Характеристики на отоплителна система под налягане

Видове принудителна циркулация на отоплителната среда

Използването на схеми за отопление с принудителна циркулация в двуетажни къщи се използва поради дължината на системните линии (повече от 30 m). Този метод се извършва с циркулационна помпа, която изпомпва течността от кръга. Той се монтира на входа на отоплителния уред, където температурата на отоплителната среда е най-ниска.

При затворен кръг степента на напор, която помпата развива, не зависи от площта и размера на сградата. Скоростта на водния поток е по-голяма, така че топлоносителят да не се охлажда прекалено много, докато преминава през тръбопроводите. Това означава, че топлината се разпределя по-равномерно в цялата система, а генераторът на топлина се използва пестеливо.

Разширителният съд може да бъде разположен не само в най-високата точка на системата, но и в непосредствена близост до котела. За да подобрят схемата, конструкторите са добавили към системата преливен колектор. Сега, в случай на прекъсване на електрозахранването, последвано от спиране на помпата, системата ще продължи да работи в режим на конвекция.

• с една тръба;
• две;
• колектор.

Всеки от тях може да бъде монтиран от вас или от специалист.

Възможност за еднотръбна система

На входа на радиатора се монтира и спирателен вентил, който се използва за регулиране на температурата в помещението и е необходим при подмяна на оборудването. В горната част на радиатора е монтиран вентил за изпускане на въздух.

Вентил на радиатора

За да се повиши равномерността на разпределение на топлината, радиаторите се монтират в байпасен кръг. Ако не използвате тази схема, ще трябва да изберете различни мощности на радиаторите в зависимост от загубите на топлоносител, т.е. колкото по-далеч от котела, толкова повече секции.

Използването на спирателни вентили не е задължително, но без тях маневреността на цялата отоплителна система се намалява. Ако е необходимо, няма да можете да изключите втория или първия етаж от мрежата, за да пестите гориво.

За да се избегне неравномерното разпределение на отоплителната среда, се използват двутръбни схеми.

• задънена улица;
• клонова линия;
• колектор.

Възможностите за спускане на тръбата и схема за байпас

Вариантът с байпас позволява лесен контрол на нивото на топлина, но е необходимо да се увеличи дължината на тръбата.

Най-ефективна е колекторната система, която позволява към всеки радиатор да се свърже отделна тръба. Топлината се подава равномерно. Има един недостатък - цената на оборудването е висока, тъй като количеството на консумативите се увеличава.

Диаграма на отоплението на хоризонталния колектор

Съществуват и вертикални варианти на подаване на отоплителната среда, които се намират в долния и горния колектор. В първия случай потокът на отоплителната среда преминава през подовете, а във втория - щрангът се изкачва от котела до тавана, където тръбите се насочват към отоплителните елементи.

Вертикално разположение

Размерите на двуетажните къщи могат да варират от няколко десетки до стотици квадратни метра. Те се различават и по разположението на стаите, пристройките и отопляемите веранди, както и по ориентацията към световните посоки. Въз основа на тези и много други фактори трябва да се вземе решение дали топлоносителят да циркулира естествено или чрез принудителна циркулация.

Проста схема за циркулация на отоплителната вода в еднофамилна къща с отоплителна система с естествена циркулация.

Схемите за отопление с естествена циркулация се характеризират със своята простота. Тук охлаждащата течност се движи по тръбите самостоятелно, без помощта на циркулационна помпа - тя се издига нагоре от топлината, навлиза в тръбите, разпределя се по радиаторите, охлажда се и преминава във възвратната тръба, за да се върне обратно в котела. Това означава, че охлаждащата течност се движи от гравитацията, подчинявайки се на законите на физиката.

Схема на затворена двутръбна отоплителна система на двуетажна къща с принудителна циркулация

• По-равномерно отопление на цялата къща;
• Значително по-дълги хоризонтални участъци (в зависимост от мощността на използваната помпа, тя може да достигне до няколкостотин метра);
• По-ефективно свързване на радиаторите (напр. диагонална схема);
• Възможност за инсталиране на допълнителни фитинги и колена без риск от спадане на налягането под минималната граница.

Затова в съвременните двуетажни къщи е най-добре да се използват отоплителни системи с принудителна циркулация. Възможно е също така да се инсталира байпас, който да ви помогне да избирате между принудителна и естествена циркулация, за да изберете най-добрия вариант. Избираме системи с принудителна циркулация, тъй като те са по-ефективни.

