Принцип работы и расчет системы отопления с естественной циркуляцией

Содержание статьи:

Центральная система отопления далеко не всегда оказывается эффективной, более того, в отдельных отдаленных регионах она не может быть проведена по сугубо техническим причинам. В таких случаях решением проблемы становится автономная система отопления с естественной циркуляцией либо принудительным перемещением теплоносителя.

Чем отличаются принудительная и естественная циркуляция в системе отопления

Принудительная циркуляция подразумевает передвижение воды по трубам за счет рабочего усилия насоса. Естественная система не требует задействования такого оборудования, здесь движение теплоносителя обеспечивается разницей значений веса горячей и уже охлажденной воды.

После подогревания котлом вода расширяется, параллельно происходит уменьшение удельного веса теплоносителя. Последний поднимается вверх, после чего передвигается по горизонтальной трубе, которая проложена под небольшим уклоном, затем попадает в стояк, следом – в радиаторы отопления, где происходит теплоотдача и охлаждение. Охлажденная вода снова становится тяжелее и спускается к котлу.

Монтаж отопления с естественной циркуляцией доставляет куда меньше хлопот. Система служит намного дольше, работает бесперебойно, бесшумно, она не зависит от подачи электроэнергии.

Схема естественной циркуляции в отопительной системе

При таких преимуществах отопление с естественной циркуляцией не лишено и ряда недостатков:


  • площадь отапливаемых помещений ограничена
  • после остановки система медленно возвращается к работе
  • высокий расход материалов, обусловленный необходимостью прокладки труб значительного диаметра
  • малая скорость перемещения теплоносителя, чреватая замерзанием труб

В чем преимущества однотрубной схемы отопления с естественной циркуляцией

Установка однотрубных отопительных систем на порядок проще работы с двухтрубными. Для их организации не требуется большого количества труб, что позволяет сэкономить средства и не портить интерьер обогреваемого помещения.

Монтаж отопления с естественной циркуляцией осуществляется с верхней разводкой, преимущественно по чердаку. Оттуда теплоноситель постепенно опускается в радиаторы жилых помещений.

Однотрубные и двухтрубные отопительные системы

Обратите внимание! Однотрубная система при верхней разводке поставляет в оборудование на нижних этажах меньше тепла, так как на пути вниз теплоноситель теряет температуру.

Поэтому для обеспечения равномерного обогрева верхнего и всех нижних этажей дома используют технические уловки. Так, на верхних этажах рядом с радиаторами устанавливаются байпасы, представляющие собой отрезки труб, оборудованные арматурой регулировки. А помещения нижних этажей оборудуются батареями с большим количеством секций.

Вентили специалисты рекомендуют устанавливать и на байпасах, и на входе в каждый радиатор. В современных отопительных системах устанавливаются трехходовые краны, которые монтируются в точке, где соединяются подводящая труба и перемычка.

Схемы подключения радиаторов

Монтаж подобного отопительного оборудования требует строгого соблюдения технических требований. Несоблюдение правил чревато снижением и без того не слишком высокой скорости движения теплоносителя. При грубых ошибках в организации системы и вовсе не удается обеспечить циркуляцию воды по трубам.

Ключевые требования к прокладке труб:

  • разводка с минимальным количеством поворотов, которые будут препятствовать потоку теплоносителя
  • строгое соблюдение рекомендованного угла наклона
  • использование труб с проектным сечением

Как самостоятельно рассчитать однотрубную отопительную систему

Основные этапы расчета водяного отопления:

  • расчет необходимой мощности котла
  • расчет мощности всех отопительных приборов, которые будут подключены к системе
  • подбор диаметра труб

Рассчитываем мощность котла

Мощность котла рассчитывается с учетом будущих показателей потери тепла через стены, полы, крышу здания. При определении показателей мощности следует брать во внимание площадь указанных поверхностей, материал изготовления, а также разницу в показателях температуры внутри и снаружи помещения в период, когда планируется обогрев дома.

Теплопотери стандартного частного дома

Схема расчета мощности котла: Wк = Wуд х S/10, где

  • S – суммарная площадь помещения
  • Wуд – удельная мощность, которая требуется на каждые 10 кв.м. помещения
  • Wк – показатели мощности котла

Обратите внимание! Удельная мощность определяется условиями климатической зоны. Так, для Подмосковья показатель варьируется в пределах 1,2-1,5 кВт, в южных регионах составляет 0,7-0,9, а в северных 1,5-2 кВт.

Как определить необходимую мощность радиаторов и диаметр труб

Для расчета мощности радиаторов в отопительной системе с естественной циркуляцией используется приведенная выше формула с небольшой поправкой: вместо суммарной площади дома подставляются значения площадей каждой комнаты.

Расчет отопительной системы

Не забудьте! Для радиаторов на первом этаже потребуется увеличение мощности на 15-20%.

Расчет необходимого диаметра труб проводится следующим образом:

  1. Определяется циркуляционное давление, которое зависит от длины и высоты труб, а также разницы температуры воды на входе/выходе из котла.
  2. Вычисляются потери давления на поворотах, прямых участках и в каждом отопительном приборе.

По материалам сайта: http://teploguru.ru