Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией

Содержание
  1. Что такое схема отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома, и зачем она нужна
  2. Что нужно учитывать при разработке схемы отопления двухэтажного дома
  3. Какие виды схем отопления бывают
  4. Достоинства и недостатки отопительной системы с естественной циркуляцией
  5. При помощи каких средств работает данная отопительная система
  6. Когда выгодна однотрубная система отопления двухэтажного дома — схема, монтаж и эксплуатация
  7. Выгодна ли самотечная однотрубная система двухэтажного дома
  8. В каких домах выгоден однотрубный «самотек»?
  9. Однотрубная система отопления двухэтажного дома с циркуляционным насосом
  10. В каких домах выгоден монтаж насосных однотрубных систем?
  11. Распространенные ошибки при монтаже
  12. А как работает правильно собранная схема?
  13. Как выровнять неравномерность нагрева радиаторов?
  14. Заключение
  15. Система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией
  16. Из чего состоит и как работает гравитационная система
  17. Саморегулирующаяся система
  18. Особенности и разновидности схем отопления с естественной циркуляцией

Что такое схема отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома, и зачем она нужна

При покупке или постройке частного дома приходится сталкиваться со многими проблемами, в том числе с отоплением. Нужно все правильно рассчитать для того, что проживание в своем жилище было комфортным и приносило только удовольствие. Для этого нужно правильно подобрать и нарисовать схему отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома.

Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляциейРис. 1 Схема однотрубной системы отопления в
двухэтажном доме

Лучше это делать, конечно же, с профессионалом, но в силу многих посторонних факторов это происходит крайне редко. Поэтому каждый хозяин старается сначала изучить нужную информацию, а потом подключить систему отопления самостоятельно. Технология подключения должна быть соблюдена на все 100%. Все особенности газового устройства изучить не получится, так как существует очень много информации, но самое главное нужно учитывать.

Самое главное, что нужно сделать – это правильно выбрать схему для отопительной системы. Нужно учесть размеры Вашего дома, а также определить то место, где будет стоять котел.

Как же работает система естественной циркуляции? А все начинается с того, что жидкость при нагреве расширяется, потом идет вверх по трубам и попадает в самую верхнюю точку отопительной системы. Затем вода немного остывает и идет по кругу обратно в котел. Цикл постоянно повторяется.

Что нужно учитывать при разработке схемы отопления двухэтажного дома

Перед тем, как начать делать схему отопительной системы, необходимо учесть некоторые особенности. Благодаря детальному изучению всех правил безопасности можно рассчитывать на длительную работу котла и другого оборудования.

Итак, перед тем, как делать схему отопления для двухэтажного дома нужно:

  • Рассчитать площадь, этажность, а также особенности строительства дома (его геометрию);
  • Какой котел будет устанавливаться и в каком месте;
  • Какая циркуляция будет у теплоносителя;
  • Будет ли задействоваться электроэнергия при обогреве дома или нет и т. д.

Основным критерием для выбора является именно вид циркуляции в отопительной системе. Менее используемой является естественная циркуляция, так как она нагревает жидкость в теплоносителе, затем проводить ее по всем трубам, и в конце опять возвращает воду к первоначальному источнику.

При гравитационной системе отопления устанавливаются трубы больших диаметров, также необходим бак для нагрева жидкости в теплоносителе. Чаще всего его устанавливают на чердаке в утепленном месте (обязательное условие). При самотечной системе необходимо додерживаться всех правил по установке труб. Они должны прикрепляться под уклоном, чтобы происходила циркуляция воды.

Гравитационная система отлично подойдет для той местности, где есть проблемы с электричеством, или его вовсе нет. Это могут быть дачные коттеджи, или частные дома, которые находятся в далеких поселках. Достоинство самотечной системы в том, что она полностью автономна, то есть не зависит от централизованного отопления. Но перед установкой нужно сделать правильный гидравлический расчет, который все перепады и сопротивления веток системы.

Какие виды схем отопления бывают

Видов систем с естественной циркуляцией всего две:

  • Однотрубная система. Труба с радиатора входит непосредственно сразу в котел.
  • Двухтрубная система отопления. Вода, которая остыла, идет не сразу по трубе в котел, а сначала она переходит в другую магистраль, а затем попадает обратно в котел.

Если в схеме разводки присутствует вертикальный стояк, то такая отопительная система является более удобной, так как прибор для отопления можно будет установить на каждом этаже. Но выгоднее все же в двухэтажном доме считается гравитационное отопление, которое имеет горизонтальную разводку.

Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляциейРис. 2 Гравитационное отопление с горизонтальной
разводкой

Самое главное, что нужно знать при установке самотечного отопления в доме – это то, что радиаторы небольшое гидравлическое сопротивление.

Лучшими вариантами для установки являются:

  • Радиаторы из чугуна. Они имеют самый низкий показатель гидравлического сопротивления.
  • Радиаторы из алюминия.
  • Биметаллические радиаторы. Тоже хорошо подойдут для отопления, но нужно учесть перед покупкой, что внутренний диаметр должен быть не менее ¾.

Батареи в доме лучше между собой соединить разными типами подключения – так система будет лучше работать.

Трубы также нужно выбирать с умом, так как далеко не все для гравитационной системы подходят. Все параметры должны быть соблюдены обязательно. Нужно сначала смотреть на то, из какого материала сделаны трубы, а потом на диаметр самой трубы. Самый дешевый вариант – это простые металлические трубы. Но так как они шероховаты внутри, а по истечению некоторого времени станут еще более шероховатыми (от коррозии ит. д.), то их нужно покупать с самым большим диаметром.

Лучшим вариантов для гравитационной системы отопления двухэтажного дома считаются:

  • Металлопластиковые трубы.
  • Армированные полипропиленовые трубы.

В первом варианте в трубах есть так званые фитинги, которые сужают просвет, а для самотечного отопления это неприемлемо. Поэтому самый идеальный вариант – это установка армированных полипропиленовых труб. Но и здесь есть свое «но». Армированные трубы не могут выдержать температуру больше 100˚С, а вот металлопластиковые могут. Какой бы Вы вариант не выбрали, обязательно удостоверьтесь, что это качественное изделие.

Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляциейРис. 3 Схема естественной циркуляции

Достоинства и недостатки отопительной системы с естественной циркуляцией

Как и всяческое оборудование для отопления, это тоже имеет как свои недостатки, так и достоинства.

Итак, к плюсам можно отнести:

  • Если нет насоса, то котел для отопления будет работать бесшумно. Это очень хорошо тогда, когда агрегат для самотечной циркуляции находится в кухне, например, где всегда собирается вся семья.
  • Гравитационная система отопления работает без зависимости от электроэнергии. Это хорошо для тех людей, кто живет в местах, где есть проблемы с электропитанием, или для тех, кто хочет сэкономить на коммунальных услугах.
  • Котлы по схеме для гравитационного отопления двухэтажного дома стоят дешевле обычных агрегатов.
  • При обслуживании и эксплуатации данного оборудования уйдет минимальное количество денежных средств.
  • Теплоноситель имеет непрерывную ЕЦ. Она обеспечит тепло и уют в доме на протяжении всего отопительного периода.
  • При проектировании данной схемы отопления, а также при монтаже не нужно иметь специальные навыки. С этим дело может справиться даже новичок.
  • Если Вы сделали правильную схему отопительной системы, а затем идеально ее установили – тогда время работы котла буде бесперебойной до 30 лет подряд.
Читайте также:  Чем заделать дырку в батарее отопления

К недостаткам можно отнести:

  • По горизонтали действие будет по радиусу до 30 м, поэтому на слишком большой двухэтажный дом такая система отопления не подойдет.
  • Нужно обязательно установить расширительный бачок. Без него вода не будет циркулировать по системе двухэтажного дома. Но его не просто нужно поставить, но еще и установить в утепленном месте, чтобы вода в нем зимой не замерзла.

