Схемы отопления – однотрубная и двухтрубная система, какая лучше, и от чего зависит выбор схемы
Отопление частного дома может быть выполнено своими руками по различным схемам. Основных способов устройства два – однотрубная и двухтрубная схема.
Однотрубная система отопления весьма популярна в среде индивидуальных застройщиков по следующим причинам:
- Относительно демократичная стоимость устройства и его простота, позволяющая реализовать все своими руками. Достаточно владеть навыками сварщика средней квалификации.
- Гидроустойчивость, при которой теплоотдача разводки не изменяется при отключении отдельного нагревательного элемента.
- Экономное расходование основного материала – труб.
- Система характерна невысокой инерционностью и быстрым прогревом контура, что объясняется уменьшенным количеством теплоносителя при такой схеме.
- Эстетичный внешний дизайн, особенно, когда магистральная труба проводится в стене.
- Применение современного запорного и регулирующего оборудования (автоматические и ручные регуляторы температурных значений) позволяет производить точную настройку системы и обеспечить ее стабильность.
- Простота конструкции, определяющая ее надежность.
- Простой монтаж, обслуживание и эксплуатация.
Основные нарекания на такую схему подключения для частного дома состоят в неравномерности нагрева отдельных элементов – чем больше удаленность от котла, тем медленнее нагреваются батареи, поскольку теплоноситель охлаждается по мере перемещения по контуру.
Частично такой эффект нивелируется использованием циркулярного насоса. Можно также увеличить количество секций в удаленных батареях, что позволит выровнять теплоотдачу.
Такими мерами можно в значительной степени снизить влияние отрицательных факторов. В результате водяное отопление, выполненное по такой схеме, считается лучшим для частных домов площадью до 150 м3.
В двухтрубной системе отопления, наполнение всех радиаторов происходит одновременно. Этим обусловлен равномерный нагрев всего трубопровода.
Видео — Однотрубная / двухтрубная схема
Однотрубная / двухтрубная система отопления
Watch this video on YouTube
Такая схема, сделанная правильно своими руками имеет ряд определенных преимуществ:
- Возможность автоматической регулировки температуры в каждом помещении.
- Любой контур работает независимо, сбой в работе одного из них не влияет на функционирование остальных.
Вместе с тем имеются и определенные недостатки:
- повышенная сложность конструкции;
- большая материалоемкость разводки;
- повышенная трудоемкость исполнения.
От выбора схемы отопительной системы загородного дома, зависит стабильность работы все системы. Так, для зданий с постоянным проживанием, допустимо использовать однотрубную схему подключения.
Двухтрубную систему лучше применять в домах периодического посещения, когда можно прогревать жилище с пониженным расходом горючего.
Выбор варианта подключения зависит от пожеланий застройщика и полностью находится в его компетенции.
Материалы для создания солнечной пластины
Приступая к сооружению солнечной батареи необходимо запастись следующими материалами:
- силикатные пластины-фотоэлементы;
- листы ДСП, алюминиевые уголки и рейки;
- жёсткий поролон толщиной 1,5-2,5 см;
- прозрачный элемент, выполняющий роль основания для кремниевых пластин;
- шурупы, саморезы;
- силиконовой герметик для наружных работ;
- электрические провода, диоды, клеммы.
Количество требуемых материалов зависит от размера вашей батареи, которая чаще всего ограничивается количеством доступных фотоэлементов. Из инструментов вам понадобиться: шуруповёрт или набор отвёрток, ножовка по металлу и дереву, паяльник. Для проведения испытаний готовой батареи понадобиться тестер-амперметр.
Теперь рассмотрим самые важные материалы более подробно.
Кремниевые пластины или фотоэлементы
Фотоэлементы для батарей бывают трёх видов:
- поликристаллические;
- монокристаллические;
- аморфные.
Поликристаллические пластины характеризуются низким КПД. Размер полезного действия составляет около 10 – 12 %, но зато этот показатель не понижается с течением времени. Продолжительность работы поликристаллов – 10 лет.
Солнечную батарею собирают из модулей, которые в свою очередь составляют из фотоэлектрических преобразователей. Батареи с жесткими кремниевыми фотоэлементами представляют собой некий сэндвич с последовательно расположенными слоями, закрепленными в алюминиевом профиле
Монокристаллические фотоэлементы могут похвастаться более высоким КПД – 13-25% и долгими сроками работы – свыше 25 лет. Однако со временем КПД монокристаллов снижается.
Монокристаллические преобразователи получают путем пиления искусственно выращенных кристаллов, что и объясняет наиболее высокую фотопроводимость и производительность.
Пленочные фотопреобразователи получают путем нанесения тонкого слоя аморфного кремния на полимерную гибкую поверхность
Гибкие батареи с аморфным кремнием – самые современные. Фотоэлектрический преобразователь у них напылен или наплавлен на полимерную основу. КПД в районе 5 – 6 %, но пленочные системы крайне удобны в укладке.
Пленочные системы с аморфными фотопреобразователями появились сравнительно недавно. Это предельно простой и максимально дешевый вид, но быстрее соперников теряющий потребительские качества.
Нецелесообразно использовать фотоэлементы разного размера. В данном случае максимальный ток, вырабатываемый батарей, будет ограничен током наиболее маленького по размеру элемента. Значит, более крупные пластины не будут работать на полную мощность.
При покупке фотоэлементов поинтересуйтесь у продавца способом доставки, большинство продавцов используют метод воскования, чтобы предотвратить разрушение хрупких элементов
Стоимость фотоэлементов достаточно высока, но многие магазины продают так называемые элементы группы В. Изделия, отнесённые к этой группе имеют брак, но пригодны к использованию, а их стоимость ниже, чем у стандартных пластин на 40-60%.
Каркас и прозрачный элемент
Каркас для будущей панели можно сделать из деревянных реек или алюминиевых уголков.
Второй вариант более предпочтителен по целому ряду причин:
- Алюминий – лёгкий металл, не дающий серьёзной нагрузки на опорную конструкцию, на которую планируется установка батареи.
- При проведении антикоррозийной обработки алюминий не подвержен воздействию ржавчины.
- Не впитывает влагу из окружающей среды, не гниёт.
При выборе прозрачного элемента необходимо обратить внимание на такие параметры, как показатель преломления солнечного света и способность поглощать ИК-излучение. От первого показателя напрямую будет зависеть КПД фотоэлементов: чем показатель преломления ниже, тем выше КПД кремниевых пластин
От первого показателя напрямую будет зависеть КПД фотоэлементов: чем показатель преломления ниже, тем выше КПД кремниевых пластин.
Минимальный коэффициент светоотражения у плексиглас или более дешёвого его варианта – оргстекла. Чуть ниже показатель преломления света у поликарбоната.
От величины второго показателя зависит, будут ли нагреваться сами кремниевые фотоэлементы или нет. Чем меньше пластины подвергаются нагреванию, тем дольше они прослужат. ИК-излучения лучше всего поглощает специальное термопоглощающее оргстекло и стекло с ИК-поглощением. Немного хуже – обычное стекло.
Если есть возможность, то оптимальным вариантом будет использование в качестве прозрачного элемента антибликового прозрачного стекла.
По соотношению стоимости к показателям преломления света и поглощения ИК-излучения оргстекло – самый оптимальный вариант для изготовления гелиобатареи
Как использовать тосол для систем отопления
Во многих частных домах можно встретить системы водяного отопления. У таких конструкций есть много преимуществ, но они обладают одним значительным недостатком – в случае сильных морозов, есть риск замерзания воды в трубах.
Применение тосола в системе отопления
Чтобы предотвратить замерзание теплоносителя в системе, вместо воды в систему заливают другие теплоносители – антифризы, также для этих целей используется тосол для системы отопления.Но использование тосола в качестве антифриза не рекомендуется, потому что в состав этой субстанции входит этиленгликоль.
Это вещество очень ядовито, категорически не допускается его попадание на кожу и внутрь. При использовании тосола в качестве антифриза, любая течь становится опасной для человека, так как вредные пары, образуемые под воздействием высоких температур, выходят наружу.В процессе эксплуатации присадки выпадают в осадок.
Как результат, этот антифриз просто разъедает контур обогрева изнутри.
В качестве альтернативы тосолу можно использовать специальные антифризные составы для отопления на основе глицерина либо пропиленгликоля. Цена на первые несколько больше, а вторые имеют немного меньшую теплопроводность и больший вес.
Заливка антифриза в отопление
H2_2
Если все же было решено залить в систему отопления именно тосол, необходимо придерживаться правил безопасности в процессе работ и эксплуатации.
Подготовка к заливке
Можно приобрести уже готовые к использованию «незамерзайки». Но такой состав разбавлять водой нельзя. Для этого лучше купить концентрат, в котором этиленгликоля не меньше 95%. Используя такую смесь, можно самостоятельно выбрать необходимое соотношение антифриза и воды. Сначала необходимо выяснить минимальную температуру, при которой не будет происходить кристаллизация теплоносителя. Температурные условия, при которых можно наблюдать такой эффект, как правило, указаны на упаковке.Поэтому следует учитывать такие пропорции:
- если замерзание происходит при -40 °C, отношение воды к концентрату 1:1;
- -30 °C— 2:3;
- — 20 °C— 1:2.
Процесс заливки тосола в систему отопления:
- Необходимо спустить весь теплоноситель;
- Хорошо промыть трубы и радиаторы;
- Проверить герметичность соединений труб, можно заменить прокладки;
- Заливка тосола осуществляется при помощи специального насоса.
Замена жидкости с этим веществом проводится очень аккуратно, можно использовать резиновые перчатки и респиратор.
Важно! Обязательно проводить все действия в хорошо проветриваемом помещении. Перед принятием окончательного решения в вопросе использования тосола в качестве теплоносителя, необходимо учитывать следующие факты:
Перед принятием окончательного решения в вопросе использования тосола в качестве теплоносителя, необходимо учитывать следующие факты:
- В случае использования этого антифриза потребуется замена циркуляционного насоса на более мощный;
- Тосол вытекает из труб даже при незначительной микротрещине;
- Резиновые прокладки в системе отопления нужно поменять на паронитовые;
- Этот состав можно заливать только в систему закрытого типа, использование тосола в системах с расширительным бачком открытого типа опасно для здоровья;
- Скорость нагрева с этим химическим веществом намного ниже;
- Не стоит использовать тосол в двухконтурных котлах, так как возможно подмешивание жидкости из отопительного контура в контур водоснабжения;
- Не рекомендуется заливать антифриз в систему с оцинкованным трубопроводом. Это может стать причиной химических изменений и потери первоначальных свойств труб;
- Основное отличие тосола и специальной жидкости для отопления состоит в наличии в последних пеногасительных присадок. Ними можно предупредить завоздушивание системы отопления.
Достоинства и недостатки воздушного отопления
По сравнению с жидкостным отоплением воздушное имеет ряд преимуществ:
- Распределительная часть системы отопления имеет предельно простое устройство и всецело доступна для самостоятельного изготовления. Это просто сеть воздуховодов с заслонками – нет ни расширительного бачка, ни радиаторов, ни воздухоотводчиков с предохранительными клапанами.
- Воздуховоды легко делаются из самых дешевых материалов – фанеры, гипсокартона, жести или даже картона. При этом используется самый простой инструмент – никакие трубогибы или сварочные аппараты не понадобятся.
- Применяемые для настройки температурного режима заслонки представляют собой примитивное и дешевое устройство, чего нельзя сказать о дорогих регулирующих вентилях для системы водяного отопления.
- Об опасности протечек или замерзания системы можно навсегда забыть.
- Из-за низко теплопроводности воздуха уменьшаются теплопотери в стены здания (водяная система теряет таким образом до 15% тепла).
- Вся отопительная система прокладывается скрытым способом, поэтому интерьер всех помещений имеет безупречный вид.
- Система практически не обладает инерционностью.
- Остывший дом прогревается очень быстро.
Поскольку воздух подается во все помещения по канальной системе, для его очистки и увлажнения достаточно установить на главном воздуховоде всего один увлажняющий фильтр.
Устройство воздушного отопления
Как всегда, имеются и недостатки:
- В уже готовой постройке перейти на воздушное отопление невозможно – оно интегрировано в конструкцию дома и сооружается параллельно с ним. Изменить систему, например, с целью модернизации, тоже не получится.
- Требуется регулярное обслуживание – очистка фильтров или воздуховодов, если фильтры не установлены.
Нет возможности соорудить теплоаккумулятор, как в жидкостной системе отопления. Эта проблема актуальна для дизельных и твердотопливных отопителей, КПД которых является максимальным только при работе в режиме номинальной (наибольшей) мощности.
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
Преимуществ у данного решения несколько:
- Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
- 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:
- Подача и обратка проходят по разным трубам.
- Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
- Второй подводкой батарея подключается к обратке.
В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:
- Равномерное распределение тепла.
- Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
- Проще выполнить регулировку системы.
- Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
- 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.
Порядок выполнения работ
В разных случаях проведение монтажа может иметь незначительные отличия, но общий порядок при этом сохраняется. Работу начинают с установки радиаторов. Их крепят к стене в предусмотренных местах, они должны висеть ровно и не качаться. Если батарея размещается под окном, то она должна располагаться по центру. Подачу воды рекомендуют делать снизу, отвод сверху, хотя это может быть выполнено и по-другому. Недопустимым считается вариант входа и выхода воды сверху, т.к. в этом случае низ не будет прогреваться.
Монтаж радиатора отопления
После установки радиаторов ставят фитинги. Для прокладки труб пробивают отверстия в стенах. В местах прохождения трубы с теплоносителем через стены можно установить дополнительно металлические трубы, которые будут защищать магистраль от внешних воздействий, и внутри которых она и пройдет. Магистраль прокладывают от того места, где расход больше, туда, где меньше.
После монтажа труб, обеспечивающих подачу, прокладывается обратка и подключается насос. При проведении монтажных работ также ставятся необходимые краны и вентили, предусмотренные планом. На этом систему можно считать готовой, осталось ее заполнить водой, проверить на герметичность и испытать.
Выполнить отопление дома своими силами вполне возможно, только при этом необходимо правильно выбрать составные его части – определить мощность котла, радиаторов отопления, выбрать нужные трубы и решить, какое отопление вы будете делать.
1 Принцип работы и основные комплектующие
Большинство отопительных систем в загородных домах функционируют с помощью такого теплоносителя, как вода. Этот подход популярен, поскольку он является универсальным. Нагревать воду или другую жидкость, выполняющую роль теплоносителя, можно любым способом: печное отопление, использование твердотопливных котлов, газовых или электрических. Принципиального значения здесь нет.
Использование жидкого теплоносителя даёт возможность устанавливать комбинированные варианты отопления, к примеру, котлы на дровах и газе или электричестве с вмонтированными ТЭНами. Любая схема, в основе которой лежит нагрев помещения теплоносителем, включает в себя три ключевые составляющие:
- источник нагрева (котёл, печь и тому подобное);
- магистраль трубопроводов со всем дополнительным оборудованием, кранами, запорной арматурой, датчиками, терморегуляторами;
- точки нагрева — батареи, радиаторы или тёплый пол.
Кроме основных элементов, существует дополнительное оборудование и комплектующие, которые выполняют полезные функции, к примеру, регулировку температуры воды, давления, а также помогают в обслуживании отопительной системы. К таким комплектующим можно отнести:
- насос для принудительной циркуляции теплоносителя;
- расширительный бачок;
- буферная ёмкость;
- гидравлические разделители;
- бойлеры;
- коллекторы для распределения воды;
- дополнительные приборы для автоматизации процесса.
Бак служит для приёма лишней воды в системе и бывает двух типов — мембранный и открытый. Как известно, вода при нагреве расширяется, соответственно, в системе при нагреве ей нужно куда-то деваться. Расширительный бак для этого и предназначен, то есть для приема лишней воды.
Если речь идёт о системе с принудительной циркуляцией теплоносителя, то её работу обеспечивает циркуляционный насос. В случае наличия нескольких контуров, тёплого пола, гидрострелки, буферной ёмкости или других разделителей, а также бойлера, тогда агрегатов для принудительной циркуляции устанавливается минимум два. Непосредственно буферная ёмкость работает как гидроразделитель и теплоаккумулятор. Контур котла может функционировать независимо от всех остальных только в сложных отопительных системах многоэтажных коттеджей и больших частных домов.
Бойлеры, которые включены в систему обогрева, представляют собой бочку со змеевиком внутри. Служит для косвенного обогрева воды с помощью теплоносителя системы отопления. Вода потом используется для мытья посуды, банных процедур и тому подобного. Кроме этого, даже если выключить котёл, вода будет оставаться тёплой ещё долгое время. Коллекторы для распределения теплоносителя применяются в случае установки нескольких контуров, тёплого пола, а также при установке лучевой схемы отопления.
Общая информация
Основные моменты
Отсутствие циркуляционного насоса и вообще подвижных элементов и замкнутый контур, в котором количество взвесей и минеральных солей конечно, делает срок службы системы отопления этого типа весьма продолжительным. При использовании оцинкованных или полимерных труб и биметаллических радиаторов — не менее полувека.
Естественная циркуляция отопления означает довольно небольшой перепад давлений. Трубы и отопительные приборы неизбежно оказывают движению теплоносителя определенное сопротивление. Именно поэтому рекомендованный радиус интересующей нас системы отопления оценивается примерно в 30 метров. Понятно, это не означает, что при радиусе в 32 метра вода застынет — граница довольно условна.
Инерционность системы будет довольно большой. Между растопкой или запуском котла и стабилизацией температуры во всех отапливаемых помещениях может пройти несколько часов. Причины понятны: котлу предстоит прогреть теплообменник, и лишь тогда вода начнет циркулировать, причем довольно медленно.
Все горизонтальные участки трубопроводов делаются с обязательным уклоном по ходу движения воды. Он обеспечит свободное движение остывающей воды самотеком с минимальным сопротивлением
Что не менее важно — в этом случае все воздушные пробки будут вытеснены в верхнюю точку отопительной системы, где монтируется расширительный бачок — герметичный, с воздушником, или открытый.
Весь воздух соберется в верхней точке.
Саморегуляция
Отопление дома с естественной циркуляцией — саморегулирующаяся система. Чем холоднее в доме, тем быстрее циркулирует теплоноситель. Как это работает?
Дело в том, что циркуляционный напор зависит от:
Разницы в высоте между котлом и нижним отопительным прибором. Чем ниже котел относительно нижнего радиатора — тем быстрее вода будет переливаться в него самотеком. Принцип сообщающихся сосудов, помните? Этот параметр стабилен и неизменен в процессе работы отопительной системы.
Схема демонстрирует принцип работы отопления наглядно.
Любопытно: именно поэтому отопительный котел рекомендуется устанавливать в подвале или просто как можно ниже внутри помещения. Однако автору доводилось видеть прекрасно функционирующую систему отопления, в которой теплообменник в топке печи был заметно выше радиаторов. Система была полностью рабочей.
Разницы в плотности воды на выходе из котла и в обратном трубопроводе. Которая, понятно, определяется температурой воды. И вот именно благодаря этой особенности естественное отопление делается саморегулирующимся: как только температура в помещении падает, отопительные приборы остывают.
С падением температуры теплоносителя его плотность увеличивается, и он начинает быстрее вытеснять нагретую воду из нижней части контура.
Скорость циркуляции
Помимо напора, скорость циркуляции теплоносителя будет определяться рядом других факторов.
- Диаметром труб разводки. Чем меньше внутреннее сечение трубы, тем большее сопротивление она будет оказывать движению жидкости в ней. Именно поэтому для разводки в случае естественной циркуляции берутся трубы с намерено завышенным диаметром — ДУ32 — ДУ40.
- Материалом трубы. Сталь (особенно поврежденная коррозией и покрытая отложениями) оказывает потоку в несколько раз большее сопротивление, чем, к примеру, полипропиленовая труба с тем же сечением.
- Количеством и радиусом поворотов. Поэтому основную разводку по возможности лучше делать максимально прямой.
- Наличием, количеством и типом запорной арматуры. разнообразных подпорных шайб и переходов диаметра трубы.
Каждый вентиль, каждый изгиб вызывает падение напора.
Именно из-за обилия переменных точный расчет системы отопления с естественной циркуляцией выполняется крайне редко и дает весьма приблизительные результаты. На практике же достаточно воспользоваться уже приведенными рекомендациями.
Особенности проектирования и монтажа
В основные узлы гравитационной системы входят:
- отопительный котел, в котором нагревается вода или антифриз;
- трубопровод (двойной или одинарный);
- батареи отопления;
- расширительный бак.
При проектировании, а также непосредственно при монтаже системы очень важно соблюсти одно обязательное условие: труба, по которой будет двигаться теплоноситель, должна быть под уклоном в сторону котла отопления. Уклон должен быть не менее 0,005 м. на один метр погонный трубы
на один метр погонный трубы.
В общем, если котел и радиатор расположены на одном этаже, то вход в радиатор трубы должен быть немного выше.
Схема гравитационной системы с уклоном труб
Наличие этого уклона объясняется следующими факторами:
- по наклонной трубе холодный теплоноситель быстрее будет поступать в котел;
- наличие уклона также необходимо для того, чтобы появившиеся в процессе нагрева теплоносителя пузырьки воздуха эффективнее поднимались в расширительный бак, из которого они испаряются в атмосферу.
Расширительный бак создает дополнительное давление, которое благотворно сказывается на скорости передвижения воды по трубам.
Скорость движения рабочей жидкости напрямую зависит от разницы таких величин, как масса, плотность и объем теплоносителя в холодном и горячем состоянии. На скорость перемещения потока также влияет и уровень расположения радиаторов относительно котла.
Гравитационное давление в системе отопления в некоторой степени расходуется на то, чтобы преодолеть сопротивление трубопровода. В качестве дополнительных препятствий выступают повороты и разветвления в системе, дополнительные радиаторы.
Поэтому для максимального обогрева помещения при проектировании гравитационной системы нужно следить за тем, чтобы подобных препятствий было как можно меньше.
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:
- Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
- 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:
- Подача и обратка проходят по разным трубам.
- Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
- Второй подводкой батарея подключается к обратке.
В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:
- Равномерное распределение тепла.
- Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
- Проще выполнить регулировку системы.
- Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
- 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.
Виды систем
Как уже говорилось, в самотечной системе отопления не должно быть перепадов по высоте, иначе она просто не будет работать. По этой причине может быть сделано несколько контуров.
Одноконтурная
Схема подключения с естественной циркуляцией
Здесь всё предельно ясно – одна труба идет от котла, а другая к нему, а между ними подключаются батареи. Представленная схема поможет в этом разобраться.
Одноконтурная система может быть и однотрубной. только в этом случае нужно учесть тот фактор, что каждая последующая батарея в самотечной системе будет чувствительно холоднее предыдущей.
Двухконтурная
Двухконтурные системы могут отличаться направлением движения теплоносителя:
- Со встречным движением.
- С попутным движением.
Выбор способа монтажа труб с учетом направления движения теплоносителя, в основном зависит от того, где в помещении расположены двери или есть другие нюансы, из-за которых монтаж обратки в этом месте невозможен.
Независимо от выбранной системы, угол уклона труб не изменяется.