Принудителната циркулация има няколко недостатъка, като например необходимостта от закупуване на циркулационна помпа и повишеното ниво на шум, свързано с нейната работа.

Изкуствено предизвикани системи за кръвообращение

Схемите на отворените отоплителни системи с помпа при всички случаи предполагат използването на подходящо устройство. Това ви позволява да увеличите скоростта, с която течността тече, и да намалите времето, необходимо за отопление на дома ви. В този случай потокът на отоплителната среда се движи със скорост около 0,7 m/s, така че топлообменът става по-ефективен и всички части на отоплителната система се нагряват еднакво.

При инсталирането на отоплителна система от отворен тип с помпа трябва да се вземат предвид няколко специални характеристики:

• Наличието на вградена циркулационна помпа изисква свързване към система за електрозахранване. Препоръчва се помпата да бъде инсталирана на байпас за непрекъсната работа в случай на прекъсване на електрозахранването.
• Помпата трябва да се монтира на обратната тръба преди входа на котела, на разстояние до 1,5 метра от котела.
• Помпата трябва да се монтира в тръбите, като се вземе предвид посоката на потока на отоплителната среда.

Обща информация

Акценти

Липсата на циркулационна помпа и други движещи се части, както и фактът, че помпата е монтирана в затворен кръг, в който естествено няма суспендирани частици или минерални соли, прави живота на този тип отоплителна система много дълъг. При използване на поцинковани или пластмасови тръби и биметални радиатори тя ще издържи поне половин век.
Естествената циркулация на топлината означава сравнително малка разлика в налягането. Тръбите и радиаторите неизбежно оказват известно съпротивление на движението на отоплителната среда. Ето защо препоръчителният радиус за отоплителна система, която представлява интерес, се оценява на около 30 метра. Разбира се, това не означава, че при радиус от 32 метра водата ще замръзне - границата е по-скоро произволна.
Инерцията на системата ще бъде доста висока. От запалването или стартирането на котела до стабилизирането на температурата във всички отоплявани помещения може да минат няколко часа. Причините са ясни: котелът трябва да загрее топлообменника и едва след това водата започва да циркулира, при това доста бавно.
Всички хоризонтални участъци на тръбите трябва да са наклонени по посока на водния поток. Това гарантира, че охлаждащата вода тече свободно по гравитационен път с минимално съпротивление.

Също толкова важно - в този случай всички въздушни шлюзове ще бъдат избутани към горната точка на отоплителната система, където е монтиран разширителен съд - херметичен, с въздухоотвод или отворен.

Целият въздух ще се събере в горната точка.

Саморегулация

Отоплението на къщата с естествена циркулация е саморегулираща се система. Колкото по-студено е в къщата, толкова по-бързо циркулира отоплителната среда. Как работи?

Факт е, че циркулационната глава зависи от:

Разликата във височината между котела и долния радиатор. Колкото по-ниска е височината на котела спрямо долния радиатор, толкова по-бързо водата ще се влива в радиатора по силата на гравитацията. Помните ли принципа на съобщителните съдове? Този параметър е стабилен и неизменен по време на работа на отоплителната система.

Диаграмата показва ясно принципа на работа на отоплението.

С намаляването на температурата на топлоносителя неговата плътност се увеличава и той започва да изтласква по-бързо загрятата вода от долната част на кръга.

Скорост на циркулация

Освен от напора, скоростта на циркулация на отоплителната среда се определя и от редица други фактори.

• Диаметърът на разпределителните тръби. Колкото по-малко е вътрешното сечение на тръбата, толкова по-голямо съпротивление ще оказва тя на движението на флуида в нея. Поради тази причина за разпределение в случай на естествена циркулация се използват тръби с умишлено завишен диаметър - DN32 - DN40.
• Материал на тръбите. Стоманата (особено корозиралата и покрита с утайки) има няколко пъти по-голямо съпротивление на потока, отколкото например полипропиленова тръба със същото напречно сечение.
• Броят и радиусът на завоите. Затова е добре основната връзка да бъде възможно най-пряка.
• Наличие, количество и вид на спирателни вентили, различни опорни шайби и редуктори на диаметъра на тръбата.

Всеки вентил, всеки завой води до спад на налягането.

Именно поради голямото количество променливи точните изчисления на отоплителна система с естествена циркулация се извършват много рядко и дават много приблизителни резултати. На практика е достатъчно да се използват дадените по-горе препоръки.

Как циркулира водата в отоплителните системи

Движението на водата в затворен(и) отоплителен(и) кръг(и) може да бъде естествено или принудително. Водата, загрята от отоплителен котел, се подава към радиаторите. Тази част от отоплителната верига се нарича директен поток (ток). След като попадне в акумулаторите, отоплителната среда се охлажда и се връща обратно в котела, за да се нагрее. Тази част от цикъла се нарича обратен път (ток). За да се ускори циркулацията на отоплителната среда, се използват специални циркулационни помпи, които се поставят в тръбата при "връщането". Съществуват отоплителни котли, които са проектирани с такава помпа.

Естествена циркулация на отоплителната среда

При естествената циркулация движението на водата в системата е "гравитационно". Това е възможно поради физическия ефект от промяната на плътността на водата. Горещата вода е с по-ниска плътност. Връщащата се течност е с по-висока плътност и поради това лесно измества вече загрятата вода в котела. Горещата вода се изкачва нагоре по вертикалната тръба и след това се разпределя по хоризонтални трасета, които са наклонени под наклон не по-голям от 3-5 градуса. Наличието на наклон позволява на флуида да се движи по тръбите по силата на гравитацията.

Схемата за нагряване, основана на естествената циркулация на охлаждащата течност, е най-проста и затова е лесна за прилагане в практиката. Освен това не са необходими други инсталации. Той обаче е подходящ само за малки частни къщи, тъй като дължината на веригата е ограничена до 30 метра. Недостатъците включват необходимостта от по-големи диаметри на тръбите и ниско налягане в системата.

Принудителна циркулация на отоплителната среда

Автономните отоплителни системи с принудителна циркулация на водата (охлаждащата течност) в затворен цикъл задължително се характеризират с циркулационна помпа, която осигурява бърз поток от затоплена вода към радиаторите и охладена вода към отоплителния уред. Движението на водата е възможно благодарение на разликата в налягането между предния и задния поток на отоплителната среда.

При инсталирането на тази система не е необходимо да се спазва наклонът на тръбната система. Това е предимство, но съществен недостатък е енергийната зависимост на такава отоплителна система. Ето защо в случай на прекъсване на електрозахранването в частна къща трябва да има генератор (мини електростанция), който ще осигури работата на отоплителната система в екстремна ситуация.

Системата за циркулация на вода под налягане може да се използва при инсталиране на отопление в къща с всякакъв размер. Избира се помпа с подходящ капацитет и се осигурява непрекъснато електрозахранване.

Двутръбна долна разпределителна система

По-нататък ще разгледаме двутръбните системи, които се характеризират с това, че разпределят топлината равномерно дори в най-големите къщи с няколко стаи. Това е двутръбната система, която се използва за отопление на жилищни блокове с много апартаменти и нежилищни помещения - тук тя работи чудесно. Ще разгледаме схемите за частни къщи.

Двутръбна долна отоплителна система.

Двутръбната отоплителна система се състои от подаваща и връщаща тръба. Между тях се монтират радиаторите - входът на радиатора се свързва с подаващата тръба, а изходът на радиатора - с връщащата тръба. Какво дава това?

• Равномерно разпределение на топлината в помещенията.
• Възможност за регулиране на температурата в помещението чрез пълно или частично припокриване на отделните радиатори.
• Възможност за отопление на многоетажни частни къщи.

Съществуват два основни типа двутръбни системи - долни и горни. Като начало ще разгледаме двутръбна система с долна връзка.

Долното разпределение се използва в много частни къщи, тъй като позволява отоплението да бъде по-малко видимо. Тук тръбите за подаване и връщане минават една до друга, под радиаторите или дори в пода. Въздухът се отвежда чрез специален кран на Маевски. Отоплителните инсталации в частен дом, изработени от полипропилен, най-често предвиждат точно такъв вид окабеляване.

Предимства и недостатъци на двутръбната система за долно разпределение

Ако инсталирате система за подово отопление, можете да скриете тръбите в пода.

Нека да разгледаме положителните характеристики на двутръбната система с долен поток.

• Възможност за маскиране на тръбите.
• Възможност за използване на радиатори с долна връзка - това улеснява донякъде монтажа.
• Топлинните загуби са сведени до минимум.

Възможността отоплението да бъде поне частично видимо привлича много хора. В случай на долна връзка имате две успоредни тръби, които минават успоредно на пода. Ако желаете, можете да ги прекарате под пода, като предвидите тази възможност на етапа на проектиране на отоплителната система и проектиране на строежа на частна къща.

Ако използвате радиатори с долно свързване, можете почти напълно да скриете всички тръби в пода - свързването на радиаторите тук се осъществява с помощта на специални модули.

Недостатъците са необходимостта от редовно ръчно обезвъздушаване и нуждата от циркулационна помпа.

Монтаж на двутръбна система с долно сплитване

Пластмасови крепежни елементи за отоплителни тръби с различен диаметър.

За да се инсталира отоплителната система по този начин, трябва да се положат тръби за подаване и връщане около къщата. За тази цел се предлагат пластмасови крепежни елементи. Ако се използват радиатори със странична връзка, направете разклонение от подаващата тръба към горния страничен отвор и отвеждайте охлаждащата течност през долния страничен отвор, като я насочвате към връщащата тръба. Обезвъздушителите трябва да се монтират до всеки радиатор. Котелът при това разположение се монтира в най-ниската точка.

Тук радиаторите са свързани по диагонал, което увеличава топлинната им мощност. По-ниското свързване на радиаторите намалява топлинната мощност.

Това устройство най-често се изпълнява като затворен кръг, като се използва затворен разширителен съд. Системата е под налягане с помощта на циркулационна помпа. Ако трябва да се отоплява двуетажна частна къща, положете тръбите на горния и долния етаж и след това направете паралелна връзка между двата етажа и отоплителния котел.

Разликата между еднотръбните и двутръбните системи

Съществуват два основни вида системи за подгряване на гореща вода - еднотръбни и двутръбни. Тези системи се различават по начина на свързване на радиаторите към електрическата мрежа.

Еднотръбната отоплителна мрежа представлява затворен кръг. Тръбите се прокарват от отоплителното тяло, радиаторите се свързват последователно и се връщат обратно към котела.

Еднотръбното отопление е лесно за инсталиране и няма голям брой компоненти, поради което спестява много от разходите за монтаж.

Еднотръбните отоплителни кръгове с естествен поток се предлагат само с горна връзка. Характерна особеност е, че веригите имат захранващи щрангове, но нямат обратни щрангове.

В двутръбна отоплителна система отоплителната среда тече по две линии. Първият се използва за подаване на гореща вода от отоплителното устройство към отоплителните кръгове, а вторият - за отвеждане на охладената вода към котела.

Радиаторите са свързани паралелно - нагрятата течност постъпва във всеки от тях директно от захранващия кръг, така че температурата ѝ е почти еднаква.

В радиатора топлоносителят отдава енергията си и при охлаждане напуска обратната верига. Тази схема изисква два пъти по-голям брой фитинги, тръби и арматури, но позволява изграждането на сложни разклонени структури и намалява разходите за отопление чрез индивидуално регулиране на радиаторите.

Двутръбната система ефективно отоплява големи площи и многоетажни сгради. В нискоетажни сгради (1-2 етажа) с площ по-малка от 150 m² е по-подходящо да се използва еднотръбна отоплителна система както от естетическа, така и от икономическа гледна точка.

Схемата за свързване на радиатори с две тръби не е широко разпространена в отоплителните инсталации на индивидуални къщи, тъй като е по-трудна за инсталиране и поддръжка. Освен това удвоеният брой тръби изглежда неестетично.

Характеристики на еднотръбното разпределение

Инсталирането на всички части на системата вътре в къщата е доста лесно. В този случай тя започва от точката за подаване на вода и завършва при отоплителното оборудване. Диагоналната връзка е най-ефективна, затова се избира по-често. В сградата трябва да се постави разширителен съд.

Има и по-прост вариант, който е лесен за изпълнение от вас. В този случай е необходимо да се постави врата на стълбището. Това ще изолира подовете един от друг. Тази опция е доста ефективна, макар и да не е много естетична.

Съвет! Трябва да проучите различните електрически схеми, преди да направите окабеляването. Тогава ще бъде много по-лесно да се вземе решение за избор на система.

2 Изисквания за монтаж и експлоатация

Двутръбните системи са малко по-сложни и скъпи от гледна точка на конструкцията. Това обаче е оправдано от редица предимства, които надделяват над недостатъците на еднотръбната версия. Водата се загрява до еднаква температура и след това се подава едновременно към всички уреди. На свой ред охладената охлаждаща течност се връща обратно по обратната тръба, вместо да преминава през следващия радиатор.

При създаването на отворена отоплителна система с помпа и разширителен съд трябва да се подчертаят няколко правила и изисквания за извършваната работа. Те са следните:

1. 1. Котелната система трябва да се монтира в най-ниската точка на тръбата, а разширителният съд - в най-високата точка на тръбата.
2. 2. В идеалния случай котелът трябва да бъде разположен в таванското помещение. През студените периоди резервоарът и захранващият щранг трябва да бъдат изолирани.
3. 3. При полагането на електрическата мрежа избягвайте голям брой огъвания, съединители и фитинги.
4. 4. При гравитационните системи водата циркулира с бавна скорост - не повече от 0,1-0,3 метра в секунда. Това означава, че водата трябва да се загрява постепенно, като се избягва кипенето. В противен случай животът на тръбите ще бъде значително намален.
5. 5. Ако отоплителната система не работи през студения сезон, по-добре е да източите отоплителната среда. Този подход ще предотврати преждевременното увреждане на тръбите, радиаторите и котела.
6. 6. Обемът на охлаждащата течност в разширителния съд трябва да се следи и да се възстановява при изчерпване на течността. Ако това не се направи, се увеличава рискът от образуване на въздушни джобове, които ще намалят ефективността на радиаторите.
7. 7. Най-добрият избор на топлоносител е водата. Факт е, че антифризът съдържа токсични вещества в състава си и при взаимодействие с атмосферата те могат да бъдат вредни за човешкото здраве. Този тип течност може да се използва, когато не е възможно да се източи охлаждащата течност през студения период.

Настоящите норми за проектиране са регламентирани от SNiP под номер 2.04.01-85. При гравитационните циркулационни системи диаметърът на тръбната секция е значително по-голям, отколкото при помпените системи.

Гравитационна циркулация

В системите, в които топлоносителят циркулира по естествен път, няма механизми, които да улесняват движението на флуида. Процесът се осъществява чрез разширяване на нагрятата среда. За да може този тип верига да работи ефективно, се инсталира удължаващ щранг от 3,5 метра или повече.

Дължината на мрежата в отоплителната система с естествена циркулация е ограничена, като по-специално тя не трябва да надвишава 30 метра. Следователно тази отоплителна система може да се използва в по-малки сгради; за най-добър вариант в този случай се смятат къщи с площ до 60 m2. Височината на къщата и броят на етажите също са от значение при монтажа на щранг-линията. Друг фактор, който трябва да се вземе под внимание, е, че в отоплителната система с естествена циркулация отоплителната среда трябва да се нагрее до определена температура; в нискотемпературната система не се създава необходимото налягане.

Схемата с гравитационен поток има определени възможности:

• Комбинация със системи за подово отопление. В този случай във водния кръг, водещ до нагревателните елементи, се монтира циркулационна помпа. В останалите случаи работата се извършва по обичайния начин без прекъсване, дори при прекъсване на електрозахранването.
• Работа с котел. Уредът се монтира в горната част на системата, но на по-ниско ниво от разширителния съд. В някои случаи на котела се монтира помпа, която работи непрекъснато. Въпреки това трябва да се разбере, че в такава ситуация системата става принудителна, което налага инсталирането на възвратен клапан, за да се предотврати рециркулацията на течността.

Обща информация

Акценти

Липсата на циркулационна помпа и други движещи се части, както и затвореният кръг, в който количеството на суспендираните твърди частици и минерални соли е естествено, правят живота на този тип отоплителна система много дълъг. При използване на поцинковани или пластмасови тръби и биметални радиатори тя ще издържи поне половин век.
Естествената циркулация на топлината означава доста малка разлика в налягането. Тръбите и радиаторите неизбежно оказват известно съпротивление на движението на отоплителната среда. Ето защо препоръчителният радиус на интересуващата ни отоплителна система се оценява на около 30 метра. Разбира се, това не означава, че при радиус от 32 метра водата ще замръзне - границата е доста произволна.
Инерцията на системата ще бъде доста висока. От запалването или стартирането на котела до стабилизирането на температурата във всички отоплявани помещения може да минат няколко часа. Причините са ясни: котелът трябва да загрее топлообменника и едва след това водата ще започне да циркулира, и то доста бавно.
Всички хоризонтални участъци на тръбите трябва да са наклонени по посока на водния поток. Това ще осигури свободно движение на охлаждащата вода по гравитационен път с минимално съпротивление.

Не по-малко важно е, че в този случай всички въздушни мехурчета ще бъдат изтласкани към горната точка на отоплителната система, където е монтиран разширителният съд - херметичен, с въздухоотвод или отворен.

Целият въздух ще се събере в горната точка.

Саморегулация

Отоплението на къщата с естествена циркулация е саморегулираща се система. Колкото по-студено е в къщата, толкова по-бързо циркулира отоплителната среда. Как работи?

Факт е, че циркулационната глава зависи от:

Разликата във височината между котела и долния радиатор. Колкото по-ниска е височината на котела спрямо долния радиатор, толкова по-бързо водата ще се влива в радиатора по силата на гравитацията. Помните ли принципа на съобщителните съдове? Този параметър е стабилен и неизменен по време на работа на отоплителната система.

Диаграмата показва ясно принципа на работа на отоплението.

Любопитно: Ето защо се препоръчва отоплителният котел да се монтира в мазето или възможно най-ниско в помещението. Въпреки това авторът е виждал идеално функционираща отоплителна система, в която топлообменникът в пещта е бил забележимо по-високо от радиаторите. Системата беше напълно функционираща.

Разликата в плътността на водата между изхода на котела и обратната тръба. Която, разбираемо, се определя от температурата на водата. Именно тази функция прави естественото отопление саморегулиращо се: щом температурата в помещението спадне, нагревателите се охлаждат.

С понижаването на температурата на нагревателната среда нейната плътност се увеличава и тя започва да изтласква по-бързо загрятата вода от долната част на кръга.

Скорост на циркулация

Освен от напора, скоростта на циркулация на отоплителната среда се определя и от редица други фактори.

• Диаметърът на разпределителните тръби. Колкото по-малко е вътрешното сечение на тръбата, толкова по-голямо съпротивление ще оказва тя на движението на флуида през нея. Поради тази причина за разпределение в случай на естествена циркулация се използват тръби с умишлено завишен диаметър - DN32 - DN40.
• Материал на тръбите. Стоманата (особено корозиралата и покрита с утайки) има няколко пъти по-голямо съпротивление на потока, отколкото например полипропиленова тръба със същото напречно сечение.
• Броят и радиусът на завоите. Затова е добре основната връзка да бъде възможно най-пряка.
• Наличието, броят и видът на спирателните вентили.

Всеки вентил, всеки завой води до спад на налягането.

Именно поради това изобилие от променливи точните изчисления на естествено циркулираща отоплителна система се извършват много рядко и дават много приблизителни резултати. На практика е достатъчно да се използват препоръките, дадени по-горе.

Класификация на системите за подгряване на гореща вода според принципа на действие

Възможно е отопление с естествена циркулация или циркулация под налягане.

С естествена циркулация

Използва се за отопление на малка къща. Водата се движи по тръбите благодарение на естествената конвекция.

Снимка 1. Схема на системата за затопляне на вода с естествена циркулация. Тръбите трябва да се монтират с лек наклон.

Съгласно законите на физиката топлата течност се издига нагоре. Водата се издига при нагряването си в бойлера и след това се стича по тръбите до последния радиатор в системата. Когато водата се охлади, тя влиза във възвратната тръба и се връща в котела.

Използването на системи, работещи чрез естествена циркулация, изисква създаването на наклон - това опростява движението на охлаждащата течност. Дължината на хоризонталната тръба не може да надвишава 30 метра - разстоянието от най-външния радиатор в системата до котела.

Такива системи са много привлекателни поради ниската си цена, липсата на необходимост от закупуване на допълнително оборудване и това, че не издават много шум по време на работа. Недостатъкът е, че тръбите се нуждаят от голям диаметър и трябва да се полагат възможно най-равномерно (почти няма налягане на топлоносителя). Не е възможно да се отоплява голяма сграда.

Система за принудителна циркулация

Схемата с използване на помпа е по-сложна. В този случай освен радиаторите се монтира и циркулационна помпа за придвижване на отоплителната среда през отоплителната система. Следователно налягането в отоплителната система е по-високо:

• Възможно е да се полагат тръби с огъвания.
• По-лесно е да се отопляват големи сгради (дори няколко етажа).
• Подходящи са малки тръби.

Снимка 2. Схема на отоплителна система с принудителна циркулация. За преместване на охлаждащата течност през тръбите се използва помпа.

Често тези системи са затворени, което предотвратява навлизането на въздух в радиаторите и охладителната течност - наличието на кислород води до корозия на метала. В такава система са необходими затворени разширителни съдове, допълнени от предпазни клапани и обезвъздушители. Те могат да отопляват всякакъв размер жилища и са по-надеждни в работата си.

Опции за инсталиране

За малка къща с 2-3 стаи се използва еднотръбна система. Отоплителната среда преминава последователно през всички радиатори, достига до последната точка и се връща по обратната тръба обратно в котела. Радиаторите са свързани отдолу. Недостатъкът е, че отдалечените помещения се отопляват по-слабо, тъй като се захранват с малко по-студена течност.

Двутръбните системи са по-усъвършенствани - до далечния радиатор се полага тръба, от която се правят изводи към другите радиатори. Топлоносителят на изхода на радиаторите преминава във възвратната тръба и се премества в котела. Тази схема отоплява равномерно всички помещения и ви позволява да изключите ненужните радиатори, но основният ѝ недостатък е сложността на монтажа.

Нагряване на колектора

Основният недостатък на еднотръбната и двутръбната система е бързото охлаждане на охлаждащата течност, докато системата за свързване на колектори няма този недостатък.

Снимка 3. Колекторната система за подгряване на вода. Използва се специално разпределително устройство.

Основният елемент и основа на колекторното отопление е специален разпределителен модул, популярен като гребен. Специалната водопроводна арматура, необходима за разпределяне на отоплителната среда към отделните линии и независими пръстени, циркулационната помпа, предпазните устройства и разширителния съд.

Разпределителният блок за двутръбна отоплителна система се състои от 2 части:

• Вход - той е свързан с нагревателното устройство, където получава и разпределя горещата охлаждаща течност към контурите.
• Изход - той е свързан с обратните тръби на кръговете и е необходим за събиране на охладената охлаждаща течност и подаването ѝ към котела.

Основната разлика при колекторната система е, че всеки радиатор в къщата е свързан самостоятелно, което позволява регулиране или изключване на температурата на всеки радиатор. Понякога се използва смесено окабеляване: няколко вериги са свързани към колектора самостоятелно, но вътре във веригата батериите са свързани последователно.

Топлоносителят доставя топлина до радиаторите с минимални загуби, ефективността на тази система се увеличава, което позволява котелът да се използва с по-малка мощност и да се изразходва по-малко гориво.

Но колекторната отоплителна система не е лишена от своите недостатъци, които включват:

• Потребление на тръби. Необходимо е да се изразходват 2-3 пъти повече тръби, отколкото при серийно свързване на радиатори.
• Необходимост от инсталиране на циркулационни помпи. Изисква по-високо налягане в системата.
• Енергийна зависимост. Не си струва да се използва там, където са възможни прекъсвания на електрозахранването.

Сами изчисляваме еднотръбната отоплителна система

Основни етапи при изчисляването на отоплението на водата:

• Изчисляване на необходимата мощност на котела;
• изчисляване на мощността на всички отоплителни устройства, които ще бъдат свързани към системата;
• избор на размера на тръбите.

Изчисляване на мощността на котела

Мощността на котела се изчислява, като се отчитат топлинните загуби през пода, стените и покрива на къщата.

При определянето на мощността трябва да се вземат предвид площта на повърхността, материалът на конструкцията и температурната разлика между външната и вътрешната страна на къщата по време на отопление.

Изчисляване на мощността на радиатора и размера на тръбите

Можете да изчислите необходимите диаметри на тръбите, като използвате следната процедура:

• Определете циркулационното налягане, което зависи от височината и дължината на тръбите и от температурната разлика между течността и изхода на котела;
• Изчислете загубите на налягане в правите участъци, завоите и във всеки отоплителен уред.

Такива изчисления са много трудни за човек без специални познания, както и изчисляването на цялата отоплителна схема с естествена циркулация. Малка грешка може да доведе до огромни топлинни загуби. Затова е най-добре да оставите тези изчисления и последващия монтаж на отоплителната система на професионалисти.

Как да инсталирате правилно отоплителната система

За да се гарантира, че сглобяемата отоплителна система с естествена циркулация функционира правилно и ефикасно, е важно да се спазват някои правила при монтажа ѝ.

В общи линии монтажната схема е следната:

• Радиаторите трябва да се монтират под прозорците, за предпочитане на едно и също ниво и с необходимите разстояния.
• След това се инсталира генераторът на топлина, т.е. избраният котел.
• Монтиран е разширителен съд.
• Тръбите се прокарват и предварително монтираните елементи се съединяват в една система.
• Отоплителният кръг се напълва с вода и се проверяват връзките за течове.
• Последният етап е пускането в експлоатация на отоплителния котел. Ако всичко работи правилно, това означава, че в къщата ще бъде топло.

Обърнете внимание на някои детайли:

1. Котелът трябва да бъде разположен в най-ниската точка на системата.
2. Тръбите трябва да се монтират с наклон към обратния поток.
3. В тръбите трябва да има възможно най-малко огъвания.
4. Необходими са тръби с по-голям диаметър, за да се повиши ефективността на отоплителната система.

Надяваме се, че тази статия е полезна за вас и че ще успеете сами да инсталирате отоплителна система без циркулационна помпа във вашата селска къща.

Теоретичен съвет - как действа гравитацията

Естествената циркулация на водата в отоплителните системи се осъществява благодарение на гравитацията. Как работи:

1. Вземаме отворен съд, пълним го с вода и започваме да го загряваме. Най-примитивният вариант е тенджера на газов котлон.
2. Температурата на долния слой на течността се повишава, а плътността намалява. Водата става по-лека.
3. Гравитацията кара горния, по-тежък слой да потъне на дъното, измествайки по-малко плътната гореща вода. Започва естествена циркулация на течността, наречена конвекция.

Пример: Ако загреете 1 m³ вода между 50 и 70 градуса по Целзий, тя ще стане с 10,26 kg по-лека (вж. таблицата по-долу за плътността при различни температури). Ако продължим да нагряваме до 90 °C, течният куб губи 12,47 kg, въпреки че температурната делта остава същата - 20 °C. Извод: Колкото по-близо е водата до точката на кипене, толкова по-активна е циркулацията.

По подобен начин отоплителната вода циркулира гравитачно в мрежата за битово отопление. Загрятата от котела вода губи тегло и се изтласква нагоре от охладения топлоносител, който се връща от радиаторите. Скоростта на потока при температурна разлика от 20-25°C е само 0,1...0,25 m/s, в сравнение с 0,7...1 m/s при съвременните помпени системи.

Ниската скорост на течността в мрежата и в радиаторите причинява тези ефекти:

1. Радиаторите имат време да отделят повече топлина, а топлоносителят има време да се охлади с 20-30 °C. При конвенционална отоплителна мрежа с помпа и мембранен разширителен съд температурата се понижава с 10-15 градуса.
2. Съответно котелът трябва да произвежда повече топлинна енергия, след като горелката заработи. Поддържането на генератора при 40 °C е безсмислено - токът ще се забави до краен предел и радиаторите ще изстинат.
3. За да се достави необходимото количество топлина до радиаторите, трябва да се увеличи площта на напречното сечение на тръбите.
4. Фитингите и арматурите с високо хидравлично съпротивление могат да намалят или дори да спрат потока. Това включва възвратни и трипътни вентили, остри 90° завои и стеснения на тръбите.
5. Грапавостта на вътрешните стени на тръбите не играе съществена роля (в разумни граници). Ниска скорост на флуида - ниско съпротивление на триене.
6. Котел на твърдо гориво + гравитачна отоплителна система може да работи без необходимост от топлинен акумулатор и смесител. Благодарение на бавното движение на водата не се образува конденз в горивната камера.

Както виждате, конвекционният поток на нагревателната среда има положителни и отрицателни аспекти. Първите трябва да се използват, а вторите - да се сведат до минимум.