Расчет параметров системы отопления с естественной циркуляцией: как добиться бесперебойной работы?
Система отопления с естественной циркуляцией жидкости представляет собой замкнутое устройство гравитационного (самотечного) типа, позволяющее обогреть помещения в частном доме независимо от электропитания.
Такое преимущество конструкции даёт возможность использовать её в регионах с проблемами или полным отсутствием центральной электрической сети. Система экономична, но для её правильного функционирования потребуется сделать точные расчёты.
Описание системы отопления циркуляционного типа без насоса
Устройство водяного отопления, работающее самотеком, включает нагревательный элемент (котёл), трубы, прокладываемые разными способами, расширительный бак и радиаторы.
Принцип действия
Роль теплоносителя в контуре играет вода, которая движется по трубам под влиянием термодинамических сил. Принцип действия системы основывается на разнице физических свойств горячей и холодной воды.
Пока работает котёл, в трубах всегда есть горячая вода, которая постепенно остывает, проходя по контуру и отдавая тепло в окружающую среду.
Плотность и масса воды при нагреве уменьшается, поэтому она легко вытесняется вверх остывшей жидкостью.
После достижения верхней точки контура, горячая вода распределяется по трубам, соединённым с радиаторами, отдаёт тепло через материал батарей, а затем по нижней части контура стекает к котлу, где снова нагревается.
Достоинства установки
Основными достоинствами отопительного контура гравитационного типа являются:
- простота установки и использования;
- высокая отдача тепла и стабильность микроклимата помещений;
- экономичность ресурсов при условии качественного утепления строения;
- отсутствие шума;
- полная независимость от электричества;
- редкие поломки и долгий срок службы при условии проведения периодических профилактических мероприятий.
Справка! Сконструировать систему отопления с естественной циркуляцией можно самостоятельно. Правильный расчёт параметров, выбор схемы контура и грамотная установка всех компонентов гарантирует срок работы конструкции до 35 лет.
Главный недостаток — конструкция может отопить частные дома площадью не более 100 м 2 , имеющих радиус около 30 м.
Существует ещё несколько недостатков, ограничивающих применение самотечной конструкции:
- обязательное наличие чердака для установки расширительного бачка;
- медленный обогрев помещений;
- необходимость утепления контура в неотапливаемых местах для предотвращения замерзания воды в трубах.
Разновидности отопительных систем с естественной циркуляцией
Конструкции могут быть реализованы в однотрубном или двухтрубном вариантах. По типу систем выделяют закрытые и открытые схемы установок. Правильно выбранный вид схемы обеспечит её максимальную эффективность.
Закрытый тип
Циркуляционная конструкция закрытого типа получила широкое распространение в странах Европы, а в России только начинает приобретать популярность.
Принципиальная схема
После нагрева, вода под давлением поднимается к расширительному баку, поделённому на 2 части мембраной. Нижняя часть бака заполняется водой, которая сжимает газ (чаще азот или воздух), находящийся в верхней части над мембраной. Создаётся дополнительное рабочее давление, способствующее движению жидкости.
Фото 1. Закрытый тип системы отопления с естественной циркуляцией. Должен быть оснащен герметичным расширительным баком.
Особенности
Основная особенность конструкции закрытого типа — герметичность бака и создание дополнительного давления в трубопроводе. Иногда для закрытых схем используют циркулярные насосы, которые работают от электросети. Благодаря низкой потребляемой мощности насоса, временное отключение электричества не скажется на работе системы.
Плюсы и минусы
Главные преимущества закрытых отопительных схем связаны с их герметичностью. Благодаря этому система почти не страдает от воздушных пробок, меньше подвергается коррозии, расходует меньшее количество теплоносителя, в качестве которого можно использовать не только воду, но и антифриз. Схема не требует больших уклонов трубопроводов, особенно если используется насос.
Внимание! Основной минус конструкции — необходимость установки большого бака, для которого нужно место. Длительные перебои с электричеством приведут к снижению эффективности схемы с насосом.
Система отопления Ленинградка работает без насоса — схемы и фото
Комплекс отопления «Ленинградка» был разработан во время существования СССР.
Популярность этой системы не падает со временем. Залогом актуальности Ленинградки является простой монтаж.
Тепло проходит по всему зданию благодаря своим компонентам: котел, трубы, и радиатор отопления.
Значимые преимущества Ленинградки:
- Минимальные затраты на оборудование.
- Простота монтажа.
- Прокладка труб в любом месте.
- Наличие подключения нескольких котлов для отопления.
- Мобильность отопления дачного и садового домов.
- Безопасность.
- Возможность установки системы «теплого пола».
Труба обогрева прокладывается со стороны внешней стены зданий. Суть: взять здание в кольцо.
Подобная схема подключения работает в определенной последовательности. Температура воды в обратной связи будет ниже, чем в подающей трубе. Система однотрубной Ленинградки позволяет создавать эффективные системы обогрева в одноэтажных и двухэтажных домах.
Дополнительные возможности однотрубной системы отопления
Однотрубный комплекс по стандартам может быть оснащен регулятором, клапаном, и вентилем для баланса. Элементы позволяют улучшать уровень обогрева помещений. Схема отопления Ленинградка контролирует температуру и экономит затраты теплоты. Ограничивается теплоотдача в неиспользуемых помещениях.
Регулируются отдельные отопительные приборы, не меняя температурного режима.
Установка циркуляционного насоса и вентиля на каждую батарею обеспечивает контроль системы отопления Ленинградка без насоса.
Однотрубная схема отопления
С обогревающего котла нужно провести главную линию, представляющую разветвление. После этого действия в ней находится необходимое число радиаторов, либо батарей. Линия, проведенная согласно проектировкам здания, подключается к котлу. Метод формирует циркуляцию теплоносителя внутри трубы, обогревая здание полностью. Обращение теплой воды настраивается в индивидуальном порядке.
Планируется замкнутая схема отопления Ленинградка. В этом процессе однотрубный комплекс монтируется по актуальной проектировке частных домов. По желанию собственника в систему отопления добавляются элементы:
- Радиаторные контроллеры.
- Терморегуляторы.
- Балансирующие вентили.
- Шаровые клапаны.
Ленинградка регулирует нагрев определенных радиаторов.
Это происходит независимо от других устройств. Оптимальным вариантом станет включение схемы байпасных вентилей в систему отопления.
Виды разводки комплекса отопления «Ленинградка»
Обеспечение теплоизоляции труб увеличивает эффективность работы общей системы отопления. Второе качество — отсутствие перегрева конструкции пола.
Монтаж существует в двух вариантах:
- Горизонтальная система. Предполагается объединение всех батарей в единую схему, подключенную к стояку. Система монтируется внутрь пола, и присутствует в напольном покрытии. Батареи расположены на одинаковом уровне. Происходит обеспечение хорошего нагрева помещения.
- Вертикальная система. Затрудняет ведение учета потребления тепла в многоэтажных домах. Оптимальный вариант для частного сектора.
Фото системы отопления Ленинградка представлены в этой статье. Конструктивный подход к схеме определяет особенности:
- Трубопровод устанавливается по всему периметру помещения.
- Внедрение в систему отопления расширительного бака.
Негативные стороны однотрубной системы отопления
Внимание уделяется не только достоинствам комплекса отопления, но и недостаткам:
- Теплоноситель распределяется неравномерно при использовании схемы естественной циркуляции. Радиаторы в дальней комнате оснащаются дополнительными секциями.
- Использование горизонтальной разводки труб не позволит установить «теплый пол».
- Увеличение давления теплоносителя.
Сущность монтажа однотрубной системы своими руками
Принцип установки системы отопления Ленинградка без насоса:
- Прокладывание магистрали происходит в границах размеров помещения.
- Врезание добавочной вертикальной трубы.
- Происходит размещение бака для увеличения давления воды.
При установке однотрубной системы своими руками учитываются навыки и владение сварочным аппаратом.
В системе обогрева присутствует различная плотность жидкости. Горячая вода попадает в радиатор, и вытесняет холодную воду.
Большинство людей поддерживают схему отопления Ленинградка. Это обусловлено простотой установки. Использование однотрубной системы обогрева позволит сэкономить денежные средства и массу личного времени.
Еще по этой теме на нашем сайте:
- Системы отопления большинства многоэтажных домов в нашей стране, как правило, подключены к ТЭЦ или центральной котельной, то есть являются централизованными. В зависимости от того, каким.
- Система отопления – одна из обязательных составляющих дома. Без отопления никак. Отопительная система используется как в частных домах, так и в высоких многоквартирных.
- Самотечная система отопления двухэтажного дома является единственным выходом в условиях, когда отсутствуют газ и электричество. Естественно, подобных проблем в современном мире просто не существует. Однако.
- Для того чтобы в частном доме можно было находиться целый год и чувствовать себя при этом комфортно и уютно, нужно позаботиться о его отоплении. Оптимальная.
Система отопления Ленинградка работает без насоса — схемы и фото : 2 комментария
Ленинградка, пожалуй, самая простая схема отопления — можно делать в любом частном доме.
Да, ленинградку собирать проще всего. А кто говорит, что это неэффективная система отопления, то просто НЕ УМЕЕТ ЕЕ ГОТОВИТЬ
Тепло без электричества
Байпас в сборе установлен на выходе из напольного котла. Стрелка наверху показывает направление движения теплоносителя. Если насос остановится, нагретая в котле вода откроет обратный клапан и устремится в систему «своими силами». Фото «НАМ ТЕПЛО»
У знакомых сгорела проводка в подъезде в морозы. В итоге суперсовременный котел Junkers остался висеть мертвым грузом на стене. Пока проводку меняли, прошла неделя. При температуре -14 на улице в квартире было не более 10 градусов тепла.
Можно ли создать полноценную систему автономного отопления без применения электрики?
Конечно! Более того, такие системы были широко распространены в недалеком прошлом: это обычный напольный котел АГВ, чугунные батареи и разводка по полу и потолку трубами большого диаметра — до двух дюймов у котла.
Работает система без грамма электрического тока. Автоматика котла, правда, вырабатывает немного электроэнергии благодаря термопаре, но это сугубо внутренний процесс. Принцип работы прост: вода, нагреваемая в котле, по законам физики поднимается вверх, вытесняя в котел снизу по замкнутому контуру новую порцию холодной воды.
Отсутствие необходимости в электричестве — единственное, хотя и существенное преимущество такой системы.
— вода циркулирует в системе медленно;
— нужны трубы большего диаметра, которые труднее спрятать в стенах (разводка должна идти и по полу, и под потолками);
— следует неукоснительно соблюдать уклоны труб и диаметры;
— объем воды в системе в разы больший, чем в современных системах с принудительной циркуляцией.
Кроме того, следует учесть, что подобная система с естественной циркуляцией эффективна для помещений площадью до 100 квадратных метров. Поэтому если у вас особняк, лучше все-таки ставить обычную систему с настенным котлом и потратиться на мини-электростанцию для резервного электропитания.
Словом, возиться со всем этим современные инсталляторы не хотят. А зря. Ведь можно сочетать одно, но большое преимущество системы с естественной циркуляцией и множество преимуществ современных систем, которые, однако, критически зависят от бесперебойного электроснабжения.
Итак, для эффективной системы отопления, не зависимой от электричества, нам потребуются:
1) циркуляционный насос;
2) котел;
3) разводка для системы с естественной циркуляцией;
4) обводной канал, или «байпас».
Циркуляционный насос
Для жилья площадью до 80-100 «квадратов» (без теплых полов) подойдут насосы начального уровня. Берите насосы ТОЛЬКО от известных производителей! Более подробные консультации можно получить у продавца.
Котел
Подойдет напольный с выходным/входным отверстиями для теплоносителя диаметром 1,5-2 дюйма.
Радиаторы
От старой системы можно оставить старые чугунные батареи, предварительно прочистив их (как и трубы) от накопившейся грязи (простейший вариант — промыть большим количеством воды под напором; у чугунных батарей надо отвинтить торцевые заглушки, прочистить, промыть, можно не снимая со стены).
Но лучше все же поменять радиаторы на более эффективные алюминиевые. У них входное отверстие — дюйм, это очень хорошо для естественной циркуляции.
Стальные радиаторы для системы с естественной циркуляцией не подходят из-за небольшого входного отверстия для теплоносителя.
Разводка
Если есть разводка от старого АГВ — радуйтесь и не спешите резать ее болгаркой. Если нет — можно найти специалиста, который рассчитает вам систему с естественной циркуляцией. Впрочем, ничего сложного в этом нет, главное — постепенное сужение труб к батареям, например: 1,5 дюйма от котла до первого разветвления, дальше — дюйм, опять разветвление, наконец, 3/4 дюйма на входе в радиатор. Трубы диаметром 0,5 дюйма в системах с естественной циркуляцией практически не используют из-за большого сопротивления.
Следует помнить, что прямая (горячая) труба должна идти к радиатору из-под потолка, с небольшим уклоном в сторону радиаторов, холодная («обратка») — у пола, с небольшим уклоном к котлу.
Топку котла рекомендуют устанавливать в самой нижней точке системы, но это условие не критично.
Байпас, или обводной канал
Циркуляционный насос и «байпас» — основное отличие старой системы с естественной циркуляцией от усовершенствованной. Если электричество есть, циркуляционный насос способствует быстрому прогреву системы и увеличивает ее КПД. В случае отключения электричества срабатывает обратный клапан, и система начинает работать за счет естественной циркуляции теплоносителя.
Для устройства байпаса понадобятся:
— два запорных шаровых крана на 3/4 дюйма (пригодятся, если придется чистить фильтр или снимать насос);
— чугунный шаровой клапан (внутри резиновая сфера, работоспособность можно проверить, просто подув внутрь: не пропускает воздух в направлении, обратном стрелке на корпусе, значит — порядок);
— обычный фильтр грубой очистки, тоже на три четверти дюйма.
Байпас с насосом можно ставить как на выходе теплоносителя из котла, так и на входе.
Установка насоса позволяет сэкономить до 25% газа за счет более эффективной работы системы. В случае перебоев с электричеством это преимущество теряется, однако, в доме все равно будет тепло, и вы не замерзнете, что, надеюсь, важно.
Установив все выше перечисленное, вы получите систему автономного отопления, которая будет исправно функционировать, даже если ваш дом полностью будет отрезан от электричества. Если с напряжением сети все в порядке, эффективность такого отопления почти не будет уступать любой современной системе с настенным котлом и принудительной циркуляцией.
