Система опалення з природною циркуляцією для приватного будинку закрита схема і однотрубна
Система опалення з природною циркуляцією на сьогоднішній день вважається найпростішою і популярною серед власників квартир та одноповерхових приватних будинків. Очевидною перевагою є тривалий термін служби: при правильній експлуатації довговічність досягає 40 років без необхідності ремонту. Крім того, є можливість встановити її своїми руками, вдавшись до вже існуючих схем.
Яке паливо зручніше?
У разі якщо в якості палива використовується газ, то опалення з природною циркуляцією засноване на принципі відбору повітря з приміщення в відкриту пальник і відведення продукту згоряння в вентиляційні ходи. В даному випадку для котла знадобиться приміщення від 4м2 з хорошою вентиляцією (вікнами і дверима).
Тому така схема не дуже зручна. Набагато частіше застосовується закрита або відкрита система водяного опалення з природною циркуляцією, яку можна провести своїми руками.
У багатоповерхових будинках часто використовується однотрубна система. В основному використовується схема з замикаючими ділянками, коли з стояка частина води йде вгору, частина - вниз, завдяки замикаючому ділянці, що забезпечує баланс температур між нижніми і верхніми поверхами. Система працює завдяки різниці в діаметрі труб підключення і труби замикає ділянки (на розмір менше). Двотрубна система в порівнянні з однотрубної - менш компактна і зручна в монтажі.
недоліки
По-перше, скорочений радіус: він становить не більше 30 м відносно горизонталі. Недолік викликаний такими факторами, як низький тиск циркуляційного типу і повільний старт. Останній обумовлений високою тепловою ємністю рідини і наведеними силами тиску. Другий недолік - ймовірність замерзання води в розширювальному бачку.
Системи опалення з природною циркуляцією не підходять для площ більше 100 м2: не всі простір буде прогріватися належним чином. Тому найчастіше вона використовується для невеликого одноповерхового будинку, дачі.
схема дії
До складу системи водяного опалення входить котел (водонагрівач), трубопроводи зворотного і подає типу, а також нагрівальне обладнання, розширювальний бачок і захисний клапан. Рідина прогрівається до потрібної температури в котлі і піднімається в подаючий трубопровід і стояки, завдяки розширенню.
Звідти вона переходить в нагрівальне обладнання - батареї і радіатори, яким віддає частину тепла. Потім зворотний трубопровід направляє воду в котел, де вона знову прогрівається до заданої температури. Цикл повторюється, поки система знаходиться в робочому стані.
Важливо пам'ятати, що горизонтальні труби монтують з ухилом по відношенню до руху робочого середовища.
захисні механізми
Ухил труб дозволяє відводити з системи повітря в бік розширювального бачка: потрапляє в атмосферу, не затримуючись у трубах і не заважаючи руху води.
Важлива робота захисних механізмів. Так, зворотний гравітаційний клапан дозволяє уникнути циркуляції потоку води в неправильному напрямку, що дуже необхідно двотрубних і однотрубних систем з верхнім розведенням при декількох контурах.
Використання бака
Розширювальний бак виконує ряд важливих функцій. По-перше, створює постійний тиск, необхідне для нормальної роботи всієї системи. По-друге, приймає на себе обсяг води, що збільшується після нагрівання. По-третє, повертає охолоджену рідину в трубопровід.
Процеси в трубопроводах
Процеси в трубах в природної циркуляції пов'язані з рухом води. Так, підйом рідини відбувається за допомогою розширення через нагрівання і гравітаційного тиску. Гравітаційне тиск потрібно для подолання водою тертя об трубопровід, яке заважає її руху. Циркулювати вода починає завдяки різної щільності холодної та гарячої води: вона рухається вгору по подає і вниз по зворотному стояку.
Величина гравітаційного тиску безпосередньо залежить від виникаючих опорів. Чим більше їх з'являється на шляху теплоносія, тим вище повинен бути показник. Також необхідно вжити заходів, щоб звести опору до мінімуму. Так, тертя можна знизити шляхом застосування труб з великим діаметром.
Із законів фізики
Припустимо, в радіаторах і котлі температура рідини змінюється стрибками центральними осях: верхні частини містять гарячу рідину, а в нижніх знаходиться холодна.
Гаряча вода відрізняється меншою щільністю, що знижує її вагу в порівнянні з холодною. В результаті система опалення є дві сполучені посудини замкнутих між собою, в яких зверху вниз переміщається рідина.
Високий стовп, утворений охолодити водою з великою вагою, по досягненню радіаторів виштовхує стовп низький. В результаті гаряча рідина підштовхується і виникає циркуляція.
показники напору
Для створення циркуляційного напору центри радіаторів ставляться вище центральної частини котла. Саме ця висота вважається основним фактором напору циркуляції. Ухил труб і «обратки» теж впливають на даний процес: завдяки їм вода краще долає опору місцевого типу.
збільшення температур
Інший фактор полягає в різниці між щільністю холодної і гарячої води. Відзначимо наступний факт - опалення з природною циркуляцією відноситься до саморегульованого типу. Таким чином, якщо збільшити температуру нагрівання води, то змінюється її витрата і стає вище циркуляційний напір.
Сильний прогрів рідини в чималому ступені сприяє швидшій циркуляції. Але так відбувається тільки в холодному приміщенні: коли температура повітря в них досягне певної позначки, батареї будуть остигати набагато повільніше.
Щільність, як прогрітій в котлі, так і вже потрапила в радіатори води практично зрівняється. Напір знизиться, швидке звернення води зміниться розміреним циркуляцією всередині системи.
Як тільки температура приміщень приватного будинку знову опуститься до певного рівня, це послужить сигналом для збільшення напору. Система спробує вирівняти температурні умови. Для цього доведеться заново запустити процес швидкої циркуляції. Звідси і походить здатність до самостійної регуляції.
Коротенько правило наступне - одномоментна зміна температури і об'єму води дозволяє отримати потрібну теплову віддачу від батарей для опалення приміщень.
Як результат, підтримуються комфортні температурні умови.
Куди ставити котел?
У приватному будинку, в приміщенні одноповерхового будинку опалювальні котли найкраще монтувати нижче рівня приладів для прогріву приміщень. У квартирах ситуація йде трохи інакше. Тут котли часто ставляться на одному рівні з радіаторами, що не зовсім ефективно. Тому монтаж краще зробити як би в яму, тобто поставити обладнання на перекривають плити.
Для цього навколо котла зазвичай випилюється підлогу. «Яму» слід робити, дотримуючись правил протипожежної безпеки. Вони припускають розрівнювання підстави тонкої стяжкою і укладання листів, виготовлених із заліза і азбесту. Котел в «ямі» наганяє кращий циркуляційний напір.
вибір труб
- діаметр в ½ дюйма - теплової еквівалент 5,5 кВт;
- діаметр ¾ дюйма - теплової еквівалент 14,6 кВт;
- діаметр 1 дюйм - теплової еквівалент 29,3 кВт.
В даному випадку для обігріву одноповерхового будинку в 25 м2 потрібно використовувати самі невеликі труби діаметром в ½ дюйма. Матеріали, з яких виготовляють труби, можуть бути різними: якісна сталь, популярні також труби з поліпропілену.