Система отопления с естественной циркуляцией
Основная особенность гравитационной схемы отопления в том, что вода самотеком циркулирует по системе, в которой в качестве отопительных приборов чаще всего используются змеевики из труб большого диаметра. Преимущества систем с естественной циркуляцией теплоносителя в том, что они самые простые, относительно долговечные (при правильной эксплуатации могут работать более 40 лет без капитального ремонта) и функционируют на основе физических законов, не требуя дорогостоящего оборудования и дополнительных источников энергии.
Схема гравитационного отопления.
1-котел, 2-бак, 3-подающая труба, 4- радиатор, 5-обратная труба.
Вода нагревается в котле и поступает по подающим трубам и стоякам в нагревательные приборы, отдает им часть тепла, после чего по обратным трубам возвращается в котел. Там она снова нагревается до заданной температуры, и цикл повторяется. При этом все горизонтальные трубопроводы монтируют с наклоном в сторону движения воды, благодаря чему нагретая вода, поднявшись по стояку из-за температурного расширения и выталкивания более холодной водой обратного трубопровода, расходится по горизонтальным отводам самотеком. Охлажденная вода тоже самотеком поступает в котел. Стоит отметить, что уклоны трубопроводов также способствуют отводу пузырьков воздуха к расширительному баку: так как газ легче воды, он идет вверх, а наклонные участки труб не дают ему задерживаться, он беспрепятственно поступает в расширительный бак, а затем и в атмосферу. Постоянное давление в системе создает расширительный бак.
Он принимает увеличивающийся при нагревании объем воды и отдает воду обратно в трубы при ее охлаждении. Вода поднимается благодаря расширению и гравитационному давлению. Циркуляция происходит из-за разности плотностей нагретой и охлажденной воды. При этом гравитационное давление расходуется на движение воды и преодоление в трубопроводах сопротивлений. Последние вызываются трением воды о стенки труб и имеющимися в системе местными сопротивлениями, к которым относятся ответвления и изгибы трубопроводов, арматура, а также нагревательные приборы. Чем больше сопротивлений, тем выше гравитационное давление. Чтобы снизить трение воды, используют трубы большого диаметра. Циркуляционный напор зависит от плотности горячей и охлажденной воды, а также,от разности отметок центра котла и центра нижнего отопительного прибора — чем больше разность высот между ними, тем лучше будет циркулировать вода в системе.
Основные недостатки гравитационной системы отопления
- Сокращенный радиус действия (до 30 м по горизонтали) из-за небольшого циркуляционного давления;
- медленное включение в работу из-за большой теплоемкости воды и слабого циркуляционного давления;
- опасность замерзания воды в расширительном баке, смонтированном в неотапливаемом помещении.
Неудобство этой схемы отопления включает факт, что монтаж требует достаточной точности , а именно, постоянный уклон, который перекачивает жидкость по трубопроводу от расширительной камеры до котла. И в интерьере она не очень привлекательна ( трубы по периметру здания большие диаметры).
Горизонтальная однотрубная системы отопления
Горячая вода из главного подающего стояка распределяется по горизонтальным стоякам этажей, после чего проходит последовательно все нагревательные приборы, постепенно охлаждаясь. Температуру нагревательных приборов можно регулировать только поэтажно, с помощью запорной арматуры установленной перед первым радиатором на этаже. Воздух из системы удаляется с помощью кранов, установленных на каждом нагревательном приборе. Так же горизонтальная однотрубная система отопления может быть смонтирована с перемычками между подводками к нагревательным приборам. Горизонтальные однотрубные системы отопления чаще всего применяются в производственных и общественных зданиях, а так же для жилых зданий небольшой длинны. Они проще в монтаже и при строительстве зданий позволяют включать отопления по мере возведения здания. Так же отпадает необходимость пробивать перекрытия здания для каждого стояка, за исключением главного стояка.
Однотрубные системы отопления с естественным притоком считаются устаревшими, не комфортными и неэкономичными. Но во многих домах они до сих пор эксплуатируются. Повысить их эффективность можно путем установки циркуляционного насоса, позволяющего увеличить скорость теплоносителя по трубам и более равномерно распределять тепло. В последнее время такая модернизация нашла довольно широкое применение в таких системах, однако, существенной экономии это не дает.
Горизонтальная однотрубная система отопления
Двухтрубные системы отопления
Преимущества двухтрубной системы отопления
Двухтрубная система отопления, по сравнению с однотрубной более материалоёмка, но это, пожалуй, единственный ее недостаток, так как по своим эксплуатационным характеристикам она значительно превосходит однотрубную систему. В принципе, для частного застройщика подходит любой тип отопления, однако при использовании однотрубной системы в самый дальний от котла радиатор, будет поступать уже порядком остывший теплоноситель, и в зимний период в Вашем доме появиться хоть одна “ самая холодная комната”. Это обусловлено тем, что в таких системах (с любой разводкой: верхней или нижней, с замыкающими участками или без) температура теплоносителя от радиатора к радиатору будет снижаться. Двухтрубная система отопления позволяет навсегда забыть об этих нюансах. При этом появляется возможность самостоятельно устанавливать нужную температуру в любой комнате с помощью автоматического или ручного термостата. Регулировка температуры одного радиатора ни как не влияет на температуру другого.
В двухтрубных системах отопления меньшие потери давления, в связи с чем возможно применение циркуляционных насосов меньшей производительности, что сказывается на экономичности. К тому же, низкое гидравлическое сопротивление системы позволяет использовать трубы меньшего диаметра. Ну и, конечно, бесспорное преимущество – возможность замены любого из радиаторов без остановки всей системы. Достигается это путем установки запорных клапанов на обоих подводящих трубопроводов. В однотрубных системах это невозможно. Отопительные приборы (радиаторы) в двухтрубной системе соединены между собой параллельно и к каждому радиаторы подходит подающая и обратная магистраль. Двухтрубная система отопления может быть использована в домах любой этажности. Возможна реализация такой системы и без применения циркуляционных насосов (с естественной циркуляцией), такие системы неэффективны.
Трубы для двухтрубной системы отопления
Использование двухтрубной системы отопления влечет за собой увеличение протяженности труб, по сравнению с однотрубной системой почти в два раза. Это естественно влияет на стоимость. Но система отопления не та система, на которой нужно экономить. Случайные трубы и фитинги приобретенные по дешевке, могут принести довольно серьезные неприятности в процессе эксплуатации и потребовать капитального ремонта всей системы. А это уже совсем не детские расходы, особенно если потребуется реставрация интерьера после затопления. Можно использовать самые разные стальные трубы (черные и нержавеющие), но только не оцинкованные!!! Хороши полипропиленовые и металлопластиковые трубы. Тип применяемых труб зависит от проекта и выбирается исходя из обеспечения рассчитанных характеристик: гидравлических, экологических и экономических. Двухтрубная схема разводки отопления эффективно работает при определенных условиях, главным из которых является правильный подбор диаметра трубы.
Двухтрубная лучевая система отопления
Самым оптимальным вариантом построения радиаторного отопления является лучевая разводка. Она всегда сбалансирована, радиаторы всегда прогреты равномерно. Приняв решение о монтаже в своем доме двухтрубной системы отопления оснащенной коллектором, нужно хорошо продумать вопрос размещения гребенки места (или узла) распределения. Длины труб от гребенки до разных радиаторов не должны отличаться очень сильно. Если разница составляет в два раза, то это вполне допустимо, но если путь теплоносителя от гребенки до одного радиатора в десять раз длиннее, чем до другого, то естественно разница в давлении на отрезках этих путей (труб) будет существенна. В таком случае будет очень сложно отрегулировать систему. Так что постарайтесь разместить гребенку таким образом, что бы расстояния от нее до любого из радиаторов было примерно одинаковым.
Так же существует возможность отключения радиатора вместе с подводящими трубами без отключения всей системы отопления, то есть появляется возможность замены участка системы отопления в рабочем режиме системы. Система удобна для монтажа, так как используются трубопроводы одного диаметра, отсутствуют соединения труб в полу. Лучше разместить коллектор так, чтобы расстояния от него до всех отопительных приборов были примерно одинаковым. Самая удачливая система по распределении высокой температуры, которое в свою очередь дает максимальную экономию ресурсов (газ, электроэнергию, твердое топливо).
