Как сделать циркуляцию воды в батарее

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 18.09.2024

Иногда отопительная система работает с перебоями, из-за чего дом остывает, а его жильцы мёрзнут. Если в тёплое время года есть время для ремонта, то зимой необходимо как можно быстрее выявить поломку. Обычно причины того, что нет циркуляции в системе отопления, неизвестны обывателю. Но после знакомства с некоторыми характеристиками работы оборудования и рекомендациями по его ремонту хозяин дома сможет самостоятельно устранить неполадки.

Если зимой помещение прогревается недостаточно, то это ощущается сразу. Отсутствие отопления проявляется не только дискомфортом у жильцов. Стены покрываются плесенью и грибком, в комнатах ощущается запах сырости, а в трубопроводах слышится странный шум.

Проблемы могут сопровождаться некоторыми признаками:

слабое функционирование системы;
тепло подаётся неравномерно по помещению;
в комнатах холодные батареи;
если установлены тёплые полы, то они нагреваются местами;
из труб постоянно слышится бульканье и металлический лязг;
теплоноситель вытекает из радиаторов.

Если возникло несколько из этих признаков, то необходимо выявить причину поломки и устранить её. В противном случае система станет функционировать ещё хуже.

Большинство жителей частных домов и квартир не считают необходимым разбираться в инженерной конструкции системы отопления. Решение всех проблем, возникающих с центральной конструкцией, они возлагают на сотрудников соответствующих служб. Хотя действительно лучше доверить ремонт квалифицированным специалистам, необходимо научиться самостоятельно разбираться в мелких поломках, ведь иногда их можно устранить в домашних условиях.

Такие знания незаменимы для хозяев частных домов и коттеджей, где вся система находится под контролем одного человека. Хозяин должен знать хотя бы общую конструкцию оборудования и уметь выявлять лёгкие неполадки.

Основные причины того, почему нет циркуляции в системе отопления:

неправильное проектирование;
несоответствие техники расчётным требованиям;
разбалансировка из-за несанкционированных подключений;
некачественно проведённая установка;
образование воздушных пробок;
неправильный монтаж радиаторов;
повреждения трубопроводов;
нарушение герметичности в швах и стыках.

Каждую причину нужно рассматривать отдельно, ведь она сопровождается разными последствиями.

Перед установкой системы мастер или сам хозяин дома составляет инженерный проект. Все расчёты и замеры нужно проводить очень тщательно, так как малейшая ошибка может привести к перебоям в работе оборудования. При этом учитывается планировка дома, его площадь, количество радиаторов, климатические условия региона, наличие или отсутствие других отопительных систем и обогревателей.

Нельзя экономить на качественном проекте. В противном случае при запуске оборудования могут остаться неподключенными несколько батарей или вода будет вытекать из трубопроводов. Тогда придётся отключать всю систему и конструировать её заново, снова проводя расчёты и создавая чертежи и схемы.

Специалисты, которым стоит доверить эту кропотливую и тяжёлую работу, учитывают все факторы, влияющие на нормальное функционирование и надёжность отопительных агрегатов. Обязательно планируют уклон вертикальных и горизонтальных участков трубопровода. Технические параметры самого оборудования можно узнать из прилагающихся к нему документов. Оптимальная производительность котла должна составлять не менее 1 кВт на каждые 10 квадратных метров площади помещения с потолками высотой в 3 м.

Из-за широкого ассортимента отопительных котлов и многообразия моделей, фирм-производителей покупатель может легко ошибиться с выбором подходящего агрегата. Поэтому необходимо ориентироваться на утверждённый проект. Все детали и элементы оборудования должны соответствовать его требованиям.

Именно по плану приобретают определённый тип радиаторов с подходящим количеством секций в них. Запорные краны, регулировочные элементы и соединительные узлы должны быть взаимно совместимыми.

Чаще всего проблемы возникают из-за недостаточной циркуляции теплоносителя по трубам. Усилить движения воды могут специальные насосы, но выбирать их нужно тщательно, иначе приборы станут источником гула и шума. Дополнительно заменяют старые железные трубы современными изделиями из металлопластика или полипропилена. Это позволит избежать некоторых проблем в определённых системах отопления.

Пластиковые трубопроводы легко устанавливать и подключать к котлу, но лучше доверить эту работу мастеру. Ведь не все типы пластика подходят для использования в отопительном оборудовании, некоторые модели не выдерживают высоких температур и лопаются под их воздействием.

Ещё одна причина того, почему не циркулирует вода в системе отопления, — это неправильно проведённая разбалансировка во время ремонта или перепланировки квартиры. На это влияет бесконтрольный монтаж новых радиаторов и тёплых полов.

Батареи на некоторых этажах продолжают функционировать нормально, на других останутся холодными, так как в них не поступает теплоноситель. Хотя мастера легко сбалансируют распределение воды по всем стоякам, в нескольких квартирах система так и не будет работать.

Если одни жильцы сняли термостаты при замене отопительного оборудования, то в жилище их соседей тепло не будет поступать. Для устранения этой проблемы необходимо устранить термостаты во всех квартирах. Увеличить подачу тепла можно в том случае, если последовать примеру и также заменить все радиаторы. В современные отопительные системы гармонично впишутся биметаллические или алюминиевые батареи. Предварительно нужно получить разрешение на замену устройств, так как самостоятельно это делать нельзя.

В частном доме батареи, расположенные ближе к котлу, нагреваются сильнее остальных. Для восстановления баланса нужно перекрыть краны регулировки и ограничить доступ теплоносителя к ближним радиаторам. Но иногда и новая батарея не нагревается. Если до её установки вся система работала нормально, то проблема заключается в неправильном монтаже. При сварке нескольких полипропиленовых труб мастер перегрел изделие, из-за чего его внутренний диаметр уменьшился. Специалист должен бесплатно переделать всю работу. Все элементы конструкции необходимо надёжно и качественно скрепить.

Причиной холодных батарей обычно является воздух, который не даёт свободно протекать воде.

Воздушная пробка образовывается по нескольким причинам:

кислород попадает в систему при спуске или наборе теплоносителя;
он высвобождается из воды во время её нагревания;
неполадки в работе расширительного бака создают зону низкого давления;
негерметичные швы пропускают воздух;
происходит его диффузия через поверхность пластиковых трубопроводов.

Пузырьки кислорода скапливаются в одной из батарей или в верхней точке отопительной системы. Из-за этого нижняя часть радиаторов будет горячей, а вторая половина холодной. А также при работе оборудования возникают булькающие звуки. В многоэтажных домах в самых верхних квартирах котлы полностью перестают работать.

Для устранения этой проблемы используют автоматические воздухоотводчики. Нужно установить их сразу в нескольких проблемных местах, где воздух будет периодически стравливаться. Можно смонтировать на чердаке расширительный бак, через который будет выходить лишний кислород, или приобрести циркулярный насос.

Предварительные расчёты помогут частным домовладельцам без ошибок установить новые батареи. Неправильное расположение элемента приведёт к его неэффективной работе. Поэтому лучше использовать надёжные крепления: четыре кронштейна позволят подвесить радиатор качественнее, чем две детали. Нижний край нужно поднять на поверхностью пола на 10 см, а между самой батареей и стеной должно оставаться пространство в 2−3 сантиметра.

В старых многоквартирных домах срок службы многих труб уже давно истёк. Поэтому они могут стать причиной аварий и снижения уровня тепла. Внутри трубопроводов откладываются микроэлементы, содержащиеся в теплоносителе. Они затрудняют нормальную циркуляцию воды. Правильным решением будет замена изделий, но это не всегда возможно.

На внутренней поверхности котла образуется слои накипи, это снижает давление в системе. К такой проблеме приводит использование жёсткой воды, насыщенной минералами и солями. В оборудование нужно добавлять специальные реагенты, которые смягчают качества теплоносителя.

При обнаружении протечки на радиаторе или его стыке с трубой отверстие заматывают полоской ткани, предварительно вымочив её в строительном влагостойком клее. Иногда используют холодную сварку. Во избежание подобных проблем перед началом отопительного сезона осматривают всю систему на наличие повреждений. Обязательно нужно запустить котёл и проверить качество и надёжность его работы.

Часто в системе отопления нет циркуляции. Что делать в этом случае — решает сам владелец дома. Желательно вызвать специалиста, который быстро и качественно проведёт все работы по ремонту. Самостоятельно нужно принимать профилактические меры, позволяющие содержать оборудование в рабочем режиме.

Что такое теплоотдача, как ее рассчитать?

Она является главным параметром, который определяет эффективность работы отопительных приборов. Теплоотдача — количество тепла, передаваемое радиатором помещению в единицу времени. Есть у нее несколько синонимов: это тепловой поток, мощность или тепловая мощность батареи и т. д. Теплоотдача отопительных приборов измеряется в ваттах (Вт), реже — в калориях в час (кал/ч, ккал/ч).

При выборе радиаторов для системы отопления используют несколько способов вычисления мощности приборов. Есть и простейшие, и сложные методы.

Самый элементарный из них основывается на количестве внешних стен и окон, установленных в них. В этом случае расчет тепловой мощности проводят, руководствуясь таким правилами:

Для комнаты с 1 внешней стеной и таким же количеством окон необходим 1 радиатор мощностью 1 кВт на каждые 10 м 2 .
Для помещения с двумя наружными стенами (и 2 окнами) на каждые 10 м 2 нужна батарея, тепловая мощность которой как минимум 1,3 кВт.

Второй метод расчета более сложен, однако именно он дает не приблизительный, а максимально точный результат. Для получения необходимого значения используют следующую формулу: S x h x 41,

где первое — площадь помещения, втрое — его высота, а 41 — показатель минимальной мощности для 1 м 3 комнаты. Полученное значение делят на номинальную мощность 1 секции батареи, этот показатель можно найти в паспорте прибора. Результатом вычислений становится количество секций, необходимых для эффективного обогрева помещения. Дробное число всегда округляют в большую сторону, так как недостаток мощности значительно хуже ее избытка.

Причины недостаточной теплоотдачи

Эффективность систем отопления домов и квартир зависит от нескольких факторов. К ним относится:

материал, из которого изготовлены радиаторы, трубопровод;
размеры батарей, установленных в помещениях;
скорость циркуляции теплоносителя в системе;
температура, до которой нагревается вода.

Некорректный монтаж оборудования также влияет на эффективность работы приборов. Самые распространенные ошибки при самостоятельном монтаже — наклон батареи, установка устройства слишком близко к стене или к полу.

Если никаких претензий к правильно установленной системе у владельцев нет, и все условия для эффективной работы созданы, то причина может крыться в загрязнении радиаторов. Поскольку приборы вынуждены работать с теплоносителем, качество которого чаще очень низкое, внутри устройств неизбежно скапливается накипь, ржавчина, налет и т. д. В старых домах проблему решают промывкой системы: нередко такая простая операция значительно повышает теплоотдачу отопления.

Почему теплоотдача отопления становится головной болью хозяев? Главной причиной остается отсутствие защиты или недостаточное утепление. Идеальные условия, при которых не придется задумываться о снижения теплопотерь, гарантирует качественная теплоизоляция дома или квартиры. Согласно статистике, до 60% тепла покидает помещение через элементы конструкции — внешние стены, перекрытия, крыши, окна, балконы и т. д.

Поэтому главная задача хозяев — уменьшение теплопотерь с помощью теплоизоляционных материалов, теми способами, которые возможны в конкретной ситуации. Если проигнорировать этот этап, то не исключено, что результат работ по увеличению теплоотдачи отопления будет не тем, на который рассчитывали владельцы. После завершения теплоизоляции стен, пола и потолка дома или квартиры можно приступать к рассмотрению способов улучшения работы радиаторов.

