Как сделать отопление в частном доме правильно самому без насоса

Современные автономные системы отопления оборудуют насосом принудительной циркуляции теплоносителя. Однако отключение электричества, питающего агрегат, приводит к полному прекращению обогрева, независимо от используемого котельного оборудования и топлива. Домовладельцы решают эту проблему 3 способами: использованием источника бесперебойного питания, генератора или обустройством контура с естественной циркуляцией. Сделав отопление в частном доме без насоса своими руками, можно не волноваться о возможных отключениях электричества.

Как сделать отопление в частном доме без насоса из пластика самотеком: расчет самотечной системы

Обустройство самотёчного отопительного контура сопряжено с риском получить неэффективную систему обогрева. Неточности проектирования и монтажа могут привести к тому, что котёл закипит, а теплоноситель не будет двигаться в трубах. Чтобы гравитационная система работала должным образом, её предварительно рассчитывают, определяя мощность котлоагрегата, геометрические параметры и протяжённость трубопроводов.

Естественная циркуляция среды в закрытых или открытых сосудах осуществляется благодаря гравитации. При нагреве плотность уменьшается, из-за чего холодные слои опускаются вниз, а тёплые поднимаются вверх. Чтобы этот физический эффект смог обеспечить циркуляцию теплоносителя по трубопроводам, отопительная система должна иметь ряд конструктивных особенностей:

1. Диаметры входного и выходного патрубков котлоагрегата должны быть не меньше 40 мм.
2. На выходе из котла обязательно монтируют разгонный стояк, который заканчивается расширительным баком.
3. Греющие трубы прокладывают с небольшим уклоном в сторону входного патрубка.

Важным критерием эффективности обогрева является скорость движения теплоносителя. В современных системах циркуляцию воды обеспечивают насосы. В них скорость варьируется в широких пределах и может доходить до нескольких метров в секунду. Для гравитационных контуров этот показатель не превышает значения в 0,25 м/с.

Отталкиваясь от предельной скорости рассчитывают систему и выбирают диаметры трубопроводов:

1. Определяют количество теплоты, необходимое для обогрева здания. Как правило, на каждые 10 м 2 площади приходится 1 кВт тепловой энергии.
2. Рассчитывают количество теплоносителя. Для этого тепловую энергию делят на разницу температур между подачей и обраткой и умножают на поправочный коэффициент, равный 0,86.
3. Вычисляют площадь проходного сечения и диаметры труб. Первый параметр определяют, умножая объём теплоносителя на принятую скорость движения воды и делят на 3600. Зная площадь сечения, определяют минимальный диаметр трубы, а затем сравнивают полученное значение с производимым сортаментом и выбирают ближайший больший экземпляр.

Если отопительную систему формируют из нескольких контуров, для каждой отдельной ветви выполняют индивидуальный расчёт.

Как сделать отопление самому без насоса из полипропилена

Полимерные трубы из полипропилена получили популярность благодаря доступной цене, качеству материала и простоте монтажа. Справиться со сборкой сможет и новичок, достаточно только купить или взять в аренду паяльник — специальный нагреватель, предназначенный для соединения элементов между собой.

Аморфность полимера к агрессивной среде под действием высоких температур является залогом долговечности системы. Материал оказывает минимальное сопротивление направленному движению теплоносителя, что делает контур из полипропиленовых труб наиболее пригодным для организации гравитационной циркуляции жидкости.

Последовательность выполнения работ:

1. Размечают места установки батарей, точки подключения подводок и трассы магистралей. Схему наносят на стенах, начиная с самого дальнего участка, постепенно приближаясь к топочной, где будет установлен котёл. Магистрали должны иметь наклон от 2 до 8 мм.
2. После нанесения разметки определяют, на каком уровне должен стоять котёл. Входной патрубок не должен быть выше возвратной магистрали. Если это условие не выполняется, потребуется корректировка разметки либо обустройство приямка для заглубления котлоагрегата.
3. Пробивают отверстия в перегородках и вырезают борозды под скрытую прокладку.
4. Выполняют контрольную проверку правильности нанесения разметки и приступают к монтажу. Сначала устанавливают радиаторы, затем собирают подводки и прокладывают магистрали.