Как можно заметить, недостатков намного меньше, чем достоинств, поэтому устанавливать такой агрегат в двухэтажном доме можно безо всяких страхов.

При помощи каких средств работает данная отопительная система

Чтобы котел хорошо работал в двухэтажном доме, нужно учитывать некоторые особенности. Для начала установки нужно подобрать подходящий котел. Сейчас на рынке их существует множество вариантов, плюс ко всему можно выбрать агрегат для дома, к примеру, который работает на твердом топливе.

Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляциейРис. 4 Схема гравитационной системы отопления

Нужно также купить все необходимые трубы. Не стоит забывать, что их диаметр должен быть достаточно больших размеров. Это может несколько испортить интерьер дома, но в наше время есть множество вариантов деталей для ремонта дома, которые помогут спрятать трубы. Следующий этап – это покупка радиаторов для дома. Какими они должны быть написано выше.

Далее следует установить расширительный бак. После проектирования правильной схемы системы отопления монтаж будет несложным. Трубы должны быть установлены под уклоном в двухэтажном доме, как это было указано в схеме системы отопления.

Благодаря расширительному баку создается дополнительное давление в отоплении, а это, в свою очередь, благотворно влияет на всю систему отопления в двухэтажном доме.

Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией Автономное отопление частного дома

Когда выгодна однотрубная система отопления двухэтажного дома — схема, монтаж и эксплуатация

Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией

Домовладельцам нравится однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой считается наиболее экономичной. Длина труб в ней меньше двухтрубного варианта, хотя диаметр труб больше, прогрев батарей неравномерный, повышенный объем теплоносителя, перекачивая который расходуется больше электроэнергии.

Выгодна ли самотечная однотрубная система двухэтажного дома

Намереваясь смонтировать данную дешевую схему, домовладелец сильно ошибается. Самотечная система (в просторечии, «самотек») обойдется вдвое-втрое дороже оснащенной циркуляционным насосом. Естественная циркуляция требует:

  • толстых труб для минимизации гидравлического сопротивления теплоносителю;
  • достаточности уклонов магистральных труб;
  • расположения отопительного котла ниже уровня отопительных приборов в приямке на кухне /в подвале, показанного на рисунке ниже.

Самотечному отоплению 2-х этажного дома присущ стандартный недостаток — батареи второго этажа прогреваются лучше первого. Установка байпасов, регулировочных устройств наращивает стоимость системы.

В каких домах выгоден однотрубный «самотек»?

Только не в 3-х этажном доме. «Самотечный» теплоноситель движется «лениво». Имеющиеся 20 кг разницы в весе тонны нагретой и холодной воды не создадут достаточной разницы давлений между «подачей и «обраткой для интенсивного движения по трубам, батареям.

В двухэтажном доме «самотек» будет работать неплохо, но второй этаж должен быть полноценным, имеющим чердак, позволяющий установить расширительный бачок. От котла в подвале (приямке) до бачка идет главный вертикальный стояк подачи. От стояка отходит т.наз. «лежак», уклоняющийся вниз. От «лежака» опускаюся стояки к этажным радиаторам. Эта вертикальная система, показанная на рисунке ниже, напоминает устройство отопления многоэтажного дома.

Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией

Самотечная однотрубная вертикальная система 2-х этажного дома.

Мансардный второй этаж вашего дома, имеющий окна в крыше (невысоких стенах) затрудняет монтаж самотечной системы. Мансарда исключает установку открытого расширительного бачка, наполненного антифризом. Герметичный бачок с газоотводящей трубкой, выведенной наружу, спасет положение, увеличивая затраты.

Наклонные трубы-«лежаки» плохо вписываются в пространство мансарды, могут пересекать оконные проемы, портя интерьер помещения.

«Самотек» больше подходит одноэтажным домам в местностях, характеризуемых ненадежным электроснабжением.

Однотрубная система отопления двухэтажного дома с циркуляционным насосом

Включает этажные контура с горизонтальной однотрубной разводкой, соединенные вертикальными стояками «подачи» и «обратки», Последние пространственно разнесены или объединены в двухтрубный стояк. Циркуляционный насос включается в обратную магистраль («обратку») перед отопительным котлом.

Простейшая однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой содержит два контура по 3 радиатора, показана ниже.

Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией

Однотрубная горизонтальная система 2-х этажного дома с насосом.

Расход теплоносителя по горизонтальной магистрали в N раз больше (N – число последовательно соединенных радиаторов), требемого двухтрубной схемой. «Однотрубка», имеющая одинаковое числе отопительных приборов с «двухтрубкой», оснащается циркуляционным насосом большей мощности.

В каких домах выгоден монтаж насосных однотрубных систем?

Снижение длины труб отопления относительно двухтрубных схем присуще многоэтажным жилым домам, промышленным зданиям (цехам, складам), характеризуемым длинами контуров отопления в сотни метров. Применение «однотрубки» в них реально экономит отопительные трубы. Широкое применение в индивидуальном строительстве объясняется недопониманием реального соотношения затраты-достоинства данного типа отопления заказчиками и теплотехниками-практиками.

В небольших двухэтажных домах площадью около 100 кв.м (50 кв.м – первый этаж, 50 кв.м – второй) часто монтируют «однотрубку», хорошо работающую при коротких контурах, содержащих 4-5 отопительных приборов. Большие дома со множеством радиаторов плохо подходят для однотрубных схем, хотя реально работают объекты с десятком батарей в этажном контуре, как в показанной ниже смешанной вертикально — горизонтальной однотрубной схеме.

Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией

Однотрубная система смешанного (вертикально — горизонтального) типа.

Распространенные ошибки при монтаже

Выше изображены «ленинградские» схемы горизонтальных однотрубных этажных контуров с радиаторами, подключенными к общей магистрали двумя тройниками. Через каждый прибор протекает только часть полного объема теплоносителя, циркулирующего по контуру. Можно встретить ошибочное подсоединение без магистральной трубы (см. контур первого этажа на рис. ниже).

Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией

Виды подключения радиаторов в горизонтальных однотрубных контурах.

Такой способ подключения радиаторов отопления является предельно дешевым. На каждый радиатор приходится один фитинг для присоединения металлопластиковой трубы Ду20 или Ду25 и отрезок трубы между соседними приборами. Дешевле не придумать. Но расплата за дешевизну – плохая работа половины радиаторов. Первый их них (по ходу движения теплоносителя) нагрет до температуры 55 °С, а последний при N=6-8 нагревается всего до 35 °С, поскольку теплоноситель, проходя через радиаторы, интенсивно остывает в них.

А как работает правильно собранная схема?

При выполнении классической однотрубной схемы («ленинградской»), когда под радиаторами проложена магистральная труба, ситуация другая. Движущийся теплоноситель, встречая на своем пути первый тройник, распределяется на два потока в соответствии с величинами гидравлических сопротивлений прямого пути и бокового отвода тройника. Из-за большего гидросопротивления бокового отвода в радиатор затекает небольшая часть общего потока теплоносителя (обычный «коэффициент затекания» составляет 0,2-0,3). Эта малая часть остывает внутри батареи на несколько градусов, как показано на рисунке ниже, подмешиваясь на выходе к основному неостывшему потоку. Результирующая его температура оказывается выше, чем при пропускании всего объема жидкости через отопительный прибор.

Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией

Распределение теплоносителя в обвязке радиатора «ленинградской» схемы.

При движении по контуру температура жидкости все равно снижается, но в меньшей степени, до температуры уже не 35 °С, а примерно 45 °С, т.е. батареи в цепочке оказываются более выровненными по нагреву. Специалисты высказывают мнение, что однотрубная схема («Ленинградка») позволяет добиться равномерного прогрева до 10-11 радиаторов в контуре (по десять секций в каждом приборе).

Читайте также:  Монтаж двухконтурного газового котла своими руками

Как выровнять неравномерность нагрева радиаторов?

Обычный способ выравнивания их теплоотдачи при неодинаковом прогреве — постепенное наращивание тепловой мощности (или, что эквивалентно, числа секций) радиаторов по ходу движения теплоносителя в контуре. Если мощность первого в контуре отопительного прибора принять за 100 %, то у следующего она 110 %, и так далее вплоть до 150-200 % мощности у последнего (в зависимости от числа последовательных радиаторов).

При выполнении однотрубной системы отопления двухэтажного дома, схема которой включает магистральную трубу, диаметр последней берется большим. Так при выполнении подводок к радиаторам металлопластиковой трубой Ду16, для восьми-девяти отопительных приборов в этажном контуре следует брать «магистралку» с Ду40. Труба Ду32 работать будет, но устойчивость системы понизится. Это означает, что любое изменение температуры теплоносителя будет вести к ее разбалансировке, т.е. заметному изменению разности температур нагрева соседних радиаторов в контуре.

Распространены схемы «однотрубок» с обвязкой радиаторов т.наз. «байпасами», как показано на фото ниже.

Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией

Подключение радиатора в «ленинградской» схеме с байпасом.

Это участки меньшего диаметра, включаемые в разрывы магистрали под радиаторами, иногда еще и с устанавленным устройством регулирования расхода (игольчатым вентилем или др.). Регулировочные вентили ставятся и в одну (или в обе!) подводки к радиаторам. Получается, что вместо сплошной магистрали одного диаметра имеется труба переменного диаметра. При этом монтажники-практики ошибочно полагают, что для разветвления потока теплоносителя на две составляющих в тройнике подводки к радиатору требуется сузить основной проход для него. Это неверно, поскольку жидкость, находящаяся под давлением, заполнит любой свободный объем, встречающийся на пути ее потока.

Конечно, если в такой схеме со множеством устройств регулирования расхода постоянно заниматься ручным управлением прогревом каждого прибора, то можно-таки, тратя уйму времен, постоянно добиваться их равномерного нагрева. Но стоит ли «овчинка выделки»? Если делать «однотрубку», то присоединять радиаторы следует к магистрали неизменного большого диаметра, обеспечивая им стабильную работу при небольшом снижении нагрева приборов вдоль контура.

Заключение

Если радиаторы в однотрубной схеме присоединить к магистральной трубе с диаметром, по крайне мере вдвое превышающим диаметр подводок к ним (при соответствующем размере фитингов), то ценой таких затрат на материалы можно добиться снижения температуры в цепочке до 8-10 приборов. В двухтрубной схеме тот же результат достигается при небольшом диаметре всех труб отопления.

  • Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией

Как реализовать альтернативное отопление частного дома

  • Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией

    Двухтрубная система отопления частного дома — классификация, разновидности и практические навыки проектирования

  • Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией

    Однотрубная и двухтрубная разводка отопления в частном доме

  • Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией

    Коллекторная система отопления частного дома – преимущества и недостатки

    Система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией

    Владельцы собственных загородных домов знают, что отопление жилья – задача первостепенная и дорогостоящая, но она облегчается тем, что практически все существующие схемы отопления можно повторить самостоятельно, не прибегая к платным услугам профессионалов. Дом в один или два этажа – неважно, так как по закупкам и трудозатратам показатели увеличатся не в два раза, а меньше. Сэкономить еще немного поможет реализация схемы отопления с естественной циркуляцией (в быту ее называют просто – «гравитация» или «физика»), в которой не предполагается включение в работу циркуляционного насоса и сопутствующей фурнитуры. Тем более что схема обкатана десятилетиями, и за это время сбоев не показала, так как состоит из минимального количества узлов и деталей.

    Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией Гравитационная схема отопления дома

    Из чего состоит и как работает гравитационная система

    Схем отопления дома с гравитационной циркуляцией теплоносителя много, и все они способны выдавать максимальный КПД только если трудная разводка не будет слишком длинной – не более 30-35 метров в каждом направлении.

    Основные узлы и элементы естественного отопления для одно- или двухэтажного частного дома следующие:

    1. Твердотопливный отопительный котел, реже – газовый или электрический;
    2. Трубная разводка – ее схема зависит от типа отопительной системы – с одной трубой или с двумя: подачей и обраткой;
    3. Радиаторы, батареи или регистры отопления;
    4. Расширительная емкость.

    Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией Естественная циркуляция воды с верхней трубной разводкой

    Твердотопливная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией функционирует благодаря принципу сжигания в котле дров, угля или пеллетов. Подогретый теплоноситель по трубам подачи движется к радиаторам силами, возникающими из-за разницы давлений холодной и подогретой жидкости, и силами гравитации, возникающими из-за определенного уклона труб. Отдав некоторое количество тепла в атмосферу, теплоноситель движется по трубам обратной подачи в рубашку котла. Расширительный резервуар обеспечивает постоянное поступление жидкости в систему, а также служит для выхода образующегося в трубах воздуха. Цикл оборота теплоносителя будет непрерывным, пока вода нагревается и поддерживается хотя бы минимальное давление в трубах за счет расширительного бачка – поэтому емкость должна монтироваться выше верхней точки отопительной системы. Поэтому такая реализация отопления и носит название «естественной».

    Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией Разница между естественной и принудительной циркуляцией

    В двухэтажном доме гравитационная схема работает так: на второй этаж нагретый теплоноситель подается по вертикальным трубам – стоякам. Давление в вертикальных стояках создается тремя факторами:

    1. Работой расширительного резервуара;
    2. Расширением нагревающегося теплоносителя;
    3. Давлением из-за разницы давлений между горячим и холодным теплоносителем.

    Проще говоря, горячая вода поднимается вверх по стоякам в соответствии с законами физики, а остывшая вода устремляется вниз, вытесняясь новым горячим напором. Попав на первый этаж, вода движется по горизонтальным трубам за счет перечисленных выше трех факторов – самотеком. Для полной уверенности в том, что движение теплоносителя не будет остановлено воздушными пробками или участком с застоявшимся теплоносителем, трубы монтируются с уклоном не менее 2 см на 5 погонных метров. Автоматическое удаление воздуха происходит через расширительную емкость – это обязательная часть естественной схемы циркуляции воды в отоплении. Также в бачок выдавливается лишняя жидкость, которая при расширении нагревается.

    Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией Расширительная емкость для отопительной системы

    Поэтому нужно рассчитать объем резервуара, и сделать это можно по следующему алгоритму:

    1. Необходимо уточнить, как увеличится объем нагретого теплоносителя (ОТ). Стандартное значение для воды – 5%. Если теплоносителем служит антифриз, то параметр увеличится;
    2. Общий объем теплоносителя в контуре (ТК). Проще всего просто замерить количество литров теплоносителя в системе;
    3. Узнать значение максимального давления в котле и контуре (ДК) – параметр обычно указывается в сопроводительной документации к нагревательному прибору;
    4. Узнать давление в расширительном резервуаре (ДР) – также из документов к устройству.

    Для расчета объема расширительного резервуара существует простая формула:

    ОТ х ТК х (ДК + 1) / ДК – ДР

    Результаты рекомендуется округлять в бо́льшую сторону. Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией Устройство расширительной емкости

    Даже при возникшем давлении в трубах теплоноситель не будет двигаться быстро по понятной причине: теплоноситель тормозится трением о шершавые внутренние стенки труб. Потеря скорости возрастает на поворотах и в разветвлениях труб, при прохождении через вентили и фитинги. Также скорость движения теплоносителя определяется такими факторами:

    1. Разностью в высоте центральной точки котла отопления и в высоте центральной точки батареи отопления. Чем больше разница между этими точками, тем быстрее скорость нагретой жидкости в системе;
    2. Разностью в плотности остывшего и нагретого теплоносителя – высокая температура создает меньшую плотность воды и бо́льшую разницу давлений.

    Температура во всех узлах отопительной системы изменяется скачкообразно, если начальной точкой считать центральные точки нагревательного котла и отопительных батарей. То есть, отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией всегда будет наполовину горячим – в верхней его части, и холодным снизу тоже приблизительно наполовину.

    Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией Отопление двухэтажного дома с верхней и нижней трубными разводками

    Нагретый теплоноситель расширяется, и его удельная масса становится меньше, то есть плотность падает. Поэтому при одинаковом литраже горячая вода будет весить меньше, чем охлажденная. На практике этот эффект проявляется следующим образом: без наличия верхнего контура в трубной разводке она превращается в обычную схему с сообщающимися сосудами, в которой котел (один из сосудов) должен быть ниже других (труб и радиаторов). Такое расположение устройств приведет к появлению движения теплоносителя, так как он будет стремиться растекаться по всему имеющемуся объему (смотрите рисунок ниже).

    Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией Простейшая гравитационная схема

    Из схемы понятно, что подающий трубопровод с нагретым теплоносителем проходит выше, чем труба обратки с охлажденной жидкостью, и по идее такая схема должна тормозить скорость движения теплоносителя. Но, так как теплоноситель в рубашке котла постоянно нагревается и его плотность становится меньше, он начинает подниматься вверх, и этому помогает выталкивающая его холодная вода из нижней трубы. Зацикленность процесса делает движение теплоносителя постоянным.

    На увеличение давления в системе в основном оказывает влияние разница в центральных точках монтажа котла и труб с радиаторами. Немного меньше на величину давления влияет уклон труб, подключающих теплоноситель к радиаторам, и уклон самих радиаторов. Труба подачи должна быть наклонена в сторону по направлению к радиаторам, обратка – в сторону от радиаторов. Все эти условия в сумме создают основную задачу – найти правильное место для установки котла.

    Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией Отопление без насоса

    Если схема частного отопления монтируется в доме, то нагревательный котел желательно устанавливать в подвальном помещении. Но, так как это не всегда удобно и возможно, котел заглубляют в грунт на первом этаже минимум на 1,5 метра. Это – страховочный вариант, так как схема отопления для двухэтажного здания изначально предполагает достаточную разницу в высоте между агрегатом и батареями. При заглублении котла следует принять необходимые противопожарные меры – сделать бетонный фундамент, защитить стены ямы металлом и листами асбеста.

    Саморегулирующаяся система

    Разница в температурном режиме жидкости в трубах влияет на организацию ее передвижения по трубам. Схема с вертикальной или горизонтальной разводкой труб по дому с таким типом регулировки давления называется саморегулирующейся. При достижении такой плотности жидкости, при которой охлажденный теплоноситель становится тяжелее нагретого настолько, чтобы начать его передвижение по трубе, сразу же образуется поток, и увеличить скорость потока теплой жидкости можно только увеличением температуры в котле.

    Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией Подключение котла к отоплению — схема

    Таким образом, естественный процесс сжигания топлива для обогрева дома помогает в другом способе отопления – при помощи радиаторов или батарей. Чем интенсивнее будет гореть топливо, тем быстрее прогреется дом не только от тепла котла, но и от быстро нагревающихся секций радиаторов, так как жидкость в трубах будет передвигаться с увеличенной скоростью. Ускоренное перемещение горячей воды будет наблюдаться, пока воздух в помещении не прогреется, и пока труба обратной подачи не прогреется по всей длине, чем немного замедлит скорость движения воды от котла. Теплый воздух в доме и нагретая обратка автоматически уменьшают разницу в температурах начальной и конечной точки системы, и тормозит передвижение теплоносителя.

    Замедление скорости потока автоматически приводит к уменьшению температуры в помещении. и увеличивает разницу в температурах начального и конечного цикла, ускоряя теплоноситель. Так организуется саморегулирование температуры в помещении и скорости движения воды в трубах.

    Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией Саморегулирующаяся система регулировки температуры и скорости теплоносителя

    Особенности и разновидности схем отопления с естественной циркуляцией

    Отопление с естественным током теплоносителя используется так давно, как давно придумано само трубное отопление. Причем первое время. И достаточно долго, в домах работала только одна схема – с одним трубопроводом, однотрубная схема с разводкой труб по верху. В современных схемах отопления эта разновидность практически не используется, так как двухконтурная схема признана более эффективной. К тому же отопление по двум трубам можно организовать по схеме с нижней или верхней разводкой.

    Перечень преимуществ естественного отопления перед отоплением с принудительной циркуляцией:

    1. Монтаж и эксплуатация «физики» намного быстрее, проще и экономичнее;
    2. Система «гравитации» имеет абсолютную независимость от внешних факторов – электричества, газа, и т.д. В принудительных системах тепло в доме зависит от того, будет работать электрический насос, или нет. К тому же, при отключении насоса в системе обязательно будут появляться воздушные пробки, и все радиаторы придется проверять на их наличие или отсутствие открыванием кранов Маевского;
    3. Длительность гарантированной бесперебойной эксплуатации достигает 35-40 лет с металлическими трубами. С трубами ПВХ или из металлопластика система будет служить еще дольше, но из-за своей новизны еще нет такой статистики;
    4. Стабильная теплоотдача, обеспеченная саморегулированием системы.

    При правильной разводке с соблюдением хотя бы небольшого уклона можно организовать даже отопление по типу «теплый пол», и это не потребует больших капиталовложений или трудозатрат. Саморегулирование в системе с гравитационным движением теплоносителя помогает увеличить скорость перемещения горячей воды и, соответственно, повысить температуру воздуха в помещении, а в схеме по принудительному принципу – наоборот, автоматическая регулировка давления понизит теплоотдачу.

    Отопление двухэтажного дома с естественной циркуляцией Зависимость распределения температуры в разных схемах отопления

    1. Маленькая общая длина труб — при увеличении длины трубопровода нужно повышать давление, и не всегда это можно сделать средствами системы, без включения насоса. Поэтому для многоэтажных зданий естественная циркуляция воды не подходит;
    2. Система долго нагревается – намного дольше, чем радиаторы в схеме с циркуляционным насосом. Происходит это из-за того, что все трубы и сам воздух в помещении должны хорошо прогреться, прежде чем начнется ускоренное движение теплоносителя;
    3. Явный недостаток системы с гравитационным перемещением теплоносителя – некоторое непродолжительное время котел сжигает топливо почти вхолостую, и КПД отопления ниже, чем показатель системы с принудительной циркуляцией.

    Система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией обновлено: Март 18, 2017 автором: kranch0

    Читайте по теме

    Источники: http://kotlomaniya.ru/otoplenie-doma/otoplenie-dvuhetazhnogo-doma-s-estestvennoy-cirkulyaciey.html, http://vse-pro-otoplenie.ru/systema-otopleniya/61-odnotrubnaya-sistema-otopleniya-dvuhetazhnogo-doma-shema.html, http://jsnip.ru/vodosnabzheniya/otoplenie-dvuhjetazhnogo-doma-s-estestvennoj-cirkuljaciej.html

    Как вам статья?

  • Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Всё об отоплении
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

    Adblock
    detector