Отопление естественной циркуляцией

Отопление естественной циркуляцией

Системы циркуляции

Система циркуляции теплоносителя — это сеть труб, по которым горячая вода подводится к отопительным приборам и отводится от них. Этот циркуляционный контур содержит также вспомогательные элементы: вентили, расширительный бак и т. д. Перечень элементов циркуляционного контура таков:

  • котел;
  • главный стояк (подающий стояк);
  • разводящая магистраль;
  • горячие стояки;
  • обратные стояки;
  • обратная магистраль;
  • расширительный бак;
  • сигнальная линия;
  • запорные вентили.

Традиционно существуют различные схемы разводки воды по радиаторам:

  • верхняя разводка и нижняя разводка;
  • однотрубные системы (с подающим стояком) и двухтрубные (с подающим и обратным стояками);
  • системы с горизонтальной разводкой;
  • системы с попутным движением воды и тупиковые.

Рассмотрим назначение этих элементов на примере двухтрубной системы. Такая система существует в двух вариантах, с верхней и нижней разводкой воды. Вариант с верхней разводкой воды — наиболее простой.

Верхняя разводка


Рис. 80. Циркуляционный контур с верхней разводкой:
1 — котел; 2 — главный ствол; 3 — разводка; 4 — горячие стояки; 5 — обратные стояки; 6 — обратка; 7 — расширительный бак; 8 — сигнальная линия

Нагретая в котле вода поднимается по главному стояку и поступает в расширительный бак (рис. 80). Расширительный бак находится в самой верхней точке системы и служит для того, чтобы давление в системе не зависело от объема и плотности воды. Для этого в расширительном баке предусмотрен достаточный объем над зеркалом воды, причем этот объем сообщается с атмосферой (через отверстия в крышке). Конструкция расширительного бака будет описана ниже.

Разводящая магистраль — это труба, по которой горячая вода поступает к горячим стоякам. Эта труба должна иметь небольшой уклон по ходу движения воды. Горячие (подающие) стояки проходят через все этажи дома в непосредственной близости к радиаторам (как правило, в простенках между окнами). Обратные стояки — это особенность двухтрубной системы. По ним через все этажи вода из радиаторов (охлажденная) поступает в обратную магистраль. Обратная магистраль также, имеет уклон по ходу движения воды и служит для сбора отработанной воды и подачи ее в отопительный котел.

Сигнальная линия — это вертикальная трубка, подключенная к патрубку, врезанному в расширительный бак чуть ниже уровня зеркала воды. Вода стекает по этой трубке в воронку, подключенную к сливу, причем трубка снабжена краном. Если при открывании крана вода не течет — это сигнализирует о недостаточном количестве воды в системе.

Запорные вентили на входе горячей воды в радиатор позволяют регулировать расход горячей воды, а также отсекать радиатор от системы для замены или ремонта. Как при верхней, так и при нижней разводке горячая вода поднимается вверх и поступает в разводящие магистрали, а оттуда через подающие стояки в отопительные приборы. Отдав тепло в радиаторах, вода становится тяжелее (см. табл. 13) и стекается самотеком через обратные стояки в обратную магистраль. Поступая в котел, она, будучи более плотной, вытесняет горячую воду вверх. Разность плотности (и веса) столбов горячей и холодной воды и является источником напора.

Таблица 13. Плотность воды в зависимости от ее температуры

Плотность воды, г/л Температура воды, °С
992,29 40
977,8 70
961,9 95

Проследим, как образуется этот напор (см. рис. 80). Выше верхней штриховой линии вода горячая (95°С). Ниже нижней штриховой линии отработанная вода имеет температуру 70°С. На участке АВ (главный ствол) циркулирует горячая вода (95°С), она еще не отдала тепла. На участке ЕЗ — отработанная вода (70°С). Эти два вертикальных столба АВ и ЕЗ имеют разный вес (который зависит от разности температур столбов воды и их высоты), они то и создают напор в кольце АБВГДЛЕЖЗИК, то есть в радиаторах верхнего этажа. Для нижнего этажа (кольцо АБВГДЛМЖЗИК) напор создает разный вес столбов АБ и ЖЗ (столб ЕЖ в этом контуре не участвует). Разница температур воды в столбах и ее плотностей та же, а вот высота столбов меньше, чем для верхнего этажа.

Нижняя разводка


Рис. 81. Схема водяного отопления с естественной циркуляцией воды с нижней разводкой:
1 — котел; 2 — воздушная линия; 3 — разводка; 4 — горячие стояки; 5 — обратные стояки; 6 — обратка; 7 — расширительный бак; 8 — сигнальная линия

При нижней разводке (рис. 81) подающая магистраль, которая питает горячие (восходящие) стояки, располагается ниже жилого помещения (в подпольном канале или в подвале). Обратные стояки присоединяются к общей обратной магистрали, проложенной еще ниже. Кроме того, как видно из рисунка, схему дополняет верхняя воздушная линия, которая нужна, чтобы скапливающиеся в радиаторах воздушные пузыри могли удалиться в атмосферу через расширительный бак (или специальный бак — воздухосборник).

Если рассмотреть схему с нижней разводкой, мы получим ту же картину: при двухтрубной системе радиаторы нижнего этажа работают хуже, так как для них напор воды мал. Чтобы справиться с этой проблемой, приходится заглублять котел хотя бы на 3 м ниже этих радиаторов.

Однотрубные системы


Рис. 82. Однотрубный циркуляционный контур:
1 — котел; 2 — главный стояк; 3 — расширительная труба; 4 — расширительный бак; 5 — верхняя разводка; 6 — воздухосборник; 7 — обратные стояки; 8 — обратная линия; 9 — насос

Рассмотренная выше двухтрубная система отчасти напоминает параллельное подключение приборов (например, лампочек ) в электрической цепи — фазный провод подобен горячей линии. Однотрубная система (рис. 82), если следовать этой аналогии, напоминает последовательную электрическую цепь: отработанная вода верхнего этажа поступает в качестве горячей в батарею этажа, расположенного ниже, и т. д. Таким образом, если в двухтрубной системе на всех этажах вода на входе в радиатор имела одну и ту же температуру (95°С), но разный напор и скорость, то здесь, при последовательном прохождении, вода через все этажи течет с одной скоростью, а вот температура ее на верхнем этаже самая высокая, а чем ниже этаж, тем она ниже. Поэтому на нижних этажах приходится увеличивать площадь радиаторов. Можно частично исправить ситуацию, если у каждого радиатора поставить перемычку, чтобы часть горячей воды шла к нижнему этажу мимо радиатора, не остывая (рис. 83).


Рис. 83. Однотрубный циркуляционный контур с перемычками у радиаторов:
1 — котел; 2 — главный стояк; 3 — расширительная труба; 4 — расширительный бак; 5 — верхняя разводка; 6 — воздухосборник; 7 — обратные стояки; 8 — обратная линия; 9 — насос

Правда, эта маленькая хитрость не останется безнаказанной: напор и скорость циркуляции тут же несколько упадут. Почему так? Представим себе, что запорные вентили всех радиаторов перекрыты и вода от верхней магистрали движется вниз по перемычкам, минуя радиаторы — то есть не остывая. И в подающем, и в опускном стояках столбы воды имеют одинаковую температуру и плотность. Напора нет. И наоборот, если убрать перемычки и пропускать воду последовательно через радиаторы, вода будет остывать и тяжелеть от радиатора к радиатору. У радиаторов нижнего этажа самая неблагодарная роль — тепла им достается меньше, а работы по созданию напора — столько же.

Отметим, что в однотрубных системах подъемный трубопровод следует защищать от теплопотерь, иначе снизится разность температур и напор. А вот опускные трубы утеплять не надо — остывая в них, вода становится тяжелее, что способствует увеличению напора.


Рис. 84. Однотрубный контур с горизонтальной проточной системой:
1 — котел; 2 — главный стояк; 3 — расширительный бак; 4 — расширительная труба; 5 — насос

Следует упомянуть однотрубные системы с горизонтальной проточной системой (см. рис. 84). При таком подключении все отопительные приборы каждого этажа объединены в общую линию. Система эта проста в монтаже, требует меньшего количества труб, не нужны стояки у каждой батареи. Но, к сожалению, за эту простоту приходится платить определенными неудобствами в эксплуатации: из-за наличия параллельных труб система эта склонна к образованию воздушных пробок. Впрочем, можно заранее предусмотреть в опасных точках клапаны для выпуска воздуха.

Дешёвое отопление без котлов, батарей и труб — экономия должна быть экономной

В 80-е годы прошлого века в стенах Челябинского государственного агроинженерного университета появился проект по созданию энергосберегающей системы отопления. Еще тогда учёные пытались сделать жизнь намного комфортнее. В результате таких стараний и появились плёночные электронагреватели, впоследствии оказавшиеся вполне надёжным и дешёвым отоплением. Притом эти электронагреватели оказались совершенно непривязанными к таким источникам отопления, как уголь, газ и дрова.

Таким образом, экономия на отоплении стала возможной и доступной.