Собранный контур медленно заполняют водой через кран подпитки в нижней точке. Воздух из труб уйдет в расширительный бачок. Для заполнения батарей следует воспользоваться ручным воздухоотводчиком.

Как сделать правильно отопление в частном доме из трубы: монтаж системы

Металл — проверенный материал для обустройства греющих контуров. Благодаря своим характеристикам и свойствам сталь может быть оптимальным вариантом при реализации гравитационной схемы. Металлические трубы отлично подойдут для твердотопливного котлоагрегата или печи со встроенным теплообменником. В таких отопительных контурах возможно вскипание воды, что приводит к повреждению полимерных трубопроводов.

Сборка стальных трубопроводов — трудоёмкий и продолжительный процесс. Кроме того, они подвержены «зарастанию», когда во время эксплуатации на внутренней стенке оседает нерастворимый осадок, что снижает эффективность обогрева.

Последовательность монтажа системы отопления схожа со сборкой контура из полипропиленовых труб. Начинают работу с разметки мест расположения радиаторов, подводок и магистралей. Как правило, сборку контура осуществляют с помощью сварки (электрической или газовой).

Реже используют резьбовые и фланцевые соединения. чтобы выполнять монтаж стальных труб с помощью сварки, необходимо иметь достаточно высокую квалификацию и навыки. В противном случае эту работу лучше доверить специалисту.

Лучший вариант отопления без насоса своими руками

Для обустройства гравитационной отопительной системы применяют различные схемы расположения магистралей и радиаторов. Наибольшее распространение получили 4 из них:

1. Горизонтальная двухтрубная схема с верхним распределительным коллектором.
2. Комбинированная с горизонтальными магистралями и однотрубными вертикальными стояками;
3. Однотрубный тип с нижней подводкой (классическая «ленинградка»);
4. Вертикальное разветвление с раздельной подачей воды на каждый отопительный прибор.

Максимальная эффективность обогрева достигается в первых двух схемах: двухтрубной и комбинированной. Такая конфигурация включает в себя разгонный стояк, расширительный бак, подающую и обратную магистрали, радиаторы.

Комбинированная схема отличается от классического двухтрубного типа только этажностью. Последнюю систему отопления монтируют только на одном уровне. Комбинированную схему можно собрать для нескольких этажей.

Как использовать пар для отопления дома

В отопительном контуре допустимо использование водяного пара в качестве теплоносителя. Он движется по трубам, остывает и конденсируется на их внутренней поверхности, выделяя при этом большое количество тепловой энергии, что и является основой высокой эффективности обогрева. Однако высокая температура ограничивает сортамент допустимых к использованию конструкционных материалов.

Паровые системы отопления стали массово использовать в начале 19 века. Однако из-за высокой травмоопасности их заменили на водяные.

Для получения пара используют котлы специальной конструкции. Теплоноситель может быть под высоким, низким давлением или разряженным. Последнее исключает риск разгерметизации и проникновения горячего газа в помещение. Отопительный контур может быть одно- и двухтрубным. В первом случае пар и конденсат движутся по одной магистрали, что удешевляет и упрощает монтаж.

Обеспечение комфортных условий в доме — первостепенная задача, стоящая перед каждым владельцем недвижимости. В этом аспекте сложно обойти стороной обустройство автономной отопительной системы. Изучение популярных схем обогрева и принципов организации энергонезависимого контура поможет домовладельцу создать эффективную греющую конструкцию.

Как спустить воздух с системы отопления

При устройстве индивидуальных отопительных систем пользователям приходится обеспечивать их оптимальное функционирование с помощью различного вида встроенного оборудования и сантехнической арматуры. Одной из основных проблем при эксплуатации отопительной магистрали является завоздушивание, в этом случае домовладельцам необходимо самостоятельно решать задачу, как спустить воздух с системы отопления.

Чтобы упростить проведение процедуры развоздушивания, на этапе монтажа системы в контур и теплообменные приборы встраивают технические приборы для выпуска воздуха. Также немалую роль для обеспечения бесперебойной работы играет правильное обслуживание и эксплуатация отопительной магистрали.

Рис. 1 Примеры обвязки котла индивидуальной отопительной

Признаки завоздушивания

Завоздушивание приводит к неэффективной работе системы отопления, в результате чего расходуются излишние ресурсы на подогрев теплоносителя. Это приводит к неоправданным финансовым расходам и может существенно сказаться на семейном бюджете в течение холодного сезона. Сигналами, если завоздушена система отопления, являются следующие признаки:

• Отсутствие нагрева теплообменников. Завоздушивание в контуре отопления в виде пробки препятствует прохождению теплоносителя по трубам, в результате чего он не поступает на радиаторы или в трубопровод теплых полов. Если в подводящие трубы попадает воздух, батареи и полы остаются холодными при работающем на полную мощность котле.
• Неравномерный прогрев радиаторов. Если в радиаторах отопления находится воздух, одна из его частей будет иметь более низкую температуру, что легко определить прикосновением ладони к поверхности секций.
• Повышенный шум. Перемещение теплоносителя в трубопроводном контуре с воздушными пробками нередко сопровождается шумом, который вызывает движение микропузырьков.
• Вибрации. Повышенная концентрация воздуха в теплоносителе приводит к ускорению окислительных процессов из-за содержащегося в нем кислорода, сопровождаемых распадом металлов с образованием солей и углекислого газа. Периодические выбросы нерастворимых оксидов металлов и углекислого газа в теплоноситель способны вызвать вибрационные процессы в трубах.

Рис. 2 Завоздушенные радиаторы в тепловизоре

Завоздушивание системы отопления причины

Решая задачу, как убрать воздух из системы отопления, полезно изучить причины, вызывающие завоздушивание, основные из них:

• Неправильный монтаж. Для того, чтобы вода поступала в котел с естественной циркуляцией, необходимо выдерживать постоянный уклон при разводке труб. Несоблюдение данного условия приводит к появлению воздушных пробок на криволинейных участках.
• Нарушение герметичности. Если в трубопроводе отопительного контура появляются дефекты в виде различного вида трещин и разгерметизации резьбовых, паяных, компрессионных соединений, через них проникает воздух, приводя к завоздушиванию всей системы.
• Неправильный монтаж воздухоотводчиков. Удаление воздуха из системы отопления частного дома обычно осуществляют с помощью воздухоотводчиков в радиаторах отопления (краны Маевского), на распределительных коллекторах для теплых полов и в высшей точке отопительного контура. Если данные условия не соблюдаются в полном объеме, вероятность завоздушивания системы существенно возрастает.
• Неисправность воздухоотводчиков. Теплоноситель может содержать в своем составе продукты распада (окисления) металлических узлов, просроченного антифриза или соли металлов. Нахождение в системе твердых взвешенных частиц приводит к забиванию входных отверстий, каналов воздушных клапанов воздухоотводчиков и делает невозможным их нормальное функционирование.
• Несоблюдение правил заливки теплоносителя. Одна из причин, почему завоздушивается система отопления в частном доме, является ее неправильная подготовка к эксплуатации. При наполнении теплоносителем контуров радиаторной отопительной и системы теплых полов следует придерживаться несложных правил, в противном случае их нарушение приведет к образованию воздушных пробок.
• После проведения ремонтных работ. Одна из причин, почему воздушит систему отопления — попадание в трубопровод воздуха после ремонта или профилактического обслуживания отдельных узлов. К примеру, если снимают циркуляционный насос, перенаправляя теплоноситель по параллельному обходному байпасу, после его установки в прежнее положение возникнет проблема с наличием воздуха внутри корпуса.
• При пополнении объема теплоносителя. После заливания в контур дополнительного количества рабочей среды повышается вероятность завоздушивания трубопровода в связи с тем, что жидкость имеет в своем составе высокий процент растворенного воздуха.

Рис. 3 Схема принудительной и гравитационной систем

Методы устранения воздушных пробок из отопительных систем

Существует два основных вида систем отопления — открытая самотечная (гравитационная) и закрытая (принудительная).

В первом варианте рабочее тело поднимается по трубам от котла вверх самотечным способом за счет его более меньшей плотности в сравнении с более холодной средой. При этом некоторое количество жидкости собирается в расширительном баке, помещенном в самой верхней точке нагревательного контура.

В замкнутой разновидности используют герметичный расширительный бак с эластичной мембраной, в котором размещается увеличившийся в объеме теплоноситель при нагревании.

Развоздушивание открытого контура

Гравитационные системы с открытым расширительным баком используются в радиаторном отоплении, при их монтаже основная задача — правильно выдержать угол наклона труб. От вертикального участка трубопровода, отходящего от котла, трубы направляют к радиаторным обогревателям, проходя через которые рабочее тело поступает в обратно в котел по линии обратки, проложенной с некоторым уклоном.

Очевидно, что в самотечном отопительном контуре для беспрепятственного выхода воздуха имеется открытый расширительный бак. Благодаря этому при правильном монтаже проблемы с завоздушиванием в гравитационных конструкциях возникают довольно редко.

При нарушении правил монтажа и завоздушивании придется решать задачу, как убрать воздушную пробку из системы отопления при ее неэффективной работе. Для этого проверяют правильность уклонов и прямолинейность прокладки трубопровода, основной метод устранения пробок — демонтаж неверно уложенного участка и переустановка его в правильное положение.

Также при прохождении теплоносителя по батареям внутри их возможно появление завоздушенных зон, поэтому каждый теплообменник также должен иметь выпускные клапаны (краны Маевского). С их помощью осуществляют удаление воздушных пробок из системы отопления, проводя спуск воздуха в наиболее удаленной от трубопровода подачи и обратки верхней части радиаторов.

Рис. 4 Принцип работы разных видов воздухоотводчиков

Установка воздухоотводчиков

Одним из основных методов решения задачи, как выгнать воздушную пробку из системы отопления, является применение специальных воздухоотводных приборов. Их принцип действия состоит в собирании более легкого воздуха, чем жидкость из труб, в бочкообразной камере корпуса. Внутри воздухоотводного бочонка помещен поплавок, соединенный со спускным клапаном — при переизбытке воздуха он опускается, клапан открывается и выпускает поток наружу.

Чаще воздухоотводчики устанавливают в следующих местах:

• В наивысшей точке. Так как воздух легче воды, он стремится к подъему по трубам вверх, приводя к их завоздушиванию, поэтому в верхней точке обязательно ставят спускной клапан.
• На теплообменных приборах. Теплообменные радиаторы имеют сложную форму и различные способы подключения, если в них появляется пробка, выгнать воздух из системы отопления протоком теплоносителя без специальных спускных устройств не получится. Поэтому в каждом современном радиаторе обязательно должны присутствовать спускные клапаны в виде кранов Маевского.

Также воздухоотводчики монтируют на полотенцесушителях сложной конструкции, размещая их в верхней части.

Рис. 5 Места размещения воздухоотводчиков

• На коллекторной гребенке и гидрострелке. Для разводки извилистых и протяженных контуров теплых полов и радиаторных батарей применяют специальные гребенки и гидрострелки, имеющие сложную конструкцию. Обычно в верхней части таких узлов устанавливают воздухоотводчики, с помощью которых можно развоздушивать распределительные гребенки, корпуса гидрострелок и нагревательные трубопроводы теплых полов.
• Приборы безопасности. В обвязку многих бытовых котлов устанавливают стандартную группу безопасности – узел, состоящий из воздухоотводчика, манометра и спускного клапана.

Аварийный прибор обычно размещают на выходе трубопровода в верхней части котла.

Следует отметить, что существует два основных вида воздухоотводчиков — с ручным управлением (краны Маевского) и автоматические (существуют конструкции для батарей), последние не нуждаются в открывании спускного клапана механическим способом.

Рис. 6 Сепараторные и шламоотделительные приборы – принцип работы и конструкция

Нагрев теплоносителя

Стандартная температура теплоносителя в отопительном контуре не превышает 70 °С — более высокий показатель приводит к увеличению тепловых потерь, снижению травмобезопасности.

Так как при нагревании рабочая среда расширяется, для более эффективного решения задачи, как удалить воздух из системы отопления, можно использовать данный эффект. Для этого теплоноситель нагревают до температуры, не превышающей 100 °С, после чего удаление (вытеснение) воздушных пробок происходит с большей результативностью.

Применение сепараторов

Для повышения эффективности воздухоудаления, очистки трубопровода от твердых частиц оксидов металлов и ржавчины, забивающих узкие входные отверстия приборов и сантехнической арматуры, в отопительную магистраль нередко устанавливают сепараторы воздуха. Стандартное устройство представляет собой бочонок, внутри которого находится механизм извлечения микропузырьков из теплоносителя.

В различных устройствах его конструкция отличается, наиболее часто используется мелкоячеистая сетка, проходя через которую поток жидкости ударяется о ее поверхность и завихряется. Это приводит к отделению воздушных пузырьков от жидкой среды, после чего они поднимаются вверх и выходят наружу через автоматический спускной клапан.

Шламоделитель. Это еще один полезный для отопительной системы прибор, позволяющий накапливать содержащиеся в теплоносителе твердые частицы, осаждаемые в нижней части корпуса. Далее они смываются при открытии нижнего крана и таким образом трубы освобождаются от грязи и реже нуждаются в промывке.

Нередко воздушный сепаратор и шламоотделитель совмещают в одном корпусе комбинированного прибора.

Рис. 7 Конструкции автоматических воздухоотводчиков

Как спустить воздух с системы отопления — рекомендации

При грамотном монтаже отопительной магистрали на трубопровод и прочие узлы разводки устанавливают автоматические воздухоотводчики, не нуждающиеся в ручном обслуживании. Поэтому реализация основного метода, как прокачать систему отопления, связана с механическими приспособлениями. К данной разновидности приборов относят краны Маевского, встроенные в радиаторы — с их помощью пользователю придется решать задачу, как правильно развоздушить систему отопления.

Для проведения процедуры развоздушивания батарей проводят следующие операции:

1. Готовят емкость для сливания теплоносителя, ей может быть небольшая банка или пластиковая бутылка.
2. Специальным ключом или плоской отверткой откручивают винт на головке клапана Маевского, подставляя под выпускное отверстие емкость.
3. Производят стравливание воздуха из системы отопления, сливая некоторое количество теплоносителя. Наличие пузырьков определяют по звуку выходящей жидкости (это шипение) — когда шум снижается, закручивают винт обратно.
4. Собранный со всех батарей теплоноситель заливают обратно в контур.

Иногда спуск воздуха в системе отопления из радиаторов затруднен, если они вместо клапана имеют на торце пробку-заглушку. В этом случае поступают следующим образом:

1. Отключает подачу воды на радиатор со стояка шаровым вентилем или иным способом.
2. Снимают резьбовую пробку и заменяют ее на заранее приобретенный комплект с краном Маевского одинакового посадочного размера с заглушкой.
3. Вкручивают устройство в радиатор, используя резиновый или льняной уплотнители, наполняют теплообменник водой и спускают воздух через кран Маевского.

Рис. 8 Краны Маевского – конструктивное устройство

Правильное заполнение системы теплоносителем

Чтобы не сталкиваться с решением задачи, как спустить воздух в системе отопления, важно грамотно наполнять контур теплоносителем, для этого соблюдают следующее правила:

• Заполнение любой системы проводят с самой нижней точки, для этого на этапе монтажа в трубопровод помещают шаровый вентиль.
• Тепловой носитель следует подавать с невысокой скоростью, особенно это важно при заполнении протяженных контуров теплых полов.
• При наполнении замкнутой системы выдерживают давление 1 — 1,5 бара, которое контролируют переносным или встроенным в магистраль манометром.
• После наполнения системы (в гравитационной степень определяется количеством воды в расширительном баке, в принудительной — давлением) приступают к спуску воздуха из батарей. Перед этим желательно включить котел и нагреть воду до температуры около 60 °С.
• После развоздушивания доливают теплоноситель и снова проверяют равномерность нагревания радиаторов — при положительном результате работы останавливают. Если снова обнаружен неравномерный прогрев батарей, процедуру развоздушивания повторяют, после чего доливают теплоноситель в контур.

Рис. 9 Как спустить воздух с системы отопления при помощи крана Маевского. Примеры их использования в радиаторах

Задачу, как правильно стравить воздух из системы отопления, решают при помощи специальных приборов — ручных или автоматических воздухоотводчиков. Для отвода воздуха из радиаторов используют краны Маевского, процедура развоздушивания не представляет особых сложностей для любого пользователя и не требует применения дорогостоящего специального инструмента.