Теоретическая подковка — как работает самотек Естественная циркуляция воды в системах отопления функционирует благодаря гравитации. Как это происходит: Берем открытый сосуд, наполняем водой и начинаем подогревать. Самый примитивный вариант — кастрюля на газовой плите.
Важно понимать, что надёжность, долговечность и эффективность индивидуальной системы отопления зависит от её правильного расчёта и монтажа, а также от качества используемых материалов в данной системе и её грамотной эксплуатации. Расчёт системы отопления Рассмотрим подробно упрощённый вариант расчёта системы водяного отопления, в котором мы будем использовать стандартные и общедоступные комплектующие. На рисунке схематически представлена индивидуальная система отопления частного дома на основе одноконтурного котла. Прежде всего, нам необходимо определиться с его мощностью, так как он является основой всех вычислений в дальнейшем. Выполним данную процедуру по описанной ниже схеме. Дело в том, что коридор также будет отапливаться, но пассивным образом, за счёт циркуляции тепла, поэтому нам необходимо внести его в общий список отопления, для того, чтобы расчёт был правильным и дал нужный результат. Таким образом, мы понимаем, что нам необходим котёл, который способен вырабатывать 10,6 кВт стандартные одноконтурные котлы выпускаются мощностью 12—14 кВт. Расчёт радиаторов В нашем случае мы будем использовать стандартные алюминиевые радиаторы высотой 0,6 м.
Схему выполняют четырьмя различными способами. Принцип работы системы с естественной циркуляцией Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией пользуется популярностью благодаря следующим преимуществам: Простой монтаж и обслуживание. 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. Расчет системы отопления 2-х этажного дома покажет, что гидростатическое давление не превышает 1 атм.
Благодаря баку, металлические детали устройства меньше подвержены коррозии. От чего зависит напор? 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. При этом, давление в системе отопления практически отсутствует. Важно лишь обеспечить подключение к ней радиаторов. Трубы из полипропилена монтируются с помощью паяльника. Схемы с нижним розливом наиболее востребованы для трубопроводов высокого давления.
Объем жидкости в системе с естественной циркуляцией, сам по себе, не играет ключевой роли. Диаметр труб для отопления с естественной циркуляцией выбирается по возможности большим.
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.
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. 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. 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.
Трубы располагаются на уровне пола. 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. 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. 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: Высокая текучесть материала, улучшающая циркуляцию.
Антифриз используют, если планируется в течение долгого времени не отапливать помещение, или делать это с периодичностью, а постоянно сливать жидкость из системы нет возможности.
Это необходимо, чтобы вода расширилась в объеме. При подключении к насосу, жидкость двигается по водяному контуру сразу после включения. Влияние воздуха — основной причиной отсутствия циркуляции является завоздушивание части водяного контура. Выбрать систему с естественной циркуляцией, оправдано, в случае отопления небольших одноэтажных зданий.
Схема двухтрубного водяного отопления для частного дома с естественной циркуляцией Двухтрубный тип отопления подходит для обогрева двухэтажного дома. Если сравнивать однотрубную и двухтрубную систему, то во второй — жидкость подается во все радиаторы горячей.
Двухтрубный контур имеет особую конструкцию, состоящую из двух труб. Одна для подачи, другая — для обратки. Подключение делают через отдельный входной отвод. А труба обратки подключается отдельно. Достоинства системы отопления с верхней и нижней разводкой в том, что ее монтаж очень прост, а эксплуатационные характеристики эффективны.
В отличие от однотрубного контура, для прокладки трубопровода в этой системе, используют трубы меньшего диаметра. Простая регулировка системы. Происходит равномерное распределение тепла.
В настоящее время появилась возможность создать своими руками двухтрубный тип обогрева с естественной циркуляцией. Для ее изготовления используют стальные или полимерные трубы. Насколько хорошо будет работать устройство, зависит от длины и угла наклона труб, а также от количества поворотов на нем. Это нужно знать, потому что в контуре отсутствует давление. Что нужно учитывать, составляя схему и расчет: Какого диаметра трубы и материал, из которого они изготовлены.
Угол наклона труб. Какой материал для труб лучше? Для системы отопления можно использовать полипропиленовые, стальные, металлопластиковые и медные трубы. Полипропиленовый материал. Для установки требуются специальные инструменты, дорого стоят. Несмотря на то что такие трубы довольно прочные и имеют доступную цену, они подвержены коррозии и зарастанию. К тому же для установки требуется сварка или множество фитингов. Легкие трубы, имеют идеально гладкую внутреннюю поверхность.
Благодаря этому на них отсутствует коррозия и отложения. Их срок службы составляет около 15 лет, а для труб это очень мало. Имеют высокую стоимость. Медные трубы. У медных труб красивый внешний вид и срок эксплуатации более 100 лет. Для установки используют пайку, очень дорогие по стоимости. Чтобы определить какой диаметр труб подходит для прогрева вашего дома, нужно знать, что: Диаметр трубы выбирается, согласно материалу, из которого изготовлены трубы и из сделанных теплотехнических расчетов.
Пользуясь значениями, указанными в таблицах СНиП, рассчитывается сечение трубопровода. Для расчета берут показания теплоемкости и размер трубы внутреннее сечение.
Если после каждого разветвления установить подающую трубу на 1 размер меньше предыдущей, то циркуляция теплообменника станет в несколько раз интенсивнее.
Обратную трубу монтируют с расширением. Переходим в следующие комнаты, снова определяем диаметры участков по тепловым затратам.
Выбираем стандартные размеры труб, округляя полученные цифры в большую сторону. Приведем пример расчета самотечной системы в одноэтажном доме 100 м. На представленной ниже планировке уже нанесены радиаторы отопления и указаны тепловые потери.
Нагрузка на правую и левую ветку составляет 5480 и 4730 Вт соответственно. В детскую и кухню придут линии DN32 и DN25 мм округлили в большую сторону. Получаем оба диаметра DN20 мм. Полученные в результате расчетов диаметры указывают на размер внутреннего прохода трубопроводов обозначение — DN или Ду. Осталось подобрать трубы. Оставшуюся разводку, в том числе подводки к батареям, делаем трубопроводом 26 х 2.
Первая цифра размера указывает на внешний диаметр, вторая — толщину стенки сортамент водогазопроводных стальных труб. Рекомендации по монтажу своими руками Для прокладки основных линий естественной циркуляции лучше использовать полипропиленовые или стальные трубы.
Радиаторные подводки делаем из любого удобного материала. При сборке самотечной сети отопления из металлопластика не ставьте компрессионные фитинги — они сильно уменьшают внутренний проход. Пример монтажа двухтрубной разводки в гараже Как правильно сделать разводку и выдержать все уклоны: Начните с разметки.
Обозначьте места установки батарей, точки подключения подводок и трассы магистралей. Размечайте трассы на стенах карандашом начиная от дальних батарей. Когда вы прочертите все трассы, то поймете, на каком уровне ставить теплогенератор. Следом поднимутся горизонтальные трубопроводы. В крайнем случае делайте под котлом углубление. Прокладка обратной линии в топочной с параллельным подключением к двум котлам После нанесения разметки пробейте отверстия в перегородках, вырежьте борозды под скрытую прокладку.
Затем проверьте трассы еще раз, внесите корректировки и приступайте к монтажу. Соблюдайте тот же порядок: сначала закрепите батареи , потом кладите трубы в сторону топочной. Самотечная сеть трубопроводов заполняется без проблем, краны Маевского трогать не нужно. Просто медленно закачивайте воду через кран подпитки в нижней точке, весь воздух уйдет в открытый бачок.
Если после прогрева какой-либо радиатор остается холодным, воспользуйтесь ручным воздухоотводчиком. Заключение Напоследок попытаемся отговорить вас от монтажа гравитационной системы с естественной циркуляцией.?
Это наиболее сложный и дорогостоящий вариант отопления частного дома. Плюс внешний вид — не всегда удается замуровать здоровые трубы в стены либо зашить гипсокартонными коробами.
Однако для практической реализации подобного проекта следует знать все нюансы и правила выбора компонентов. Поэтому система отопления частного дома с естественной циркуляцией должна быть правильно рассчитана и проработана схема ее установки. 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.
При попадании в теплообменник работающего котла происходит повышение температуры воды и как следствие — уменьшение плотности.
В результате этого образуется движение масс. Естественная циркуляция в закрытой системе отопления обеспечивается за счет небольшой разности давления. Для нормальной работы уклон системы отопления с естественной циркуляцией должен соответствовать расчетным данным. Трубы монтируют с уклоном от котла, а для обратной магистрали — к котлу. Таким образом обеспечивается оптимальная работа системы. Также следует отметить, что монтаж системы отопления с естественной циркуляцией рекомендуется осуществлять для схем с протяженностью трубопроводов не более 30 м.
Традиционная схема отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией может предусматривать монтаж газового, твердотопливного или электрического котла. Схемы отопления с естественной циркуляцией Прежде всего необходимо правильно подобрать схему расположения трубопроводов, радиаторов и котла. Так как правильно сделать отопление с естественной циркуляцией можно лишь по заранее составленному плану — этому этапу работы нужно уделить максим внимания.
