Разгонный коллектор в однотрубной системе отопления

 

Содержание

Разгонный коллектор в однотрубной системе отопления

Автономная однотрубная система отопления для частного дома.

Однотрубная система отопления является наиболее современной и все более популярной при монтаже в частных домах. Ее основные достоинства — эстетичность и низкое расположение всех отоплительных приборов, что положительно сказывается на качестве отопления помещения.

А что такое качество отопления? Это нагрев воздуха в поемещнии как можно ближе к уровню поверхности пола. В этом смысле однотрубная система отопления одноэтажного дома может уступить пальму первенства только устройству теплого пола.

Однотрубная система отопления позволяет прокладывать магистральные трубы под поверхностью пола по всему периметру дома (фото 1) или на уровне пола для исключения промораживания углов между смежными внешними стенами.

При однотрубной системе отопления достаточно провести металлические трубы диаметром 40мм по всему периметру дома, чтобы обеспечить равномерный прогрев внутреннего основания всех наружных стен.

При этом, площадь обогрева помещений дома площадью 100 кв. метров только от теплоотдачи металлических труб составит 27 квадратных метров (таблица расчета на странице по ссылке ниже). Именно на столько можно будет сократить количество секций в батареях отопления, получив ощутимую экономию средств.

Разгонный коллектор в однотрубной системе отопления

Однотрубная система отопления может работать с циркуляционным насосом или без насоса при наличии разгонного коллектора и соблюдении общего уклона магистральной трубы. Если Вы решили смонтировать однотрубную систему, то коллектор советую сделать даже если планируется применение насоса.

В этом случае, при внезапном оключении электричества система будет работать самостоятельно и полноценно. Назначение циркуляционного насоса в однотрубной системе отопления с разгонным коллектором — ускорить доставку прогреваемого теплоносителя ко всем приборам отопления и сделать прогрев всех помещений более равномерным.

На рисунке 1 изображена схема однотрубной системы отопления, работающей от электрокотла. В реальности котел может быть любой конструкции и на любом виде топлива, включая кирпичную печь с встроенным водяным котлом.

Некоторые заметки из практики использования однотрубной системы отопления:

— для разгонного коллектора желательно использовать трубу диаметром не менее 40мм при диаметре магистральной трубы 32 и 25 миллиметров. Потребность в увеличенном диаметре трубы Вы заметите сразу же после пуска системы, которая будет шуметь при малых диаметрах труб. Подробнее об этом и других вопросах по монтажу системы отопления на странице Монтаж отопления ;

— для магистральной трубы необходимо обязательное выдерживание уклона от отворота трубы разгонного коллектора у поверхности пола до нижней точки схемы системы. Если из-за малого перепада высот между этими точкам при большой площади дома уклон магистральной трубы выдержать проблематично, то можно трубу коллектора опустить в более удобном и выгодном месте (рисунок 2).

Перед тем, как приступать к организации такой конструкции, как однотрубная система отопления, нужно разобраться с тем, что же это такое. Сравнить такую отопительную систему можно с простым кольцом.

Для этого просто нужно представить, что вместо ободка кольца используется труба, в которой находится теплоноситель, а вместо камешка на кольце используется генератор тепловой энергии, то есть котёл.

Вот такая отопительная система и есть однотрубная система отопления. К такой системе можно подключить любое количество радиаторов. Определить данное количество можно, исходя из общей площади жилого помещения.

Основные принципы работы

Разгонный коллектор в однотрубной системе отопления

Основным отличием однотрубной отопительной системы от двухтрубной, которые бывают с нижней или верхней разводкой, считается тот факт, что однотрубная система не имеет трубы обратного направления.

В двухтрубной отопительной системе по этой трубе остывший теплоноситель возвращается обратно в генератор тепловой энергии.

Использовать однотрубные отопительные системы можно, как для отопления одноэтажного, так и двухэтажного дома. Такая система имеет одно неоспоримое преимущество. Разводку труб с теплоносителем можно разместить под полом, что довольно благоприятно влияет на внешний вид жилого помещения и упрощает отделочные работы.

При таком варианте расположения нагревательных труб не стоит забывать про тепловую изоляцию.

Расположенные под полом трубы должны быть спрятаны в специальный термоизоляционный материал. Это поможет сберечь максимальное количество тепловой энергии в радиаторах, а главное предотвратит губительный обогрев некоторых материалов, которые используются в качестве отделки полового покрытия.

Основные преимущества однотрубной отопительной системы

Разгонный коллектор в однотрубной системе отопления

Схема однотрубной системы

Описываемая система отопления имеет несколько значимых преимуществ:

  • Способность транспортировать нагретый теплоноситель по всему периметру жилой постройки за один круг по трубам отопления. Двухтрубная система может это сделать лишь за два, а то и три раза;
  • Возможность организации системы отопления ниже уровня пола и под входными дверьми, что значительно упрощает организационные и ремонтные работы;
  • Наличие всего одной трубы с теплоносителем приводит к большой экономии строительного бюджета;
  • Возможность довольно простого контроля над нагревом всех радиаторов вместе и по отдельности.

Данные качества однотрубной отопительной системы позволяют выполнить качественную и надёжную систему отопления в многоэтажных домах.

Коллектор разгона

Несмотря на все положительные стороны данного типа отопительных систем, стоит учитывать одну трудность в их эксплуатации.

Однотрубная отопительная система одноэтажного дома довольно плохо работает без использования насоса, который будет способствовать правильной циркуляции теплоносителя по трубе и радиаторам. Для того, чтобы организовать правильную и надёжную работу такой системы, необходимо установить коллектор разгона.

Основной задачей коллектора разгона считается организация нужного разгона нагретого теплоносителя в трубах отопления, а также непрерывное поддержание такого разгона. Следовательно, чем выше будет находиться верхняя часть коллектора, тем лучше будет работать вся отопительная система.

От этого зависит постоянная температура теплоносителя в каждом радиаторе и уровень шума, который неизбежен при использовании водяных отопительных систем.

В том случае, если данная отопительная система организовывается в двухэтажном здании, надобность в установке коллектора разгона отпадает. За счёт того, что труба отопления расположена довольно высоко, что способствует созданию большого естественного давления, использование разгонных насосов и коллектора практически не требуется.

Встроенный котёл

Разгонный коллектор в однотрубной системе отопления

Однотрубная система отопления

Специальная печь, в которую вмонтирован котёл отопления, не стоит считать главным элементом отопительной системы, которая работает на электрических котлах.

Этот элемент носит характер дополнительного отопления воздуха или теплоносителя в том случае, если электрический котёл не может обеспечить должный нагрев радиаторов.

Такое же значение встроенный котёл имеет и в отопительной системе двухтрубного типа. Но, некоторые отличия в двух разных системах отопления всё же существуют.

Учитывая общую планировку жилого дома, можно самостоятельно выбирать направление потока теплоносителя.

Двухтрубная система работает по тому принципу, что теплоноситель в любом случае движется по верхней отопительной трубе до самого последнего радиатора, а возвращается по трубе обратного направления.

Изменить направление потока в такой отопительной системе просто невозможно.

Однотрубная система отопления не имеет таких ограничений и стоит только внести некоторые незначительные изменения на главном входе в котёл, теплоноситель будет двигаться в обратном направлении. Такие манипуляции позволяют распределить тепловую энергию таким образом, чтобы в первую очередь отопить те помещения, которые, обычно, самые холодные.

При организации однотрубной системы можно довольно просто управлять отдачей тепловой энергии в радиаторах. Добиться этого можно за счёт нескольких типов подключения радиаторов к отопительной трубе.

Двухтрубная система отопления такой возможности практически не имеет, а все радиаторы в ней обогреваются абсолютно одинаково.

Организация и устройство однотрубной отопительной системы

Начать стоит с печи, в которую монтируется генератор тепловой энергии (котёл). Конструкцию такого генератора можно выбрать любую. Зависит это от тех целей и возможностей, которые необходимы для каждого отапливаемого помещения в отдельности.

Каждый нагревательный котёл имеет два наружных выхода, которые нужны для того, чтобы подключить все необходимые элементы системы, которые должны располагаться как можно выше друг от друга. Такой котёл должен обладать как можно большей площадью, которая будет иметь непосредственный контакт с открытым огнём в печи.

Разгонный коллектор в однотрубной системе отопления

Верхний выход из котла должен оборудоваться креплениями для электрического котла. С двух сторон такого котла необходимо установить перекрывающие краны.

Такие краны могут потребоваться при ремонте или профилактических работах оборудования.

Кроме того, к котлу необходимо подсоединить регулирующий датчик, который работает автоматически и подключается к электросети.

Такой датчик постоянно измеряет температуру воздуха в отапливаемом помещении и включает электрический котёл тогда, когда температура воздуха падает ниже заданного предела.

Соответственно, при достижении нужной температуры воздуха, датчик автоматически отключает основной электрический котёл. Устанавливать такие датчики нужно во всех комнатах, особенно в детской и спальне.

После этого можно переходить к сбору отопительной системы. При этом не стоит забывать про соблюдение нужного уклона нагревательной трубы.

Для того, чтобы увеличить высоту между верхней частью коллектора разгона и нижней частью отопительной трубы, необходимо произвести штучное уменьшение диаметра трубы возле самого входа в нагревательный котёл.

Такие манёвры позволят использовать расширительный бак меньшего размера, что благоприятно повлияет на внешний вид жилой комнаты, в которой данный бак расположен.

Разгонный коллектор в однотрубной системе отопления

Проводка труб в полу

Для того, чтобы избежать поднимания нижней части короба входной двери, которая может находиться на прямом пути отопительной трубы, можно произвести снижение трубы под пол. Главное, чтобы такое снижение не делалось под крутым углом.

Такой уклон должен соответствовать общему уклону всей отопительной системы. Для правильной организации такого уклона можно воспользоваться проверенным правилом. Поделим весь изгиб на три точки:

  1. А – начало изгиба перед местом заглубления трубы под дверь;
  2. Б – место выравнивания уровня трубы за дверью;
  3. В – точка самой нижней части прогиба.

Итак, положение значения А должно быть немного выше значения Б, при этом значение В не должно находиться ниже, чем самый нижний уровень нагревательной трубы всей отопительной системы. Не стоит забывать про одно из самых важных правил организации отопительной системы данного типа.

Читать статью  Коллектор для отопления: принцип работы, правила установки и подключения

Каждый элемент и прибор отопительной системы необходимо снабдить перекрывающим краном. Это просто необходимо для того, чтобы уберечь себя от лишних сложностей при поломке или осмотре отопительной системы.

Насосы принудительной циркуляции

Разгонный коллектор в однотрубной системе отопления

Устройство отопления в котельной

В некоторых случаях организации однотрубной отопительной системы невозможно обойтись без насоса принудительной циркуляции теплоносителя в трубе отопления.

Подключается такой насос так, чтобы его работа осуществлялась автоматически. Другими словами, когда включается электрический генератор тепловой энергии, должен включаться и сам насос.

Соответственно, когда котёл перестаёт работать, насос должен отключаться. В противном случае, теплоноситель в системе будет остывать намного быстрее. Обычно, такие насосы устанавливаются в трубе обратного направления в конце следования теплоносителя.

После этого можно переходить к подключению нужного количества радиаторов. При установке радиаторов на отопительную трубу не нужно забывать про краны перекрытия.

Такие краны нужно устанавливать как на входе, так и на выходе из радиатора. Кроме того, что это позволит без особых сложностей устранить поломку или протечку, благодаря наличию двух кранов можно приостановить отопление в ненужном жилом помещении, чтобы увеличить тепловую отдачу в более нужных комнатах.

Разгонный коллектор в однотрубной системе отопления

Монтаж системы отопления

Полное или частичное перекрытие теплоносителя в одном из используемых радиаторов никак не повлияет на обогрев всех остальных элементов отопительной системы.

При необходимости установки коллектора разгона стоит приступить к его сбору. Высота такого элемента отопительной системы не должна быть менее полутора метров. Однотрубная отопительная система с нижней разводкой предусматривает наличие данного коллектора или вспомогательного насоса.

После организации последнего элемента отопительной системы можно считать её полностью собранной. Количество приборов отопления можно рассчитать при помощи специальной компьютерной программы или воспользовавшись специальной таблицей, которую можно найти в строительных нормах.

Статьи по теме:

Достоинства и недостатки однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией

Разгонный коллектор в однотрубной системе отопления

Система отопления с одной трубой

Комфортность проживания в загородном доме зависит от нескольких систем жизнеобеспечения. И не последнюю роль здесь играет отопление. Поэтому выбирать вид, класс и вариант отопительной системы нужно с большой долей ответственности и внимания. В современных загородных домах и коттеджах в основном используется двухтрубная или однотрубная система отопления .

Обе схемы разрабатываются с нижней подачей воды — из подвального помещения. Здесь устанавливаются отопительный котел, коллектор и основная магистраль, от которой ведется разводка.

Но, как показывает практика, наибольшей популярностью пользуется однотрубная система — и как самая дешевая, и как самая простая.

Что она собой представляет?

Это цикличный контур, куда входят все элементы системы отопления — котел, радиаторы, трубы — установленные в определенном порядке. Как вспомогательные элементы используются циркуляционный насос (входит не всегда), автоматика, запорная арматура. Движение теплоносителя происходит по кругу — от отопительного котла по трубам к радиаторам, где происходит отдача тепла в помещения. То есть, однотрубная система — это кольцо.

Но у такой системы есть недостатки. Главный заключается в том, что последовательное движение теплоносителя предполагает отдачу основной тепловой энергии первостоящим радиаторам.

Последние в цепочке получают меньше тепла, поэтому в таких комнатах температура всегда ниже, чем в первых. Чтобы не ощущать дефицита тепла в этих помещениях, устанавливают дополнительные секции и тем самым увеличивают длину радиаторов. Это издержки однотрубной системы.

Как и при любой схеме, здесь можно использовать однотрубную систему отопления с естественной циркуляцией и с принудительной — то есть с помощью циркуляционного насоса. Но для разных домов — имеется в виду этажность строения — однотрубная система может отличаться по конструкции.

Так для одноэтажного дома в систему отопления с естественной циркуляцией теплоносителя в обязательном порядке вставляется так называемый разгонный коллектор.

У данного приспособления одна единственная цель — придать ускорение движению теплоносителя и постоянно это движение поддерживать. И чем выше верхняя точка разгонного коллектора, тем лучше движется теплоноситель внутри отопительной системы. Соответственно, само отопление работает более эффективно. И еще один момент — чем больше скорость воды внутри труб, тем бесшумнее работа системы.

В двухуровневой схеме — обычно она используется в двухэтажных строениях — нет необходимости устанавливать разгонный коллектор. Такая система сама отлично и бесшумно работает, даже с естественной циркуляцией.

А дело в том, что установленный в самой верхней точке системы расширительный бак выполняет функции разгонного коллектора. Это и является отличительной чертой разноуровневых схем.

Достоинства

Разгонный коллектор в однотрубной системе отопления

Имея замкнутую форму, она дает возможность обогнуть весь периметр дома в независимости от его формы или планировки комнат. Все заключается в принципе работы системы.

В ней одна труба идет от котла, и через нее выходит нагретый теплоноситель. Вторая труба входит в котел с остывшим теплоносителем. В этом и есть простота схемы. К тому же трубу укладывают у самой поверхности пола или под ним. Это очень удобно, потому что не портит дизайн помещения.

Однотрубная система является самой малозатратной системой отопления в плане расходов на необходимые материалы и монтажные работы.

К тому же при такой схеме можно проводить контроль и регулирование температуры отопительных радиаторов. Правда это зависит от того, как радиаторы установлены — последовательно или параллельно.

К достоинствам системы можно отнести и особенности установки конструкции в замкнутом пространстве — теплоноситель можно ориентировать в любом направлении. Здесь будут учитываться требования планировки самого дома.

К примеру, комнаты, расположенные на северной стороне, будут отапливаться в первую очередь. Или можно перенаправить поток теплоносителя и обогреть сначала детскую и спальню, а затем другие комнаты. С двухтрубной системой сделать это невозможно, потому что там все зависит от месторасположения котла.

Разгонный коллектор в однотрубной системе отопления

Обратите внимание на фото, размещенное на этой странице — оно показывает схему однотрубной системы. Там очень хорошо видно, что котел, установленный по схеме, может быть не один. В идеале лучше использовать комбинированную модель, работающую от разных видов топлива. В настоящее время это очень актуальный момент.

Но случается так, что один котел уже установлен, и к нему проще и дешевле добавить второй, работающий на альтернативном топливе. Такие котлы ставятся параллельно, и каждый в отдельности подключается к трубной системе.

Часто эту модель используют, если основным видом отопительного котла выступает электрический аналог. Не секрет, что перебои с подачей электроэнергии — дело постоянное, а в некоторых поселках обычное. Вот где потребуются кирпичные дровяные печи, которые легко подключаются к системе водяного однотрубного отопления.

В однотрубной системе применяются трубы с большим диаметром, а значит, с большим удельным весом. Поэтому при их монтаже необходимо обратить особое внимание на крепление труб. Расстояние между крепежами должно быть частым, чтобы не появились прогибы на прямолинейных участках.

Важным моментом в процессе монтажа трубной системы является угол уклона от верхней точки к нижней. От него зависит, будут образовываться воздушные пробки внутри труб или нет. Ведь именно они становятся причиной закупоривания системы и препятствуют движению теплоносителя.

Внимание! Уклон трубы должен быть стандартным и составлять 5 мм на 1 м трубной системы.

И еще один немаловажный момент, на который необходимо обратить внимание при проведении монтажных работ.

Не скупитесь и приобретите определенное количество вентилей или кранов, которые устанавливаются на отдельных участках. Они будут отсекать данный участок для проведения ремонтных работ без слива воды со всей системы. Затраты небольшие, но со временем вы поймете, как быстро и легко можно отремонтировать тот или иной элемент, или просто его заменить на новый.

Разгонный коллектор в однотрубной системе отопления

Что касается циркуляционного насоса, то он обязательно устанавливается на обратную часть трубопровода, который подводит остывший теплоноситель к котлу. Это необходимо потому, что некоторые детали насоса — резиновые манжеты и уплотнители — не могут долгое время выдерживать высоких температур. Это единственная причина.

Обратите внимание при монтаже и на разгонный коллектор.

  • Во-первых, он должен располагаться на высоте не менее 1,5 м над всей системой отопления.
  • Во-вторых, его диаметр должен быть чуть больше диаметра выходной трубы подачи. Над коллектором устанавливается расширительный бачок открытого типа, а соединяются они между собой трубой с диаметром 15 мм.

Обязательно в самую низкую точку конструкции вмонтируется сливной кран. Его используют не только для слива воды, но и для заполнения объема.

Если однотрубная система устанавливается в двухэтажном доме, то придется провести расчет — где и какие радиаторы будут установлены. Тепло с первого этажа поднимается на второй, отсюда и повышенные температуры наверху. Многие закрывают входные двери на второй этаж, тем самым выравнивая температуру, но так контролировать процесс, по меньшей мере, комично.

Поэтому специалисты рекомендуют уменьшать количество радиаторов на втором этаже или сокращать их секции. А можно на втором этаже установить систему «теплый пол». Конечно, выровнять полностью температурный режим на двух этажах не получится, но приблизиться к идеальному можно.

Подводя итог, можно сделать один практичный вывод — если подойти продуманно к сооружению однотрубной системы отопления, то при малых затратах установки можно добиться максимально эффективной схемы. И не важно, какой дом — одно- или двухэтажный.

Как сделать систему отопления с естественной циркуляцией

Система отопления дома без насоса

В случае отключения электричества циркуляционный насос останавливается, течение воды по трубам отопительной сети частного дома прекращается. Проблема решается 3 способами: установкой блока бесперебойного питания, запуском электрогенератора либо организацией самотека. Подразумевается система отопления с естественной циркуляцией – конвекционным движением теплоносителя без помощи насоса. Расскажем, как разработать и сделать такую схему своими руками.

Теоретическая подковка – как работает самотек

Естественная циркуляция воды в системах отопления функционирует благодаря гравитации. Как это происходит:

  1. Берем открытый сосуд, наполняем водой и начинаем подогревать. Самый примитивный вариант – кастрюля на газовой плите.
  2. Температура нижнего слоя жидкости растет, плотность уменьшается. Вода становится легче.
  3. Под воздействием притяжения верхний более тяжелый слой опускается на дно, вытесняя менее плотную горячую воду. Начинается естественная циркуляция жидкости, называемая конвекцией.

Справка. Зависимость плотности воды от температуры – не линейная. Чем сильнее греется жидкость, тем быстрее снижается ее плотность, что хорошо заметно на графике.

Изменение плотности воды при нагреве

Пример: если нагревать 1 м³ воды от 50 до 70 градусов, он станет легче на 10.26 кг (ниже смотрим таблицу плотностей при различных температурах). Если продолжить нагрев до 90 °С, то куб жидкости потеряет уже 12.47 кг, хотя дельта температур осталась прежней – 20 °C. Вывод: чем ближе вода к точке кипения, тем активнее происходит циркуляция.

Читать статью  Можно ли требовать промывку системы отопления от УК?

Аналогичным образом теплоноситель циркулирует самотеком по домашней сети теплоснабжения. Подогреваемая котлом вода теряет вес и выталкивается кверху остывшим теплоносителем, вернувшимся из радиаторов. Скорость течения при перепаде температур 20–25 °C составляет всего 0.1…0.25 м/с против 0.7…1 м/с в современных насосных системах.

Как меняется плотность воды при разной температуре

Малая скорость движения жидкости по магистралям и приборам отопления вызывает такие последствия:

  1. Батареи успевают отдать больше тепла, а теплоноситель – остыть на 20–30 °C. В обычной отопительной сети с насосом и мембранным расширительным баком температура падает на 10–15 градусов.
  2. Соответственно, котел должен производить больше тепловой энергии после запуска горелки. Держать генератор на температуре 40 °C бессмысленно – течение замедлится до предела, батареи станут холодными.
  3. Чтобы доставить до радиаторов потребное количество тепла, надо увеличить проходное сечение труб.
  4. Фитинги и арматура с высоким гидравлическим сопротивлением способны ухудшить либо вовсе остановить самотек. Сюда относятся обратные и трехходовые клапаны, резкие повороты на 90° и сужения труб.
  5. Шероховатость внутренних стенок трубопроводов не играет большой роли (в разумных пределах). Маленькая скорость жидкости – невысокое сопротивление от трения.
  6. Котел на твердом топливе + самотечная система отопления может спокойно работать без теплоаккумулятора и смесительного узла. Благодаря медленному течению воды конденсат в топливнике не образуется.

Как видите, в конвекционном движении теплоносителя присутствуют положительные и отрицательные моменты. Первые следует использовать, вторые – минимизировать.

Конструктивные особенности

Чтобы самотечная система работала эффективно, нужно выполнить такие требования:

  • источником тепла выступает любой энергонезависимый теплогенератор с выходными патрубками диаметром 40—50 мм;
  • на выходе котла или печки с водяным контуром сразу монтируется разгонный стояк – вертикальная труба, по которой поднимается нагретый теплоноситель;
  • стояк заканчивается расширительным баком открытого типа, установленным на чердаке либо под потолком верхнего этажа (зависит от типа разводки и конструкции частного дома);
  • вместительность резервуара – 10% от объема теплоносителя;
  • под самотек желательно подобрать отопительные приборы с большими размерами внутренних каналов – чугунные, алюминиевые, биметаллические;
  • для лучшей теплоотдачи радиаторы отопления подключаются по разносторонней схеме – нижней или диагональной;
  • на радиаторных подводках ставятся специальные полнопроходные клапаны с термоголовками (подача) и балансировочные вентили (обратка);
  • батареи лучше оснастить ручными воздухоотводчиками – кранами Маевского;
  • подпитка тепловой сети организовывается в самой нижней точке – возле котла;
  • все горизонтальные участки труб прокладываются с уклонами, минимальный – 2 мм на метр погонный, средний – 5 мм/1 м.

Примечание. Уклоны выполняют 2 функции – помогают теплоносителю течь в нужном направлении, а воздуху – подниматься по трубопроводам и уходить через открытую расширительную емкость. Оговорка касательно применяемых радиаторов: если система построена правильно, стальные панели тоже прекрасно греют.

Гравитационные системы отопления делаются открытыми, эксплуатируются при атмосферном давлении. Но будет ли самотек работать в схеме закрытого типа с мембранным баком? Отвечаем: да, естественная циркуляция сохранится, но скорость теплоносителя снизится, эффективность упадет.

Обосновать ответ несложно, достаточно упомянуть изменение физических свойств жидкостей, находящихся под избыточным давлением. При напоре в системе 1.5 Бар точка кипения воды сместится до 110 °C, ее плотность тоже увеличится. Циркуляция замедлится из-за малой разницы масс горячего и остывшего потока.

Принципиальная схема самотека

Упрощенные схемы самотека с открытым и мембранным расширительным резервуаром

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 отопление

Двухтрубную 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 теплоносителя

Комбинированная 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.

  • 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 обогрева

Чтобы 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.

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. котел – газовый либо твердотопливный.
  2. Разработайте схему, приняв за основу один из предложенных здесь вариантов. Поделите разводку на 2 плеча – тогда магистрали не пересекут входную дверь дома.
  3. 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.
  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.
  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.

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).

Читать статью  Что же лучше греет? Какие батареи отопления лучше для квартиры, цены приборов

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 гараже

Пример 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.

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.

Заключение

Напоследок попытаемся отговорить вас от монтажа гравитационной системы с естественной циркуляцией.? Это наиболее сложный и дорогостоящий вариант отопления частного дома. Плюс внешний вид – не всегда удается замуровать здоровые трубы в стены либо зашить гипсокартонными коробами. Сравните стоимость самотека с закрытой двухтрубной разводкой плюс электрогенератор. Вполне вероятно, что цена выйдет одинаковой.

6 Replies to “Как сделать систему отопления с естественной циркуляцией”

Спасибо, все вопросы отпали. Схема полипропилен + генератор у меня сейчас в данный момент. Но это не очень удобно. Так как на ночь засыпать угля страшновато, вдруг отключат свет пока спишь.

Полипропилен дает маленький объем воды. Даже 2х трубная не даст нужный объем ( у меня 40 труба).
С полипропиленом нужно ставить только буферную емкость. Но к сожалению у меня нет места.

Вот думаю толи ленинградку сделать из 50 стали, Толи 2х трубку.
Но в любом случае нужно переделывать.

Переделал систему отопления на принудительную — расходы на отопление дома вырасли кроме покупки генератора пришлось ставить стабилизатор напряжения (у нас напряжение 170 вольт) и стоимость электричества это что- то а после 5 дней без света на бензин ушло столько ?? в общем по весне буду опять делать самотеком

Ребята, подскажите. При самотеке с газовым котлом, если у меня на байпасе стоит циркуляционный насос(знаю хреновый самотек но какой от родителей из прошлого остался) и ночью пропадет свет, какие могут быть последствия или на котле автоматика сделает свое дело? Ну или может как-то через отключенный насос будет продолжать самотек работать при закрытой основной трубе?

Если уголь засыпешь и отключат насос — расширитель будет так кипеть и грохотать, что по-любому проснешься, закроешь заслонку, подождешь, подключишь резервный источник питания, прогонишь систему и опять ляжешь спать. Главное — побольше воды в системе или наличие термоаккумулятора, меньше вероятность закипания и разрывы труб от поднимающихся пузырьков. Ну и тут еще мощность котла надо учитывать.

Куб воды станет легче? Ну ну.
Что легче кило гвоздей или пуха?

Вес будет меняться когда меняется плотность жидкости, обьем при этом не меняется.

Устройство системы отопления «ленинградка» в частном доме

Устройство системы отопления «ленинградка» в частном доме

Без рубрики

Система отопления «ленинградка», названная именем города, где она впервые была реализована, представляет собой упрощенную отопительную систему, в которой для циркуляции теплоносителя необходима всего лишь одна труба. Ввиду этого обстоятельства стоимость работ по монтажу значительно уменьшалась. Поэтому отопление «ленинградка» как один из способов экономии средств было рекомендовано в практику строительства многоэтажных зданий.

Система отопления «Ленинградка»

Однотрубная система отопления «ленинградка» представляла собой замкнутую линию трубопроводов, которая соединяла отопительный агрегат (котел) и последовательно соединенные регистры отопления. Их число, как представлялось авторам идеи, может быть практически неограниченным. Из соображений эстетики трубопроводы располагались у самого пола.

Последовательный характер соединения элементов отопительной системы предоставляет возможность выбора как схемы магистрали (вертикальная или горизонтальная), так и принципа разводки тепла (сверху или снизу). Более того, при определенных условиях отопление «ленинградка» может быть смонтировано не только с принудительной, но также и с естественной циркуляцией теплоносителя. Важно, что ленинградская система весьма некритична также и к вопросу выбора типа теплоносителя – это может быть не только вода, но и бытовой антифриз.

Тем не менее, в своей классической схеме отопление «ленинградка» не подходило для установки в частных домах, особенно в одноэтажных. Есть ли решение этой проблемы?

Что такое разгонный коллектор и зачем он нужен

Для того, чтобы установить «ленинградку» в частном одно- или двухэтажном доме, необходимо каким-то образом поднять скорость перемещения теплоносителя в трубопроводах. Поэтому естественная циркуляция теплоносителя однозначно отпадает. Особенно если суммарная длина трубопроводов приближается к 30 м, а прогрев всех помещений должен быть произведен достаточно быстро. Впрочем, и установка циркуляционного насоса в данных условиях не может полноценно решить поставленную задачу:

  1. Потребуется достаточно мощный насос, постоянный шум от которого будет создавать определенные трудности в плане комфорта проживания в таком доме.
  2. Непрерывная работа насоса затратна с точки зрения как расхода электроэнергии, так и надежности энергоснабжения индивидуального дома (особенно, если он находится в сельской местности).

Варианты разводки ленинградки

Разгонный коллектор представляет собой вертикальный трубопровод, проложенный от выходного патрубка отопительного котла. Минимальная высота этого элемента отопительной системы составляет 150-200 см от уровня пола. Это реализуется при условии размещения отопительного котла внизу того же помещения, идеально – в подвале дома.

Наличие разгонного коллектора, естественно, накладывает определенные требования к высоте помещений – она не должна быть ниже 2,2 м, что почти не встречается в практике индивидуального жилищного строительства. Дело в том, что в условиях обустройства автономной системы отопления по схеме «ленинградки» потребуется установка расширительного бака, который проще всего установить в чердачном помещении частного дома. Функциональностью чердака придется в какой-то мере пожертвовать.

Следует отметить, что монтаж разгонного коллектора значительно снижает уровень шума при функционировании «ленинградки».

Особенности монтажа отопительной системы «ленинградка»

Установка производится по классической схеме последовательного соединения элементов с монтажом разгонного коллектора в наивысшей возможной точке индивидуального здания.

Отопительные радиаторы врезают в основную магистраль. Естественно, что с учетом современных достижений в области отопительных систем и трубопроводов «ленинградку» необходимо дополнить некоторыми узлами, повышающими надежность функционирования системы. Например, полезно предусмотреть наличие:

  • балансировочных вентилей;
  • термостатов;
  • радиаторных регуляторов.

При некотором повышении гидравлических потерь, это обеспечивает следующие преимущества:

  1. Появляется возможность индивидуального регулирования температуры по всем помещениям частного дома. Не секрет, что где-то желательно иметь температуру более высокой, а где-то – менее. Классическая система отопления «ленинградка» этой возможности не предоставляет, а усовершенствованная – легко.
  2. Становится возможным снижать температуру в отдельном температурном регистре, не изменяя температурный режим в следующем. Это целесообразно при локальном подогреве/охлаждении определенной функциональной зоны комнаты (например, для детской – там, где установлена постель).
  3. Повышается гибкость работы отопительной системы в случае перепланировок жилых помещений, или при перестановке мебели в одной комнате.

Схема устройства отопительной системы ленинградка

При установке отопления «ленинградка» рекомендуется трубопроводы прокладывать как можно ниже. Если не предусматривается модернизация системы, то можно устанавливать прямо под полом. Но тогда следует позаботиться о надежной теплоизоляции пола, иначе потери тепла заметно возрастут. Впрочем, это вопрос должен быть решен еще на стадии строительства частного дома.

С целью снижения мощности циркуляционного насоса монтаж трубопроводов следует проводить под небольшим уклоном по направлению перемещения теплоносителя (1-3°). В таком случае уменьшаются потери при его прокачке. При этом отопительные регистры должны быть смонтированы на одном уровне во всех помещениях дома. Уменьшение гидравлических сопротивлений обеспечивается применением не металлических, а металлопластиковых или полипропиленовых труб.

С целью контроля расхода теплоносителя желательна установка в отопительный контур водомера, а на каждом из радиаторов – кранов Маевского. При помощи них происходит удаление пузырьков воздуха, скапливающихся в системе при ее первом запуске.

Последовательность и условия монтажа

Схема двухтрубной системы отопления

В современных условиях принципиально возможно устанавливать «ленинградку» как в вертикальном, так и в горизонтальном исполнениях. В первом случае остается действующим известное ограничение на суммарную длину трубопроводов. Важно то, что, используя вертикальную схему, возможно уменьшить диаметр трубопроводов. Это снижает общие затраты на прокладку такой системы отопления. Далее решается вопрос как можно более равномерного размещения отопительных радиаторов по периметру всей «ленинградки», что даст возможность обеспечить большую равномерность температуры теплоносителя.

С учетом вышеизложенного, монтаж такой системы целесообразнее всего выполнять в следующей последовательности:

  1. В подающий трубопровод врезать систему разгонного коллектора.
  2. По всей отопительной трассе равномерно врезать батареи отопления (нижнее их подключение обеспечивает более равномерный прогрев отопительной поверхности).
  3. Установить необходимую контрольную и запорно-распределительную арматуру.

Достоинства системы отопления «ленинградка»

Даже в самом затратном своем варианте (с наличием циркуляционного насоса), отзывы о надежности системы в целом – положительные. Это объясняется следующими преимуществами:

Источник https://teplosten24.ru/razgonnyj-kollektor-v-odnotrubnoj-sisteme-otopleniya.html

Источник https://otivent.com/sistema-otoplenija-s-estestvennoj-cirkuljaciej

Источник https://heatinginfo.ru/ustrojstvo-sistemy-otopleniya-leningradka-v-chastnom-dome/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: