Отопление с естественной циркуляцией

В открытой схеме системы отопления движение теплоносителя осуществляется двумя различными способами. Первый вариант – естественная или гравитационная циркуляция, второй – принудительное или искусственное побуждение от насоса.

Выбор схемы зависит от этажности и площади постройки, а также от предполагаемого теплового режима.

В гравитационной системе отсутствует какой-либо механизм для обеспечения движения теплоносителя. Процесс осуществляется исключительно за счет расширения горячей воды. Для работоспособности схемы предусматривается разгонный стояк, высота которого – не менее 3,5 м.

Для работы любой водяной отопительной системы необходимо обеспечить циркуляцию теплоносителя по трубам. Нагреваясь в котле, горячая вода должна поступать в батареи и радиаторы для передачи тепла в помещения дома. Водяная система отопления с естественной циркуляцией не является исключением.

Схема отопления с естественной циркуляцией

Движение теплоносителя происходит за счет разности плотности в нормальном и в нагретом состоянии. При попадании в теплообменник работающего котла происходит повышение температуры воды и как следствие – уменьшение плотности. Так как удельная масса холодного теплоносителя выше – он начитает вытеснять нагретый. В результате этого образуется движение масс.

Отопление ЕЦ в духэтажных и более домах может быть реализовано как в однотрубных, так и в двухтрубных системах .

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией. Схема вертикальная

При этом принцип сохраняется – от котла поднимается вверх труба на максимальную высоту, и лишь затем идет раздача теплоносителя по элементам отопления. Разница лишь в том, что в двухтрубной системе остывшая вода собирается в другую магистраль, и она заводится на вход обратки котла. В однотрубной же на этот вход котла идет труба от выхода последнего радиатора.

Монтаж комплекса отопления рекомендуется производить с соблюдением следующих правил:

Напольный котел отопления

В качестве теплогенераторов для систем гравитационного типа применяются в основном напольные котлы, имеющие увеличенные диаметры подключения и размеры теплообменника по сравнению с настенными моделями.

Основным видом приборов отопления для самотечной схемы являются чугунные радиаторы. Они обладают увеличенным проходным сечением секций устройства.

Конструкция двухтрубной системы водяного отопления предполагает подачу и отвод теплоносителя от каждого радиатора по двум отдельным магистралям. Упрощенно: входной патрубок батареи подключен к подающей линии, выходной – к обратной. По первому трубопроводу нагретая вода из котла раздается всем отопительным приборам, вторая труба собирает остывший теплоноситель и направляет обратно в теплогенератор.

Пример раздачи и возврата теплоносителя от батарей по двум линиям

Особенности двухконтурного распределения воды:

Проектирование частного дома подразумевает расчет схемы отопительной системы, которая бывает открытой и закрытой (предполагающей установку расширительного бака). Второй вариант считается наиболее предпочтительным у владельцев коттеджей, так как дает возможность существенно экономить на потреблении ресурсов. Основное преимущество подобной системы заключается в том, что теплоноситель не контактирует с воздухом, значит, не подвергает оборудование коррозии.

Особенности и разновидности

Любая система отопления, предполагающая использование теплоносителя, работает за счет его нагревания и последующего остывания. Так тепло, получаемое от сжигания топлива в котле, раздается по всему зданию. Теплоноситель, имеющий высокую температуру, поступает по трубам в радиаторы. Остывая в них, он возвращается в котел, чтобы снова нагреваться. А тепло, исходящее от поверхности радиаторов, обогревает помещения.

Существует две основных разновидности таких систем – с естественной циркуляцией теплоносителя, и с принудительной.

Схема системы отопления с принудительной циркуляцией

Как следует из названия, самотечная система отопления (ее иногда называют гравитационной) отличается от принудительной отсутствием насоса, который необходим для побуждения к циркуляции .

Для работы любой водяной отопительной системы необходимо обеспечить циркуляцию теплоносителя по трубам. Нагреваясь в котле, горячая вода должна поступать в батареи и радиаторы для передачи тепла в помещения дома. Водяная система отопления с естественной циркуляцией не является исключением.

Схема отопления с естественной циркуляцией

Отопление ЕЦ в духэтажных и более домах может быть реализовано как в однотрубных, так и в двухтрубных системах .

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией. Схема вертикальная

При этом принцип сохраняется – от котла поднимается вверх труба на максимальную высоту, и лишь затем идет раздача теплоносителя по элементам отопления. Разница лишь в том, что в двухтрубной системе остывшая вода собирается в другую магистраль, и она заводится на вход обратки котла. В однотрубной же на этот вход котла идет труба от выхода последнего радиатора.

Так как в основном такие схемы нужны для устройства независимого от электричества отопления, то и котлы должны работать без использования электричества. Это могут быть любые неавтоматизированные агрегаты, кроме пеллетных и электрических.

Отопление частного дома при помощи электричества — одно из самых простых в устройстве. Только покупаете конвектора и развешиваете их в ключевых местах. Можно под окнами, можно — под потолком. Обе системы работают. Недостаток этих систем — значительные расходы на поддержание стабильной температуры.

Система состоит из некоторого числа конвекторов, которые в состоянии компенсировать теплопотери. В данном случае, вообще никаких сложностей, кроме электропроводки подходящего сечения и выделения требуемых на обогрев мощностей. В конвекторе есть нагревательный элемент, через который движется поток воздуха. Проходя вдоль нагретого элемента, воздух разогревается, разнося тепло по помещению.

Для работы любой водяной отопительной системы необходимо обеспечить циркуляцию теплоносителя по трубам. Нагреваясь в котле, горячая вода должна поступать в батареи и радиаторы для передачи тепла в помещения дома. Водяная система отопления с естественной циркуляцией не является исключением.

Схема отопления с естественной циркуляцией

Движение теплоносителя происходит за счет разности плотности в нормальном и в нагретом состоянии. При попадании в теплообменник работающего котла происходит повышение температуры воды и как следствие – уменьшение плотности. Так как удельная масса холодного теплоносителя выше – он начитает вытеснять нагретый. В результате этого образуется движение масс.

Для работы любой водяной отопительной системы необходимо обеспечить циркуляцию теплоносителя по трубам. Нагреваясь в котле, горячая вода должна поступать в батареи и радиаторы для передачи тепла в помещения дома. Водяная система отопления с естественной циркуляцией не является исключением.

Схема отопления с естественной циркуляцией

Движение теплоносителя происходит за счет разности плотности в нормальном и в нагретом состоянии. При попадании в теплообменник работающего котла происходит повышение температуры воды и как следствие – уменьшение плотности. Так как удельная масса холодного теплоносителя выше – он начитает вытеснять нагретый. В результате этого образуется движение масс.

Как правило, сама замена радиаторов отопления на сварке каким-то слишком сложным процессом не станет. В большинстве случаев владельцы квартир предпочитают вызвать специалистов, которые выполнят все работы по установке новых отопительных приборов взамен старых и неэффективных.

Но в том случае, когда хочется самостоятельно поменять батареи отопления, следует помнить, что ничего сложного в этом процессе нет.

Практически в 90% случаев замена и установка радиаторов отопления выполняется по единой технологии – доступной и простой.

Как можно видеть на многих фото и

Замена чугунных батарей отопления в квартире начинается с удаления всех старых креплений, так как они могут не подойти под модели современных отопительных систем. Сделав предварительно отметки на стене, устанавливаются новые крепления, на которые вешаются радиаторы с обязательной проверкой их по горизонтали при помощи уровня.

После этого специальными металлопластиковыми подводками можно подсоединять батарею к новому стояку. Если в системе применяется однотрубная разводка, то между подводками устанавливается байпас.

Если в старой системе перемычек не было, это не означает, что не нужно их ставить на новой. Конвекторы современных радиаторов отличаются от советских и обладают более высоким сопротивлением, так что байпас обязателен.

В действующем законодательстве отсутствуют нормы, запрещающие производить замену батарей в отопительный сезон . Не приводятся и основания, дающие возможность осуществить действия. Потребность в замене радиаторов отопления возникает из-за следующих причин:

Проще, если от общей системы радиатор отделён кранами, позволяющими перекрыть воду и фактически отключить намеченную для замены секцию от системы отопления. В результате можно делать с ней, что угодно.

Сложнее обстоит ситуация, когда перекрытие отсутствует. Придётся перекрывать стояк. Для этого потребуется получить разрешение в управляющей компании.

Боковое подключение радиаторов является самым распространенным касаемо системы отопления в городской квартире. Для правильного подключения батарей по этой схеме в частном доме трубы выводят сбоку по стене и присоединяют к двум патрубкам батареи сверху и снизу. К верхнему патрубку обычно подсоединяют трубу, которая осуществляет подачу теплоносителя, а к нижнему – обратный контур. Часто делают и наоборот, однако при этом эффективность отдачи тепла устройства уменьшается на 7%.

Боковое подключение

Боковое подключение предполагает монтаж входного и выходного патрубков с одной стороны радиатора. В этом случае горячая вода входит через верхний патрубок, а охлажденная вода выводится через нижний. Это важный момент, так как в обратном случае теплоотдача может снизиться вдвое.

Наиболее популярная схема подводки , главным ее достоинством является максимальная эффективность всех отопительных радиаторов в любой точке системы. Кроме того, схема Тихельмана позволяет регулировать отдельный радиатор без какого-либо влияния на остальные узлы системы. Так, если в одной из комнат будет очень жарко, то батарею там можно отключить полностью/частично от поступления горячего теплоносителя. А та тепловая энергия, которая в результате освободится, будет равномерно распределена по остальным радиаторам.

Схема Тихельмана

Данная схема отличается от предыдущей тем, что батарея, являющаяся первой к котлу отопления на подаче, одновременно первая и на пути «обратки». Эта первая батарея работает максимально эффективно, в то время как остальные узлы теряют эффективность по мере своего отдаление в системе.

Подключение через два двойных коллектора

Выбор разводки труб зависит от системы подключения: однотрубная и двухтрубная , и способу циркуляции воды в трубах: естественное и принудительное (при помощи циркуляционного насоса).

Однотрубная — основывается на последовательном подключении радиаторов. Горячая вода, нагретая при помощи котла, по одной трубе проходит через все обогревательные секции и заходит обратно в котел. Типы разводки для однотрубной схемы: горизонтальная (при принудительной циркуляции воды) и вертикальная (при естественной или механической циркуляции).

Это упрощенный вариант обустройства отопления в коттедже. Данный вариант довольно экономичен, так как требует для разводки меньше труб и выполняется с меньшими трудозатратами на монтажные работы. Система представляет собой цепь радиаторов, соединенных одной трубой. Теплоноситель, нагретый в котле, поступает поочередно в каждый радиатор, перетекая из одного в другой. То есть «обратка» из одой батареи становится подачей для следующей, и т. д.

Для однотрубных систем сейчас можно установить специальные модули Радиплект и Радиплект Терм от Gibax, благодаря которым можно поддерживать температуру в домеилирежимами. Их монтаж достаточно прост, а минимальное количество соединений даст дополнительную гарантию на надежность соединений.

Прежде чем выбрать способ подключения радиатора к системе водяного обогрева, необходимо внимательно изучить сам отопительный прибор.

Он состоит из пары горизонтальных коллекторов, соединенных между собой вертикальными перемычками. Сверху на всю эту конструкцию надевается «кожух» в виде теплообменника с максимально возможной площадью контакта с воздухом вокруг.

Классический алюминиевый, стальной, биметаллический либо чугунный радиатор имеет четыре разъема подключения труб, но есть также варианты только с двумя патрубками

Для старых систем отопления свойственны явные недостатки: неразумное потребление энергии (из-за количества рабочей жидкости в чугунной батарее). Имеют место ошибки проектирования: неправильное расположение, недостаточное или излишнее количество секций. «‎Старый чугун» удерживает в себе на ½ больше воды, чем новые биметаллические блоки. С этим приходится что-то решать. 

Вполне понятно, что для того чтобы правильно оптимально расположить вход и выход в радиатор, необходимо по меньшей мере знать, в каком направлении осуществляется движение теплоносителя. Иными словами, где же подача, а где «обратка». А принципиальное отличие может скрываться уже в самом типе отопительной системы – она бывает однотрубной или двухтрубной.

Эта система отопления особенно распространена в многоэтажках, пользуется довольно широкой популярностью и в одноэтажном индивидуальном строительстве. Ее широкая востребованность прежде всего зиждется на том, что при создании требуется значительно меньше труб, сокращаются объемы монтажных работ.

Теплоотдача приборов теплоснабжения зависит от материала изготовления и площади отдельных секций. От правильных вычислений зависит не только тепло в доме, но также сбалансированность и экономичность системы в целом: недостаточное число установленных секций радиаторов не обеспечит должное тепло в комнате, а излишнее количество секций ударит по карману.

Виды радиаторов отопления

Для вычислений необходимо определиться с типом батарей и системы теплоснабжения. К примеру, расчет алюминиевых радиаторов теплоснабжения для частного дома отличается от других элементов системы. Радиаторы бывают чугунными, стальными, алюминиевыми, алюминиевыми анодированными и биметаллическими:

Жители многоэтажных домов могут использовать достаточно простые способы расчетов, которые совершенно не подходят для частного дома. Самый простой расчет не блещет высокой точностью, однако он подойдет для квартир со стандартными потолками не выше 2.6 м. Учтите, что для каждой комнаты проводится отдельный расчет количества секций.

Сущность метода заключается в определении количества тепла, которое необходимо, чтобы прогреть помещение. Найденное значение делится на мощность одной секции батареи. Таким образом определяется их минимальное число, которое округляют в большую сторону.

Вся соль заключается именно в вычислении необходимого количества теплоты, которое можно определить как простым расчетом, так и сложным.

Простой расчет на то и простой, что показывает лишь приблизительное значение и больше подходит для многоквартирного жилого дома, чем для частного.

Прежде чем начать монтаж, нужно осуществить сборку секций, если это не предусмотрено с завода или не сделано в точках продаж. Сборку и установку биметаллических радиаторов отопления проводят после изучения сопроводительной документации. Производители в инструкции к изделию описывают весь ход проводимых работ с советами и рекомендациями.  Радиаторы собирают на месте монтажа самостоятельно, если есть знания об устройстве биметаллического радиатора. Соединяют секции между собой с помощью ниппелей и каучуковых прокладок.

Такие же манипуляции выполняют, если необходимо добавить секции к биметаллическому радиатору или, наоборот, убрать, то есть сделать перепаковку.

Не все владельцы частного отопления задумываются о том, каким должно быть давление в системе отопления. Часто руководствуются граничными показаниями котлов. Нельзя чтобы давление в отопительной системе превышало допустимое давление котла. Эту характеристику смотрят в паспорте котла и  накачивают теплоноситель до тех пор, пока показания не будет на 0,5-1 бар ниже.

Еще один вариант — ориентироваться на «средние» показатели. Так для небольших систем (для квартир и одноэтажных частных домов) выставляют примерно 1,5 Бар на холодной системе и затем, на протяжении эксплуатации, поддерживают это состояние.

Важная особенность такой системы – отсутствие контакта с наружным воздухом и наличие небольшого избыточного давления. Как правило, схема работает при искусственном побуждении циркуляции теплоносителя с помощью насоса. Это позволяет не беспокоиться о соблюдении больших уклонов магистралей, а также принимать меньшие диаметры труб и прокладывать их наиболее удобным способом.

Как правило, гравитационная система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя делается с открытым расширительным баком, устанавливаемым в самой высокой точке. Закрытая же система традиционно снабжается циркуляционным насосом, что повышает эффективность ее работы и снижает материалоемкость.

Благодаря своим особенностям, системы закрытого типа обладают массой преимуществ:

В однотрубных системах отопления теплоноситель последовательно проходит по всем радиаторам.