Система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя

sistema-otopleniya-s-estestvennoi-cirkulyaciei

Гравитационная система отопления двухэтажного дома.

Система отопления с естественной циркуляцией – система, в которой циркуляция теплоносителя осуществляется гравитационным путем без использования циркуляционного насоса.

Область применения

Как правило, монтируется в частных домах площадью не более 150 м², т.к. отсутствие в самотечной системе циркуляционного насоса не позволяет делать ее слишком протяженной.

Преимущества

Простота.
Длительный срок службы.
Частный дом является абсолютно энергонезависимым, если в нем установлена самотечная система отопления на основе дровяного котла. Это один из наиболее подходящих вариантов для районов с частыми отключениями электроэнергии.

Недостатки

Сложность выполнения монтажных работ. Необходимо точно рассчитать расположение всех элементов системы, в противном случае система просто не будет работать. Несоблюдение уклонов (необходим уклон 10 мм на 1 м трубы) приведет к тому, что после запуска котла теплоноситель останется «стоять» на месте и не попадет в отопительные приборы, либо скорость его движения будет настолько низкой, что разогрева системы придется ждать часами.
Эффективно функционирует только малой протяженности системы (длина трубопровода не должна превышать 30-35 м).
Большой объем теплоносителя и низкая скорость его движения не позволяет системе быстро реагировать на изменение температуры.
При использовании расширительного бака открытого типа существует вероятность его замерзания (в случае, если он расположен на чердаке). Еще одним минусом такого бака является постоянное испарение теплоносителя, поэтому периодически в систему требуется доливать воду. При использовании расширительного бака мембранного типа таких проблем не существует, как правило мембранный бак монтируется на входе котла, либо на обратном трубопроводе рядом с котлом.
Неприглядный внешний вид. Расположенные под потолком трубы большого диаметра понравятся не каждому.

Схема системы отопления самотеком.

Система отопления с естественной циркуляцией состоит из следующих элементов:

Источник тепла (различные виды котлов). Рекомендуется подбирать котел, который будет обладать высокими гидравлическими характеристиками, в первую очередь это касается входа и выхода котла, которые должны быть большого диаметра (от 40 мм и выше). Также необходимо обратить внимание на внутренние патрубки котла. Для обеспечения необходимого давления рекомендуется, по возможности, устанавливать котел ниже радиаторов;
Радиаторы отопления;
Расширительный бак открытого или закрытого типа;
Подающий и обратный трубопровод большого диаметра. Большие трубы являются обязательным условием самотечной системы отопления. На трубы большого диаметра приходиться тратить больше средств, чем на трубы для системы с принудительной циркуляцией.

Примечание! Гравитационная система отопления должна быть спроектирована таким образом, чтобы теплоноситель попал в последний радиатор. В связи с этим обязательным условием является использование труб большого диаметра (на 1-2 порядка больше, чем у системы с принудительной циркуляцией). В случае, если установить трубы малого диаметра, теплоноситель будет двигаться по пути наименьшего сопротивления, т.е. попадать только в первый радиатор, не доходя до последующих.

Помимо этого, теплоноситель на своем пути должен встречать как можно меньше препятствий. Повороты должны быть плавными и выполнены не под прямыми углами (не рекомендуется использовать углы 90° или Т-образные тройники), только в этом случае при прохождении поворотов скорость движения теплоносителя не будет снижаться.

Как работает система отопления с естественной циркуляцией?

Принцип действия самотечной системы отопления основан на явлении теплового расширения воды, когда при нагреве меняются ее физические свойства (плотность), и на разнице давлений между подающим и обратным трубопроводом. Нагретая вода легкая, т.к. обладает меньшей плотностью, холодная вода, напротив более тяжелая, т.к. обладает более высокой плотностью. Такая разница плотности создает естественную циркуляцию воды (холодная вода давит вниз и выдавливает горячую наверх).

Гравитационная система отопления работает следующим образом:

Теплоноситель нагревается в котле (в это время он расширяется и становится легче), в результате чего самостоятельно (без циркуляционного насоса) поднимается вверх по основному стояку, при этом более холодная, тяжелая вода остается в нижней части котла. Над основным стояком находится расширительный бак открытого типа, в котором скапливается «избыточный» теплоноситель;
Далее, нагретый теплоноситель двигается по подающему трубопроводу (который прокладывается под потолком или на чердаке) и поступает в радиатор через верхний вход;
Отдавая тепло радиатору теплоноситель становится холоднее и тяжелее, в результате чего опускается в нижнюю часть радиатора, после этого поступает в обратный трубопровод и возвращается в котел;
В котле цикл повторяется, охлажденный теплоноситель нагревается до требуемой температуры, расширяется, становиться легче и под давлением холодной воды поднимается наверх.