Система опалення із природною циркуляцією. Схема, монтаж

Система опалення з природною циркуляцією теплоносія влаштовується у приватних будинках найчастіше. Такі конструкції мають безліч переваг, а їх монтаж дуже простий. Однак деякі правила при складанні такого обладнання дотримуватися все ж таки необхідно.

Особливості конструкції

Схема опалення із природною циркуляцією теплоносія дуже проста. Конструкція включає в себе опалювальний котел, який може бути як газовим, так і електричним або твердопаливним, магістралі для води, радіатори та розширювальний бак. У системах опалення із примусовою циркуляцією струм теплоносія забезпечує спеціальний насос. Це збільшує вартість обладнання та ускладнює його монтаж.

У системах із природною циркуляцією теплоносій рухається по трубах самотоком. Справа в тому, що щільність у нагрітої води вища, ніж у холодної. Проходячи магістралями і радіаторами, нагрітий котлом теплоносій поступово остигає. Холодну воду в трубі, що відводить, при цьому витісняє нова порція гарячої - в подає. В результаті охолоджений теплоносій знову проходить через котел, після чого цикл повторюється.

Розширювальний бак у такій системі необхідний регулювання тиску води в магістралях. За його підвищення надлишки теплоносія надходять у бак, частково заповнюючи його. При зниженні тиску вода стікає назад у трубопровід.

Гідності й недоліки

До переваг таких конструкцій, як система опалення з природною циркуляцією, можна віднести в першу чергу дешевизну. Обладнання закуповувати доводиться не так вже й багато. Крім того, до переваг подібних систем відносять високий рівень ремонтопридатності. Завдяки простоті конструкції замінити елементи, що прийшли в непридатність, при бажанні можна навіть самотужки.

Надійність - ще одна незаперечна перевага подібних систем. До плюсів можна віднести і тривалий термін їхньої служби – близько 30 років.

Недоліками конструкцій цього типу вважаються:

• Низький ККД. Палива для функціонування системи із природною циркуляцією потрібно порівняно багато.
• Велика інертність. Працювати система починає лише тоді, коли теплоносій досить добре прогріється.
• Неможливість прихованого проведення труб. За допомогою такої системи можна влаштувати досить ефективне опалення приватного будинку. Природна циркуляція, однак, передбачає досить високий ступінь охолодження теплоносія при русі магістралями. Тому труби повинні проходити на відкритому повітрі.

Використовувати системи опалення цього типу можна лише у будинках невеликої площі. Справа в тому, що при збільшенні кількості поворотів і колін значно зростає опір теплоносія. У результаті система починає працювати вкрай неефективно.

Однотрубна та двотрубна конструкції

Розрізняють всього два різновиди систем опалення з природною циркуляцією. Двотрубна складається з двох контурів: підвідника та відведення. По першому теплоносій подається до радіаторів, по другому – відводиться назад до котла. У приватних будинках, однак, найчастіше використовується однотрубне опалення з природною циркуляцією. Така система найпростіша в монтажі і досить ефективна. У цьому випадку теплоносій рухається однією трубою, до якої приєднані радіатори, по колу.

Проектування

Виконуючи розрахунок системи опалення такого типу, потрібно визначитися з:

• кількістю необхідних радіаторів;
• потужністю казана;
• діаметром та матеріалом труб;
• об'ємом розширювального бака.

Як розрахувати потужність котла

Ця процедура насправді дуже відповідальна. Адже від того, як правильно буде підібрана потужність котла, залежить ефективність обігріву приміщень. Розрахунки проводяться перш за все виходячи з того, що на 10 м 2 площі будинку потрібний 1 кВт потужності. При цьому беруться до уваги також поправочні коефіцієнти для регіонів:

• для півночі - 1,5-2,
• для середньої смуги - 1,4,
• для південних районів – 0,8.

Також розрахувати потужність можна виходячи з обсягу приміщення. Цей показник просто примножують на 40 Вт. Для приватного будинку на пальовому фундаменті приймається поправний коефіцієнт 1,4. На кожну двері до отриманої потужності додається 300 Вт, кожне вікно - 70-100 Вт.

Скільки має бути радіаторів

Продовжують розрахунок системи опалення визначення кількості необхідних батарей. Радіатори можна вибирати будь-які. Найчастіше власники заміських будинків монтують недорогі та досить надійні біметалічні моделі. Їхня кількість розраховується, виходячи з площі приміщення. На кожні 10 м 2 потрібно 1 кВт потужності радіатора. Отриману внаслідок розрахунків цифру множать ще 1,5. Цей запас потрібен для заповнення витоків тепла через вікна та двері. Потужність однієї секції батареї тієї чи іншої марки вказується виробником у технічному паспорті.

Магістралі

Внутрішня поверхня труб, вибраних для системи опалення з природним струмом води, має бути максимально гладкою. Це дозволить звести опір до мінімуму. Крім цього, у магістралях не повинні накопичуватися відкладення та мул. Найбільш повно всім цим вимогам відповідають металопластикові труби. Також часто в системах із природною циркуляцією використовуються поліпропіленові магістралі. Сталеві в таких конструкціях не рекомендується встановлювати.

Що стосується діаметра, то він має бути досить великим. Конкретна цифра залежить насамперед від кількості у магістралі колін та різного роду запірної арматури. Зазвичай у приватних будинках встановлюються труби діаметром 32-40 мм (внутрішній). Для підведення до радіаторів використовують відрізки діаметром 20-24 мм. Можна застосовувати для цієї мети труби того ж номера, що і магістральні.

Вибір розширювального бака

Зазвичай система опалення із природною циркуляцією обладнується розширювальним баком відкритого типу. Такі моделі можуть виконувати відразу три основні функції:

• клапана безпеки при надмірному тиску,
• пункту постачання системи додатковими порціями теплоносія,
• відведення надлишкових газів, що утворюються під час нагрівання води.

При підборі розширювального бака слід враховувати такі фактори:

• Загальний об'єм теплоносія (С). Від цього показника залежить ємність бака. Визначається він шляхом складання обсягів котла, труб, що підводять, радіаторів та інших елементів конструкції, якщо вони є.
• Коефіцієнт розширення теплоносія (Е).
• Початковий тиск у баку (Рмін.).
• Максимально допустимий тиск (Pmax).
• Коефіцієнт заповнення за заданих умов роботи (Кзап). Визначити його можна за спеціальними таблицями.

Розрахунок обсягу бака проводиться за формулою V = (E x C / 1 - Рмін. / Pmax) / Кзап.

Основні правила монтажу

Для того щоб опалення будинку з природною циркуляцією теплоносія в системі було ефективним, при складанні обов'язково необхідно дотримуватися наступних рекомендацій:

• Труби повинні бути встановлені з ухилом у напрямку струму води не менше ніж 6-7 гр. Це забезпечить найкращу циркуляцію.
• Котел встановлюється нижче за рівень розташування магістралей. Зазвичай його розміщують у підвалі. Якщо такого немає, влаштовується підсобне приміщення із приямком.
• Розширювальний бак монтують на горищі. Трубу, що з'єднує його з казаном, теплоізолюють.
• Радіатори монтуються паралельно до труб (на байпасі). Врізати їх у самі магістралі не можна.
• Розміщувати батареї слід якомога вище.

Порядок збирання

Монтаж систем опалення цього типу виконується так:

• Встановлюється казан. На даний момент у заміських будинках найчастіше використовуються газові моделі. Монтаж димаря можна зробити самостійно. Для підключення котла до магістралі доведеться викликати спеціалістів. Власними силами це робити заборонено нормативами.
• Підвішуються радіатори опалення. Найкраще розміщувати їх під вікнами. Це забезпечить природну циркуляцію повітря у приміщенні. Відстань від радіатора до стіни має бути не менше 2,5 см, до підлоги – 8 см.
• Монтується магістраль (з дотриманням ухилу).
• Приєднуються радіатори. В однотрубній системі використовується нижнє підключення.
• Монтується розширювальний бак. Найчастіше його приєднують до магістралі, що відводить. На трубі бачка встановлюється додаткове відведення в каналізацію.
• Магістраль із двох сторін приєднується до патрубків котла.
• Встановлюються крани Маєвського. Вони потрібні для відведення повітря з теплоносія, наприклад, при обпресуванні.
• Монтується інша необхідна запірна арматура: дроселі, термоклапани і т.д.
• У нижній точці магістралі врізається зливний кран.

Як бачите, монтаж систем опалення з природним струмом – справа не дуже складна. Зібрати таку конструкцію, особливо однотрубну, можна практично за день.

Водяне опалення із природною циркуляцією досить ефективно. Однак варто все ж таки доповнити конструкцію спеціальним насосом. Ним можна скористатися іноді, підвищуючи ефективність роботи системи. Монтується на відвідну трубу. Справа в тому, що підводяча температура теплоносія дуже висока, а це може призвести до виходу з ладу його конструктивних елементів.

Встановлюється циркуляційний насос на байпасі, обладнаному кранами. Безпосередньо перед ним монтується спеціальний фільтр. Останній запобігає попаданню в насос бруду, мулу тощо.

При монтажі радіаторів слід простежити, щоб вони розташовувалися одному рівні. Це забезпечить оптимальну циркуляцію теплоносія. Перед кожною батареєю слід встановити запірний кран. Він знадобиться у разі потреби аварійного відключення.

Пробний запуск системи

Отже, ми з вами з'ясували, як створити природну циркуляцію опалення (системи). Після того, як всі елементи конструкції будуть змонтовані, слід зробити пробний запуск. Заповнення може здійснюватися або за допомогою насоса, або за допомогою підживлення крана, підключеного до водопроводу. Напір води, що надходить у систему, не повинен бути занадто сильним. Інакше усередину магістралей потрапить дуже багато повітря.

Після заповнення слід почекати з півгодини. За цей час із системи вийде зайве повітря. Далі можна запускати казан. Якщо система за деякий час запрацює - значить, все в порядку. Але іноді трапляється так, що теплоносій магістралями циркулювати не починає. В цьому випадку потрібно:

• перевірити всі труби щодо герметичності;
• виміряти кут нахилу магістралей.

При необхідності недоліки усуваються.

Іноді причиною проблем є звичайні повітряні пробки. Тому додатково варто спробувати видалити їх. Порядок дій у цьому випадку буде таким:

• відкриваються повітряники на всіх радіаторах;
• включається підживлення системи слабким тиском;
• відкривається злив і виконується тривалий прогін теплоносія.

Нерідко причиною бездіяльності системи є забиті радіатори. У цьому випадку батареї доведеться зняти та промити.

Якщо нічого з перерахованого вище не допомагає, то причина, швидше за все, у слабкості котла або його несправності.

Система опалення з природною циркуляцією теплоносія - обладнання надійне і недороге. При правильному доборі комплектуючих та дотриманні всіх рекомендацій по монтажу можна отримати довговічну та дуже ефективну конструкцію, а отже, значно й надовго підвищити комфортність проживання в будинку.