Водяной теплый пол с естественной циркуляцией: Как подключить теплый пол к отоплению с естественной циркуляцией — правила работ – самотечная гравитационная система отопления с естественной циркуляцией, схема подключения

Содержание

самотечная гравитационная система отопления с естественной циркуляцией, схема подключения

безнасосаСмесительный узел в водяной системе обогреваемого пола нужен для корректирования температуры теплоносителя. Установленный котел нагревает теплоноситель до требуемой температуры – 55 градусов. Этого хватает для прогрева пола до 30 градусов. Данный показатель комфортен для холодного периода года. В коллекторе смеситель самостоятельно смешивает горячую и холодную воду до нужной температуры.

Если планируется  без насоса, то теплоноситель подается в систему с заданной температурой, но для этого требуется отдельный котел или наличие централизованной отопительной системы.

Особенности самотечной системы отопления

Главный минус укладки системы водяного отопления без узлов смесителя и коллектора состоит в том, что требуется минимизировать потери температуры воды на пути следования «нагреватель – контур», ведь температуру на покрытии пола нужно держать постоянной.

Рекомендуется учитывать такие требования:

  • утеплить стены здания;
  • уложить теплоизоляционный материал в пирог напольного покрытия;
  • установить качественные конструкции оконных рам;
  • смонтировать напольное покрытие в максимальной близости с нагревателем;
  • площадь помещения не должна быть больше 10-15 кв.м, иначе бездополнительного насоса продавить контур не получится;
  • трубы для контура теплого пола с естественной циркуляцией лучше выбрать с диаметром 20 мм, чтобы уменьшить в них гидросопротивление.
эксперт2

Мнение эксперта

Сергей Пермяков

Инженер систем отопления

Внимание! Главная ошибка в установке водяной бесколлекторной системы пола – попытка ее применения на больших площадях. Поэтому надо подсчитать продолжительность труб и схему укладки так, чтобы температура в обратной трубе не оказалась слишком низкой. Иначе в котле образуется много конденсата, а это приведет к его поломке.

Возможные схемы подключения

Как правило, теплые полы без циркуляционного насоса подключают к уже существующей радиаторной системе отопления. Врезку делают в подающую линию. Возможны два варианта:

  • в квартире с централизованным отоплением;
  • в частном доме с индивидуальным отоплением от котла.

Внимание! Помните, что любые врезки в систему центрального отопления требуют согласования. Надзорные организации при обнаружении самовольного подключения выпишут штраф и обяжут демонтировать незаконно установленное оборудование.

В своем доме для работы теплого пола без насоса, рекомендуется выбрать мощный котел, неважно, газовый или электрический. Главное, чтобы его мощности хватало и на радиаторы, и на напольный обогрев. Стоит выбрать котел с встроенным насосом.

Естественная циркуляция теплоносителя

Этот наиболее трудный в реализации вариант для теплого пола.Сделать однотрубную систему отопления батареями, при которой теплоноситель самотёком будет циркулировать не сложно.

Главное правило: центр нагрева (котёл) должен быть ниже центра остывания. Но вот подключить в эту схему тепл.полы сложнее.

Для частного дома возможен такой вариант:

Котел устанавливается ниже ТП, например, в подвале. Для еще большего увеличения давления циркуляции можно увеличить к-во секций в приборах стояка, для компенсации потерь в них по циркуляции и теплу (сопротивление теплого пола), а также увеличить диаметр стояка.

естественная-циркуляция

Схема с естественной циркуляцией

На схеме изображен самый «сильный» вариант для работы ТП. Возможно также установить котел на 1-й этаж. Получится, что теплый пол ниже центра котла. Но кольцо циркуляции через стояк и ТП тоже имеет свой центр охлаждения. Складывая их вместе (ц.о.стояка +ц.о. ТП), образуем общий центр остывания, находящийся выше центра котла. Естественная гравитационная система в этом случае также будет работать.

Котел со встроенным насосом

Более простой вариант подключения — это использование одного насоса на котле для прокачки теплоносителя и по радиаторам и по теплому полу.

без насоса

Трубы напольного обогрева подключают через термостатический клапан. Монтируют клапан на подачу теплоносителя, а к обратной трубе устанавливается перемычка. Клапан предназначен для регулировки температуры теплоносителя, он представляет собой смеситель, внутри которого установлен термочувствительный элемент. Клапан защищает систему – он автоматически прекращает поток на трубе подачи в нужный момент.


