Самотечная система отопления для частного дома: простая и недорогая схема с естественной циркуляцией

Монтаж отопления без насоса

Теперь разберемся, как сделать циркуляцию воды без насоса. Поскольку давление в сети равно атмосферному, эффективность работы системы значительно снижается при неправильном расчете уклона трубопровода, большом количестве поворотов контура и нарушениях при монтаже.

Схема однотрубной отопительной системы для частного дома

Для устройства эффективной гравитационной сети придерживайтесь следующих правил:

минимальный уклон обратных труб в сторону отопительного котла должен быть равен 0,5 %/м.п.;
разводку можно делать из труб с диаметром не менее 5 см (обращайте внимание на тип трубопровода);
учитывайте особенности используемого теплоносителя и схему подачи.

Проще всего сделать необходимый уклон обратки в сторону нагревательного агрегата, если установить его в подвальном или цокольном этаже. Но если таких помещений нет, то пол в котельной на 1-ом этаже делают чуть ниже уровня пола в доме.

Выбор уклона и диаметра труб

Для устройства сетей с гравитационным током подходят следующие трубопроводы:

1. Стальные трубы отличаются прочностью, приемлемой ценой и могут выдерживать значительное давление. Однако в сетях открытого типа, куда попадает воздух, они подвержены коррозии.
2. Трубопроводы из металлопластика мало весят, менее подвержены засорению из-за гладкой внутренней поверхности. Они устойчивы к коррозии, а их линейное расширение при нагреве незначительное.
3. Трубы из полипропилена ценятся за герметичность и прочность, долговечность, простоту монтажа и устойчивость к низким температурам. Для соединения отдельных участков трубопровода нужно купить или взять в аренду паяльное оборудование.
4. Медные элементы самые дорогие, поэтому используются не так часто. Они могут похвастаться высокой теплоотдачей, долговечностью и внешней привлекательностью.

Для правильного выбора диаметра труб нужно провести теплотехнические расчеты. Если сечение магистрали будет слишком большим, то расходы на обогрев дома существенно возрастут. При этом теплоотдача приборов уменьшится.

Выбор теплоносителя

В качестве теплоносителя в системах с гравитационным током можно использовать воду или антифриз. Обычно для этих целей применяют воду, потому что антифриз имеет более высокую плотность и меньшую теплоотдачу, что способствуют повышенному расходу времени и топлива на обогрев дома.

Если зимой дом длительное время будет не отапливаться, то лучше предпочесть антифриз. В этом случае на время отсутствия хозяев не нужно сливать воду из системы, чтобы она не замерзла. За счет лучшей текучести антифриз не замерзает при минусовых температурах.

Верхняя и нижняя разводка

Подача теплоносителя к батареям может быть верхней и нижней:

1. Верхняя подача идеально подходит для домов с гравитационным током теплоносителя. Трубы разводки прокладывают под потолочной поверхностью. За счет верхней подачи воды из отопительных приборов легко стравливать воздух посредством кранов Маевского. При верхнем наполнении целесообразно использовать однотрубную разводку, потому что она будет более эффективной.
2. Для устройства нижней подачи трубы нужно проложить около пола. Здесь они менее заметны, поэтому не портят интерьер комнаты. Но совмещать нижнюю подачу с однотрубной разводкой не рекомендуется ввиду ее невысокой эффективности. Нижнее наполнение лучше делать при повышенном давлении в контуре.

Если способ подачи выбрать неправильно, то эффективность обогрева дома уменьшится. Для решения проблемы придется установить насосное оборудование. Циркуляционный насос улучшит движение теплоносителя в сети.

Отопление дома без газа

Если к загородному дому невозможно подвести газ, то у владельца остается лишь два выхода: использовать электричество, что очень дорого, либо делать ставку на традиционные твердые виды топлива: дрова, уголь, торф. Ими вполне можно топить котел (специально предназначенный для таких видов «грязного» топлива), вписанный в одну из представленных выше типовых схем. Отопление без газа – трудоемкий процесс, который отличается рядом недостатков, о которых несложно догадаться. Единственный плюс – низкая стоимость топлива. Ну и, конечно, нельзя исключать использование печи. Этот традиционный для деревенских жителей способ создания благоприятных температурных условий особенно удобен для тех, кто не планирует постоянно жить в загородном доме.

