод обогрева помещения с помощью теплоносителя (воды или антифриза на водной основе). Передача тепла в помещения осуществляется с помощью отопительных приборов (радиаторы, конвекторы, трубные регистры и т. Д.).

В отличие от парового отопления вода находится в жидком состоянии, что означает более низкую температуру. Тем самым безопаснее нагревать воду.Радиаторы водяного отопления имеют большие габариты, чем паровые. Кроме того, когда тепло передается с помощью воды на большое расстояние, температура резко падает. Поэтому часто делают комбинированную систему отопления: из котельной с помощью пара тепло поступает в здание, где в теплообменнике нагревает воду, которая уже поступает на радиаторы.

В системах водяного отопления циркуляция воды может быть как естественной, так и искусственной. Системы с естественной циркуляцией воды просты и относительно надежны, но имеют низкий КПД (зависит от правильной конструкции системы).

Недостатком водяного отопления также являются воздушные пробки, которые могут образовываться после слива воды при ремонте отопления и после похолоданий, когда температура в котельных повышается и часть растворенного в ней воздуха освободился от него. Для борьбы с ними устанавливаются специальные выпускные клапаны. Перед началом отопительного сезона эти клапаны выпускают воздух из-за чрезмерного давления воды.

Системы отопления различаются по многим параметрам, например: — по способу подключения — с верхней, нижней, комбинированной, горизонтальной, вертикальной разводкой; — по конструкции стояков — однотрубные и двухтрубные;

По ходу теплоносителя в магистральных трубопроводах — тупиковый и проходной; — на гидравлических режимах — с постоянным и переменным гидравлическим режимом; — по атмосфере — открытые и закрытые.

2. Системы отопления с естественной циркуляцией воды

Это одна из самых простых и распространенных систем отопления небольших домов и квартир с индивидуальным отоплением. Недостатки систем отопления с естественной циркуляцией воды: — небольшой радиус действия (до 30 м по горизонтали), что является следствием небольшого циркуляционного давления; — отложенное включение из-за высокой теплоемкости воды и низкого естественного циркуляционного давления; — повышенный риск замерзания воды в расширительном баке, если он установлен в неотапливаемом помещении.

Принципиальная схема системы отопления с естественной циркуляцией состоит из котла (водонагревателя), подающего и обратного трубопроводов, отопительных приборов и расширительного бака. Вода, нагретая в котле, течет по подающей трубе и стоякам в нагреватели, отдает им часть своего тепла, затем возвращается в котел по обратной трубе, где повторно нагревается до требуемой температуры, и затем цикл повторяется.

Рис. 1.

Все горизонтальные трубопроводы системы выполнены с уклоном в сторону движения воды: нагретая вода, поднимаясь по стояку за счет теплового расширения и выдавливая более холодную воду, обратный трубопровод, самотеком растекается по горизонтальным выходам, а охлажденная вода также самотеком течет обратно в котел.Наклоны трубопроводов способствуют удалению пузырьков воздуха из труб в расширительный бак: газ легче воды, поэтому стремится вверх, а наклонные участки трубопроводов помогают ему никуда не задерживаться и попадать в расширитель, а затем в атмосферу. Расширительный бак создает в системе постоянное давление, при нагревании получает увеличение объема воды, а при охлаждении возвращает воду в трубопровод.

Вода в системе отопления поднимается за счет расширения при нагревании и под действием гравитационного давления движение (циркуляция) возникает из-за разницы в плотности нагретой (поднимающейся по подающему стояку) и охлажденной воды (опускающейся в обратном направлении) .Гравитационное давление расходуется на движение теплоносителя и преодоление сопротивления в сети трубопроводов. Эти сопротивления вызваны трением воды о стенки трубы, а также наличием в системе местных сопротивлений. К местным сопротивлениям относятся: ответвления и повороты трубопроводов, сами арматура и отопительные приборы. Чем больше сопротивление возникает в трубопроводе, тем больше должно быть гравитационное давление. Для уменьшения трения используются трубы большего диаметра.

Напор циркуляции Pц = h (ρ-ρg) зависит (рис.1): — разница высот между центром котла и центром нижнего нагревателя h, чем больше разница в высоте между центрами котла и устройства, тем лучше будет циркуляция теплоносителя; — от плотности горячей воды ρg и охлажденной воды ρо.

Как появляется давление циркуляции? Представьте себе, что в котле и радиаторах отопления резко меняется температура теплоносителя по центральным осям этих устройств, что, кстати, недалеко от истины.То есть в верхней части котла и радиаторов находится горячая вода, а в нижней — охлажденная. Горячая вода имеет меньшую плотность и, следовательно, меньший вес, чем охлажденная вода. Мысленно отрежьте верхнюю часть отопительного контура (рис. 2) и оставьте только нижнюю часть. А что мы видим? А то, что мы имеем дело с двумя взаимосвязанными сосудами, нам хорошо известно из школьной физики. Верх одного сосуда находится над верхом другого; вода под действием силы тяжести стремится перейти из верхнего сосуда в нижний.Отопительный контур представляет собой замкнутую систему, вода в нем не выливается, как в сообщающихся сосудах, а имеет свойство «успокаиваться» (занимать один уровень). Таким образом, высокий столб охлажденной тяжелой воды после радиаторов постоянно выталкивает низкий столб воды перед котлом и выталкивает горячую воду, то есть происходит естественная циркуляция. Другими словами, чем выше центр радиаторов относительно центра котла, тем выше давление циркуляции. Высота установки — это первый показатель давления.Наклоны подающих трубопроводов к радиаторам и обратного трубопровода от радиаторов к котлу только способствуют этому процессу, помогая воде преодолевать местное сопротивление в трубах.

Рис. 2

Поэтому в частных домах котел лучше всего размещать под отопительными приборами, например, в подвале. Второй показатель, от которого зависит давление циркуляции, — это разница плотностей охлажденной и горячей воды.Системы с естественной циркуляцией теплоносителя являются саморегулирующимися системами. При проведении качественного регулирования, то есть при изменении температуры воды, количественные изменения происходят самопроизвольно — изменяется расход воды. Из-за изменения плотности горячей воды увеличится (уменьшится) естественное циркуляционное давление и, как следствие, количество циркулирующей воды. То есть, когда на улице холодно, и в доме становится холоднее и включая котел на полную мощность, мы увеличиваем нагрев воды, заметно снижая ее плотность.Попадая к отопительным приборам, вода отдает тепло охлажденному воздуху в помещении, при этом ее плотность увеличивается. Глядя на часть формулы, стоящую в скобках, мы видим, что чем больше разница между плотностями охлажденной и горячей воды, тем больше давление циркуляции. Следовательно, чем больше нагревается вода в бойлере и чем больше она охлаждается в радиаторе, тем быстрее она циркулирует по системе отопления, и это происходит до тех пор, пока воздух в помещении не нагреется.После этого вода в радиаторах начинает остывать медленнее, ее плотность уже не сильно отличается от плотности воды, вышедшей из котла, и давление циркуляции начинает постепенно снижаться. Но как только температура в помещении начинает снижаться, давление циркуляции начинает расти, и скорость циркуляции воды в трубах увеличивается, принося больше тепла радиаторам и повышая температуру воздуха. Так система саморегулируется — одновременное изменение температуры и количества воды обеспечивает необходимую теплопередачу от нагревателей для поддержания температуры в помещениях.

Системы водяного отопления с естественной циркуляцией бывают двухтрубными с верхней и нижней разводкой, а также однотрубными с верхней разводкой.

2.1. Двухтрубные системы отопления с верхней разводкой

Вода от котла поднимается по подающей трубе и затем по стоякам и трубам течет к отопительным приборам (рис. 3-5). Горизонтальные линии прокладываются с уклоном. Из водонагревателей по обратным трубам и стоякам вода поступает в обратный трубопровод и из него в котел.

Рис.3

Рис. Четыре. : 1 — котел; 2 — основной стояк; 3 — подающая магистраль; 4 — горячие стояки; 5 — стояки обратные; 6 — обратная линия; 7 — расширительный бачок

Каждый нагреватель данной системы отопления (рис. 4) обслуживается двумя трубопроводами — подающим и обратным, поэтому данная система называется двухтрубной. Вода в систему подается из водопровода, а если нет, то вода заливается вручную через отверстие расширительного бачка. Лучше подавать отопительную систему из водопровода в обратную линию, так как холодная вода из водопровода будет смешиваться с обратным трубопроводом относительно горячей воды и увеличивать ее плотность, увеличивая циркуляционное давление в момент подачи.

Отопительные системы с естественной циркуляцией бывают одно- и двухконтурными (рис. 5). В одноконтурных системах котел устанавливается в начале контура, а справа или слева от него делают трубопроводы, опоясывающие весь дом или квартиру по периметру, а длина горизонтального кольца не должна превышать 30 м ( желательно до 20 м). Чем длиннее кольцо, тем больше в нем гидравлическое сопротивление (силы трения внутри трубы). В двухконтурных системах котел размещается по центру, а разводка труб (контуры колец) по обе стороны от котла, общая длина труб по горизонтали не должна превышать 30 м (желательно до 20 м. ).Для получения гидравлически сбалансированной системы длины колец двухконтурной системы и количество секций радиатора необходимо сделать примерно одинаковыми.

В зависимости от направления движения теплоносителя в магистральных трубопроводах системы отопления могут быть тупиковые и с попутным движением воды.

Рис. Пять.

В тупиковых системах отопления движение горячей воды в подающей магистрали противоположно движению охлажденной воды в обратной.В этой схеме длина циркуляционных колец не одинакова; чем дальше от котла расположен ТЭН, тем больше длина циркуляционного кольца.

В тупиковых системах трудно добиться такого же сопротивления в коротких и более удаленных циркуляционных кольцах, поэтому нагреватели, расположенные рядом с основным стояком, будут нагреваться намного лучше, чем удаленные. А при невысокой тепловой нагрузке ближайших к главному стояку циркуляционных колец их гидравлическое соединение становится еще более трудным.

В системах отопления с соответствующим движением воды все циркуляционные кольца имеют определенную длину, поэтому стояки и нагреватели работают в одинаковых условиях. В таких системах вне зависимости от расположения ТЭНа по горизонтали относительно основного стояка их нагрев будет одинаковым. Однако системы отопления с попутным движением воды используются ограниченно, так как часто при проектировании реальных систем отопления с учетом планировки дома оказывается, что при монтаже потребуется больше труб, чем для тупиковых систем.Поэтому такие системы используются в тех случаях, когда стыковка циркуляционных колец между собой в тупиковой системе невозможна.

В целях расширения применения тупиковых систем сокращают длину магистралей и вместо одного контура большой длины делают два или несколько коротких замыканий. В таких случаях обеспечивается лучшая горизонтальная регулировка системы. Балансировка (гидравлическое выравнивание) нагревательных колец контура начинается на этапе проектирования системы отопления.Чтобы оно работало равномерно, все кольца контура должны иметь примерно одинаковое гидравлическое сопротивление, то есть кольцо, расположенное рядом с основным стояком, должно иметь почти такое же сопротивление, как и кольцо, удаленное от основного стояка, а сумма гидравлические сопротивления всех колец не должны превышать величину циркуляционного напора. Иначе циркуляции теплоносителя в системе может не быть.

2.2. Двухтрубные системы нижнего отопления

Рис.6

Отличается от системы с верхней разводкой тем, что подающий трубопровод прокладывается снизу рядом с реверсом (рис. 6), а вода по подающим стоякам движется снизу вверх. Пройдя через отопительные приборы, вода по обратному трубопроводу и стоякам попадает в обратный трубопровод и из него в котел. Удаление воздуха из системы осуществляется с помощью воздухоотводчиков (кранов Маевского), установленных на всех отопительных приборах, либо с помощью автоматических воздухоотводчиков, установленных на стояках или специальных воздуховодах.Системы отопления с нижней разводкой, как и с верхней, могут быть выполнены с одним или несколькими контурами, с тупиковым и последующим движением теплоносителя (рис. 7) в подающей и обратной магистралях.

