Система опалення з природною циркуляцією для приватного будинку, розрахунок своїми руками інструкція,

Як працює система водяного опалення з природною циркуляцією? Які основні принципи її монтажу?

Які основні схеми можна реалізувати, не вдаючись до допомоги циркуляційного насоса? Давайте спробуємо з'ясувати.

А якщо викинути з цієї схеми насос?

Що це таке

Якщо для системи з примусовою циркуляцій потрібен перепад тисків, що створюється циркуляційним насосом або забезпечений підключенням до теплотрасі, то тут картина інша. Опалення природною циркуляцією використовує простий фізичний ефект - розширення рідини при нагріванні.

Якщо відкинути технічні тонкощі, принципова схема роботи така:

• Котел нагріває якийсь обсяг води. Так, ясна річ, розширюється і, завдяки меншій щільності, витісняється більш холодної масою теплоносія вгору.
• Піднявшись в верхню точку опалювальної системи, вода, поступово остигаючи, самопливом описує коло по системі опалення і повертається до котла. При цьому вона віддає тепло опалювальних приладів і до того моменту, коли знову опиняється у теплообмінника, має велику щільність, ніж спочатку. Далі цикл повторюється.

Корисно: ясна річ, ніщо не заважає включити в схему циркуляційний насос. У штатному режимі он забезпечуватиме більш швидку циркуляцію води і рівномірний прогрів, а при відсутності електрики опалювальна система буде працювати з природною циркуляцією.

Робота насоса в природній системі циркуляції.

На фото видно, як вирішена проблема взаємодії насоса і системи природної циркуляції. При роботі насоса спрацьовує зворотний клапан, і вся вода йде через насос. Варто його вимкнути - клапан відкривається, і по більш товстої трубі вода циркулює за рахунок теплового розширення.

Загальна інформація

Основні моменти

• Відсутність циркуляційного насоса і взагалі рухомих елементів і замкнутий контур, в якому кількість суспензій і мінеральних солей звичайно, робить термін служби системи опалення цього типу досить тривалим. При використанні оцинкованих або полімерних труб і біметалевих радіаторів - не менше півстоліття.
• Природна циркуляція опалення означає досить невеликий перепад тисків. Труби та опалювальні прилади неминуче надають руху теплоносія певний опір. Саме тому рекомендований радіус цікавить нас системи опалення оцінюється приблизно в 30 метрів. Зрозуміло, це не означає, що при радіусі в 32 метра вода застигне - межа досить умовна.
• Інерційність системи буде досить великий. Між розпалюванням або запуском котла і стабілізацією температури у всіх опалюваних приміщеннях може пройти кілька годин. Причини зрозумілі: котлу належить прогріти теплообмінник, і лише тоді вода почне циркулювати, причому досить повільно.
• Всі горизонтальні ділянки трубопроводів робляться з обов'язковим ухилом по ходу руху води. Він забезпечить вільний рух остигає води самопливом з мінімальним опором. Що не менш важливо - в цьому випадку все повітряні пробки будуть витіснені в верхню точку опалювальної системи, де монтується розширювальний бачок - герметичний, з воздушником, або відкритий.

Все повітря збереться у верхній точці.

саморегуляція

Опалення будинку з природною циркуляцією - саморегулююча система. Чим холодніше в будинку, тим швидше циркулює теплоносій. Як це працює?

Справа в тому, що циркуляційний напір залежить від:

• Різниці в висоті між котлом і нижнім опалювальним приладом. Чим нижче котел щодо нижнього радіатора - тим швидше вода буде переливатися в нього самопливом. Принцип сполучених посудин, пам'ятаєте? Цей параметр стабільний і незмінний в процесі роботи опалювальної системи.

Схема демонструє принцип роботи опалення наочно.

• Різниці в щільності води на виході з котла і в зворотному трубопроводі. Яка, зрозуміло, визначається температурою води. І ось саме завдяки цій особливості природне опалення робиться саморегульованим: як тільки температура в приміщенні падає, опалювальні прилади остигають.

З падінням температури теплоносія його щільність збільшується, і він починає швидше витісняти нагріту воду з нижньої частини контуру.

швидкість циркуляції

Крім напору, швидкість циркуляції теплоносія буде визначатися рядом інших факторів.

• Діаметром труб розводки. Чим менше внутрішній перетин труби, тим більший опір вона буде надавати руху рідини в ній. Саме тому для розведення в разі природної циркуляції беруться труби з намір завищеними діаметром - Ду32 - Ду40.
• Матеріалом труби. Сталь (особливо пошкоджена корозією і покрита відкладеннями) надає потоку в кілька разів більший опір, ніж, наприклад, поліпропіленова труба з тим же перетином.
• Кількістю і радіусом поворотів. Тому основну розводку по можливості краще робити максимально прямий.
• Наявністю, кількістю і типом запірної арматури. різноманітних підпірних шайб і переходів діаметра труби.

Кожен вентиль, кожен вигин викликає падіння напору.

Саме через велику кількість змінних точний розрахунок системи опалення з природною циркуляцією виконується вкрай рідко і дає дуже приблизні результати. На практиці ж досить скористатися вже цими порадами.

розрахунок потужності

Ефективна теплова потужність котла розраховується тими ж способами, що і у всіх інших випадках.

По площі

Найпростіший спосіб - рекомендований СНиП розрахунок за площею приміщення. 1 КВт теплової потужності має припадати на 10 м2 площі приміщення. Для південних районів береться коефіцієнт 0,7 - 0,9, для середньої смуги країни - 1,2 - 1,3, для районів Крайньої Півночі - 1,5-2,0.

Як і будь-який приблизний підрахунок, цей спосіб нехтує багатьма факторами:

• Висотою стель. Вона далеко не скрізь становить стандартні 2,5 метра.
• Витоками тепла через отвори.
• Розташуванням приміщення всередині будинку або біля зовнішніх стін.

Всі способи розрахунків дають великі похибки, тому теплова потужність зазвичай закладається в проект з деяким запасом.

За обсягом з урахуванням додаткових факторів

Більш точну картину дасть інший спосіб розрахунку.

• За основу береться теплова потужність в 40 ват на кубічний метр об'єму повітря в приміщенні.
• Районні коефіцієнти діють і в цьому випадку.
• Кожне вікно стандартного розміру додає до наших підрахунків 100 ват. Кожні двері - 200.
• Розташування кімнати у зовнішній стіни дасть залежно від її товщини і матеріалу коефіцієнт 1,1 - 1,3.
• Приватний будинок, у якого внизу і вгорі - не теплий сусідні квартири, а вулиця, розраховується з коефіцієнтом 1,5.

Однак: і цей розрахунок буде ДУЖЕ приблизними. Досить сказати, що в приватних будинках, побудованих за енергозберігаючими технологіями, в проект закладається потужність обігріву в 50-60 ват на КВАДРАТНИЙ метр. Занадто багато визначається витоками тепла через стіни і перекриття.

схеми розводки

Конкретних прикладів і схем того, як може бути реалізовано опалення з природною циркуляцією своїми руками, ДУЖЕ багато. Ми наведемо по одному прикладу найпростіших рішень для двотрубної і однотрубної розводки.

двотрубна

Розведення двотрубного опалення з природною циркуляцією.

Позначення на схемі:

1. Опалювальний котел.
2. Розширювальний бак, який служить для компенсації зміни об'єму теплоносія при коливаннях температури і збирає витіснений повітря.
3. Опалювальні прилади - конвектора або радіатори.

Т1 - нагріта котлом вода, Т2 - остившая. Червоними і синіми стрілками показано напрямок руху теплоносія.

Тут при розведенні актуальні ті ж основні принципи, які були перераховані вище:

• Котел встановлюється по можливості нижче радіаторів.
• За току води робиться ухил в 5-7 градусів.
• Розливу там, де від них живляться кілька радіаторів, виконуються трубою не нижче Ду32 мм. Бажано - полімерної або металопластикової. Підводки до радіаторів традиційно виконуються трубою ДУ20.

Важливо: не плутайте ДУ, приблизно рівній внутрішньому перетину труби, з її зовнішнім діаметром. У разі поліпропілену зовнішній діаметр 32 мм відповідає всього лише ДУ20.

Двотрубному опалення приватного будинку з природною циркуляцією при правильно підібраних діаметрах труб не вимагає балансування, однак дроселі на підводках до радіаторів не завадять.

Наявність двох контурів по всьому периметру будинку буде досить накладним: ціна поліпропіленових армованих труб не так вже мала, та й сам монтаж займе чимало часу. Тому для більшості одноповерхових будинків застосовується однотрубна розводка.

однотрубна

Найпростіша однотрубна схема барачного типу - Ленинградка.

Ухил і діаметр труб тут такі ж. Є кілька нюансів, важливих саме для цієї схеми.

• Радіатори не розривають основне кільце, а врізаються паралельно йому. Не переживайте, що в опалювальних приборів не буде циркуляції - досвід доводить зворотне.
• Крім розширювального бачка, воздушником забезпечується кожен радіатор. Власне, якщо не стравлювати повітря повністю з одного опалювального приладу - без розширювального бачка і зовсім чудово можна обійтися. Якщо, звичайно, система опалення закритого типу (ізольована від атмосферного повітря).
• Дроселі або термоголовки допоможуть вирівняти температуру ближніх до котла і далеких радіаторів.

Варіант однотрубної схеми для двоповерхового будинку з котлом в підвалі.

висновок

Схожі статті

• Принцип роботи і розрахунок схеми опалення з природною циркуляцією приватного будинку

• Система опалення з природною циркуляцією для приватного будинку закрита схема і однотрубна

• Система опалення з природною циркуляцією схема і монтаж водяного опалення приватного будинку своїми