- Опалення самопливом має ряд особливостей:
- Підбір діаметра труб для опалення з природною циркуляцією
- Вертикальна розводка опалення з природною циркуляцією
- Горизонтальна розводка опалення з природною циркуляцією
В опалювальних системах з природною циркуляцією, або соматичних системах вода (або антифриз) рухається по трубах за рахунок різниці в щільності гарячої води в трубі, що подає і остигнула води в обратке. Інакше така система називається гравітаційної, тому що за рахунок сили тяжіння важча холодна вода опускається вниз, а тепліша піднімається вгору.
Опалення самопливом має ряд особливостей:
- Досить повільна циркуляція, в порівнянні з насосним опаленням
- Повільний прогрів приміщень
- Висока Δ t між подачею і обратку, в результаті в котел заходить занадто холодна вода, що не зовсім добре для теплообмінника котла
- Як наслідок вишеперічісленних особливостей - підвищена витрата палива
- Незалежність від наявності електрики в мережі. Але слід мати на увазі, що для автоматики опалювального котла і для можливого витяжного вентилятора все одно необхідно мати резервне джерело живлення.
- Великий діаметр труб опалення. Робиться це для зменшення гідравлічного опору в системі.
- Подає магістраль обов'язково повинна мати ухил у бік радіаторів. Ухил приблизно 3-5 см на метр трубопроводу.
- Зворотній магістраль також бажано повинна мати ухил
- Загальна довжина трубопроводу - не більше 30м
- Опалювальний котел треба встановлювати в найнижчій точці системи
- зазвичай використовується ВІДКРИТА ОПАЛЮВАЛЬНА СИСТЕМА з установкою розширювального бака в найвищій точці (зазвичай на горищі)
- Зазвичай площа опалювального будинку не перевищує 150 м2
Тому в наш час соматичних систему роблять рідко, і то тільки якщо у вашій місцевості часто відключають електрику. В інших випадках застосовують більш прогресивну систему з примусовою циркуляцією теплоносія .
Гаряча вода, як відомо, розширюється і відповідно має меншу щільність. А речовина з меншою щільністю прагне вгору. Остигаючи в радіаторах вода набуває велику щільність і прагнути вниз. Тиск в трубопроводі, що подає залежить від висоти стовпа води і від щільності. А оскільки щільність води в подачі і обратке різна, то циркуляційний тиск визначають за формулою:
Де H - висота, м;
g - прискорення вільного падіння = 9,8 м / с2;
- щільність води в зворотному і прямому трубопроводі, кг / м3.
1 Па (паскаль) - одиниця тиску, відповідає 0,1 напору.
Саме тому в таких системах котел треба встановлювати в найнижчій точці системи, в ідеалі - в підвалі.
Для простоти розрахунків складені таблиці, що визначають циркуляційний тиск в Па на 1м стовпа води, для різних температур подачі і обратки.
Циркуляційний тиск, вимірюється в Па на метр висоти (Па / м). Температура води у зворотній лінії, ° C. Температура води в лінії подачі, ° C 70 80 90 40 143 201 265 50 101 129 223 60 53 112 176 70 - 59 122
Як бачимо циркуляційний тиск при стандартній Δ t в 20 ° С залишається досить маленьким - 120-150 Па на метр стовпа води. 1 Па дорівнює 0,1 мм напору води. Наприклад висота прямому трубопроводі для опалення з природною циркуляцією в приватному будинку буде 6м, відповідно циркуляційний тиск буде:
Очевидно, що водяний напір ні в яке порівняння не йде з напором від циркуляційного насоса. Відповідно і діаметр труб треба підбирати такий, щоб гідравлічний опір в них було менше. Чим більше діаметр труб, тим менше в них швидкість, і відповідно менше гідравлічний опір.
- Якщо взяти занадто вузькі труби для такої системи, то це призведе до збільшення температури лінії і, відповідно до зменшення температури зворотної лінії. Велика різниця температур шкідлива для опалювального котла, тому краще брати труби побільше в діаметрі.
- Вентилі-термостати створюють підвищений опір в системі, тому їх краще прибрати, або замінити на кульові крани. Кульовий кран у відкритому стані не створює опору, тому що його внутрішній діаметр дорівнює діаметру труби.
