Как устроена система отопления без насоса – варианты и способы устройства

Чтобы в построенном загородном доме можно было жить в любое время года, он нуждается в качественном отоплении. Среди большого разнообразия отопительных приборов подчас бывает сложно определиться, что именно нужно в той или иной ситуации. Одним из самых простых вариантов, которые возможно обустроить самостоятельно, является система отопления без насоса, то есть с естественным типом циркуляции теплоносителя. Именно о таком типе отопления мы и расскажем далее в материале.

В каких случаях без насоса можно обойтись

Движение теплоносителя внутри отопительного контура происходит под воздействием законов физики. Это значит, что нагреваясь, жидкость поднимается вверх, а по мере остывания – вновь опускается, обеспечивая тем самым обогрев помещения.

Более всего система отопления без циркуляционного насоса востребована именно в загородных домах и на дачах, поскольку в условиях пригорода электроснабжение не всегда бывает стабильным или отсутствует вовсе. В связи с этим оборудование отопления с принудительным типом циркуляции нецелесообразно.

Примечательно, что отопление с естественной циркуляцией теплоносителя вполне возможно обустроить самостоятельно. К тому же, такой системой очень удобно пользоваться.

Строение и разновидности систем с естественным типом циркуляции

Обычно схема отопления без насоса включает перечень обязательных компонентов:

• нагревательный прибор – котел или печь, которую можно топить доступным в том или ином регионе видом топлива;
• расширительный бачок, который позволяет сбросить лишнее давление или долить воды в отопительный контур;
• трубы, образующие контур, по которому будет двигаться вода в системе;
• батареи, которые позволяют более качественно обогреть помещение за счет увеличения площади теплоотдающей поверхности.

Диаметр труб для отопления с естественной циркуляцией будет несколько большим, чем при условии применения циркуляционного насоса.

Исходя из того, какой именно теплоноситель будет использоваться, системы отопления с естественной циркуляцией могут быть водяными или паровыми.

Приведем отличительные особенности каждого из типов отопления.

Отопление с водой в качестве теплоносителя

Функциональные особенности водяных отопительных систем с естественным типом циркуляции теплоносителя определяются рядом характеристик.

Исходя из того, какой расширительный бак используется для обустройства системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, различают:

1. Системы открытого типа. В данном случае расширительный бак устанавливают как можно выше, чтобы создать избыточное давление в расширительном бачке. Кроме того, благодаря этому можно избавиться от воздушных пробок в отопительном контуре. Время от времени через открытый расширительный бак в трубы доливают воду, частично испарившуюся в процессе эксплуатации отопления.
2. Системы закрытого типа. В таком отоплении с естественной циркуляцией расширительный бак заменен специальным мембранным гидроаккумулирующим баллоном. Он обеспечивает дополнительное давление в контуре в пределах 1,5 атмосфер. В целях безопасности системы такой конструкции обычно оборудуют блоком с манометром, задача которого состоит в корректировке давления внутри трубопровода.

Еще один принципиальный момент, который отличает конструкции отопительных систем с естественным типом циркуляции воды, состоит в схеме подключения нагревательных элементов.

По способу подключения отопительных приборов к газовому котлу без насоса можно выделить такие варианты:

1. Однотрубная разводка отопления. При таком типе отопления выполняется последовательное подключение всех радиаторов к одной и той же трубе. То есть, вода проходит сквозь каждый последующий отопительный прибор и только после этого движется дальше. Среди достоинств оборудования однотрубной разводки можно назвать простоту ее монтажа, а также низкую материалоемкость.
2. Двухтрубная разводка в системе отопления с естественным типом циркуляции. В данном случае все радиаторы, которые входят в состав системы отопления, подключаются к трубопроводу параллельно. При этом температура теплоносителя, который попадает в каждый радиатор, одинаковая. После того, как вода пройдет через весь радиатор и остынет, по обратной трубе она возвращается в теплообменник котла.

Считается, что двухтрубная схема разводки является наиболее целесообразной с точки зрения эффективности обогрева жилья. Правда, чтобы оборудовать такую систему, потребуется достаточно много труб и доборных элементов для монтажа отопительного контура.

Стоит отметить, что определяясь, как сделать отопление без насоса, учитывайте свои практические навыки, а также финансовые возможности для приобретения расходников.

Паровой тип отопления

Некоторые потребители путают паровое отопление с водяным. В сущности, эти системы очень похожи, за исключением того, что теплоносителем служит пар, а не вода.

Внутри отопительного котла системы с естественным типом циркуляции вода нагревается до температуры кипения и преобразуется в пар, который затем перемещается в трубопровод и далее подается к каждому радиатору в контуре.

В конструкцию паровой системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя входят такие компоненты:

• специальный отопительный котел, внутри которого вода нагревается до температуры кипения, и аккумулируется пар;
• клапан для выпуска пара в систему отопления;
• трубопровод;
• отопительные радиаторы.

Обратите внимание, что паровой тип отопительной системы эксплуатируется в условиях очень высоких температур, поэтому применять пластиковые трубы для выполнения трубопровода категорически нельзя.

Классификация отопления парового типа по схемам разводки и другим критериям точно такая же, как и у водяных отопительных систем. В последнее время используют и бойлер для отопления частного дома, что тоже имеет свои преимущества.

Как правильно монтировать отопление

Чтобы готовая система отопления с естественным типом циркуляции функционировала правильно и эффективно, при ее монтаже важно придерживаться некоторых правил.

В целом схема установки выглядит так:

• Радиаторы отопления необходимо установить под окнами, желательно на одном уровне и с соблюдением необходимых отступов.
• Далее устанавливают теплогенератор, то есть выбранный котел.
• Монтируют расширительный бак.
• Выполняют разводку труб и стыкуют зафиксированные ранее элементы в единую систему.
• Отопительный контур наполняют водой и выполняют предварительную проверку герметичности соединений.
• Заключительный этап состоит в запуске отопительного котла. Если все работает правильно, значит, в доме будет тепло.

Обратите внимание на некоторые нюансы:

1. Котел должен быть расположен в самой нижней точке системы.
2. Монтаж труб необходимо выполнять с уклоном в сторону обратного потока.
3. Поворотов в трубопроводе должно быть как можно меньше.
4. Для повышения эффективности отопления необходимы трубы с большим диаметром.

Надеемся, данная статья будет для вас полезной, и вы сможете самостоятельно смонтировать систему отопления без циркуляционного насоса в вашем загородном доме.

Одноконтурное отопление частного дома

Владельцы загородной недвижимости сталкиваются с проблемой необходимости обеспечения водоснабжения и отопления коттеджа. Эти функциональные составляющие могут быть взаимосвязаны, объединены системой двухконтурного газового котла, но такой вариант является достаточно сложным в монтаже, дорогостоящим. В качестве альтернативного варианта можно использовать систему одноконтурного отопления.

Принцип работы однотрубного отопления

Принцип одноконтурного (однотрубного) отопления заключается в последовательном (линейном) соединении радиаторов, теплоноситель (вода) движется по одной трубе. Вход трубы радиатора одноконтурного отопления находится в верхней части, выход в нижней. Труба, проходящая под радиатором, имеет уменьшенный диаметр, чем магистральная, называется байпасом.

Перечислим все элементы, из которых состоит однотрубная или одноконтурная, система отопления:

• котел;
• радиаторы;
• трубы;
• расширительный бак (основное назначение этого элемента – компенсация расширения воды при нагревании);
• байпасы;
• отсекающие краны;

Именно благодаря наличию байпасов, наличие второй магистральной трубы, по которой в обратном направлении идет вода уже другой температуры, необязательно. Наличие байпасов облегчает ремонт установки. Но здесь важно учитывать при использовании двухтрубной системы теплоноситель подходит к каждому радиатору с одинаковой температурой, нижний выход от каждого радиатора соединяется с нижней трубой теплоносителя, идущей к котлу.

При выборе одноконтурной системы отопления к каждому последующему радиатору вода подходит с потерями температурного режима. Об этом следует помнить, прокладывать магистраль таким образом, чтобы сначала присоединялись радиаторы помещений, где воздух должен максимально прогреваться, а самый последний радиатор был расположен в той комнате, где меньше всего требуется тепло.

Этот недостаток можно компенсировать за счет определенных манипуляций, например:

• увеличить теплоемкость последних радиаторов;
• повысить температуру на самом котле.

Недостаток последнего варианта в том, что в ближнем помещении установится слишком высокая температура. Компенсация обойдется владельцам загородного коттеджа достаточно дорого, энергопотери повысятся.

Виды одноконтурного отопления

Существует несколько классификаций одноконтурных систем отопления в зависимости от различных параметров. Первоначально следует обозначить основные типы систем:

Поскольку вода имеет достаточно высокий коэффициент расширения при нагревании (0,3% вследствие увеличения температуры каждые 10 градусов), необходимо компенсировать увеличивающийся объем теплоносителя, чтобы не повредились трубы, избежать аварии. Компенсацию осуществляют, как правило, за счет расширительного бака внутрь которого вставлена мембрана из полимеров. Эта мембрана эластична, под действием увеличивающейся в объеме воды заполняет бак полностью.

Использование таких мембранных баков характерно для закрытых, полностью автоматизированных систем. Котлы для таких систем работают на газе, пеллетах, мазуте. Они отличаются безопасностью, поскольку при увеличении давления, система автоматически выключается.

Ранее использовались преимущественно одноконтурные системы открытого типа, которые еще именуются системами отопления с естественной циркуляцией. В таких устройствах устанавливается патрубок, через который выводилось избыточное давление, пары в атмосферу, если интенсивная работа котла становится причиной существенного расширения теплоносителя.

Установки для отопления частного коттеджа также делятся на системы с:

• естественной циркуляцией;
• принудительной циркуляцией.

В установках естественной циркуляции используется закон Архимеда, согласно которому под влиянием конвекции нагретый теплоноситель перемещается наверх. Чтобы реализовать использование этого принципа магистрали располагают с небольшим уклоном.

Принудительная циркуляция осуществляется за счет включения в систему специальных насосов, других инженерных устройств перекачки воды. Такой вариант считается более современным, не требует использования труб, арматуры большего диаметра, соответственно дополнительных трудозатрат, в большей степени подходит для многоэтажных коттеджей, где необходимо подавать теплоноситель на верхние этажи. Использование насосов затруднено, если есть проблемы с постоянным, мощным энергоснабжением.

Система Паук

Так называемая система «Паук» относится к одноконутрным установкам естественной циркуляции. На сегодняшний день этот принцип построения соединения котла и магистралей, идущих к радиатору, считается устаревшей, используется в основном в отдаленных от областных центров населенных пунктах, где могут возникнуть проблемы с энергоснабжением. По внешнему виду система действительно напоминает паука (котел устанавливается на чердаке, от него отходят магистрали), поэтому она получила такое название в простонародье. Установку реализуют своими руками.

Система «Ленинградка»

К наиболее надежным системам, которая также является вариантом естественной циркуляции, относится «Ленинградка». «Ленинградка» — оптимальное соотношение цены и качества, учитывая простоту реализации проекта, эффективность. Классическая «Ленинградка» представляет собой комплекс из последовательно соединенных радиаторов по периметру помещений с единым трубопроводом, источником нагрева является котел. Такой вариант нередко устанавливают в небольших двухэтажных коттеджах с использованием циркуляционного насоса.

Типы подключения радиаторов

Различают три основных типа подключения одноконтурной системы отопления:

Стандартные радиаторы могут состоять из верхнего и нижнего горизонтальных коллекторов. Боковое подключение означает: в верхний горизонтальный коллектор поступает теплоноситель, затем теплоноситель спускается по вертикальным каналам радиатора, через нижний горизонтальный коллектор уходит в ту сторону (например, влево), откуда пришел. В данном случае лучше прогреваются левые секции, расположенные ближе к магистрали, чем больше секций радиатора, тем хуже будут прогревать последние секции, это отражается на общей теплоотдаче.

В случае нижнего подключения, теплоноситель по секциям сначала достаточно равномерно поднимается вверх, затем вниз, равномерно распределяя тепло внутри батареи. Такой вариант в плане теплопотерь считается более экономичным, но полностью избежать потери не удается, примерно 10-20% энергии тратится впустую.

При диагональном типе подключения, теплоноситель поступает по верхнему коллектору, спускается вниз по вертикальным каналам, уходит через нижний горизонтальный коллектор, который расположен диагонально относительно входящей магистрали. Такой вариант считается наиболее эффективным, поскольку теплоноситель распределяется более равномерно.

Одноконтурное или двухконтурное: какое отопление лучше?

Как уже отмечалось выше, преимуществом одноконтурной установки отопления являются простота монтажа, снижение затрат на комплектующие системы, особенно если рассматривать вариант с естественной циркуляцией, который к тому же позволяет экономить электроэнергию. Такой вариант доступен для установки системы в загородных коттеджах в самых отдаленных населенных пунктах страны, где возможны перебои с подачей электроэнергии.

К числу недостатков одноконтурного отопления можно отнести неравномерное распределение тепла по помещениям, в том, который находится ближе всего к котлу, температура всегда будет выше, поскольку, проходя по магистрали, теплоноситель теряет свои температурные показатели.

В случае с двухконтурным отоплением теплоноситель распространяется по всем радиаторам равномерно. При этом система включает не одну, а две магистрали. По одной трубе теплоноситель идет на вход в радиаторы, по другой уже остывший теплоноситель – на выход. Затраты на установку значительно выше, чем в случае одноконтурного отопления, монтаж производить сложнее.

В обоих случаях используется котел, который может работать на жидком или на твердом топливе. Вид топлива выбирают с учетом себестоимости (например, газ относится к наиболее экономичным вариантам), безопасности, доступности в любое время года.

Вне зависимости от выбора системы, специалисты рекомендуют установить циркуляционный насос, что позволит обеспечить наиболее равномерное распределение тепла в помещениях. Чаще всего предпочтение в современных автономных установках отдают системам с мембранными баками. Такие варианты считаются наиболее эффективными, безопасными.