Система опалення з природною циркуляцією: принцип роботи та особливості монтажу

Система опалення з природною циркуляцією: принцип роботи та особливості монтажу

Всі технології та винаходи, придумані людством, з плином років немов би просіваються крізь велетенське сито.

Щось безповоротно провалюється в безодню минулого, перетворюючись на архаїзм, а щось- залишається і стає «класикою, перевіреною часом».

До останньої категорії належить і система опалення з природною циркуляцією, яка, незважаючи на появу більш практичних і функціональних рішень, є досить затребуваною серед власників приватних будинків. Її особливості і способи пристрою – тема цієї статті.

Зміст

  • 1 Водяне опалення з природною циркуляцією – принцип роботи
  • 2 Як працює ця система?
  • 3 Принцип побудови системи опалення з природною циркуляцією
  • 4 Однотрубна система опалення
  • 5 Двотрубна система опалення
  • 6 Відео на тему

Водяне опалення з природною циркуляцією – принцип роботи

Дану систему називають по-різному: термосифонної, гравітаційної або самопливної. Складається вона з таких компонентів:

  • теплогенератор (котел або піч/камін з водяною сорочкою);
  • замкнутий контур з труб і радіаторів, заповнений рідким теплоносієм (вода, масло або антифриз);
  • розширювальний бак;
  • запірна та регулююча арматура;
  • контрольно-вимірювальні прилади.

Нагріваючись в теплообміннику котла або печі, робоче середовище рухається по контуру, передаючи теплову енергію радіаторів, а ті вже гріють повітря в приміщеннях. Спосіб, яким забезпечується рух теплоносія в системі, як раз і визначає основну її особливість.

Як працює дана система?

Якщо деяку частину середовища піддати нагрівання, її обсяг, згідно законам фізики, збільшиться. При цьому з боку більш холодного навколишнього речовини на неї почне впливати архімедового сила, змушуючи летіти вгору.

Це явище називається конвекцією. Саме воно виступає в ролі двигуна теплоносія в системах опалення з природною циркуляцією. А оскільки конвекція зумовлена гравітацією, такі системи часто називають гравітаційними.

Система опалення з природною циркуляцією: принцип роботи та особливості монтажу

Опалювальна система з природною циркуляцією

Конвекційний потік буде тим потужніший, чим більшою буде різниця температур між нагрітим в котлі теплоносієм і відпрацьованим, що надходять до теплогенератору за так званою обратку. При цьому, очевидно, для перекачування робочого середовища немає необхідності застосовувати насос, а значить система не потребує електриці, тобто є, як прийнято в таких випадках говорити, енергонезалежною.

Якщо немає насоса – значить немає і надлишкового тиску, отже, як розширювального бака можна використовувати просто відкриту ємність, а не покупної резервуар з мембраною.

Принцип побудови системи опалення з природною циркуляцією

Система опалення з природною циркуляцією: принцип роботи та особливості монтажуОскільки робота системи заснована на природному прагненні нагрітої середовища утворювати висхідний потік, радіатори слід розташовувати вище котла.

Найкращим місцем для теплогенератора в цьому випадку буде підвал або хоча б цокольний поверх.

За браком таких у підлозі можна зробити поглиблення для установки котла.

Так роблять не тільки в приватних будинках, але і в квартирах з автономним опаленням: зрізають невелику ділянку підлогового покриття разом зі стяжкою, так щоб котел можна було встановити прямо на плиту.

Найкращим чином природної циркуляції сприяє так званий розгінний колектор – вертикальний ділянку трубопроводу, що піднімається відразу від котла до самої стелі. Далі труба прокладається під стелею, а в сусідньому приміщенні робиться опуск до радіаторів.

Мінімальна висота розгінного колектора щодо верху котла становить 1,5 м. При цьому необхідно пам’ятати, що між верхньою точкою колектора і стелею повинен залишатися простір для розширювального бачка, якщо в якості останнього використовується відкрита ємність (цей елемент «зобов’язаний» розташовуватися в найвищій точці контуру).

При низьких стелях бачок доводиться виносити на горище (він повинен бути утеплений, інакше вода замерзне), або система робиться в закритому виконанні – з мембранним розширювальним баком, який можна встановлювати на будь-якому рівні.