В наши дни в разы выросла стоимость абсолютно на всё, что касается систем отопления. Не всегда работают в норме и без того оставшиеся в единицах котельные и теплотрассы, которые оснащают теплом жилые дома и социальные учреждения. А обслуживать такого рода хозяйства, как показывает практика, обычно некому.

В таких перспективах в разы возрастает потребность в разработанных плёночных электронагревателях или ПЛЭH. Он осуществляет собой источник тепла, состоящий из тончайших полосок, полученных из стального сплава и впоследствии вмонтированных в пластиковое полотно.

При подаче в них напряжения, заранее предусмотренного в соответствии со скачками в пределах от 120-380 вольт, плёночные электронагреватели становятся источником самого настоящего теплового потока с вероятностью КПД до 98 процентов. Таким образом, и открывается дешёвая эксплуатация ПЛЭH, которая в сравнении с затратами на угольную котельную, электрическую и систему энергетических панелей меньше каждой в 8, 5 и 3 раза соответственно.

Такого вида отопление в целях эксперимента были установлены в некоторых школа и детских садах. Следует отметить, что ПЛЭH отлично оправдали свою работу в школьных и дошкольных учреждениях. Дети, обучающиеся там, где установлены такие электронагреватели, болеют в несколько раз реже. А расход электроэнергии уменьшился в разы.

Система расходует всего каких-то 5 ватт на квадратный метр за время своей работы в течение часа. Необходимо отметить, что происходит это не круглые сутки, а, например, при достижении в помещении нужной отметки температуры автоматика самостоятельно отключает нагреватели. Ночью энергопотребление можно снизить до минимума в том случае, если в помещении отсутствуют люди, а до их прихода отопление включится и поддержит комфортную температуру.

Для своей работы ПЛЭH требует всего лишь напряжение обычной розетки и никаких теплоносителей в виде труб или батарей. В отличие от последних, плёночные электронагреватели оснащают теплом за счет инфракрасного излучения при полном отсутствии вредного для всего живого электромагнитного воздействия. Отсюда и снижение многих заболеваний.

На примерах использования такого дешёвого отопления ПЛЭH хорошо зарекомендовали себя в сельском хозяйстве, где с применением инфракрасного обогрева резко снизились заболевания животных, и даже уменьшился расход на кормовые нужды.

В тепличном хозяйстве во многих Российских городах благодаря ПЛЭH заметно выше стала урожайность.

Даже существует практика, в которой при помощи ПЛЭH осуществляется процесс быстрого, дешёвого и качественного вяления рыбы.

С ПЛЭH можно осуществлять сушку фруктов, овощей и грибов не только быстро и экономно, но и с сохранением всех полезных свойств.

А при осуществлении сушки древесины плёночные электронагреватели, несомненно, дают в десятки раз большую экономию отопления.

Процесс массового изготовления ПЛЭH поставлен на поток, и это еще не всё, в целях поддержания здоровья и безопасности на стадии разработки появляются всё новые варианты использования инфракрасного отопления.

Если Вы ищете дешевое отопление без котлов, батарей и труб, электроотопление дома без газа, дров и воды — мы работаем для Вас!

Содержание:
1. Специфика обвязки котлов полипропиленом
2. Месторасположение котла в отопительной системе
3. Варианты обвязки отопительных котлов
4. Создание контуров с естественной циркуляцией
5. Обвязка с принудительной транспортировкой теплоносителя
6. Какую схему обвязки предпочесть?
Изготовленные из полипропилена трубы появились на отечественном рынке стройматериалов относительно недавно, но стали очень востребованными.

Среди их положительных характеристик значатся:

  • недорогая стоимость;
  • повышенная устойчивость к различным агрессивным воздействиям;
  • длительный срок эксплуатации;
  • на внутренних стенках изделий из полипропилена не образуется налет, способный уменьшить диаметр трубопровода:производится обвязка котла отопления полипропиленом методом пайки, после чего соединение становится монолитным, исключающим протечки.

Специфика обвязки котлов полипропиленом

Существует ряд нюансов, о которых следует знать владельцам частных домов, которые остановили свой выбор на продукции из полипропилена (детальнее: «Монтаж системы отопления из полипропилена своими руками»). Огромным достоинством полипропиленовых труб является возможность выполнять отопительные контуры различной конфигурации.
Для соединения элементов трубопровода, когда выполняется обвязка котла полипропиленом, можно пользоваться не только технологией сварки, но применять фитинги, подобранные в соответствии с размером труб. Но второй способ менее надежен. В случае незначительных подвижек в местах нахождения фитингов, возможно возникновение протечек (прочитайте: «Полипропиленовые трубы для отопления: размеры»).
При обустройстве отопительной системы собственными силами следует помнить, что чем проще схема конструкции, тем легче будет выполнить работу. Сложность не только затрудняет монтаж, но и значительно понижает КПД отопительной конструкции.
Специалисты советуют, при создании системы отопления применять наименьшее количество мест соединений. По возможности все переходы нужно делать плавными.

