1. Принцип роботи системи ЄЦ
2. Види систем опалення з природною циркуляцією
3. Радіатори опалення ЄЦ
4. Труби для систем з природною циркуляцією
5. Котел для гравітаційних систем
6. Теплоносій для систем з природною циркуляцією
7. висновок

Система опалення з природною циркуляцією хороша тим, що працює незалежно від наявності електрики, що в деяких районах дуже важливо. Інша справа, що отримати комфортні умови при такій схемі надзвичайно складно, а в деяких випадках неможливо. Тому часто опалення роблять самопливним (одна з назв) для використання такого режиму в якості аварійного, а весь інший час працює насос. Але в деяких випадках, наприклад, на неелектрофіцірованних дачних ділянках, система опалення без насоса - єдиний можливий варіант.

Система з природною циркуляцією (ЄЦ) називається іноді гравітаційної через те, що працює на принципі гравітації. Ще одна назва - самопливна. Всі ці терміни позначають один принцип побудови - без використання насоса.

Принцип роботи системи ЄЦ

Теплоносій в соматичних системах рухається через різницю температур теплоносія і, відповідно, різною їх щільності: з котла виходить гаряча вода, щільність і вага якої набагато менше, ніж у холодній. Тому гаряча вода витісняється вгору. Звідси і головна особливість таких систем - котел повинен розташовуватися нижче радіаторів. Далі теплоносій рухається по трубі з невеликим ухилом. Від основної магістралі відходять труби меншого діаметру, що ведуть до радіаторів / регістрів.

Найпростіший варіант системи з природною циркуляцією

Простіше така система реалізується в системах з верхньої роздачею води - це коли від котла труба піднімається під стелю і звідти вже опускається до радіаторів. У системах з нижньою роздачею гравітаційна система може бути реалізована тільки при наявності розгінного контуру - створюється штучний перепад висот: від котла труба піднімається майже під полоток, там, у верхній точці встановлюється розширювальний бачок. Після нього труба опускається до рівня вище радіаторів, але не під стелею, а на рівні вікон. Звідти вже йде розводка на радіатори. При влаштуванні розгінного контуру перешкодити вам може тільки низька стеля - бажано, щоб від вершини котла труба відходила вище, ніж на 1,5 метра (а ще бачок).

Однотрубна система з природною циркуляцією. горизонтальна розводка

Види систем опалення з природною циркуляцією

Опалення ЄЦ в духетажних і більш будинках може бути реалізовано як в однотрубних, так і в двотрубних системах .

Двотрубна система опалення двоповерхового будинку з природною циркуляцією. схема вертикальна

При цьому принцип зберігається - від котла піднімається вгору труба на максимальну висоту, і лише потім йде роздача теплоносія за елементами опалення. Різниця лише в тому, що в двотрубної системі захолола вода збирається в іншу магістраль, і вона заводиться на вхід обратки котла. У однотрубної ж на цей вхід котла йде труба від виходу останнього радіатора.

Система з природною циркуляцією одноповерхового будинку. Схема однотрубна, розводка - верхня

Всі представлені вище схеми однотрубних розводок - з вертикальними стояками. Вони більш затратні за кількістю матеріалів, але зручні тим, що до кожного стояка можна приєднати опалювальні прилади на кожному з поверхів. В принципі, в двоповерховому будинку з великою площею вигідніше реалізувати водяне опалення з природною циркуляцією з горизонтальною розводкою. Приблизно виглядати це може так (дивіться схему нижче).

Однотрубна система з природною циркуляцією. Горизонтальна розводка з розгінним колектором

В даному проекті реалізована схема опалення з природною циркуляцією «ленінградка». Для більш активної циркуляції на другому поверсі влаштований розгінний колектор, після якого два контури розходиться по другому поверху - горизонтальне послідовне підключення радіаторів. Ще один контур опускається на перший поверх, де також поділяється на дві гілки. Також додатково на перший поверх опускаються стояки від останніх в контурі радіаторів в кожній з гілок другого поверху.

Радіатори опалення ЄЦ

Для гравітаційних систем головне - мінімальний опір водяному потоку. Тому, чим ширше буде просвіт радіатора, тим краще через нього буде текти теплоносій. Практично ідеальні з цієї точки зору чавунні радіатори - у них найменше гідравлічний опір. Гарні у використанні алюмінієві і біметалічні , Але потрібно дивитися, щоб їх внутрішній діаметр був не менше 3/4 ". Можна використовувати сталеві трубчасті батареї, однозначно не рекомендуються сталеві панельні або будь-які інші з маленьким перетином і високим гідравлічним опором - через них, чи не буде протікати вода або буде дуже слабо, що, наприклад, при однотрубної системі може привести до відсутності циркуляції взагалі.

Системи з природною циркуляцією (клікніть по картинці, щоб збільшити масштаб)

Є в підключенні радіаторів свої тонкощі. Особливо велике значення спосіб монтажу грає в однотрубної системі: тільки за допомогою різних типів підключення можна домогтися кращої роботи опалювальних елементів.