Рис. 7

Системы с нижней разводкой и естественной циркуляцией теплоносителя используются крайне редко из-за большого количества выпускных радиаторов, требующих установки вентиляционных отверстий. А поскольку в этих системах имеются расширительные бачки, сообщающиеся с атмосферой и всасывающие воздух в циркуляционное кольцо, процедура стравливания воздуха из радиаторов становится практически еженедельной.Для устранения этого недостатка трубопроводы горячего водоснабжения замкнуты так называемыми воздуховодами, которые собирают воздух и выводят его в расширительный бак над стоящей в нем водой (рис. 8-9).

Рис. Восемь.

Рис. 9.: 1 — котел; 2 — воздуховод; 3 — нижняя проводка; 4 — подающие стояки; 5 — стояки обратные; 6 — обратная линия; 7 — расширительный бачок

Такие системы используются еще реже, так как они напоминают системы с воздушной разводкой и требуют почти такого же количества труб.В общем, теряется преимущество их использования: стояки трубы пронизывают помещения от пола до потолка, а вся точка нижней разводки системы отопления заключалась в том, что с ее помощью в комнатах (по крайней мере, на верхнем этаже) пропали стояки. .

2.3. Однотрубные системы отопления с естественной циркуляцией

Рис. 10. Однотрубная система отопления с верхним распределением и естественной циркуляцией воды (вверху) и конструкция радиаторных агрегатов (внизу)

Однотрубные системы с естественной циркуляцией теплоносителя: производится только с верхней разводкой подающего трубопровода, в которой отсутствуют обратные стояки (рис.10). По сравнению с двухтрубными системами, однотрубные системы проще в установке, для их строительства требуется меньше труб и они выглядят красивее.

Однотрубные системы отопления делятся на два типа.

По одной схеме — проточная, подводящий стояк как таковой отсутствует, а радиаторы на высоте дома последовательно подключаются друг к другу. Подача горячей воды последовательно, сверху вниз, проходит через все радиаторы, начиная сверху, и поступает в охлаждаемые радиаторы нижних этажей.Поэтому на верхних этажах жарко, а на нижних — холодно. Чтобы хоть как-то сбалансировать отопительный контур, на нижних этажах устанавливают радиаторы с большим количеством секций. В проточной системе установка регулирующих клапанов невозможна, так как при уменьшении или перекрытии крана на том или ином радиаторе частично или полностью перекрывается весь стояк.

По такой схеме невозможно регулировать температуру воздуха в помещениях. Если дом двухэтажный, невозможно запустить систему отопления только на одном этаже.Проточные схемы отопления были очень популярны в середине ХХ века, когда главной целью была экономия труб. В настоящее время практически не используется.

С другой схемой с замыкающими секциями (байпасами), показанными на рис. 11, часть воды из стояка попадает в верхние радиаторы, а остальная вода направляется по стояку в расположенные ниже радиаторы. Вода в такой системе охлаждается немного меньше, а значит разница температур на верхнем и нижнем этажах меньше.По сути, это усовершенствованный проточный контур, в котором замыкающий участок — байпас — выполнен между патрубками подключения радиатора.

Рис. Одиннадцать.

Диаметр патрубка замыкающего участка сделать на размер меньше диаметра патрубка, соединяющего радиатор. В результате теплоноситель, идущий сверху, разделяется на два потока: одна часть поступает в радиатор, другая по байпасу — в нижние радиаторы. Если диаметр байпаса сделать таким же, как у трубок для подключения радиатора, то охлаждающая жидкость в радиаторе перестанет циркулировать, так как гидравлическое сопротивление в радиаторе будет больше, чем в байпасе.Ведь вода всегда течет там, где меньше гидравлическое сопротивление.

При установке байпаса диаметром, равным диаметрам патрубков подключения радиатора для балансировки системы отопления, количество поступающей в устройство воды регулируется клапанами, которые устанавливаются на патрубке подключения и байпасе. Таким образом, закрыв (открыв) краны на подающем патрубке подключения радиаторов или байпаса, можно регулировать подачу теплоносителя к радиатору или стояку. Например, можно полностью выключить радиатор и перенаправить весь теплоноситель в байпас, а затем в нижние радиаторы на стояке или, наоборот, закрыть байпас и направить весь тепловой поток на радиатор.

Рис. 12.

В современных системах отопления два клапана, установленные на подающем трубопроводе и байпасе, заменяются одним, называемым трехходовым клапаном. В зависимости от положения закрывающейся заслонки трехходовой клапан одновременно открывает путь теплоносителю к радиатору и закрывает впуск в байпас или, наоборот, закрывает байпас и открывает путь к радиатору. Такие краны могут комплектоваться электроприводом, подключенным к специальному устройству — контроллеру.Контроллер измеряет температуру воздуха в помещении или температуру охлаждающей жидкости и выдает команду трехходовому клапану, который увеличивает или уменьшает поток охлаждающей жидкости к радиатору и сбрасывает остальную охлаждающую жидкость в байпас.

Как и в системах с двухтрубной разводкой, в однотрубной может обеспечить тупиковое и связанное с этим движение теплоносителя в обратной магистрали. При попутном движении все кольца отопительного контура становятся одинаковой длины, и система может быть сбалансирована.В случае тупикового движения очень сложно сбалансировать температуру теплоносителя, так как дисбаланс идет не только по длине колец, но и по высоте стояков, что отличается от двухтрубных систем, где дисбаланс температуры было только вокруг колец.

3. Системы водяного отопления с насосной циркуляцией

В системе отопления с принудительной (насосной) циркуляцией применяются те же схемы подключения, что и в системе отопления с естественной циркуляцией, но из-за несоблюдения всех уклонов или уклона слишком большой длины магистрали подключается циркуляционный насос, обеспечивающий постоянную циркуляцию теплоносителя в замкнутой системе отопления (рис.13-9-15).

Рис. 13.: 1 — котел; 2 — основной стояк; 3 — подающая магистраль; 4 — подающий стояк; 5 — радиатор; 6 — стояк обратный; 7 — обратная линия; 8 — циркуляционный насос; 9 — кран двойной регулировки; 10 — расширительный патрубок; 11 — расширительный бачок; 12 — переливной патрубок; 13 — коллектор воздуха

Рис. 14. Насос подключается к обратной магистрали, что способствует более длительной работе системы отопления в целом.