Установка полипропиленового трубопровода обеспечивает:
Несмотря на преимущества данного материала изготовления, существует ряд ограничений, которые нужно учитывать, если выполняется обвязка котла отопления полипропиленом, когда для работы агрегата используется газоснабжение (прочитайте также: «Качественная обвязка двухконтурного газового котла — эффективная экономия»). Подключение газовой трубы к котлу должно быть непременно жестким. Согласно строительным требованиям, для соединения применять следует металлические элементы и паронитовые прокладки.

Металлическую трубу состыкуют с генератором тепла через так называемую «американку» или сгон. В качестве прокладки подходит только паронит. Изделия из резины, фум-ленты и паклю применять нельзя. Дело в том, что паронит получают в результате вулканизации смеси из минеральных наполнителей, асбестовых волокон и каучука – материал превосходно держит начальную форму, не горит и обеспечивает отличную герметичность. В то время как зажатая между деталями резина может сузить размер прохода в газовой трубе, в результате чего подача топлива сократится и обеспечить нужное количество тепла от котла будет практически невозможно. Другие материалы для прокладок имеют склонность к возгоранию.

Месторасположение котла в отопительной системе

Основным элементом в отопительном контуре является нагревательный агрегат. Схема, согласно которой будет выполняться обвязка отопительного котла, во многом зависит от типа этого прибора.
Главное правило монтажа напольных моделей, изображенных на фото — их нельзя помещать в наивысшей точке разводки труб. Если это условие не выполнять, тогда в котле без устройства отвода попавшего воздуха будут образовываться воздушные пробки. Трубу подающей магистрали, которая выходит из агрегата, в данном случае следует размещать строго вертикально.

О том, что в модель электрического или газового котла вмонтирован автоматический воздухоотводчик, говорит наличие в его нижней части патрубков, к которым подсоединяют подающую трубу и обратку. Обычно их устанавливают в электрическое или газовое настенное оборудование (прочитайте также: «Обвязка электрического котла отопления: важный этап»). Данную особенность необходимо учитывать, если производится обвязка котла отопления, поскольку большинство моделей котлов-моноблоков, монтируемых на стену, обустроены так, что могут самостоятельно освобождаться от попавшего воздуха.
В продаже в настоящее время имеются котлы, оборудованные циркуляционным насосом, расширительным баком и группой безопасности, а также приборы без этих дополнительных элементов. В том случае, когда агрегат их не имеет, устройства эти можно без проблем приобрести и установить в контур. Когда потребитель монтирует систему с организацией естественной циркуляции, данные элементы, как правило, не потребуются. Но если отопительный контур будет работать на принудительном передвижении теплоносителя, тогда без насоса, бака и группы безопасности не обойтись.

Создание контуров с естественной циркуляцией

Системы с таким перемещением теплоносителя отличаются простотой конструкции и их можно смонтировать самостоятельно. Такой вид отопления – без насоса, способствующего перемещению теплоносителя, также называют гравитационным.

Движение горячего теплоносителя к отопительным приборам и отток остывшей воды осуществляется без применения дополнительных механизмов и помощи человека.
Простейшая схема, как обвязать нагревательный котел, обычно используется для обогрева небольших загородных строений. Она не способна справиться с теплоснабжением зданий больших по площади. Оптимальным решением для самостоятельного монтажа, когда производится обвязка котельной, считается схема с естественной циркуляцией воды, в состав которой входят такие элементы как нагревательный котел, радиаторы отопления и расширительный бак (прочитайте также: «Обвязка радиаторов отопления полипропиленом — просто и доступно»).

К преимуществам гравитационного теплоснабжения относятся:

  • простейший монтаж;
  • функционирование вне зависимости от наличия электроснабжения;
  • небольшие размеры конструкции;
  • недорогое обслуживание;
  • возможность своими руками отремонтировать систему (исключение составляет котел);
  • надежное функционирование – такая обвязка не содержит устройств, которые ломаются в неподходящий момент.

Среди недостатков контуров с естественной циркуляцией значатся:

  • необходимость производить расчеты диаметра труб, когда выполняется обвязка котла. Сразу следует заметить, что этот параметр будет немалым, что не всегда удобно для владельцев небольших загородных коттеджей. В интерьере помещений система обогрева с естественной циркуляцией выглядит не очень презентабельно;
  • регулировать их работу не представляется возможным. Но обвязка напольного котла отопления полипропиленом или настенного прибора подлежит модернизации. Для этого в контур врезают циркуляционный насос, которым пользуются при необходимости.