Схеми підключення радіаторів

На малюнку, розташованому нижче показані схеми підключення радіаторів. Перше - нерегульоване послідовне підключення. При такому способі будуть проявлятися все недоліки «ленінградки»: різна тепловіддача радіаторів без можливості компенсування (регулювання). Трохи кращі справи, якщо поставити звичайну перемичку з труби. При такій схемі можливість регулювання також відсутня, але при завоздушіванію радіатора система функціонує, так як теплоносій проходить через байпас (перемичку). Встановивши додатково за перемичкою два кульових крана (на малюнку немає) ми отримуємо можливість при перекритому потоці зняти / відключити радіатор без зупинки системи.

Особливості підключення радіаторів в однотрубних системах

Два останніх способу монтажу дозволяють регулювати потік теплоносія через радіатор і байпас - в них стоять пристрою регулювання температури радіатора . При такому включенні схема вже може бути компенсована (на кожному опалювальному приладі виставляється тепловіддача).

Не менш важливим є і тип підключення: бічний, діагональний або нижній. Оперуючи цими підключеннями можна полегшити / поліпшити компенсацію системи.

Труби для систем з природною циркуляцією

При підборі діаметра труб грають роль не тільки розміри системи і кількість радіаторів, а й матеріал, з якого вони зроблені, вірніше, гладкість стінок. Для гравітаційних систем це дуже важливий параметр. Найгірші справи у звичайних металевих труб: внутрішня поверхня шорстка, а після використання вона стає ще більш нерівній через процеси корозії і накопичених відкладень на стінках. Тому такі труби беруть самого великого діаметру.

Сталеві труби через кілька років можуть виглядати так

Переважно з цієї точки зору металопластикові і армовані поліпропіленові. Але в металопластикових використовуються фітинги, значно звужується просвіт, що для самопливних систем може стати критичним. Тому кращими виглядають армовані поліпропіленові. Але вони мають обмеження по температурі теплоносія: робоча температура 70оС, пікова - 95оС. У виробів з особливого пластику PPS робоча температура 95оС, пікова - до 110оС. Так що в залежності від котла і системи в цілому можна використовувати ці труби, з умовою, що це якісні фірмові вироби, а не підробка. Детальніше про поліпропіленових трубах читайте тут.

Металоопластік і поліпропілен також може використовуватися для монтажу систем опалення

Але якщо передбачається установка твердопаливного котла , То ніякої поліпропілен таких теплових навантажень не витримає. У цьому випадку або все-таки використовувати сталеві, або оцинкування і нержавійку на різьбових з'єднаннях (зварювання під час монтажу нержавійки не використовувати, так як шви дуже швидко протікають). Підійде і мідь (про мідних трубах написано тут ), Але вона також має свої особливості і з нею потрібно звертатися обережно: не з усіма теплоносіями вона буде нормально себе вести, а вже з алюмінієвими радіаторами її в одній системі краще не використовувати (вони швидко руйнуються).

Особливість систем з природною циркуляцією - їх неможливо розрахувати через утворення турбулентних потоків, які розрахунками не піддаються. Проектують їх грунтуючись на досвіді і усереднених, досвідченим шляхом виведених, нормах і правилах. В основному діють правила:

• підняти якомога вище точку розгону;
• НЕ звузити труби подачі;
• поставити достатню кількість секцій радіаторів.

Потім застосовують ще одне: від місця першого розгалуження і кожне наступне ведуть трубою меншого на крок діаметра. Наприклад, від котла йде 2-х дюймова труба, далі від першого розгалуження 1 ¾, потім 1 ½ і т.д. Отбратку збирають від меншого діаметра до більшого.

Є ще кілька особливостей монтажу гравітаційних систем. Перша - труби бажано робити під ухилом в 1-5% в залежності від протяжності трубопроводу. В принципі при достатньому перепаді температур і висоти, можна зробити і горизонтальну розводку, головне щоб не було ділянок з негативним ухилом (нахилених в зворотну сторону), які через утворення в них повітряних пробок перекриють рух потоку води.

Самотечная система однотрубна з вертикальною розводкою на два крила (контуру)

Друга особливість - в найвищій точці системи потрібно встановити розширювальний бак і / або відведення повітря . Розширювальний бак може бути відкритого типу (система теж буде відкритою) або мембранного (закрита). При установці відкритого відводити повітря немає необхідності він збирається в найвищій точці - в бачку і виходить в атмосферу. При установці бака мембранного типу потрібно також установка автоматичного повітрявідводчика. При горизонтальній розводці не завадять крани «Маєвського» на кожному з радіаторів - з їх допомогою легше прибрати всі повітряні пробки в гілці.

Котел для гравітаційних систем

Так як в основному такі схеми потрібні для пристрою незалежного від електрики опалення, то і котли повинні працювати без використання електрики. Це можуть бути будь-які неавтоматизовані агрегати, крім пелетних і електричних.

Найчастіше в системах з природною циркуляцією працюють твердопаливні котли . Всім вони гарні, але в багатьох моделях прогорає паливо швидко. А якщо за вікном сильні морози, а будинок не утеплений в достатній мірі, то щоб вночі утримати прийнятну температуру доводиться вставати і підкидати паливо. Особливо така ситуація часто зустрічається там, де топлять дровами. Вихід - купити котел тривалого горіння (Енергонезалежний, звичайно). Наприклад, в литовських твердопаливних котлах Stropuva, ​​при певних умовах дрова горять до 30 годин, а вугілля (антрацит) до декількох діб. На котли Сandle заявлені трохи гірше характеристики: мінімальний час горіння дров 7 годин, вугілля - 34 години. Є котли без автоматики і насосів і у німецької кампанії Buderus, чеських Viadrus і у польсько-українських Wikchlach, а також у російських виробників: «Енергія», «Вогник».

Незалежний котел тривалого горіння Stropuva

є газові енергонезалежні котли російського виробництва, наприклад «Конорд» , Які виробляють в Ростові-на-Дону. Їх можна використовувати в системах з природною циркуляцією. На тому ж заводі випускають енергонезалежні універсальні котли «Дон», які також підходять для роботи без електрики. Працюють в системах з природною циркуляцією підлогові газові котли італійської фірми Bertta - модель Novella Autonom і деякі інші агрегати евопейскіх і азіатських виробників.

Другий спосіб, який допоможе збільшити час між топками, - підвищити інерційність системи. Для цього встановлюють теплоакумулятори (ТА). Працюють вони добре саме з твердопаливними котлами, у яких немає можливості регулювати інтенсивність горіння: надлишок тепла відводиться на теплоаккумулятор, в якому енергія накопичується і витрачається в міру остигання теплоносія в основній системі. Підключення такого пристрою має свої особливості: його потрібно розташовувати на трубопроводі, що подає внизу. Причому для ефективного відбору тепла і нормальної роботи - максимально близько до котла. Втім, для гравітаційних систем це рішення далеко не найкраще. Вони досить повільно виходять на нормальний режим циркуляції, але зате є саморегульовані: чим холодніше в приміщенні, тим сильніше охолоджується теплоносій, проходячи по радіаторів. Чим більше різниця в температурах, тим більше виходить перепад щільності і швидше рухається теплоносій. А встановлений ТА робить опалення більш інерційним, і часу, і палива на розгін потрібно набагато більше. Правда, і віддається тепло довше. Загалом, вирішувати вам.

Для стабілізації температури в системі встановлюють тепловий акумулятор

Приблизно ті ж проблеми у пічного опалення з природною циркуляцією. Тут роль акумулятора тепла грає сам масив печі і також потрібно багато енергії (палива) на розгін системи. Але в разі використання ТА зазвичай передбачається можливість його виключення, а у випадку з піччю це нереально.

Теплоносій для систем з природною циркуляцією

Кращим теплоносієм для таких систем є вода. Використання антифризів можливо, але при плануванні потрібно врахувати цей момент і збільшити площу радіаторів - або вибирати їх більшого розміру, або збільшувати кількість секцій. Вся справа в тому, що ці склади мають меншу тепловіддачу, через що гірше забирають і передають тепло, що часто призводить до перегріву і котла і теплоносія.

Для систем опалення використовують спеціальні антифризи

Підвищення температури незамерзаючої рідини вище робочої - дуже неприємне явище, так як починається рясне утворення опадів і відкладень. За два місяці експлуатації антифризу з постійним перегрівом теплообмінник котла забивається наглухо, система майже заростає. Так що якщо плануєте використовувати рідину, що не, подбайте про те, щоб вона могла віддавати тепло і не перегрівалася.

Потрібно врахувати, що в системах опалення можна використовувати тільки спеціалізовані склади. Загального призначення або автомобільні абсолютно непридатні, особливо для схем відкритого типу, які контактують з атмосферою. Плануючи використовувати антифризи, при виборі матеріалів звертайте увагу на їх сумісність з незамерзаючими рідинами. Далеко не всі котли і труби «дружать» з ними. Про можливість використання незамерзаючих рідин повідомляється зазвичай в паспортних даних, якщо такого запису немає, потрібно уточнити у продавця, а краще - у виробника.

висновок

Система з природною циркуляцією не найкращий по ефективності метод опалення, але іноді - єдино можливий - в тих місцевостях, де немає електропостачання. У тих же регіонах, де електроенергія є, на випадок перебоїв, схему можна створювати як соматичних, але вбудовувати при цьому насос для штатної роботи. Правда і таке рішення не найкраще: збільшується обсяг системи, вона стає більш інерційної і вимагає великих витрат на нагрів теплоносія. Якщо перебої - виключення з правил, можна убезпечити себе встановивши резервне електроживлення ( блок безперебійного живлення і / Або генератор). Якщо ж перебої трапляються часто - тоді ваш вихід - системи з природною циркуляцією.