Принцип роботи і розрахунок схеми опалення з природною циркуляцією приватного будинку

Перевага системи опалення з природною циркуляцією в тому, що вона працює незалежно від електрики. Однак отримати комфортні умови при такій схемі досить складно, а часом просто не можна. Тому для забезпечення циркуляції теплоносія найчастіше використовується насос. Але іноді, наприклад, на дачних ділянках, де немає електрики, опалювальна система без насоса — єдина можлива версія.

Систему з природною циркуляцією (ЄЦ) або примусовим переміщенням рідини називають ще гравітаційної через те, що вона функціонує за принципом гравітації. Ще її називають самопливний. Всі ці назви означають, що опалювальна система працює без використання насоса.

Як працює схема з природною циркуляцією

В якості теплоносія, найчастіше використовують звичайну воду, яка переміщається по контурах від котла до батарей і назад за рахунок зміни своїх термодинамічних властивостей. Тобто при нагріванні щільність рідини знижується і збільшується обсяг, її видавлює холодним потоком, який йде назад, і піднімається по трубах. Поки теплоносій розходиться по горизонтальним відгалуженням, його температура знижується і він повертається до котла. так коло замикається.

Якщо для приватного будинку було підібрано опалення водою з природною циркуляцією, то все горизонтальні труби прокладають з ухилом по ходу руху теплоносія. Це дає можливість радіаторів не «завоздушіваться». Повітря легше рідини, тому він йде по трубах вгору, потрапляє в розширювальну ємність, а потім, відповідно, в повітря.

У бак зливається рідина, обсяг якої збільшується з підвищенням температури, і створює безперервний тиск.

Від чого залежить натиск?

Щоб створити необхідний циркуляційний напір, потрібно обов’язково прорахувати всю систему опалення при проектуванні приватного будинку. Він залежить від рівня середини котла і самій нижній батареї. Чим більше перепад висоти, тим краще рідина переміщається по системі. На нього впливає і різниця густин гарячої і охолодити рідини.

Характеризується система опалення з натуральної циркуляцією зміною температури в радіаторах і в котлі, яка відбувається по центральній осі пристроїв. Гаряча вода знаходиться вгорі, холодна — знизу. Під впливом гравітації остившая рідина переміщається вниз по трубах.

Пересування прямо залежить від висоти установки радіаторів. Його підвищення сприяє і кут нахилу лінії подачі, яка спрямована в бік батарей, і ухил обратки, спрямованої до котла. Це дає можливість рідини легше долати місцевий опір труб.

При установці системи опалення в приватному будинку з природною циркуляцією котел ставлять в найнижчій точці так, щоб всі батареї знаходилися вище.

Схеми опалювальних систем

Схема системи опалення залежить від декількох критеріїв:

  • методу з’єднання батарей з перспективними стояками. Бувають однотрубна і двухтрубная системи;
  • місця прокладки лінії, яка подає гарячу воду. Вибирати необхідно між верхнім і нижнім розведенням;
  • схеми прокладання лінії: система тупикова або попутне пересування води в трасах;
  • стояки можуть розташовуватися горизонтально або вертикально.

У чому відмінність примусової і природної циркуляції?

Примусове пересування теплоносія має на увазі циркуляцію рідини по магістралі завдяки робочому зусиллю насоса. Природна система не потребує використання, будь-якого обладнання, тут теплоносій рухається за рахунок різниці ваги гарячої і вже охолодженої рідини.

Однотрубна схема: як регулювати температуру?

Однотрубна система опалення з природною циркуляцією може мати тільки один варіант розводки — верхній. Зворотного стояка в ній немає, тому охолоджена в радіаторах рідина повертається в трубопровід лінії. рух теплоносія забезпечує різницю температур води в нижніх і верхніх батареях.

Для забезпечення однакової температури в кімнатах на різних поверхах, поверхня приладів для нагрівання на нижньому поверсі повинна бути трохи більше, ніж на верхніх поверхах. У нижні радіатори надходить гаряча і охолоджена в верхніх нагрівальних приладах рідина.

В системі однотрубної може бути дві версії руху рідини: в першому випадку частина йде в батарею, інша частина — далі по стояку до нижніх радіаторів.

У другому випадку весь теплоносій проходить через кожен прилад починаючи з верхніх. Особливість такої розводки полягає в тому, що батареї на нижніх поверхах отримують тільки охолоджений теплоносій.

І якщо в першому варіанті регулювати температуру в кімнатах можна за допомогою кранів, то в другому їх використовувати не можна, оскільки це призведе до зниження подачі теплоносія до всіх наступних батареям. До того ж повне перекриття крана призведе до зупинки циркуляції рідини в системі.

При установці однотрубної системи краще вибрати розводку, яка дає можливість регулювати подачу води до кожної батареї. Це дозволить налаштовувати температуру в окремих кімнатах і зробить систему опалення більш гнучкою, а, значить, і ефективною.

Оскільки однотрубна система може бути тільки верхній, її установка можлива тільки в спорудах з горищем. Якраз там повинен розташовуватися подає трубопровід. Основний недолік полягає в тому, що опалення, можливо, запустити відразу тільки по всьому будинку. Головні переваги системи полягають в простоті монтажу і меншої вартості.

Плюси і мінуси природної циркуляції

Переваги системи опалення з природною циркуляцією рідини:

  • відсутність складнощів при установці, пуску і використанні;
  • стійкість тепла системи. Заснована на гравітаційному русі рідини вона дає найбільшу теплову віддачу і підтримує на потрібному рівні мікроклімат в кімнатах;
  • економічність (при хорошому утепленні приватного будинку);
  • робота без шуму. Ні насоса — немає вібрації і шуму;
  • незалежність від перебоїв з електрикою. Звичайно, якщо встановлений котел може функціонувати без електричного струму;
  • великий період використання. При своєчасному технічному сервісі без капітального ремонту опалювальна система може працювати понад тридцять п’ять років.

основний недолік системи опалення з природною циркуляцією — обмеження по площі будинку і радіусу дії. Ставлять її в приватних будинках, площа яких не перевищує сто квадратних метрів. Через маленького циркуляційного напору радіус дії опалювальної системи обмежується 30 метрами в горизонтальному напрямку. Неодмінною вимогою є присутність горища в будинку, в якому буде стояти розширювальний бак.

Найважливішим мінусом також є і повільне прогрівання всього будинку. При системі з природним рухом необхідно утеплювати труби, які проходять в приміщеннях не опалювальних, оскільки є ризик замерзання рідини.

Як правило, для такої системи потрібно трохи матеріалів, проте, якщо місцеве опір трубопроводу необхідно знизити, витрати збільшуються через необхідність використання труб більшого розміру.

Головні вимоги до прокладання труб:

  • система з найменшим числом поворотів, які будуть заважати потоку рідини;
  • жорстке дотримання рекомендованого куту нахилу;
  • застосування труб з проектним діаметром.

Установка системи опалення вимагає суворого дотримання технічних вимог. Недотримання правил загрожує зниженням циркуляції рідини. При грубих погрішності в організації системи і зовсім не вдасться забезпечити рух теплоносія по магістралі.

Розраховуємо однотрубну систему опалення самі

Основні стадії при розрахунку водяного опалення:

  • розрахунок потрібної потужності котла;
  • розрахунок потужності всіх приладів опалення, які будуть підключатися до системи;
  • підбір розміру труб.

Розрахунок потужності котла

Показники потужності котла вважають з урахуванням втрати тепла крізь підлоги, стіни і дах будинку. Визначаючи потужність, потрібно звернути увагу на площу поверхонь, матеріал виготовлення, а також різницю температур зовні і всередині приміщення під час обігріву будинку.

Розрахунок потужності батарей і розміру труб

Розрахувати необхідний діаметр труб можна наступним чином:

  • Визначити циркуляційний тиск, яке залежить від висоти і довжини труб, а також різниці температури рідини на виході з котла;
  • підраховують втрати тиску на прямих ділянках, поворотах і в кожному приладі опалення.

Такі розрахунки виконати людині без спеціальних знань, як і прорахувати всю схему опалення з природною циркуляцією, вельми складно. Невелика помилка призведе до величезних втрат тепла. Тому розрахунки і подальшу установку системи опалення найкраще довірити фахівцям.

Ссылка на основную публикацию