Итого, отопление без газа может проводиться с использованием следующих решений:

• за счет котлов на твердом или жидком топливе, включенных в систему водяного или воздушного отопления, либо же при использовании печей и каминов;
• за счет электрических котлов в водяной/воздушной СО или электрооборудования, напрямую преобразующего электрическую энергию в тепловую

Отопление электричеством

К большинству загородных домов проведено электричество, что позволяет использовать электроэнергию для работы двух разновидностей отопительных систем. Например, отопление частного дома электричеством может происходить по одной из указанных выше схем (т.е. используется водяное отопление), в которых в качестве нагревательного элемента для теплоносителя задействуется электрический котел (бойлер). Плюсы такой системы очевидны: бесшумность работы, высокая степень автоматизации, точная регулировка мощности котла и температуры в помещениях, экологичность и отсутствие необходимости в дымоходе – на этом положительные отзывы заканчиваются. Среди минусов самый значительный – высокая стоимость электроэнергии, предпосылок для снижения которой пока не наблюдается (скорее напротив).

Если же рассматривать по большей части электрическое отопление, где имеет место редкое использование СО, то в этом случае оптимальным вариантом будет задействовать конвекторы, инфракрасные обогреватели (мобильные установки, в которых идет прямое преобразование электрической энергии в тепловую). Они позволяют быстро прогреть отдельное помещение за небольшой промежуток времени. Стоит понимать, что такое электроотопление целесообразно использовать лишь для отдельных помещений, а его эффективность во многом определяется мероприятиями по утеплению дома. Какие негативные отзывы о нем можно встретить? Многим не нравится, что электрооборудование заметно «сжигает» кислород: в хорошо нагретом помещении душно, требуется проветривание, что определенным образом сказывается на микроклимате.

Печное отопление

Сегодня в качестве основной СО печи используют сравнительно редко. Понимая всю сложность эксплуатации , чаще всего отдают предпочтение более удобным решениям, о которых мы писали выше. Но это не значит, что для частного дома можно забыть о печном отоплении! И если возведение кирпичной печи необходимо планировать еще на этапе проектирования, то обычную металлическую буржуйку можно установить в любом доме в любое время. Вот только нужно учитывать, что отопить таким образом получится лишь незначительную часть – одно-два помещения. Лучше всего, если печь будет использоваться на тот случай, когда основная система выйдет из строя.

Почему в качестве постоянного решения печи не подходят? Во-первых, дрова, уголь, торф – все это грязные виды топлива. Сгорают они быстро, да и сама печь требует постоянного присмотра. Во-вторых, твердое топливо нужно где-то хранить, и под это «где-то» нужно выделить внушительную площадь, оборудовать ее должным образом – защитить от дождя и снега. В-третьих, качественные печи стоят очень дорого, но это не избавит вас от периодической чистки дымоходов и т.п. приятных мелочей.

В заключение статьи

Перед выбором какой-то определенной системы для своего дома постарайтесь в первую очередь уделить внимание мероприятиям по утеплению стен, пола, крыши и т.д. Это поможет существенно сократить бюджет на саму СО, а также энергоносители, которые потребуются для ее функционирования

А какой будет система отопления – это уже решать вам в зависимости от ваших предпочтений и возможностей! В следующей статье мы поговорим об еще одной важной системе для частного дома — локальной канализации

Из чего состоит отопительная система?

Довольно часто сердцем, основным элементом любой отопительной системы является котел. Именно он производит нагрев теплоносителя, задача которого очевидна – разнести тепло по всему дому. И, конечно же, лучше всего с этой задачей может справиться жидкость. В большинстве отопительных систем в качестве теплоносителя принято использовать воду.

Система с теплоносителем такого типа делается замкнутой. То есть, вода, находящаяся в ней циркулирует по кольцу, и долив теплоносителя требуется крайне редко.

На сегодняшний день наиболее надежной и практичной признана двухтрубная отопительная система, которая изображена на фото:

Двухтрубная отопительная система

Она состоит из двух замкнутых на котле контуров – подачи теплоносителя и обрата. Первый служит для того чтобы подводить разогретую в котле жидкость к радиаторам, где она и отдает свое тепло. После остывания теплоноситель по трубам обрата возвращается к котлу для повторного нагрева. При этом наиболее рациональным и максимально эффективным является параллельное расположение радиаторов – таким образом, они прогреваются одновременно, что делает возможным равномерный прогрев всех помещений

Важно помнить – на эффективность обогрева влияет расстояние между контурами подачи теплоносителя и обрата. Допустимый минимум – высота от подоконника до пола

Следует признать, что отчасти они правы – ведь по причине прохождения теплоносителя по трубам и узлам происходит определенная потеря теплоносителя. Однако не следует забывать, что печное отопление не делает возможным одновременный равномерный прогрев всех комнат. Кроме того, использование печи – весьма неудобно по причине необходимость хранения большого запаса дров. Если же использовать котел, работающий на дровах, топлива требуется значительно меньше.

Печное отопление дома

Чаще всего используется достаточно простая, и в то же время весьма эффективная двухтрубная отопительная система с естественной циркуляцией теплоносителя. Она позволяет качественно отапливать дом, не используя при этом дополнительного оборудования – электрических циркуляционных насосов. Причина популярности данной системы отопления частных домов объясняется тем, что нередки случаи перебоев с электропитанием – а в таком случае (без электричества) система работать просто не сможет.

Одним из главных требований, которое крайне важно соблюдать для дальнейшей работоспособности системы, является создание максимально возможной разницы в высоте между выходным патрубком системы и самой высшей точкой системы. Именно поэтому наиболее рациональным является расположение котла с патрубком в подвальном помещении

Если подвал отсутствует, котел устанавливается в углубление на первом этаже. Не менее важным является и создание уклона магистрали обрата. Он выполняется по горизонтали, начиная от первого радиатора системы.

Котел отопления в подвале частного дома

В отопительной системе данного типа существует еще один обязательный элемент – расширительный бачок

Он используется для создания в системе максимального давления, которое крайне важно для нормальной циркуляции. Работа бака основана на обычном гравитационном принципе

Размещать его следует как можно выше – идеальным местом будет являться чердак. Именно от высоты расположения, а не от количества жидкости в баке и зависит давление.

Следует помнить, что такие системы отопления частного дома могут правильно работать только в том случае, если теплоносителем является вода. Система с таким принципом действия расширительного бака называется открытой.

Расширительный бачок отопления

Закрытыми называются системы, в которых расширительный бак никак не связан с внешним миром. То есть – не имеет возможности откачки теплоносителя. В такой системе принято использовать компенсационный бак. Это емкость небольшого размера, внутренняя полость которой разделена на две части гибкой мембраной. Одна из частей заполнена теплоносителем. Регулирование давления в системе происходит посредством выгибания мембраны в ту или иную сторону. Поскольку система замкнута, это позволяет в качестве теплоносителя использовать тосол.

Саморегулирующаяся величина циркуляционного напора

Следующим показателем, от которого зависит величина циркуляционного напора, является разница между плотностью протекающей горячей и холодной воды. Следует отметить, что системы с естественным циркулированием теплоносителя относят к саморегулирующимся.

Для проведения эффективной настройки, при изменениях температуры подогрева воды, в такой системе возникает самопроизвольное изменение — увеличивается расход теплоносителя.

Вследствие изменения плотности, в горячей воде будет увеличиваться естественное циркуляционное давление, что приведет к увеличению количества протекающей в системе воды.

Чем больше нагрета в котле вода и чем быстрее она охлаждается в радиаторах, тем скорее она будет циркулировать. Нажмите для увеличения.

Заходя в батареи радиаторов, она будет отдавать им свою теплоту, а плотность ее при этом будет пропорционально повышаться. Чем существеннее разница между плотностью горячей и охлажденной воды, тем большим будет циркуляционный напор во всей системе.

Таким образом, чем больше нагрета в котле вода и чем быстрее она охлаждается в радиаторах, тем скорее она будет циркулировать, «бегать» по трубам. Этот процесс будет замедляться по мере прогревания помещений.

После теплоноситель начнет остывать в батареях меньше, а плотность его уже не так сильно будет отличаться от плотности только что вышедшего потока из котла, поэтому циркуляционный напор будет уменьшаться.

Вода не так быстро «бегает» в трубах, не носится как «угорелая», чтобы обогреть помещения, а медленно и степенно перетекает в них.

И лишь после того, как в помещении температура начнет снижаться, к примеру, из-за резкого похолодания снаружи или же просто долго открытой двери, напор циркулирования начнет повышаться и вода побежит в трубах быстрее, стремясь поскорее выровнять температуру.

Естественное отопление – преимущества

К достоинствам этих систем отопления можно отнести:

1. простоту монтажа и ввода в эксплуатацию;
2. относительную экономичность;
3. отсутствие насоса для перекачивания воды в системе позволяет избежать шумов и вибраций;
4. высокую долговечность (свыше 40 лет без капитальных ремонтов);
5. способность к саморегуляции. Одновременное изменение температуры воды и ее расхода обеспечивает хорошую теплоотдачу приборов отопления, которая необходима для поддержки заданного параметра температуры в помещении. Такие системы сами себе придают тепловую устойчивость.