Такие варианты подключения без насоса водяного ТП к котлу оправданы лишь на небольших участках — в сан.узлах, кухне, прихожей. На большой площади самотечный теплый пол реализовать не получится.

С другой стороны, в малых помещениях удобнее монтировать электрический подогрев, не забивая себе голову расчетами гидросопротивления и центра охлаждения.


Вопросы и отзывы оставляйте в комментариях ниже.

Предыдущая

Теплый полОсновные схемы подключения водяного теплого пола

Следующая

Теплый полСовмещенное отопление: водяные полы и радиаторы

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Водяной тёплый пол в частном доме с естественной циркуляцией

Автор Optimist На чтение 3 мин. Опубликовано

06.06.2012

Тёплые полы бывают двух типов — электрические и водяные. Первые работают от сети, вторые от центрального отопления. Если электрические полы с подогревом можно устанавливать в любой комнате как частного дома так и квартиры, то подключение тёплого водяного пола слегка отличается. Эта разница обусловлена тем, что в частном доме нет центрального отопления. Отопление в таких домах происходит за счёт обычных котлов. В этом есть свои недостатки в сравнении с квартирами, но есть и свои плюсы, которые, нужно заметить, намного более имущественные. Вы сами регулируете температуру у себя в помещении и можете включать котёл даже летом, если вам холодно. А ещё это ваше отопление и вы ничего не с кем не согласовываете.
Водяной тёплый пол в частном доме с естественной циркуляцией

Водяной тёплый пол в частном доме с естественной циркуляцией

Итак, в чём же заключается особенность подключения тёплых полов в частном доме? Самое главное это понимание того, что монтаж подобных систем в частном доме потребует дополнительных затрат на правильное функционирование и на безопасность системы отопления. В определённых случаях можно спровоцировать аварию с котлом, когда вода в нём закипит и произойдёт разрушение труб и самого котла, которое может привести если не к взрыву, то к утечке газа.

Самая идеальная формула тёплого пола в частном доме это построение системы которая будет функционировать как в штатном режиме, так и в случае отключения электричества. Для чего нужно электричество водяному полу далее.

При монтаже обычного радиаторного отопления трубы выставляются под небольшим углом для естественной циркуляции воды. За счёт этого горячая вода от котла движется в сторону радиаторов а холодная от радиаторов в сторону котла. Так вот, в тёплом полу такой циркуляции достичь почти невозможно и приходится вешать дополнительное оборудование в виде электрического насоса, в противном случае пол просто не будет греться. А что произойдёт с системой, если случайно пропадёт напряжение?

Правильно — вода в котле закипит, поскольку насос будет препятствовать естественной циркуляции. Ещё стоит уточнить такой момент, что если в доме нет рабочего радиаторного отопления на естественной циркуляции, то делать один водяной пол по всему дому чревато упомянутой проблемой с отключением электричества и аварией на котле.
Водяной тёплый пол в частном доме с естественной циркуляцией

Водяной тёплый пол в частном доме с естественной циркуляцией

 

 

 

 

 

 

 

 

Если же тёплый пол подключается к системе с естественной циркуляцией, то кроме насоса необходим ещё один элемент — обратный клапан, который будет закрыт при включенном насосе и открыт в случае отключения этого насоса. Рабочая конструкция насоса и обратного клапана показана на рисунке.

Теплый пол на отоплении с естественной циркуляцией

Тёплые полы, как вид вспомогательного отопления, набирают всё большую популярность. Эту разновидность отопительных систем легко реализовать при монтаже отопления в новых или при реконструкции старых домов. Как же быть, если в доме смонтирована гравитационная система, то есть отопление с естественной циркуляцией теплоносителя (антифриз или вода)?

Подключить теплый пол на отоплении с естественной циркуляцией, определенно, можно и все будет работать, но придется сделать незначительные переделки. Так как трубопроводы гравитационной системы отопления проложены с определённым уклоном, то для циркуляции теплоносителя в системе отопления (на радиаторы) не нужен насос – циркуляция осуществляется на основе физических свойств нагретой и холодной воды (различный удельный вес: холодная тяжелее).

Но в трубопроводе тёплого пола нет уклонов и, поэтому, для его работы нужно «толкнуть» теплоноситель циркуляционным насосом.

