Отопление самотеком схема: схема отопления частного дома самотеком, детали на фото и видео

схема отопления частного дома самотеком, детали на фото и видео

Содержание:

1. Принципиальная схема самотечной системы отопления

2. Выбор схемы самотечного отопления

Отопительная система, использующая принцип самотека, является единственным возможным вариантом обогрева дома, когда к нему не подведены электричество и магистральный газ. Самотечная система отопления частного дома на сегодняшний день не пользуется спросом, но заострить внимание на ней все же стоит, поскольку иногда возникают ситуации, когда такая система отопления оказывается востребованной.

Существуют разные схемы самотечного отопления, и от правильного выбора будет зависеть большое количество параметров, начиная от дизайна помещений, заканчивая стоимостью материалов. Большинство представленных схем довольно сложны, поэтому в этой статье будут рассмотрены наиболее простые, установка которых не потребует наличия специфических знаний и умений от домовладельца.

Все системы отопления можно разделить на две больших категории:

• системы с принудительной циркуляцией теплоносителя;
• самотечные системы, в которых циркуляция осуществляется естественным путем.

Обе категории могут работать в одно- и двухтрубных системах. В этой статье речь пойдет о системах, где осуществляется отопление самотеком.

Принципиальная схема самотечной системы отопления

Наиболее удобной для рассмотрения является однотрубная система, на примере которой можно выявить практически все рабочие моменты, связанные с самотечной системой отопления. Для примера в качестве теплоносителя будет использована вода, поскольку в таком случае принцип работы системы получается наиболее понятным.

Конечно, при необходимости постоянного отопления в систему можно заливать и другие жидкости, которые не боятся замерзания (антифризы и др. ). Использование антифризов позволяет избежать размораживания всей отопительной системы. Кроме того, после сборки системы желательно залить ее именно антифризом, который позволит выявить все негерметичные участки трубопровода.

Как выглядит отопление самотеком — схема довольно проста: самотечная отопительная система работает по принципу естественной циркуляции теплоносителя за счет разности температур на входном и выходном канале котла. Эта система используется очень давно, и ее популярность неуклонно падает вследствие ее низкой эффективности, высокой стоимости и неоправданном расходе энергоресурсов. На сегодняшний день использовать такую систему можно разве что в небольших домиках, к которым не подведено электричество, что встречается довольно редко.

Выбор схемы самотечного отопления

Схема самотечной системы отопления должна выбираться с учетом всех исходных данных. Если электричество в доме отсутствует, то это зачастую говорит о том, что магистральный газ тоже не подведен. Эти условия дают понять, что электрические и газовые котлы устанавливать невозможно, и единственным вариантом остается твердотопливный котел, работающий на любом виде твердого топлива. Читайте также: «Плинтусная система отопления — оригинально и практично».

Как работает классическая однотрубная система? Прежде всего стоит понять, что каких-то сложностей в ее конструкции нет, но правильные расчет и установка отопления очень важны, поэтому для предельной ясности необходимы некоторые знания. Принцип работы однотрубной системы с естественной циркуляцией базируется на физическом явлении: при нагреве теплоносителя (воздуха или воды) теплая масса будет подниматься, а холодная будет опускаться вниз.

Нагретая в котле вода двигается вверх по стояку, откуда она поступает в радиаторы, где и происходит процесс отдачи тепловой энергии. Сопровождающее этот процесс остывание становится причиной дальнейшего движения воды к следующим в контуре радиаторам. При постоянном остывании вода рано или поздно придет обратно в котле, где цикл нагрева-остывания будет возобновляться.

Система естественной циркуляции не подразумевает наличия каких-либо дополнительных устройств, которые могут ускорить движение воды, поэтому для нормального функционирования самотечной отопительной системы необходимо соблюдать постоянный уклон при прокладке трубопровода. Эти операции можно выполнить самостоятельно, поскольку они не отличаются особой сложностью. Выходной канал должен быть выполнен с точностью до наоборот: наличие различных поворотов и изгибов стояка запрещено.

Конечно, полностью избежать различных стыков практически невозможно, но если стояк будет вертикальным, то такая система будет гораздо более эффективной. Нюанс: для создания поворота в стояке лучше всего брать минимальные углы.

