Организация отопления домашней системы без насоса

Задумываясь над установкой отопления, первоначально определяются, какой вид топлива будет использоваться. Но наряду с этим крайне важно решить, насколько планируемый обогрев будет действительно независимым. Так, по-настоящему автономной будет система отопления без насоса, которой для работы не нужна электроэнергия. Для эффективной работы понадобится лишь источник тепла и правильно расположенный трубопровод.

Контур отопления — это совокупность элементов, предназначенных для обогревания жилища путём передачи тепла воздуху. Наиболее распространённым видом отопления является система, использующая в качестве источника нагрева котлы или бойлеры, подключённые к водопроводу. Вода, проходя через нагреватель, достигает определённой температуры, а после направляется в отопительный контур.

В системах с теплоносителем, в качестве которого используется вода, циркуляция может быть организована двумя путями:

Контура с естественным движением воды просты и надёжны, но для их эффективного использования нужна правильно построенная система. Для второго же способа используется насосное оборудование, которое, создавая давление, заставляет воду перемещаться.

В качестве источника тепла, служащего для нагревания воды, используются котлы (бойлеры). Их принцип действия основан на превращении определённого для них рода энергии в тепло с последующей его передачей теплоносителю. По типу источника нагрева котельное оборудование бывает газовым, твердотопливным, электрическим или мазутным.

Любой из этих видов котлов может использоваться в системе отопления частного дома без насоса, но наиболее популярным является газовый и твердотопливный.

По типу соединения элементов контура система отопления может быть однотрубной или двухтрубной. Если все приборы контура включены относительно друг друга последовательно, то есть теплоноситель проходит по порядку все элементы и возвращается в котёл, то такая система называется однотрубной. Её существенным недостатком является неравномерность прогрева. Это связано с тем, что на каждом элементе происходит потеря какого-то количества тепла, поэтому разница температур котла может быть существенной.

Система двухтрубного типа подразумевает параллельное подключение радиаторов к стояку. К недостаткам такого подключения относят осложнение конструкции и увеличенный в два раза расход материала по сравнению с однотрубной системой. Но построение контура обогрева для больших многоэтажных помещений выполняется только таким соединением.

Плюсы и минусы парового отопления без насоса

Система отопления предполагает содержания в магистрали теплоносителя. При паровом обогреве теплоносителем является пар. Для его циркуляции в трубах используют принудительную или гравитационную методику монтажа. Чтобы повысить эффективность циркуляции теплоносителя, используют насос. От него будет зависеть работа всей системы магистрали.

Принудительную методику монтажа используют в многоквартирных домах. Если магистраль не требует сложной схемы, то применяют гравитационную систему обогрева. Теплоноситель циркулирует в трубах и в радиаторах естественным путём, под действием гравитации. В чём заключается принцип парового отопления без насоса? В чём его недостатки и преимущества?

Характеристика гравитационного отопления

Для монтажа парового отопления требуется печь, котёл, в котором находится вода, парогенератор, трубы и радиаторы, которые являются приборами обогрева, и устанавливаются непосредственно в помещениях. Под воздействием тепла вода начинает закипать, превращаясь в пар.

Пар под давлением поступает в систему, где отдаёт своё тепло и охлаждается, превращаясь в конденсат. Конденсат под действием гравитации возвращается по отдельной трубе обратно в котёл. Теплоноситель циркулирует в закрытой системе.

Чтобы жидкость поступала в котёл, а не оставалась в радиаторах, отвод устанавливают под определённым наклоном. Циркуляционного насоса в этом случае не требуется. Его работу выполняет гравитация.

1. Для обогрева хозяйственных построек или небольших складских помещений используют одноконтурную схему отопления. Конденсат, который образуется в трубе, возвращается по ней же обратно в котёл. Отдельного отвода для жидкости не предусматривают. Преимущество данной схемы состоит в том, что оборудование несложное, радиаторов можно не устанавливать, отводы отсутствуют.
2. В частных домах или в небольших коттеджах устанавливают двухконтурную схему отопления. Пар подаётся по трубам в радиаторы, где происходит его охлаждение. Внизу от каждого радиатора отходит обратная труба. Через неё конденсат поступает в топку. Это горячая вода, которую можно использовать для хозяйственных нужд.
3. Для отопления большого коттеджа, в котором располагается много комнат, используют коллекторную схему обогрева. Пар из котла проходит в коллектор, где распределяется по отводным трубам, ведущим к радиаторам. Для сбора конденсата выстраивают определённую систему коллекторов. Отвод монтируют под наклоном.

Для жилых помещений выстраивают паровое отопление без насоса низкого давления. На трубы приходится нагрузка 100-170 кг/м2. Более безопасной является вакуумно-паровая схема монтажа, но она требует определённого оборудования, которое создаёт в магистрали разряжение воздуха. Давление пара снижается до 100 кг/м2. При этом эффективность обогрева остаётся на высоком уровне.

При монтаже системы отопления необходимо предусмотреть некоторые моменты. Котёл располагают ниже труб, которые образуют магистраль. Для обратной трубы, по которой проходит конденсат, рассчитывают определённый уклон. Оптимальные значения 1 градус/погонный метр: 1 мм/м.

Некоторые схемы не требуют ни котла, ни системы труб. В каждый радиатор устанавливают трубку Гравера. В ней находится теплоноситель, вода или газ. Источником тепла служат электрические ТЭНы, которые устанавливаются на каждый радиатор. Жидкость нагревается вначале трубки и остывает в конце, преобразуясь в конденсат. Жидкость возвращается в начало, к нагревателю. Цикл повторяется.

Методика с использованием трубки Гравера эффективна и безопасна. Система не требует сложного монтажа. Недостаток схемы состоит в том, что обогрев полностью зависит от электричества. Для владельца дома это может стать существенной финансовой нагрузкой.

Что необходимо для монтажа?

Чтобы установить паровую систему отопления, требуется проект, который должен быть одобрен в соответственных государственных органах. В нём прописывается не только схема отопления, но и указывается оборудование, которое будет использоваться при монтаже. Для котла рекомендуют выделить отдельное помещение.

Выбор котла зависит от размера помещения. Для дома и подсобных помещений, общая площадь которых составляет 300 м2, приобретают оборудование мощностью в 25-30 Вт. Для большого коттеджа потребуется более мощный котёл, в 60 Вт.

Топливом может быть электричество или газ. Дрова и уголь используют редко, но если в регионе часто происходит перебой с электричеством, то лучше приобрести топку, которая может работать и от твёрдого топлива.

Трубы для монтажа парового отопления без насоса должны быть оцинкованными или медными. Медь относится к дорогим материалам, но теплоотдача у неё лучше. Для сварки медных труб необходим определённый навык.

Стальные трубы имеют демократическую стоимость, монтаж магистрали проводить легче: используют сварку; фитинги для соединения труб применять не рекомендуют. Они могут не выдержать давления пара. Все швы должны быть надёжными, чтобы не произошло внештатных, аварийных ситуаций.

Диаметр трубы, по которой идёт пар в радиатор, должен соответствовать диаметру выхода отопительного прибора. Для отвода жидкости используют диаметр, которой больше на 1-2 мм. Для парового отопления выбирают сталь с более толстой стенкой, чем для водяного обогрева. Это обуславливается повышенной нагрузкой на оборудование.

Размеры труб зависят от их местонахождения. При выходе из топки на них выпадает самая большая нагрузка. Для монтажа используют толстостенный материал, 35 мм.

Давление пара снижается по мере отдаления от котла. На входе к 2-3 радиатору давление минимально. Используют материал со стенкой 29-32 мм. Для конденсата выбирают облегчённые трубы 26,6 мм.

На выходе пара из топки устанавливаются измерительные приборы, которые контролируют температуру пара. Рекомендуют приобрести оборудование с программным обеспечением. С его помощью можно поддерживать в помещении определённую температуру воздуха.

Чтобы котёл и змеевик, по которому циркулирует вода, прослужили долгое время, рекомендуют на входе в котёл установить фильтр. Он очистит жидкость от соли и частиц грязи. В противном случае на стенках змеевика будут откладываться соли в виде накипи. Оборудование быстро выйдет из строя. Топку придётся менять.

Плюсы гравитационной системы

Основное преимущество парового обогрева без насоса заключается в простоте монтажа. Система не требует дополнительного оборудования. Необходимо правильно рассчитать площадь труб, собрать магистраль, включая радиаторы, все швы сделать надёжными, чтобы они не деформировались под воздействием пара.

Ещё одним плюсом является автономность конструкции. Если работа котла не зависит от электричества, то обогрев помещения будет равномерным, независимо от непогоды, отключения газа или электроэнергии. Для загородных домов это является безусловным преимуществом. Кроме обогрева домочадцы будут иметь в помещении горячее водоснабжение.

При однотрубной схеме гравитационного отопления котёл и оборудование, которое составляет магистраль, могут находиться на одном уровне. Пар под давлением равномерно поступает во все радиаторы. Наклон требуется только для трубы, по которой идёт конденсат.

Температура пара достигает 170 0С. Прогрев системы происходит за короткие сроки. Гравитационный отток конденсата может осуществляться уже при температуре 50 0С. Нет необходимости выжидать долгое время, пока отопление начнёт действовать с максимальной эффективностью. Устанавливать паровое отопление может только специалист, несмотря на простоту монтажа.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your quota.

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Особенности водяного отопления без насоса в частном доме: монтаж и обслуживание

На этапе строительства частного дома нужно задуматься об эффективной системе отопления. Есть много схем. Особое место занимает водяная отопительная система без циркуляционного насоса.

Виды конструкций

Отопительный контур — элементы, используемые в качестве системы отопления путем передачи тепловой энергии в воздушную среду. Популярнее всего системы, применяющие в качестве нагревательного источника котлы, бойлеры с подключением к водопроводу. Жидкость, пересекая нагревательные элементы, достигает заданной температуры, направляясь в отопительный контур.

Перемещение теплоносителя обеспечивается двумя методами:

• естественным;
• принудительным.

С принудительной циркуляцией по трубам

Системы с естественным перемещением теплоносителя просты, надежны. Эффективность зависит от грамотного строения контура обогрева. В последнем случае внедряется насос, создающий давление. Теплоноситель двигается по трубопроводу.

Источники тепла для обогрева жидкости — котельное, бойлерное оборудование. Механизм работы основан на превращении одного вида энергии в тепловую. В зависимости от сырья, источника нагрева, котлы работают на газе, твердом топливе, электричестве, мазуте.

Все виды котельных агрегатов можно применить для обогрева частного дома. Популярны газовые, твердотопливные устройства.

В зависимости от соединения обогревательных устройств в отопительном контуре, различают: однотрубные, двухтрубные системы. Однотрубная система — когда батареи соединяются последовательно, вода, пересекая каждый элемент, возвращается в котел.

Минус — неравномерность прогрева помещения. Каждый последующий радиатор получает меньшее количество тепловой энергии.

В двухтрубной схеме отопления батареи подключаются параллельно стояку. Отрицательная сторона системы — сложность конструктивного исполнения, большой расход материала. В многоэтажных зданиях можно использовать только двухтрубную систему отопления.

Двухтрубная схема

Обогрев без насоса

Ранее проектирование водяных отопительных систем производилось без циркуляционных насосов. Сложность возникала при покупке, монтаже приборов, вызывающих принудительную циркуляцию воды в контуре. Когда на рынке появились зарубежные производители, ситуация резко изменилась. Чаще используют схемы с принудительной циркуляцией теплового носителя.

Сбои в подаче электрической энергии устранены не везде.

Как только отключается электричество, циркуляция воды прекращается. Помещение остывает. Батареи становятся холодными. Система отопления работает неэффективно. Вода в контуре промерзает. Требуется запуск источника тепловой энергии.

Преимущества, недостатки

С технической точки зрения, естественная циркуляция воды эффективна в высоких зданиях. Причина — свойства жидкости по передаче давления с поверхности на контур до нижнего узла.

Преимущество гравитационной циркуляции воды — экономия стройматериалов. Не нужны дорогие насосы, подводка электрической сети к контуру. Спроектировать, установить, эксплуатировать систему сможет любой мужчина. Не нужно оплачивать услуги мастера. При грамотном построении, система будет долго, эффективно отапливать дом. Капитальный ремонт не потребуется более 30 лет.

Схема естественной циркуляции воды предполагает процесс саморегулирования. Отопительная система отличается высокой тепловой устойчивостью.

• высокий уровень инертности;
• выдержка регламентированных уклонов труб при монтаже;
• применение труб большого сечения;
• высокая вероятность замерзания, по причине плохого напора воды;
• завоздушивание отопительных приборов.

Чтобы устранить проблему завоздушенности в батареях, потребуются устройства стравливания воздуха. В системе устанавливают расширительный бачок, контролирующий уровень воды в котле.

Естественная циркуляция теплоносителя в трубах:

Принцип действия

Закон физики: после нагревания, тепловая энергия увеличивается в объеме, теряя прежнюю плотность. Агрегат, в котором выполняется обмен тепла между источником и носителем — теплообменник.

Прогретая жидкость легче охлажденной, теплогенератор ставят внизу отопительного контура. Слегка подогретый теплоноситель перемещается вверх. На его место по трубам опускается холодная вода. В случае естественной циркуляции в системе, рассматривается три физических закономерности: трение, расширение тел с повышением температуры, неразрывность струи.

В состав схемы водяного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя входят:

1. Тепловой генератор — котел. В теплообменнике производится нагрев воды.
2. Трубы. Формируют направление движения воды. Трубопровод подводится к котельному оборудованию, радиаторам.
3. Отопительные приборы — радиаторы в разном исполнении (различаются формой, материалом).
4. Расширительный бак. Защищает на этапе компенсации увеличения объема жидкости из-за теплового расширения. Устанавливается в верхней точке контура отопления.

Простейшая схема без насоса — нагретый теплоноситель, движущийся по трубам, выходит из котла, охлажденная вода поступает обратно. Замкнутый круг.

Поступив вверх системы, вода начинает распределение по радиаторам. Наблюдаются процессы, противоположные циркуляции в котельном оборудовании. Вытесняя охлажденную жидкость, теплоноситель заполняет радиатор. Вода отдает тепло батарее. Тепловая энергия поступает в воздушную среду, прогревая помещение. Жидкость остывает, циркулирует в направлении котла. Процесс цикличен.

Отопление однотрубного типа

Отличие однотрубных схем — экономичность. Применяются системы редко. Прогретый теплоноситель, поднимаясь по трубам, последовательно минует батареи, расположенные на втором этаже. Направляясь вниз по трубам, проходит радиаторы, располагающиеся на нижнем этаже. Возвращается к котлу.

Температура верхних этажей дома выше, чем в квартирах первого этажа. Для достаточной циркуляции жидкости по трубам, потребуется нагревательный элемент высокой производительности. Для частных домов схема подходит по эффективности, качеству прогрева помещений.

Сделать систему более эффективной можно дополнительным внедрением обходной линии — байпаса. Из трубы выполняется участок замыкания. Диаметр материала не должен превышать размеры трубопровода. Байпас присоединяет вход, выход радиатора. Подключается к тройнику, в верхней точке отопительного контура, перед расширительным баком. Разделяет схему на две части.

Правильный механизм работы схемы отопления зависит от расширительного бака. Габариты — от количества батарей. Не должен заполняться более трех четвертых общего объема.

В частном доме лучше делать вертикальное подключение труб. Выполняется монтаж двух стояков: подъемного, опускного. Установка расширительного бака не потребуется, если сделать для каждой батареи систему автоматического стравливания воздуха, который скапливается вверху конвектора.

Контур двухтрубного типа отопления

В двухтрубной схеме исключается проблема неравномерного распределения тепла. Внедряют сразу два контура. Первый отвечает за циркуляцию горячей воды от источника к радиатору. Второй за отток оставшейся жидкости.

Способы соединения труб: с попутной циркуляцией, тупиковой. Попутное движение характеризуется созданием отводов от батарей одинаковой длины. Сохраняется равномерный прогрев. Схема популярности не обрела из-за большого расхода стройматериалов (труб).

Предпочтение отдают соединительной схеме с циркуляцией воды холодной, горячей в разных направлениях. Батареи, находящиеся ближе к отопительному устройству, прогреваются быстрее.

Разделяют схему отопления по виду разводки труб. Нагретая вода подается из цокольного этажа, подвала. Обратка размещается чуть ниже узла подачи.

Схема с верхней обвязкой труб отопления

Монтаж системы

Конструируя отопительную схему водяного типа без насоса, нужно грамотно расположить котел, нижний радиатор. Чем выше батарея по отношению к котельному оборудованию, тем хуже отток. Устройства обогрева лучше монтировать в подвальном помещении. На скорость циркуляции теплоносителя влияет:

• сечение труб. С уменьшением диаметра трубопровода, увеличивается сопротивление, оказываемое теплоносителю;
• материал труб. Лучше применять полиуретановые изделия;
• количество мест изгибов. С уменьшением количества, увеличивается эффективность работы отопительного контура. Производительность зависит от количества запорной арматуры.

Монтажные работы

Чтобы рассчитать мощность котельного оборудования нужно применять рекомендации СНиП. Для одного квадратного метра отапливаемого помещения нужен обогревательный элемент мощностью 0,1 кВт. При монтаже обогревательного узла, необходимо утеплить стояк горячей воды, помещение с расширительным бачком.

Монтажные работы: устанавливают основной стояк. Сверху монтируют расширительный бак. Подсоединяют разводку на уровне 1/3 высоты комнаты от пола. Отводят трубы к радиаторам. Однотрубная разводка предполагает подключение труб к котлу с последнего радиатора. Двухтрубная — параллельное подсоединение батарей, врезку отводов в общий трубопровод.

Использование пара

Теплоносителем может быть вода, пар. Устанавливают парогенераторы, позволяющие преобразовать воду в пар, подавать по трубам.

Механизм: горячий воздух легче охлажденного. Прогретый пар быстро движется вверх отопительного узла. Искусственный прогрев не требуется. Поступая в батареи, газ охлаждается. Переходит в жидкое состояние. Снова возвращается в котел.

Отопительные системы жидкостного типа без насоса популярны. Это касается проектов частных, загородных домов. Важно произвести расчеты. Это обезопасит от замерзания холодной зимой.