- В системі повинно бути якомога менше кутів.
- Фітинги не можна використовувати ті, які заужать діаметр просвіту.
- Розводку опалення з природною циркуляцією треба робити за певними схемами, представленим нижче. Існує вертикальна розводка і горизонтальна.
- Бажано в якості радіаторів використовувати труби діаметром 8-10 см. У них вода має мінімум гідравлічного опору. Обов'язково забезпечити ухил труб.
Як найпростіший варіант - така труба проходить по всьому периметру будівлі і повертається в котел.
Підбір діаметра труб для опалення з природною циркуляцією
Швидкість теплоносія приймаємо рівною приблизно 0,1-0,2 м / с. Температурний перепад 20-30 ° С. Труби підбираються по внутрішньому діаметру. Позначення у різних труб різні! Сталева труба ВГП маркується по внутрішньому діаметру, а поліпропіленові труби і труби із зшитого поліетилену за зовнішнім! У таблиці це враховано.
Теплове навантаження, кВт Необхідний внутрішній діаметр труби, мм Підбір труби для необхідного внутрішнього діаметру: ВГП сталеві Поліпропілен Зшитий поліетилен 30 50 2 дюйма (50мм) 63 63 20 50 2 дюйма (50мм) 63 63 15 50 2 дюйма (50мм) 63 63 12 50 2 дюйма (50мм) 63 63 10 40 1,5 дюйма (40мм) 50 50 8 32 1,25 дюйма (32мм), дюйм з чвертю) 40 40 6 32 1,25 дюйма (32мм), дюйм з чвертю) 40 40 5 25 1 дюйм (25мм) 32 32 4 25 1 дюйм (25мм) 32 32 3 25 1 дюйм (25мм) 32 32 2 20 3/4 дюйма (20мм) 25 25 1 20 3/4 дюйма (20мм) 25 25
Треба сказати, що система з природною циркуляцією має деяку саморегуляцію. Тобто при маленькому гідравлічному опорі системи (якщо взяли труби великого діаметра, забезпечили ухили, звели до мінімуму кути, редукційні переходи, і інші фітинги), то циркуляція буде на достатньому рівні і Δ t між подачею і обратку буде менше.
Але якщо гідравлічний опір в системі буде велике, то це призведе до зниженою циркуляції і, як наслідок до підвищеної різниці температур між подачею і обратку. Що в свою чергу може привести до утворення кислого конденсату на теплообміннику котла і поступової корозії.
Вертикальна розводка опалення з природною циркуляцією
Це найефективніша схема розводки для самопливної системи опалення! Подаючий трубопровід спочатку піднімається вгору, до найвищої точки приладу, а потім йде горизонтальна розводка по стояках.
Якщо будинок одноповерховий, то вертикальні стояки підходять до верху радіатора.
А з нижнього виходу радіатора виходить обратка і об'єднується між собою в зворотний трубопровід. ВСЕ ГОРИЗОНТАЛЬНІ ДІЛЯНКИ ОБОВ'ЯЗКОВО повинна мати ухил - не менш 3 см на 1 м довжини! Ухил повинен мати як подає, так і зворотний трубопровід!
На ділі це, на жаль, виглядає не завжди естетично - трубопровід йде вертикально через всю стіну зверху вниз.
До того ж подає труба повинна розташовуватися або під стелею, або в просторі горища. Якщо трубу ви проведете на горищі, то її обов'язково треба утеплити, щоб уникнути непотрібних тепловтрат.
Якщо ж в будинку кілька поверхів, то вертикальні стояки послідовно з'єднують між собою кілька радіаторів.
Горизонтальна розводка опалення з природною циркуляцією
У такій системі від трубопроводу, що подає на КОЖНОМУ ПОВЕРСІ відходять горизонтальні гілки на радіатори. Як і в випадку вертикальної розводки все горизонтальні ділянки повинні мати ОБОВ'ЯЗКОВИЙ ухилом 3 см на метр довжини.
Загалом, опалення самопливом має ряд мінусів, і ставити його треба тільки в тому випадку, якщо у вас часто відключають електрику. При монтажі системи опалення з природною циркуляцією доведеться змиритися з низкою естетичних незручностей.