Как подключить теплый пол к отоплению с естественной циркуляцией: Как подключить теплый пол к отоплению с естественной циркуляцией — правила работ

Содержание

Как подсоединить теплый пол к отоплению: основные моменты

Перед тем как подключить теплый пол к системе отопления многоэтажного дома, необходимо получить разрешение соответствующих органов. В лучшем случае, несанкционированное вмешательство повлечет за собой крупный штраф. В худшем – вы нарушите работу центральной системы, что приведет к длительным и очень неприятным разбирательствам с соседями. При установке автономного котла этот вопрос разрешается намного проще.

Способы подсоединения труб

Схема подключения теплого пола к системе отопления в частном доме предусматривает следующие варианты:

  • один канал;
  • два канала;
  • естественная циркуляция.

Самой простой и дешевой является однотрубная схема. Циркуляция горячей воды происходит по единому каналу. В такой конструкции обязательно должен присутствовать достаточно мощный насос. Даже если данное оборудование уже есть в комплектации котла, обычно задействуют еще один. Правильное подключение водяного теплого пола в этом случае требует установки насоса примерно посередине магистрали. Основной контур должен располагаться после агрегата, обратка – перед ним. Управление системой осуществляется посредством регуляторов, установленных на водопроводном канале. Максимальная длина контура не может превышать двух-трех десятков метров.

Если вы решаете, как подключить теплый пол к отоплению в частном доме, лучше остановиться на двухтрубном варианте. В этом случае ставят отдельные магистрали для подачи горячей воды и сбора остывшей, подсоединяя их к котлу. Данный вариант мы и будем сегодня рассматривать. Что касается гравитационной схемы, то главным ее преимуществом является отсутствие необходимости в насосе. Теплоноситель движется естественным путем. Монтаж трубопровода осуществляется под определенным уклоном. Обустройство подобных конструкций требует привлечения профессионалов, которые четко рассчитают оптимальную раскладку магистралей.

Коллектор

Подключение теплого пола к системе отопления без коллектора допускается, но подобное решение неудобно и непрактично, поэтому на нем мы останавливаться не будем. Главной задачей этого распределительного узла является поддерживание нужного уровня температуры теплоносителя в системе. При двухтрубной схеме к коллектору подсоединяют подающую и обратную линии. Первая идет от котла, вторая возвращает в него остывшую воду.

Такое подключение водяного теплого пола к системе отопления требует наличия насоса, отвечающего за цикличность, и запорных вентилей на каждый из каналов. Краны нужны на случай, когда нужно отключить оборудование, например, для ремонта. Коллектор представляет собой латунную или стальную гребенку с несколькими выходами. Его устанавливают в специальный настенный шкаф. Простейшая схема подключения водяного пола контролируется механическими клапанами, но есть и автоматические устройства с сервоприводами. Если есть необходимость регулировать расход теплоносителя между контурами нескольких помещений, дополнительно размещают балансировочные клапаны.

Смесительный клапан

Как мы уже говорили, важнейшей функцией коллектора является подача в систему теплоносителя правильной температуры. За это отвечает смесительный клапан, который бывает трех- и двухходовым. Схема подключения теплого пола к системе отопления зависит и от типа клапана. Двухходовое устройство действует так: получив сигнал о снижении температуры воды, оно начинает подмешивать в систему горячий теплоноситель. Как только уровень стабилизируется, шток клапана перекрывается. Двухходовые механизмы идеально подходят при условии, что площадь обогрева не превышает 200 м².

Если у вас более обширный теплый пол водяной схема подключения потребует трехходового устройства. В данном случае происходит смешивание горячей воды с охлажденной из обратного контура. В подавляющем большинстве случаев используются двухходовые клапана. При наличии сервопривода устройство может управляться в автоматическом режиме.

Температурные датчики и расходомеры

Подключение теплого пола к системе отопления в частном доме подразумевает и установку датчиков температуры. Они не влияют на работу оборудования, но их показания важны для определения текущего уровня нагрева. Ставят термодатчики на выходе и входе коллектора.

Решая задачу, как соединить теплый пол к отоплению, вполне можно обойтись и без расходомеров, но если вы хотите управлять системой эффективно, стоит немного потратиться. Их ставят на патрубках обратного канала.  Данные запорные механизмы, как правило, оснащаются стеклянной колбой со шкалой. Помимо этих устройств контроля есть еще воздушные клапаны и байпасы, о которых мы расскажем ниже.

Терморегулятор и сервоприводы

Терморегулятор размещают на патрубке приема основного коллектора, присоединяя к магистрали с охлажденной водой. Входящий в комплект температурный датчик прячут внутри гребенки. Необходимый уровень температуры обычно выставляют поворотной ручкой. Получая информацию о состоянии теплоносителя, регулятор управляет линиями горячей и остывшей жидкости.

Схема подключения коллектора теплого пола к системе отопления, подразумевающая применение сервоприводов, мало чем отличается от варианта с терморегулятором. Эти устройства работают по аналогичному принципу за одним исключением. С их помощью можно устанавливать параметры подачи жидкости отдельно для каждого контура. В зависимости от типа сервопривода, делают это либо вручную, либо автоматически. Для последней задачи потребуется наличие встроенного температурного датчика.

Надежнее всего приобрести фирменный коллектор от проверенного производителя. В этом случае вы можете быть уверены в том, что оборудование соответствует поставленным перед ним задачам. Приобретая элементы по отдельности, можно существенно сэкономить, но только при условии, что вы уже сталкивались с тем, как подсоединить теплый пол к отоплению. Если такого опыта у вас нет, лучше обратитесь за помощью к специалисту. Собрать заводскую систему по инструкции способен каждый. С «разношерстной» конструкцией может прийтись нелегко даже мастеру. Все элементы должны не только идеально подходить по параметрам, а и надежно состыковываться друг с другом.

Подключение пола

Прежде всего, необходимо сделать все расчеты, связанные с протяженностью труб и способом их укладки. Магистрали должны выдерживать определенные нагрузки и располагаться таким образом, чтобы не возникало холодных участков. Нужно учесть мощность отопительной системы, тип помещения, требования к температуре и множество других факторов. Определить, какой должна быть схема подключения теплого водяного пола к системе отопления, помогают специальные компьютерные программы. Если вам не настолько принципиально все сделать самому, рекомендуем воспользоваться помощью экспертов. Ошибки на этом этапе могут привести к грустным последствиям.

Располагать трубы можно «змейкой» (простой, угловой, сдвоенной) или «улиткой». Второй вариант популярнее, так как обеспечивает более равномерный обогрев. В зависимости от отопительной нагрузки помещения, шаг обычно составляет от 15 до 30 см. В некоторых случаях расстояние между витками можно менять. Подключение теплого пола к отоплению в квартире требует труб диаметром не больше 18 мм. Обычно хватает изделий на 16 мм.

Установка коллектора и подключение

Разложив магистрали, приступают к обустройству коллектора. Место расположения этого узла определяют, придерживаясь некоторых правил:

  • Подсоединение теплого пола к системе отопления рекомендуется производить в верхней точке конструкции. Зачастую, удобнее расположить оборудование где-нибудь на первом этаже или подвале. Это допустимо, но в таком случае придется серьезно поработать с обустройством воздушных клапанов. При классической разводке все намного проще.
  • Длина всех контуров должна быть приблизительно одинаковой.
  • Доступ к шкафу с коллектором должен быть свободным, чтобы вовремя среагировать в случае аварийной ситуации.
  • Перед тем как подключить водяной теплый пол к системе отопления в частном доме, обязательно установите защиту, состоящую из байпаса и воздушного клапана. Последний отвечает за стравливание излишков воздуха и нормализацию давления в каналах. Байпасом называется устройство, перекрывающее подачу воды при аварии.

Следующим шагом станет подключение коллектора теплого пола к системе отопления. Трубы подсоединяются к гребенке посредством фитингов или другим способом, указанным производителем. Качество стыков тщательно проверяется. Тестирование системы осуществляют до укладки напольного покрытия.

Подключив водяной теплый пол, его всячески проверяют на разных температурных режимах. Нужно проанализировать качество нагрева каждой отдельной магистрали, осмотреть достаточно герметичны ли стыки. Это процесс, требующий терпения и внимательности. Если вы устанавливаете фирменное оборудование, схема подключения отопления с теплым полом должна содержать таблицу балансировки. Правильная настройка – залог эффективной и долговечной работы системы. Если на этом этапе будут допущены ошибки, их придется исправлять, снимая напольное покрытие. При наличии стяжки это будет не только затратная, а и достаточно трудоемкая процедура. Подумайте, уверены ли вы в своих знаниях настолько, чтобы так рисковать.

Краткий итог

Схема подключения однотрубной системы с теплым полом, как и двухтрубной, реализуется без особых трудностей, если речь идет об обогреве одной комнаты. В случае с системами, состоящими из множества контуров, задача усложняется не только объемом работы, а и резким возрастанием вероятности ошибки в расчетах. Как правильно подключить теплый пол к системе отопления, в общих чертах рассказать может каждый, а вот выполнить на практике не всегда получается даже у опытных мастеров.

Большинство неполадок, заложенных на этапе монтажа и настройки, выявляются уже в первые несколько дней работы. Некоторые могут тихо «тлеть» месяцами. Доверив реализацию схемы подключения системы «теплый пол водяной» профессионалам, вы обезопасите себя от лишних волнений. Даже если они допустят ошибку, вы не будете нести дополнительных финансовых затрат (при условии гарантии, естественно).

Не забывайте соблюдать правила эксплуатации: регулярно отслеживайте состояние приборов, делайте профилактику оборудования. Если вас интересует, как подключить теплый пол к отоплению собственными руками, и вы готовы идти на все вышеперечисленные риски, больше конкретной информации по теме можно получить на нашем сайте в Москве. На ваши вопросы готовы ответить профессиональные консультанты и пользователи, обладающие опытом подобных работ.

Теплый пол от системы центрального отопления

Подключение системы теплого пола к трубопроводам центрального отопления – мероприятие, имеющее ряд технических решений. Чаще всего водяные теплые полы подключают к системам автономного отопления, но существует возможность работы этого комплекса и от централизованного отопления.

Управляющие компании редко идут на предоставление разрешения подключения теплых полов к системам центрального отопления. Это обусловлено крупным значением гидравлического сопротивления полов, внесением дисбаланса в работу всей системы. Поэтому чаще всего подключение к центральному отоплению производится нелегально. При легальном подключении обязательным условием является установка теплосчетчика.

Без теплосчетчика при наличии общедомового прибора учета потребленного тепла лишние гигакаллории будут распределяться между всеми жителями. Этого управляющие компании допустить не могут.

Содержание

Виды систем центрального отопления

Существует три основных вида схем центрального отопления в многоквартирных жилых домах:

  1. Однотрубная схема;
  2. Двухтрубная схема;
  3. Схема с централизованными стояками и поквартирным подключением.

Разрешения на подключение к однотрубной и двухтрубной системе можно добиться только при применении узла теплого пола с теплообменником. Причем узел оборудуется прибором учета потребленного тепла. Даже в этом случае УК часто отказывают в подключении, обосновывая отказ малым диаметром и низкой пропускной способностью стояков.

Получить разрешение на подключение к «ленинградке» и двухтрубной системе иными техническими способами невозможно. В домах, оборудованных центральными стояками поквартирного подключения большого диаметра, получить такое разрешение возможно.

Схема узла смешения теплого пола

Грамотное подключение системы теплого пола подразумевает наличие в схеме термостатического смесителя. Это устройство предназначено для создания рабочей температуры теплоносителя в контурах напольного отопления.

Температура теплоносителя в многоквартирных домах колеблется в диапазоне от 650С до 900С. Такая температура неприемлема для теплых полов. Поверхность их будет горячей, порой даже в обуви люди чувствуют себя малокомфортно в таких условиях. К тому же температура в 900С является предельной для целостности полимерных трубопроводов – основного материала для монтажа отопления этого вида.

Температура теплоносителя в контуре должна находиться в диапазоне 40 – 500С. Поверхность пола при этих условиях имеет значение температуры поверхности от 23 до 330С. Это значение наиболее комфортно для человека и теплового режима.

Достижение такой температуры обеспечивается смешением горячей воды из подающего трубопровода с некоторым количеством остывшего теплоносителя из обратного трубопровода. Термостатические смесители по способу управления подразделяются на 3 вида:

  1. Ручные;
  2. С термоголовкой;
  3. С сервоприводом и выносным датчиком накладного или погружного типа.

Ручные устройства имеют температурную градуированную шкалу, установленную на приводе (маховике) изделия. Маховик может быть заменен термоголовкой различных модификаций, также оснащенной шкалой регулирования. В этом случае управление работой смесителя производится в автоматическом режиме.

Самыми точными являются термосмесители с выносным датчиком. Датчик может отбирать температуру воды в контурах, может применяться контроль по температуре воздуха в отапливаемом помещении.

По гидравлическому направлению смесители разделяют на 2 вида:

Способы подключения теплого пола

Существует несколько методов подключения водяных теплых полов к системе централизованного отопления. Зачастую схемы организуются без смешения, снижение температуры полов производится количественным способом, регулировкой объема протока теплоносителя.

Основные точки подключения теплого пола:

  1. Радиатор отопления;
  2. Стояки отопления однотрубной или двухтрубной системы;
  3. Трубопроводы ввода/вывода поквартирного подключения.

Подключение водяного теплого пола к радиатору отопления

Водяные теплые полы чаще всего подключают к радиаторам отопления. При этом подключении полы могут дублировать работу отопительного прибора или выполнять функцию независимого отопления. При всех способах подключения наблюдается снижение эффективности работы радиатора. Это вызвано возвратом в прибор холодного теплоносителя из обратки теплых полов. В целом же температурный фон помещения не страдает от этого, снижение компенсируется полами.

Основное направление привязки полов в этом случае – заглушки на обратной стороне радиатора, противоположной стороне подключения. Их заменяют на проходные заглушки, к которым через запорно-регулирующую арматуру подключают узлы и трубы теплого пола.

Во всех вариантах подключения пола должен быть применен циркуляционный насос малой мощности. Это вызвано большим сопротивлением комплекса полов – вода из системы отопления просто не будет циркулировать по трубам.

Насос лучше всего использовать со ступенчатым регулированием скорости вращения рабочего колеса. Это дает дополнительную возможность для регулирования. Трехскоростные насосы имеют среднюю электрическую мощность в пределах 50 – 70 Вт.

Простейшей является схема прямого подключения, когда трубопроводы одного контура подключаются к одному радиатору. В этом случае устанавливаются краны на входе и выходе из контура, причем желательно применить хоть один вентиль. Он нужен для регулировки величины потока.

Эта схема является самой неудачной в гидравлическом плане. Возникновение подобного элемента отрицательно отразится на работе стояка в целом, скорее всего — будет замечено жильцами соседних квартир. Полное закрытие арматуры на входе в контур может повлечь работу насоса в режиме «сухого хода» и выход из строя.

Улучшенная версия предыдущей схемы – схема с монтажом байпаса контура и установкой на нем термостатического вентиля. В этом случае улучшится качество регулировки температуры теплоносителя. Вентиль на байпасе будет разбавлять подачу теплоносителем из обратки.

При этом гидравличекий режим работы несколько улучшится – в напольное отопление будет отбираться меньшее количество воды, что положительно скажется на работе стояка. Качество регулировки хоть и улучшится, но по-прежнему будет желать лучшего.

Лучшей конфигурацией при прямом подключении является схема с термостатическим смесителем.

Гидравлический режим работы аналогичен характеру работы второй схемы (с байпасом). Регулирование температуры качественно улучшается. Организация байпаса при подобной гидравлической схеме теряет смысл, хотя сеть пестрит схемами с подобными нелепыми «художествами» копирайтеров.

Оптимальный вариант подключения – использование специального узла с теплообменным аппаратом.

Вода контура нагревается теплоносителем центральной сети в теплообменнике, осуществлено полное гидравлическое разделение систем. Узлы оборудуются циркуляционным насосом, термостатическим смесителем и двумя распределительными коллекторами. Подобные узлы оптимальны при поквартирном подключении к сети центрального отопления – они не вносят гидравлический и температурный дисбаланс, имеется возможность интеграции с теплосчетчиком.

В заводских узлах управления чаще всего вместо трехходового смесителя используется четырехходовой. Такая система является лучшей версией в плане гидравлического и температурного регулирования.

Подключение теплого пола к стояку

Другим техническим решением в выборе точки подключения является врезка непосредственно в стояки отопления (однотрубной и двухтрубной схемы). Подключение осуществляется 4 способами:

  1. Параллельно;
  2. Последовательно;
  3. С организацией байпаса и без него;
  4. С установкой вентиля на байпасе и без него.

Рекомендуется всегда монтировать байпасную линию, независимо от типа подключения. Байпас позволит беспрепятственно отключить полы при разгерметизации, при этом не нарушится режим работы стояка отопления.

Краны и вентили на байпасах запрещены управляющими компаниями. В случае нелегального монтажа кран все же имеет смысл установить – это позволит проводить небольшую корректировку количества теплоносителя, проходящего по трубопроводу стояка и через контуры полов.

Особенности подключения теплого пола

Подключение теплых полов к централизованному отоплению имеет целый ряд особенностей. Теплоноситель системы отличается низким качеством и засоренностью твердыми частицами, растворенными солями жесткости, частицами ржавчины и так далее.

Поэтому после запорной арматуры точки подключения в обязательном порядке устанавливается фильтр грубой очистки. Это частично предохранит от образования засоров трубы, вмонтированные в пол, продлит срок службы термостатических вентилей и смесителей.

Постоянное явление в центральном отоплении – завоздушивание системы, образование воздушных «мешков» в мертвых зонах. Полы, выполненные из полимерных (пластиковых) труб, подвержены кислородной диффузии – проникновению воздуха через материал стенок трубы. Для нейтрализации этого эффекта устанавливают ручной или автоматический воздухоотводчик.

При легальном подключении и сооружении теплых полов по принципу «сухого» пола владельцу квартиры нужно приготовиться к увеличению платежей за отопление. Напольное отопление по «сухому» принципу монтируется не в бетонную стяжку, а в металлические или деревянные направляющие, затем закрываются материалами отделки с высоким тепловым сопротивлением.

В этой конструкции присутствует воздух – мощный теплоизолятор. Поэтому, чтобы достичь температуры поверхности пола в 300С, потребуется большее количество тепла для преодоления теплоизолирующих свойств материалов.

Выбор материалов для теплого пола

Основными элементами водяного теплого пола являются трубопроводы и теплоизоляция. Для монтажа теплых полов применяются трубопроводные системы из следующих материалов:

  1. Сшитый полиэтилен;
  2. Металлопластик;
  3. Полипропилен;
  4. Медь;
  5. Нержавеющая сталь.

При выборе материала труб нужно руководствоваться схемой, которая будет применена при подключении полов к центральному отоплению. При прямом подключении не следует применять полимерные системы – срок службы их при высоких температурах значительно сокращается. В этом случае нужно применять медные или гофрированные нержавеющие трубы с полимерным покрытием.

Медные отожженные трубы обладают отличными качествами – гибкостью, высокой теплоотдачей. Если применяемая полимерная труба имеет условный диаметр 20 мм, ее можно заменить медной трубой с наружным диаметром 15 мм. Это может уменьшить толщину общей конструкции полов. Медные трубы не чувствительны к высокой температуре. Подробнее о видах труб для водяного теплого пола можно прочитать здесь.

При выборе теплоизоляции нужно руководствоваться толщиной будущего «пирога» теплых полов. Чем больше будет толщина изоляции – тем большее значение получит общая толщина конструкции. К тому же при разнице уровней полов в комнатах стяжка для выравнивания может достигать предельной толщины. Это отнимает объем у помещения, увеличивает весовую нагрузку на перекрытие.

Поэтому не нужно применять толстые маты, пенополистирольные плиты с толщиной более 20 – 30 мм. Лучше использовать рулонный пенофол толщиной 5 – 10 мм с отражающим фольгированным слоем. Для устранения негативного влияния бетонного раствора на алюминиевую фольгу следует накрыть пенофол полиэтиленовой пленкой.

Принцип построения водяного теплого пола одинаков для всех описанных схем, методику сооружения легко можно найти в статейном материале всемирной сети.

Нужен ли теплый пол в квартире?

Ответить на этот вопрос однозначно нельзя. У строительства системы теплого пола есть преимущества, имеются и недостатки.

Основным преимуществом является комфортность отопления. Нелегальное подключение позволяет использовать тепло для увеличения температуры в помещениях, не платить за это.

Но существуют и весомые недостатки:

  1. При обнаружении нелегального подключения владельцу квартиры грозит крупный штраф, полы придется демонтировать.
  2. При разгерметизации трубы зачастую приходится вскрывать значительные участки пола, снимать плинтуса, ламинат, плитку. Для ремонта открытых стояков радиаторного отопления этого не требуется, зачастую ремонт проводят работники управляющих компаний.
  3. При засорении трубы невозможно определить место засора – придется полностью вскрывать все полы.
  4. Истечение срока службы труб также требуется полный демонтаж существующей конструкции напольного отопления.
  5. При проведении постоянных вскрышных работ возникнут серьезные разногласия с соседями из-за нарушения режима тишины.
  6. Из-за низкого качества теплоносителя придется проводить частую чистку фильтра, порой ежедневно.
  7. Стоимость материалов и работ по сооружению теплых полов значительно превосходит затраты на радиаторное отопление.
  8. Необходимо размещать узлы циркуляции и смешения, а они не всегда гармонично вписываются в интерьер.

Водяные теплые полы – конфигурация отопления, предназначенная, прежде всего, для автономных индивидуальных систем. В централизованном отоплении квартиры неплохим аналогом обогрева «зон комфорта» — ванной, кухни, туалета – является электрический нагревательный кабель, мат и прочие разновидности изделий электрического нагрева пола.

Решение по строительству теплого пола, подключение его к централизованному отоплению – личное дело каждого владельца квартиры. Оно принимается после анализа всех факторов, описанных в нашей статье.