Отопление с естественной циркуляцией в квартире На первом этапе проводится первичный анализ помещения дома , где планируется обустроить систему теплоснабжения. Учитывается жилая площадь, степень теплоизоляции наружных стен и тип котла для нагрева воды. В настоящее время существует множество схем, с помощью которых можно сделать отопление с естественной циркуляцией своими руками. Наиболее популярными являются: Однотрубная. Оптимальный вариант для небольших домов и квартир; Двухтрубная.
Выбирается для обеспечения нагрева воздуха в домах со средней и большой площадью, двухэтажных зданий. Однако учитывая принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией следует помнить о главных ограничениях — общая протяженность магистрали, минимальное количество поворотных узлов.
Поэтому данную схему нельзя применять для коллекторной или тройниковой разводки труб. Выполняя расчет системы отопления с естественной циркуляцией следует учитывать, что в этой системе можно применять только воду.
Антифриз обладает слишком большой плотностью, что не сможет обеспечить должный напор в трубопроводах. Однотрубная система Для небольших дачных и загородных домов при расчете системы отопления с естественной циркуляцией учитываются не только технические эксплуатационные характеристики, но и общая себестоимость проекта.
В итоге должна получиться надежная и недорогая в обслуживании система теплоснабжения. Поэтому чаще всего в этих домах делается однотрубная система отопления с естественной циркуляцией. Однотрубная система отопления Особенностью этой системы является наличие одной магистрали.
Радиаторы и батареи подключаются к ней параллельно, образуя единый контур. Основными преимуществами однотрубной система отопления с естественной циркуляцией являются минимальное количество комплектующих, небольшой расход материалов и простота монтажа.
Для оптимизации теплового режима в естественной системе отопления частного дома нужно предусмотреть наличие таких компонентов: Байпас в обвязке каждого радиатора. Они монтируются в систему отопления с естественной циркуляцией в паре с байпасом. Автоматический термический элемент будет изменять сечение проходного диаметра патрубка радиатора, тем самым регулируя степень нагрева прибора; Кран Маевского. Так как рассчитать систему отопления с естественной циркуляцией получается не всегда точно — следует продумать систему для удаления воздуха.
Именно для этого и предназначен кран Маевского. Еще одним преимуществом однотрубной системы теплоснабжения с естественной циркуляцией является небольшая занимаемая площадь.
Монтаж магистрали можно сделать как открытым, так и закрытым способом. Важно лишь обеспечить подключение к ней радиаторов. Двухтрубная система Стабильную работу отопления в средних и больших домах можно обеспечить только при разделении горячего и холодного потоков воды. В этом случае оптимальным вариантом будет двухтрубная система отопления с естественной циркуляцией. Для нормальной работы системы следует предусмотреть монтаж котла ниже уровня радиаторов. Это необходимо для создания напора остывшей воды, которая и создает естественную циркуляцию в закрытой системе отопления.
Для лучшего напора сразу после котла необходимо делать разгонный стояк. От него под наклоном монтируется разливная труба, к которой подключаются радиаторы.
Для реализации подобного проекта нужно учитывать следующие нюансы: Расположение котла водяного отопления с естественной циркуляцией своими руками. Чаще всего он находится в цокольном или подвальном помещении.
Даже если правильно рассчитать систему отопления с естественной циркуляцией — все равно будет вероятность критического снижения объема воды. Они находятся в самой низкой точке — на обратной трубе. Для того чтобы правильно сделать отопление с естественной циркуляцией следует заранее предусмотреть способы автоматического полуавтоматического пополнения системы, а также оперативного слива воды.
Благодаря появлению новых материалов можно сделать двухтрубную систему отопления с естественной циркуляцией своими руками из стальных или полимерных труб. Все зависит от бюджета, наличия соответствующих инструментов и материалов. Важно лишь предусмотреть монтаж запорной арматуры для возможного отключения прибора от общей магистрали. Расчет мощности отопления с естественной циркуляцией Для вычисления основных параметров теплоснабжения рекомендуется воспользоваться специализированными программами.
С их помощью можно рассчитать систему отопления с естественной циркуляцией максимально точно. Но если такой возможности нет — применяют другие, упрощенные методы. При этом полученный результат нужно умножить на коэффициент, который зависит от климатических условий региона. Его значения для водяной системы теплоснабжения с естественной циркуляцией даны в таблице. Эти коэффициенты являются рекомендуемыми и могут быть заменены на другие в зависимости от фактических характеристик дома.
