Самотечная система отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией и схема

Как сделать отопление в частном доме правильно самому без насоса. Варианты обустройства системы обогрева самотеком из пропилена и стальной трубы. Лучшая гравитационная схема и использование пара в качестве теплоносителя.

Содержание

Система для одноэтажного дома

Сразу такая поправка – если мы делаем систему для одноэтажного дома, то нам достаточно в самой верхней точке сделать разветвления и уже оттуда пускать лучи радиаторного самотечного отопления в каждой комнате на каждый радиатор.

Image
Image

1

Принцип работы самотека

Самотечное отопление частного дома представляет собой несложную конструкцию. В основу положены физические законы гидравлики. В качестве теплоносителя в большинстве случаев используется вода. Если в доме отсутствует газ, то устанавливается твердотопливный котел. Размещается он в самой нижней точке помещения.

В процессе нагрева начинается движение жидкости по стояку вверх. Перемещаясь дальше, она попадает в радиаторы. Схема отопления самотеком не предусматривает использования дополнительного оборудования, поэтому для обеспечения движения воды трубы прокладываются с уклоном. В процессе циркуляции теплоноситель остывает и возвращается в котел со значительно меньшей температурой. Одновременно с этим новые порции горячей воды постоянно поступают в систему.

Балансировка системы отопления в частном доме

Балансировка системы отопления в частном доме

Разновидности 

sistema-otopleniya-s-prinuditelnoj-cirkulyaciej1Рассмотрим варианты систем отопления для частных и многоквартирных домов:

• с использованием принудительной циркуляции теплоносителя;

• естественная циркуляция с использованием самотёка теплоносителя.

Системы с естественной циркуляцией получили широкое распространение, главным образом, благодаря своим сильным сторонам:

• функционирование системы с естественной циркуляцией независимо от того есть напряжение в сети или нет;

• высокие показатели инерционности системы, где внешние факторы не влияют на распространение тепла.
[advice]Примите к сведению: следует с особым вниманием подойти к выбору диаметра используемых труб для системы отопления, учитывая то, что больший диаметр улучшает циркуляцию воды, однако и здесь тоже следует знать меру.[/advice]

Статья, посвящённая установке насоса в систему отопления, расположена здесь: https://teplo.guru/sistemy/sistemy-otopleniya-s-nasosnoi-tsirkulyatsiei.html

Виды водяных систем отопления в частном доме

Существует несколько видов водяного отопления для частных домов. Здесь мы подразумеваем стандартные системы обогрева с помощью радиаторов, теплые полы и плинтусное отопление. Отдельные виды могут совмещаться друг с другом, что позволяет достичь эффективного обогрева. Например, в спальнях и гостиных монтируются обычные радиаторы, а в ванных комнатах и туалетах нередко прокладываются теплые полы – отличное решение для тех, кто не выносит холода и не любит холодный кафель. Давайте разберемся в отдельных видах отопления и в их преимуществах.

Радиаторные

Радиаторные системы отопления являются неустаревающей классикой. Принцип их работы заключается в передаче тепла от теплоносителя через устанавливаемые в помещениях радиаторы. Такие отопительные системы смонтированы в подавляющем большинстве зданий различного назначения – в жилых, производственных, административных, хозяйственных и многих других. Они отличаются относительной легкостью в монтаже – достаточно протянуть трубы и подключить к ним радиаторы.

Раньше водяное отопление в частном доме предусматривало монтаж громоздких чугунных радиаторов. Со временем им на смену пришли более легкие и тонкие стальные радиаторы, изготовленные из стойкой к коррозии стали. Позднее на свет появились алюминиевые батареи – они отличаются легкостью, дешевизной и выносливостью. Для частного дома это самый идеальный вариант батарей.

Главным плюсом радиаторных систем является то, что для их прокладки не нужно заливать бетонные стяжки. Весь монтаж сводится к установке котла и радиаторов с их последующим подключением. Радиаторы обеспечивают эффективный прогрев помещений и не нарушают дизайн интерьеров, особенно, если в качестве них выступают современные алюминиевые многосекционные батареи.

Теплый пол

Водяное отопление пола в частном доме может работать как в самостоятельном режиме, так и во вспомогательном. В самостоятельном режиме надобность прокладывать трубы с радиаторами отпадает, а все тепло испускают полы. Благодаря этому на таких полах могут без опаски играть дети, их не продует и не просквозит. У вас постоянно мерзнут ноги? Тогда вам обязательно придутся по душе всегда теплые полы. Во вспомогательном режиме они работают как дополнение к радиаторным системам.

Системы теплых полов хороши на кухнях, в ванных комнатах и туалетах, где на полу чаще всего лежит вечно холодная плитка. Прокладка отопления поможет сделать полы теплыми и комфортными. Например, в ванной комнате вам больше не придется становиться босыми ногами на холодную плитку. То же самое относится и к туалету. Если у вас на кухне лежит кафельный пол, смело укладывайте системы теплых полов и здесь. Еще одно место, где теплый пол станет атрибутом комфорта, это спальня – согласитесь, мало приятного вылезать из-под теплого одеяла и становиться пятками на холодные полы.

Для теплых полов характерна низкая температура теплоносителя, не превышающая +55 градусов, что позволяет создавать экономичные системы отопления. Но необходимость делать бетонные стяжки и проходить сквозь стены и дверные коробки является весомым минусом. Лучше всего продумать необходимость монтажа системы еще на этапе постройки дома.

Плинтусные

Современные отопительные системы, построенные на основе классических алюминиевых радиаторов, отличаются тем, что тепло от них распространяется только вверх – за счет естественной конвекции. В результате весь теплый воздух поднимается, а на его место поступает холодный воздух. Нет ничего удивительного в том, что у домочадцев начинают мерзнуть ноги. Единственным плюсом является отсутствие холода от окон, так как он уносится конвекцией к потолку. Но что делать с отоплением? Не опускать же радиаторы на самый пол?

Выходом из ситуации становятся плинтусные системы отопления. Здесь используются малогабаритные радиаторы, сделанные из латуни или алюминия. Подача теплоносителя осуществляется с помощью пластиковых труб небольшого диаметра. Система дополняется кранами, спускниками воздуха и прочими необходимыми аксессуарами.

Все это уложено в специальный пластиковый плинтус – попадающий сюда воздух нагревается и нагревает находящиеся сверху стены. Далее помещение согревается инфракрасным излучением от нагретых стен и полов. Сквозняки, дующие по полу, в обогреваемых помещениях отсутствуют. Здесь прогреваются не только стены, но и сами полы, делая комнаты теплыми и комфортными.

Достоинством плинтусного отопления является то, что его можно проложить на любом этапе, даже после завершения строительства. Недостатки – высокая стоимость монтажа и куча требований к размещению плинтусов и прочих элементов. Допускается и одновременный монтаж всех видов описанных систем.

Особенности отопления нагретым воздухом Объектов промышленной и производственной сферы

Самотечная система отопления с естественной циркуляциейОрганизация воздушного отопления совмещенного с вентиляцией в частных жилых домах имеет отличия от выполнения систем обогрева воздухом Объектов промышленной недвижимости – складов, цехов, ангаров, ремонтных мастерских и т.д. Эти отличия связаны с масштабом промышленных Объектов, большим объемом обогреваемых пространств, повышенными требованиями к функциональности и надежности.

Перечислим эти нюансы, с которыми обычно сталкиваются наши специалисты на промышленных Объектах:

  • Высокая мощность отопительного оборудования, большие габаритные размеры воздуховодов, как правило – сложная геометрия схем их прокладки
  • Более сложные конструктивные решения в отопительных системах
  • Как следствие – необходимость специальной эксплуатационной службы предприятия, ответственной за бесперебойную работу отопительной системы
  • Отсутствие высоких требований к эстетике. Как следствие – воздуховоды и оборудование, как правило, не закрывают подвесными потолками и гипсокартонными перегородками
  • Более сложный монтаж, в том числе на большой высоте

2

Преимущества и недостатки системы

Система отопления самотеком имеет много недостатков. К наиболее ощутимым из них относятся:

  • низкий коэффициент эффективности;
  • монтаж трудоемкий, требующий больших денежных затрат;
  • проложенные трубы смотрятся неэстетично;
  • высокая цена приобретаемых материалов.

Самотечная система отопления

Первые радиаторы нагреваются сильнее, учитывая последовательность движения воды. В дальнейшем идет остывание теплоносителя. Система нуждается в установке расширительного бачка. Он необходим для выхода воздуха, случайно попавшего в трубы.

Несмотря на большое количество недостатков, система востребована. Часто дачный домик располагается в загородной зоне и только так его можно отопить. Поскольку система простая, она меньше ломается, а движение теплоносителя проходит бесшумно.

Установка отопления в частном доме своими руками

Установка отопления в частном доме своими руками

Составляющие и их назначение

Состав системы отопления закрытого типаСостав системы отопления закрытого типа

В общем закрытая система отопления состоит из определенного набора элементов:

  • Котел с группой безопасности. Тут есть два варианта. Первый — группа безопасности встроена в котел (газовые настенные котлы, пеллетные и некоторые газогенераторные на твердом топливе). Второй — в котле группы безопасности нет, тогда ее устанавливают на выходе в подающем трубопроводе.
  • Трубы, радиаторы, водяной теплый пол, конвекторы.
  • Циркуляционный насос. Обеспечивает движение теплоносителя. Ставится в основном на обратном трубопроводе (тут ниже температуры и меньше возможностей перегрева).
  • Расширительный бачок. Компенсирует изменения объема теплоносителя, поддерживая стабильное давление.

Теперь подробнее о каждом элементе.

Принцип работы самотечной системы

Один из принципов, используемых при работе системы, известен всем из школьного курса физики: это подъём вверх горячих воды и воздуха и их опускание вниз – при низких температурах.

После того, как вода прогреется в котле, она начинает своё движение вверх – по стояку. В результате она попадает в отопительный радиатор, где передаёт часть своего тепла, став от этого холодней, чем в сточке. Охлаждённая, вода начинает двигаться вниз – и поступает в очередной радиатор. Так продолжается до возвращения воды в котёл.

Система для двухэтажного дома

Если у нас двухэтажный дом, если нам необходимо на обоих этажах сделать самотечную систему с радиаторами, то трубу подачи, которая идёт от теплоаккумулятора (в данном случае на рисунке твердотопливный котел), нужно поднимать в самую верхнюю точку нашего дома. Обычно это или чердачное помещение или самая верхняя точка 2 этажа.

Image

Требуется монтаж самотечного отопления?

Мы имеем достаточный опыт проектирования и монтажа. Но можем предложить более дешевые и удобные системы отопления.

Есть вопросы? Задавайте!

Я лично дам вам экспертный развернутый ответ в течении дня.

Как показано на рисунке, узлы вроде более-менее аккуратно сделаны. Разветвительные узлы где расходятся ветки на каждую комнату, но не факт что у вас это получится сделать быстро.

И, кстати, у большинства заказчиков, которые к нам обращаются, возникает вопрос – «как это все на месте реализовать?» Касаемо схематичных изображений вопросов вроде нету, как все работает понятно, но когда уже встает вопрос непосредственно монтажа возникают трудности.  

Image
Image

Одно дело, когда приезжают сантехники-специалисты с опытом. Они могут это все спроектировать, визуально представить, сказать что где будет располагаться. 

Другое дело когда человек пытается это сделать своими силами, или сантехники у него не имеют достаточного опыта, в каких-то дальних регионах, к примеру. Но задача стоит сделать такую систему. Тут уже возникают вопросы. Поэтому обязательно это все учитывайте.

Здесь я думаю все понятно. Из теплоаккумулятора выходит широкая труба большого диаметра и в самой верхней точке, от нее уже расходятся лучи на каждую комнату. Или, если это у нас в одной комнате, то от нее отходит труба, дальше от этой трубы мы разбираем теплоноситель на радиаторы.

Для дополнительного регулирования теплоносителя в каждом радиаторе мы устанавливаем краны регулирования протока. 

Image
Image

То есть, если у нас первый радиатор будет греться слишком сильно а для дальнего радиатора будет доходить не достаточно тепла, то и на первом радиаторе, прикрывая немножко кран, (это уже получится сделать только опытным путем когда у нас система будет работать), можно скорректировать температур теплоносителя.

То есть, основная магистраль условно у нас будет 75 мл или 50 мл, а к радиатору в два раза уже. Даже без кранов теплоноситель будет равномерно в каждый радиатор поступать и температура радиаторов на всей длине трассы будет примерно одинаковая.  

В однотрубной системе отопления такого эффекта нам достигнуть не получится. Как раз, здесь на помощь приходят шаровые краны, то есть запорная арматура при помощи которой, мы регулируем интенсивность потока теплоносителя в наших радиаторах.

Image

Под каким углом делать трубы в самотечной системе отопления.

Здесь очень много тонкостей. Очень частая ошибка, когда закладывают такую систему отопления не учитывая угол наклона труб. Или совершают еще более грубые ошибки. Например, когда трубы расположены не под равномерным углом, а идут с перепадом высоты. 

Очень важно учитывать угол наклона трубы от нашей верхней точки до каждого радиатора на подаче. Сейчас мы говорим именно про подачу. Угол наклона, то есть разброс высот между начальной точкой расположение трубы и конечной, составлять должен примерно 5 миллиметров на метр погонный.

Не путать с канализацией, у которой этот угол, то есть эта разница высот составляет 2 сантиметра.

Image

Из какого материала правильнее делать самотечную систему отопления.

Ее лучше всего делать из металла. По крайней мере трубу, которая у нас является основной магистралью подачи в верхнюю точку нашей системы, однозначно нужно делать из металла.

Если мы используем теплоаккумулятор, в котором температура не будет выше 90 градусов (это точно, потому что у нас большой объем, даже если мы его отапливаем твердотопливным котлом), то мы гибко сможем регулировать температуру. Когда у нас на датчике теплоаккумулятора температура будет 90 градусов мы спокойно можем выключить котел и этого объема теплоаккумулятора хватит на долгое время, чтобы теплоноситель по нашей системе отопления циркулировал. Поэтому в теплоаккумуляторе можно делать полипропиленом для гвс который выдерживает температуру 100 градусов.

Image
Image

Но, если мы данную систему подключаем напрямую к твердотопливные котлу, как показано на картинке, то здесь нужны исключительно металлические трубы или высокотемпературный полипропилен. Полипропиленовые трубы, которые выдерживают температуру до 140 градусов, во-первых, вы не везде найдёте, и во-вторых, стоит он дороже чем металл.

Да, можно еще сделать медью. Но если вы сделаете котельную медью, то котельная, точнее ваша радиаторная самотечной системы отопления, будет не медная а золотая. Стоимость труб будет сопоставимо в целом со всей системы отопления.

Оно вам нужно? Если нужно можете делать. Выбор за вами.