Рекомендуем прочитать:

(Просмотров 7 493 , 7 сегодня)

Система отопления с естественной циркуляцией: схемы, устройство, монтаж

Постройку автономной тепловой сети самотечного типа выбирают в случае нецелесообразности, а иногда и невозможности установки циркуляционного насоса или подключения к централизованному электроснабжению.

Такая система дешевле в установке и полностью независима от электричества. Однако его производительность во многом зависит от точности конструкции.

Чтобы система отопления с естественной циркуляцией функционировала бесперебойно, необходимо рассчитать ее параметры, правильно установить комплектующие и разумно выбрать водяной контур. Мы поможем в решении этих вопросов.

Мы описали основные принципы гравитационной системы, дали советы по выбору трубопровода, изложили правила сборки схемы и размещения рабочих узлов. Особое внимание мы уделили конструкции и функционированию одно- и двухтрубных отопительных контуров.

Содержание статьи:

  • Принципы процесса естественной циркуляции
    • Максимальный перепад гидростатического давления
    • Минимизация сопротивления движению воды
  • Правила выбора и монтажа труб
  • Однотрубная и двухтрубная схемы отопления
    • Однотрубная схема
    • Вариант обратки
  • Выводы и полезное видео по теме

16

9

9

  • Процесс естественной циркуляции

    Процесс движения воды в отопительном контуре без применения циркуляционного насоса происходит благодаря естественным физическим законам.

    Понимание сущности этих процессов позволит вам компетентно решать типичные и нестандартные случаи.

    Фотогалерея

    Фото

    Естественный вариант, определяющий движение теплоносителя под действием силы тяжести, применяется в коттеджах и квартирах с автономной системой отопления.

    Резервный объем, необходимый для расширения теплоносителя при отоплении, обеспечивает открытый расширительный бак

    В построении систем с естественным движением теплоносителя бывают одно- и двухтрубные схемы. Однотрубные контуры устраивают с верхней разводкой

    Самотечные двухтрубные системы конструируются с верхней и нижней разводкой. Горизонтальные участки всегда прокладывают с уклоном 2-3 мм на погонный метр

    Существенным недостатком самотечных систем отопления является низкий напор, из-за чего в них не строят контуры более 30 м по горизонтали

    В системах с гравитационным движением теплоносителя, минимум технических устройств, как следствие, минимум проблем с наладкой и ремонтом

    При подготовке теплоносителя используются твердотопливные, жидкотопливные и все виды газовых котлов

    Предположим, что на выходе из котла теплоноситель прогрет до температуры парообразования +105º. Этот факт необходимо учитывать при выборе оборудования и труб для строительства.

    Вариант естественного отопления

    Открытый расширительный бак

    Схема однотрубной разводки

    Двухтрубные разновидности

    Ограничения естественного отопления

    Простота системы естественного отопления

    Естественные котлы и отопительное оборудование0003

    Максимальный перепад гидростатического давления

    Основным физическим свойством любого теплоносителя (воды или антифриза), способствующим его движению по контуру при естественной циркуляции, является уменьшение плотности с повышением температуры.

    Плотность горячей воды меньше, чем холодной и поэтому существует разница в гидростатическом давлении столба теплой и холодной жидкости. Холодная вода, стекающая в теплообменник, вытесняет горячую воду вверх по трубе.

    Движущей силой воды в контуре при естественной циркуляции является разница гидростатического давления между холодным и горячим столбами жидкости

    Отопительный контур дома можно разделить на несколько фрагментов. По «горячим» фрагментам вода направлена ​​вверх, по «холодным» – вниз. Границами фрагментов являются верхняя и нижняя точки системы отопления.

    Основной задачей при моделировании воды является достижение максимально возможной разницы между давлением столба жидкости в «горячем» и «холодном» фрагментах.

    Классическим для естественной циркуляции элементом водяного контура является ускорительный коллектор (магистральный стояк) — вертикальная труба, направленная вверх от теплообменника.

    Ускорительный коллектор должен иметь максимальную температуру, поэтому он изолирован по всей длине. Хотя, если высота коллектора не большая (как для одноэтажных домов), то утепление можно не проводить, так как вода в нем не успеет остыть.

    Обычно система устроена так, что верхняя точка коллектора ускорения совпадает с верхней точкой всего контура. Устанавливают выход на или вентиляционный клапан, если используется мембранный бак.

    Тогда длина «горячего» участка контура минимально возможная, что приводит к снижению теплопотерь на этом участке.

    Также желательно, чтобы «горячий» участок контура не совмещался с протяженным участком, транспортирующим охлажденный теплоноситель. В идеале нижняя точка водяного контура совпадает с нижней точкой теплообменника, размещенного в отопительном приборе.

    Чем ниже расположен котел в системе отопления, тем ниже гидростатическое давление столба жидкости в горячем фрагменте контура

    Для «холодного» участка водяного контура также существуют свои правила, повышающие напор жидкости:

    • чем больше потери тепла на «холодном» участке тепловой сети , тем ниже температура вода и тем больше ее плотность, поэтому функционирование систем с естественной циркуляцией возможно только при значительной теплоотдаче;
    • чем больше расстояние от низа контура до патрубка радиатора , тем больше сечение водной толщи с минимальной температурой и максимальной плотностью.

    Для обеспечения соблюдения последнего правила часто печь или котел устанавливают в самой нижней точке дома, например, в подвале. Такое расположение котла обеспечивает максимально возможное расстояние между нижним уровнем радиаторов и точкой входа воды в теплообменник.

    Однако высота между нижней и верхней точками водяного контура при естественной циркуляции не должна быть слишком большой (на практике не более 10 метров). Печь или котел, нагреваются только теплообменник и нижняя часть ускорительного коллектора.

    Если этот фрагмент незначителен относительно всей высоты водяного контура, то перепад давления в «горячем» фрагменте контура будет незначительным и процесс циркуляции не запустится.

    Применение систем с естественной циркуляцией для двухэтажных зданий оправдано, а для больших этажей потребуется циркуляционный насос

    Минимизация сопротивления движению воды

    При проектировании системы с естественной циркуляцией необходимо принять с учетом скорости теплоносителя по контуру.

    Во первых чем быстрее скорость, тем быстрее теплообмен по системе «котел — теплообменник — водяной контур — радиаторы отопления — помещение».

    Во вторых чем быстрее скорость жидкости через теплообменник, тем меньше скорее всего она будет кипеть, что особенно важно при отоплении печки

    Кипятить воду в системе может быть очень дорого — затраты на демонтаж, ремонт и переустановку теплообменника требуют много времени и денег

    В системах скорость воды в основном зависит от параметров.

    При водяном отоплении с естественной циркуляцией скорость зависит от следующих факторов:

    • перепады давления между фрагментами контура в нижней его точке;
    • Гидродинамическое сопротивление Система отопления.

    Способы обеспечения максимального перепада давления обсуждались выше. Гидродинамическое сопротивление реальной системы невозможно точно рассчитать из-за сложной математической модели и большого количества входных данных, точность которых трудно гарантировать.

    Тем не менее, есть общие правила, соблюдение которых позволит снизить сопротивление контура отопления.

    Основными причинами снижения скорости движения воды являются сопротивление стенок трубы и наличие сужений из-за наличия арматуры или запорной арматуры. При малом расходе сопротивление стенки практически отсутствует.

    Исключение составляют длинные и тонкие трубы, характерные для отопления с помощью . Как правило, для него выделяют отдельные схемы с принудительной циркуляцией.

    При выборе типов труб для контура с естественной циркуляцией необходимо учитывать наличие технических ограничений при монтаже системы. поэтому их нежелательно использовать при естественной циркуляции воды из-за соединения их фитингами со значительно меньшим внутренним диаметром.

    Арматура металлопластиковых труб несколько сужает внутренний диаметр и является серьезным препятствием для стока воды при низком давлении (+)

    Правила выбора и монтажа труб

    Выбор между стальными или с любой циркуляцией происходит по критерию возможности их использования для горячего водоснабжения, а также с позиций цены, простоты монтажа и срока службы.

    Стояк монтируется из металлической трубы, так как через нее проходит вода наиболее высокой температуры, а в случае печного отопления или неисправности теплообменника возможен вариант пропуска пара.

    При естественной циркуляции необходимо использовать несколько больший диаметр трубы, чем в случае с циркуляционным насосом. Обычно для обогрева помещений до 200 кв. м, диаметр ускорительного коллектора и патрубка на входе обратки в теплообменник 2 дюйма.

    Это вызвано меньшей скоростью воды по сравнению с вариантом принудительной циркуляции, что приводит к следующим проблемам:

    • снижение теплоотдачи в единицу времени от источника в отапливаемое помещение;
    • засорение или воздушная пробка , которая не справляется с небольшим давлением.

    Особое внимание при использовании естественной циркуляции с нижним контуром подачи необходимо уделить проблеме удаления воздуха из системы. Его нельзя полностью удалить из теплоносителя через расширительный бачок, так как кипяток сначала попадает в приборы по магистрали, расположенные ниже их самих.

    При принудительной циркуляции давление воды подает воздух в воздухосборник, установленный в самой высокой точке системы — устройство с автоматическим, ручным или полуавтоматическим управлением. Через В основном регулируется теплоотдача.

    В самотечных тепловых сетях с подводом, расположенным ниже приборов, краны Маевского используются непосредственно для стравливания воздуха.

    Все современные радиаторы отопления имеют устройства для отвода воздуха, поэтому для предотвращения образования пробок в контуре можно сделать уклон, подгоняя воздух к радиатору

    Воздух также может быть удален с помощью воздухоотводчиков, установленных на каждом стояке или на ВЛ, проходящей параллельно магистралям системы. Из-за внушительного количества воздухоотводящих устройств самотечные схемы с нижней разводкой встречаются крайне редко.

    При низком давлении небольшая воздушная пробка может полностью остановить систему отопления. Так, согласно СНиП 41-01-2003 не допускается прокладка трубопроводов системы отопления без уклона при скорости воды менее 0,25 м/с.

    При естественной циркуляции такие скорости недостижимы. Поэтому помимо увеличения диаметра труб необходимо соблюдать постоянные уклоны для удаления воздуха из системы отопления. Уклон проектируют из расчета 2–3 мм на 1 метр, в квартирных сетях уклон достигает 5 мм на погонный метр горизонтальной линии.

    Уклон подачи делается по направлению движения воды так, чтобы воздух перемещался в расширительный бачок или систему стравливания воздуха, расположенную в верхней точке контура. Хотя можно сделать контрсмещение, но в этом случае необходимо дополнительно установить .

    Уклон обратки делается, как правило, в сторону движения охлажденной воды. Тогда нижняя точка контура совпадет с входом обратки в теплогенератор.

    Наиболее распространенное сочетание уклона подающей и обратной труб для удаления воздушных пробок из водяного контура с естественной циркуляцией

    При небольшой площади в контуре с естественной циркуляцией необходимо исключить попадание воздуха в узкие и горизонтальные трубы данной системы отопления. Перед теплым полом необходимо разместить устройство удаления воздуха.

    Схемы отопления однотрубные и двухтрубные

    При разработке схемы отопления дома с естественной циркуляцией воды возможно проектирование как одного, так и нескольких отдельных контуров. Они могут существенно отличаться друг от друга. Независимо от длины, количества радиаторов и других параметров они выполняются по однотрубной или двухтрубной схеме.

    Однолинейный контур

    Система отопления, использующая одну и ту же трубу для последовательной подачи воды к радиаторам, называется однотрубной. Самый простой однотрубный вариант – это отопление металлическими трубами без использования радиаторов.

    Это самый дешевый и наименее проблемный способ решения отопления дома при выборе в пользу естественной циркуляции теплоносителя. Единственный существенный минус – появление громоздких труб.

    У самых экономичных с радиаторами отопления горячая вода проходит последовательно через каждый прибор. Здесь нужно минимальное количество труб и вентилей.

    По мере остывания, поэтому последующие радиаторы получают более холодную воду, что необходимо учитывать при расчете количества секций.

    Простая однотрубная схема (выше) требует минимального объема монтажных работ и вложенных средств. Более сложный и затратный вариант, представленный ниже, позволяет отключить радиаторы без остановки всей системы.

    Наиболее эффективным способом подключения отопительных приборов к однотрубной сети является диагональный вариант.

    По данной схеме отопительных контуров с естественным типом циркуляции горячая вода поступает в радиатор сверху, после остывания отводится через трубу, расположенную снизу. Проходя таким образом, нагретая вода отдает максимальное количество тепла.

    При нижнем подключении к батарее, как входного патрубка, так и выходного патрубка значительно снижается теплоотдача, ведь нагретый теплоноситель должен идти как можно дольше. Из-за значительного охлаждения в таких схемах не используются батареи с большим количеством секций.

    «Ленинградка» отличается внушительными теплопотерями, что необходимо учитывать при расчете системы. Его плюс в том, что при использовании запорной арматуры на входном и выходном патрубках приборы можно опционально отключать для ремонта без остановки отопительного цикла (+)

    Отопительные контуры с подобным подключением радиаторов называются ««. Несмотря на отмеченные тепловые потери, им отдают предпочтение при обустройстве квартирных систем отопления, что обусловлено более эстетичным видом трубопровода.

    Существенным недостатком однотрубных сетей является невозможность отключения одной из секций отопления без прекращения циркуляции воды по всему контуру.

    Поэтому обычно применяют модернизацию классической схемы с установкой «» Для обхода радиатора используют ответвление с двумя шаровыми кранами или трехходовой кран. Это позволяет регулировать подачу воды к радиатору, вплоть до его полного отключения.

    Для двухэтажных и более этажных зданий применяют варианты однотрубной схемы с вертикальными стояками. В этом случае распределение горячей воды более равномерное, чем при горизонтальных стояках. Кроме того, вертикальные стояки менее вытянуты и лучше вписываются в интерьер дома.

    Однотрубная схема с вертикальной разводкой успешно применяется для отопления двухэтажных помещений с использованием естественной циркуляции. Представлен вариант с возможностью отключения верхних радиаторов.

    Вариант обратки

    Когда одна труба используется для подачи горячей воды к радиаторам, а вторая для отвода охлажденной в котел или печь, такая схема отопления называется двухтрубной. Подобная система при наличии радиаторов отопления используется чаще, чем однотрубная.

    дороже, так как требует установки дополнительной трубы, но имеет ряд существенных преимуществ:

    • более равномерное распределение температуры теплоноситель подводится к радиаторам;
    • проще сделать расчет зависимости параметров радиаторов от площади отапливаемого помещения и необходимых значений температуры;
    • более эффективное управление теплом для каждого радиатора.

    В зависимости от направления движения охлажденной воды, относительно горячей, подразделяются на проходные и тупиковые. В связанных контурах движение охлажденной воды происходит в том же направлении, что и горячей, поэтому длина цикла для всего контура совпадает.

    В тупиковых схемах охлажденная вода движется в сторону горячей, поэтому для разных радиаторов длины циклов оборота теплоносителя разные. Поскольку скорость в системе небольшая, время нагрева может существенно отличаться. Те радиаторы, у которых длина цикла круговорота воды короче, будут нагреваться быстрее.

    При выборе тупиковых и сопутствующих схем отопления исходят в первую очередь из удобства проведения обратки

    Возможны два типа расположения подводки относительно радиаторов отопления: верхнее и нижнее. При верхнем подключении труба горячего водоснабжения располагается над радиаторами, а при нижнем – ниже.

    При нижнем подключении воздух можно отводить через радиаторы и нет необходимости держать трубы сверху, что хорошо с точки зрения дизайна помещения.

    Однако без ускорительного коллектора падение давления будет намного меньше, чем при использовании верхней подачи. Поэтому нижняя подводка практически не используется при отоплении помещений по принципу естественной циркуляции.

    Выводы и полезное видео по теме

    Организация однотрубной схемы на базе электрокотла для небольшого дома:

    Работа двухтрубной системы для одноэтажного деревянного дома на базе твердотопливного котла длительного горения:

    Использование естественной циркуляции при движении воды в контуре отопления требует точного расчеты и технически грамотные монтажные работы. В этих условиях система отопления обогреет помещения частного дома и избавит владельцев от шума насоса и зависимости от электричества.

    Если у вас возникли вопросы по теме или есть желание поделиться личным опытом организации и эксплуатации системы отопления гравитационного типа, пожалуйста, оставляйте комментарии к этой статье. Поле обратной связи расположено ниже.

    Теплый пол – комфорт и удобство

    Теплый пол – удобный и эффективный способ обогреть ваш бревенчатый дом. Системы лучистого отопления зависят от лучистой теплопередачи или инфракрасного излучения. Использование лучистого тепла для обогрева вашего бревенчатого дома означает, что у вас нет принудительного обдува воздуха только из одной или двух точек.

    Теплопередача

    Существует три вида теплопередачи: теплопроводность , конвекция и излучение .

    • Теплопроводность включает передачу тепла от твердого тела к твердому или от одной поверхности к другой поверхности, которая касается ее — это тепло, которое вы чувствуете, когда держите кочергу в огне.
    • Конвекция – это передача тепла через газ или жидкость, например, естественная циркуляция тепла в помещении, вызванная подъемом тепла.
    • Излучение состоит из электромагнитных волн; лучистое тепло — это тепло, передаваемое через пространство, например, от горячей плиты, проходящей через комнату.

    Преимущества лучистого обогрева пола

    Использование лучистого отопления имеет несколько преимуществ:

    • Эффективность  – отсутствие потерь энергии через воздуховоды и минимальное расслоение воздуха.
    • Гипоаллергенный  – Поскольку для отвода тепла не используется воздух, лучистое тепло пола не поднимает пыль и аллергены.
    • Увлажнение не требуется  – поскольку тепловое излучение не изменяет содержание влаги в воздухе.
    • Низкое энергопотребление  – Гидравлические или жидкостные системы используют лишь небольшое количество электроэнергии для циркуляции горячей воды.
    • Универсальность  — Для обогрева водяных систем можно использовать различные источники тепла.
    • Низкая стоимость  – Исследования Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) показывают, что люди могут чувствовать себя комфортно при температурах на 6–8°F ниже при использовании лучистых систем отопления, чем при использовании конвективных систем.

    Лучистое тепло для пола

    Хотя вы можете использовать электрическое лучистое тепло и воздушное лучистое тепло, наиболее эффективной и действенной системой является горячая вода или водяное лучистое тепло. Это наиболее экономичный и популярный вид систем лучистого отопления.

    Теплый пол – это простая система. Вы нагреваете воду и циркулируете нагретую воду через сетку труб, проложенных в полу. Эта нагретая вода передает свое лучистое тепло всему помещению вашей каюты, создавая впечатление, будто тепло повсюду, а не просто выдувается из одного или двух воздуховодов.

    Температуру в каждой комнате можно контролировать, регулируя поток горячей воды через каждую петлю трубопровода с помощью термостатов и переключающего реле , которое управляет клапанами. Трубка, используемая для лучистого обогрева пола, называется трубкой PEX или сшитым полиэтиленом.

    PEX идеально подходит для этого, потому что он достаточно гибкий, чтобы его можно было легко установить, легко отводит тепло и не повреждается при замерзании – важный фактор, если вы оставляете свой бревенчатый дом без присмотра на какое-то время или закрываете его в зима.

    Воду можно нагреть разными способами: с помощью электрического или газового водонагревателя, с помощью специального бойлера, с помощью солнечной энергии от панелей на крыше, с помощью дровяного нагревателя или любым удобным для вас способом.

    Типы установки на полу

    Трубка PEX встраивается в фундамент из бетонной плиты, если кабина построена на плите. Если у вас есть подвал или подвальное помещение, вы также можете встроить трубы в тонкий слой бетона или гипса, установленный поверх чернового пола.

    Толстая бетонная плита обладает высокой теплоемкостью или способностью накапливать тепло за счет нагревания бетона. Это идеально подходит для систем солнечной энергии, которые имеют колеблющуюся тепловую мощность в зависимости от погоды и времени суток.

    К сожалению, чем толще плита, тем медленнее время теплового отклика при изменении температуры. В этом случае лучше не использовать понижения температуры в течение дня, а поддерживать постоянную температуру в салоне, иначе будете постоянно гоняться за нужной температурой.

    Напольные покрытия для лучистого тепла

    Armstrong EHS5300SL Rustic Accents Инженерная широкая доска Пол из твердой древесины акации, 1/2″ x 4,725″, Натуральный

    • Клей, скрепка или плавающий — Жилое или коммерческое использование
    • 32,55 кв. фута на коробку (3,024 м)
    • Вес на коробку: 54 фунта. (24,49 кг)
    • Различная длина: от 10 дюймов (25,4 см) до 48 дюймов (121,9 см)

    Тип устанавливаемого вами пола кабины будет иметь большое влияние на эффективность и комфорт вашей системы отопления. Важно использовать напольное покрытие с высокой теплопроводностью для передачи тепла от пола в помещение. Вот разбивка:

    • Керамическая плитка —  В дополнение к хорошей теплопроводности, керамическая плитка также обладает хорошей теплоемкостью, поэтому она способствует накоплению тепла.
    • Твердая древесина — Пол из твердой древесины полной толщины является изолятором и плохо проводит тепло. Кроме того, высокая температура от подогрева пола может привести к высыханию или усадке толстой древесины лиственных пород.
    • Инженерная древесина —  Более тонкая инженерная древесина хорошо передает тепло и достаточно стабильна для лучистого теплого пола.
    • Ламинаты —  Они очень прочные и достаточно тонкие, чтобы хорошо передавать тепло.
    • Ковер —  Ковер является изолятором, поэтому, если вам необходимо использовать ковровое покрытие, обязательно сделайте его тонким и используйте плотную набивку.
    • Винил или линолеум —  И винил, и линолеум являются изоляторами, поэтому они не будут эффективно передавать тепло, но они достаточно тонкие, чтобы их можно было использовать без проблем.

    Теплый пол работает в пределах прямой видимости, поэтому, если вы видите пол, на котором он установлен, вы сможете почувствовать его тепло. Он создает ощущение общего тепла без определенного источника тепла и является отличным дополнением для повышения энергоэффективности вашего бревенчатого дома.