Хорошая циркуляция воды в немалой степени зависит и от диаметра труб для отопления частного дома, причем зависимость здесь прямая: чем больше внутреннее сечение трубы, тем проще будет осуществлять перемещение воды, поскольку сопротивление ее движению в таком случае будет снижено. Как правило, для однотрубного отопления используются трубы диаметром не менее дюйма, а сечение, составляющее полтора дюйма, является оптимальным в большинстве случаев.

Котел такой системы должен располагаться в самой нижней точке здания, а вот стояк необходимо расположить как можно выше, чтобы забор воды в радиаторы мог беспрепятственно осуществляться. Трубопровод должен иметь постоянный уклон в сторону котла: обычно этот показатель достаточно выдержать на уровне одного сантиметра на метр трубы. Именно это условие дает возможность реализовать самотечное отопление частного дома.

В самотечных отопительных системах обычно находится гораздо больше воды, чем в аналогах с принудительной циркуляцией, что обуславливается разными диаметрами трубопровода. Пару слов нужно сказать и о трубах: полиэтиленовых и полипропиленовые модели не подойдут, поскольку вода в трубах иногда достигает очень высоких температур, достаточных для плавления трубопровода.

Закипание жидкости в системе обычно происходит из-за невозможности контролировать температурный режим, вследствие чего котел может выдать слишком большое количество тепла. Именно поэтому лучше всего будет выбрать металлические трубы. Читайте также: «Как устроена система отопления без насоса – варианты и способы устройства».

В результате получается довольно внушительный список недостатков, присущих самотечным отопительным системам:

1. Низкая эффективность;
2. Трудоемкий и затратный монтаж системы;
3. Отсутствие эстетических качеств;
4. Высокая стоимость расходных материалов.

Кроме того, однотрубная система обладает некоторыми особенностями. Например, при подаче горячей воды в систему первый радиатор будет нагреваться гораздо сильнее, чем все последующие, поэтому количество секций в нем должно быть меньше. Это говорит о необходимости грамотного подбора радиаторов. Совсем нелишним элементом отопительной системы будет и расширительный бак, который предотвращает разрыв системы при чрезмерном нагревании теплоносителя. Читайте также: «Схема гравитационной системы отопления».

Заключение

Отопительная система, описанная в данной статье, имеет как положительные, так и отрицательные качества. Одним из самых больших ее минусов является невозможность регулировки температуры на отдельных отопительных приборах. Для ремонта такой системы придется сбрасывать ее целиком. Тем не менее несмотря на все недостатки, самотечная система отопления является отличным решением в тех случаях, когда альтернативные варианты обогрева дома невозможны.

Самотечная система отопления двухэтажного дома

Самотечная система отопления двухэтажного дома является единственным выходом в условиях, когда отсутствуют газ и электричество. Естественно, подобных проблем в современном мире просто не существует. Однако все-таки случаются ситуации, в которых приходится монтировать отопление открытого типа.

На что оказывает влияние отопление открытого типа?

По каким-либо соображениям вы решаетесь начать монтаж самотечного вида отопления. При этом следует учитывать, что это отразится на подборе следующих факторов:

1. дизайн в доме при данном типе обогрева должен отвечать пожарной безопасности;
2. отсутствие контроля за равномерным распределением тепла;
3. представленные схемы отопления с естественной циркуляцией позволяют производить обслуживание и ремонт всей системы без особых затрат;
4. небольшие объемы работ, связанных с прокладкой трубопровода и подключением открытого расширительного бака для отопления;
5. оптимальная стоимость необходимого материала.

Если вас заинтересовала схема естественного отопления, то всевозможные примеры вы сможете отыскать на нашем сайте. Однако разобраться в чертежах удается не каждому специалисту. Поэтому мы рекомендуем обратиться за помощью к инженерам. Именно они смогут правильно рассчитать всю систему отопления, составить смету.

Преимущества отопления частного дома с естественной циркуляцией

Есть ли смысл рассказывать обо всех гранях использования самотечной системы отопления? Наверное, нет. Поэтому мы затронем лишь основные показатели тех преимуществ, которые вы оцените сразу же после запуска.

1. Экономичность отопления частного дома с естественной циркуляцией – это важный фактор. Этот показатель можно оценить в самом начале работ. Ведь на монтаж системы, ее обслуживание и ремонт не потребуется больших финансовых затрат.
2. Отсутствие дополнительного оборудования (насосов) можно считать основным преимуществом данной системы отопления. Как же так? Во время монтажа по схеме отопления (с естественной циркуляцией) и после запуска системы вы обнаружите, что отсутствуют вибрации, посторонние шумы.
3. Снижение стоимости на электроэнергию гарантировано. Ведь насосы требуют энергообеспечения. В самотечном же варианте отсутствуют подобные нужды и, соответственно, траты.
4. Постоянное движение выбранного вами теплоносителя в действующей системе отопления является залогом равномерного и постоянного распределения тепла между радиаторами.
5. При работах по установке и запуску данного типа отопления не требуется особых умений, знаний и навыков.

Единственный секрет, о котором стоит сказать сразу – в отоплении открытого типа теплоноситель должен быть химическим. Вода зимою замерзает, а значит, ваша цель достигнута не будет.

Однако если вы планируете проводить самотечную систему в дачном доме, то вполне допускается использовать воду.

Технология монтажа самотечной системы отопления

1. Определение модели котла и его местоположения — это самое важное во всей самотечной системе отопления. Этот агрегат производит нагрев теплоносителя.
2. Теперь, согласно самотечной системе отопления, по схеме определяем расположение трубопровода. Существуют 2 типа прокладки труб – одинарный и двойной.
3. Выбираем радиаторы, которые будут располагаться в комнатах, подвале и на чердаке (при необходимости).
4. Не забываем о том, что так же необходимо подобрать расширительный бак.

В процессе монтажа трубопровода следует помнить о том, что создаваемая линия должна иметь определенный уклон. Этот показатель рассчитывают таким образом, чтобы каждый метр трубы наклонялся на 0,005 м. Направлять угол наклона следует в сторону нагревающего бака.

Для чего необходимо реализовывать данное требование?

• Наличие уклона трубы позволяет ускорить движение теплоносителя.
• Во время работы системы отопления данного типа возникают пузырьки воздуха. Для того чтобы устранить их из труб, делается наклон трубопровода. В этом случае в процессе нагревания воды, происходит расширение теплоносителя. И пузыри оказываются в открытом расширительном баке для отопления. Здесь предусмотрен их вывод в атмосферу.

Правила подбора котла

В связи с тем, что самотечная система отопления двухэтажного дома рассчитана на то, что в здании отсутствует газ и электричество, следует правильно подобрать главный нагревательный элемент. Ведь покупка современного устройства, работающего от напряжения, окажется простой тратой бюджета. Следовательно, останавливаем выбор лишь на тех моделях котлов, которые работают на твердом топливе.

Секрет монтажа расширительного бака

Казалось бы, что может быть сложного в том, чтобы следовать готовой схеме системы отопления. Однако на чертеже невозможно показать, точное местоположение элементов отопления. И в результате потраченное время и усилия окажутся излишними. Ведь при монтаже расширительного бака стоит помнить, что его следует закреплять в верхней точке всей системы отопления.

ЧТО ТАКОЕ СИСТЕМА ГРАВИТАЦИОННОГО ОТОПЛЕНИЯ? — Новый взгляд на гравитационное конвекционное отопление

Что такое гравитационная система отопления? Столетие назад все водные системы водяного отопления (горячая вода и пар) использовали свойства естественной гравитационной конвекции нагретой воды и водяного пара (пара) для распределения энергии. НЕ ТРЕБУЕТСЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ! По сути, это были однозонные системы, которые можно было регулировать только путем изменения подводимой энергии котла и выходного излучения с помощью регистровых заслонок или вентиляционных отверстий парового радиатора соответственно.

Вот пример: На следующем фото изображена оригинальная домашняя гравитационная система водяного отопления, установленная в 1890 году и до сих пор обеспечивающая стабильное и равномерное отопление в каждом уголке этого многоэтажного дома. Первоначально он работал на угле, но где-то в середине 20 века он был переведен на мазут, и с тех пор на нем было установлено несколько масляных горелок. Обратите внимание на «Систему управления», состоящую из термостата наверху, масляной горелки и необходимого аквастата верхнего предела, прикрепленного к левой трубе гравитационного стояка. Вот и все! Владелец в настоящее время «рассматривает» модернизацию котла для очевидного повышения эффективности использования топлива.

Тремя (3) основными элементами любой системы водяного отопления являются производство тепла (котел), распределение энергии (насосы) и преобразование в тепло помещения (излучение). Из этих гидравлических распределений, как правило, меньше всего понимают, как правило, применяют неправильно и отчаянно нуждаются в пересмотре!

Внедрение электрических циркуляционных насосов в конце 1920-х годов сделало возможным принудительное отопление горячей водой (FHW) и навсегда изменило гидравлическое распределение. Исчезли более крупные, наклонные трубы (см. пример) и радиаторы, замененные зональным отоплением и оребренным излучением. Таким образом, несмотря на то, что естественная (гравитационная) конвекция лежит в основе всего гидронического распределения, ее преимущество никогда не учитывается в современной практике. Установлен обратный клапан, чтобы свести на нет его кажущиеся теперь нежелательными эффекты. Таким образом, теряется потенциально очень полезная и «бесплатная» естественная гравитационная конвекция.

Ранние электрические циркуляционные насосы (циркуляционные насосы) были большими, энергоемкими и состояли из отдельных компонентов, т. е. от двигателя к соединению с насосом. Мы, «старожилы», живо помним вышедшие из строя муфты разных типов, заклинившие и негерметичные насосы, дымящие моторы. Появление циркуляционных насосов с мокрым ротором было похоже на манну небесную: они уменьшили проблемы с циркуляционными насосами за счет увеличения срока службы и снижения энергопотребления.

Внедрение циркуляционных насосов Delta-T ECM вывело управление гидравлическим распределением на совершенно новый уровень сложности. Встроенные функции контрольно-измерительных приборов и отображение рабочих данных циркуляционных насосов delta-t обеспечивают нам идентификацию с конечными атрибутами и управление приложениями.

Наша работа была направлена ​​на оптимизацию этого врожденного, подавленного вклада естественной гравитационной конвекции как в экономию энергии при распределении, так и в функцию выборочного аварийного режима в водяном отоплении. Таким образом, циркуляционный насос Delta-T ECM был решающим инструментом в разработке нашего «Neo-Gravity Delta-T ECM Hydronic (FHW) Heating Appliance™» (патент США 10,69).0 356, Канада подала 2 964 131). Мы заявляем об оптимизации естественной гравитационной конвекции в нашем котле, околокотловых и распределительных трубопроводах с минимальными потребностями в энергии распределения за счет использования одного специального циркуляционного устройства Delta-T ECM Appliance Circulator. Ссылаясь на автомобильную аналогию, мы называем это «установкой автоматической коробки передач на котле™». Этот интеллектуальный циркуляционный насос с регулируемой скоростью на практике фактически представляет собой гидравлическую трансмиссию с регулируемой скоростью.

А теперь вернемся к старой самотечной системе водяного отопления более века назад. Для сравнения, современные водяные системы отопления имеют меньший размер трубопровода с несколькими зонами для гибкости нагрева. В старых «гравитациях» использовались массивные чугунные котлы с трубами большего размера для регулирования подачи тепла, в противном случае управление было особенно затруднено при использовании твердого топлива, такого как дрова или уголь. Щедрый размер котла, размеры распределительных трубопроводов и радиационных элементов, гравитационная конвекция работали довольно хорошо, и снова без требований к мощности распределения!

Правильная обвязка современной системы FHW с использованием специального циркуляционного насоса с режимом Delta-T и дополнительными низкоэнергетическими шаровыми зональными клапанами дает отличные результаты! Переместите его на старую компоновку гравитационной системы, и вы функционально имитируете его работу, как показано на следующих рисунках.

Основное преимущество заключается в применении естественной гравитационной циркуляции (также известной как «свободная энергия») для современной модернизации. Похоже, мы утратили все другие навыки торговли в управлении гравитационной конвекцией или ее усилении. Никогда не уделяется внимание размещению, уплотнению и минимизации распределительных трубопроводов, в частности, в интересах «Матери-природы». Дополнительные преимущества доступны в схеме излучения за счет использования правильно подобранных и сконфигурированных рядов периметра и/или разделенных контуров излучения. Например, простое использование коленчатого фитинга 45° может сэкономить 30 % трубопровода и значительно снизить напор по сравнению с 9Разгон локтя 0°. Все эти увеличенные объемы труб и фитингов и давление напора снижают эффект естественной гравитационной конвекции, не говоря уже о значительном увеличении материалов, рабочей силы и энергии в течение всего срока службы, а также затрат на техническое обслуживание системы.

Наш циркуляционный насос с режимом Delta-T хорошо измеряет эффект напора с помощью индикатора мощности. Все наши отдельные специализированные системные циркуляторы Beta Site Appliance (в настоящее время до 3000 кв. футов конструкций) потребляют всего от 8 до 13 ватт распределительной мощности при типичном расходе 4 галлона в минуту при дельта-t (регулируемом) дифференциальном достижении 20°. Сравните это с минимальной мощностью 80 Вт для каждого современного циркуляционного насоса с фиксированной скоростью. Когда дельта-t стабилизируется, вы наблюдаете, как мощность циркуляции неуклонно снижается до половины или меньше, поскольку способствует естественная конвекция. Мы относимся к этому эффекту как к «гребле на каноэ по течению». Требуется гораздо меньше усилий….. и энергии! Наше устройство Delta-T ECM Circulator Appliance снижает типичные современные система потребности распределения энергии на 90% и более!

Вторичный эффект дельта-управляемой гравитационной конвекции ра изменение профиля нагрева, сглаживание колебаний амплитуды потребности и повышение комфорта. Некоторая наблюдаемая нами расширенная экономия топлива и заявления производителей о дельта-t, по-видимому, в значительной степени связаны с этим эффектом профилирования излучения. Еще одним фактором является более низкая рабочая температура системы за счет использования чугунного котла с очень большой массой по сравнению с современными установками с малой массой. Циклы работы горелки значительно реже, чем системы, которые они заменяют, что увеличивает срок службы компонентов и снижает затраты на техническое обслуживание. Также действует правило «три по цене одного», т. е. на каждые 3 градуса снижения рабочей температуры вы получаете один процент эффективности работы. Таким образом, наш минимум более 700 # «Железный зверь» прибора, построенный на котле Weil-McLain UO с коммерческим рейтингом (минимум 625 #), может увеличить его значение 87% AFUE до более чем 90%(?).

Личное наблюдение за чугунным котлом: за более чем шестьдесят пять лет работы водяных и паровых установок этот автор ни разу не заменил треснувший или поврежденный магнетитом чугунный котел «холодной сварки»! Возможно, обсуждение на другой день, но мы также «выплеснули ребенка (чугунный котел) вместе с водой из ванны», цитируя старую пословицу? Наш комментарий к недавнему Годовому отчету о котлах за 2019 год, похоже, подтверждает наше утверждение. Прочтите наш блог «Чтение между строк» ​​об этом отчете.

Наконец, сочетание более высокой тепловой массы котла с усиленной самотечной конвекцией существенно увеличивает непрерывность нагрева в режиме селективного отказа. Недавно и за четыре года до этого на нашем бета-сайте № 3 произошел аварийный сбой циркуляционного насоса. Последнее состояние перегрузки по току от скачка напряжения «защитило» его работу. В обоих случаях состояние не обнаруживалось в течение примерно 2-3 дней, несмотря на значительную потребность в отоплении. Ни отопление жилых помещений, ни косвенное производство ГВС не пострадали. В конечном итоге было отмечено снижение нагрева второго уровня, как и ранее. Клиент позвонил, и мы сбросили выключатель питания по телефону, чтобы решить проблему. Также следует отметить, что у нас не было обращений в службу поддержки, связанной с системой, за более чем пятьдесят пять (55) совокупных лет эксплуатации и 200 000 часов работы на наших контролируемых бета-сайтах устройств!

В заключение, современные эксцессы и неправильное применение гидронного распределения очень беспокоят автора. Если торговцы продвигают свои плодотворные усилия по прокладке распределительных трубопроводов в качестве мер по повышению эффективности, они в значительной степени заблуждаются и, возможно, даже лгут. Видеть, как клиенты с гордостью демонстрируют чрезмерно установленные системы или участвовать в конкурсах поставщиков на «самую красивую систему», особенно сбивает с толку. Торговая практика и, следовательно, восприятие потребителей должны быть пересмотрены. Мы продаем запчасти и работу… или производительность?

Возможно, настало время для нашего инженерного «приборного» подхода обуздать «Игровую площадку сантехника©». (KISS = Keep It Simple, Stupid?)

Обновлено 17.00.2023 P.D.M., старший

4 мая 2019 г. Отопление

Теги
Прибор, Автоматическая коробка передач, Бойлер, Циркуляционный насос, Холодный впрыск, Конвекция, вариатор, Дельта-P, Дельта-T, Дельта-T ECM, Распределение, потребление энергии, чрезмерное количество трубопроводов, циркуляционный насос с фиксированной скоростью, экономия топлива, Гравитация, Гравитация Конвекция, Гравитация Система отопления, производство тепла, отопление, котел большой массы, гидроника, гидравлическое распределение, котел малой массы, смягчение магнетита, естественная конвекция, излучение, профиль излучения, охлаждение оборотной воды, патент США, что такое гравитационная система отопления?

Должны ли вы заменить гравитационную печь?

Если вы живете в новом или недавно модернизированном доме, есть большая вероятность, что вы не знаете или никогда не слышали о гравитационных печах. Этот тип печей был популярен в конце девятнадцатого века и продолжал использоваться в коммерческих и жилых помещениях вплоть до середины двадцатого века. Тем не менее, во многих старых домах и зданиях Лос-Анджелеса все еще есть гравитационные печи.

Гравитационные печи, как следует из их названия, работают под действием гравитации. В отличие от современных систем центрального отопления, они не используют воздуходувки для перемещения воздуха по дому. Вместо этого они полагаются на принцип подъема тепла. Следовательно, они обычно устанавливаются в подвалах или в самой нижней точке дома.

Если в вашем доме или здании есть гравитационная печь, вы можете задаться вопросом, безопасна ли она, как ее отремонтировать в случае возникновения проблемы и следует ли планировать ее замену. Ниже мы отвечаем на эти часто задаваемые вопросы и многое другое.

Просмотрите наш блог для больше информации о гравитационных печах .

Безопасны ли гравитационные печи?

Да, гравитационные печи безопасны. На самом деле, когда они содержатся в хорошем состоянии, они так же безопасны, как и современные печи. Однако многие гравитационные печи содержат асбест. Когда его не трогают, этот асбест не представляет опасности. Однако поврежденные системы или системы, в которых присутствует асбест, могут представлять серьезную опасность для здоровья. Таким образом, многие люди работали над заменой своих гравитационных печей.

Причины для замены гравитационной печи

Как упоминалось выше, многие гравитационные печи содержат асбест. Это основная причина рассмотреть вопрос о замене вашего обогревателя современным принудительным воздушным отопителем. Кроме того, гравитационные печи не считаются экологически безопасными, поскольку для их работы требуется сжигание топлива. Многие из них сжигают уголь, который, как известно, вреден для окружающей среды.

Еще несколько причин, по которым стоит задуматься о замене гравитационной печи, включают следующее:

• Гравитационные печи медленнее нагреваются и могут быть особенно плохи при обогреве очень больших домов или зданий
• Они часто не обеспечивают надежного обогрева
• Их эксплуатация и ремонт могут быть дорогостоящими
• Они могут иметь негативные последствия влияние на качество воздуха в вашем доме
• Они часто страдают от значительных потерь тепла

Гравитационные печи также могут удерживать потенциальных покупателей жилья от покупки вашей собственности. Поскольку большинство людей не знакомы с ними, они могут не решиться купить недвижимость с ними, опасаясь необходимости их замены и/или хронических проблем с ремонтом.

Сколько стоит замена гравитационной печи?

Замена гравитационной печи на современную систему с принудительной подачей воздуха требует крупных инвестиций. Одна только новая печь будет стоить вам в среднем 5000 долларов (если не больше). Тогда вам придется заменить все воздуховоды. Замена воздуховодов также может стоить около 5000 долларов, в зависимости от размера вашего дома и сложности работы. Полное преобразование, вероятно, будет стоить вам не менее 10 000 долларов, если не больше.

Преимущества перевода гравитационной печи на принудительную вентиляцию:

• Повышение энергоэффективности
• Снижение ежемесячных расходов на отопление
• Меньшие потери тепла в вашем доме
• Улучшение качества воздуха в помещении
• Улучшение регулирования температуры во всем доме
• Делает ваш дом более привлекательным для потенциальных покупателей В.