Как увеличить теплоотдачу отопления?

Если хозяева не проводят регулярного обслуживания приборов, то на них скапливается слой пыли, которая тоже влияет на теплоотдачу приборов. Считается, что КПД грязной батареи снижается на 7-10%. Чтобы предотвратить тепловые потери, устройства надо чистить и мыть. Например, производители этого оборудования рекомендуют проводить обслуживание радиаторов не менее 3 раз в год — перед началом отопительного сезона, в середине зимы и после отключения отопления.

Второй вариант решения проблемы — избавление устройств от толстого слоя краски. ЛКМ, который не счищали годами, а только обновляли, также снижает теплоотдачу. Чтобы повысить КПД отопительной системы, необходимо зачистить (отшлифовать) поверхности радиаторов до металла. После завершения этого этапа рекомендуют нанести новый, но максимально тонкий слой подходящей краски. Состав для окрашивания батарей должен:

быть безопасным, нетоксичным;
иметь высокую теплопроводность;
уметь противостоять нагреву до 80-90°;
не бояться механических воздействий, влаги.

Если эти несложные способы не принесли ощутимого результата, то владельцам придется решать проблему другими методами.

Улучшение циркуляции воздуха

Многие осведомлены о том, что радиаторы отопления работают за счет конвекции и излучения. Первая — вид теплообмена, при котором перенос объясняется простым законом физики: теплый воздух поднимается вверх из-за меньшей плотности, его замещают холодные массы. Остывшая субстанция снова опускается вниз.

В обычных водяных батареях преобладает конвекция: как уже было отмечено, при этом способе передачи нагретый воздух стремится вверх. Инфракрасные тепловые лучи направлены перпендикулярно поверхности приборов, поэтому они обеспечивают прогрев центра комнаты.

Идеалом считается сочетание конвективного и лучистого тепла в равных пропорциях, то есть 50/50. Однако такого соотношения достичь очень трудно: при отоплении радиаторами передача большей части тепла происходит за счет конвекции. Именно ее ускорение и даст шанс обеспечить нужную температуру в комнатах.

Создание идеальных условий

Улучшение циркуляции воздуха — самый простой способ, который поможет добиться оптимального теплообмена. При интенсивном движении воздушных масс температура в помещении повышается на 5-8°. Для всех ли подойдет данный метод? Способ сработает в том случае, если батареи горячие, но помещение не прогревается до комфортной температуры. Если радиаторы теплые, то потребуются другие, кардинальные меры.

Как создать идеальные условия для отопительной системы? Нередко в ее неэффективной работе виноваты различные препятствия. Нормальному воздухообмену мешают:

декоративные экраны;
плотные, тяжелые шторы;
слишком широкие подоконники;
ниши, в которых устанавливают батареи;
массивная мебель, стоящая близко к радиаторам.

Если освободить приборы от элементов, препятствующих качественному теплообмену, можно добиться улучшения конвекции.

Если помехой для качественного воздухообмена являются декоративные элементы или плотные, тяжелые шторы, то в этом случае владельцам нужно сделать выбор. Им предстоит решить, что для них важнее — красота и уют или эффективная работа отопительной системы.

Чтобы повысить скорость движения воздушных потоков, необходимо освободить пространство вокруг радиатора. После устранения всех препятствий (если нет других проблем) радиатор обеспечит тот уровень нагрева, который предусматривает его мощность.

Еще один способ улучшения циркуляции воздушных масс — установка вентилятора. Благодаря этому устройству поток будет перемещаться в сторону помещения. Чтобы добиться максимального эффекта, вентилятор устанавливают под углом к радиатору. Чтобы гарантировать повышение температуры на несколько градусов, работать он должен несколько часов.

Для этой цели рекомендуют приобретать бесшумные, экономичные модели. Возможная альтернатива таким устройствам — кулеры, оставшиеся от старых компьютеров (ноутбуков). Блок из таких приборов можно разместить прямо на радиаторах, сбоку, на полу (под или перед ними) и т. д. Однако этот вариант не лучшее из решений: такие конструкции выглядят не очень эстетично. Кроме того, они издают шум.

Увеличение эффективности с помощью экрана

Использование самодельного отражателя — еще один эффективный способ повысить КПД отопительной системы. Предназначение таких экранов — перенаправление потока тепла внутрь помещения. Такой отражатель предотвратит потери тепла через холодные наружные стены, поэтому температура в комнатах повысится.

Экран-отражатель можно сделать из вспененного полиэтилена — фольгоизолона ( Изофлекс,, Полифом, Стизол, Тепофол и т. д.). Этот теплоизоляционный материал долговечен, устойчив к механическим воздействиям, агрессивным соединениям, экологичен, так как не выделяет вредных веществ. Для изготовления экрана из утеплителя вырезают кусок, который чуть больше, чем размеры радиатора.

Отражатель размещают на стене за батареей, фольгой наружу. Затем его фиксируют двухсторонним скотчем или клеевым составом: например, жидкими гвоздями, плиточным клеем, силиконом. Минимальное расстояние между радиатором и материалом — 20 мм. Это условие обязательное: свободное пространство необходимо для нормальной циркуляции воздушных масс.

Заменой вспененному полиэтилену способна стать тонкая базальтовая (фольгированная) плита. Роль отражателя сможет исполнить и обычная плотная пищевая фольга. Ее фиксируют на внешней стене, или на слое теплоизоляционного материала. Альтернативой простому отражателю является черная металлическая поверхность, имеющая вертикальные ребра. Такой рифленый элемент будет аккумулировать тепло, превратившись в дополнительный конвектор.

Экран, отражающий тепло в комнату, не принесет большой пользы, если батарея закрыта мебелью, плотными шторами и/или установлена в нише. И наоборот, изменения будут ощутимы сразу, если использовать этот метод вкупе с улучшением циркуляции воздуха.

Изменение цвета радиаторов

Этот элементарный метод не относится к самым популярным вариантам, однако он также позволяет добиться нужных результатов. Дело в том, что батареи, окрашенные (матовой краской) в коричневый, красно-коричневый, темно-серый или черный цвет, лучше прогревают помещение, чем светлые приборы. В ходе экспериментов было установлено, что теплоотдача темных батарей на 15-20% выше, чем приборов со светлым покрытием.

Однако в водяных радиаторах преобладает не ИК-излучение, а конвективный теплообмен. На него цвет устройств не оказывает никакого влияния. Многое зависит от условий: система не станет суперэффективной, если температура теплоносителя в ней далека от идеала. Кроме того, не многих хозяев домов и квартир смогут воодушевить темные отопительные приборы.

Продувка оборудования

Если в неэффективной работе отопительной системы виноваты загрязнения, скопившиеся внутри батарей, или воздушные пробки, то владельцам придется обратиться за помощью к специалистам, так как эта операция невозможна без специального оборудования. Чтобы устранить причины плохой работы отопления, используют:

гидравлическую продувку;
чистку химическими растворами;
пневмогидроимпульсную промывку.

Наращивание секций

Это еще один ответ на вопрос, как увеличить теплоотдачу отопления. Если при вычислении мощности отопительных приборов была допущена ошибки, то владельцам жилья придется провести реконструкцию. Если радиаторы секционного типа, то их усиливают добавлением дополнительных элементов. Когда установлены панельные приборы, предстоит более сложная работа — их замена на более производительные модели. Понятно, что такие операции лучше провести до начала отопительного сезона.

Изменение способа подключения приборов

Нередко владельцы сталкиваются с еще одним странным явлением: одна половина радиатора теплая, вторая — холодная. В этом случае причиной является некорректный способ подключения приборов. Неэффективная работа радиаторов наблюдается при:

одностороннем подключении при подаче теплоносителя сверху;
аналогичном подключении, но с подачей воды снизу;
двухстороннем подключении при подаче сверху/снизу.

Как увеличить теплоотдачу отопления при таких схемах? Есть всего один способ решения задачи — это смена разводки труб. Самым эффективным вариантом является диагональное подключение при подаче теплоносителя сверху. В этом случае вся площадь теплообменника будет прогреваться равномерно, а значит, прибор будет работать на полную мощность.

Изменение способа подключения — самый действенный способ, позволяющий раз и навсегда избавить от проблем. Однако такая операция потребует отключения общего стояка. Хозяин должен иметь навыки слесаря, в противном случае лучше пригласить специалиста. Не исключено, что потребуется согласование работ с коммунальной службой.

Как увеличить теплоотдачу отопления? Ответ зависит от масштабов проблемы. Некоторые способы просты, поэтому не потребуют серьезных мероприятий. Однако и эффект может оказаться не тем, на который рассчитывают хозяева. Серьезные переделки практически всегда подразумевают приглашения квалифицированного мастера, но все затраты окупятся уже в ближайшее время.

Как сделать жилище теплее?

К сожалению, увеличить количество тепла без изменения параметров отопительной системы невозможно. Однако у хозяев есть шанс использовать его с максимальной отдачей. Если в квартире холодно, то можно использовать один эффективный способ, или комплекс мероприятий. Например, можно:

заменить старые чугунные радиаторы новейшими моделями, которые отличаются долгим сохранением тепла, максимальной эффективностью;
утеплить стены за батареями, установить самодельный экран или готовый отражатель;
увеличить количество секций радиатора.

Если выбранный метод не принес желаемого результата, то циркуляцию воздуха можно принудительно ускорить. Например, о том, как увеличить теплоотдачу отопления с помощью простой конструкции, расскажет автор популярного видео:

Система отопления с естественной циркуляцией жидкости представляет собой замкнутое устройство гравитационного (самотечного) типа, позволяющее обогреть помещения в частном доме независимо от электропитания.

Такое преимущество конструкции даёт возможность использовать её в регионах с проблемами или полным отсутствием центральной электрической сети. Система экономична, но для её правильного функционирования потребуется сделать точные расчёты.

Описание системы отопления циркуляционного типа без насоса

Устройство водяного отопления, работающее самотеком, включает нагревательный элемент (котёл), трубы, прокладываемые разными способами, расширительный бак и радиаторы.

Принцип действия

Роль теплоносителя в контуре играет вода, которая движется по трубам под влиянием термодинамических сил. Принцип действия системы основывается на разнице физических свойств горячей и холодной воды.

Пока работает котёл, в трубах всегда есть горячая вода, которая постепенно остывает, проходя по контуру и отдавая тепло в окружающую среду.

Плотность и масса воды при нагреве уменьшается, поэтому она легко вытесняется вверх остывшей жидкостью.

После достижения верхней точки контура, горячая вода распределяется по трубам, соединённым с радиаторами, отдаёт тепло через материал батарей, а затем по нижней части контура стекает к котлу, где снова нагревается.

Достоинства установки

Основными достоинствами отопительного контура гравитационного типа являются:

простота установки и использования;
высокая отдача тепла и стабильность микроклимата помещений;
экономичность ресурсов при условии качественного утепления строения;
отсутствие шума;
полная независимость от электричества;
редкие поломки и долгий срок службы при условии проведения периодических профилактических мероприятий.

Справка! Сконструировать систему отопления с естественной циркуляцией можно самостоятельно. Правильный расчёт параметров, выбор схемы контура и грамотная установка всех компонентов гарантирует срок работы конструкции до 35 лет.

Главный недостаток — конструкция может отопить частные дома площадью не более 100 м 2 , имеющих радиус около 30 м.

Существует ещё несколько недостатков, ограничивающих применение самотечной конструкции:

обязательное наличие чердака для установки расширительного бачка;
медленный обогрев помещений;
необходимость утепления контура в неотапливаемых местах для предотвращения замерзания воды в трубах.