Image

Запорная арматура

Касаемо запорной арматуры – кранов, при помощи которых мы сможем регулировать температуру в радиаторах и во всей системе, в том числе иметь гибкий доступ к каждому радиатору и каждому узлу на тот случай, если нам что-то где-то нужно будет заменить или что-то потечет. Краны обязательно ставить на каждый узел, который возможно потом нам понадобится отключить.

Image
Image

Итак с кранами мы разобрались. В каждом узле должен быть свой кран. На радиаторах, чтобы их можно было тоже заменить, обязательно ставить на подаче и на обратке краны.

Очень важный момент. Это мало кто учитывает, но здесь, между подачей и обраткой, у нас должна быть соединительная труба. Для чего она делается?

При условии, что нас из котла или из теплоаккумулятора температура подачи идет слишком высокая, при помощи этого смесительного узла, приглушив чуть-чуть подачу, а этот кран открыть пошире, мы сможем охлажденную воду, то есть теплоноситель, подавать в подачу, и здесь эти два потока будут перемешиваться и общая температура теплоносителя, который дальше будет идти в радиаторы, будет уже ниже. 

Таким образом, у нас часть обратки будет идти в котел, не давая ему закипеть, а из котла горячая вода будет смешиваться с более холодной обраткой,и температура радиаторов, таким образом, может гибко регулироваться. Но и само собой, регулируя шаровые краны, мы можем также управлять температурой в радиаторах. Обычно регулируется кран на обратке.

Image
Image

Еще такой момент. Касаемо однотрубной и двухтрубной технологии. Если у нас в доме достаточно много комнат, много изгибов и нам необходимо будет нашу однотрубную систему проводить вдоль стены, повторяя все изгибы стен дома, то это будет перерасход по материалам и по работе. Это будет достаточно трудозатратно.

Какие системы могут быть

Используемые радиаторы отопления

1391766261_05_1pyatnicaНаиболее значимый показатель здесь – это минимальное сопротивление потоку воды. А от ширины просвета радиатора зависит струя теплоносителя, вне зависимости от того, используете вы трубы из полипропилена или из других материалов. Однако, чугунные радиаторы в данном отношении будут просто идеальными, особенно когда используется однотрубная система. Они имеют наименьшее гидравлическое сопротивление.

Хорошо себя зарекомендовали в использовании алюминиевые и биметаллические радиаторы, но нужно обращать внимание на их внутренний диаметр, который не должен быть менее 3/4”. Этого будет для отопления одноэтажного дома вполне достаточно, не используя циркуляционный насос. Разрешается использовать стальные трубчатые батареи.
[advice]Обратите внимание: нежелательно использовать на водяное отопление панельные батареи из стали или другие с маленьким сечением, через которые вода или не сможет протекать вообще, или же будет проходить очень небольшой струйкой, что в однотрубной разновидности ограничит циркуляцию или станет для нее препятствием.[/advice]

4 схемы гравитационного отопления

Для организации энергонезависимого обогрева частных домов применяется 4 вида схем с естественным течением теплоносителя:

  • горизонтальная двухтрубная с верхним розливом;
  • комбинированная с горизонтальными коллекторами и однотрубными вертикальными стояками;
  • однотрубная с нижней разводкой – классическая «ленинградка»;
  • вертикальная разводка с индивидуальной подачей воды на каждый радиатор – так называемый «паук».

Дополнение. Еще стоит упомянуть самотечные теплые полы – некоторые умельцы умудряются их обустроить. Эта затея не оправдывает вложенных сил и средств, гораздо проще смонтировать традиционный напольный подогрев, установить насос + блок бесперебойного питания.

Сразу хотим порекомендовать к использованию 2 первых системы – двухтрубную и комбинированную. Ленинградская разводка плохо совместима с самотеком, а «паук» слишком сложен в монтаже. Подробнее о плюсах и минусах перечисленных схем читаем далее.

Двухтрубная и комбинированная разводка

Мы объединили эти 2 схемы, поскольку они практически одинаковы. Первая с прошлого века применяется в одноэтажных домах с дровяными печками, тогда отопление без насоса называли паровым. Источником тепла служил бак, установленный в топке, газовые котлы появились позже.

Самотечное двухтрубное отоплениеДвухтрубную разводку необязательно делать кольцом через весь дом, можно разделить отопление на 2 ветви

Как устроено двухтрубное гравитационное отопление:

  • от теплогенератора поднимается разгонный коллектор, выходящий на чердак либо под потолок котельной, там и ставится открытый расширительный бачок;
  • сверху в стояк горизонтально врезается трубопровод подачи, идущий под уклоном через все комнаты (под потолком);
  • другой вариант – утепленная труба прокладывается горизонтально по чердаку;
  • от раздающей магистрали делаются вертикальные опуски к батареям;
  • выходы радиаторов врезаются в обратный коллектор, проложенный с уклоном над полом;
  • отопительные приборы оснащаются запорной арматурой – кранами либо термоголовками на подаче, балансовыми вентилями — на «обратке».

Примечание. С целью экономии материалов и лучшего распределения теплоносителя сечения горизонтальных ветвей уменьшаются по мере приближения к последним батареям. Точный диаметр определяется расчетом.

Комбинированная самотечная система предназначена для двухэтажных загородных домов. Отличие от вышеописанной двухтрубной разводки: каждый стояк снабжает теплом 2–4 радиатора, расположенных на разных этажах. Способ подключения приборов – однотрубный, на верхних батареях предусматривается байпас. Больше разницы нет.

Как сделать самотечную систему циркуляции теплоносителяКомбинированная схема с однотрубным подключением радиаторов для двухэтажного дома

Главное достоинство обеих разводок – надежная схема самотека, проверенная десятилетиями успешной эксплуатации. Даже если вы сделаете минимальные уклоны, но четко выдержите диаметры магистралей (а лучше – возьмете с запасом), естественная конвекционная циркуляция будет работать.

Негативные моменты:

  • трубы прокладываются открыто по помещениям;
  • тепловую сеть нельзя наполнять антифризом, поскольку незамерзающая жидкость испаряется из открытой расширительной емкости;
  • систему нужно несколько раз пополнять в течение сезона, интервал между подпитками зависит от режима работы отопления;
  • трубы Ø40…50 мм дороги, для удешевления монтажа приходится брать черную сталь или полипропилен.

Перечисленные минусы свойственны любым теплосетям с природной циркуляцией. Открытую прокладку можно «победить» – вынести подачу на чердак, замуровать стояки и коллекторы в стенах либо сделать декоративные короба. Мы рекомендуем последний вариант, поскольку сваривать стальные и пластиковые трубы в бороздах стен очень непросто.

Совет. Двухтрубный вариант годится для небольшой дачи, гаража, летней кухни. К интерьеру указанных построек не выдвигается высоких требований, трубы можно не прятать.

«Ленинградка» с естественной циркуляцией

Конструкция схемы полностью повторяет классическую ленинградскую разводку. Вдоль наружной стены дома прокладывается единственный коллектор, к нему подключаются все радиаторы. Отличия самотечной «ленинградки»:

  • увеличенный размер и уклон главной магистрали;
  • наличие разгонного коллектора в виде петли, благодаря ему теплоноситель затекает в батареи;
  • малое число приборов отопления – максимум 4 шт.

Преимущество ленинградской системы – упрощенный монтаж, для разводки понадобится одна труба вместо двух. Правда, сечение коллектора уменьшать нельзя, поэтому экономия выходит мизерной.

Гравитационная схема водяного обогреваЧтобы теплоноситель хорошо затекал в радиаторы, нужно предусмотреть высокий разгонный коллектор сразу после отопителя

Главный недостаток – «ленивое» затекание воды в радиаторы, отсюда потеря эффективности. Основная масса теплоносителя циркулирует по кольцевому коллектору. Число батарей ограничено, поскольку дальние греют гораздо хуже.

«Ленинградку» желательно дополнить циркуляционным насосом, установленным на байпасе. С принудительным побуждением схема точно заработает веселее, можно прибавить пару радиаторов. Когда свет отключат, перейдете на самотек, прибавив мощности на котле.

Схема «паук» – устройство и принцип работы

Конструкция данной системы выглядит так:

  • утепленный расширительный резервуар находится на чердаке, ровно по центру здания;
  • к баку подходят стояки соответствующего диаметра от батарей и теплогенератора;
  • сбор остывшего теплоносителя из радиаторов организован традиционным способом – в горизонтальную магистраль.

Принцип действия следующий: нагретая котлом вода самотеком поднимается в емкость, откуда расходится потребителям по трубам меньшего сечения. Разводка применима в одно– и двухэтажных зданиях.

Гравитационная схема «паук»

Реальные плюсы «паука» – удачное гидравлическое распределение теплоносителя и отсутствие верхней горизонтальной разводки по комнатам. На подаче есть 1 стояк большого размера, идущий от котла к бачку, опуски делаются трубой Ø15…25 мм. На ответвления можно использовать металлопластик и сшитый полиэтилен.

Минусы гравитационной схемы «паук»:

  • сложность монтажа, множество труб и стыков на чердаке;
  • экономии материалов нет, вместо 1 распределительной магистрали используется десяток меньших труб, которые обязательно нужно утеплить;
  • «паук» нельзя смонтировать в доме без чердака.

Ниже на видео домашний умелец показывает сборку такой системы, только закрытого типа, да еще и в трехэтажном доме. Если внимательно присмотреться, то нетрудно найти сходство между чердачным резервуаром – распределителем и верхним коллектором комбинированной схемы с естественной циркуляцией.

Система открытого типа

Система открытого типа – которая контактирует с воздухом, с расширительным бачком. Он нужен в любом случае. Нужен какой-то объем на тот случай, когда температура воды во всей системе повышается и она расширяется. Избыток давления нужно куда-то сбрасывать.

Мы можем сделать систему открытой, на верхней точке поставить какую-то емкость. Уровень воды в этой емкости, в зависимости от ее температуры, будет изменяться. Существенный минус открытой системы это то, что вода контактирует с воздухом и вероятность коррозии во всей системе возрастает.

Image
Image

Уклон в самотечных системах

Все системы самотеком обязательно с использованием уклона труб. Таким образом гравитация помогает движению жидкости. Разные варианты используются разный уклон – от 3 мм до 1 см на 1 метр.

Существует СНиП 41-01-2003 гравитационных систем, согласно которому уклон должен быть не менее 10 мм : 1 метр длины трубы. При наличии на участке трубы соединений, углов, уклон необходимо увеличивать.

Расчет самотечной системы

Чтобы рассчитать и спроектировать отопление с естественной циркуляцией, действуйте в таком порядке:

  1. Выясните количество тепла, нужное для обогрева каждой комнаты. Воспользуйтесь для этого нашей инструкцией.
  2. Подберите энергонезависимый котел – газовый либо твердотопливный.
  3. Разработайте схему, приняв за основу один из предложенных здесь вариантов. Поделите разводку на 2 плеча – тогда магистрали не пересекут входную дверь дома.
  4. Определите расход теплоносителя под каждое помещение и рассчитайте диаметры труб.

Примечание. Уклоны вычислять не нужно, принимайте стандартное значение 0.5 см на метр длины. Допускаются отклонения в большую или меньшую сторону в диапазоне 0.7…0.2 см/1 м.

Сразу отметим, что «ленинградку» разбить на 2 ветви не удастся. Это значит, что кольцевой трубопровод обязательно пройдет под порогом входной двери. Чтобы выдержать все уклоны, котел придется ставить в приямке.

Расчет диаметра труб на всех участках гравитационной двухтрубной системы делается так:

  1. Берем теплопотери всего здания (Q, Вт) и определяем массовый расход теплоносителя (G, кг/ч) в главной магистрали по приведенной ниже формуле. Перепад температур между подачей и «обраткой» Δt принимаем равным 25 °C. Затем переводим кг/ч в другие единицы – тонны за час.Формула расчета расхода теплоносителя на участке трубы
  2. По следующей формуле находим площадь сечения (F, м²) главного стояка, подставив значение скорости естественной циркуляции ʋ = 0.1 м/с. Пересчитываем площадь круга в диаметр, получаем размер основной трубы, подходящей к котлу.Как рассчитать диаметр трубы отопления
  3. Считаем тепловую нагрузку на каждую ветку, повторяем расчеты и выясняем диаметры этих магистралей.
  4. Переходим в следующие комнаты, снова определяем диаметры участков по тепловым затратам.
  5. Выбираем стандартные размеры труб, округляя полученные цифры в большую сторону.

Приведем пример расчета самотечной системы в одноэтажном доме 100 м. кв. На представленной ниже планировке уже нанесены радиаторы отопления и указаны тепловые потери. Начинаем с основного коллектора котла и движемся в сторону последних помещений:

  1. Величина теплопотерь дома Q = 10.2 кВт = 10200 Вт. Расход теплоносителя в главном стояке G = 0.86 х 10200 Вт / 25 °C = 350.88 кг/ч или 0.351 т/ч.
  2. Площадь поперечника подающей трубы F = 0.351 т/ч / 3600 х 0.1 м/с = 0.00098 м², диаметр d = 35 мм.
  3. Нагрузка на правую и левую ветку составляет 5480 и 4730 Вт соответственно. Количество теплоносителя: G1 = 0.86 х 5480 / 25 = 188.5 кг/ч или 0.189 т/ч, G2 = 0.86 х 4730 / 25 = 162.7 кг/ч или 0.163 т/ч.
  4. Сечение правой ветви F1 = 0.189 / 3600 х 0.1 = 0.00053 м², диаметр составит 26 мм. Левое ответвление: F2 = 0.163 / 3600 х 0.1 = 0.00045 м², d2 = 24 мм.
  5. В детскую и кухню придут линии DN32 и DN25 мм (округлили в большую сторону). Теперь считаем размеры коллекторов для спальни и гостиной + коридор с теплопотерями 2.2 и 2.95 кВт соответственно. Получаем оба диаметра DN20 мм.

Самотечная разводка на планировке домаДля подключения небольших батарей можно использовать подводки DN15 (наружный d = 20 мм), на плане указаны размеры DN20

Внимание! Полученные в результате расчетов диаметры указывают на размер внутреннего прохода трубопроводов (обозначение – DN или Ду).

Осталось подобрать трубы. Если варить отопление из стали, на котловой стояк пойдет Ø48 х 3.5, ветви — Ø42 х 3 и 32 х 2.8 мм. Оставшуюся разводку, в том числе подводки к батареям, делаем трубопроводом 26 х 2.5 мм. Первая цифра размера указывает на внешний диаметр, вторая – толщину стенки (сортамент водогазопроводных стальных труб).

Закрытая система отопления с естественной тягой

Принцип такой же как у открытой системы. Вода нагреваясь имеет какое-то расширение. Избыток лишнего лишнего давления воды необходимо куда-то девать. В систему нужно поставить расширительный бачок.

У закрытой системы отопления есть существенное преимущество. В первую очередь это то, что вода не имеет доступ к воздуху и не оказывает разрушительное воздействие на наши стальные трубы.

Первое время, пока мы в нашу систему зальем воду, в ней будет какое-то количество кислорода. Взаимодействие металла с кислородом вызывает коррозию, но потом, через какое-то время, кислород весь выгорит и система будет полностью закрыта от внешнего воздуха и коррозия на этом остановится.

Здесь есть тонкость. Воду лучше не сливать из нашей радиаторной системы. В эту систему, пусть она даже самотечная, лучше поставить циркуляционный электрический насос. Потому что с насосом система будет прогреваться в разы быстрее. Радиаторы будут выходить на рабочую температуру не за три часа после того как вы откроете вашу систему отопления, а будут прогреваться за 10-15 минут. 

У вас никогда не будет проблем с температурой в радиаторах потому что сила протока, создаваемая насосом, то есть нагнетание циркуляционного давления, будет в разы выше чем у естественной тяги и радиаторы будут прогреваться равномернее.

Но есть один момент. Если насос вы включите на высокую скорость, то радиаторы могут быть холодными. Связано это с тем, что теплоноситель, когда он на естественной циркуляции, проходит по контурам каждой комнаты, то есть по каждому контуру, по каждой ветке, он равномерно попадает в каждый радиатор. 

Теплоноситель спокойно в каждый радиатор погружается и проходя через радиатор выходит уже в трубу обратки. 

Image

Наверное, да, можно. Кто-то сказал бы. Можно поставить термостатические головки, которые у нас при установке какой-то конкретной температуры будут открываться. По-другому говоря 3-х ходовые клапаны управления температуры, которые мы можем гибко настраивать.

Но, во-первых, на большие диаметры труб такие клапаны найти не просто. Во-вторых, если эти клапаны кто-то захочет поставить сервоприводом, чтобы они у нас по температуре управлялись от электричества, то здесь у нас весь смысл, заложенный нами в систему отопления, фактически теряется.

Отключили у нас электричество, приводы, которые управляют температурой подачи в магистрали, перестали работать. Поэтому обыкновенные ручные краны или запорная арматура, которую вы сможете найти и поставить, в данном случае будет оптимальным решением.

Не зря самотечную систему делали в 70-80 года, ломаться там было нечему. В домах, в деревнях в те времена, это было продвинутая система. Когда у большинства было печное отопление, у кого-то уже стояли котлы или регистры и теплообменники в печах, и за счет этого у них уже работала система и грелись радиаторы.

Она максимально простая, в ней может разобраться любой человек. В этом ее первый плюс

Image

Выбор труб 

iВыбирая трубы для отопления, большое значение имеет не только диаметр, но и материал, из которого они изготовлены, а, если быть точнее, гладкость их стенок, поскольку это коренным образом влияет на систему.

Также, на выбор материала большое влияние оказывает котел, поскольку в случае с твердотопливным предпочтение следует отдать стальным, оцинкованным трубам или же изделиям из нержавейки, в связи с высокой температурой рабочей жидкости.

Однако, металлопластиковые и армированные трубы предполагают использование фитингов, что значительно сужает просвет, армированные полипропиленовые трубы будут идеальным вариантом, при рабочей температуре 70С, и пиковой – 95С.

Изделия из особого пластика PPS имеют рабочую температуру 95С, и пиковую – до 110С, что позволяет использовать в открытой системе.

Трубы для самотека

Важной точкой принятия решения является выбор материала, из которого изготовлены трубы самотечной системы отопления.

Рассмотрим наиболее распространенные в настоящий момент трубы:

  1. Медные трубы. Из плюсов этих труб: максимальная теплоотдача, невероятно долгий срок службы – до 100 лет, прекрасный внешний вид. Но есть минусы: колоссальная стоимость материала, необходимость применения пайки на всех соединениях при монтажных работах, ее сложность, ведь найти хорошего мастера на такие работы очень сложно, а стоимость его работы так же будет высокой.
  2. Полипропиленовые трубы. Является усредненным вариантом. Средний срок службы – до 25 лет. Они имеют гладкую внутреннюю поверхность, что снижает возможность образования наростов отложений, легкий материл, устойчивый к коррозии – основные положительные стороны этих труб. Из минусов: монтаж осуществляется специализированным инструментом, самому сделать сложно, высокая стоимость труб, хоть и меньшая чем у медных, так же снижают привлекательность материала.
  3. Стальные трубы. Самый доступный материал из всех. Данный тип труб очень устойчив любым механическим воздействиям. Есть недостатки материала: монтаж осуществляется с применением сварки, большого количества фитингов, а также у данного материала есть риск коррозии, зарастания отложениями.

Многоуровневый пол

Для зонирования пространства мастера монтируют полы на разном уровне. Они советуют устанавливать подиум для разграничения кухни и столовой. Этот вариант считается одним из самых практичных, поскольку, кроме прочего, у хозяев дополнительное свободное место, где можно что-нибудь прятать.
Для этого удобно использовать коробки или ящики. Хорошо будут выглядеть плетеные корзиночки. Но такое пространство может оставаться свободным.


Однако такую конструкцию не стоит делать, если в семье есть маленькие дети, так как подиум может стать для него препятствием. Кроме того, можно использовать различные покрытия для пола.
Они будут зонировать пространство между гостиной с кухней и защитят подиум от повреждений. К пример, в кухонной зоне укладывают плитку, в столовой — ламинатное покрытие. Главное подобрать цвета и фактуры, правильно сочетать отделку.

Дата: 25 сентября 2020

5

Используемый теплоноситель

Схема подачи жидкости оказывает существенное влияние на работу системы. Она бывает двух видов:

  1. 1. С нижним разливом. Характеризуется низкой эффективностью. Трубы прокладываются на уровне пола.
  2. 2. С верхним разливом. Подача горячей воды ведется из трубы, которая располагается под потолком. Часто используется в условиях частного сектора.

Какие трубы для отопления лучше

Как правило, в систему заливается вода, однако допускается применение антифриза. При этом следует учитывать, что он обладает меньшей теплоотдачей и более высокой плотностью. Поэтому энергии на его нагрев тратится больше, а отдача тепла такая же, как у воды.

Система самостоятельной циркуляции воды оправдывает себя только при отсутствии газа или электричества. В таком случае допускается ее установка в небольших домах. Расчеты показывают, что монтаж ее в целях экономии нецелесообразен из-за низкой эффективности.

Рекомендации по монтажу своими руками

Для прокладки основных линий естественной циркуляции лучше использовать полипропиленовые или стальные трубы. Причина – большой диаметр, полиэтилен Ø40 мм и больше стоит слишком дорого. Радиаторные подводки делаем из любого удобного материала.

Совет. При сборке самотечной сети отопления из металлопластика не ставьте компрессионные фитинги – они сильно уменьшают внутренний проход.

Самотечная разводка в гаражеПример монтажа двухтрубной разводки в гараже

Как правильно сделать разводку и выдержать все уклоны:

  1. Начните с разметки. Обозначьте места установки батарей, точки подключения подводок и трассы магистралей.
  2. Размечайте трассы на стенах карандашом начиная от дальних батарей. Величину наклона регулируйте длинным строительным уровнем.
  3. Двигайтесь от крайних радиаторов к котельной. Когда вы прочертите все трассы, то поймете, на каком уровне ставить теплогенератор. Входной патрубок агрегата (для остывшего теплоносителя) должен располагаться на одном уровне или ниже обратной линии.
  4. Если уровень пола топочной слишком высокий, попытайтесь сместить все обогреватели вверх. Следом поднимутся горизонтальные трубопроводы. В крайнем случае делайте под котлом углубление.

Подключение обратной линии в котельнойПрокладка обратной линии в топочной с параллельным подключением к двум котлам

После нанесения разметки пробейте отверстия в перегородках, вырежьте борозды под скрытую прокладку. Затем проверьте трассы еще раз, внесите корректировки и приступайте к монтажу. Соблюдайте тот же порядок: сначала закрепите батареи, потом кладите трубы в сторону топочной. Установите расширительный бачок со сливным патрубком.

Самотечная сеть трубопроводов заполняется без проблем, краны Маевского трогать не нужно. Просто медленно закачивайте воду через кран подпитки в нижней точке, весь воздух уйдет в открытый бачок. Если после прогрева какой-либо радиатор остается холодным, воспользуйтесь ручным воздухоотводчиком.

Второй плюс – в ней нечему ломаться

Максимум что может произойти – это трубы поменяют свой угол или длинный контур трубы может просесть или прогнуться и в нем может появиться завоздушивание, соответственно, протока теплоносителя не будет и система перестанет работать. Но это легко выявляется и сложностей никаких не возникает.

Третий плюс этой системы – это то, что в ней может разобраться любой человек,, эксплуатировать ее может даже любая пожилая женщина или пожилой мужчина. Основываясь на моем опыте, могу сказать, что чем проще система отопления тем это выгоднее для конечного заказчика, при условии что она эффективно работает. Сложные системы отопления, (я не говорю сейчас про умный дом или какие-то навороченные электризованные системы) сложно собранная система, сложно собранная котельная с тремя-четырьмя контурами уже для простого человека – хозяина дома, если в ней что-то ломается, становится большой проблемой. 

Если самотечную систему отопления мы можем посмотреть и выявить проблему, и даже устранить ее своими руками, или в крайнем случае позвонить тем людям, которые нам ее монтировали и по телефону с ними проконсультироваться. Со сложной котельной такого сделать нельзя и это надо тоже учитывать. В целом это еще один плюс.

Поговорим и о минусах гравитационной системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.

Про минусы я расскажу коротко, чтобы не затягивать, так как ваше время тоже ценю и люблю вас. Основная тонкость в том, что она уже технологически устарела. 

Стоимостью монтажа получается не дешевле чем циркуляционной системы отопления от электрического насоса.  

И самое главное, есть тонкости по монтажу. Если не соблюдать угол система будет завоздушена и уже работать не будет. На это надо обращать внимание.

Image

Теперь о частых ошибках

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...