В системе отопления, показанной на рис.15, все радиаторы на каждом этаже подключены к общей линии. Его преимущества — простота монтажа, меньший расход труб и отсутствие стояков на каждом радиаторе, а недостатком — образование воздушных пробок из-за наличия параллельных трубопроводов (устраняется установкой клапанов для выпуска воздуха).

Рис. 15.: 1 — котел; 2 — основной стояк; 3 — расширительный бачок; 4 — расширительный патрубок; 5 — циркуляционный насос

Использование циркуляционного насоса позволяет дольше использовать автомобильные дороги, что очень важно при отоплении многоэтажных домов.Единственный недостаток использования циркуляционного насоса — необходимость бесперебойного электроснабжения.

Поддержание заданной температуры в помещении, отапливаемом системой водяного отопления, возможно несколькими способами: изменяя температуру, расход теплоносителя через радиатор и то и другое одновременно. Температура охлаждающей жидкости, поступающей в радиаторы, обычно регулируется централизованно в тепловом пункте. Для индивидуальной регулировки температуры в помещении радиаторы оснащаются регулирующими клапанами (ручная регулировка) или термостатами (автоматическая регулировка).

Индивидуальная регулировка возможна как для двухтрубной, так и для однотрубной системы, в последнем случае необходимо установить байпас перед смесителем или термостатом.

4. Схема подключения нагревательных приборов

Рис. Шестнадцатая. Некоторые схемы подключения ТЭНов

Рис.17

Рис.18

% PDF-1.6 % 5951 0 объект> эндобдж xref 5951 487 0000000016 00000 н. 0000026939 00000 п. 0000027077 00000 п. 0000027335 00000 п. 0000027380 00000 п. 0000027512 00000 п. 0000027546 00000 п. 0000027699 00000 н. 0000027914 00000 н. 0000028959 00000 п. 0000029021 00000 н. 0000029260 00000 н. 0000029914 00000 н. 0000030965 00000 п. 0000031021 00000 п. 0000031268 00000 п. 0000032316 00000 п. 0000032557 00000 п. 0000033598 00000 п. 0000033830 00000 п. 0000046195 00000 п. 00000

