Гравитационная система отопление полипропилен

Гравитационное отопление из полипропиленовой трубы

Многим людям может показаться, что поскольку у полипропилена маленькая теплопроводность в 200 раз меньше чем у стали, то и отдавать тепло такая труба будет очень мало. Однако это не так. Разница теплоотдачи у полипропилена меньше на 15 — 30 %, чем у стальной трубы. Зависит от диаметра. Чем больше диаметр, тем больше разница.

Ниже приведены таблицы, где указана теплоотдача от трубопровода. Подходит для понимания, сколько выделяется тепловой энергии в отапливаемом помещении.

Теплоотдача от стальной трубы

Теплоотдача от полипропиленовой трубы

Разница теплоотдачи у полипропилена меньше на 15 — 30 %, чем у стальной трубы. Давайте разбираться, почему разница такая маленькая.

Чтобы это понять разберем немного теорию передачи тепла.

Теплоотдача трубы в атмосферу происходит только от поверхности трубы, а не с глубины трубы или еще откуда-нибудь. От поверхности трубы тепло уходит двумя способами: Радиоактивным излучением и конвективным теплообменом.

Радиоактивное излучение — это не только страшные волны, которые убивают человека. Радиоактивные волны могут быть безопасные в некотором спектре диапазона волн. Например, те, которые передают тепло прямыми лучами.

Конвективный теплообмен — это прямой контакт воздуха с поверхностью трубы. Воздух, нагреваясь от трубы, расширяется, становиться легче, и поднимается вверх, освобождая пространство для другой порции воздуха. Воздух постоянно омывает поверхность трубы, тем самым отбирает тепло у поверхности трубы.

Мощность передачи тепла от поверхности трубы имеет свой предел. То есть передача тепла в атмосферу происходит с некоторой долей сопротивления. Воздух, который окутывает поверхность, служит еще и тепловым сопротивлением. Тепловая энергия через тепловое излучение тоже уходит плохо.

Поэтому при передаче тепла в атмосферу учитывается не только теплопроводность материала трубы, но и тепловое излучение и конвекция.

Сопротивление теплопередачи стенок трубы не так велико по сравнению с тепловым и конвективным сопротивлением. Поэтому теплопроводность полипропилена не на столько маленькая, чтобы сильно повлиять на теплоотдачу.

И у стальной трубы бесполезно увеличивать теплопроводность, чтобы улучшить теплоотдачу. То есть если вы поставите трубопровод с теплопроводностью выше стали в два раза, то это не увеличит теплоотдачу поверхности в два раза.

Сколь угодно много бы мы не увеличивали теплопроводность стенки трубы, хоть до бесконечности увеличение теплоотдачи будет ничтожно маленьким значением.

Сама поверхность может влиять на сопротивление тепловым излучением. Например, черная поверхность лучше передает тепловое излучение, чем белая поверхность. Краски на радиаторах, имеют повышенные свойства теплового излучения.

То, что даже полипропиленовая труба дает теплоотдачу от трубы, это плюс в пользу полипропиленовой трубы. Полипропиленовая труба может быть использована в качестве регистрового отопления. То есть полипропиленовая труба может быть источником теплопередачи.

Если трубопровод может отдавать тепло, то это увеличивает гравитационный напор. Или еще есть такое понятие, как разгонная петля / коллектор или труба в ГСО. Полипропиленовая труба может быть использована, как разгонная петля.

Почему же полипропиленовая труба мало используется для гравитационной системы отопления?

Конечно, ее можно использовать, но очень осторожно. Я попробую рассказать все нюансы про полипропиленовый трубопровод.

У сантехников, в том числе и у меня есть мысли о том, что полипропиленовая труба не любит высоких температур. Кот-то говорит, что нельзя превышать 75 градусов, кто-то говорит 80 градусов. Производители труб заявляют, что полипропиленовая труба будет работать нормально до 90 градусов. Но, во всяком случае, есть один неоспоримый аргумент это то, что чем выше температура, тем меньше срок службы этой трубы. Она быстрее потрескается или лопнет, и будут протечки. Сложно дать прогноз на срок службы трубы.

Очень часто гравитационную систему отопления используют с (ТТК) ТвердоТопливным Котлом. А ТТК может выдавать высокие температуры выше 90 градусов. Поэтому для гравитационной системы отопления можно использовать полипропиленовый трубопровод, но очень осторожно. Как можно обезопасить полипропилен от высоких температур, это купить ТТК меньшей мощности в два раза меньше, чем максимальные теплопотери дома. Лучше купить два ТТК на 50% максимальных теплопотерь дома. Ну, а если используете ТА, то там нужен особый расчет в таком случае мощность ТА может быть в два раза больше чем максимальные тепловые потери дома.

Полипропиленовые трубы имеют свойство удлиняться, но с этим можно бороться использовать запасы на удлинение трубы. Трубы реально растут, и это потом выглядит ужасно! При удлинении труб могут появляться волны – изгибы. Чтобы было меньше волн придется часто ставить кранштейны и пробовать делать скользящие кранштейны. То есть труба при удлинении должна двигаться по кронштейнам.

Еще пишут в интернете, что полипропиленовые трубы фонят, выделяют вредные вещества в воздух, которым мы дышим. Пишут, что максимальная температура им до 75 градусов, чтобы они прослужили лет 30. При повышении температуры вредные вещества еще больше выделяются. Также для ГСО требуются большие диаметры, а это значит, что вредные выделения будут еще больше.

Не исключено, что могут попадаться трубы плохого качества, которые как раз и выделяют вредные вещества при ее нагревании. Поэтому не поленитесь в магазине понюхать полипропиленовую трубу, если она уже пахнет, то я думаю, эта труба будет выделять запах еще долго. Рекомендую покупать трубы у известного производителя на рынке, которые, как правило, производят трубы в пределах допустимых норм по выделению вредных веществ.

Если вы напугались полипропиленовой трубы, то можете рассмотреть стальные трубы из нержавеющий стали.

Если вы надумали делать трубу из стали и не хотите заниматься сваркой, то можете рассмотреть варианты из стальной нержавеющей стали например гофрированная или от валтека прямая труба.

Но скажу вам, что гофрированная нержавеющая сталь по моему личному опыту выделяет не приятный запах при нагревании.

Например, если вы сделаете из стали, которая ржавеет и покрасите вредной краской, то это тоже большой вопрос, как долго она будет выделять вредные вещества. А на рынке встречается очень плохая краска, которая может выделять вредные вещества годами.

Стальной трубопровод, который вы покрасите, тоже будет выделять запах краски и еще будет долго выделять вредные вещества, которые содержаться в краске.

Например, радиатор, купленный в магазине не факт, что краска, которая на нем не будет выделять вредные вещества. А это очень даже может быть. Мне попадались и попадаются такие радиаторы.

у нас в квартирах и домах могут быть много вещей, которые выделяют вредные вещества. Например, купленная кленка в магазинах бывает очень долго пахнет. Поэтому рекомендую не скупиться и выбрать известного производителя и не гоняться за дешевизной, у которых есть высокая доля вероятности использования вредных материалов.

Почему специалистам не нравится гравитационное отопление из полипропиленовой трубы?

Полипропилен не любит высокой температуры. Например, при температурах выше 75 градусов, полипропилен прослужит не долго. Полипропилену крайне не желательны высокие температуры выше 90 градусов. Гравитационное отопление используется с ТТК, а у ТТК высока вероятность скачков температуры. Полипропилен начинает трескаться, и потом труба может просто лопнуть, и будут течи. Важно брать малую мощность ТТК, чтобы не создавать высокие температуры в системе отопления, которые разрушают трубу. Лучше купить два ТТК мощностью два раза меньше максимальных тепловых потерь. Если используете ТА, то в таком случае мощность котла увеличивается. Там свои расчеты по мощности.

Если вы надумали делать отопление из полипропилена, то обязательно используйте полипропилен армированный с защитой от кислородной диффузии

Выбрать диаметры для гравитационной системы отопления поможет программа симулятор системы отопления.

Реклама услуг по расчету

Вы можете обратиться за услугами по расчету диаметров для вашей системы отопления сюда: Оставить заявку на расчет

Что из себя представляет гравитационная система отопления?

Гравитационная система отопления — означает обогрев помещения, квартиры или частного дома, с помощью воды, которая движется по трубам контура естественным образом, отсюда и название. Система работает без вмешательства электрического оборудования и установки насоса. Она является отличным решением для использования на даче и в частных домах, где присутствует риск с перебоями в электроснабжении.

Особенности и принципы работы системы

Другими словами, систему называют самотечной или с естественной циркуляцией. При нагреве, вода имеет свойство «расширятся», в этом и кроется весь принцип, по которому происходит циркуляция воды по трубам с помощью создания разного давления по замкнутому контуру. Простым языком, вода нагретая котлом, поступает к батареям, отдает своё тепло и возвращается, вытесняя вновь нагретую часть воды. Это происходит потому, что масса остывшей воды больше, а плотность выше. Такое явление, называется — конвекцией. Процесс в гравитационной системе отопление будет повторяться бесконечное количество раз, пока работает котёл. Придавать воде движения, котлу помогает разгонный коллектор. Он устанавливается вертикально над котлом, как можно выше, иногда на чердак дома, а сам котёл максимально низко по отношению к отопительным батареям. Скорость, которую он будет предавать воде, выталкивая её, напрямую зависит от высоты этого вертикального столба над котлом.

Вся система состоит из таких элементов:

1. Котел;
2. Расширительный бак;
3. Трубы для циркуляции воды;
4. Радиаторы (батареи);
5. Гравитационный клапан (если потребуется).

На скорость циркулирующей воды в гравитационной системе отопления влияет ещё один фактор — гидравлическое сопротивление. Он зависит от следующих параметров:

• от изгибов по контуру циркуляции воды и от их количества. Это напрямую влияет на сопротивление, которое будет встречаться на пути у воды;
• от диаметра трубы;
• от количества задвижек, кранов, клапанов и т.д.

Обратите внимание!

Для того, чтобы краны не мешали напору воды свободно двигаться по трубам, они должны быть в открытом состоянии и иметь просвет, который будет максимально близок к диаметру трубы.

Когда вода, постоянно будет находиться в процессе нагревания, определённая её часть будет исчезать под видом испарений. Для этого, в верхней части конструкции установлен расширительный бак. Его функции таковы:

1. Вывод образовавшегося пара из системы;
2. Компенсация потерянного объема воды;

Такая схема с использованием расширительного бака, называется — открытой. Она имеет свой недостаток — вода испаряется достаточно быстро. Во избежание подобных ситуаций, используют схему закрытого типа, для больших систем гравитационного отопления. Она отличается от открытой тем, что:

• в ней нет расширительного бака открытого типа. Вместо него, в том же месте, устанавливается воздухоотводчик, он срабатывает автоматически;
• схема защищает систему от ржавления труб и установленных на них элементов, за счет вывода кислорода из состава воды;
• чтобы компенсировать давление остывшей воды, устанавливается расширительный бак с мембраной закрытого типа. Она эластична и играет компенсирующую роль в изменении гравитационного давления в замкнутом контуре.

Монтаж

После того, как выбор пал на систему гравитационного отопления, надо приступать к процессу проектировки. Ни в коем случае, не стоит браться за это самостоятельно. Только специалист-теплотехник сможет надлежащим образом оценить обстановку и составить проект правильно, с учетом всех тонкостей. Он производит расчеты всех параметров системы и вычислит гидравлические показатели, которые скажутся на выборе диаметра будущего трубопровода, это лишь небольшая часть его работы. Если для клиента имеет значение внешний вид системы, приглашают дизайнера.

Какие трубы использовать?

Длина и диаметр труб, будет известен по окончанию проекта. Остается определиться с материалом. Для монтажа используют стальные трубы, медные, из нержавейки и полипропилена. У последнего, есть ряд преимуществ перед остальными. Это легкий вес материала, еще он удобен в процессе установки, обладает высокой шумоизоляцией, антикоррозийным эффектом и устойчивостью к размораживанию.

Важно!

При установке труб из полипропилена, обращайте внимание на температуру, максимум которой, характерен для данной трубы. Важную роль сыграет армирующий слой, который поможет сохранить первоначальную форму труб и защитит от воздействия высоких температур.

Но, обратную часть трубы, входящую в котел, советуют ставить из стали. Своим материалом, она обеспечит снижение температуры воды и поспособствует уменьшению гидравлического сопротивления.

Виды гравитационной системы отопления

Существует два вида системы гравитационного отопления:

Двухтрубная система является более сложной и предполагает наличие двух контуров. Внутри одного контура, теплоноситель (вода), движется от котла к батареям, а по второму, вода возвращается обратно к котлу. Помните, что этот вид системы, требует более тщательной проектировки. Процесс монтажа, также будет не самым простым, рассмотрим его поэтапно:

• установка стояка, он будет выполнять основную роль, он проходит от бака к котлу;
• основной стояк с разводкой, соединяется на уровне 1/3 общей высоты комнаты от уровня пола;
• труба перелива крепится к расширительному баку, по ней лишняя жидкость уходит в канализацию;
• для того, чтобы вода уходила обратно в котел, в нижнюю часть батарей, врезаются трубы «обратки».

В одноконтурной системе, основополагающую роль играет желаемое количество радиаторов. От этого зависит объем расширительного бака. Обычно, он заполняется на три четверти от общего объёма.

Стоит постоянно следить за уровнем воды в баке, он не должен быть ниже уровня трубы, по которой идет распределение воды по радиаторам. Это грозит прекращением циркуляции теплоносителя.

Хоть однотрубная система и проста, так кажется только на первый взгляд. Не правильно сделанный проект, повлечет за собой уйму проблем и последствий, доверьте это дело профессионалам.

При проектировке естественной системы, главное внимание стоит уделять равномерному распределению давления по замкнутому контуру и правильной циркуляции теплоносителя.

Рекомендации для данной системы

Для усовершенствования существующей схемы, специалисты могут предложить следующие меры по увеличению КПД:

1. Установка насоса. Он является циркуляционным и устанавливается на байпас. Его призвание в том, чтобы уменьшить инерционность системы. Если время нагрева будет превышено, насос поможет увеличить скорость хода воды по трубам, для получения требуемой температуры;
2. Магистральный уклон — для достижения оптимального давления в системе гравитационного отопления.
3. Снижение изгибов по всей длине трубопровода. Это способствует снижению риска для уменьшения скорости воды по магистрали.
4. Установка обратного капкана. Он предотвратит возможность движения воды в обратном направлении.

Подогрев пола

Чтобы сделать пол теплым, потребуется коллекторная вырезка. Каждый контур, подключается через индивидуальный регулятор температуры. Это усложнит проект системы в целом, но создаст дополнительный комфорт. В этом случае, установить подающий коллектор надо на чердаке, так как там, самая верхняя точка дома, если чердак не утеплён, обязательно сделайте это. Все эти меры предпринимаются перед монтажом всей системы.

Преимущества и недостатки гравитационной системы отопления

Подводя итог, перечислим основные плюсы, которыми обладает гравитационная система:

1. Надежность (поскольку система сделана из высокопрочного метала и других надежных материалов, ремонтных работ придется ожидать очень долго, так как элементов, которые подвергаются быстрой порче нет);
2. Отсутствие зависимости от энергоснабжения;
3. Отсутствие шумов и вибраций;
4. Простота эксплуатации.

Казалось бы, минусов и вовсе нет, но они есть, хоть и не значительные:

1. На первый взгляд вся система довольно проста, но это не относится к финансовым вложениям на её приобретение. Сумма будет достаточно крупной;
2. Некоторые схемы разводки, предполагают большую разницу температур между батареями;
3. Если скорость циркуляции будет низкой, есть вероятность того, что расширительный бак и часть системы находящаяся на чердаке замерзнет, поэтому, ранее говорилось об его утеплении.
4. При первом запуске системы, нагрев всех радиаторов находящихся по всему контуру, займет несколько часов.

Вывод

Гравитационная система отопления, является очень успешным решением многих проблем, если присутствует фактор неуверенности, проконсультируйтесь у специалистов, подсчитайте расходы, взвесьте все за и против, и тогда, правильное решение не заставит себя долго ждать!