Обвязка с принудительной транспортировкой теплоносителя

Такой отопительный контур более приемлем для домовладельцев, поскольку позволяет управлять его работой. Для каждого помещения в зависимости от назначения можно задать определенный температурный режим, и он будет поддерживаться автоматически. Данный вариант обвязки требует наличия надежного источника электрической энергии. Контур без нее функционировать не сможет. Классическая обвязка котлов нуждается в балансировке и обслуживании этих приборов (прочитайте также: «Схема обвязки твердотопливного котла: что и как»).
Нельзя не сказать о недостатках:

  • сложная схема обвязки котла, которая включает массу элементов – контролирующих и регулировочных, клапанов, распределительных коллекторов, устройств для отвода попавшего воздуха;
  • необходимость регулярного дорогостоящего обслуживания;
  • нужна балансировка устройств;
  • потребуется обвязка насоса отопления;
  • дороговизна элементов и услуг профессиональных установщиков;
  • монтаж и ремонт силами специалистов, что требует значительного финансирования.

Количество элементов системы можно уменьшить за счет использования метода первично-вторичных колец. В этом случае будет меньше устройств контроля и защиты, но для каждого кольца отопления потребуется свой циркуляционный насос. Системы, в состав которых входят нескольких колец и напольный котел мощностью не более 50 кВт, требуют оснащения гребенками-коллекторами, необходимыми для равномерной подачи теплоносителя к отопительным приборам.
В многоквартирных домах теплоснабжение делают с использованием гидровыравнивателей. Их устанавливают в схемы с мощными котлами, имеющими мощность более 50 кВт, и обеспечивающими теплом не только основной контур, но и, например, систему «теплый пол». Приборы гидравлического выравнивания способствуют равномерному распределению тепла по всем батареям, а в разных кольцах не допускаются перепады давления.
Обвязка системы отопления в частном доме, детальное видео:

Способы установки манометров

Способ установки прямым путем

На предварительно вваренный адаптер сразу же прикручивается манометр со специальными резьбовыми уплотнениями. Такой метод считается наиболее доступным и применяется для работы устройства в стабильной среде без сильных скачков давления и без постоянных замен устройства.

Способ установки на трехходовой кран

На предварительно вваренный адаптер с помощью резьбовых соединений накручивается трехходовой кран, а в него вкручивается манометр.

Подобным методом пользуются, если нужно при проверке показаний переводить прибор на атмосферное давление данным краном.

Последний разрешает сменить устройство, не прерывая рабочий цикл, или провести опрессовку системы и прочие работы, которые связаны с увеличением давления в системе.

Способ установки с помощью импульсивной трубки

Помимо двух вышеперечисленных методов, манометр устанавливают и через импульсную трубку, которая способна защищать чувствительный механизм прибора от повреждений.

Чтобы установить манометр подобным методом, следует на предварительно вваренный адаптер вертикально вкрутить импульсную трубку, туда присоединить трехходовой кран и непосредственно сам манометр.

Импульсную трубку применяют в тех ситуациях, где пар имеет температуру, превосходящую возможную норму измеряемых параметров. Она не позволяет манометру контактировать с горячим паром.

Каких правил нужно придерживаться при монтаже манометров?

  1. Манометр стоит монтировать именно так, чтобы показания четко распознавались. Шкала располагается вертикально или имеет наклон 30°.
  2. Диаметр корпуса прибора, монтирующийся на высоте до двух метров от уровня размещения площадки, не может быть меньше 100 мм, от двух до трех метров – не менее 160 мм. Монтаж прибора на высоте больше 3 м от уровня размещения площадки – категорически запрещен.
  3. Любой манометр должен отлично освещаться и ограждаться от лучей солнца и мороза.
  4. При монтаже манометра необходимо затянуть его на тройнике, при чем не дотягивая сам прибор, чтоб выпустить воздух.
  5. Манометр нельзя использовать, если на нем не стоит пломба с пометкой о проведенной проверки, просрочен срок этой проверки, стрелка прибора (когда его выключить) не становится на нулевое значение, расколото стекло, есть хоть малейшие повреждения прибора.

Если вы обнаружили неисправность прибора, то его следует сдать на ремонт, предварительно вычистив его от грязи и ржавчины.

Таким образом, если вам необходимо установить манометр, то обязательно обратитесь к специалистам. Монтаж этого прибора должен строго производиться квалифицированным сотрудником организации при помощи специального оборудования.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *