Система отопления с естественной циркуляцией

Устройство индивидуального отопления — ответственная задача. Выбрать способ его устройства не просто, учитывая существующее множество вариантов.

Автономное отопление — это не только вариант для частного дома, многие современные квартиры также часто оснащены автономным отопительным оборудованием.

Централизованное отопление зачастую не обогревает помещение достаточно. В любом случае устройство автономного обогрева помещения чаще всего осуществляется за счет самотечной системы, в которой теплоноситель перемещается естественным путем.

Системы отопления с естественной циркуляцией — наиболее простые, поэтому и наиболее распространенные, их устанавливают в дома и квартиры с автономным отоплением. Кроме того, системы с естественной циркуляцией весьма долговечны. Их устройство не требует установки дополнительных циркуляционных насосов. Вода в отопительном трубопроводе движется под действием гравитационных сил.
Основные принципы работы

Основной недостаток системы отопления с естественной циркуляцией — небольшой радиус действия. Эффективным отопление является только при условии, что радиус не превышает 30 м по горизонтали. Все дело в том, что циркуляционное давление в системе небольшое. Кроме того, существует высокая опасность того, что вода в расширительном бачке замерзнет, если он будет установлен в неотапливаемом помещении.

Видео по теме "Самотечная система отопления в доме. Естественной циркуляцией. Gravity heating system in the house"

Схемы всех систем отопления с естественной циркуляцией устроены на основе единого принципа. В систему включено следующее оборудование:

• нагревательный элемент — котел;
• трубопровод (подающий и обратный);
• нагревательные приборы (радиаторы);
• расширительный бачок.

Цикл воды начинается с котла, в котором теплоноситель нагревается и по подающему трубопроводу и стоякам поступает в радиаторы. В радиаторах теплоноситель отдает свое тепло, остывает и по обратному трубопроводу поступает обратно в котел. После этого он снова нагревается, и циркуляционный цикл повторяется.

Основным условием правильной организации работы такого отопления является размещение трубопровода под небольшим наклоном, который делается в сторону движения воды. По горизонтальному трубопроводу вода движется самотеком. Кроме того, расположение трубопровода под уклоном способствует тому, что пузырьки воздуха отводятся в расширительный бак. Это обусловлено различной плотностью воды и газа. Из-за разности плотностей газ стремится вверх и по трубопроводу, расположенному под наклоном, поступает в расширительный бак и выводится в атмосферу.

Благодаря расширительному бачку в системе создается постоянное давление. Кроме того, его назначение и в том, чтобы принимать увеличивающийся объем воды, который образовывается из-за ее нагрева. Когда теплоноситель охлаждается, и ее объем уменьшается. из расширительного бачка он попадает в обратный трубопровод.

Система отопления с естественной циркуляцией обеспечивает перемещение воды под действием естественных сил. При нагревании вода вытесняет холодную, и за счет этого теплая вода поднимается по подающему стояку. Под действием силы гравитации теплоноситель преодолевает сопротивление, возникающее из-за трения между ним и внутренними стенками трубопровода. Снизить сопротивление может установка труб широкого диаметра.

Эффективность отопления с естественной циркуляцией зависит от циркуляционного напора. Циркуляционный напор определяется такими характеристиками:

1. Разность отметок центра нагревательного элемента и нижнего радиатора. Чем больше эта величина, тем лучше циркуляционный напор теплоносителя.
2. Плотность горячей и плотность охлажденной воды.

Отопление с естественной циркуляцией устроено таким образом, что вода в котле и радиаторах распределена неравномерно: вверху горячая вода, внизу — холодная. Охлажденная вода имеет большую плотность, то есть масса одинаковых объемов холодной и горячей воды не одинаковая — холодная тяжелее.

Возможные схемы систем отопления
Схемы самотечных отопительных систем отличаются способом подачи теплоносителя. По этому признаку отличают отопление с естественной циркуляцией верхней и нижней подач воды, которая чаще всего используется в качестве теплоносителя. Схемы отопления с естественной циркуляцией представлены на Изображениях 1 и 2 соответственно.

Схема с верхней подачей

При верхней подаче теплоносителя, после того как он нагреется в котле, осуществляется его подача по трубопроводу в верхнюю часть системы. Как правило, в таком случае устанавливают подающую трубу с большим диаметром, чем трубы разводки. Благодаря этому создается большее сопротивление теплообменника.

После того как нагретый теплоноситель распределен по подающему трубопроводу, он перемещается в вертикальные стояки, а уже по ним попадает в радиаторы. Для эффективной работы отопления желательно применять диагональное подключение радиаторов. Когда теплоноситель остынет, он возвращается в котел и повторяет цикл.

Горизонтальный трубопровод устанавливается с уклоном. Минимальный уклон составляет 10 мм на 1 погонный м. При верхней подаче теплоносителя расширительный бак устанавливается выше прочего отопительного оборудования.

Располагать котел при верхней подаче теплоносителя необходимо в нижней точке системы. Для осуществления этого условия удобно разместить котел в подвальном помещении, если такой возможности нет, то необходимо оборудовать так называемую котельную, которая будет оборудована таким образом, чтобы котел располагался ниже всего остального отопительного оборудования.

Схема с нижней подачей

При нижней подаче теплоносителя особенность в том, что разводящие трубы располагаются под радиаторами. Циркуляция воды осуществляется таким же образом, а расширительный бак также должен быть расположен выше всего прочего отопительного оборудования. Чтобы добиться такого расположения расширительного бака, его можно разместить под потолком. Это можно сделать в любом помещении дома или квартиры, если вы оборудуете отдельную котельную, то удобнее поместить расширительный бак там.

Какой из способов устройства обогрева вашего помещения выберите вы, зависит только от вас. Внимательно ознакомьтесь с принципами работы каждого из описанных вариантов, соотнесите их с теми возможностями, которые есть в вашем доме или квартире и сделайте свой выбор.