Разновидности отопительных систем с естественной циркуляцией

Конструкции могут быть реализованы в однотрубном или двухтрубном вариантах. По типу систем выделяют закрытые и открытые схемы установок. Правильно выбранный вид схемы обеспечит её максимальную эффективность.

Закрытый тип

Циркуляционная конструкция закрытого типа получила широкое распространение в странах Европы, а в России только начинает приобретать популярность.

Принципиальная схема

После нагрева, вода под давлением поднимается к расширительному баку, поделённому на 2 части мембраной. Нижняя часть бака заполняется водой, которая сжимает газ (чаще азот или воздух), находящийся в верхней части над мембраной. Создаётся дополнительное рабочее давление, способствующее движению жидкости.

Фото 1. Закрытый тип системы отопления с естественной циркуляцией. Должен быть оснащен герметичным расширительным баком.

Особенности

Основная особенность конструкции закрытого типа — герметичность бака и создание дополнительного давления в трубопроводе. Иногда для закрытых схем используют циркулярные насосы, которые работают от электросети. Благодаря низкой потребляемой мощности насоса, временное отключение электричества не скажется на работе системы.

Плюсы и минусы

Главные преимущества закрытых отопительных схем связаны с их герметичностью. Благодаря этому система почти не страдает от воздушных пробок, меньше подвергается коррозии, расходует меньшее количество теплоносителя, в качестве которого можно использовать не только воду, но и антифриз. Схема не требует больших уклонов трубопроводов, особенно если используется насос.

Внимание! Основной минус конструкции — необходимость установки большого бака, для которого нужно место. Длительные перебои с электричеством приведут к снижению эффективности схемы с насосом.

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.

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.

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:

Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
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:

В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:

Равномерное распределение тепла.
Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
Проще выполнить регулировку системы.
Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
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:

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.

Какие трубы применяют для монтажа

Выбор труб для изготовления отопительного контура имеет важное значение. Каждый материал имеет свои теплотехнические характеристики, гидравлическую сопротивляемость и т.д. При самостоятельном выполнении монтажных работ, дополнительно учитывают сложность монтажа.

Чаще всего используют следующие строительные материалы:

Стальные трубы – к достоинствам материала следует отнести: доступную стоимость, устойчивость к высокому давлению, теплопроводность и прочность. Недостатком стали является сложный монтаж, невозможный, без применения сварочного оборудования.
Металлопластиковые трубы – имеют гладкую внутреннюю поверхность, не дающую контуру засориться, небольшой вес и линейное расширение, отсутствие коррозии. Популярность металлопластиковых труб несколько ограничивает небольшой срок эксплуатации (15 лет) и высокая стоимость материала.
Полипропиленовые трубы – получили широкое применение благодаря простоте монтажа, высокой герметичности и прочности, длительному сроку эксплуатации и устойчивости к размерзанию. Трубы из полипропилена монтируются с помощью паяльника. Срок службы не менее 25 лет.
Медные трубы – не получили широкого распространения за счет большой стоимости. Медь имеет максимальную теплоотдачу. Выдерживает нагрев до + 500°С, срок эксплуатации свыше 100 лет. Особенной похвалы достоин внешний вид трубы. Под воздействием температуры, поверхность меди покрывается патиной, что только улучшает внешние характеристики материала.

Какого диаметра должны быть трубы при циркуляции без насоса

Правильный расчет диаметров труб на водяное отопление с естественной циркуляцией осуществляется в несколько этапов:

Подсчитывается потребность помещения в тепловой энергии. К полученному результату добавляют около 20%.
СНиП указывает соотношение тепловой мощности к внутреннему сечению трубы. Высчитываем по приведенным формулам сечение трубопровода. Чтобы не выполнять сложные вычисления, стоит воспользоваться он-лайн калькулятором.
Диаметр труб системы с естественной циркуляцией должен быть подобран согласно теплотехническим расчетам. Чрезмерно широкий трубопровод приводит к снижению теплоотдачи и увеличению расходов на отопление. На ширину сечения влияет тип используемого материала. Так, стальные трубы не должны быть уже 50 мм. в диаметре.

Существует еще одно правило, помогающее усилить циркуляцию. После каждого разветвления трубы, диаметр сужают на один размер. На практике это значит следующее. К котлу подключена двухдюймовая труба. После первого разветвления контур сужают до 1 ¾, дальше до 1 ½ и т.д. Обратку наоборот собирают с расширением.

Если расчеты диаметра были выполнены верно, и соблюдены уклоны трубопроводов при проектировании и выполнении монтажных работ системы отопления с самотечной циркуляцией, проблемы в работе встречаются крайне редко и в основном происходят по причине неправильной эксплуатации.

Какой розлив лучше сделать – нижний или верхний

Естественная циркуляция воды в системе отопления одноэтажного дома во многом зависит и от выбранной схемы подачи теплоносителя непосредственно к радиаторам. Принято классифицировать все типы подключения или розлива на две категории:

Ошибки в выборе типа розлива приводят к необходимости модифицировать водяной контур посредством установки циркуляционного оборудования.

Какой теплоноситель лучше для систем с самоциркуляцией

Оптимальный теплоноситель для системы отопления с естественным движением жидкости – это вода. Дело в том, что антифриз имеет большую плотность и меньшую теплоотдачу. Для нагрева гликолевых составов до необходимого состояния, требуется больше времени, сжигаемого топлива, при этом теплоотдача остается на уровне воды.

За использование незамерзающей жидкости, в качестве довода можно привести два довода:

Высокая текучесть материала, улучшающая циркуляцию.
Способность сохранять текучесть при достижении -10°С, -15°С.

Антифриз используют, если планируется в течение долгого времени не отапливать помещение, или делать это с периодичностью, а постоянно сливать жидкость из системы нет возможности.

Какое отопление лучше выбрать – естественное или принудительное?

Конструктивные особенности системы с естественной гравитационной циркуляцией, простота монтажа и возможность самостоятельного выполнения работ, сделали такую схему достаточно популярной у отечественного потребителя.

Но самоциркулирующая конструкция проигрывает по сравнению с контуром, подключенным к насосному оборудованию, в следующих аспектах:

Начало работы – система отопления с естественной циркуляцией начинает работать при температуре теплоносителя около 50°С. Это необходимо, чтобы вода расширилась в объеме. При подключении к насосу, жидкость двигается по водяному контуру сразу после включения.
Падение мощности отопительных приборов при естественной циркуляции теплоносителя по мере отдаленности от котла. Даже при грамотно собранной схеме, разница температуры составляет порядка 5°С.
Влияние воздуха – основной причиной отсутствия циркуляции является завоздушивание части водяного контура. Воздух в системе отопления может образовываться из-за несоблюдения уклонов, использования открытого расширительного бачка и других причин. Чтобы продавить систему, приходится включать котел на максимальную мощность, что приводит к существенным затратам.
Отопление двухэтажного дома при естественной циркуляции теплоносителя затруднено по причине существующих препятствий для движения жидкости.
Относительно регуляции нагрева, самоциркулирующие системы также уступают контурам, подключенным к насосам. Современное циркуляционное оборудование подключается к комнатным термостатам, что обеспечивает точность теплоотдачи и нагрев температуры в помещении с погрешностью до 1°С. Установка терморегуляторов допускается и в схемах с самоциркуляцией, но погрешность настроек составит 3-5°С.

Выбрать систему с естественной циркуляцией, оправдано, в случае отопления небольших одноэтажных зданий. Если требуется отапливать коттеджи и загородные дома площадью более 150-200 м², нужна установка циркуляционного оборудования.

Главным достоинством схем с самоциркуляцией является их энергонезависимость, но произведя несложные расчеты, можно прийти к выводу, что экономия на электроэнергии не оправдывает потери тепла в процессе самостоятельного движения теплоносителя. Схемы с принудительной циркуляцией имеют большую теплоотдачу и эффективность.

Читайте также: