Гравітаційна система опалення двоповерхового будинку.
Система опалення з природною циркуляцією - система, в якій циркуляція теплоносія здійснюється гравітаційним шляхом без використання циркуляційного насоса.
Галузь застосування
Як правило, монтується в приватних будинках площею не більше 150 м², тому що відсутність в самопливної системі циркуляційного насоса не дозволяє робити її дуже протяжної.
переваги
- Простота.
- Тривалий термін служби.
- Приватний будинок є абсолютно незалежним, якщо в ньому встановлена самопливна система опалення на основі дров'яного котла. Це один з найбільш підходящих варіантів для районів з частими відключеннями електроенергії.
недоліки
- Складність виконання монтажних робіт. Необхідно точно розрахувати розташування всіх елементів системи, в іншому випадку система просто не буде працювати. Недотримання ухилів (необхідний ухил 10 мм на 1 м труби) призведе до того, що після запуску котла теплоносій залишиться «стояти» на місці і не потрапить в опалювальні прилади, або швидкість його руху буде настільки низькою, що розігріву системи доведеться чекати годинами.
- Ефективно функціонує тільки малої протяжності системи (довжина трубопроводу не повинна перевищувати 30-35 м).
- Великий обсяг теплоносія і низька швидкість його руху не дозволяє системі швидко реагувати на зміну температури.
- При використанні розширювального бака відкритого типу існує ймовірність його замерзання (в разі, якщо він розташований на горищі). Ще одним мінусом такого бака є постійне випаровування теплоносія, тому періодично в систему потрібно доливати воду. При використанні розширювального бака мембранного типу таких проблем не існує, як правило мембранний бак монтується на вході котла, або на зворотному трубопроводі поруч з котлом.
- Непривабливий зовнішній вигляд. Розташовані під стелею труби великого діаметра сподобаються не кожному.
Схема системи опалення самопливом.
Система опалення з природною циркуляцією складається з наступних елементів:
- Джерело тепла (різні види котлів). Рекомендується підбирати котел, який буде володіти високими гідравлічними характеристиками, в першу чергу це стосується входу і виходу котла, які повинні бути великого діаметру (від 40 мм і вище). Також необхідно звернути увагу на внутрішні патрубки котла. Для забезпечення необхідного тиску рекомендується, по можливості, встановлювати котел нижче радіаторів;
- Радіатори опалення;
- Розширювальний бак відкритого або закритого типу;
- Подаючий і зворотний трубопровід великого діаметра. Великі труби є обов'язковою умовою самопливної системи опалення. На труби великого діаметру доводиться витрачати більше коштів, ніж на труби для системи з примусовою циркуляцією.
Примітка! Гравітаційна система опалення повинна бути спроектована таким чином, щоб теплоносій потрапив в останній радіатор. У зв'язку з цим обов'язковою умовою є використання труб великого діаметру (на 1-2 порядки більше, ніж у системи з примусовою циркуляцією). У разі, якщо встановити труби малого діаметра, теплоносій буде рухатися по шляху найменшого опору, тобто потрапляти тільки в перший радіатор, не доходячи до наступних.
Крім цього, теплоносій на своєму шляху повинен зустрічати якнайменше перешкод. Повороти повинні бути плавними і виконані не під прямими кутами (не рекомендується використовувати кути 90 ° або Т-образні трійники), тільки в цьому випадку при проходженні поворотів швидкість руху теплоносія не знижуватиметься.
Як працює система опалення з природною циркуляцією?
Принцип дії самопливної системи опалення заснований на явищі теплового розширення води, коли при нагріванні змінюються її фізичні властивості (щільність), і на різниці тисків між подає і зворотним трубопроводом. Нагріта вода легка, тому що має меншу щільність, холодна вода, навпаки важча, тому що володіє більш високою щільністю. Така різниця щільності створює природну циркуляцію води (холодна вода тисне вниз і видавлює гарячу наверх).
Гравітаційна система опалення працює наступним чином:
- Теплоносій нагрівається в казані (в цей час він розширюється і стає легше), в результаті чого самостійно (без циркуляційного насоса) піднімається вгору по основному стояку, при цьому більш холодна, важка вода залишається в нижній частині котла. Над основним стояком знаходиться розширювальний бак відкритого типу, в якому накопичується «надлишковий» теплоносій;
- Далі, нагрітий теплоносій рухається по подаючому трубопроводі (який прокладається під стелею або на горищі) і надходить в радіатор через верхній вхід;
- Віддаючи тепло радіатора теплоносій стає холодніше і важче, в результаті чого опускається в нижню частину радіатора, після цього надходить в зворотний трубопровід і повертається в котел;
- В котлі цикл повторюється, охолоджений теплоносій нагрівається до необхідної температури, розширюється, легшає й під тиском холодної води піднімається нагору.