Однако при этом не учитывается степень теплоизоляция здания, количество и характеристики оконных и дверных конструкций. Поэтому лучше всего воспользоваться другой методикой расчета системы теплоснабжения с естественной циркуляцией. Умножая мощность на объем здания получаем начальное значение тепловой энергии. Для компенсации тепловых потерь через окна количество конструкций умножаем на 100 Вт. Такая же методика применяется для наружных дверей, но с компенсацией 200 Вт на каждую. Если комната имеет внешнюю стену, то для нормальной работы естественной система теплоснабжения частного дома результат умножается на поправочный коэффициент 1,2.
Для частных домов тепловые потери через кровлю и пол учитываются с помощью коэффициента 1,5. Планируя монтаж теплоснабжения с естественной циркуляцией своими руками для большого дома рекомендуется обратиться к специалистам для точного вычисления основных характеристик системы. Для минимизации тепловых потерь в здании необходима хорошая теплоизоляция наружных стен, потолка, кровли.
Это снизит текущие затраты на водяное отопление с естественной циркуляцией, сделанное своими руками. Правила составления схемы отопления с естественной циркуляцией Зная основные принципы работы системы теплоснабжения с естественной циркуляцией и выбрав оптимальную схему, можно приступать к комплектации. Этот этап не менее важен чем предыдущие, так как от технических параметров компонентов будет зависеть дальнейшая работы отопления. Трубы для отопления Нужно учитывать все особенности этой системы.
Для систем с естественной циркуляцией в закрытом отоплении подобного механизма не существует. Поэтому для минимизации потерь следует обратить внимание на следующие моменты проектирования и подбора комплектующих: Трубы отопления.
Их диаметр должен составлять от ДУ32 до ДУ40. Таким образом компенсируется трение воды о внутреннюю поверхность. Также рекомендуется выбрать полимерные изделия с гладкой стенкой. Их фактический наружный диаметр равен от 40 до 50 мм; Схема разводки магистралей. Нужно избежать поворотных узлов, которые увеличивают гидравлическое сопротивление в системе; Высота разгонного стояка.
В схеме отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией он должен быть выше потолка второго этажа. Ее наличие не должно сказываться на параметрах системы.
Для лучшего понимания принципов работы схемы отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией можно провести аналогию с известными сообщающимися сосудами. Именно поэтому при разработке схемы и монтаже системы отопления с естественной циркуляцией его нужно располагать как можно ниже.
Для предотвращения изменения потока воды на обратную трубу устанавливают специальный клапан. Уклон отопления с естественной циркуляцией Установка системы теплоснабжения с естественной циркуляцией практически ничем не отличается от стандартной технологической схемы.
Для этого используют такие же материалы и инструменты. Уклон труб отопления Для обеспечения работы системы подающий трубопровод от разгонного стояка должен иметь наклон в сторону радиаторов отопления.
Степень изменения положения верхней и нижней точки подающей магистрали определятся соотношением 1:10. Для обратной магистрали следует изменить положение направления уклона. На этом участке системы он должен идти от радиаторов в сторону котла. Одним из преимуществ системы отопления с естественной циркуляцией является ее ремонтопригодность.
Но для этого необходимо заранее приобрести ремонтные наборы. Принцип работы системы с естественной циркуляцией Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией пользуется популярностью благодаря следующим преимуществам: Простой монтаж и обслуживание.
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.
Расчет системы отопления 2-х этажного дома покажет, что гидростатическое давление не превышает 1 атм. Вода, проходящая через водяной контур котла, нагревается, что приводит к увеличению в объеме.
Схема самотечной системы отопления с естественной циркуляцией Циркуляционный насос для принудительной рециркуляции воды в системе отопления. Правильный расчет системы отопления с естественной циркуляцией. Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения. Однотрубная система отопления частного дома с естественной циркуляцией не содержит сложных конструктивных элементов и происходит за счёт физических законов. Главным элементом для её работы является специальный разгонный участок, отходящий вертикально от котла.
двухтрубная система отопления с верхней разводкой. Особенности расчета. Так как. Расчет системы водяного отопления с естественной циркуляцией достаточно сложен и включает Если потери превышают величину циркуляционного давления, выбирают трубы большего диаметра и повторяют расчет. Схемы и расчет самотечного отопления, монтаж гравитационной системы. Система отопления дома без насоса. В случае отключения электричества циркуляционный насос останавливается 3.2 «Ленинградка» с естественной циркуляцией. 3.3 Схема «паук» – устройство и принцип работы. 4 Расчет самотечной системы.