Если рассматривать работу системы в целом, то получается следующее: когда есть электроэнергия, то работает радиаторное отопление и тёплый пол. При отсутствии электроэнергии, насос останавливается, и тёплый пол перестаёт функционировать, но радиаторное отопление продолжат работать. При подаче электроэнергии насос включается в работу и всё восстанавливается.

Теплый пол на отоплении с естественной циркуляцией инструкция:

Подключить теплый пол на отоплении с естественной циркуляцией нужно произвести по следующей схеме:

Теплый пол на отоплении с естественной циркуляцией

При присоединении трубы тёплого пола к системе, нужно, хотя бы, в одной точке, установить регулировочный вентиль, диаметром ¾”, при помощи которого можно будет регулировать температуру пола.

Очень важный момент: точки подключения тёплого пола (подача и обратка) должны быть разнесены между собой, на расстоянии не менее чем на 4,5-5 метров.

При монтаже тёплого пола нужно использовать металлопластиковые трубы (так как они из всех полимерных труб имеют максимальную теплоотдачу), диаметром 16 мм, с шагом укладки 20 см.

teplyiy-pol-na-otoplenii-s-estestvennoy-tsirkulyatsiey-1

teplyiy-pol-na-otoplenii-s-estestvennoy-tsirkulyatsiey-2

Остальные нюансы по креплению труб и способам их укладки, можно посмотреть в статье монтаж тёплых полов.

Для стабильной работы тёплого пола нужно врезать циркуляционный насос 25х40 или 25х60 на трубопроводе подачи от котла по стандартной байпасной схеме, с установкой отсекающих вентилей, диаметром 1” и обратного клапана, который перекрывает трубопровод подачи при работающем насосе.

Мы проводили эксперименты по различной комбинации установки оборудования: можно смело сказать, что установка обратного клапана не обязательна.

В этом случае, несколько снижается КПД насоса, но экономится место для монтажа узла. В случае отсутствия обратного клапана, следует установить насос 25х60.

Как подключить теплый пол к отоплению с естественной циркуляцией


Самотечная система отопления с естественной циркуляцией – расчеты, уклоны, виды

Для частных загородных домов и дач, часто устанавливается система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя. Данное решение имеет свои положительные и отрицательные стороны. Схему выполняют четырьмя различными способами.Система с гравитационной циркуляцией чувствительна к ошибкам, допущенным во время монтажа отопления.

Принцип работы системы с естественной циркуляцией

Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией пользуется популярностью благодаря следующим преимуществам:
  • Простой монтаж и обслуживание.
  • Отсутствие необходимости в установке дополнительного оборудования.
  • Энергонезависимость – во время работы не требуются дополнительные расходы на электроэнергию. При отключении электричества, система обогрева продолжает работать.
Принцип работы водяного отопления, с использованием самотечной циркуляции, основан на физических законах. При нагревании уменьшается плотность и вес жидкости, а при остывании жидкостной среды, параметры возвращаются в первоначальное состояние.При этом, давление в системе отопления практически отсутствует. В теплотехнических формулах принимается соотношение 1 атм., на каждые 10 м. напора водяного столба. Расчет системы отопления 2-х этажного дома покажет, что гидростатическое давление не превышает 1 атм., в одноэтажных зданиях 0,5-0,7 атм.Так как при нагреве жидкость увеличивается в объеме, для естественной циркуляции, обязательно потребуется расширительный бак. Вода, проходящая через водяной контур котла, нагревается, что приводит к увеличению в объеме. Расширительный бачек должен находиться на подаче теплоносителя, в самом верху системы отопления. Задачей буферной емкости является компенсация увеличения объема жидкости.

Система отопления с самоциркуляцией может применяться в частных домах, делая возможным следующие подключения:
  • Подсоединение к теплым полам – требует установить циркуляционный насос, только на водяной контур, уложенный в пол. Остальная система продолжит работать с естественной циркуляцией. После отключения электричества, помещение продолжит отапливаться с помощью установленных радиаторов.
  • Работа с бойлером косвенного нагрева воды – подключение к системе с естественной циркуляцией возможно, без необходимости в подключении насосного оборудования. Для этого бойлер устанавливают в верхней точке системы, чуть ниже воздушного расширительного бака закрытого или открытого типа. Если это невозможно, тогда насос устанавливают непосредственно на накопительную емкость, дополнительно устанавливая обратный клапан, чтобы избежать рециркуляции теплоносителя.

В системах с гравитационной циркуляцией, движение теплоносителя осуществляется самотеком. Благодаря естественному расширению, нагретая жидкость поднимается вверх по разгонному участку, а после, под уклоном «стекает», через трубы, подключенные к радиаторам, обратно к котлу.

Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией

Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п. При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.
Закрытая система с самотечной циркуляцией
В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:
  • При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.
  • Под давлением жидкость поступает в закрытый мембранный расширительный бак. Конструкция емкости представляет полость, разделенную мембраной на две части. Одна половина бачка заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Вторая часть остается пустой для наполнения теплоносителем.
  • При нагревании жидкости создается давление, достаточное, чтобы продавить мембрану и сжать азот. После остывания, происходит обратный процесс, и газ выдавливает воду из бачка.
В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.
Открытая система с самотечной циркуляцией
Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа. Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.
Однотрубная система с самоциркуляцией
Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам. Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод. После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка.Преимуществ у данного решения несколько:
  1. Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
  2. Экономятся средства на монтаж системы.
Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла. Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования).
Двухтрубная система с самоциркуляцией
Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:
  1. Подача и обратка проходят по разным трубам.
  2. Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
  3. Второй подводкой батарея подключается к обратке.
В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:
  1. Равномерное распределение тепла.
  2. Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
  3. Проще выполнить регулировку системы.
  4. Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
  5. Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.

Главным достоинством двухтрубной системы отопления с нижней и верхней разводкой является простота и одновременно эффективность конструкции, что позволяет нивелировать ошибки, допущенные в расчетах или во время проведения монтажных работ.

Как правильно сделать водяное отопление с естественной циркуляцией

Все гравитационные системы объединяет общий недостаток – отсутствие давления в системе. Любые нарушения во время проведения монтажных работ, большое количество поворотов, несоблюдение уклонов, моментально отражаются на работоспособности водяного контура.Чтобы сделать грамотно отопление без насоса, учитывается следующее:
  1. Минимальный угол уклонов.
  2. Тип и диаметр труб, используемых для водяного контура.
  3. Особенности подачи и вид теплоносителя.

Какой уклон труб нужен при самотечной циркуляции
Нормы проектирования внутридомовой системы отопления с гравитационной циркуляцией, подробно прописаны в строительных нормах. В требованиях учитывается, что движению жидкости внутри водяного контура будет мешать гидравлическое сопротивление, препятствия в виде углов и поворотов, и т.д.Уклон отопительных труб регламентируется в СНиП. Согласно указанным в документе нормам, на каждый погонный метр требуется сделать наклон в 10 мм. Соблюдение данного условия гарантирует беспрепятственное движение жидкости в водяном контуре. Нарушение наклона при прокладке труб, приводит к завоздушиванию системы, недостаточному прогреву отдаленных от котла радиаторов, и, как следствие, снижению теплоэффективности.

Нормы уклона

Как подключают теплые полы к отоплению с естественной циркуляцией, особенности, рекомендации

10:51, 9 февраля 2018

Теплый пол Автор: admin

Очень большую популярность приобретают полы с подогревом. Их нетрудно сделать в новых помещениях или при реставрации установленной системы обогрева. У хозяев гравитационной системы отопления появляются вопросы: можно ли облагородить и как присоединить теплый гидравлический пол к теплоснабжению с гравитационной циркуляцией? Присоединить его можно, только придется немножко переделывать конструкцию.

Пол с подогревом с гравитационной циркуляцией теплоснабжения

Рабочий принцип системы отопления пола при отоплении радиаторами

Трубопровод в самотечной системе обогрева размещен с уклоном, благодаря этому, чтобы циркулировал тепловой носитель, не потребуется насос – кругооборот происходит на основании физических параметров воды. Однако в водопроводе системы обогреваемого пола нет уклона – для ее функционирования тепловой носитель продвигается циркулярным насосом.

Подключение к теплоснабжению

Если рассматривать цельную конструкцию, происходит следующее: когда есть электрическая энергия, работают и радиаторы, и пол с подогревом. Если ее нет, насос останавливается, стало быть, обогреваемый пол перестает работать, однако радиаторное теплоснабжение действует. При восстановлении подачи электроэнергии насос автоматично включается, и две системы продолжают действовать в нормальном режиме.

Подключение обогреваемого пола к естественно циркулирующему теплоснабжению

  • Процесс установки такой схемы требует внеочередных затрат, чтобы облагородить безопасное применение комбинированного теплоснабжения. В большинстве случаев вода закипает, происходит разрушение труб, котла, которые приводят к взрывам.
  • Прекрасное решение благоустройства подогреваемого пола в доме – приспособление системы, которая работает в нормальном режиме при отключении электричества.
  • Для работы отопления при помощи радиаторов

Комбинированный теплый пол: выбор и нюансы установки

В современных домах и квартирах нередко можно встретить комбинированный теплый пол. Такой подход к решению вопроса отопления рассчитан на повышение общего комфорта. Его электрическая часть обеспечивает благоприятный микроклимат даже тогда, когда центральное отопление еще не подключено. Помимо прочего создается возможность зонирования интерьера.

Суть данного метода заключается в следующем: создать возможность для использования нескольких способов обогрева. Они имеют различные технические характеристики и эксплуатационные свойства, но в совокупности позволяют сформировать комбинированный теплый пол. Это позволит, исходя из конкретной ситуации, использовать наиболее экономичное топливо. При этом одновременно решается и вопрос наличия постоянного источника тепла.
В последнее время большое внимание уделяется созданию эффективных систем энергосбережения для частного дома. В особенности это касается применению новых технологий при проектировании напольного покрытия.

Утепление пола

В частном доме около 40% тепловых потерь происходят из-за недостаточно утепления горизонтальных поверхностей у фундамента здания. При длительной эксплуатации это может привести не только к снижению температуры в зимний период, но и к возникновению сырости, плесени и грибка. Для предотвращения этого необходимо выполнить комплекс мер, которые помогут в корне исправить сложившуюся ситуацию.

В качестве альтернативного решения проблемы специалисты рекомендуют применять несколько мер по их предотвращения. В первую очередь – требуется утеплить поверхность пола . Для этого необходимо использовать 2 вида материала:

  • Теплоизоляционный. Он должен обладать низким коэффициентом теплопередачи, быть прост в обработке и монтаже. Для этой роли лучше всего подходят полимерные составы – пенополистирол и подобные ему материалы.
  • Защитный. Теплоизоляция не обладает должным показателем механической прочности. Поэтому для защиты ее от возможных повреждений можно установить листы гипсоволокна, толщиной до 10 мм.
Вся эта конструкция представляет собой сэндвич, в котором пенополистирол находится посередине, защищенный с обеих сторон гипосоволокном. Обязательно следует учитывать направление волокон в последнем. Листы должны располагаться так, чтобы были смещены по отношению друг к другу. Применение этой технологи позволит не только улучшить тепловые параметры в комнате, но и значительно повысит поглощение шума.

Однако монтаж подобной системы не будет способствовать повышению температуры. Поэтому для создания комфортного микроклимата следует установить энергосберегающие теплые полы. О них нужно рассказать подробнее.

Как достичь максимально экономии

Любая система напольного обогрева должна максимально эффективно выполнять свои функции. При выборе определенной модели в первую очередь обращают внимание на характеристики мощности и специфику монтажа. Однако во время эксплуатации могут возникнуть проблемы с превышением расхода энергоносителя.

Зачастую это связано с неэффективной работой системы управления нагревом. Для каждого типа теплого пола она отличается, поэтому нельзя дать общие рекомендации – нужно рассмотреть все примеры.

VALTEC | Мифы «гравитационки»

Несмотря на то что отопительная техника с каждым годом совершенствуется и дополняется новыми прогрессивными техническими решениями и высокоэффективным оборудованием, системы водяного отопления с естественной циркуляции теплоносителя продолжают занимать весьма существенную долю в теплоснабжении. Они широко и успешно применяются как в индивидуальном жилищном и коттеджном строительстве, так и при сооружении объектов в районах, где электроснабжение либо отсутствует, либо осуществляется с перебоями.

Гравитационная система водяного отопления, принцип действия которой показан на рис. 1,  была изобретена еще в 1777 г. французским физиком Боннеманом (Bonneman) для обогрева инкубатора.

Рис. 1.  Принцип действия гравитационной системы отопления.

Начиная с 1818 г., системы отопления Боннемана стали широко применяться в Европе, правда, в основном для теплиц и оранжерей. Основы методики теплового и гидравлического расчета систем с естественной циркуляцией были разработаны англичанином Гудом (Hood) в 1841 г. Именно он теоретически доказал пропорциональность скоростей циркуляции теплоносителя квадратным корням из разницы высот центра нагрева и центра охлаждения, то есть перепада высот междукотлом и радиатором. Естественная циркуляция воды в системах отопления была достаточно хорошо изучена и имела мощную теоретическую поддержку. Однако споявлением насосных отопительных систем интерес ученых к «гравитационке» постепенно угасал. Теорию естественной циркуляции бегло и поверхностно освещаютв институтских курсах. При устройстве таких систем монтажники в основном пользуются советами «бывалых» да теми скупыми требованиями, которые изложены внормативных документах. Но нормативные документы лишь диктуют требования, но не дают объяснения причин появления того или иного «постулата». В связи с этим в кругу специалистов циркулирует достаточно много мифов, которые и хотелось бы немного развеять.

Рис. 2. Пример двухтрубной системы отопления с естественной циркуляцией

Для этого используем пример классической двухтрубной гравитационной системы отопления (рис. 2), со следующими исходными данными: первоначальный объем теплоносителя в системе – 100 л; высота от центра котла до поверхности нагретого теплоносителя в баке Н = 7 м; расстояние от поверхности нагретого теплоносителя в баке до центра радиатора второго яруса h1 = 3 м, расстояние до центра радиатора первого яруса h2 = 6 м.

Температура на выходе из котла – 90 °С, на входе в котел – 70 °C. Действующее циркуляционное давление для радиатора второго яруса можно определить поформуле:

Δp2 = (ρ2ρ1) · g · (Hh1) = (977 – 965) · 9,8 · (7 – 3) = 470,4 Па.

Для радиатора первого яруса оно составит:

Δp1 = (ρ2 ρ1) · g · (Hh1) = (977 – 965) · 9,8 · (7 – 6) =117,6 Па.

При более точных расчетах учитывается также остывание воды в трубопроводах.

Миф 1. Трубопроводы должны прокладываться с уклоном по направлению движения теплоносителя. Не спорим, так было бы не плохо, но на практике это требование не всегда удается выполнить. Где-то балка покрытия мешает, где-то потолки устроены в разных уровнях и т.п. Что же будет, если выполнить подающий трубопровод с контруклоном (рис. 3)?

Рис. 3. Пример выполнения верхнего розлива с контруклоном

Если грамотно подойти к решению этого вопроса, то ничего страшного не произойдет. Циркуляционное давление если и снизится, то на ничтожно малую величину (несколько паскалей), за счет паразитного влияния остывающего в верхнем розливе теплоносителя. Воздух из системы придется удалять с помощью проточного воздухосборника и воздухоотводчика. Пример этого устройства показан на рис. 4. Дренажный кран служит для выпуска воздуха в момент заполнения системы теплоносителем. В «крейсерском» режиме этот кран закрыт. Такая система останется полностью работоспособной.

Рис. 4. Пример устройства для выпуска воздуха из верхнего розлива

Миф 2. В системах с естественной циркуляцией охлажденный теплоноситель вверх двигаться не может. Это вовсе не так. Для циркуляционной системы понятие «верха» и «низа» очень условны. Если обратный трубопровод на каком-то участке поднимается, то где-то он на эту же высоту и опускается. То есть гравитационные силы уравновешиваются.Все дело лишь в преодолении дополнительных местных сопротивлений на поворотах и линейных участках трубопровода. Все это, а также возможное остываниетеплоносителя на участках подъема должно учитываться в расчетах. Если система грамотно рассчитана, то схема, представленная на рис. 5, вполне имеет право на существование. Мало того, в начале прошлого века такие схемы достаточно широко применялись, несмотря на свою слабую гидравлическую устойчивость.

Рис. 5. Схема с верхним расположением обратного трубопровода

Миф 3. В гравитационных системах подающий трубопровод должен проходить над всеми ярусами радиаторов. Это тоже совсем не обязательно. Расположение подающего трубопровода с надлежащим уклоном под потолком верхнего этажа или на чердаке позволяет удалять воздух из системы через открытый расширительный бак. Однако проблему удаления воздуха можно решить и с помощью автоматических воздухоотводчиков (рис. 6) или отдельной воздушной линии.

Рис. 6. Схема с нижним расположением подающей линии

Миф 4. При естественной циркуляции теплоносителя радиаторы обязательно должны располагаться выше центра теплогенератора (котла). Это утверждение справедливо только при расположении отопительных приборов в один ярус. При количестве ярусов два и более, радиаторы нижнего яруса можно располагать и ниже котла, что, естественно, должно быть проверено гидравлическим расчетом. В частности, для примера, показанного на рис. 7, при H = 7 м, h1 = 3 м, h2 = 8 м, действующее циркуляционное давление составит:

g · [H  · (ρ2 ρ1)  – h· (ρ2ρ1)  – h· (ρ2ρ3)] = 9,9 · [ 7· (977 – 965) – 3 · (973 – 965) – 6 · (977 – 973)] = 352,8 Па.

Здесь: ρ1 = 965 кг/м3 – плотность воды при 90 °С; ρ2 = 977 кг/м3 – плотность воды при 70 °С; ρ3 = 973 кг/м3 – плотность воды при 80 °С.

Циркуляционного давления вполне достаточно для работоспособности такой системы.

Рис. 7. Однотрубная гравитационная система с расположением радиаторов ниже котла

Миф 5. Гравитационную систему отопления, рассчитанную на водяной теплоноситель, можно безболезненно перевести на незамерзающий теплоноситель. Без расчета такая замена может привести к полному отказу системы отопления. Дело в том, что этилен- и полипропиленгликолевые растворы обладают значительно большей вязкостью, чем вода. Кроме того, удельная теплоемкость этих смесей несколько ниже, чем у воды, что требует, при прочих равных условиях, ускоренной циркуляции теплоносителя. Эти два фактора вместе взятые существенно увеличивают расчетное гидравлическое сопротивление системы, заполненной теплоносителями с низкой температурой замерзания.

Миф 6. В открытый расширительный бак необходимо постоянно доливать теплоноситель, т.к. он интенсивно испаряется. Да, это действительно большое неудобство, но его можно легко устранить. Для этого используется воздушная трубка и гидравлический затвор, устанавливаемый, как правило, ближе к нижней точке системы, рядом с котлом (рис. 8). Такая трубка служит воздушным демпфером между гидравлическим затвором и уровнем теплоносителя в баке, поэтому, чем больше ее диаметр, тем лучше. Тем меньше будет уровень колебаний уровня в бачке гидрозатвора. Некоторые умельцы умудряются закачивать в воздушную трубку азот или инертные газы, тем самым предохраняя систему от проникновения кислорода.

Рис. 8. Воздушная трубка с гидрозатвором

Миф 7. Насос, установленный на байпасе главного стояка, не создаст эффекта циркуляции, т.к. установка запорной арматуры на главном стояке междукотлом и расширительным баком запрещена. Можно поставить насос на байпасе обратной линии, а между врезками насоса установить шаровой кран. Такое решение не очень удобно, т.к. каждый раз перед включением насоса надо не забыть перекрыть кран, а после выключения насоса – открыть. Установка обычного пружинного обратного клапана невозможна из-за его значительного гидравлического сопротивления. Домашние мастера пытаются препарировать обратные клапаны, снимая с них пружинки совсем или устанавливая их «наоборот» (превращая клапан в нормально открытый). Такие переделанные клапаны создадут в системе неповторимые звуковые эффекты из-за постоянного «хлюпанья» с периодом, пропорциональным скорости теплоносителя.Есть гораздо более эффективное решение: на главном стояке между врезками байпаса устанавливается поплавковый обратный клапан для гравитационных систем VT.202 (рис. 9), который скоро появится в ассортименте VALTEC. Поплавок клапана в режиме естественной циркуляции открыт и не мешает движению теплоносителя. При включении насоса на байпасе клапан перекрывает главный стояк, направляя весь поток через байпас с насосом.

Рис. 9. Установка поплавкового нормально отрытого обратного клапана

Водяные системы отопления с естественной циркуляцией окутаны еще многими мифами, которые предлагаем вам развеять самостоятельно:

  • расширительный бак можно врезать только над главным стояком;
  • в таких системах нельзя ставить мембранный расширительныйбак;
  • регулировать тепловой поток от радиаторов в гравитационных системах нельзя;
  • естественная циркуляция не работает в межсезонье;
  • байпасы перед радиаторами в таких системах недопустимы;
  • водяные теплые полы в гравитационных системах работать не будут.

Автор: В.И. Поляков

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о