0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема отопления без насоса

Расчет параметров системы отопления с естественной циркуляцией: как добиться бесперебойной работы?

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.

Читать еще:  Схема отопления частного дома с газовым котлом

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.

Плюсы и минусы парового отопления без насоса

Система отопления предполагает содержания в магистрали теплоносителя. При паровом обогреве теплоносителем является пар. Для его циркуляции в трубах используют принудительную или гравитационную методику монтажа. Чтобы повысить эффективность циркуляции теплоносителя, используют насос. От него будет зависеть работа всей системы магистрали.

Принудительную методику монтажа используют в многоквартирных домах. Если магистраль не требует сложной схемы, то применяют гравитационную систему обогрева. Теплоноситель циркулирует в трубах и в радиаторах естественным путём, под действием гравитации. В чём заключается принцип парового отопления без насоса? В чём его недостатки и преимущества?

Характеристика гравитационного отопления

Для монтажа парового отопления требуется печь, котёл, в котором находится вода, парогенератор, трубы и радиаторы, которые являются приборами обогрева, и устанавливаются непосредственно в помещениях. Под воздействием тепла вода начинает закипать, превращаясь в пар.

Пар под давлением поступает в систему, где отдаёт своё тепло и охлаждается, превращаясь в конденсат. Конденсат под действием гравитации возвращается по отдельной трубе обратно в котёл. Теплоноситель циркулирует в закрытой системе.

Чтобы жидкость поступала в котёл, а не оставалась в радиаторах, отвод устанавливают под определённым наклоном. Циркуляционного насоса в этом случае не требуется. Его работу выполняет гравитация.

  1. Для обогрева хозяйственных построек или небольших складских помещений используют одноконтурную схему отопления. Конденсат, который образуется в трубе, возвращается по ней же обратно в котёл. Отдельного отвода для жидкости не предусматривают. Преимущество данной схемы состоит в том, что оборудование несложное, радиаторов можно не устанавливать, отводы отсутствуют.
  2. В частных домах или в небольших коттеджах устанавливают двухконтурную схему отопления. Пар подаётся по трубам в радиаторы, где происходит его охлаждение. Внизу от каждого радиатора отходит обратная труба. Через неё конденсат поступает в топку. Это горячая вода, которую можно использовать для хозяйственных нужд.
  3. Для отопления большого коттеджа, в котором располагается много комнат, используют коллекторную схему обогрева. Пар из котла проходит в коллектор, где распределяется по отводным трубам, ведущим к радиаторам. Для сбора конденсата выстраивают определённую систему коллекторов. Отвод монтируют под наклоном.
Читать еще:  Схема подключения насоса отопления частного дома

Для жилых помещений выстраивают паровое отопление без насоса низкого давления. На трубы приходится нагрузка 100-170 кг/м2. Более безопасной является вакуумно-паровая схема монтажа, но она требует определённого оборудования, которое создаёт в магистрали разряжение воздуха. Давление пара снижается до 100 кг/м2. При этом эффективность обогрева остаётся на высоком уровне.

При монтаже системы отопления необходимо предусмотреть некоторые моменты. Котёл располагают ниже труб, которые образуют магистраль. Для обратной трубы, по которой проходит конденсат, рассчитывают определённый уклон. Оптимальные значения 1 градус/погонный метр: 1 мм/м.

Некоторые схемы не требуют ни котла, ни системы труб. В каждый радиатор устанавливают трубку Гравера. В ней находится теплоноситель, вода или газ. Источником тепла служат электрические ТЭНы, которые устанавливаются на каждый радиатор. Жидкость нагревается вначале трубки и остывает в конце, преобразуясь в конденсат. Жидкость возвращается в начало, к нагревателю. Цикл повторяется.

Методика с использованием трубки Гравера эффективна и безопасна. Система не требует сложного монтажа. Недостаток схемы состоит в том, что обогрев полностью зависит от электричества. Для владельца дома это может стать существенной финансовой нагрузкой.

Что необходимо для монтажа?

Чтобы установить паровую систему отопления, требуется проект, который должен быть одобрен в соответственных государственных органах. В нём прописывается не только схема отопления, но и указывается оборудование, которое будет использоваться при монтаже. Для котла рекомендуют выделить отдельное помещение.

Выбор котла зависит от размера помещения. Для дома и подсобных помещений, общая площадь которых составляет 300 м2, приобретают оборудование мощностью в 25-30 Вт. Для большого коттеджа потребуется более мощный котёл, в 60 Вт.

Топливом может быть электричество или газ. Дрова и уголь используют редко, но если в регионе часто происходит перебой с электричеством, то лучше приобрести топку, которая может работать и от твёрдого топлива.

Трубы для монтажа парового отопления без насоса должны быть оцинкованными или медными. Медь относится к дорогим материалам, но теплоотдача у неё лучше. Для сварки медных труб необходим определённый навык.

Читать еще:  Схема парового отопления дома

Стальные трубы имеют демократическую стоимость, монтаж магистрали проводить легче: используют сварку; фитинги для соединения труб применять не рекомендуют. Они могут не выдержать давления пара. Все швы должны быть надёжными, чтобы не произошло внештатных, аварийных ситуаций.

Диаметр трубы, по которой идёт пар в радиатор, должен соответствовать диаметру выхода отопительного прибора. Для отвода жидкости используют диаметр, которой больше на 1-2 мм. Для парового отопления выбирают сталь с более толстой стенкой, чем для водяного обогрева. Это обуславливается повышенной нагрузкой на оборудование.

Размеры труб зависят от их местонахождения. При выходе из топки на них выпадает самая большая нагрузка. Для монтажа используют толстостенный материал, 35 мм.

Давление пара снижается по мере отдаления от котла. На входе к 2-3 радиатору давление минимально. Используют материал со стенкой 29-32 мм. Для конденсата выбирают облегчённые трубы 26,6 мм.

На выходе пара из топки устанавливаются измерительные приборы, которые контролируют температуру пара. Рекомендуют приобрести оборудование с программным обеспечением. С его помощью можно поддерживать в помещении определённую температуру воздуха.

Чтобы котёл и змеевик, по которому циркулирует вода, прослужили долгое время, рекомендуют на входе в котёл установить фильтр. Он очистит жидкость от соли и частиц грязи. В противном случае на стенках змеевика будут откладываться соли в виде накипи. Оборудование быстро выйдет из строя. Топку придётся менять.

Плюсы гравитационной системы

Основное преимущество парового обогрева без насоса заключается в простоте монтажа. Система не требует дополнительного оборудования. Необходимо правильно рассчитать площадь труб, собрать магистраль, включая радиаторы, все швы сделать надёжными, чтобы они не деформировались под воздействием пара.

Ещё одним плюсом является автономность конструкции. Если работа котла не зависит от электричества, то обогрев помещения будет равномерным, независимо от непогоды, отключения газа или электроэнергии. Для загородных домов это является безусловным преимуществом. Кроме обогрева домочадцы будут иметь в помещении горячее водоснабжение.

При однотрубной схеме гравитационного отопления котёл и оборудование, которое составляет магистраль, могут находиться на одном уровне. Пар под давлением равномерно поступает во все радиаторы. Наклон требуется только для трубы, по которой идёт конденсат.

Температура пара достигает 170 0С. Прогрев системы происходит за короткие сроки. Гравитационный отток конденсата может осуществляться уже при температуре 50 0С. Нет необходимости выжидать долгое время, пока отопление начнёт действовать с максимальной эффективностью. Устанавливать паровое отопление может только специалист, несмотря на простоту монтажа.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector