Гравитационная циркуляция воды которая нагрелась по трубам – еще важна, но отходит в минувшее

Сегодня в проектах теплоснабжения приватного дома в два этажа уже не встретишь чертежей контуров отопления, работающих без включения в схему циркулярных насосов. Но еще совсем недавно обогрев приватных домовладений с индивидуальным традиционным отоплением осуществлялся исключительно благодаря естественному движению воды по трубам. В определенных домах, которые построены и оснащенных всем важным раньше, отопительные системы с самотечной циркуляцией теплового носителя функционируют по сей день.

Отопительная система с конвективной циркуляцией поэтапно отходит в минувшее

Благодаря чему двигается жидкость в подобных трубных контурах? Циркуляцию тут обеспечивает разница в плотности воды с разной температурой. Горячая жидкость легче (меньше плотность), благодаря этому стремится вверх, более прохладная – вниз. Нагретый котлом тепловой носитель уходит по стояку наверх, на его смену приходит остывшая вода из обратного трубопровода. Это называют конвекцией, которая обеспечивает половину энергии, нужной для выполнения гравитационной циркуляции.

Вторую половину движущей силы придаёт жидкости гравитация. Чтобы сила притяжения действовала эффектнее, горизонтальные трубы контура (лежаки) устанавливают с уклоном в сторону движения теплового носителя. Подающий трубопровод наклонен к системам отопления, обратный лежак – к котлу. Помимо трубного уклона в самотечном контуре огромное значение для успешного выполнения циркуляции имеют такие факторы:

  • положение котла относительно обратной трубы (чем ниже поставлен аппарат, тем лучше);
  • диаметр трубных коммуникаций (чем шире просвет трубопровода, тем ниже сопротивление);
  • сечение внутренних отверстий в батареях (та же закономерность, что и для труб).

Соблюдение данных правил дает возможность сделать успешный самотечный контур в доме собственными руками. Однако условия, которые нужно соблюдать при монтажных работах системы с настоящим движением теплового носителя, считаются основой таких ее минусов:

  • большие и тяжелые трубы (в большинстве случаев стальные) нельзя провести скрыто, они всегда на виду;
  • для котла следует производить углубленную площадку, что выполняет неудобным его обслуживание;
  • нужно поддерживать разницу между горячим и остывшим тепловым носителем не меньше 25 градусов;
  • хорошими отопительными батареями, имеющими самый большой внутренний просвет и меньшую склонность коррозии (при гравитационной циркуляции в тепловом носителе много воздуха), являются чугунные (подбор невелик);
  • значительный объем теплового носителя и надобность устанавливать тяжелый и большой расширительный бачок открытого типа;
  • тяжело провести правильные теплотехнические расчеты для одинакового обогревания комнат.

Более того, самотечный контур не способен полностью нагреть габаритные постройки. Продуктивная гравитационная циркуляция вероятна при длине лежаков до 45 м и площади до 180 м2 (в доме в два этажа). Данные минусы делают самотечные контуры минимально популярными у владельцев дома. Но все таки остаются сторонники отопительных гравитационных систем, аргументирующие собственные предпочтения подобными хорошими качествами самотечных контуров:

  • независимость от безотказной подачи электричества;
  • бесшумность движения жидкости по трубам;
  • результативность системы отопления при эксплуатировании котлов на твердотопливных элементах (высокая инерционность отчасти нивелирует постоянные и большие перепады температур).

Жидкость по трубам в подобных системах двигается за счёт разницы плотности холодной и горячей воды

Во время монтажа гравитационных контуров используются две схемы трубной разводки – однотрубная, когда тепловой носитель от батарей отводится по той же трубе, что и подается, и двухтрубная, когда подача жидкости и ее отвод обратно к котлу выполняется 2-мя коммуникациями. Для отапливания дома в два этажа с конвективной циркуляцией используются те же схемы разводки. На второй этаж тепловой носитель подается по стояку, отходящему от котла, остывшая жидкость сверху отводится по обратной вертикальной трубе. Лежаки на двоих этажах подсоединяются к стоякам согласно примененной схемы разводки систем отопления.

Однотрубный контур с циркулярным насосом – просто смастерить, но далек от совершенства

При схеме с одной трубой разводки с включением в контур насоса циркуляционного (все системы обогрева на этаже подключены к одной коммуникации) по ней подводится горячий тепловой носитель и в нее же сбрасывается остывшая жидкость. Благодаря большой скорости циркуляции при не очень большой длине лежака разница температур между первым от стояка радиатором и крайней батареей несущественная. Однако при большой длине контура разница становится видна.

Нередко данная схема разводки становится результатом улучшения отопительного однотрубного контура с конвективной циркуляцией, когда в систему врезают насос циркуляционный, при этом теплоснабжение давно проведено.

Однотрубная разводка может работать как открытая система, так и с применением мембранного расширительного бачка. Если это улучшенная система, в большинстве случаев оставляют погодный компенсационный резервуар. Когда же контур делают с нуля, устанавливают закрытый бачок мембранного типа.

Отопительная система ленинградка подойдёт только для маленьких помещений

Положительным качеством подобного контура считается возможность его временной эксплуатации без участия насоса циркуляционного (при отключении электричества), хотя и с меньшей эффективностью. Для того чтобы теплоснабжение могло работать в 2-ух режимах, насос устанавливают в циркуляционный насос – специализированную трубную обводную петлю с системой клапанов и запорных кранов. Насос циркуляционный устанавливается на более тонкую трубу, огибающую ключевую магистраль. Когда нагнетающее тепловой носитель устройство в рабочем состоянии, жидкость двигается обходным путем, при этом кран на центральной трубе перекрыт. Если нет электричества, кран на байпасе перекрывают, но открывают на центральной магистрали и тепловой носитель начинает циркулировать естественно.

Схема «Ленинградка» 2-этажного приватного дома эффектна лишь при меньшей площади этажей. В подобных ситуациях имеется смысл делать разводку одним трубопроводом – выходит экономично по затратам материалов (труб, соединителей) и значительно быстрей. Если же квадратура этажей существенная, придется раскошелиться на трубы и сделать наиболее эффективную разводку при помощи 2-ух тепловых коммуникаций.

Двухтрубные разводки теплоснабжения – варианты для дома в два этажа, схемы

Все плюсы контура с принудительным движением теплового носителя реализуются при устройстве и эксплуатации отопительной двухтрубной системы дома в два этажа. При подобной разводке, имеющей пару вариантов рабочих схем, подача теплового носителя и его отвод от батарей выполняется по самым разнообразным коммуникациям. Радиаторы подсоединяются к системе параллельно, другими словами независимо один от одного.

Отопительная система с двумя трубами прекрасно подходит для контура с принудительным движением теплового носителя

Горячий тепловой носитель от котла поступает в стояк, от которого на каждом этаже отходит подающая ветка и снабжает каждый обогревательный прибор. От батарей патрубки для отвода сбрасывают остывшую жидкость в обратную коммуникацию. "Холодные" лежаки впадают в отводящий стояк, переходящий на нижнем этаже в обратную трубу. На обратке перед входом в котел постепенно монтируются:

  • мембранный бачок расширительный;
  • насос циркуляционный в системе циркуляционного насоса с комплексом арматуры запорной;
  • клапан для предохранения, сбрасывающий лишнее давление в отопительном трубном контуре.

Самостоятельное снабжение тепловым носителем каждой батареи в двухтрубном отопительном контуре позволяет регулировать (в том числе автоматично) скорость тока жидкости через радиатор и благодаря этому менять температуру обогревательного прибора. Это выполняется ручным способом при помощи крана запорного при входе подачи теплового носителя или при помощи термостата, который изменяет просвет входящего отверстия автоматично в соответствии с установленной температурой в помещении. На выходе радиаторов нередко монтируются балансировочные клапаны, благодаря которым выполняется разравнивание давления на каждом участке системы и во всем контуре.

Двухтрубная система отопления может быть воплощена в разных вариантах, причем на различных этажах может быть использована иная схема. Незамысловатая разводка 2-мя трубами зовется тупиковой. Она состоит в том, что обе трубы (подводящая и отводящая) прокладывают параллельно, по очереди подключаясь по пути к батареям, и замыкаются в итоге на последнем обогревателе. Сечение труб (двух) по мере приближения к последнему теплообменнику уменьшается. Данная разводка требует старательной регулировки давления при помощи балансировочных кранов (клапанов) чтобы достигнуть одинакового поступления теплового носителя к батареям.

Следующую схему разводки и подсоединения труб называют "петлей Тихельмана" или встречной. Смысл ее в том, что подающая труба и обратка, имеющие аналогичный диаметр на всем протяжении, подводятся к радиаторам и подключаются с разных сторон. Эта разводка оптимальнее и не просит балансировки системы.

Очень совершенной, но и намного более материалоемкой, считается коллекторная отопительная система дома в два этажа. Снабжение каждого прибора для отопления на этаже выполняется персонально, от коллектора к радиаторам подводятся некоторые подающие и обратные трубы. Помимо батарей, к коллектору могут быть подключены внутрипольные дизайн радиаторы, полы с подогревом, вентиляторные конвекторы. Преимущество в том, что на каждый прибор обогрева или систему подается тепловой носитель с важным давлением, температурой и скоростью циркуляции. Все данные параметры регулируются устройствами (сервоприводами, водопроводными кранами жидкости, термостатическими клапанами, системами клапанов), установленными на сортировочных коллекторах.