00000 п. 0000137835 00000 н. 0000176880 00000 н. 0000220246 00000 н. 0000220507 00000 н. 0000221096 00000 н. 0000221190 00000 н. 0000221283 00000 н. 0000221376 00000 н. 0000221469 00000 н. 0000221655 00000 н. 0000221768 00000 н. 0000221883 00000 н. 0000221957 00000 н. 0000222036 00000 н. 0000222146 00000 н. 0000222191 00000 п. 0000222388 00000 н. 0000222474 00000 н. 0000222519 00000 п. 0000222600 00000 н. 0000222869 00000 н. 0000222955 00000 н. 0000223000 00000 н. 0000223081 00000 н. 0000223275 00000 н. 0000223394 00000 н. 0000223439 00000 н. 0000223526 00000 н. 0000223782 00000 н. 0000223868 00000 н. 0000223913 00000 н. 0000223994 00000 н. 0000224165 00000 н. 0000224251 00000 н. 0000224296 00000 н. 0000224377 00000 н. 0000224599 00000 н. 0000224685 00000 н. 0000224730 00000 н. 0000224811 00000 н. 0000224985 00000 п. 0000225071 00000 н. 0000225116 00000 н. 0000225197 00000 н. 0000225426 00000 н. 0000225513 00000 н. 0000225558 00000 н. 0000225639 00000 н. 0000225839 00000 н. 0000225926 00000 н. 0000225971 00000 н. 0000226052 00000 н. 0000226250 00000 н. 0000226336 00000 н. 0000226381 00000 п. 0000226462 00000 н. 0000226663 00000 н. 0000226751 00000 н. 0000226796 00000 н. 0000226878 00000 н. 0000227059 00000 н. 0000227145 00000 н. 0000227190 00000 н. 0000227307 00000 н. 0000227478 00000 н. 0000227564 00000 н. 0000227609 00000 н. 0000227766 00000 н. 0000227985 00000 н. 0000228071 00000 н. 0000228116 00000 п. 0000228253 00000 н. 0000228431 00000 н. 0000228517 00000 н. 0000228562 00000 н. 0000228643 00000 н. 0000228838 00000 н. 0000228924 00000 н. 0000228969 00000 н. 0000229100 00000 н. 0000229300 00000 н. 0000229387 00000 н. 0000229432 00000 н. 0000229513 00000 н. 0000229698 00000 н. 0000229786 00000 н. 0000229830 00000 н. 0000229911 00000 н. 0000230117 00000 н. 0000230203 00000 н. 0000230247 00000 н. 0000230328 00000 н. 0000230517 00000 н. 0000230604 00000 н. 0000230648 00000 н. 0000230769 00000 п. 0000231000 00000 н. 0000231086 00000 н. 0000231130 00000 н. 0000231212 00000 н. 0000231412 00000 н. 0000231518 00000 н. 0000231562 00000 н. 0000231681 00000 н. 0000231863 00000 н. 0000231968 00000 н. 0000232012 00000 н. 0000232093 00000 н. 0000232250 00000 н. 0000232373 00000 н. 0000232417 00000 н. 0000232560 00000 н. 0000232722 00000 н. 0000232846 00000 н. 0000232890 00000 н. 0000233012 00000 н. 0000233174 00000 п. 0000233273 00000 н. 0000233317 00000 н. 0000233472 00000 н. 0000233675 00000 н. 0000233767 00000 н. 0000233811 00000 п. 0000233949 00000 н. 0000234087 00000 н. 0000234225 00000 н. 0000234268 00000 н. 0000234404 00000 п. 0000234497 00000 п. 0000234540 00000 н. 0000234583 00000 п. 0000234626 00000 н. 0000234670 00000 н. 0000234778 00000 н. 0000234822 00000 н. 0000234866 00000 н. 0000234910 00000 н. 0000235046 00000 н. 0000235090 00000 н. 0000235229 00000 п. 0000235273 00000 н. 0000235401 00000 п. 0000235445 00000 н. 0000235564 00000 н. 0000235608 00000 н. 0000235721 00000 н. 0000235765 00000 н. 0000235809 00000 н. 0000235853 00000 п. 0000236012 00000 н. 0000236056 00000 н. 0000236100 00000 н. 0000236144 00000 п. 0000236188 00000 н. 0000236232 00000 н. 0000236357 00000 н. 0000236401 00000 п. 0000236445 00000 н. 0000236547 00000 н. 0000236591 00000 н. 0000236686 00000 н. 0000236730 00000 н. 0000236825 00000 н. 0000236869 00000 н. 0000237000 00000 н. 0000237044 00000 н. 0000237180 00000 н. 0000237224 00000 н. 0000237358 00000 н. 0000237402 00000 н. 0000237528 00000 н. 0000237572 00000 н. 0000237694 00000 н. 0000237738 00000 п 0000237782 00000 н. 0000237826 00000 н. 0000237870 00000 п. 0000237977 00000 п. 0000238021 00000 н. 0000238202 00000 н. 0000238246 00000 н. 0000238382 00000 н. 0000238426 00000 н. 0000238604 00000 н. 0000238648 00000 н. 0000238797 00000 н. 0000238841 00000 н. 0000238978 00000 н. 0000239022 00000 н. 0000239066 00000 н. 0000239162 00000 н. 0000239206 00000 н. 0000239302 00000 н. 0000239346 00000 п. 0000239459 00000 н. 0000239503 00000 н. 0000239636 00000 н. 0000239680 00000 н. 0000239801 00000 п. 0000239845 00000 н. 0000239967 00000 н. 0000240011 00000 н. 0000240148 00000 п. 0000240192 00000 н. 0000240299 00000 н. 0000240343 00000 п. 0000240387 00000 н. 0000240431 00000 н. 0000240475 00000 н. 0000240581 00000 н. 0000240625 00000 н. 0000240820 00000 н. 0000240864 00000 н. 0000240992 00000 н. 0000241036 00000 н. 0000241198 00000 н. 0000241242 00000 н. 0000241369 00000 н. 0000241413 00000 н. 0000241457 00000 н. 0000241502 00000 н. 0000241601 00000 н. 0000241646 00000 н. 0000241760 00000 н. 0000241805 00000 н. 0000241914 00000 н. 0000241958 00000 н. 0000242069 00000 н. 0000242113 00000 п. 0000242231 00000 н. 0000242275 00000 н. 0000242319 00000 п. 0000242364 00000 н. 0000242495 00000 н. 0000242540 00000 н. 0000242662 00000 н. 0000242707 00000 н. 0000242752 00000 н. 0000242797 00000 н. 0000242940 00000 н. 0000242985 00000 н. 0000243080 00000 н. 0000243125 00000 н. 0000243231 00000 н. 0000243276 00000 н. 0000243389 00000 н. 0000243434 00000 н. 0000243569 00000 н. 0000243614 00000 н. 0000243732 00000 н. 0000243777 00000 н. 0000243891 00000 н. 0000243936 00000 н. 0000243981 00000 н. 0000244026 00000 н. 0000244143 00000 н. 0000244188 00000 н. 0000244347 00000 н. 0000244392 00000 н. 0000244492 00000 н. 0000244537 00000 н. 0000244582 00000 н. 0000244627 00000 н. 0000244766 00000 н. 0000244811 00000 н. 0000244953 00000 н. 0000244998 00000 н. 0000245140 00000 н. 0000245185 00000 н. 0000245317 00000 н. 0000245362 00000 н. 0000245457 00000 н. 0000245502 00000 н. 0000245641 00000 н. 0000245686 00000 н. 0000245815 00000 н. 0000245860 00000 н. 0000245986 00000 н. 0000246031 00000 н. 0000246137 00000 н. 0000246182 00000 н. 0000246318 00000 н. 0000246363 00000 н. 0000246500 00000 н. 0000246545 00000 н. 0000246653 00000 н. 0000246698 00000 н. 0000246804 00000 н. 0000246849 00000 н. 0000246955 00000 н. 0000247000 00000 н. 0000247045 00000 н. 0000247090 00000 н. 0000247207 00000 н. 0000247252 00000 н. 0000247367 00000 н. 0000247412 00000 н. 0000247507 00000 н. 0000247552 00000 н. 0000247651 00000 н. 0000247696 00000 н. 0000247827 00000 н. 0000247872 00000 н. 0000248005 00000 н. 0000248050 00000 н. 0000248172 00000 н. 0000248217 00000 н. 0000248326 00000 н. 0000248371 00000 н. 0000248483 00000 н. 0000248528 00000 н. 0000248573 00000 н. 0000248618 00000 н. 0000248713 00000 н. 0000248758 00000 н. 0000248892 00000 н. 0000248937 00000 н. 0000249074 00000 н. 0000249119 00000 н. 0000249257 00000 н. 0000249302 00000 н. 0000249441 00000 н. 0000249486 00000 н. 0000249531 00000 н. 0000249576 00000 н. 0000249727 00000 н. 0000249772 00000 н. 0000249900 00000 н. 0000249945 00000 н. 0000250067 00000 н. 0000250112 00000 н. 0000250261 00000 н. 0000250306 00000 н. 0000250351 00000 п. 0000250396 00000 н. 0000250505 00000 н. 0000250550 00000 н. 0000250677 00000 н. 0000250722 00000 н. 0000250850 00000 н. 0000250895 00000 н. 0000251042 00000 н. 0000251087 00000 н. 0000251218 00000 н. 0000251263 00000 н. 0000251393 00000 н. 0000251438 00000 н. 0000251570 00000 н. 0000251615 00000 н. 0000251660 00000 н. 0000251705 00000 н. 0000251811 00000 н. 0000251856 00000 н. 0000252001 00000 н. 0000252046 00000 н. 0000252189 00000 н. 0000252234 00000 н. 0000252396 00000 н. 0000252441 00000 н. 0000252567 00000 н. 0000252612 00000 н. 0000252746 00000 н. 0000252791 00000 н. 0000252917 00000 н. 0000252962 00000 н. 0000253007 00000 н. 0000253052 00000 н. 0000253189 00000 н. 0000253234 00000 н. 0000253373 00000 н. 0000253418 00000 н. 0000253463 00000 н. 0000253508 00000 н. 0000253607 00000 н. 0000253652 00000 н. 0000253792 00000 н. 0000253837 00000 н. 0000253943 00000 н. 0000253988 00000 н. 0000254099 00000 н. 0000254144 00000 н. 0000254247 00000 н. 0000254292 00000 н. 0000254395 00000 н. 0000254440 00000 н. 0000254544 00000 н. 0000254589 00000 н. 0000254703 00000 н. 0000254748 00000 н. 0000254793 00000 н. 0000254838 00000 н. 0000254945 00000 н. 0000254990 00000 н. 0000255151 00000 п. 0000255196 00000 н. 0000255371 00000 н. 0000255416 00000 н. 0000255558 00000 н. 0000255603 00000 н. 0000255787 00000 н. 0000255832 00000 н. 0000256004 00000 н. 0000256049 00000 н. 0000256094 00000 н. 0000256139 00000 н. 0000256238 00000 п. 0000256283 00000 н. 0000256403 00000 н. 0000256448 00000 н. 0000256493 00000 н. 0000256538 00000 н. 0000256636 00000 н. 0000256681 00000 н. 0000256801 00000 н. 0000256846 00000 н. 0000256957 00000 н. 0000257002 00000 н. 0000257112 00000 н. 0000257157 00000 н. 0000257297 00000 н. 0000257342 00000 н. 0000257387 00000 н. 0000257432 00000 н. 0000257569 00000 н. 0000257614 00000 н. 0000257737 00000 н. 0000257782 00000 н. 0000257885 00000 н. 0000257930 00000 н. 0000258048 00000 н. 0000258093 00000 н. 0000258209 00000 н. 0000258254 00000 н. 0000258393 00000 н. 0000258438 00000 н. 0000258483 00000 н. 0000258528 00000 н. 0000258627 00000 н. 0000258672 00000 н. 0000258841 00000 н. 0000258886 00000 н. 0000259017 00000 н. 0000259062 00000 н. 0000259189 00000 н. 0000259234 00000 н. 0000259333 00000 н. 0000259378 00000 н. 0000259423 00000 н. 0000259468 00000 н. 0000259574 00000 н. 0000259619 00000 н. 0000259743 00000 н. 0000259788 00000 н. 0000259886 00000 н. 0000259931 00000 н. 0000260089 00000 н. 0000260134 00000 п. 0000260283 00000 п. 0000260328 00000 н. 0000260544 00000 н. 0000260589 00000 н. 0000260717 00000 н. 0000260762 00000 н. 0000260807 00000 н. 0000010249 00000 п. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 6437 0 obj> поток @ UEq0Pu &, w ާ qO3] |

Стоит ли геотермальное отопление для дома? Что идет не так?

Геотермальные системы отопления для домов

Бытовые геотермальные системы отопления могут быть отличным способом обогреть дом , заменить печь и помечены как средства экономии денег.Вопрос в том, стоят ли они шумихи? Вот краткий обзор того, как они работают.

Начиная с глубины от 6 до 10 метров, температура земли больше не зависит от колебаний температуры поверхности и остается относительно постоянной на уровне от 8 до 10 C. Таким образом, основной принцип геотермального отопления и охлаждения заключается в использовании этого постоянная внутренняя температура земли для уравновешивания сильно колеблющихся температур поверхности в Северной Америке и Канаде.

С помощью тепловых насосов геотермальные системы отопления и охлаждения извлекают тепловую энергию и передают ее в здания, экономя примерно от 50 до 60% затрат на отопление и охлаждение, в зависимости от сравниваемого топлива.

В летние месяцы геотермальное охлаждение работает аналогично стандартному кондиционированию воздуха, только тепло не просто выбрасывается в наружный воздух, а откладывается глубоко в земле для использования в будущем. Результатом является безупречное кондиционирование воздуха, потому что тепло, отбираемое в летние месяцы, фактически используется для обогрева земли глубоко под землей, тепла, которое повысит эффективность теплового насоса из источника тепла в зимние месяцы.

Геотермальные системы отопления дома:

Вертикальные геотермальные системы с замкнутым контуром имеют герметичную U-образную трубу из полиэтилена высокой плотности, по которой переносится теплоноситель (обычно смесь воды и метанола) в непрерывно циркулирующем контуре, обеспечивающем теплопроводный обмен.Когда жидкость возвращается на поверхность, нагревается или охлаждается в зависимости от сезона, дополнительное или уменьшенное количество тепла в воде используется для кондиционирования дома. Требуемая глубина для этой системы обычно составляет 300 футов или более, а стоимость рассчитывается в футах. Через нос, но ногой.

Геотермальная вертикальная петельная система © Alexandre Gilbert

Горизонтальная замкнутая геотермальная система работает так же, как и вертикальные системы, за исключением того, что трубы проложены вперед и назад на глубине от 6 до 10 футов под землей.Установка предполагает вырытие траншей (по крайней мере, 300 футов из них), а не рытье колодца.

Горизонтальные системы тепловых насосов с грунтовым источником могут быть дешевле в установке, но требуют значительного пространства и наносят довольно серьезный ущерб любым экосистемам, которые лежат на предполагаемом пути. Для данной длины трубы системы с горизонтальным контуром немного менее эффективны, чем системы с вертикальным контуром, поскольку на них легче воздействовать температурой поверхности. Другой недостаток заключается в том, что при возникновении утечки в контуре при использовании горизонтального коврика или системы решетчатого типа всю территорию сада придется снова выкапывать в поисках крошечной утечки, которая теряет давление в системе.

Геотермальная система с горизонтальным контуром © Alexandre Gilbert

Геотермальные системы с открытым контуром используют грунтовые воды, закачиваемые непосредственно из водозаборной скважины (глубиной от 75 до 100 футов) для забора и нагнетания тепла. Вода откачивается из первой скважины, а после теплообмена закачивается во вторую скважину.

Геотермальная система с открытым контуром © Alexandre Gilbert

Системы с открытым контуром имеют очень высокий термический КПД, и их установка может быть на 50% дешевле, чем вертикальные системы с обратной связью.Однако условия, необходимые для правильного функционирования этих систем, редко встречаются в городских районах, поскольку они требуют обильного источника грунтовых вод и высокого уровня грунтовых вод.

Сэкономит ли геотермальное отопление мне деньги?

Это действительно зависит от размера объекта отопления. Ни одна геотермальная система не обходится дешево в установке , и поскольку она предлагает только сокращение потребления, окупаемость инвестиций действительно возможна только для больших зданий. По этой причине геотермальная энергия больше подходит для коммерческих или многоквартирных жилых проектов значительного размера.

Дом должен быть довольно большим и иметь несколько плохую изоляцию, чтобы фактически окупить себя в разумные сроки. Во многих случаях, особенно при строительстве новых домов среднего размера, такие крупные финансовые вложения в энергоэффективность могут принести гораздо большую отдачу, если вместо этого они будут направлены на удержание тепла — более качественные окна, дополнительную изоляцию дома в новом строительстве, изоляцию существующих стен от снаружи во время ремонта дома, а лучше ленты и мембраны для герметизации воздуха и т. д.

Цены Ball park на геотермальную систему : Для дома среднего размера (2000 кв. Футов) установка GSHP легко будет стоить 30 000 долларов, и это в обмен на ежемесячную экономию около 50% на счетах за отопление. . Таким образом, окупаемость среднего дома на одну семью просто слишком далека, чтобы сделать его финансово конкурентоспособным вариантом со всеми домами, кроме самых потребляющих, — и даже тогда только тогда, когда котел или печь вышли из строя и нуждаются в замене.

Те же самые инвестиции в размере 25 000 долларов (или, возможно, меньше) в лучшую тепловую оболочку, вероятно, легко сократят счета за отопление на 70 или 80%, а может, и больше.Геотермальная энергия — отличная мировая технология, но дома с плохой изоляцией для одной семьи получат гораздо большую отдачу, если вместо этого деньги будут вкладываться в изоляцию или баланс между энергосберегающими ремонтами и высокоэффективными тепловыми насосами.

Нагреватели горячего масла и теплоносители: полное руководство

Теплообмен

Для целей теплообмена описанную конфигурацию можно разделить на три части в соответствии с методом теплопередачи и с учетом требуемых технических ограничений в каждой точке, чтобы достичь энергоэффективности и долговечности благодаря заправке теплоносителя и материалам оборудования.(см. Теплопередача).

На рисунке 3 три зоны четко разграничены:

1. Излучение

Оно охватывает практически всю камеру сгорания, в частности, внутреннюю поверхность внутреннего змеевика, и в этой области она имеет решающее значение. с технической точки зрения, чтобы знать точные значения максимальной температуры, достигаемой как жидким теплоносителем, так и материалом змеевика, потому что, хотя это область с наибольшей обменной емкостью, она также подвержена риску превышения максимальной допустимые значения.- Рисунок 4 -.

Рисунок 4. Площадки котла по способу теплопередачи. В зависимости от достигнутой температуры массы и пленки — см. Температуры-.

Характеристики используемого теплоносителя, топлива, регулирования горения, диаметра пламени, требований к обмену, необходимого минимального циркулирующего потока жидкого теплоносителя и, следовательно, его скорости и диаметра змеевика являются параметрами. которые определяют, что следует считать критическим в конструкции — размер диаметра и длины камеры.

Слишком малый диаметр для камеры сгорания обеспечил бы оптимальную передачу тепла, но поставил бы под угрозу срок службы заряда жидкого теплоносителя, а также самого котла, а также вызвал бы потерю заряда дымового контура, что может быть чрезмерным бременем для стандартной горелки.

С другой стороны, слишком большой диаметр камеры сгорания снижает энергоэффективность оборудования.

Длина камеры сгорания также имеет большое значение для надежности оборудования.Камера сгорания, слишком короткая для требуемой мощности, будет иметь необычно высокие температуры в нижней крышке и в верхней крышке камеры, что может привести к частичному разрушению этих элементов.

2. Переходная зона

Она включает внутренние поверхности концов внутренней и внешней катушек. В зависимости от настройки горелки он может частично включать внешнюю грань внутреннего змеевика. В этой области излучение и конвекция сосуществуют как процессы теплопередачи, и поэтому в отношении тепла необходимо принимать во внимание как меры предосторожности при обмене посредством излучения, так и ограничения, связанные с обменом посредством конвекции.

Особое внимание следует уделить конструкции изменения направления газового контура в нижней части камеры сгорания, так как должна быть достигнута полная герметичность (в противном случае дымовые газы будут проходить непосредственно из 1-го прохода в дымоход. выход, что дает очень плохую производительность и, что еще хуже, с чрезвычайно высокими температурами в дымоходе, которые могут вызвать его разрушение) вместе с низкой потерей заряда при изменении направления дымовых газов.

3. Зона конвекции

Это соответствует обеим сторонам внешнего змеевика и внутренней поверхности внутреннего змеевика.

Несмотря на то, что существует небольшой риск превышения максимальных температур использования теплоносителя и материалов (см. Рисунок 4), основная проблема при проектировании этой зоны заключается в достижении высокого уровня теплопередачи за счет значительной скорости. дымовых газов, но без значительного риска загрязнения дымовых каналов 2 и 3 из-за недостаточного размера этих каналов или высокой потери заряда в дымовом контуре (известного как избыточное давление котла), что затрудняет использование стандартных горелок.

Рис. 3. Отдельные области в бойлере с жидким теплоносителем для целей теплообмена

В дополнение ко всем параметрам, описанным выше, змеевики также должны быть тщательно спроектированы так, чтобы с точки зрения гидравлики теплоноситель потери заряда контура невелики, что приведет к нестандартным насосам и высокому потреблению электроэнергии, и в то же время гарантирует достаточную скорость теплоносителя для обеспечения удовлетворительных коэффициентов теплопередачи — см. рисунок 5.

Рисунок 5. Скорость теплоносителя / коэффициент теплопередачи. Значения для BP Transcal N. Температура теплоносителя 290 ° C. Другие факторы исключены для лучшего понимания важности скорости.

Перепад тепла. Проходы в змеевиках

Тепловой дифференциал , также известный как тепловой скачок , представляет собой максимальное повышение температуры теплоносителя, которое котел может получить при своей номинальной тепловой мощности при расчетном расходе теплопередачи. жидкость.

Наиболее распространенными тепловыми скачками являются 20 ° C и 40 ° C, хотя эти значения имеют некоторый запас в зависимости от используемого теплоносителя и рабочей температуры, поэтому на самом деле мы должны говорить об интервалах между 18-22 ° C в в первом случае и 36-42 ° C во втором случае.

Важно помнить, что один котел не лучше и не хуже другого котла с той же тепловой мощностью, но с другим скачком. При правильной конструкции оба типа котлов будут иметь одинаковые энергетические характеристики и аналогичные рабочие функции.

Причина наличия котлов с разной температурой дифференциала заключается в том, чтобы обеспечить наилучшую адаптацию котла к характеристикам производственного процесса и, в частности, к бытовым приборам системы.

Первоначально котел с скачком тепла на 20 ° C может обеспечивать большую однородность температуры в потребляющих устройствах из-за большего циркулирующего потока, хотя при изначально более дорогой установке из-за большего диаметра трубы, большей емкости теплоносителя в системы и более высокое потребление электроэнергии в главном насосе.Однако котел с перепадом тепла 40 ° C может также достичь тех же результатов с помощью контуров рециркуляции с вторичными насосами, которые обеспечивают большую скорость потока в бытовых приборах и, следовательно, большую однородность. Однако в последнем случае стоимость установки теплового дифференциального котла значительно выше, что не является положительным фактором.

Перепад тепла выше 40 или 50 ° C не является обычным явлением, учитывая, что на срок полезного использования жидкого теплоносителя влияют такие высокие и резкие изменения температуры, а конструкция котла должна предусматривать меры по поглощению дополнительных расширений, что делает конструкцию более специализированный и более дорогой.Однако в приложениях для солнечных тепловых электростанций можно найти котлы с теплоносителем с перепадом тепла до 100 ° C.

Мы рекомендуем пользователю связаться с производителем котла, авторизованным установщиком, штатным или внешним инженером, чтобы обсудить, какой перепад тепла будет наиболее подходящим для их процесса.

Мы уже видели, что определение разности температур, в основном по характеристикам потребляющих устройств, определяет расход циркулирующего теплоносителя, необходимый в системе.Но этот расход также должен соответствовать определенным требованиям, обозначенным на котле.

Скорость теплоносителя в змеевиках должна быть достаточно высокой, чтобы обеспечить хороший теплообмен, не превышая при этом температуру пленки используемого теплоносителя, чтобы избежать его быстрой деградации. Но эти высокие скорости циркуляции, которые требуются, также подразумевают значительные потери заряда (потери давления), поскольку потери заряда пропорциональны квадрату высокой скорости, с возможностью использования очень больших насосов с чрезмерно высоким потреблением электроэнергии для достижения гидравлического давления. стабильность в цепи.

Согласование факторов высокой скорости и приемлемых потерь заряда возможно только при точном тепловом и гидравлическом исследовании катушек, диаметра их трубок, их длины и их соединения.

С помощью диаграмм на рисунке 6 и небольшого примера мы постараемся немного прояснить все эти вопросы. Мы упростили возможные варианты гидравлики исключительно в этих трех случаях. В действительности количество параллельных проходов катушек может составлять от 1 прохода до 6, 7 или 8.

Рабочая температура T ₁ и его тепловая мощность в кВт одинаковы на всех трех диаграммах на Рисунке 6. Кроме того, общая длина составляющей трубы змеевика одинакова — 4L.

Различия относятся к температурам на входе котла (температура обратки от потребляющих устройств после подачи необходимой энергии), T2, T3 и T4. Расходы циркулирующего потока Q, Q ₁ y Q ₂ и потери заряда ΔP ₁ , ΔP ₂ и ΔP ₃ также различаются.

Реальный числовой пример

У нас есть бойлер с жидким теплоносителем с перепадом тепла 40ºC и мощностью нагрева 1100 кВт. Его обменная поверхность составляет 54 м ² с выходом порядка 86-89%, в зависимости от рабочей температуры.

Схема его конструкции — A) на рисунке 6, с двумя последовательными катушками и двумя параллельными проходами на катушку. Расчетный расход для этих условий составляет 52 м ³ / ч с потерей заряда 2,37 бар при рабочей температуре 260 ° C.

Если мы попытаемся эксплуатировать этот котел с тепловым скачком на 20 ° C, расход должен составить 104 м ³ / ч, а ожидаемые потери заряда при той же температуре, что и раньше, 260 ° C, будут 8,17 бар. Придется прибегнуть к очень сложным и дорогим насосам с очень высоким потреблением электроэнергии.

С другой стороны, если мы используем схему конструкции B) на рисунке 6 (две катушки последовательно с тремя параллельными проходами на катушку) с одинаковой скоростью потока, 104 м ³ / ч, и поверхностью обмена, 54 м ² , потеря заряда составит 2.62 бар, что приемлемо для обычных насосов.

Этот тип конструкции B) неприменим для котла с перепадом тепла 40 ° C, поскольку при требуемом низком расходе 52 м ³ / ч не возникнет проблем с перепадом давления (всего 0,71 бар) но вместо этого проблема будет заключаться в преодолении температуры пленки жидкости, поскольку она будет примерно на 44 ° C выше, чем рабочая температура.

Как видно из раздела «Температура», максимальная температура пленки обычно на 10-20 ° C выше максимальной рабочей температуры, поэтому в этом гипотетическом случае мы либо испытаем быстрое ухудшение заряда теплоносителя, либо мы были бы вынуждены работать при низких температурах, что может быть неприемлемо для нашей производственной системы.

Конструкция C), с двумя змеевиками, соединенными параллельно, каждая из которых имеет три прохода теплоносителя, соответствует довольно необычной конструкции и типичной для котлов, требующих очень малых перепадов тепла, порядка 10 или 15 ° C.