Система опалення з природною циркуляцією: принцип роботи та особливості монтажуСлід зазначити, що закрита система, хоч і обходиться дещо дорожче, є більш кращою з наступних причин:

  • Значно скорочуються тепловтрати через розширювальний бак.
  • На відміну від відкритої, закрита система не вимагає регулярного развоздушіванія.
  • Зменшується обсяг розширника, а значить і теплова інерція системи.

Очевидно, що наявність другого поверху дозволяє зробити розгінний колектор особливо ефективним, тому забезпечити природну циркуляцію теплоносія в двоповерховому будинку набагато простіше, ніж в одноповерховому.

При монтажі системи, слід дотримуватися деяких правил:

  • Горизонтальні ділянки труб в опалювальному контурі обов’язково повинні мати нахил по ходу теплоносія від 1 см (на протяжних ділянках) до 5 см (на коротких) на 1 м довжини
  • При спорудженні гравітаційної системи опалення слід всіма силами намагатися зменшити гідравлічний опір контуру. З урахуванням цієї вимоги слід вибирати і радіатори. Найбільш придатними є чавунні прилади, що мають найбільший просвіт. Вибираючи тип, слід упевнитися, що діаметр внутрішнього каналу становить хоча б¾».
  • Мінімальним гідравлічним опором мають полімерні труби – вони мають гладку стінку і не заростають накипом. Але металопластикові краще не застосовувати, так як встановлюються на них фітинги істотно зменшують прохідний перетин. Найкращий варіант – поліпропіленові труби (робоча температура – 70 градусів) або із зшитого поліетилену (можуть експлуатуватися при 95 градусах).
  • Якщо в контурі є розгалуження, то після кожного з них слід застосовувати трубу на розмір менше. При сходженні контурів в обратку діаметр, навпаки, поступово збільшують.
  • Оскільки основна ідея цієї системи полягає в енергонезалежності, котел також повинен обходитися без підключення до електрики. Такі моделі є у багатьох виробників, наприклад, Bertta, Stropuva, Buderus, а також російських «Енергія», «Вогник», «Конорд».

    Пластик не можна встановлювати тільки при наявності твердопаливного котла. В цьому випадку застосовують сталеві труби, а шорсткість їх внутрішньої поверхні компенсують збільшенням діаметра.

    Однотрубна система опалення

    У побуті її часто називають «ленинградкой». Це найдешевший варіант – радіатори просто підключають один за одним, як би нанизуючи їх на єдину трубу. За час шляху по контуру теплоносій встигає сильно охолонути, що для природної циркуляції начебто і добре.

    Однак, з-за послідовного підключення приладів система має значний гідравлічний опір, який може звести нанівець перевагу від великого температурного перепаду.

    Система опалення з природною циркуляцією: принцип роботи та особливості монтажу

    Монтаж радіатора до міді (однотрубна система опалення)

    З цієї причини при влаштуванні однотрубної системи важливо уникати зайвих поворотів чи звужень, а деякі радіатори, наприклад, сталеві панельні, взагалі можуть заблокувати циркуляцію робочої середовища.

    Істотним недоліком однотрубної системи є відсутність можливості збалансувати контур шляхом незалежного регулювання тепловіддачі на кожному радіаторі.

    Тому найчастіше застосовують вдосконалений варіант ленінградки, в якому паралельно кожному радіатора влаштовується обвідний байпас (перемичка) з регулюючою арматурою.

    Відкриваючи або закриваючи вентиль на байпасі, ми відповідно зменшуємо або збільшуємо потік теплоносія, що йде через радіатор. При цьому буде змінюватися і потужність тепловіддачі на ньому.

    Двотрубна система опалення

    Для цієї системи знадобиться більше труб, але зате вона значно більш зручна в експлуатації, ніж однотрубна. По периметру приміщення прокладають дві труби: верхня (подача) – від котла, нижня (обратка) – до котла. Між ними встановлюються радіатори: через вхідний патрубок відведення підключається до трубопроводу подачі, вихідний – до обратку.

    Таким чином, всі прилади приєднуються паралельно, що забезпечує наступні переваги:

    • знижується гідравлічний опір контуру;
    • тепло за приладами розподіляється рівномірно;
    • налаштування та обслуговування радіатора можна здійснювати незалежно від всієї системи.

    Перед кожним радіатором можна встановити керований термодатчиком клапан з електроприводом.

    При цьому система залишиться незалежною, так як при відключенні електрики вона повністю збереже працездатність (клапани можна буде налаштувати вручну).

    Відео на тему

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: