Не идет отопление причины. Система отопления с естественной циркуляцией: распространенные схемы водяных контуров. Слабая работа насосов

Одной из самых простых является система отопления с естественной циркуляцией. Однако эта простота при отсутствии надлежащего опыта работ с такими системами может «вылезти боком» в процессе эксплуатации.

Отопление с естественной циркуляцией было широко распространено еще десяток лет назад в загородных небольших домах и некоторых квартирах с индивидуальным отоплением. Сейчас же рынок «завоевывают» системы с принудительной циркуляцией теплоносителя, благодаря возможностям, которые они предоставляют.

Но поговорим все же про водяное отопление с естественной циркуляцией.

Конструкционные особенности системы

Системы отопления с естественной циркуляцией включают в свой состав:

• отопительный котел, нагревающий воду;
• подающий трубопровод, «поставляющий» горячую воду к отопительным приборам (радиаторам);
• обратный трубопровод, по которому вода возвращается в котел;
• нагревательные приборы - радиаторы, отдающие тепло в окружающую среду;
• , предназначенный для компенсации температурного расширения жидкости.

Принцип действия системы

Вода, нагреваясь в котле, поднимается вверх по центральному стояку и по подающему трубопроводу поступает в радиаторы отопления (нагревательные приборы), где отдает часть своего тепла. Далее уже охлажденная вода по обратному трубопроводу вновь поступает в котел и снова нагревается. Затем цикл повторяется, обеспечивая комфортную температуру в отапливаемом помещении.

Для обеспечения естественной циркуляции теплоносителя (обычно воды) в системе горизонтальные части трубопровода монтируются с уклоном не менее 1 см на погонный метр длины горизонтального участка системы отопления.

Горячая вода, вследствие уменьшения своей плотности при нагревании, поднимается по центральному стояку вверх, выдавливаемая холодной водой, возвращающейся в котел. Далее самотеком растекается по подающему трубопроводу к радиаторам отопления. После «пребывания» в них вода также самотеком стекает обратно в котел, вновь выдавливая вверх уже нагретую в котле воду.

Воздух, попавший с теплоносителем в систему, может создать воздушную пробку в радиаторах отопления, но, зачастую, в таких системах отопления с естественной циркуляцией пузырьки воздуха благодаря уклонам трубопровода «путешествуют» вверх и выходят в расширительный бачок открытого типа (бак, контактирующий с атмосферным воздухом).

Расширительный бачок предназначен для поддержания постоянного давления в системе отопления, благодаря тому, что он заполняется увеличившимся при нагревании объемом теплоносителя, который затем «отдает» обратно в систему при понижении температуры жидкости.

Делаем выводы!

Итак! Подъем воды в системе (стояке к подающей трубе) осуществляется благодаря разнице между плотностями нагретой и охлажденной жидкости. Движение же (циркуляция) поддерживается еще и благодаря гравитационному давлению (обратная труба).

При движении теплоносителя по трубопроводу в системе отопления с естественной циркуляцией на жидкость действуют силы сопротивления:

• трение жидкости о стенки труб (для снижения используются трубы большого диаметра);
• изменение направления движения жидкостью на поворотах, ответвлениях, каналах отопительных приборов (радиаторов).

Основные физические параметры системы отопления с естественной циркуляцией

Циркуляционный напор Рц - физическая величина, определяемая разностью высот центров котла и самого нижнего отопительного прибора (радиатора).

Чем больше разница высот (h) и разница плотностей нагретой (ρ г) и охлажденной (ρ о) жидкостей в системе, тем более качественная и стабильная будет циркуляция теплоносителя.

Р ц =h(ρ о -ρ г)=м(кг/м 3 -кг/м 3)=кг/м 2 =мм.вод.ст.

«Поищем» причину появления циркуляционного напора в системе отопления с естественной циркуляцией в «дебрях» законов физики.

Если допустить, что температура теплоносителя в системе отопления «делает прыжок» между центрами приборов (котла и радиаторов), то есть верхняя часть системы содержит более горячую воду, чем нижняя часть системы.

Плотность (ρ г)(ρ г).

Отсекаем (мысленно) верхнюю часть на схеме контура и… Что мы видим? Знакомую картину со школы - два сообщающихся сосуда, находящиеся на разном уровне. А это приведет к тому, что жидкость с более высокой точки по действием гравитационной силы будет перетекать в более низкую.

Вследствие того, что отопительная система представляет собой замкнутый контур, то вода не выплескивается, а просто стремиться выровнять свой уровень, что приводит к выталкиванию нагретой воды вверх и к дальнейшему ее «самостоятельному гравитационному» пути по системе отопления.

Вывод таков! Основополагающим показателем циркуляционного напора является разница высот установки котла и последнего (нижнего) в системе радиатора. Поэтому в системах отопления частных домов котлы по возможности располагают в подвалах, соблюдая предельную высоту в 3 м.

В квартирных вариантах котлы стараются «углубить» до плиты перекрытия, соответственно «пожарообезопасив» «гнездо» посадки котла в пол.

Согласно формуле, приведенной выше, на циркуляционный напор существенной влияние оказывает и разница плотностей холодной и горячей воды в системе.

Система отопления с естественной циркуляцией является саморегулируемой системой, то есть, например, при повышении температуры нагрева теплоносителя естественным образом (см. формулу) увеличивается циркуляционный напор и, соответственно, расход воды.

При низкой температуре в отапливаемом помещении разница плотностей воды большая и циркуляционный напор достаточно большой. При прогреве помещения теплоноситель уже не так остывает в радиаторах, и разница плотностей нагретого и охлажденного теплоносителя уменьшается. Соответственно уменьшается и циркуляционный напор, уменьшая «расход» воды.

Охладился воздух в помещении? Например, кто-то открыл двери на улицу. Разница плотностей опять возросла, увеличив напор воды.

Недостатки и преимущества систем отопления с естественной циркуляцией

К недостаткам водяных систем отопления с естественной циркуляцией можно отнести:

• Небольшое циркуляционное давление, которое определяет ограниченное использование таких систем отопления - небольшой горизонтальный радиус действия (до 30 м).
• Большая инертность системы отопления, обусловленная большим объемом теплоносителя в системе и низким циркуляционным давлением.
• Вероятность замерзания воды в расширительном баке открытого типа, который, обычно находится в холодном (неотапливаемом) чердачном помещении.

Основным преимуществом таких систем является энергонезависимость котлов на твердом топливе. То есть такие системы можно использовать в домах, где отсутствует электроснабжение. Большая инертность системы из-за достаточно большого объема теплоносителя в системе может играть как положительную (некое подобие теплового аккумулятора при «потухшем» котле), так и отрицательную роль - значительное время изменения температуры системы, особенно на стадии запуска.

Виды схем отопления с естественной циркуляцией

Какую систему отопления с естественной циркуляцией теплоносителя Вы выберете? Надеемся правильную!

Иногда отопительная система работает с перебоями, из-за чего дом остывает, а его жильцы мёрзнут. Если в тёплое время года есть время для ремонта, то зимой необходимо как можно быстрее выявить поломку. Обычно причины того, что нет циркуляции в системе отопления, неизвестны обывателю. Но после знакомства с некоторыми характеристиками работы оборудования и рекомендациями по его ремонту хозяин дома сможет самостоятельно устранить неполадки.

• Показать всё

  Признаки поломок

  Если зимой помещение прогревается недостаточно, то это ощущается сразу. Отсутствие отопления проявляется не только дискомфортом у жильцов. Стены покрываются плесенью и грибком, в комнатах ощущается запах сырости, а в трубопроводах слышится странный шум.

  Проблемы могут сопровождаться некоторыми признаками :

  • слабое функционирование системы;
  • тепло подаётся неравномерно по помещению;
  • в комнатах холодные батареи;
  • если установлены тёплые полы, то они нагреваются местами;
  • из труб постоянно слышится бульканье и металлический лязг;
  • теплоноситель вытекает из радиаторов.

  Если возникло несколько из этих признаков, то необходимо выявить причину поломки и устранить её. В противном случае система станет функционировать ещё хуже.

  

  Причины неполадок

  Большинство жителей частных домов и квартир не считают необходимым разбираться в инженерной конструкции системы отопления. Решение всех проблем, возникающих с центральной конструкцией, они возлагают на сотрудников соответствующих служб. Хотя действительно лучше доверить ремонт квалифицированным специалистам, необходимо научиться самостоятельно разбираться в мелких поломках, ведь иногда их можно устранить в домашних условиях.

  
  

  Такие знания незаменимы для хозяев частных домов и коттеджей, где вся система находится под контролем одного человека. Хозяин должен знать хотя бы общую конструкцию оборудования и уметь выявлять лёгкие неполадки.

  Основные причины того, почему нет циркуляции в системе отопления :

  • неправильное проектирование;
  • несоответствие техники расчётным требованиям;
  • разбалансировка из-за несанкционированных подключений;
  • некачественно проведённая установка;
  • образование ;
  • неправильный монтаж радиаторов;
  • повреждения трубопроводов;
  • нарушение герметичности в швах и стыках.

  Каждую причину нужно рассматривать отдельно, ведь она сопровождается разными последствиями.

  

  Ошибочное проектирование

  Перед установкой системы мастер или сам хозяин дома составляет инженерный проект. Все расчёты и замеры нужно проводить очень тщательно, так как малейшая ошибка может привести к перебоям в работе оборудования. При этом учитывается планировка дома, его площадь, количество радиаторов, климатические условия региона, наличие или отсутствие других отопительных систем и обогревателей.

  Нельзя экономить на качественном проекте. В противном случае при запуске оборудования могут остаться неподключенными несколько батарей или вода будет вытекать из трубопроводов. Тогда придётся отключать всю систему и конструировать её заново, снова проводя расчёты и создавая чертежи и схемы.

  Специалисты, которым стоит доверить эту кропотливую и тяжёлую работу, учитывают все факторы, влияющие на нормальное функционирование и надёжность отопительных агрегатов. Обязательно планируют уклон вертикальных и горизонтальных участков трубопровода. Технические параметры самого оборудования можно узнать из прилагающихся к нему документов. Оптимальная производительность котла должна составлять не менее 1 кВт на каждые 10 квадратных метров площади помещения с потолками высотой в 3 м.

  Система отопления с естественной циркуляцией без насоса и электричества

  

  Некачественное оборудование

  Из-за широкого ассортимента отопительных котлов и многообразия моделей, фирм-производителей покупатель может легко ошибиться с выбором подходящего агрегата. Поэтому необходимо ориентироваться на утверждённый проект. Все детали и элементы оборудования должны соответствовать его требованиям.

  Именно по плану приобретают определённый тип радиаторов с подходящим количеством секций в них. Запорные краны, регулировочные элементы и соединительные узлы должны быть взаимно совместимыми.

  Чаще всего проблемы возникают из-за недостаточной циркуляции теплоносителя по трубам . Усилить движения воды могут специальные насосы, но выбирать их нужно тщательно, иначе приборы станут источником гула и шума. Дополнительно заменяют старые железные трубы современными изделиями из металлопластика или полипропилена. Это позволит избежать некоторых проблем в определённых системах отопления.

  Пластиковые трубопроводы легко устанавливать и подключать к котлу, но лучше доверить эту работу мастеру. Ведь не все типы пластика подходят для использования в отопительном оборудовании, некоторые модели не выдерживают высоких температур и лопаются под их воздействием.

  Разбалансировка и монтаж

  Ещё одна причина того, почему не циркулирует вода в системе отопления, - это неправильно проведённая разбалансировка во время ремонта или перепланировки квартиры. На это влияет бесконтрольный монтаж новых радиаторов и тёплых полов.

  
  

  Батареи на некоторых этажах продолжают функционировать нормально, на других останутся холодными, так как в них не поступает теплоноситель. Хотя мастера легко сбалансируют распределение воды по всем стоякам, в нескольких квартирах система так и не будет работать.

  Если одни жильцы сняли термостаты при замене отопительного оборудования, то в жилище их соседей тепло не будет поступать. Для устранения этой проблемы необходимо устранить термостаты во всех квартирах. Увеличить подачу тепла можно в том случае, если последовать примеру и также заменить все радиаторы. В современные отопительные системы гармонично впишутся биметаллические или алюминиевые батареи. Предварительно нужно получить разрешение на замену устройств, так как самостоятельно это делать нельзя.

  В частном доме батареи, расположенные ближе к котлу, нагреваются сильнее остальных. Для восстановления баланса нужно перекрыть краны регулировки и ограничить доступ теплоносителя к ближним радиаторам. Но иногда и новая батарея не нагревается. Если до её установки вся система работала нормально, то проблема заключается в неправильном монтаже. При сварке нескольких полипропиленовых труб мастер перегрел изделие, из-за чего его внутренний диаметр уменьшился. Специалист должен бесплатно переделать всю работу. Все элементы конструкции необходимо надёжно и качественно скрепить.

  Воздушные пробки

  Причиной холодных батарей обычно является воздух, который не даёт свободно протекать воде.

  Воздушная пробка образовывается по нескольким причинам :

  

  Пузырьки кислорода скапливаются в одной из батарей или в верхней точке отопительной системы. Из-за этого нижняя часть радиаторов будет горячей, а вторая половина холодной. А также при работе оборудования возникают булькающие звуки. В многоэтажных домах в самых верхних квартирах котлы полностью перестают работать.

  Предварительные расчёты помогут частным домовладельцам без ошибок установить новые батареи. Неправильное расположение элемента приведёт к его неэффективной работе. Поэтому лучше использовать надёжные крепления: четыре кронштейна позволят подвесить радиатор качественнее, чем две детали. Нижний край нужно поднять на поверхностью пола на 10 см, а между самой батареей и стеной должно оставаться пространство в 2−3 сантиметра.

  
  

  В старых многоквартирных домах срок службы многих труб уже давно истёк. Поэтому они могут стать причиной аварий и снижения уровня тепла . Внутри трубопроводов откладываются микроэлементы, содержащиеся в теплоносителе. Они затрудняют нормальную циркуляцию воды. Правильным решением будет замена изделий, но это не всегда возможно.

  На внутренней поверхности котла образуется слои накипи, это снижает давление в системе. К такой проблеме приводит использование жёсткой воды, насыщенной минералами и солями. В оборудование нужно добавлять специальные реагенты, которые смягчают качества теплоносителя.

  При коррозии или неправильном соединении труб возникает протечка. Если она находится на видном участке, то легко заделать отверстие герметиками. Труднее справиться с проблемой, скрытой в стене или полу. В этом случае придётся отрезать всю ветку, устранять неполадку и смонтировать новый участок. Кроме герметиков, можно использовать специальные детали для зажима трубопровода, соответствующие ему по диаметру. Если нет возможности приобрести такие устройства, то достаточно сделать хомут. Место протечки покрывают куском мягкой резины и туго закрепляют её проволокой.

  При обнаружении протечки на радиаторе или его стыке с трубой отверстие заматывают полоской ткани, предварительно вымочив её в строительном влагостойком клее. Иногда используют холодную сварку. Во избежание подобных проблем перед началом отопительного сезона осматривают всю систему на наличие повреждений. Обязательно нужно запустить котёл и проверить качество и надёжность его работы.

  Часто в системе отопления нет циркуляции. Что делать в этом случае - решает сам владелец дома. Желательно вызвать специалиста, который быстро и качественно проведёт все работы по ремонту. Самостоятельно нужно принимать профилактические меры, позволяющие содержать оборудование в рабочем режиме.

От эффективной работы отопительной системы зависит, насколько комфортной будет температура в холодное время года в доме. Порой возникают ситуации, когда в систему подается горячая вода, а батареи остаются холодными. Важно найти причину и устранить ее. Для решения проблемы нужно знать устройство отопительной системы и причины холодной обратки при горячей подаче.

Устройство системы отопления – что такое обратка?

Система отопления состоит из расширительного бака, батарей, отопительного котла. Все составные части соединены между собой в контур. В систему заливается жидкость – теплоноситель. В качестве жидкости используется вода или антифриз. Если монтаж выполнен правильно, то жидкость подогревается в котле и начинает подниматься по трубам. При нагревании жидкость увеличивается в объеме, излишек поступает в расширительный бак.

Так как отопительная система полностью заполнена жидкостью, горячий теплоноситель вытесняет холодный, который возвращается в котел, где нагревается. Постепенно температура теплоносителя увеличивается до необходимой, нагревая радиаторы. Циркуляция жидкости может быть естественной, называемой гравитационной, и принудительной – с помощью насоса.

Обратка – это теплоноситель, который, пройдя через все отопительные приборы, входящие в контур, отдает свое тепло и, охлажденный, поступает снова в котел для очередного подогрева.

Батареи можно подключить тремя способами:

1. 1. Нижнее подключение.
2. 2. Диагональное подключение.
3. 3. Боковое подключение.

При первом способе подвод теплоносителя и отвод обратки осуществляется в нижней части батареи. Этот способ целесообразно применять, когда трубопровод расположен под полом или плинтусами. При диагональном подключении теплоноситель подводится сверху, обратка отводится с противоположной стороны снизу. Такое подключение лучше использовать для батарей с большим количеством секций. Самый популярный способ – боковое подключение. Горячая жидкость подключается сверху, отвод обратки осуществляется снизу радиатора с той же стороны, где подводится теплоноситель.

Отличаются системы отопления способом прокладки труб. Они могут быть проложены однотрубным и двухтрубным способом. Наиболее популярной является однотрубная схема разводки. Чаще всего ее устанавливают в многоэтажных домах. Она имеет следующие преимущества:

• небольшое количество труб;
• низкая стоимость;
• простота монтажа;
• последовательное подключение радиаторов не требует организации отдельного стояка для отвода жидкости.

К недостаткам можно отнести невозможность отрегулировать интенсивность и нагрев для отдельного радиатора, снижение температуры теплоносителя по мере удаления от нагревательного котла. Чтобы повысить эффективность однотрубной разводки, устанавливают циркулярные насосы.

Для организации индивидуального отопления используется двухтрубная схема разводки труб. По одной трубе осуществляется горячая подача. По второй остывшая вода или антифриз поступают обратно в котел. Данная схема дает возможность параллельного подключения радиаторов, обеспечивая равномерное прогревание всех приборов. Кроме того, двухтрубная схема позволяет регулировать температуру нагрева каждого отопительного прибора отдельно. Недостатком является сложность монтажа и большой расход материалов.

Почему стояк горячий, а батареи холодные?

Иногда при горячей подаче обратка батареи отопления остается все же холодная. Можно назвать несколько основных причин этому:

• неправильно выполнен монтаж;
• завоздушена система или один из стояков отдельного радиатора;
• недостаточный расход жидкости;
• уменьшилось сечение трубы, по которой подается теплоноситель;
• загрязнен отопительный контур.

Холодная обратка – это серьезная проблема, которую необходимо обязательно устранить. Она влечет множество неприятных последствий: температура в помещении не достигает желаемого уровня, снижается эффективность радиаторов, нет возможности исправить ситуацию дополнительными приборами. В итоге, отопительная система не работает как нужно.

Основной неприятностью холодной обратки является большая разница температур, возникающая между температурой подачи и отвода. В этом случае на стенках котла возникает конденсат, реагирующий с углекислым газом, который выделяется при сгорании топлива. В результате образуется кислота, разъедающая стенки котла и сокращающая срок его службы.

Как сделать радиаторы горячими – ищем пути решения

Если обнаружилось, что обратка слишком холодная, следует выполнить ряд действий по поиску причин и устранению неисправностей. В первую очередь нужно проверить правильность подключения. Если соединение выполнено неправильно, то нижняя труба будет горячей, а должна быть слегка теплой. Следует подключить трубы согласно схеме.

Чтобы не было воздушных пробок, которые препятствуют продвижению теплоносителя, нужно предусмотреть установку крана Маевского или спускателя для отвода воздуха. Перед спуском воздуха нужно перекрыть подачу, открыть кран и выпустить воздух. Затем кран перекрывается, и открываются отопительные вентили.

Часто причина холодной обратки – регулировочный кран: заужено сечение. В этом случае кран нужно демонтировать и увеличить сечение с помощью специального инструмента. Но лучше купить новый кран и заменить.

Причина может быть в засорении труб. Нужно проверить их на проходимость, удалить загрязнения, отложения, хорошо прочистить. Если проходимость не удалось восстановить, засорившиеся участки следует заменить новыми.

При недостаточной скорости движения теплоносителя нужно проверить, есть ли циркуляционный насос и отвечает он требованиям по мощности. Если он отсутствует, его желательно установить, а при нехватке мощности заменить или модернизировать.

Зная причины, по которым может неэффективно работать отопления, можно самостоятельно выявить и устранить неисправности. От качества отопления зависит комфорт в доме в холодное время года. Если выполнять работы по монтажу и собственноручно, то можно сэкономить на найме сторонней рабочей силы.

Вторая статья из цикла поиска неисправностей в системе отопления

Поиск неисправностей в двухтрубной системе отопления (продолжение)

После написания первой статьи прошло уже довольно значительное время и я, в преддверии отопительного сезона 2011-2012, решил продолжить цикл, тем более, что вопросы на тему "сделал отопление, а оно не работает" продолжают поступать.

К сожалению, методы поиска неисправностей, которые не лежат на поверхности, довольно трудно поддаются классификации, и я решил посвятить вопросу неисправностей системы отопления несколько небольших статей. В этой статье я хотел бы рассмотреть проблему слабой циркуляции теплоносителя и неравномерного прогрева радиаторов. Сам я не совершал никогда ошибок, подобных описываемым и, соответственно, здесь мне придется немного потеоретизировать.

Друзья! Перед поиском неисправностей в своем отоплении, пожалуйста, найдите грязевой фильтр и прочистите его! Возможно после этого и искать будет уже нечего!

Итак, имеем двухтрубное отопление. Рассмотрим одну ветвь этой системы отопления, обслуживающую, скажем условно, один этаж. Вот ее схема. Ток воды показан стрелками.

Радиатор, находящийся ближе к началу ветви, или к котлу, горячий. Это самый левый крайний радиатор. Радиаторов может быть значительно больше, чем показано на схеме. Например, в моем крохотном домишке 3 ветви. Самая длинная имеет длину порядка 25 метров и на ней стоит 5 радиаторов. Проблема в том, что радиаторы, следующие за первым, либо вовсе холодные, либо имеют температуру значительно ниже, чем у первого. Причем, чем дальше к концу ветви, тем радиаторы холоднее и холоднее.

Первый радиатор у нас горячий (рука еле терпит). Щупаем следующие и обнаруживаем, что все радиаторы горячие, но их температура уменьшается по мере продвижения по ветви. Последний уже не горячий, а чуть теплый. Возвращаемся к первому радиатору, но щупаем его низ. Щупаем низ всех радиаторов по ветви и обнаруживаем, что низ радиаторов значительно холоднее их верха. Даже у первого.

Мы имеем циркуляцию воды в нашей ветви отопления. Воздух в трубах отсутствует. Однако циркуляция не достаточно быстрая. Она на столько слаба, что вода успевает охладиться, пока движется от входа радиатора к его выходу. Таким образом, проблема диагностирована. Нам остается только найти ее причину и уничтожить ее.

Есть ли у нас в системе циркуляционный насос?

Если его нет, то проблему ускорения циркуляции решить довольно сложно. Нужно ставить ниже котел, нужно увеличивать диаметр стояка, нужно увеличивать диаметр подающей и обратной (горизонтальные магистрали) нужно менять трубы на такие, у которых внутренняя поверхность более гладкая, нужно уменьшать количество углов и делать их тупыми, то есть градусов 100 или 110. По крайней мере больше, чем 90.

Если циркуляционный насос есть, то... решить проблему вовсе не проще.

Для начала проверим, работает ли насос. Сделать это в общем случае не так просто как кажется. Хороший циркуляционный насос работает абсолютно бесшумно и без вибраций. Услышать его работу можно только приложив к нему ухо, а он горячий и можно обжечься! Я не рекомендую, вам, уважаемые друзья рисковать своими органами! Запаситесь медицинским стетоскопом или просто трубкой большого диаметра (подойдет кусок пластмассовой трубы от канализации диаметром 50 мм. Приложите один конец к мотору, а в другой конец засуньте свое ухо. Если вы услышите, как работает мотор, это хорошо!

Кстати, если ваш мотор работает шумно, то он, возможно сломался и его надо заменить, чтобы не стало мучительно холодно, но куда большая вероятность того, что в нем бурлит воздух. Может быть из-за этого и циркуляция слабая? В этом случае выключите мотор и спустите воздух. На любом моторе для этого есть средства. А можно спустить воду из насоса прямо пока он работает, но делать это надо крайне осторожно, чтобы его (мотор) не сломать. Как только из мотора перестанет выходить вода с пузырями, процедуру выпуска воздуха надо прекратить, то есть, все отверстия закрутить и добавить в систему свежей воды, доведя давление по барометру до нужного уровня.

Важное замечание!

Перечитывая свои особо удачные статьи, а эта статья несомненно довольно удачная, я заметил одну неточность. Касается она спуска воздуха на работающем насосе. Дело в том, что если насос у вас особо мощный и создает заметное давление, то процедура спуска воздуха может превратиться в завоздушивание всей системы. Смысл в том, что напор воды настолько велик, что в систему засасывается воздух, а вода не выливается. Это зависит от конструкции и мощности насоса. Возможно и от каких-то других факторов. Короче говоря, если спуск воздуха представляет в вашей системе проблему, то обязательно выключите циркулятор, прежде чем воздух спускать. Лишняя осторожность не помешает!

Работает насос? Отлично! Можно увеличить на нем скорость циркуляции? Замечательно! Увеличиваем смотрим, что получилось. Если все радиаторы стали равномерно горячее, то считаем, что у нас просто слишком длинная ветвь и мы использовали слишком тонкие трубы. Возможно, что трубы плохого качества или есть какие-нибудь препятствия для циркуляции в виде большого количества углов, вмятин на трубах и так далее. Дальше мы даем себе обещание когда-нибудь все переделать и живем спокойно. Ну может быть меняем циркуляционный насос на более мощный. При этом мы миримся с увеличенными затратами на электричество. А что же вы думали? Так просто что ли в большом доме жить? За все приходится платить.

Предположим, что увеличение скорости циркуляции на моторе не дало ничего.

Считаем, что это чудо! Что-то должно было измениться, либо мотор неисправен, все-таки. Как минимум на первом радиаторе ветви низ должен стать почти таким же горячим, как и верх. Предположим, что чуда не было! На первом радиаторе и верх и низ стали горячими, но дальше по ветви температура нас все также не устраивает.

Я надеюсь, у вас есть вентили как минимум на входах всех радиаторов? Перекрываем вентиль первого радиатора наполовину и щупаем остальные. Стали они горячее? Если да, то делаем следующий вывод.

Мы получили такое отопление, в котором воде легче пройти по радиатору, чем идти по всей ветви. Почему так произошло? Ну, например, потому, что диаметр подающей магистрали (или обратной, что то же самое) меньше, чем диаметр патрубков на вход и выход радиатора. А должно быть наоборот. Проходной диаметр магистралей должен быть больше, чем диаметр отводов на радиаторы. Если вы пользуетесь качественными, например, медными трубами, то к радиаторам должны быть подключены трубки не больше 15 мм внутреннего диаметра. Этого хватает! Проверено вашим покорным слугой!

После вынесения этого замечательного вывода мы считаем, что легко отделались и живем, регулируя циркуляцию в нашей ветви вентилями. Это, конечно, не добавляет комфорта. Меняем вентили на автоматические термостатические и получаем, я надеюсь, вполне нормальное отопление, которое регулирует само себя. После этого живем спокойно.

Следующий вариант. Обе магистрали горячие, а радиаторы холодные. При этом вентили на радиаторах открыты полностью.

По большому счету это тоже чудо. В этом случае радиаторы не могут быть абсолютно холодными. А вот если по магистралям вода носится со скоростью гоночной машины, а в радиаторы не заходит, то это означает, что проблема либо в радиаторах во всех сразу), либо в узле подключения радиатора к магистрали, причем не обязательно узел верхний, входной, так сказать. Если проблема в нижнем, выходном узле, то эффект будет точно такой же. Другими словами, если перекрыть выход радиатора, то он будет абсолютно холодным, как если бы мы перекрыли вход. Почему регулирующие вентили ставят сверху? Только чтобы не нужно было наклоняться слишком низко, чтобы их регулировать, и ногой не задеть случайно.

Если рассматривать неисправности радиаторов, то куда больше вероятность того, что проблема будет только в одном из них, но не во всех сразу. В этом случае и разбираться нужно с одним. Самое вероятное, что проблема в вентиле. Вот с него, я думаю, и стоит начинать.

И последнее. Если мы имеем воздушную пробку или засор в середине магистрали, то что мы получаем? Все радиаторы и магистраль до засора будут горячие, а подающая и обратная магистрали сразу за работающим радиатором будут холодные.

ЗАМЕТЬТЕ!

Если так произошло, это совсем не значит, что проблема где-то рядом с работающим радиатором. Проблема может быть где угодно в промежутке подающей и обратной магистрали между работающим радиатором и первым неработающим. Это очень важно понимать! Понимание этого важнейшего момента может сэкономить вам кучу времени и сил. Да и денег тоже.

Вот не поленюсь даже схему нарисовать

Вот и все. Надеюсь, эта статья стала для кого-то полезной. Как обычно буду рад комментариям и "случаям из жизни".

Статья создана 19.10.2011

Информация об авторских правах ©

Статья не переписывалась . Вы читаете первое издание.

Все изображения, для которых специально не указан копирайт прямо под изображениями, являются моими собственными. Я разрешаю их использовать только в законных целях где угодно и кому угодно, но запрещаю их изменять каким-либо образом. Кроме того, я не разрешаю использовать изображения, которые изменены кем-то другим. Сравнить изображения и понять, изменено ли оно, можно сравнив его с изображением с этого сайта.

Если вам эта статья понравилась и хочется меня за нее отблагодарить, то вы всегда можете смело кинуть денег мне на мобильник
+7 916 418 5270

Комментарии (52)

• <
• >

19.10.2011 (23:31)

17.12.2012 (21:46)

03.09.2013 (13:56)

16.10.2013 (18:44)

Сооружение автономной сети отопления гравитационного типа выбирают, если нецелесообразно, а иногда и невозможно установить циркуляционный насос или подключиться к централизованному электроснабжению.

Такая система обходится дешевле в обустройстве и полностью независима от электричества. Однако ее работоспособность во многом зависит от точности проектирования.

Чтобы система отопления с естественной циркуляцией функционировала бесперебойно, необходимо рассчитать ее параметры, правильно установить компоненты и обоснованно выбрать схему водяного контура. Мы поможем в решении этих вопросов.

Мы описали главные принципы работы гравитационной системы, привели советы по выбору трубопровода, обозначили правила сборки контура и размещения рабочих узлов. Отдельное внимание мы уделили особенностям проектирования и функционирования одно- и двухтрубной схемам отопления.

Процесс движения воды в контуре отопления без применения циркуляционного насоса происходит в силу естественных физических законов.

Понимание природы этих процессов позволит грамотно для типовых и нестандартных случаев.

Галерея изображений

Максимальная разность гидростатического давления

Основное физическое свойство любого теплоносителя (воды или антифриза), которое способствует его движению по контуру при естественной циркуляции – уменьшение плотности при увеличении температуры.

Плотность горячей воды меньше, чем холодной и поэтому возникает разница в гидростатическом давлении теплого и холодного столба жидкости. Холодная вода, стекая к теплообменнику, вытесняет горячую вверх по трубе.

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

Отопительный контур дома можно условно разделить на несколько фрагментов. По “горячим” фрагментам вода направляется вверх, а по “холодным” – вниз. Границами фрагментов являются верхняя и нижняя точка системы отопления.

Главной 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 коллектор разгона (главный стояк) – вертикальная труба, направленная вверх от теплообменника.

Коллектор разгона должен иметь максимальную температуру, поэтому его утепляют на всей протяженности. Хотя, если высота коллектора не велика (как для одноэтажных домов), то можно не проводить утепление, так как вода в нем не успеет остыть.

Обычно систему проектируют таким образом, чтобы верхняя точка коллектора разгона совпадала с верхней точкой всего контура. Там устанавливают выход на или клапан для отвода воздуха, если используют мембранный бак.

Тогда длина “горячего” фрагмента контура является минимально возможной, что приводит к уменьшению теплопотерь на этом участке.

Также желательно, чтобы “горячий” фрагмент контура не сочетался с длительным участком, транспортирующим остывший теплоноситель. В идеале нижняя точка водяного контура совпадает с нижней точкой теплообменника, помещенного в устройство нагрева.

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

Для “холодного” сегмента водяного контура тоже есть свои правила, увеличивающие давление жидкости:

• чем больше теплопотери на “холодном” участке отопительной сети , тем ниже температура воды и больше ее плотность, поэтому функционирование систем с естественной циркуляцией возможно только при значительной теплоотдаче;
• чем больше расстояние от нижней точки контура к подключению радиаторов , тем больше участок столба воды с минимальной температурой и максимальной плотностью.

Чтобы обеспечить выполнение последнего правила, часто печь или котел устанавливают в самой нижней точке дома, например, в подвале. Таким размещением котла обеспечивают 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, нагревают только теплообменник и нижнюю часть коллектора разгона.

Если этот фрагмент незначителен относительно всей высоты водяного контура, то падение давления в “горячем” фрагменте контура будет несущественным и процесс циркуляции не будет запущен.

Использование систем с естественной циркуляции для двухэтажных строений вполне оправдано, а для большей этажности будет необходим циркуляционный насос

Минимизация сопротивления движению воды

При проектировании системы с естественной циркуляцией необходимо учитывать скорость движения теплоносителя по контуру.

Во-первых , чем быстрее скорость, тем быстрее будет происходить передача тепла по системе “котел – теплообменник – водяной контур – радиаторы отопления – помещение”.

Во-вторых , чем быстрее скорость жидкости через теплообменник, тем меньше вероятность ее закипания, что особенно важно при печном отоплении.

Закипание воды в системе может обойтись очень дорого – стоимость демонтажа, ремонта и обратной установки теплообменника требует много времени и средств

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

• разницы давления между фрагментами контура в нижней его точке;
• гидродинамического сопротивления отопительной системы.

Способы обеспечения максимальной разницы давления были рассмотрены выше. Гидродинамическое сопротивление реальной системы не поддается точному расчету по причине сложной математической модели и большого числа входящих данных, точность которых трудно гарантировать.

Тем не менее, существуют общие правила, соблюдение которых позволит уменьшить сопротивление отопительного контура.

Основным причинами снижения скорости движения воды являются сопротивление стенок труб и присутствие сужений из-за наличия фитингов или запорной арматуры. При небольшой скорости потока сопротивление стенок практически отсутствует.

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

При выборе типов труб для контура с естественной циркуляцией придется учитывать наличие технических сужений при монтаже системы. Поэтому использовать при естественной циркуляции воды нежелательно по причине соединения их фитингами, со значительно меньшим внутренним диаметром.

Фитинги металлопластиковых труб несколько сужают внутренний диаметр и являются серьезной преградой на пути воды при слабом напоре (+)

Правила выбора и монтажа труб

Уклон магистрали обратки делают, как правило, по ходу движения охлажденной воды. Тогда нижняя точка контура будет совпадать с входом обратной трубы в теплогенератор.

Самая распространенная комбинация направления уклона подающей и обратной труб для удаления воздушных пробок из водяного контура с естественной циркуляцией

При небольшой площади в контуре с естественной циркуляцией необходимо не допустить попадания воздуха в узкие и горизонтально расположенные трубы этой обогревательной системы. Необходимо поставить устройство удаления воздуха перед теплым полом.

Однотрубные и двухтрубные схемы отопления

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. Вне зависимости от длины, количества радиаторов и других параметров, их выполняют по однотрубной или двухтрубной схеме.

Контур с использованием одной магистрали

Систему отопления с использованием одной и той же трубы для последовательного подвода воды к радиаторам называют однотрубной. Самым простым однотрубным вариантом является отопление металлическими трубами без использования радиаторов.

Это наиболее дешевый и наименее проблемный способ решения обогрева дома при выборе в пользу естественной циркуляции теплоносителя. Единственный значимый минус – внешний вид громоздких труб.

При самом экономном с радиаторами отопления, горячая вода последовательно протекает через каждое устройство. Здесь необходимо минимальное количество труб и запорной арматуры.

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

Простая однотрубная схема (вверху) требует минимального количества монтажных работ и вложенных средств. Более сложный и затратный вариант внизу позволяет отключать радиаторы без остановки всей системы

Самым эффективным способом подключения приборов отопления к однотрубной сети считается диагональный вариант.

Согласно этой схеме контуров отопления с естественным типом циркуляции горячая вода поступает в радиатор сверху, после охлаждения отводится через расположенный внизу патрубок. При прохождении подобным образом нагретая вода отдает максимальное количество тепла.

При нижнем подключении к батарее как входного патрубка, так и выходного, теплоотдача существенно уменьшается, потому что нагретому теплоносителю надо пройти максимально длинный путь. Из-за значительного остывания в подобных схемах не используются батареи с большим количеством секций.

«Ленинградка» характеризуется внушительными теплопотерями, которые необходимо учитывать при расчете системы. Плюс ее в том, что при использовании запорных вентилей на входном и выходном патрубке приборы выборочно можно отключать для ремонта без остановки отопительного цикла (+)

Отопительные контуры с подобным подключением радиаторов получили название “ “. Несмотря на отмеченные потери тепла, им отдают предпочтение в обустройстве систем квартирного отопления, что обусловлено более эстетичным видом прокладки трубопровода.

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

Поэтому обычно применяют модернизацию классической схемы с установкой “ ” для обхода радиатора с помощью ответвления с двумя шаровыми кранами или трехходовым краном. Это позволяет регулировать подачу воды к радиатору, вплоть до полного его отключения.

Для двух и более этажных строений применяют варианты однотрубной схемы с вертикальными стояками. В этом случае распределение горячей воды более равномерное, чем при горизонтальных стояках. К тому же вертикальные стояки менее протяженные и лучше вписываются в интерьер дома.

Однотрубную схему с вертикальной разводкой успешно применяют при обогреве двухэтажных помещений с использованием естественной циркуляции. Представлен вариант с возможностью отключения верхних радиаторов

Вариант с применением обратной трубы

Когда одну трубу используют для подачи горячей воды к радиаторам, а вторую – для отвода охлажденной к котлу или печи, такую схему отопления называют двухтрубной. Подобную систему при наличии радиаторов отопления используют чаще, чем однотрубную.

Она более дорогая, так как требует монтажа дополнительной трубы, но имеет ряд значимых преимуществ:

• более равномерное распределение температуры подаваемого к радиаторам теплоносителя;
• проще выполнить расчет зависимости параметров радиаторов от площади отапливаемого помещения и необходимых значениях температуры;
• эффективней регулировка подачи тепла к каждому радиатору.

В зависимости от направления движения охлажденной воды относительно горячей, подразделяют на попутные и тупиковые. В попутных схемах движение охлажденной воды происходит в том же направлении, что и горячей, поэтому длина цикла для всего контура совпадает.

В тупиковых схемах, охлажденная вода движется навстречу горячей, поэтому для разных радиаторов длины циклов оборота теплоносителя отличаются. Так как скорость в системе небольшая, то и время нагрева может существенно отличаться. Те радиаторы, у которых длина цикла круговорота воды меньше, будут нагреты быстрее.

При выборе тупиковой и попутной схем отопления исходят в первую очередь из удобства проведения обратной трубы

Существует два типа расположения подводки относительно радиаторов отопления: верхняя и нижняя. При верхней подводке труба, подающая горячую воду, располагается выше радиаторов отопления, а при нижней подводке – ниже.

Использование естественной циркуляции при движении воды в отопительном контуре требует точных расчетов и технически грамотного выполнения монтажных работ. При выполнении этих условий система отопления будет качественно нагревать помещения частного дома и избавит хозяев от шума насоса и зависимости от электроэнергии.