Система отопления с естественной циркуляцией одноэтажного дома: Отопление одноэтажного дома с естественной циркуляцией — Отопление и утепление

Содержание

Отопление одноэтажного дома с естественной циркуляцией - Отопление и утепление

Содержание статьи

Что такое система с естественной циркуляцией.

Отопление одноэтажного дома с естественной циркуляцией

Системы отопления (СО) частных домов выполняются по двум основным схемам работы: отопление одноэтажного дома с естественной циркуляцией (ЕЦ) и принудительной (ПЦ) циркуляцией теплоносителя.
Несмотря на то, что вторая является более эффективной, система ЕЦ до сих пор достаточно часто используется в частном домостроении, особенно в небольших по площади одноэтажных домах.

Если говорить о том, как работает данная система, без использования технических терминов, то выглядит это так.

В отопительном котле нагревается определённый объём воды, вследствие чего она увеличивается в объёме, плотность её уменьшается. За счёт этого поступающая снизу холодная вода выдавливает её в верхнюю часть отопительной системы. Отсюда вода самотёком начинает перемещаться по СО, постепенно остывая и отдавая тепло радиаторам и трубам отопления. Завершив полный круг, она возвращается в нижнюю часть котла. Затем этот цикл повторяется.

Система отопления с естественной циркуляцией одноэтажного дома имеет особенности функционирования, которые достаточно часто используются для резервирования работы системы с ПЦ. Установленный в ней насос в штатном режиме работает, а при пропадании электропитания система переходит на работу по варианту с ЕЦ.

Общая информация.

Тот факт, что схема отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией практически не имеет движущихся элементов, позволяет эксплуатировать её без капитального ремонта длительное время. Если разводка СО проведена с использованием труб оцинкованных или полимерных, то сроки могут достигать пятидесяти лет.

ЕЦ автоматически подразумевает низкий перепад давлений на входе и выходе. Естественно, теплоноситель испытывает определённое сопротивление своему движению, проходя через отопительные приборы и трубы. С учётом этого определён оптимальный радиус для нормальной работы СО с ЕЦ, тридцать метров. Но надо понимать, что цифра достаточно условна и может колебаться.

В силу особенностей конструкции система отопления с естественной циркуляцией одноэтажного дома обладает высокой инерционностью. С момента розжига котла до стабилизации температуры в помещениях здания проходит не менее нескольких часов. Причина проста. Сначала прогревается теплообменник котла и только потом начинается медленное перемещение теплоносителя.

Схема отопление дома с естественной циркуляцией

Важно, чтобы в тех местах, где трубы СО проложены горизонтально, они имели обязательный уклон по направлению течения теплоносителя. Этим достигается перемещение воды в системе без застоя и автоматическое удаление воздуха из системы в её верхнюю точку, которая находится в расширительном бачке. Он выполняется по одному из трёх вариантов: открытый, со встроенным воздушником или герметичный.

Схемы разводки

Водяное отопление одноэтажного дома с естественной циркуляцией может быть выполнено по нескольким различным схемам.

Двухтрубная СО

Работы, вне зависимости от выбранной схемы, начинаются с того, что создаётся план отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией.

Упомянутая схема предусматривает прокладку по периметру строения двух трубопроводов. Используется тогда, когда требуется обогревать достаточно большие площади. Верхний используется для подачи горячей воды в СО, нижний – для возврата охлаждённого теплоносителя в котёл. Между ними монтируются радиаторы. По возможности, котёл монтируется ниже последних. Трубы прокладываются с соблюдением уклона по току воды не менее 5 градусов.

Розливы, особенно в местах запитки сразу нескольких радиаторов, требуется выполнять с использованием трубы, диаметр которой ≥ 32 мм. Лучше всего подходит металлопластиковая, либо полимерная труба. Подводку непосредственно к каждому радиатору следует выполнять трубой диаметром 20 мм.

Если диаметры труб подобраны правильно, такая СО в балансировке не нуждается. Несмотря на это следует установить дроссели на подводках, идущих к радиаторам.

Отопление одноэтажного дома с естественной циркуляцией, выполненное по двухтрубной схеме, является наиболее дорогим вариантом с точки зрения его исполнения (материалы, работа), поэтому используется достаточно редко.

Однотрубная СО

Простейшей системой, позволяющей обеспечить отопление одноэтажного частного дома своими руками, выполненной по указанной схеме, является «Ленинградка».

Условия монтажа (угол наклона и диаметры труб), аналогичны предыдущему варианту.

Специфика заключается в том, что радиаторы, в указанном случае, врезаются в основное кольцо отопления (параллельно основной трубе).

Кроме расширительного бака краны для стравливания воздуха, в обязательном порядке, ставятся на каждом из радиаторов. На ближних к котлу, и на самых дальних от него радиаторах ставятся термоголовки или дроссели, что помогает выравнивать температуру в них.

Лучевая СО

При выборе указанного варианта схема, по которой выполняется отопление одноэтажного дома с естественной циркуляцией, выглядит следующим образом.

На участках трубы, подающих в СО горячую воду, и возвращающих холодную в котёл, устанавливаются специальные коллекторы, представляющие собой гребёнки, на каждом отводе которых установлен дроссель. На каждый из радиаторов идёт две трубы, по одному с подачи и обратки.

Эта версия, с точки зрения возможностей для выполнения регулировки, наиболее удобная. Но её монтаж достаточно сложен, слишком много труб, которые, для сохранения приемлемого дизайна помещений, придётся убирать в полы или в за фальшстены, что автоматически приводит к значительному росту стоимости работ и приобретаемых материалов. Убедиться в этом просто, достаточно посмотреть на предварительно составляемый план отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией.

Преимущества и недостатки

Главными достоинствами СО, использующих для работы естественную циркуляцию, являются простота монтажа и длительный срок эксплуатации.

Однако плюсов без минусов не бывает. К числу основных недостатков указанных СО относятся:

  • Малое рабочее расстояние (радиус действия). Приемлемые характеристики достигаются только в том случае, когда длина трубопроводов ≤ 30 погонных метров.
  • Регулировать температуру в каждом из помещений дома по отдельности не представляется возможным технически.
  • Вода циркулирует в СО под небольшим давлением, что приводит к различным температурам в разных помещениях (тем ниже, чем дальше от котла).
  • Длительный промежуток времени, который требуется для выхода системы на рабочий режим и полного прогрева всех помещений дома.
Загрузка...

схема для частного дома, закрытая и открытая, однотрубная и двухтрубная система, уклон, расчет

Содержание:

Для владельцев частных домов можно назвать актуальным вопрос, касающийся устройства системы отопления с естественной циркуляцией. Кроме того их интересует, в каких системах можно не использовать циркуляционный насос, а когда это устройство является необходимым. Для начала важно разобраться, что представляют собой системы подобного типа.


Основные характеристики и принцип работы

Хотя и схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией достаточно эффективна, но у нее есть и минусы. В отличие от систем с принудительным движением воды, в которых основную работу выполняет дополнительное оборудование, схема отопления частного дома с естественной циркуляцией более простая и доступная. В ее основе лежит способность воды расширяться при нагревании.

Функционирует такая отопительная система по следующему принципу:

  • В котле нагревается определенное количество воды. Согласно законам физики более теплая вода поднимается вверх и самотеком движется по системе, отдавая тепло батареям и радиаторам.
  • В процессе подъема к верхнему уровню системы теплоноситель остывает и в таком состоянии вновь поступает в котел. Система отопления частного дома с естественной циркуляцией не исключает врезку специального устройства, которое способствует быстрому перемещению воды и более равномерному прогреву всех батарей и радиаторов. При аварийном отключении электричества система может работать в естественном режиме.

Особенности устройства системы отопления в частном доме

Системы подобного типа имеют некоторые особенности, в частности речь идет о следующем:

  • Отсутствуют подвижные элементы, в том числе и устройства для принудительной циркуляции рабочей среды, и контур замкнутого типа, в котором соли, минералы и различные взвеси присутствуют в определенном количестве. Эти факторы способствуют продлению срока службы системы. А использование труб из оцинкованной стали или современных полимерных материалов и биметаллических приборов отопления способствует увеличению эксплуатационного периода до 50 лет.
  • Радиус открытой системы отопления с естественной циркуляцией должен составлять 30 метров. Это объясняется довольно небольшим перепадом давления, характерного для подобных систем. Кроме того со стороны труб и радиаторов отопления теплоноситель также испытывает определенное сопротивление. Однако это не является запретом для использования большего радиуса системы, указанные значения являются условными.
  • Система с естественной циркуляцией теплоносителя характеризуется большой инерционностью. От запуска или растопки котла до достижения комфортной температуры в помещении проходит несколько часов. Это происходит из-за некоторых особенностей системы: вначале прогревается теплообменник, а затем вода, которая начинает довольно медленно циркулировать по системе.
  • Горизонтально расположенные участки трубопровода должны располагаться с определенным уклоном. Только в этом случае обеспечивается минимальное сопротивление свободно перемещающейся остывающей воде. Для отвода воздушных пробок в системе монтируют расширительный бачок, который может быть полностью герметичным, как в схеме закрытой системы отопления с естественной циркуляцией, или открытым.

Отопление с естественной циркуляцией можно назвать саморегулирующей системой, с понижением температуры воздуха теплоноситель циркулирует быстрее.


На циркуляционный напор оказывают влияние следующие факторы:

  • Расстояние по высоте между котлом и нижним радиатором. Здесь работает принцип сообщающихся сосудов: вода быстрее переливается в котел, расположенный ниже по отношению к самому нижнему прибору отопления. Этот параметр остается неизменным на протяжении всего времени работы системы.
  • Разная плотность воды на выходе из котла и в обратной трубе, определяющаяся температурой воды. Благодаря этому фактору происходит саморегулирование: с понижение температуры воздуха в помещении остывают и радиаторы. Это приводит к увеличению плотности теплоносителя и более быстрому вытеснению нагретой воды.

Факторы, определяющие скорость циркуляции

Скорость движения теплоносителя по системе отопления зависит не только от напора, на это оказывают влияние следующие факторы:

  • Диаметральное сечение труб системы отопления. По тонкой трубе теплоноситель движется с большим сопротивлением, поэтому следует собирать систему из труб с завышенным диаметром.
  • Материал, из которого изготовлены трубы системы отопления. Гладкая внутренняя поверхность полипропиленовых труб оказывает меньшее сопротивление движению теплоносителя, чем внутренние стенки стальной трубы, особенно имеющие признаки коррозии или известковые отложения.
  • Количество поворотов и их радиус. Схема отопления с естественной циркуляцией теплоносителя должна характеризоваться меньшим количеством поворотов.
  • Наличие и количество запорной арматуры. Различные краны, шайбы и переходники служат препятствием на пути свободно двигающейся воды.

Производя расчет системы отопления с естественной циркуляцией, важно учитывать большое количество переменных. Это приводит к тому, что получить точные результаты практически невозможно.

Правила расчета мощности котла

Рассчитать требуемую мощность котла для системы водяного отопления с естественной циркуляцией можно следующими способами:

  • По площади отапливаемого помещения. Санитарные Нормы и Правила рекомендуют использовать 1 кВт мощности котла для обогрева площади в 10 м
    2
    . В этом случае следует применять коэффициент, который в южных регионах равен 0,7-0,9, в северных районах – 1,5-2, а в средней части – 1,2-1,3. Применение этого способа позволяет не принимать во внимание высоту потолков в помещении, потери тепла через дверные и оконные проемы, а также расположение комнаты относительно внешних стен.
  • По объему воздуха в помещении. Этот способ позволяет получить более точные результаты расчетов. Исходным значением является 40 Вт мощности на 1 м3 объема воздуха в комнате, также применяются приведенные выше коэффициенты. На каждый оконный проем добавляется по 100 Вт, на дверной проем – по 200 Вт. Если комната расположена у внешней стены, то следует применить коэффициент 1,1-1,3. В этом случае следует учитывать материал и толщину стен. Для схемы отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией применяют коэффициент 1,5.

Схемы, используемые для разводки труб

Система отопления с естественной циркуляцией может собираться по разным схемам. Для самостоятельного монтажа лучше использовать самые простые варианты двухтрубной и однотрубной системы отопления с естественной циркуляцией.


Схема двухтрубной разводки с естественной циркуляцией

Схема отопления такого типа предполагает наличие следующих элементов в системе:

  • Отопительный котел, в котором происходит непосредственное нагревание теплоносителя.
  • Расширительный бак, который компенсирует изменения объема теплоносителя и служит своеобразным накопителем для вытесненного воздуха.
  • Приборы отопления, к которым относятся конвектора и радиаторы.

Монтаж двухтрубной системы отопления с естественной циркуляцией предполагает применение перечисленных выше условий:

  • Установка котла на более низком уровне относительно приборов отопления.
  • Соблюдение определенной степени уклона системы отопления с естественной циркуляцией для свободного течения теплоносителя. Чаще всего это значение составляет 5-7 градусов.
  • Основной трубопровод, к которому подключаются несколько радиаторов, монтируется из полимерной или металлопластиковой трубы диаметром не меньше 32 миллиметра. Для изготовления подводов к приборам отопления следует использовать трубы ДУ20. При этом следует знать, что ДУ  примерно равна внутреннему сечению трубы, а не внешнему. К примеру, полипропиленовая труба, внешний диаметр которой равен 32 мм, соответствует ДУ20.

При правильном подборе диаметра труб система отопления с естественной циркуляцией двухтрубного типа не нуждается в балансировке. При этом использование дросселей на отводах к приборам отопления даст положительный эффект.

Однако стоит учесть, что двухтрубная система отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией, установленная по всему периметру дома, требует достаточно больших финансовых вложений. Это объясняется высокой ценой на пропиленовые армированные трубы, а также долгим и трудоемким монтажом. Поэтому в большинстве случаев владельцы частных строений применяют однотрубную разводку.

Особенности монтажа однотрубной системы

В процессе монтажа системы отопления по однотрубной схеме важно учитывать следующие моменты:

  • Использование трубных изделий определенного диаметра.
  • Соблюдение уклона трубы отопления при естественной циркуляции по всему периметру системы.
  • Врезка радиаторов параллельно основному трубопроводу, не разрывая его. В этом случае не стоит беспокоиться об отсутствии циркуляции в приборах отопления, многолетние исследования доказали эффективность работы системы, собранной по однотрубной схеме.
  • Расширительный бачок и каждый отопительный прибор должен оснащаться устройством для спуска воздуха. Особенно это касается систем закрытого типа, которые изолированы от атмосферного воздуха. Однако существует еще одна особенность таких систем: при неполном стравливании воздуха с одного из радиаторов расширительный бак можно исключить из системы.
  • Установка на отопительные приборы дросселей и терморегуляторов помогает равномерно распределить тепло между радиаторами, расположенными в непосредственной близости к котлу и самыми дальними приборами отопления.


Система отопления с естественной циркуляцией одноэтажного дома

Какими бывают системы отопления с естественной циркуляцией, как их сделать и что нужно учесть

Система отопления с естественной циркуляцией хороша тем, что работает вне зависимости от наличия электричества, что в некоторых районах очень важно. Другое дело, что получить комфортные условия при такой схеме чрезвычайно сложно, а в некоторых случаях невозможно. Потому часто отопление делают самотечным (одно из названий) для использования такого режима в качестве аварийного, а все остальное время работает насос. Но в некоторых случаях, например, на неэлектрофицированных дачных участках, система отопления без насоса – единственный возможный вариант.

Система с естественной циркуляцией (ЕЦ) называется иногда гравитационной из-за того, что работает на принципе гравитации. Еще одно название – самотечная. Все эти термины обозначают один принцип построения – без использования насоса.

Принцип работы системы ЕЦ

Теплоноситель в самотечных системах движется из-за разности температур теплоносителя и, соответственно, разной их плотности: из котла выходит горячая вода, плотность и вес которой гораздо меньше, чем у холодной. Потому горячая вода вытесняется вверх. Отсюда и главная особенность таких систем – котел должен располагаться ниже радиаторов. Далее теплоноситель движется по трубе с небольшим уклоном. От основной магистрали отходят трубы меньшего диаметра, ведущие к радиаторам/регистрам.

Простейший вариант системы с естественной циркуляцией

Проще такая система реализуется в системах с верхней раздачей воды – это когда от котла труба поднимается под потолок и оттуда уже опускается к радиаторам. В системах с нижней раздачей гравитационная система может быть реализована только при наличии разгонного контура – создается искусственный перепад высот: от котла труба поднимается почти под полоток, там, в верхней точке устанавливается расширительный бачок. После него труба опускается до уровня выше радиаторов, но не под потолком, а на уровне окон. Оттуда уже идет разводка на радиаторы. При устройстве разгонного контура помешать вам может только низкий потолок – желательно, чтобы от вершины котла труба отходила выше, чем на 1,5метра (а еще бачок).

Однотрубная система с естественной циркуляцией. Горизонтальная разводка

Виды систем отопления с естественной циркуляцией

Отопление ЕЦ в духэтажных и более домах может быть реализовано как в однотрубных, так и в двухтрубных системах .

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией. Схема вертикальная

При этом принцип сохраняется – от котла поднимается вверх труба на максимальную высоту, и лишь затем идет раздача теплоносителя по элементам отопления. Разница лишь в том, что в двухтрубной системе остывшая вода собирается в другую магистраль, и она заводится на вход обратки котла. В однотрубной же на этот вход котла идет труба от выхода последнего радиатора.

Система с естественной циркуляцией одноэтажного дома. Схема однотрубная, разводка — верхняя

Все представленные выше схемы однотрубных разводок – с вертикальными стояками. Они более затратные по количеству материалов, но удобны тем, что к каждому стояку можно присоединить отопительные приборы на каждом из этажей. В принципе, в двухэтажном доме с большой площадью выгоднее реализовать водяное отопление с естественной циркуляцией с горизонтальной разводкой. Примерно выглядеть это может так (смотрите схему ниже).

Однотрубная система с естественной циркуляцией. Горизонтальная разводка с разгонным коллектором

В данном проекте реализована схема отопления с естественной циркуляцией «ленинградка». Для более активной циркуляции на втором этаже устроен разгонный коллектор, после которого два контура расходится по второму этажу – горизонтальное последовательное подключение радиаторов. Еще один контур опускается на первый этаж, где также разделяется на две ветки. Также дополнительно на первый этаж опускаются стояки от последних в контуре радиаторов в каждой из веток второго этажа.

Радиаторы отопления ЕЦ

Для гравитационных систем главное – минимальное сопротивление водяному потоку. Потому, чем шире будет просвет радиатора, тем лучше через него будет течь теплоноситель. Практически идеальны с этой точки зрения чугунные радиаторы – у них самое маленькое гидравлическое сопротивление. Хороши в использовании алюминиевые и биметаллические. но нужно смотреть, чтобы их внутренний диаметр был не менее 3/4”. Можно использовать стальные трубчатые батареи, однозначно не рекомендуются стальные панельные или любые другие с маленьким сечением и высоким гидравлическим сопротивлением – через них или не будет протекать вода или будет очень слабо, что, например, при однотрубной системе может привести к отсутствию циркуляции вообще.

Системы с естественной циркуляцией (кликните по картинке для увеличения масштаба)

Есть в подключении радиаторов свои тонкости. Особенно большое значение способ монтажа играет в однотрубной системе: только при помощи разных типов подключения можно добиться лучшей работы отопительных элементов.

Схемы подключения радиаторов

На рисунке, расположенном ниже показаны схемы подключения радиаторов. Первое – нерегулируемое последовательное подключение. При таком способе будут проявляться все недостатки «ленинградки»: разная теплоотдача радиаторов без возможности компенсирования (регулирования). Чуть лучше дело обстоит, если поставить обычную перемычку из трубы. При такой схеме возможность регулирования также отсутствует, но при завоздушивании радиатора система функционирует, так как теплоноситель проходит через байпас (перемычку). Установив дополнительно за перемычкой два шаровых крана (на рисунке нет) мы получаем возможность при перекрытом потоке снять/отключить радиатор без останова системы.

Особенности подключения радиаторов в однотрубных системах

Два последних способа монтажа позволяют регулировать поток теплоносителя через радиатор и байпас — в них стоят устройства регулировки температуры радиатора. При таком включении схема уже может быть компенсирована (на каждом отопительном приборе выставляется теплоотдача).

Не менее важным является и тип подключения: боковой, диагональный или нижний. Оперируя этими подключениями можно облегчить/улучшить компенсацию системы.

Трубы для систем с естественной циркуляцией

При подборе диаметра труб играют роль не только размеры системы и количество радиаторов, но и материал, из которого они сделаны, вернее, гладкость стенок. Для гравитационных систем это очень важный параметр. Хуже всего дело обстоит у обычных металлических труб: внутренняя поверхность шероховатая, а после использования она становится еще более неровной из-за процессов коррозии и накопившихся отложений на стенках. Потому такие трубы берут самого большого диаметра.

Стальные трубы через несколько лет могут выглядеть так

Предпочтительнее с этой точки зрения металлопластиковые и армированные полипропиленовые. Но в металлопластиковых используются фитинги, значительно заужающие просвет, что для самотечных систем может стать критичным. Потому более предпочтительными выглядят армированные полипропиленовые. Но они имеют ограничения по температуре теплоносителя: рабочая температура 70 о С, пиковая – 95 о С. У изделий из особого пластика PPS рабочая температура 95 о С, пиковая – до 110 о С. Так что в зависимости от котла и системы в целом можно использовать эти трубы, с условием, что это качественные фирменные изделия, а не подделка. Подробнее о полипропиленовых трубах читайте тут.

Металоопластик и полипропилен также может использоваться для монтажа систем отопления

Но если предполагается установка твердотопливного котла. то никакой полипропилен таких тепловых нагрузок не выдержит. В этом случае или все-таки использовать стальные, или оцинковку и нержавейку на резьбовых соединениях (сварку при монтаже нержавейки не использовать, так как швы очень быстро протекают). Подойдет и медь (о медных трубах написано тут ), но она также имеет свои особенности и с ней нужно обращаться осторожно: не со всеми теплоносителями она будет нормально себя вести, а уж с алюминиевыми радиаторами ее в одной системе лучше не использовать (они быстро разрушаются).

Особенность систем с естественной циркуляцией – их невозможно рассчитать из-за образования турбулентных потоков, которые расчетам не поддаются. Проектируют их основываясь на опыте и усредненных, опытным путем выведенных, нормах и правилах. В основном действуют правила:

  • поднять как можно выше точку разгона;
  • не заузить трубы подачи;
  • поставить достаточное количество секций радиаторов.

Потом применяют еще одно: от места первого разветвления и каждое последующее ведут трубой меньшего на шаг диаметра. Например, от котла идет 2-х дюймовая труба, далее от первого разветвления 1 ¾, потом 1 ½ и т.д. Отбратку собирают от меньшего диаметра к большему.

Есть еще несколько особенностей монтажа гравитационных систем. Первая – трубы желательно делать под уклоном в 1-5% в зависимости от протяженности трубопровода. В принципе при достаточном перепаде температур и высоты, можно сделать и горизонтальную разводку, главное чтобы не было участков с отрицательным уклоном (наклоненных в обратную сторону), которые из-за образования в них воздушных пробок перекроют движение потока воды.

Самотечная система однотрубная с вертикальной разводкой на два крыла (контура)

Вторая особенность – в самой высокой точке системы нужно установить расширительный бак и/или воздухоотводчик. Расширительный бак может быть открытого типа (система тоже будет открытой) или мембранного (закрытая). При установке открытого отводить воздух нет необходимости он собирается в наивысшей точке – в бачке и выходит в атмосферу. При установке бака мембранного типа требуется также установка автоматического воздухоотводчика. При горизонтальной разводке не помешают краны «маевского» на каждом из радиаторов – с их помощью легче убрать все воздушные пробки в ветке.

Котел для гравитационных систем

Так как в основном такие схемы нужны для устройства независимого от электричества отопления, то и котлы должны работать без использования электричества. Это могут быть любые неавтоматизированные агрегаты, кроме пеллетных и электрических.

Чаще всего в системах с естественной циркуляцией работают твердотопливные котлы. Всем они хороши, но во многих моделях прогорает топливо быстро. А если за окном сильные морозы, а дом не утеплен в достаточной мере, то чтобы ночью удержать приемлемую температуру приходится вставать и подкидывать топливо. Особенно такая ситуация часто встречается там, где топят дровами. Выход – купить котел длительного горения (энергонезависимый, конечно). Например, в литовских твердотопливных котлах Stropuva, при определенных условиях дрова горят до 30 часов, а уголь (антрацит) до нескольких суток. На котлы Сandle заявлены чуть хуже характеристики: минимальное время горения дров 7 часов, угля – 34 часа. Есть котлы без автоматики и насосов и у немецкой кампании Buderus, чешских Viadrus и у польско-украинских Wikchlach, а также у российских производителей: «Энергия», «Огонек».

Энергонезависимый котел длительного горения Stropuva

Есть газовые энергонезависимые котлы российского производства, например «Конорд». которые производят в Ростове-на-Дону. Их можно использовать в системах с естественной циркуляцией. На том же заводе выпускают энергонезависимые универсальные котлы «Дон», которые также подходят для работы без электричества. Работают в системах с естественной циркуляцией напольные газовые котлы итальянской фирмы Bertta – модель Novella Autonom и некоторые другие агрегаты евопейских и азиатских производителей.

Второй способ, который поможет увеличить время между топками, – повысить инерционность системы. Для этого устанавливают теплоаккумуляторы (ТА). Работают они хорошо именно с твердотопливными котлами, у которых нет возможности регулировать интенсивность горения: излишек тепла отводится на теплоаккумулятор, в котором энергия накапливается и расходуется по мере остывания теплоносителя в основной системе. Подключение такого устройства имеет свои особенности: его нужно располагать на подающем трубопроводе внизу. Причем для эффективного отбора тепла и нормальной работы — максимально близко к котлу. Впрочем, для гравитационных систем это решение далеко не самое лучшее. Они достаточно медленно выходят на нормальный режим циркуляции, но зато являются саморегулируемыми: чем холоднее в помещении, тем сильнее остывает теплоноситель, проходя по радиаторам. Чем больше разница в температурах, тем больше получается перепад плотности и быстрее движется теплоноситель. А установленный ТА делает отопление более инерционным, и времени, и топлива на разгон требуется намного больше. Правда, и отдается тепло дольше. В общем, решать вам.

Для стабилизации температуры в системе устанавливают тепловой аккумулятор

Примерно те же проблемы у печного отопления с естественной циркуляцией. Тут роль аккумулятора тепла играет сам массив печи и также требуется много энергии (топлива) на разгон системы. Но в случае использования ТА обычно предусматривается возможность его исключения, а в случае с печью это нереально.

Теплоноситель для систем с естественной циркуляцией

Лучшим теплоносителем для таких систем является вода. Использование антифризов возможно, но при планировании нужно учесть этот момент и увеличить площадь радиаторов – или выбирать их большего размера, или увеличивать количество секций. Все дело в том, что эти составы имеют меньшую теплоотдачу, из-за чего хуже отнимают и передают тепло, что часто приводит к перегреву и котла и теплоносителя.

Для систем отопления используют специальные антифризы

Повышение температуры незамерзающей жидкости выше рабочей — очень неприятное явление, так как начинается обильное образование осадков и отложений. За два месяца эксплуатации антифриза с постоянным перегревом теплообменник котла забивается наглухо, система почти зарастает. Так что если планируете использовать незамерзающую жидкость, позаботьтесь о том, чтобы она могла отдавать тепло и не перегревалась.

Нужно учесть, что в системах отопления можно использовать только специализированные составы. Общего назначения или автомобильные абсолютно непригодны, особенно для схем открытого типа, которые контактируют с атмосферой. Планируя использовать антифризы, при выборе материалов обращайте внимание на их совместимость с незамерзающими жидкостями. Далеко не все котлы и трубы «дружат» с ними. О возможности использования незамерзающих жидкостей сообщается обычно в паспортных данных, если такой записи нет, нужно уточнить у продавца, а лучше – у производителя.

Заключение

Система с естественной циркуляцией не самый лучший по эффективности метод отопления, но иногда – единственно возможный – в тех местностях, где нет электроснабжения. В тех же регионах, где электроэнергия есть, на случай перебоев, схему можно создавать как самотечную, но встраивать при этом насос для штатной работы. Правда и такое решение не самое лучшее: увеличивается объем системы, она становится более инерционной и требует больших затрат на нагрев теплоносителя. Если перебои – исключение из правил, можно обезопасить себя установив резервное электропитание (блок бесперебойного питания и /или генератор). Если же перебои случаются часто – тогда ваш выход – системы с естественной циркуляцией.

Принципы работы системы отопления с естественной циркуляцией

Система отопления с естественной циркуляцией на сегодняшний день считается самой простой и популярной среди владельцев квартир и одноэтажных частных домов. Очевидным преимуществом является длительный срок службы: при правильной эксплуатации долговечность достигает 40 лет без необходимости ремонта. Кроме того, есть возможность установить ее своими руками, прибегнув к уже существующим схемам.

Какое топливо удобнее?

В случае если в качестве топлива используется газ, то отопление с естественной циркуляцией основано на принципе отбора воздуха из помещения в открытую горелку и отвода продукта сгорания в вентиляционные ходы. В данном случае для котла понадобится помещение от 4м2 с хорошей вентиляцией (окнами и дверью).

Поэтому такая схема не слишком удобна. Намного чаще применяется закрытая или открытая система водяного отопления с естественной циркуляцией, которую можно провести своими руками.

В многоэтажных домах часто используется однотрубная система. В основном используется схема с замыкающими участками, когда из стояка часть воды идет вверх, часть – вниз, благодаря замыкающему участку, что обеспечивает баланс температур между нижними и верхними этажами. Система работает благодаря разнице в диаметре труб подключения и трубы замыкающего участка (на размер меньше). Двухтрубная система в сравнении с однотрубной – менее компактна и удобна в монтаже.

Недостатки

Во-первых, сокращенный радиус: он составляет не больше 30 м относительно горизонтали. Недостаток вызван такими факторами, как низкое давление циркуляционного типа и медленный старт. Последний обусловлен высокой тепловой ёмкостью жидкости и приведенными силами давления. Второй недостаток — вероятность замерзания воды в расширительном бачке.
Системы отопления с естественной циркуляцией не подходят для площадей более 100 м2: не все пространство будет прогреваться должным образом. Поэтому чаще всего она используется для небольшого одноэтажного дома, дачи.

Схема действия

В состав системы водяного отопления входит котёл (водонагреватель), трубопроводы обратного и подающего типа, а также нагревательное оборудование, расширительный бачок и защитный клапан. Жидкость прогревается до нужной температуры в котле и поднимается в подающий трубопровод и стояки, благодаря расширению.

Оттуда она переходит в нагревательное оборудование – батареи и радиаторы, которым отдаёт часть тепла. Затем обратный трубопровод направляет воду в котёл, где она опять прогревается до заданной температуры. Цикл повторяется, пока система находится в рабочем состоянии.

Важно помнить, что горизонтальные трубы монтируют с уклоном по отношению к движению рабочей среды.

Защитные механизмы

Уклон труб позволяет отводить из системы воздух в сторону расширительного бачка: попадает в атмосферу, не задерживаясь в трубах и не мешая движению воды.

Важна работа защитных механизмов. Так, обратный гравитационный клапан позволяет избежать циркуляции потока воды в неправильном направлении, что очень необходимо двухтрубным и однотрубным системам с верхней разводкой при нескольких контурах.

Использование бака

Расширительный бак выполняет ряд важных функций. Во-первых, создаёт постоянное давление, необходимое для нормальной работы всей системы. Во-вторых, принимает на себя объём воды, увеличивающийся после нагрева. В-третьих, возвращает охлаждённую жидкость в трубопровод.

Процессы в трубопроводах

Процессы в трубах в естественной циркуляции связаны с движением воды. Так, подъём жидкости происходит посредством расширения из-за нагрева и гравитационного давления. Гравитационное давление нужно для преодоления водой трения о трубопровод, которое мешает ее движению. Циркулировать вода начинает благодаря разной плотности холодной и горячей воды: она движется вверх по подающему и вниз по обратному стояку.

Величина гравитационного давления напрямую зависит от возникающих сопротивлений. Чем больше их появляется на пути теплоносителя, тем выше должен быть показатель. Также необходимо предпринять меры, чтобы свести сопротивления к минимуму. Так, трение можно снизить путём применения труб с большим диаметром.

Из законов физики

Предположим, в радиаторах и котле температура жидкости изменяется скачками по центральным осям: верхние части содержат горячую жидкость, а в нижних находится холодная.

Горячая вода отличается меньшей плотностью, что снижает ее вес в сравнении с холодной. В результате система отопления представляет собой два сообщающихся сосуда замкнутых между собой, в которых сверху вниз перемещается жидкость.

Высокий столб, образуемый охладившейся водой с большим весом, по достижению радиаторов выталкивает столб низкий. В результате горячая жидкость подталкивается и возникает циркуляция.

Показатели напора

Для создания циркуляционного напора центры радиаторов ставятся выше центральной части котла. Именно эта высота считается основным фактором напора циркуляции. Уклон труб и «обратки» тоже влияют на данный процесс: благодаря им вода лучше преодолевает сопротивления местного типа.

Увеличение температур

Другой фактор заключается в разнице между плотностью холодной и горячей воды. Отметим следующий факт – отопление с естественной циркуляцией относится к саморегулирующемуся типу. Таким образом, если увеличить температуру нагрева воды, то меняется ее расход и становится выше циркуляционный напор.

Сильный прогрев жидкости в немалой степени способствует более быстрой циркуляции. Но так происходит только в холодном помещении: когда температура воздуха в них достигнет определённой отметки, батареи будут остывать гораздо медленнее.

Плотность, как прогретой в котле, так и уже попавшей в радиаторы воды практически сравняется. Напор снизится, быстрое обращение воды сменится размеренной циркуляцией внутри системы.

Как только температура помещений частного дома вновь опустится до определённого уровня, это послужит сигналом для увеличения напора. Система попытается выровнять температурные условия. Для этого придётся заново запустить процесс быстрой циркуляции. Отсюда и происходит способность к самостоятельной регуляции.

Вкратце правило следующее – одномоментная смена температуры и объёма воды позволяет получить нужную тепловую отдачу от батарей для отопления помещений.

Как результат, поддерживаются комфортные температурные условия.

Куда ставить котёл?

В частном доме, в помещении одноэтажного дома отопительные котлы лучше всего монтировать ниже уровня приборов для прогрева помещений. В квартирах ситуация обстоит несколько иначе. Здесь котлы часто ставятся на одном уровне с радиаторами, что не совсем эффективно. Поэтому монтаж лучше произвести как бы в яму, то есть поставить оборудование на перекрывающие плиты.

Для этого вокруг котла обычно выпиливается пол. «Яму» следует делать, соблюдая правила противопожарной безопасности. Они предполагают разравнивание основания тонкой стяжкой и укладку листов, изготовленных из железа и асбеста. Котёл в «яме» нагоняет лучший циркуляционный напор.

Выбор труб

Сечение труб является одним из решающих факторов для циркуляции: диаметр труб не должен быть максимально большим, но и не должен мешать течение воды. Как правило, для обогрева частного дома необходимо 100 Вт /м2. Тогда для отопления 25 м2 требуется 2500 Вт, т.е. 2,5 кВт. Определенному диаметру трубы соответствует своя тепловая нагрузка. Три основные категории:

  • диаметр в ½ дюйма – тепловой эквивалент 5,5 кВт;
  • диаметр ¾ дюйма – тепловой эквивалент 14,6 кВт;
  • диаметр 1 дюйм – тепловой эквивалент 29,3 кВт.

В данном случае для обогрева одноэтажного дома в 25 м2 нужно использовать самые небольшие трубы диаметром в ½ дюйма. Материалы, из которых изготавливают трубы, могут быть разными: качественная сталь, популярны также трубы из полипропилена.

Как выглядит схема отопления с естественной циркуляцией одноэтажного дома

Качественное отопление зданий жилого назначения в осенне-зимний период является главным фактором создания комфортных условий проживания. Состоит система теплоснабжения из источника тепла, труб и обогревательных агрегатов. В домах с индивидуальным отоплением и частном секторе более активно применяется отопительная система с естественной циркуляцией. Рассмотрим, какие бывают схемы теплоснабжения с естественной циркуляцией теплоносителя более подробно.

Часто можно встретить такие понятия, как схема самотечная и схема гравитационная система отопления – все это является синонимом схемы системы с естественной циркуляцией. Данные термины обозначают единый принцип построения системы – отсутствие насоса. Системы теплоснабжения с естественной циркуляцией иметь могут верхний розлив и нижний. Но схема отопления верхний розлив используется чаще.

В чем плюсы и минусы использования самотечной системы теплоснабжения?

Прежде чем рассмотреть схемы отопления в одноэтажных и двухэтажных домах с естественной циркуляцией, надо отметить, что самотечная система теплоснабжения может иметь плюсы и минусы.

Основными положительными сторонами таких систем отопления можно назвать:

  1. Экономичность. Для функционирования системы не требуются электронасосы.
  2. Независимость от электричества. Теплоснабжение осуществляется за счет наличия топлива в котле. Поэтому отключение электроэнергии не сказывается на работе отопительных приборов.
  3. Отсутствует вибрация и различные шумы, которые характерны при функционировании электрооборудования.
  4. Саморегуляция. Такая схема естественной циркуляции отопления обеспечивает подачу одинакового количества тепла на все радиаторы.
  5. Простота монтажа. Установку системы можно произвести и самостоятельно, даже не имея специальных навыков и знаний.
  6. Инерционность. Если котел отключить, тепло еще будет долго сохраняться в батареях и обогревать помещение.

Правда, и нагревается система, после возобновления работы котла, также будет очень долго. Что можно отнести к недостаткам. Объем воды в подобных системах раза в три больше, нежели в моделях с электронасосом. Трубы должны быть сделаны только из металла. Полимерные магистрали не выдержат высоких температур. Среди прочих минусов можно назвать и то, что системы с естественной циркуляцией отопления подходят лишь для малоэтажных сооружений.

Схемы отопления деревянных жилых сооружений

Надо отметить, что схема отопления в деревянном доме является непростой. Конечно, можно использовать электрические, воздушные и печные варианты. Но большинство пользователей останавливают выбор на водяных системах отопления.

Дом из дерева отличается большой теплоемкостью, поэтому для его прогрева понадобиться больше тепловой энергии.

Помимо этого схема отопления частного дома предполагает, что надо постоянно поддерживать комнатную температуру воды. Необходимо это для того, чтобы помещение не отсырело. При подобном устройстве отопления система состоит из теплонагревательного котла, магистрали и отопительных агрегатов. Конструкцию необходимо оснастить шаровыми кранами и терморегуляторами. Конечно, для отопления деревянного дома можно использовать и искусственную систему теплоснабжения, но схема отопления без насоса все же встречается чаще. Более детально о системе отопления с насосной циркуляцией мы уже писали здесь .

Схема отопления двухэтажной жилой постройки

Реализуется система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома в двухтрубных и однотрубных системах. Принцип у них один – от котла вверх на максимальную высоту поднимается труба, а потом идет распределение теплоносителя по конструкциям отопления. Различие заключается в следующем: в двухтрубной системе отопления вода, которая уже остыла, собирается в другую трубу, которая заводится на вход обратки теплового котла. Что касается однотрубной системы, на вход обратки котла идет трубопровод от выхода последней батареи. Двухтрубная схема отопления с естественной циркуляцией – наиболее подходящий вариант для домов с двумя этажами.

От однотрубной двухтрубная система отличается лишь порядком подключения отопительных элементов. Перед каждой батареей рекомендуется ставить регулировочный бак. Для обеспечения нормальной циркуляции воды в двухэтажном доме всегда хватает расстояния между центром теплового котла и верхней точкой подающего трубопровода. Поэтому аккумулирующая емкость для обогрева может быть оборудована не на чердаке помещения, а на втором этаже.

Схема отопления одноэтажной жилой постройки

Однотрубная схема отопления с естественной циркуляцией одноэтажного дома является наиболее подходящей для таких сооружений. Состоит такая система из одной трубы и включает котел для нагрева, трубопроводную разводку, проводку и расширительный бак. Схема подобной системы отличается простотой. Поэтому ее установку можно провести и своими руками. По периметру жилого помещения пускается труба. Выбирать надо трубы большого диаметра – не меньше ДУ32.

Монтируется труба внутри жилого помещения. Со стороны подачи разводка должна быть выше, нежели там, где обратка возвращается к отопительному котлу. В закольцовку врезаются радиаторы либо конвекторы. Для этого применяются трубы с диаметром поменьше. Желательно на подводках установить дроссели и вентили. Также нелишним будет ивоздушник. Подобная схема позволяет обогревать помещение без использования вспомогательной арматуры.

В частном секторы широко применяют горизонтальную систему отопления, которая классифицируется на тупиковые и попутные системы движения воды. При тупиковой системе каждая из батарей располагается дальше от котла. Подобная система может быть легко разбалансирована. Поэтому настраивают ее очень долго. Надо отметить, что попутная система отопления схема которой предполагает больший расход труб по сравнению с тупиковой, используется преимущественно в простых системах теплоснабжения.

Выбирая попутную систему, надо учесть, что циркуляционные кольца должны быть одинаковыми.

Все радиаторы в системе работают как один. Сегодня очень часто используют гибкие шланги для отопления дома. Они служат для подсоединения обогревателей к системе теплоснабжения.

Причины отсутствия циркуляции воды

Часто пользователи одно- или двухэтажных домов сталкиваются с такой ситуацией, когда обогреватели начинают работать менее эффективно. Если нет циркуляции в системе отопления, на то могут быть свои причины.

Отсутствие циркуляции в системе теплоснабжения может быть вызвано:

  • Загрязнением системы. Батареи необходимо периодически промывать, иначе конструкция может забиться по всему диаметру. Если такое произошло, придется менять трубы.
  • Диаметр труб слишком маленький. А чем диаметр труб меньше, тем гидравлическое сопротивление больше. Это тоже может быть причиной того, что нет циркуляции в радиаторе отопления либо она есть, но очень слабая.
  • Завоздушиванием обогревателя. Для решения такой проблемы устанавливают краны Маевского.

Очень часто в системах теплоснабжения с естественной циркуляцией устанавливают насосы мокрого типа мощностью до 40-60 Вт. Более подробно о работе тепловых насосов для отопления можно прочитать здесь. Это один из вариантов, как улучшить циркуляцию воды в системе отопления дома. Помимо этого насосы могут помочь сэкономить до 25% затрат.

Рекомендуем к прочтению

Водяной теплый пол — нюансы монтажа и способ организации системы отопления Популярное газовое отопление: процесс организации и виды подключений Характерные свойства для системы водяного отопления и его вариации Разнообразные современные системы отопления — их устройство и управление

© 2016–2017 — Ведущий портал по отоплению.
Все права защищены и охраняются законом

Копирование материалов сайта запрещено.
Любое нарушение авторских прав влечет за собой юридическую ответственность. Контакты

Источники: http://teplowood.ru/sistema-otopleniya-s-estestvennoj-cirkulyaciej.html, http://x-teplo.ru/otoplenie/sistemy/sistema-otopleniya-s-estestvennoj-cirkulyaciej.html, http://spetsotoplenie.ru/sistemy-otopleniya/varianty-ustrojstva-sistem-otopleniya/kak-vyglyadit-shema-otopleniya-s-estestvennoj-tsirkulyatsiej-odnoetazhnogo-doma.html

Система отопления с естественной циркуляцией: виды, особенности построения

Система отопления с естественной циркуляцией хороша тем, что работает вне зависимости от наличия электричества, что в некоторых районах очень важно. Другое дело, что получить комфортные условия при такой схеме чрезвычайно сложно, а в некоторых случаях невозможно.  Потому часто отопление делают самотечным (одно из названий) для использования такого режима в качестве аварийного, а все остальное время работает насос. Но в некоторых случаях, например, на неэлектрофицированных дачных участках, система отопления без насоса – единственный возможный вариант.

Система с естественной циркуляцией (ЕЦ) называется иногда гравитационной из-за того, что работает на принципе гравитации. Еще одно название – самотечная. Все эти термины обозначают один принцип построения – без использования насоса.

Принцип работы системы ЕЦ

Теплоноситель в самотечных системах движется из-за разности температур теплоносителя и, соответственно, разной их плотности: из котла выходит горячая вода, плотность и вес которой гораздо меньше, чем у холодной. Потому горячая вода вытесняется вверх. Отсюда и главная особенность таких систем – котел должен располагаться ниже радиаторов. Далее теплоноситель движется по трубе с небольшим уклоном. От основной магистрали отходят трубы меньшего диаметра, ведущие к радиаторам/регистрам.

Простейший вариант системы с естественной циркуляцией

Проще такая система реализуется в системах с верхней раздачей воды – это когда от котла труба поднимается под потолок и оттуда уже опускается к радиаторам. В системах с нижней раздачей гравитационная система может быть реализована только при наличии разгонного контура – создается искусственный перепад высот: от котла труба поднимается почти под полоток, там, в верхней точке устанавливается расширительный бачок. После него труба опускается до уровня выше радиаторов, но не под потолком, а на уровне окон. Оттуда уже идет разводка на радиаторы. При устройстве разгонного контура помешать вам может только низкий потолок – желательно, чтобы от вершины котла труба отходила выше, чем на 1,5метра (а еще бачок).

Однотрубная система с естественной циркуляцией. Горизонтальная разводка

Виды систем отопления с естественной циркуляцией

Отопление ЕЦ в духэтажных и более домах может быть реализовано как в однотрубных, так и в двухтрубных системах.

Двухтрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией. Схема вертикальная

При этом принцип сохраняется – от котла поднимается вверх труба на максимальную высоту, и лишь затем идет раздача теплоносителя по элементам отопления. Разница лишь в том, что в двухтрубной системе остывшая вода собирается в другую магистраль, и она заводится на вход обратки котла. В однотрубной же на этот вход котла идет труба от выхода последнего радиатора.

Система с естественной циркуляцией одноэтажного дома. Схема однотрубная, разводка — верхняя

Все представленные выше схемы однотрубных  разводок – с вертикальными стояками. Они более затратные по количеству материалов, но удобны тем, что к каждому стояку можно присоединить отопительные приборы на каждом из этажей. В принципе, в двухэтажном доме с большой площадью выгоднее реализовать водяное отопление с естественной циркуляцией с горизонтальной разводкой. Примерно выглядеть это может так (смотрите схему ниже).

Однотрубная система с естественной циркуляцией. Горизонтальная разводка с разгонным коллектором

В данном проекте реализована схема отопления с естественной циркуляцией «ленинградка». Для более активной циркуляции на втором этаже устроен разгонный коллектор, после которого два контура расходится по второму этажу – горизонтальное последовательное подключение радиаторов. Еще один контур опускается на первый этаж, где также разделяется на две ветки. Также дополнительно на первый этаж опускаются стояки от последних в контуре радиаторов в каждой из веток второго этажа.

Радиаторы отопления ЕЦ

Для гравитационных систем главное – минимальное сопротивление водяному потоку. Потому, чем шире будет просвет радиатора, тем лучше через него будет течь теплоноситель. Практически идеальны с этой точки зрения чугунные радиаторы – у них самое маленькое гидравлическое сопротивление. Хороши в использовании алюминиевые и биметаллические, но нужно смотреть, чтобы их внутренний диаметр был не менее 3/4”. Можно использовать стальные трубчатые батареи, однозначно не рекомендуются стальные панельные или любые другие с маленьким сечением и высоким гидравлическим сопротивлением – через них или не будет протекать вода или будет очень слабо, что, например, при однотрубной системе может привести к отсутствию циркуляции вообще.

Системы с естественной циркуляцией (кликните по картинке для увеличения масштаба)

Есть в подключении радиаторов свои тонкости. Особенно большое значение способ монтажа играет в однотрубной системе: только при помощи разных  типов подключения можно добиться лучшей работы отопительных элементов.

Схемы подключения радиаторов

На рисунке, расположенном ниже показаны схемы подключения радиаторов. Первое – нерегулируемое последовательное подключение. При таком способе будут проявляться все недостатки «ленинградки»: разная теплоотдача радиаторов без возможности компенсирования (регулирования). Чуть лучше дело обстоит, если поставить обычную перемычку из трубы. При такой схеме возможность регулирования также отсутствует, но при завоздушивании радиатора система функционирует, так как теплоноситель проходит через байпас (перемычку). Установив дополнительно за перемычкой два шаровых крана (на рисунке нет) мы получаем возможность при перекрытом потоке снять/отключить радиатор без останова системы.

Особенности подключения радиаторов в однотрубных системах

Два последних способа монтажа позволяют регулировать поток теплоносителя через радиатор и байпас — в них стоят устройства регулировки температуры радиатора. При таком включении схема уже может быть компенсирована (на каждом отопительном приборе выставляется теплоотдача).

Не менее важным является и тип подключения: боковой, диагональный или нижний. Оперируя этими подключениями можно облегчить/улучшить компенсацию системы.

Трубы для систем с естественной циркуляцией

При подборе диаметра труб играют роль не только размеры системы и количество радиаторов, но и материал, из которого они сделаны, вернее, гладкость стенок. Для гравитационных систем это очень важный параметр. Хуже всего дело обстоит у обычных металлических труб: внутренняя поверхность шероховатая, а после использования она становится еще более неровной из-за процессов коррозии и накопившихся отложений на стенках. Потому такие трубы берут самого большого диаметра.

Стальные трубы через несколько лет могут выглядеть так

Предпочтительнее с этой точки зрения металлопластиковые и армированные полипропиленовые. Но в металлопластиковых используются фитинги, значительно заужающие просвет, что для самотечных систем может стать критичным. Потому более предпочтительными выглядят армированные полипропиленовые. Но они имеют ограничения по температуре теплоносителя: рабочая температура 70оС, пиковая – 95оС. У изделий из особого пластика PPS рабочая температура 95оС, пиковая – до 110оС. Так что в зависимости от котла и системы в целом можно использовать эти трубы, с условием, что это качественные фирменные изделия, а не подделка. Подробнее о полипропиленовых трубах читайте тут.

Металоопластик и полипропилен также может использоваться для монтажа систем отопления

Но если предполагается установка твердотопливного котла, то никакой полипропилен таких тепловых нагрузок не выдержит. В этом случае или все-таки использовать стальные, или оцинковку и нержавейку на резьбовых соединениях (сварку при монтаже нержавейки не использовать, так как швы очень быстро протекают). Подойдет и медь (о медных трубах написано тут), но она также имеет свои особенности и с ней нужно обращаться осторожно: не со всеми теплоносителями она будет нормально себя вести, а уж с алюминиевыми радиаторами ее в одной системе лучше не использовать (они быстро разрушаются).

Особенность систем с естественной циркуляцией – их невозможно рассчитать из-за образования турбулентных потоков, которые расчетам не поддаются.  Проектируют их основываясь на опыте и усредненных, опытным путем выведенных, нормах и правилах. В основном действуют правила:

  • поднять как можно выше точку разгона;
  • не заузить трубы подачи;
  • поставить достаточное количество секций радиаторов.

Потом применяют еще одно: от места первого разветвления и каждое последующее ведут трубой меньшего на шаг диаметра. Например, от котла идет 2-х дюймовая труба, далее от первого разветвления 1 ¾, потом 1 ½ и т.д.  Отбратку собирают  от меньшего диаметра к большему.

Есть еще несколько особенностей монтажа гравитационных систем. Первая – трубы желательно делать под уклоном в 1-5% в зависимости от протяженности трубопровода. В принципе при достаточном перепаде температур и высоты, можно сделать и горизонтальную разводку, главное чтобы не было участков с отрицательным уклоном (наклоненных в обратную сторону), которые из-за образования в них воздушных пробок перекроют движение потока воды.

Самотечная система однотрубная с вертикальной разводкой на два крыла (контура)

Вторая особенность – в самой высокой точке системы нужно установить расширительный бак и/или воздухоотводчик. Расширительный бак может быть открытого типа (система тоже будет открытой) или мембранного (закрытая). При установке открытого отводить воздух нет необходимости он собирается в наивысшей точке – в бачке и выходит в атмосферу. При установке бака мембранного типа требуется также установка автоматического воздухоотводчика. При горизонтальной разводке не помешают краны «маевского» на каждом из радиаторов – с их помощью легче убрать все воздушные пробки в ветке.

Котел для гравитационных систем

Так как в основном такие схемы нужны для устройства независимого от электричества отопления, то и котлы должны работать без использования электричества. Это могут быть любые неавтоматизированные агрегаты, кроме пеллетных и электрических.

Чаще всего в системах с естественной циркуляцией работают твердотопливные котлы. Всем они хороши, но во многих моделях прогорает топливо быстро. А если за окном сильные морозы, а дом не утеплен в достаточной мере, то чтобы ночью удержать приемлемую температуру приходится вставать и подкидывать топливо. Особенно такая ситуация часто встречается там, где топят дровами. Выход – купить котел длительного горения (энергонезависимый, конечно). Например, в литовских твердотопливных котлах Stropuva, при определенных условиях дрова горят до 30 часов, а уголь (антрацит) до нескольких суток.  На котлы Сandle заявлены чуть хуже характеристики: минимальное время горения дров 7 часов, угля – 34 часа. Есть котлы без автоматики и насосов и у немецкой кампании Buderus, чешских Viadrus и у польско-украинских Wikchlach, а также у российских производителей: «Энергия», «Огонек».

Энергонезависимый котел длительного горения Stropuva

Есть газовые энергонезависимые котлы российского производства, например «Конорд», которые производят в Ростове-на-Дону. Их можно использовать в системах с естественной циркуляцией. На том же заводе выпускают энергонезависимые универсальные котлы «Дон», которые также подходят для работы без электричества. Работают в системах с естественной циркуляцией напольные газовые котлы итальянской фирмы Bertta – модель Novella Autonom и некоторые другие агрегаты евопейских и азиатских производителей.

Второй способ, который поможет увеличить время между топками, – повысить инерционность системы. Для этого устанавливают теплоаккумуляторы (ТА). Работают они хорошо именно с твердотопливными котлами, у которых нет возможности регулировать интенсивность горения: излишек тепла отводится на теплоаккумулятор, в котором энергия накапливается и расходуется по мере остывания теплоносителя в основной системе. Подключение такого устройства имеет свои особенности: его нужно располагать на подающем трубопроводе внизу. Причем для эффективного отбора тепла и нормальной работы — максимально близко к котлу. Впрочем, для гравитационных систем это решение далеко не самое лучшее. Они достаточно медленно выходят на нормальный режим циркуляции, но зато являются саморегулируемыми: чем холоднее в помещении, тем сильнее остывает теплоноситель, проходя по радиаторам. Чем больше разница в температурах, тем больше получается перепад плотности и быстрее движется теплоноситель. А установленный ТА делает отопление более инерционным, и времени, и топлива на разгон  требуется намного больше. Правда, и отдается тепло  дольше. В общем, решать вам.

Для стабилизации температуры в системе устанавливают тепловой аккумулятор

Примерно те же проблемы у печного отопления с естественной циркуляцией. Тут роль аккумулятора тепла играет сам массив печи и также требуется много энергии (топлива) на разгон системы. Но в случае использования ТА обычно предусматривается возможность его исключения, а в случае с печью это нереально.

Теплоноситель для систем с естественной циркуляцией

Лучшим теплоносителем для таких систем является вода. Использование антифризов возможно, но при планировании нужно учесть этот момент и увеличить площадь радиаторов – или выбирать их большего размера, или увеличивать количество секций. Все дело в том, что эти составы имеют меньшую теплоотдачу, из-за чего хуже отнимают и передают тепло, что часто приводит к перегреву и котла и теплоносителя.

Для систем отопления используют специальные антифризы

Повышение температуры незамерзающей жидкости выше рабочей — очень неприятное явление, так как начинается обильное образование осадков и отложений. За два месяца эксплуатации антифриза с постоянным перегревом теплообменник котла забивается наглухо, система почти зарастает. Так что если планируете использовать незамерзающую жидкость, позаботьтесь о том, чтобы она могла отдавать тепло и не перегревалась.

Нужно учесть, что в системах отопления можно использовать только специализированные составы. Общего назначения или автомобильные абсолютно непригодны, особенно для схем открытого типа, которые контактируют с атмосферой. Планируя использовать антифризы, при выборе материалов обращайте внимание на их совместимость с незамерзающими жидкостями. Далеко не все котлы и трубы «дружат» с ними. О возможности использования незамерзающих жидкостей сообщается обычно в паспортных данных, если такой записи нет, нужно уточнить у продавца, а лучше – у производителя.

Заключение

Система с естественной циркуляцией не самый лучший по эффективности метод отопления, но иногда – единственно возможный – в тех местностях, где нет электроснабжения. В тех же регионах, где электроэнергия есть, на случай перебоев,  схему можно создавать как самотечную, но встраивать при этом насос для штатной работы. Правда и такое решение не самое лучшее: увеличивается объем системы, она становится более инерционной и требует больших затрат на нагрев теплоносителя. Если перебои – исключение из правил, можно обезопасить себя установив резервное электропитание (блок бесперебойного питания и/или генератор). Если же перебои случаются часто – тогда ваш выход – системы с естественной циркуляцией.

Схема отопления с принудительной циркуляцией для одноэтажного дома: однотрубная и двухтрубная система

Системы отопления загородных зданий с естественной циркуляцией воды сегодня используются очень редко. В основном владельцы жилых домов устанавливают более современные и удобные конструкции с принудительным током теплоносителя. Схемы таких систем относительно просты. От открытых они отличаются в основном лишь наличием циркуляционного насоса и меньшим диаметром магистралей.

Разновидности систем

Основной отличительной особенностью систем отопления этого типа является то, что теплоноситель в них перемещается по магистралям неестественным током (за счет разницы давлений нагретой и охлажденной воды), а благодаря работе насоса. Разновидностей систем с принудительной циркуляцией воды существует всего две:

  • Однотрубная. Такие конструкции устанавливаются обычно в небольших по площади домах. Их основной особенностью является наличие лишь одной кольцевой магистрали, по которой и циркулирует вода. При этом часть трубы, расположенная до радиатора, называется подающий, после него — обратной. Очень часто это просто модернизированные схемы систем с естественной циркуляцией теплоносителя.
  • Двухтрубная. Системы этого типа лучше подходят для одноэтажных домов большой площади. Работают они эффективнее однотрубных, хорошо прогревая помещения. К каждому радиатору в таких схемах подключено по две трубы — обратная и подающая.

Далее во всех подробностях разберемся с тем, какие особенности имеют та и другая схемы отопления одноэтажных домов.

Особенности конструкции

В конструкцию систем отопления с принудительной циркуляцией воды обычно включаются следующие элементы:
  • котел;
  • магистрали;
  • циркуляционный насос;
  • радиаторы;
  • расширительный бак.

Какими бывают котлы

Собственно сам нагревающий агрегат в такой системе может использоваться любой. Наиболее популярными у владельцев загородных домов являются газовые котлы. Установка такого оборудования обходится довольно-таки дорого. Зато в эксплуатации оно очень экономично. В тех населенных пунктах, где не проведены газовые магистрали, могут использоваться котлы:

  1. Электрические. Установка такого оборудования обходится очень недорого. Однако само отопление дома в зимний период обычно влетает «в копеечку». Ведь стоит электричество в наше время очень дорого.
  2. Жидкотопливные. Такие котлы работают чаще всего на солярке. Их преимуществом является относительная экономичность. Недостатком — некоторое неудобство в использовании. Такой котел приходится периодически заправлять.
  3. Твердотопливные. Это самый дешевый в эксплуатации вид котлов и одновременно самый неудобный в использовании. Котлы этого типа работают на дровах, угле или брикетах.

Расчет необходимой мощности котла отопления для систем с принудительной циркуляцией теплоносителя обычно доверяют специалистам. Выполняя эту операцию, следует учитывать массу самых разных факторов (толщина стен дома, особенности планировки, степень утепленности и т. д). Приблизительно же этот параметр вычисляется, исходя и того, что на 10 м2 помещения требуется 1 кВт мощности.

Магистрали

В однотрубных и в двухтрубных системах отопления принудительного типа в качестве магистралей чаще всего используются металлопластиковые трубы. Эта разновидность хорошо переносит разницу температур между окружающей средой и теплоносителем, а также отличается механической прочностью и долговечностью.

Диаметр труб для отопления с принудительной циркуляцией подбирается по специальным таблицам. Последние составляются с учетом прежде всего такого параметра, как скорость движения теплоносителя.

Диаметр у магистралей отопления в схемах с принудительным током обычно не слишком большой. Это считается одним из их преимуществ в сравнении с системами с естественной. Прокладка труб при использовании таких схем производится без уклона, что, конечно же, также может считаться немаловажным плюсом.

При выборе магистралей, помимо всего прочего, должен быть учтен диаметр выходных патрубков котла. Если в этом плане будут какие-либо несовпадения, подключение придется производить с использованием дополнительных элементов. Иногда для прокладки магистралей хозяева загородных домов используют также и стальные трубы. Стоят они очень недорого, но, к сожалению, недолговечны, так как подвержены коррозии. Монтировать магистрали в системах с принудительной циркуляцией можно по стене или под полом.

Радиаторы

Батареи в системах с принудительной циркуляцией также могут устанавливаться разные. Наибольшей популярностью пользуются биметаллические. Выглядят такие радиаторы так же эстетично, как алюминиевые и при этом служат так же долго, как чугунные. Монтируют батареи в системах отопления с принудительным током под окнами таким образом, чтобы расстояние от пола до подоконника составляло не менее 7–8 см, а от стены — 3 см. Количество необходимых радиаторов рассчитывают исходя из того, что на 1 м2 площади помещения нужно приблизительно 100 кВт их мощности.

Циркуляционный насос

Это один из самых важных элементов в схеме системы отопления с принудительной циркуляцией. Выбирают циркуляционный насос по такому параметру, как мощность. Рассчитывается она по формуле:

Qpu = Qn : 1,163 x Dt [м3/ч],

где Qpu — подача агрегата, Qn — количество потребляемого в доме тепла, Dt — разница температур на обратном и подающем трубопроводах.

Устанавливаются циркуляционные насосы на обратной трубе рядом с котлом. При этом в схему подключения в обязательном порядке включаются байпас с тремя кранами и фильтр. Если последний установлен не будет, внутренние узлы насоса быстро забьются илом или окалиной. Результатом же засора станет выход оборудования из строя.

Сегодня в продаже имеются в том числе и радиаторы всасывающего типа, монтировать которые можно и на подающей трубе. Такие конструкции способны выдерживать высокие температуры теплоносителя. Однако стоят они очень дорого и используются в схемах систем отопления частных домов довольно-таки редко.

Расширительный бак

Этот элемент в схеме с принудительной циркуляцией теплоносителя используется обязательно. Для систем этого типа обычно применяются мембранные закрытые бачки. Устанавливают их в непосредственной близости от котла на обратной трубе.

При выборе расширительного бака в первую очередь следует определиться с его объемом. В системах отопления этот элемент отвечает прежде всего за сохранение оптимального давления в трубопроводе. При нагревании вода, как известно, увеличивается в объеме. Излишки ее при этом поступают в бак.

В результате не происходит разрыва магистралей. Необходимый для той или иной системы объем бачка определяется по формуле:

V = e x C : (1 — Po/Pmax) x k,

где е — коэффициент расширения теплоносителя, Po — изначальное давление в баке, C — объем воды в системе, Pma x — предельное давление в системе, k — коэффициент заполнения емкости. Последний показатель, как и предельное давление, определяются по специальным таблицам.

Порядок сборки

Монтируется система отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя следующим образом:

  1. Устанавливается котел отопления. Некоторые современные модели размещаются на полу, другие вешаются на стену.
  2. Монтируется дымоход.
  3. Газовый котел подключается к магистрали. По нормативам эту процедуру имеют право выполнять только специалисты.
  4. На стены навешиваются радиаторы отопления.
  5. Протягиваются магистрали.
  6. Батареи подключаются к трубам.
  7. На обратную трубу устанавливаются циркуляционный насос и расширительный бак.
  8. Магистрали присоединяются к патрубкам котла.
  9. Производятся пусконаладочные работы.

По этой схеме собираются и однотрубная, и двухтрубная система с принудительной циркуляцией. Разница заключается лишь в способах прокладки магистралей и присоединения радиаторов.

Особенности монтажа однотрубной системы

В однотрубных схемах батареи чаще всего устанавливаются на байпасе. При простой врезке их в магистраль собранная система получается очень неудобной в эксплуатации. Например, если вдруг по каким-нибудь причинам нужно будет заменить радиатор или отремонтировать его, хозяевам дома придется отключать и сливать всю систему отопления. К тому же при последовательном подключении радиаторов без использования байпасов исключается возможность регулировать температуру прогрева воздуха в разных помещениях.

Чаще всего магистраль однотрубных систем в одноэтажных домах проводят под полом. При этом используется нижнее подключение радиаторов. То есть и подводящий, и обратный отрезки байпаса присоединяются к нижним патрубкам.

Особенности сборки двухтрубной системы

В одноэтажных зданиях используется так называемый горизонтальный способ прокладки магистралей двухтрубных систем, поскольку вертикальные стояки здесь попросту не нужны. Проводятся трубы обычно по стенам, а подключение радиаторов производится диагональным методом. То есть подводящая магистраль подсоединяется к верхним патрубкам батарей, а обратная — к нижним с противоположной стороны. Иногда в двухтрубных системах, как и в однотрубных, используется нижний способ подключения. В этом случае обратная труба может быть проведена под полом, а подводящая — по стене.

Запорная арматура

Разумеется, при сборке систем отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя используется и разного рода запорная арматура. Так, на байпас радиаторов отопления в однотрубных схемах со стороны подающей магистрали обязательно устанавливается кран.

Его применение позволяет в случае необходимости отключить батарею от общей системы и легко заменить либо отремонтировать. На каждый радиатор устанавливается кран Маевского. Этот элементы позволяет выпускать из системы воздух при проведении опрессовки и ее заполнении. В самом трубопроводе предусматривается спускной кран. Располагают его обычно в нижней точке обратной магистрали.

Как видите, схемы отопительной системы с принудительной циркуляцией воды достаточно просты и слишком большого количества элементов в себя не включают. Многие владельцы загородных домов устанавливают их в том числе и самостоятельно. Основная сложность при сборке систем этого типа заключается прежде всего в подборе необходимого оборудования и выполнении разного рода рассчетов.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Схема отопления частного дома с естественной циркуляцией теплоносителя

Систему отопления с естественной циркуляцией водяного теплоносителя запантетовал в 1832 г. российский ученый-металлург П.Г. Соболевский. В наш век стремительно изменяющихся технологий эту схему (называемую также гравитационной или самотечной) теплоснабжения частного дома можно было бы считать морально устаревшей, если бы не ее простота, надежность и экономичность. Самотечная система отопления по-прежнему широко используется в строительстве своими руками собственного дома и считается оптимальным технико-экономическим решением. Небольшое давление в сети ограничивает область ее применения, но для одноэтажного жилого здания данная схема весьма эффективна и часто рассматривается в качестве альтернативы отоплению с использованием насосных агрегатов.

Система отопления частного дома с естественной циркуляцией

Схема отопления с естественной циркуляции

Схема движения водяного теплоносителя в системе отопления с естественной циркуляцией

В схеме приняты следующие обозначения:

  • поз. 1 – котел отопления;
  • поз. 2 – бак расширительный;
  • поз. 3 – радиаторы отопления;
  • Т1 – нагретый теплоноситель, красными стрелками показано направление его движения;
  • Т2 – остывший теплоноситель, синие стрелки указывают на его движение в контуре.

В автономном отоплении одноэтажного или двухэтажного собственного дома допускается применение специальных незамерзающих составов-антифризов, но в системах с естественной циркуляцией теплоносителя использовать антифризы не рекомендуется.

Главные недостатки антифризов для использования в контуре отопления естественной циркуляции:

  • В схеме отопления с естественной циркуляцией в конструкциях расширительных баков предусмотрен контакт с окружающим атмосферным воздухом. Антифризы быстро испаряются, загрязняя окружающую экологию;
  • Необходимость постоянного контроля за объемом теплоносителя и его периодическом пополнении;
  • У антифризов низкая теплоотдача, способствующая малому съему тепла радиаторами от теплоносителя при его циркуляции. Это приводит к перегреву антифриза в контуре и самого котла;
  • Использование перегретого антифриза в замкнутом контуре способствует обильному образованию отложений внутри теплообменника, забивающих проходное сечение в трубках.

Наиболее оптимальным носителем тепла в контуре гравитационного типа для отопления одноэтажного или двухэтажного жилого здания является водяной теплоноситель благодаря своей дешевизне и доступности.

Естественная циркуляция в контурах отопления

Основными функциональными элементами системы отопления с естественной циркуляцией жилого здания являются:

  • Котел, нагревающий водяной теплоноситель;
  • Расширительный бак, представляющий собой емкость для сброса излишков воды, появляющихся при увеличении объема водяного теплоносителя в контуре при его нагреве;
  • Трубопроводы подачи из котла горячей воды в отопительные радиаторы и возврата остывшей жидкости из радиаторов обратно в котел (за что возвратная часть теплосети в обиходе получила название обратки). Вместе они составляют замкнутый контур циркуляции теплоносителя;
  • Отопительные радиаторы.

Схема теплосети отопления с естественной циркуляцией для обогрева частного дома

При разогреве теплоносителя его объем увеличивается, излишки нагретой воды поднимаются вертикально вверх к расширительному баку, в системе создается гидростатическое давление, зависящее от разности весов водяных столбов горячей (линия подачи) и холодной (линия обратки) воды.

Под этим давлением горячая вода поступает с верхней точки теплотрассы (красная линия на схеме) к радиаторам отопления. Остывшая в радиаторах вода поступает по обратке (синяя линия) на вход котла. Самотечная система отопления в одноэтажном или двухэтажном доме работоспособна лишь в том случае, если при монтаже обеспечены уклоны горизонтальных участков трубопроводной теплотрассы в сторону движения жидкости. Тогда теплоноситель сможет перемещаться вниз под действием собственного веса с наименьшим гидравлическим сопротивлением.

Другим фактором, влияющим на перемещение жидкости, является циркуляционный напор, обозначенный на рисунке буквой Н. Чем выше перепад уровней размещения радиаторов и котла, тем быстрее движение воды в контуре.

В гравитационных системах отопления расширительный бак не закрывается крышкой, поэтому нередко данную систему называют открытой. Все воздушные пробки из теплотрассы вытесняются в верхнюю часть контура, там и устанавливают бак, открытый для контакта с атмосферой. Систему, использующую герметичные баки, называют закрытой. В ее составе используется насос, по принципу действия она уже принудительного характера.

Скорость движения воды

При цикличных изменениях температуры горячая вода находится в верхней части теплосети, холодная влага движется в нижних трубах. Основной побудительной силой для естественного (без принуждения от насоса) движения жидкости в контуре является циркуляционный напор, зависящий от соотношения высот расположения котла и самого нижнего радиатора. На рисунке ниже представлена графическая схема возникновения циркуляционного напора h. Параметр h имеет постоянную величину для данной схемы и не изменяется во время работы системы отопления.

Схема возникновения циркуляционного напора

Для создания оптимального напора отопительный котел устанавливается с максимальной глубиной размещения, например, в подвале. В свою очередь, расширительный бак необходимо установить повыше. Довольно часто его ставят на чердаке дома.

Скорость циркулирования воды в контуре при монтаже своими руками гравитационной отопительной системы частного дома определяется следующими факторами:

  1. Величиной циркуляционного напора. Чем он больше, тем выше скорость протекания воды в теплотрассе;
  2. Диаметрами труб отопительной разводки. Малые размеры внутреннего сечения трубы будут оказывать большее сопротивление водяному потоку, чем трубы с диаметром побольше. Для однотрубной или двухтрубной самотечных систем под разводку намеренно завышают размеры труб до Ду 32-40 мм;
  3. Материалами изготовления труб контура. У современных полипропиленовых труб сопротивление потоку в несколько раз ниже, чем у поврежденных коррозией и покрытых отложениями стальных трубопроводов;
  4. Наличием поворотов в сети теплотрассы. Идеальный вариант – прямой трубопровод;
  5. Обилием арматуры, переходников, подпорных шайб. Каждый вентиль снижает величину напора.

Процессы естественной циркуляции весьма инертны и протекают медленно. Время между растопкой котла и полной стабилизацией температуры в помещениях составляет несколько часов.

Монтажные схемы контуров

По способу присоединения радиаторов отопления принято выделять две схемы монтажа контуров отопительных систем: однотрубную и двухтрубную.

Для однотрубной монтажной сборки своими руками характерно последовательное расположение обогревающих приборов на подающем контуре. Пройдя от верхней точки сквозь все радиаторы (линия красного цвета), вода возвращается по обратке (линия синего цвета) к котлу.

Однотрубная схема самотечной системы отопления

В двухтрубной схеме монтируются два отдельных контура циркуляции. По одному протекает горячий теплоноситель, подводящий тепло к радиаторам, по другому контуру – остывшая вода отправляется от радиаторов к котлу.

На рисунке ниже показана двухтрубная система отопления двухэтажного дома. Раздача теплоносителя (линия красного цвета) по радиаторам начинается с максимальной высоты Н, обеспечивающей требуемый циркуляционный напор. Остывший теплоноситель (линия синего цвета) собирается в обратке и направляется на вход котла.

Двухтрубная схема самотечной системы отопления

Схема циркуляции. Видео

О том, что из себя представляет схема отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, можно узнать из видео ниже.

Гравитационные системы обогрева частного дома импонируют своей простотой устройства, легкостью обслуживания и энергонезависимостью. В них отсутствуют насосные агрегаты, своим шумом создающие дискомфорт проживающим, нет вибраций, сопровождающих их работу. Срок безаварийной службы систем с естественной циркуляцией оценивается в полвека, поскольку в них отсутствуют электрические насосы и средства автоматики. В целом самотечные схемы проигрывают принудительным системам отопления по ряду пунктов:

  • излишняя инерционность вынуждает ждать несколько часов, пока контур выйдет на требуемый тепловой режим;
  • сложность монтажа, вызванная необходимостью точных расчетов уклонов горизонтальных участков теплотрассы;
  • отсутствие насоса ограничивает общую протяженность теплотрассы;
  • постоянный контроль уровня теплоносителя в расширительном баке.

Наиболее подходящей областью применения системы с естественной циркуляцией являются частные дома невысокой этажности (1-2 этажа), площадью до 100 кв. м и горизонтальным радиусом самотечной цепи не более 30 м.

Размещение оборудования системы отопления с естественной циркуляцией в доме

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Схема отопления одноэтажного дома

После постройки дома у всех возникает вопрос: «А как же сделать правильную схему отопления одноэтажного дома?». Ведь существует много вариантов и отопительного оборудования, и видов топлива, которое можно использовать для нагрева помещения. Перед выбором системы отопления нужно сначала учесть все особенности той местности, где Вы живете. Можно ли там подключиться к централизованной газовой магистрали, какой вид топлива будет самым экономным вариантом, конструктивные особенности дома ит. д.

Рис. 1 Схема отопления одноэтажного дома

Далее нужно подумать еще и о том, насколько автономной должна быть система отопления. Если Вы часто отлучаетесь из дома, то лучше всего будет подключить полностью автоматизированную систему.

Итак, какого типа можно сделать схему системы отопления одноэтажного дома:

  • Наиболее популярным вариантов топлива для системы отопления является природный газ. Такое отопительное оборудование стоит сравнительно недорого. Также современные модели газовых котлов имеют термостаты, которые гораздо облегчают работу самой системы. Если кто-то в доме разбирается хоть немого в агрегатах для отопления, то тогда их можно устанавливать своими руками.
  • Еще одним альтернативным способом обогрева частного дома являются дрова. Это самый древний вид обогрева помещения, который до сих пор не утратил своей популярности. Во-первых, дрова – это сравнительно недорогой способ отопления помещения, а во-вторых, он подходит для тех мест, где нельзя подключиться к газовой магистрали. Такую систему отопления одноэтажного дома можно тоже сделать своими руками.
  • Также можно отапливать жилье так называемыми пеллетами – это прессованные опилки. Для такой системы отопления нужно сделать или приобрести соответственный котел.
  • Еще одним вариантом для нагрева помещения является уголь. Такой вид топлива подходит только для твердотопливных котлов.
  • Также можно использовать в качестве топлива для обогрева частного дома дизель. Но котел и бак для дизельного топлива нужно устанавливать в отдельном помещении.

Если выбирать из газовых агрегатов, то лучше всего приобрести конденсационные котлы. Они являются более экономными и безопасными. Если выбирать из твердотопливных, то лучшим вариантом считается именно пиролизные котлы.

Какая бывает разводка по схеме отопления частного дома

Схема отопления частного одноэтажного дома бывает различной по своей разводке. Так какие же именно существуют схемы отопительной системы?

  • Однотрубная отопительная система. Это самая простая система отопления одноэтажного дома, которую можно установить даже своими руками. Она еще называет «Ленинградка». Для монтажа понадобится одна большая труба по диаметру, которую устанавливают по всему периметру дома.
  • Система отопления с двух труб (двухтрубная). Для монтажа такого отопительного оборудования понадобится две трубы, которые тоже нужно установить по периметру дома. Их можно устанавливать как внутри помещения, так и под полом. Одна труба является подающей, вторая – обратной. Двухтрубная система бывает как горизонтальной, так и вертикальной.
  • Лучевая система для отопления помещения. Она считается лучшей из всех выше предложенных, так как она легко регулируется и очень удобна в использовании. Но такую систему уже не получиться сделать своими руками, так как монтаж считается достаточно сложным для непрофессионала.

Какой бывает теплообменник

Выше было рассмотрено, какие бывают системы для отопления. А теперь стоит рассмотреть, какие бывают типы теплоносителя.

Рис. 2 Схема отопления

Теплоноситель бывает двух видов – с естественной циркуляцией и с принудительной. Принудительная циркуляция используется гораздо чаще, так как она не требует специального монтирования отопительной системы.

Но самое доступное отопление в одноэтажном частном доме – это однотрубная разводка с естественной циркуляцией. Такая схема является доступной и понятной практически для всех жителей РФ. При таком отоплении частный дом нагревается благодаря воде. Можно также к такой системе подключить и циркуляционный насос, который будет воду «гонять» по трубам принудительно. Но если у Вас небольшой дом, тогда в этом нет необходимости. Если все-таки Вы решили установить в доме естественную циркуляцию, то тогда нужно учитывать, что трубы устанавливаются под уклоном (хотя бы 5 мм) на каждые 2-3 м.

Что же нужно приобрести для однотрубной отопительной системы:

  • Отопительный котел – это главная составная часть.
  • Расширительный бак.
  • Разводка для трубопровода, а также все остальные составные части.

Функционирование однотрубной системы является очень простым и понятным. Самое главное, что нужно сделать – это рассчитать правильную схему, закупить все необходимые материалы и затем произвести несложные работы. А если еще ко всему прочему утеплить дом, то тогда отопительные агрегаты будут работать в полную силу и теплопотери будут минимальными.

Схема отопления дома, который имеет естественную циркуляцию

Это самый простой способ, которым можно обогреть жилье.

Перед установкой оборудования к данной системе необходимо приобрести:

  • Отопительный котел (это самая главная составляющая часть в схеме).
  • Весь набор трубопровода (можно рассчитать сколько нужно труб по схеме).
  • Расширительный бак.
  • Батареи (радиаторы – тоже можно рассчитать по схеме).
Рис. 3 Отопление одноэтажного дома с естественной
циркуляцией

Данная система для отопления называется еще и гравитационной, так как трубы установлены под углом, поэтому вода стекает в отопительный прибор самостоятельно. Котел с естественной циркуляцией подходит как раз для небольших частных домов – то есть для тех мест, где создается наименьшие перепады давления.

К недостаткам системы с естественной циркуляцией можно отнести то, что она не может быть установлена в большом построении, а диаметр установленных труб достаточно большой, поэтому нужно еще и сделать дополнительное место для того, чтобы их спрятать.

Перед установкой отопительной системы нужно все хорошенько обдумать, чтобы не произошло никаких проблем при работе газового оборудования. Так как при неправильной установке нужно будет в скором времени вызывать мастера и делать ремонт, а кому нужны лишние растраты. Так что большой совет – 10 раз подумать и один раз сделать.

Статьи по теме:

Автономное отопление частного домаОтопление двухэтажного дома с естественной циркуляциейСхема отопления двухэтажного дома

Проект дома с отдельной котельной. Система отопления одноэтажного частного дома: основные требования

Грамотно устроенная система отопления одноэтажного дома может обеспечить качественный и эффективный обогрев помещения, но для этого нужно знать, как правильно внедрить подобную систему в своем доме. Одной из самых популярных систем индивидуального отопления является однотрубная система водяного отопления с естественной циркуляцией.

Проверьте настройки термостата

И решите эту проблему и сэкономьте энергию в этом процессе, но это может быть дорогостоящим.Хорошее правило года - расположение на термостате, которое позволит устройству непрерывно циркулировать по дому. Это должно помочь предотвратить скопление теплого воздуха на втором этаже и предотвратить замерзание холодного воздуха на нижних уровнях, создавая лучший температурный баланс от комнаты к комнате. Работа вентилятора печи в непрерывном режиме, а не в режиме «Авто», в котором двигатель печи запускается и останавливается, также снижает количество энергии, потребляемой печью, что позволяет сэкономить деньги на эксплуатационных расходах.

Чаще всего монтаж трубопроводов отопления производится пластиковыми трубами из-за их практичности и доступной цены.

В качестве теплоносителя, как правило, используется вода, но допускается применение незамерзающей жидкости, не допускающей замерзания отопительной системы в холодное время года.

Система отопления одноэтажного частного дома: основные требования

Система отопления одноэтажного дома должна быть максимально простой в установке.

Если после проверки этих параметров вы все еще испытываете дискомфорт, то пора обратиться к квалифицированному лицензированному специалисту, который имеет опыт балансировки воздуха и может оценить вашу систему. Опытный специалист может проверить, подходит ли ваша плита для вашего дома и того, что вы используете. Использование слишком маленького или слишком ограничительного фильтра может уменьшить поток воздуха, что также снизит эффективность вашей системы. Профессионал также может проверить статическое давление в вашем воздуховоде, чтобы определить, есть ли что-то, что вызывает плохую работу системы.

Схема двухтрубной системы отопления с естественной циркуляцией и верхней разводкой.

Поэтому наиболее популярным вариантом является однотрубная система водяного отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией. Не у всех есть возможность привлечь высококвалифицированных специалистов для проектирования системы и выполнения работ, тем более что схема такой системы отопления достаточно проста, и ее можно смонтировать своими руками.

Чем больше давление в вашей системе, тем меньше воздуха она может перемещать.Добавление заслонок, которые помогают регулировать поток воздуха из комнаты в комнату, также может решить проблемы с балансировкой. Поступая таким образом, вы, скорее всего, поймаете небольшие проблемы, прежде чем они превратятся в более крупные и дорогостоящие. У вас есть проблемы с поддержанием температуры в вашем доме?

Порядок монтажа отопления одноэтажного дома

Примечание редактора: это обновленная версия статьи, опубликованной 6 февраля. Готовьте в микроволновой печи, барбекю или скороварке. Микроволновая печь почти не производит тепла и намного более энергоэффективна, чем плита или духовка.Нагревательная пластина вырабатывает меньше внутреннего тепла при относительно низком потреблении энергии. Конечно, барбекю сохраняет тепло снаружи.

Экономия в эксплуатации - еще одно основное требование. Понятно, что схема, по которой будет установлена ​​однотрубная система водяного отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией, практически не влияет на КПД котла, но для экономии тепла необходимо постараться делать все, что зависит от пользователя.

Уменьшите источники влажности.Снижение влажности в вашем доме приводит к уменьшению конденсации на змеевиках кондиционера, экономии энергии и уменьшению этого скрытого источника тепла. Чтобы снизить влажность: - освободите сушилку для белья снаружи - используйте вытяжные вентиляторы на кухне и в ванной. - Накрывайте кастрюли во время приготовления. Если у вас есть место для обхода, накройте всю незащищенную грязь пластиковым барьером для влаги.

Система отопления дома с естественной циркуляцией

Герметизируйте белье; линейная сухая одежда.Стиральные и сушильные машины выделяют большое количество тепла и влажности. По возможности используйте их утром или вечером, когда вы лучше переносите дополнительное тепло. При использовании закройте белье и пропустите воздуховод или воздух из помещения. Используйте одежду для сушки одежды. Осушители во время работы выделяют значительное количество тепла; они также потребляют много электроэнергии. Бросьте одежду в сушилку на пух на несколько минут, если строчка высушенной одежды слишком жесткая.

Отказоустойчивость. Этот пункт означает, что при любой температуре снаружи помещения замерзать из-за чрезмерных тепловых потерь однотрубная система водяного отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией не должна.

Прежде всего, приветствуется энергетическая независимость. Даже если задана схема отопления частного одноэтажного дома с принудительной циркуляцией, желательно, чтобы она могла работать нормально и с естественной циркуляцией, правда, с некоторым снижением КПД.

Воздушный сухой корм. Это уменьшит тепло, выделяемое во время цикла сушки в посудомоечной машине. Стирайте только при полной загрузке, чтобы сократить использование машины. Изолируйте водонагреватель. Водонагреватели выделяют тепло, которое легко утеплить.Вы можете приобрести водонагреватель или самостоятельно изолировать его, используя утеплитель из стекловолокна и ткань. Не закрывайте вентиляционные отверстия. Этот простой метод также значительно повысит эффективность вашего водонагревателя, что приведет к уменьшению количества счетов за электроэнергию. циркуляционный насос горячей воды летом.

Лучшие котлы и оборудование для системы отопления одноэтажного частного дома

Схема подключения газового котла.

На сегодняшнем рынке достаточно большой выбор оборудования (котлов), с помощью которого можно создать эффективную однотрубную систему водяного отопления одноэтажного дома.

Если у вас есть циркуляционный насос горячей воды для быстрого приготовления горячей воды на всех кранах, отключите его на лето. В большинстве домов нет изолированных трубопроводов, и вы платите как за нагрев воды, так и за отвод тепла из дома с кондиционером, небольшое неудобство стоит экономии энергии.

Герметизация каналов и закрытых подвальных дверей. Во многих домах с центральным отоплением есть каналы, которые проходят через чердак и ползут. Если швы в этих каналах протекают, особенно на чердаке, они могут втягивать горячий летний воздух, поступающий в дом, создавая большую нагрузку на кондиционеры.Небольшой ремонт трубопроводов выполнить несложно, обычно он включает в себя прокатку или опрессовку краев жести клещами. Однако воздуховоды в безусловных помещениях должны быть герметизированы и изолированы квалифицированными специалистами с использованием соответствующих уплотнительных материалов.

Итак, лучшие из газовых котлов конденсационные. Они позволяют извлечь максимум тепла за счет конденсации продуктов сгорания. Среди твердотопливных котлов лидируют пиролизные котлы, в которых топливо сначала становится пиролитическим газом с ограниченным доступом воздуха, а затем оно сгорает.Остается минимум отходов. Кроме того, пиролизный котел может работать в полуавтоматическом режиме с минимальным вмешательством человека.

Следует также закрыть воздуховоды, ведущие в подвал, так как эта часть дома обычно охлаждается естественным образом. Дверь в подвал держите закрытой, потому что холодный воздух будет падать в подвал, где в этом нет необходимости. Вентиляция с оконным вентилятором. Если наружная температура ниже 77 °, можно использовать оконный вентилятор для замены горячего воздуха в комнате.Поместите вентилятор на нижнюю часть лопастей вентилятора, направляя воздух наружу.

Чтобы увеличить приток воздуха, откройте окна в каждой комнате и убедитесь, что все внутренние двери открыты. Подвести газ к камину и обогревателям. Пилотный свет выделяет значительное количество тепла и должен быть выключен в теплые месяцы. Осенью включить контрольную лампу так же просто, как нажать кнопку на большинстве устройств. Каминные заслонки также следует закрывать в жаркие месяцы года; это сводит к минимуму потерю более холодного воздуха изнутри дома.

Какие батарейки поставить - вопрос личных предпочтений. Обратите внимание, что количество радиаторов рассчитывается по следующей формуле: на 10 м² площади помещения требуется 1 кВт мощности при стандартной высоте потолка 3 м. Данные о тепловой мощности аккумулятора обычно приводятся в сопроводительной документации.

Особенности и преимущества однотрубной системы отопления для частного одноэтажного дома


Улучшение функциональности и стиля дома может принимать разные формы.Это может быть так же просто и быстро, как покраска стены или добавление нескольких горшечных растений на крыльцо, или это может быть проект, требующий гораздо больше времени и средств, например, добавление одноэтажной пристройки.

Последний вариант - идеальный способ создать в доме дополнительное пространство для ног, а также преобразить жилые помещения, чтобы они лучше соответствовали вашему образу жизни. Но очевидно, что проект такого масштаба должен идти рука об руку с достойным планированием, особенно с учетом того, что он может быть довольно дорогим.

Схема однотрубной системы отопления частного одноэтажного дома.

В первую очередь запускается труба большого диаметра (не менее ДУ32) по периметру здания. Труба монтируется внутри жилого помещения, тогда все полученное тепло, которое будет отдавать ее поверхность, пойдет на обогрев помещения. И там, где это больше всего нужно, - у внешних стен. Примите во внимание тот факт, что на питающей стороне проводка обязательно должна быть выше, чем там, где обратка идет обратно в котел.

Сколько стоит одноэтажная пристройка?

Итак, прежде чем покупать новую мебель за дополнительную плату, давайте подробнее рассмотрим фактор стоимости вашей одноэтажной пристройки.Окончательная стоимость будет зависеть от ряда факторов, в том числе от результатов, которые вам нужны. Для приблизительной оценки мы включили следующие цифры.

Стоимость будет колебаться в зависимости от количества в этом одноэтажном пристройке. Конечно, эта пристройка будет намного практичнее, если у нее будут большие двери, ведущие в задний сад. И здесь мы представляем два варианта: двустворчатые двери и раздвижные двери.

Конвекторы или радиаторы врезаются в петлю при помощи трубы меньшего диаметра.На трубопроводе желательно установить запорные вентили радиатора и дроссели. Воздухоотводчик в верхней пробке тоже не лишний. Однако такая схема отопления частного одноэтажного дома дает возможность запускать тепло и без использования дополнительной арматуры.

Также возможно расширение существующей системы центрального отопления. В противном случае можно просто выбрать теплый пол. Если вам нужен новый котел для отопления, ориентировочная стоимость замены газового котла составляет около 2 фунтов стерлингов.

А как насчет разрешения на строительство?

Не будем забывать про дизайн пристройки, о котором вы мечтаете. Строительные чертежи, как правило, совпадают, и вам может понадобиться инженер-строитель для расчета размеров балок и фундамента. Фактор в остальных 500 фунтах. В Англии запланированная плата за продление жилого помещения составляет £. Свидетельство о правовом развитии составляет 86 фунтов стерлингов, а плата за выполнение условий планирования составляет 28 фунтов стерлингов за запрос. Имейте в виду, что другие отчеты, такие как отчет о деревьях, оценка риска наводнений в зонах затопления и т. Д., может потребоваться.

Описанная выше однотрубная система водяного отопления одноэтажного дома монтируется достаточно быстро и недорого. Тепловые потери сведены к минимуму, ведь все коммуникации находятся внутри жилых помещений.

Особенности системы отопления одноэтажного дома

На рис. 1 изображен один из самых популярных и простых вариантов системы циркуляции природного газа, где 1 - перелив, 2 - бойлер, 3 - клапан для заполнения системы, 4 - кран для слива воды, 5 - регулировочный кран, 6 - отопительный прибор, 7 и 8 - подающая и обратная магистрали, 9 - расширительный бачок.

При планировании более амбициозного расширения вам потребуется разрешение на строительство с учетом таких факторов, как использование материалов, которые отличаются от первоначального стиля дома, и если вы планируете построить балкон или приподнятую веранду. Чтобы сэкономить время и средства, убедитесь, что вы внимательно изучаете свои планы с помощью строителя, который знаком с местными органами планирования и их настройками.

Казалось бы, размер имеет значение, ведь плата за согласование строительных норм будет зависеть от размера вашей пристройки.Планируйте от 250 фунтов на 1–10 м² и от 900 фунтов на 80–100 м². Это актуально независимо от того, собираетесь ли вы в полномасштабное приложение со всем, что было одобрено перед запуском, или в приложение для уведомления о строительстве, в котором вам нужно всего лишь уведомить о начале работы за 48 часов.

Порядок монтажа отопления одноэтажного дома

Схема устройства однотрубной системы водяного отопления одноэтажного дома предполагает использование следующих инструментов:

  • плоскогубцы;
  • рулеток;
  • патрубок и разводные ключи;
  • болгар;
  • отвертки;
  • перфоратор;
  • сварочный аппарат;
  • труборез;
  • Горелка газовая
  • .

Ищу архитектора или дизайнера

Подтвердите намек: если соседи официально согласны с вашим пристройкой, вам не нужно будет возводить стену для вечеринок, что может сэкономить вам некоторые расходы. Конечно, плата за проектирование этих специалистов варьируется от компании к компании. Но в поисках идеального специалиста нужно искать того, с кем можно легко поговорить, а также того, кто выполнит небольшую работу.

Выбирайте профессионала, который продемонстрирует выполнение таких впечатляющих схем.Кроме того, вы можете выбрать компанию, расположенную недалеко от вашего дома. Вам нужно решить, хотите ли вы использовать более крупную и быструю компанию, которая может быть более гибкой, или меньшую фирму, которая дешевле, но для завершения проекта может потребоваться немного больше времени.

Схема устройства системы отопления в одноэтажном доме.

Монтаж системы следует начинать с установки котла, после чего выполнять укладку труб. Для такой системы лучше всего подходят металлические трубы.Не рекомендуется устанавливать пластиковые изделия из-за достаточно высокой температуры системы. Для подводящей линии схемы отопления одноэтажного частного дома используются трубы диаметром 1,5-2 дюйма, для реверса лучше всего использовать двухдюймовые трубы.

Какой бы вариант вы ни выбрали, убедитесь, что у всех подрядчиков, которых вы используете, есть гарантия. И всегда заключайте водонепроницаемый контракт, чтобы защитить обе стороны. Ищете какое-то визуальное вдохновение? Мы все были там: как бы вы ни старались, хотя бы в одной комнате в вашем доме слишком жарко или слишком холодно.В то время как ваша гостиная может быть такой, какой вы хотите, ваша спальня наверху замерзает. Досадно и неудобно - вы платите за систему кондиционирования, так почему она не работает нормально?

Общие источники температурного дисбаланса дома

Температурный дисбаланс может расстраивать, но он может быть признаком серьезных проблем. Вместо того, чтобы прокручивать термостат или обгонять систему, подумайте о том, что может быть в центре проблемы. Это не только повлияет на баланс отопления и охлаждения в вашем доме, но и может нанести долговременный ущерб вашей системе.В холодные месяцы неправильный поток воздуха может привести к замерзанию змеевиков испарителя вашей системы. В теплые месяцы возникает обратная проблема: ваша система может перегреться и преждевременно выйти из строя.

Монтаж магистрали проводят с уклоном 10 мм на 1 м длины трубы. Под окнами необходимо установить самотечные отопительные приборы и соединить их трубами ¾ дюйма. Нарезка производится с универсальным (двухсторонним) подключением, для их полного прогрева. Во время работы системы отопления первые отопительные приборы будут нагреваться быстрее всего, считая от котла.Ввиду этого перед ними устанавливают регулировочные краны, что позволит более равномерно распределять тепло в доме. А еще лучше на все устройства устанавливать краны с двух сторон. Таким образом, при необходимости вы можете устранить проблемы с аккумулятором, не выключая всю систему. Батареи устанавливаются любого типа кроме панельных, так как в такой системе они быстро забиваются.

К водопроводному крану рядом с котлом (внизу системы) требуется врезной кран.При выпуске грязной воды с различными механическими включениями. Использование клапанов не рекомендуется, так как они забиты.

А для заливки по аналогичной схеме вентиль (в крайнем случае можно использовать кран). Клапан позволит равномерно заполнить систему гравитационного обогрева, чтобы воздух удалялся из всех батарей, не создавая воздушных пробок.

Из недостатков можно выделить небольшую длину подводящего трубопровода (не более 30 м) и использование трубы достаточно большого диаметра, что сказывается на интерьере дома.Если котел установлен посередине дома, для более рационального использования отопительная установка разбивается на 2 флигеля. Двухконтурные схемы отопления дома - на 2 стороны (рис. 2). Такое решение позволяет добиться более равномерного распределения тепла по всем отапливаемым помещениям.

На рис. 3 изображена схема отопления с прокладкой подводящей магистрали под подоконниками. В случае нехватки места по высоте для установки радиатора и 2-х линий можно выполнить обогрев по схеме на рис.4, используя трубу диаметром 5/4 дюйма.

Однотрубный обогрев работает независимо от электричества. И это одно из главных его достоинств.

Нет связанных сообщений.

Самые популярные статьи блога за неделю

5 вариантов отопления для старых домов

Напольные регистры, расположенные в центре, являются одним из способов рассеивания тепла, и некоторые из них были довольно декоративными. Это воспроизведение из Reggio Registers.

В наш век автоматизации легко принимать системы отопления как должное - дровяные камины и угольные печи, которые когда-то были критичными для зимнего комфорта в большинстве американских домов, давно исчезли.Тем не менее, добавление или адаптация систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в старых домах сегодня часто связано со сложной сетью проблем, и современные системы и устройства могут конкурировать с нашим желанием сохранить прошлое. Итак, как лучше всего обогреть свой старый дом?

Центральное отопление, в отличие от камина, не является новой идеей - римляне использовали раннюю версию, называемую гипокаустом, а к концу 18 века в Европе были отдельные системы водяного и парового отопления. Тем не менее, наши колониальные предки в основном полагались на открытые камины с простыми андиронами для хранения колотых поленьев.С конца 18 века и все чаще в начале 19 века более удачливые жители городов Восточного побережья использовали уголь в каминных решетках. Встроенные решетки из железа или стали были отличительной чертой камина; немногие сохранились нетронутыми.

См. Решения по отоплению для колониального возрождения Дополнение

Усовершенствования дымоходов занимали умы многих ученых. Самым простым был камин - декоративная плита из чугуна, помещенная в задней части топки для удержания и излучения тепла. «Печь Франклина» Бенджамина Франклина представляла собой чугунную вставку, предназначенную для сохранения большего количества тепла в комнате.Немецкие поселенцы хорошо использовали чугунные печи, выступающие из камина (пятиконечная печь) или отдельно стоящая (шестиплиная).

Усовершенствования отопления старых домов

В XIX веке были усовершенствованы системы отопления и вентиляции. Канальные системы горячего воздуха появились в некоторых элитных домах, а здания обогревались теплом, создаваемым огромными кирпичными печами в подвале, которые поступали в комнаты через напольные и плинтусные регистры, обычно с декоративными вращающимися лопастями для регулирования потока воздуха.С открытием американских шахт использование угля быстро увеличивалось, и угольные решетки часто заменяли дрова как в каминах, так и в кухонных плитах. У угля было много преимуществ: небольшие компактные куски, которые горели медленно, но горячо, и доставлялись прямо в подвал через желоб для угля, расположенный снаружи дома.

В эпоху после Гражданской войны появились чугунные печи с горячим воздухом с большой главной решеткой, установленной этажом выше. Иногда в более совершенных системах воздуховоды из листового металла подавали теплый воздух и в другие комнаты.Вскоре последовали системы водяного и паропровода с декоративными чугунными радиаторами. Именно сюда приходят многие любители старых домов, купившие старый дом с одной из этих старинных систем отопления.

Мини-воздуховодная система с принудительной подачей воздуха

Гибкая трубка мини-воздуховодов позволяет устанавливать их практически в любом месте, не занимая при этом много места.

Предоставлено Unico

Широко известная как система Unico по имени одной из компаний, производящих ее, мини-воздуховоды обычно используются для кондиционирования воздуха, хотя систему также можно использовать для обогрева с помощью дополнительной электрической печи.Он продувает обработанный воздух с высокой скоростью через гибкие нейлоновые трубки диаметром 2 дюйма или 2 ½ дюйма через незаметные вентиляционные отверстия. Это может иметь неоценимое значение для модернизации старых домов, потому что вентиляционные отверстия, обычно в потолке, оказывают незначительное влияние на стены и каркас - трубы могут проходить сквозь препятствия и обходить их, что позволяет избежать многих проблем, связанных с модернизацией больших и прочных воздуховоды. В каждой комнате может понадобиться несколько розеток.

Современный камин

Добавление топки - дровяной, газовой или электрической - это простой способ сделать оригинальные камины более эффективными.

Предоставлено Lopi

Традиционный уютный камин может быть обновлен и улучшен с помощью инноваций, которые включают в себя камин на природном или пропановом газе или новые типы вставок. Многие привлекательные металлические вставки в викторианском стиле для угольных или дровяных каминов изготавливаются с дополнительными подходящими каминными полками. Электрические нагревательные вставки с искусственным пламенем улучшают старый камин без газопровода. Модель Fires of Tradition отличается не только искусственным пламенем, но и дымом в чугунном блоке в викторианском стиле, который не требует вентиляции.Для настоящих дров доступны энергосберегающие вставки на основе неглубокой конструкции Рамфорда. (Fires of Tradition предлагает традиционные решетки в дюжине различных стилей.) Valor Fireplaces предлагает множество газовых топок, которые обеспечивают тепло при отключении электроэнергии.

Водяные и паровые радиаторы

Радиаторы обеспечивают прекрасное тепло. Новые модели от Runtal подходят для самых разных старых домов.

Распространенные в конце 19 века и стандартные до недавнего прошлого, радиаторы обеспечивают большое количество тепла и относительно просты в установке.После Второй мировой войны угольные печи с ручной или машинной топкой были заменены на те, которые автоматически питались относительно чистым маслом. С появлением центральных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в 1960-х годах установка радиаторов с горячей водой исчезла, за исключением растущего числа реставраторов, которые восхищаются декоративными старинными радиаторами. Ремонт и отделка старых радиаторов и продажа старинных - это сейчас процветающий бизнес.

См. Варианты зимнего обогрева для декоративно-прикладного искусства

Для отопления жилых домов пара использовалась меньше, чем горячая вода, но обе системы легко ремонтируются.Современные радиаторы, более плоские и обновленные по внешнему виду, сегодня легко доступны; многие из них производятся компанией Runtal, специализирующейся на производстве плоских стальных панелей для настенного монтажа. Традиционно радиаторы прятали под деревянными или металлическими крышками, что до сих пор широко распространено. Они производятся несколькими компаниями, такими как The Wooden Radiator Cabinet Company и Monarch. Альтернативой радиаторам является отопление на плинтусе с медными трубами и ребрами в кожухе из листового металла, который следует за стенами комнаты, что менее желательно, поскольку оно закрывает исторические плинтусы.Если в вашем доме они уже есть, их можно спрятать за новыми укрытиями.

Лучистое тепло

Эта излучающая система была установлена ​​в доме колониального возрождения в Страсбурге, Вирджиния.

Встраиваемые в пол трубы с горячей водой, как правило, в бетоне, стали популярными после Второй мировой войны, особенно в домах, построенных из плит. Лучистое тепло обеспечивает комфортное всеобъемлющее тепло, в отличие от фиксированного тепла радиаторов и регистров горячего воздуха. Семьдесят лет назад в тысячах домов в Левиттауне было установлено лучистое тепло в плитах перекрытий, и Фрэнк Ллойд Райт использовал его в своих усонианских домах.Такие ранние установки были подвержены утечкам, обычно из-за возможной коррозии труб, а ремонт оригиналов был трудным и дорогостоящим. Однако современное лучистое отопление значительно улучшилось.

Сегодня в системах гидронных панелей используются небольшие армированные трубы из полиэтиленгликолята для отвода теплой воды под готовый пол, излучающего тепло. Трубку легко установить на черный пол, ее можно отделать деревом или плиткой. PEX поставляется в виде змеевиков длиной до 1000 футов, что позволяет запускать одну катушку последовательно в нескольких комнатах дома в одном контуре или в отдельных контурах для зонированного отопления.Это гибкая система, подходящая для переоборудования старых домов, когда к напольному покрытию можно получить доступ снизу или его можно заменить. (Обратной стороной является только тепло, а не кондиционирование воздуха.)

Электрические системы обогрева пола, подобные тем, которые производятся Thermofloor и Schluter Ditra-Heat, также легко установить под новыми полами из дерева или плитки. Они особенно полезны в небольших установках, таких как кухни и ванны, поскольку не требуют отдельного источника тепла.

Принудительный воздух

К середине века печи с принудительным воздухом были повсюду.этой модели от Rheem было достаточно, чтобы поместиться в гостиной.

James C. Massey Archive

Системы воздушного отопления также могут обеспечивать вентиляцию и охлаждение и являются предпочтительной системой в новых домах на протяжении последних 50 лет. Однако установка больших изолированных воздуховодов в старом доме может быть трудной и некрасивой или потребовать значительного ущерба для шкафа. Одно из решений, предполагающее, что в доме есть подвал и чердак, - использовать напольные регистры на первом этаже с фанкойлом в подвале и потолочные розетки на втором этаже с отдельным блоком на чердаке.

Устройство

, принцип действия, особенности установки

С естественным отбором знаком каждый, но это актуально и в отношении многочисленных изобретений человечества. Со временем что-то подобное они тоже проходят. Некоторые технологии погрузятся в пропасть, навсегда забыв, а другие станут бессмертной классикой, вне конкуренции. Что касается последнего, то сюда можно также включить систему отопления с естественной циркуляцией (СО с ЕС).Несмотря на наличие более совершенных и функциональных решений, технология по-прежнему остается востребованной; он успешно выдержал испытание временем.

Особенности естественной циркуляции

У данной системы есть и другие названия: термосифонная, гравитационная, гравитационная.


Состоит из нескольких компонентов:

  • Теплогенератор (котел, печь или камин с водяной рубашкой).
  • Замкнутый контур - патрубки радиаторов, залитые жидким теплоносителем (вода, масло, антифриз).
  • Расширительный бак.
  • Запорно-регулирующая арматура.
  • Приборы.

Нагретый теплоноситель из топки или котла движется по замкнутому контуру, нагревая радиаторы. А они, в свою очередь, передают энергию в окружающий воздух в комнате. Главная особенность этой системы именно в особом способе движения теплоносителя.


Жители жилых домов заметно светлее, так как в квартирах центральное отопление.Владельцам частных объектов недвижимости приходится самостоятельно налаживать для своего дома водяное отопление с естественной циркуляцией. Но как работает рассматриваемая система? Это описано ниже.

Принцип действия

Как мы знаем из школьной скамьи, если среда нагревается, ее объем увеличивается по известным законам физики. Причем с более холодной части на нее начинает действовать сила Архимеда, заставляя подниматься.

Это явление тоже имеет собственное название - конвекция.Именно он выступает в роли «силового агрегата» теплоносителя, где возникает понятие «естественная циркуляция». А поскольку конвекция тесно связана с гравитацией, систему до сих пор называют гравитационной.

Мощность конвекционного потока во многом зависит от разницы температур теплоносителя, нагретого в котле или топке, и в зоне входа (возврата). Как вы понимаете, перекачка рабочего тела осуществляется без использования насоса. А это значит, что система отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией не требует электричества, то есть энергонезависима.А поскольку электрического прибора нет, то экономия очевидна.


Другими словами, при нагреве воды (обычно она используется в качестве теплоносителя) она теряет свою плотность и поднимается вверх по центральному стояку, подталкиваемая холодным потоком, возвращающимся в котел. После этого горячая вода по подающим трубам направляется в радиаторы отопления. Отдавая тепло, он охлаждается, и сила тяжести возвращается в теплогенератор (возврат), и цикл повторяется бесчисленное количество раз.


Кроме того, поскольку насоса нет, то избыточного давления не возникнет.Поэтому в качестве расширительного бачка достаточно открытого бачка. Его наличие связано с тем, что в системе отопления поддерживается постоянное давление.

Существенные факторы

Но что влияет на скорость воды в системе отопления при естественной циркуляции одноэтажного дома? Как правило, это связано со следующими факторами:

  • Величина циркуляционного давления - чем оно больше, тем лучше.
  • Диаметр трубопроводов - меньшее сечение создает большее сопротивление потоку воды, чем больший диаметр.В связи с этим размеры для разводки обычно составляют от 32 до 40 мм.
  • Материал трубопровода - современные полипропиленовые растворы менее устойчивы по сравнению с металлическими трубами.
  • Повороты контура - идеально, когда трубопровод прямой.
  • Количество штуцеров, переходников, стопорных шайб - здесь есть ограничения, так как каждый клапан снижает степень давления.

Для создания оптимального давления в системе отопления с ЕС, котел должен располагаться как можно ниже от контурной системы.Обычно это подвал. По понятным причинам расширительный бачок устанавливается максимально высоко и в большинстве случаев располагается на чердаке.


Следует учитывать, что система отопления дома с естественной циркуляцией носит инертный характер, а значит, протекает довольно медленно. Время от розжига котла до полной стабилизации температурного режима составляет несколько часов.

Варианты охлаждающей жидкости

В качестве охлаждающей жидкости, как правило, принято использовать воду или антифриз.Но поскольку последний имеет более высокую плотность и низкое тепловыделение, на его нагрев, а значит, и топливо, уйдет гораздо больше времени. В этом плане использовать воду во много раз выгоднее.

К тому же при нагревании тосола расширяется намного больше. В итоге при выборе этой охлаждающей жидкости расширительный бачок должен быть даже больше, чем с водой.

Преимущества системы отопления с ЕС

Основными преимуществами отопления дома с естественной циркуляцией являются:

  • Низкая стоимость из-за отсутствия дорогостоящего циркуляционного насоса.
  • Без шума. Даже самые современные насосы издают тихий гул - днем ​​его не слышно на фоне окружающего шума, а ночью слышен гул, доставляющий дискомфорт.
  • Неисправности насоса влекут за собой дополнительные расходы.
  • Количество поломок минимальное - ломать здесь практически нечего, кроме котла. Утечки бывают довольно редко и легко устраняются самостоятельно.

Но главное преимущество системы отопления с ЕС заключается именно в ее энергонезависимости.В районах, где происходят постоянные отключения электроэнергии, это лучший вариант.

Явные минусы

Да и такая, казалось бы, идеальная система отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией, работающая по всем законам физики, имеет ряд недостатков.


К очевидным недостаткам можно отнести:

  • Малый радиус теплоносителя.
  • Невозможность регулировать температуру в каждой комнате отдельно.
  • Вода циркулирует по контуру под небольшим давлением, что вызывает заметное снижение температуры - чем дальше радиатор от котла, тем он ниже.
  • Длительный период перехода системы в полный режим работы.
  • Поскольку расширительный бачок находится в холодном чердачном помещении (которое часто не отапливается), существует вероятность замерзания теплоносителя.

Несмотря на все эти негативные моменты, отопление от ЕС по-прежнему актуально. Возможно, это связано с тем, что для многих преимущества перевешивают все вышеперечисленные недостатки.

Разновидности отопительных контуров

Система отопления с естественной циркуляцией воды может быть выполнена по одной из нескольких схем:

  • однотрубный;
  • двухтрубный;
  • радиация.

При этом общие параметры, такие как длина шлейфа, количество батарей и ряд других, особой роли не играют. Однако конкретных схем может быть гораздо больше. Однако ниже мы рассмотрим только самые простые из них.

Однотрубная линия

Это самая простая схема, где одна труба используется для подачи воды к радиаторам. Однако в некоторых случаях можно обойтись и без них, поскольку тепло обеспечивается за счет площади самих трубопроводов.

Если схема все же подразумевает наличие радиаторов, то необходимо провести правильные расчеты количества батарей (секций). Оптимальное количество - не более 5. Ведь вода, проходя через каждую точку, остывает. Кроме того, в системе отопления частного дома с естественной циркуляцией следует использовать как можно меньше запорной арматуры. В этом случае не нужно сильно уменьшать длину самой цепи.


Идеальный вариант в этом случае - диагональное расположение.Другими словами, теплоноситель будет стекать в радиаторы сверху, перенаправляя в каждую точку. После последней батареи охлажденная вода будет возвращаться обратно в котел через сливную трубу, называемую возвратной. Причем весь трубопровод - один и тот же, что, собственно, и составляет всю суть однотрубного трубопровода.

Двухтрубная система

Эта схема устроена немного сложнее, но также имеет свои преимущества. Здесь горячий теплоноситель распределяется по батареям по одному трубопроводу, а в охлажденном состоянии возвращается в котел по другому трубопроводу.В результате повышается эффективность теплопередачи от батарей, подключенных к одной горизонтальной ветви. Обычно подводящий трубопровод проходит по потолку или находится на чердаке. Что касается возврата, то он находится над полом.

Несмотря на очевидное преимущество одинарной магистрали (минимум материалов, следовательно, минимальные затраты), двухтрубная система отопления с естественной циркуляцией двухэтажного дома (или одноэтажного) все же будет оптимальным решением. Причем разделены на две ветви с одинаковым количеством радиаторов.

Более того, в каждый аккумулятор поступает охлаждающая жидкость с одинаковой температурой, что является плюсом и очень важно! Кроме того, есть возможность его автоматического регулирования, поскольку устройства независимы друг от друга. Исходя из вышеупомянутых преимуществ однотрубной схемы следует недостаток двухтрубной системы - повышенная материалоемкость. Особенно это актуально для двухэтажных домов.

Особенности балочной схемы

В этом случае входная и выходная магистрали подключаются к специальному коллектору.По сути, это распределительная гребенка, в которой каждая ветвь снабжена дросселем. В этом случае к каждой батарее подводится по две трубы.


С точки зрения регулирования температурного режима такая система отопления с естественной циркуляцией наиболее удобна. В то же время монтажные работы здесь более сложны, так как используется слишком много труб. Поэтому, чтобы не портить внешний вид помещения, их убирают до пола или прячут за фальш-стенами.А это уже приводит к значительному удорожанию работ.

Особенности конструкции СО с ЕС

Поскольку работа СО с ЕС основана на естественных физических законах (нагретая среда создает восходящий поток), батареи должны располагаться выше уровня котла. Оптимальное расположение - подвал или цокольный этаж. Если нет ни того, ни другого, то в полу делается выемка соответствующего размера для установки теплогенератора.

Причем это касается не только частного дома, но и квартир с автономным отоплением.Небольшой участок пола срезается вместе со стяжкой, чтобы отопительный котел с естественной циркуляцией можно было установить прямо на плиту перекрытия.

Для лучшей естественной циркуляции теплоносителя необходим разгонный коллектор или вертикальный участок трубы, который берет начало от котла и поднимается до самого потолка. Далее производится спуск по главной трассе к радиаторам.

Минимальная высота бустерного коллектора должна быть не менее 1500 мм, при этом следует учитывать, что между верхним стволом и потолком должно быть свободное пространство для размещения расширительного бачка.А как известно, это незаменимый элемент всей системы отопления. Если в доме низкие потолки, то емкость просто убирают на чердаке, а эти помещения нужно утеплить. Сделать замкнутую систему отопления можно с помощью мембранного расширительного бачка, который можно установить в любом удобном месте.

Стоит отметить, что закрытая система отопления с естественной циркуляцией имеет свои преимущества:

  • Значительно сокращаются тепловые потери за счет расширительного бака.
  • Закрытая система не требует регулярного проветривания.
  • Уменьшается и объем расширительного бачка, то же самое касается тепловой инерции системы.

Как вы понимаете, наличие второго этажа в доме значительно увеличивает эффективность бустера.


По этой причине организовать естественную циркуляцию теплоносителя в двухэтажном особняке намного проще, чем в одноэтажном доме.

Правила устройства системы отопления с ЕС

Если есть желание или необходимость организовать систему отопления с ЕС, то следует учитывать ряд правил:

  • Горизонтальные ответвления трубопроводов водопровода контур должен быть наклонен по направлению движения теплоносителя.До 10 мм на протяженной магистрали и до 50 мм на коротких участках на метр.
  • При создании системы отопления с естественной циркуляцией своими руками следует всеми силами стараться снизить гидравлическое сопротивление контура. Этого правила следует придерживаться при выборе аккумуляторов - чугунные радиаторы - лучший выбор из-за небольшого зазора.
  • Полимерные трубы имеют наименьшую степень гидравлического сопротивления. К тому же они не зарастают чешуей.Но лучше не использовать металлопластиковые варианты, так как сечение заметно уменьшается за счет фурнитуры. Оптимальный выбор - полипропиленовые трубы, их рабочая температура 70 °. Еще предпочтительнее варианты из сшитого полиэтилена - их температурный порог 95 ° С.
  • Если в отопительном контуре есть отводы, то после каждого из них диаметр трубы выбирается на размер меньше. Для отдачи все наоборот - размер увеличивается.

Поскольку концепция системы отопления с естественной циркуляцией подразумевает отсутствие использования электроэнергии, котел также должен быть энергонезависимым.И такие модели выпускают многие производители.


Среди иностранных компаний можно отметить Bertta, Stropuva, ​​Buderus. Но российские компании могут предложить неплохие варианты - «Энергия», «Спарк», «Конорд».

Заключение

Как видите, система отопления с ЕС-теплоносителем имеет свои достоинства и недостатки. Кому-то этот вариант понравится, и они захотят его реализовать. Другие видят в этом только минусы. В любом случае такая схема отопления с естественной циркуляцией устраивает многих домовладельцев.

Более того, большинство из них ставят циркуляционный насос на обратном трубопроводе для повышения эффективности системы отопления. Только он находится на объездной. Такая мера позволяет перевести контур в гравитационный режим, открыв специальный кран при отключении питания.

Системы отопления на природном газе | Американская газовая ассоциация

Системы отопления на природном газе

Потребители сильно отдают предпочтение теплу природного газа, потому что это удобно, удобно, надежно и эффективно.Сегодняшние системы отопления предлагают подрядчикам, строителям и домовладельцам невероятный выбор: от топовых печей, которые достигают уровня эффективности более 90 процентов, до устройств по умеренной цене, которые соответствуют минимальному стандарту эффективности в 78 процентов или немного превышают его, поэтому что клиентам не нужно платить за большую эффективность, чем им нужно.

Тепло природного газа на ощупь теплее, чем тепло, производимое электрическим тепловым насосом. Тепло природного газа доставляется из систем с принудительной подачей воздуха при температуре от 120 до 140 градусов по Фаренгейту.Напротив, воздух от электрического теплового насоса обычно подается с температурой 85-95 градусов по Фаренгейту, достаточно теплым, чтобы обогреть комнату, но холоднее, чем средняя температура кожи человека, составляющая 98,6 градусов по Фаренгейту.

Типы систем отопления

Системы принудительной подачи воздуха

Самая распространенная печь - это система центрального отопления с принудительной подачей воздуха, в которой для нагрева воздуха используется горелка, работающая на природном газе. Холодный воздух втягивается в систему, перемещается в теплообменник, где он нагревается газовой горелкой, а затем циркулирует с помощью воздуходувки или вентилятора по воздуховодам дома.Система принудительной подачи воздуха может также включать в себя такие элементы, как электронные воздушные фильтры, электрическое охлаждающее оборудование и увлажнитель или осушитель.

При сгорании природного газа образуются побочные продукты в виде водяного пара и углекислого газа, которые являются теми же элементами, которые выдыхаются, когда люди дышат. Эти дымовые газы необходимо отводить наружу. Вентиляционные отверстия в стене могут использоваться для печей с принудительной подачей воздуха на природный газ со средней и высокой эффективностью, что устраняет необходимость в стандартной дымовой трубе и / или футеровке.

Водяные лучистые или водяные системы отопления

Гидравлические системы или системы горячего водоснабжения имеют газовый котел, который создает пар или горячую воду, которая затем циркулирует по дому по трубам.Эти системы отопления могут включать радиаторы, теплые полы или плинтусы. В котлах или гидравлических системах используется тот же тип вентиляции, что и в системах с принудительной подачей воздуха.

Комбинированные системы водяного отопления и отопления помещений

Комбинированные системы предназначены в первую очередь для использования в качестве системы принудительного воздушного отопления, но также могут быть адаптированы для некоторых гидравлических систем плинтусов. Горелка на природном газе нагревает воду и хранит ее в резервуаре, как обычный водонагреватель.Для обогрева помещения насос пропускает часть горячей воды через нагреваемый металлический змеевик. Вентилятор обдувает нагретый змеевик и воздуховоды в доме.

Обогреватели помещений

Обогреватели, работающие на природном газе, являются хорошим выбором для комнат, которые не используются часто, для тех частей дома, где требуется дополнительный нагрев, а также для дополнительных помещений. Эти компактные, энергоэффективные блоки можно закрепить на стене, разместить в плинтусах или разместить как камин или печь. Они рассчитаны на обогрев только одной комнаты или нескольких.Часто они напрямую выводятся наружу через обычные дымоходы или дымоходы, но также доступны и невентилируемые модели.

Излучающий комнатный обогреватель имеет светящуюся панель, которая согревает людей и поверхности на своем прямом пути. Конвективный обогреватель нагревает воздух в помещении. Некоторые конвективные обогреватели используют естественную циркуляцию, создаваемую в комнате, для распределения нагретого воздуха, а другие используют небольшой вентилятор или воздуходувку для распределения теплого воздуха.

Эффективность и эксплуатационные расходы

Энергоэффективность любой системы отопления измеряется ее годовой эффективностью использования топлива (AFUE).Это соотношение между количеством энергии, поступающей в систему, и количеством энергии, выделяемой в виде полезного тепла. При этом учитываются потери тепла при запуске и охлаждении, а также КПД агрегата во время его работы. Чем выше AFUE, тем эффективнее печь. Новые печи должны работать с КПД 78% или выше; некоторые высокоэффективные системы отопления на природном газе потребляют 98 процентов потребляемой энергии.

Сравнение затрат

Чтобы определить, какая модель является наиболее подходящей, строители и потребители должны сравнить как начальную стоимость покупки и установки системы, так и среднегодовые эксплуатационные расходы.Система отопления, работающая на природном газе, может стоить дороже, чем электрическая система, но часто она стоит дешевле в эксплуатации. В 2001 году, например, было дешевле эксплуатировать даже низкоэффективную печь на природном газе, чем эксплуатировать электрический тепловой насос, и почти в три раза дороже обогревать дом с помощью печи электрического сопротивления, чем использовать высокоэффективную печь сопротивления. -эффективность печи на природном газе.

Как работает отопление в моем доме? - Виды отопления дома

Независимо от того, где вы живете в Северной Америке, есть большая вероятность, что вам понадобится какое-то домашнее отопление, чтобы в нем было комфортно.Теперь, хотя некоторые люди в самом южном Техасе могут не согласиться, неудивительно, что практически в каждом доме от Хьюстона до Далласа есть печь. Конечно, не во всех регионах США используются системы отопления одного и того же типа. Например, на большей части Среднего Запада отдается предпочтение природному газу или пропану, в то время как во многих северных городах по-прежнему сохраняются котлы и радиаторы.

Два основных типа тепловых систем

Поскольку мы знаем, что наши клиенты экономят больше денег, понимая, как они используют энергию, мы составили это базовое руководство по различным типам систем отопления дома, чтобы домовладельцы могли узнать о том, какая у них система отопления и как она работает.

В основном, существует два вида систем отопления: приточно-воздушные и лучистые.

Системы с принудительной подачей воздуха используют нагнетатель или вентилятор для втягивания воздуха в систему, где он нагревается и циркулирует по всему дому. Они могут издавать шум из-за металлических скрипов из-за неплотных соединений и требовать регулярной замены воздушного фильтра, чтобы поддерживать их исправную работу. Но поскольку они нагревают воздух, они быстро нагревают дом. Система принудительной подачи воздуха состоит из воздуховодов для возврата воздуха, воздуходувки, блока нагрева или охлаждения с теплообменниками, размещенными внутри шкафа кондиционера, камеры статического давления, в которой воздух выходит из устройства обработки воздуха, и воздуховодов подачи.Приточные воздуховоды переносят воздух во все комнаты дома, а обратные воздуховоды переносят весь воздух из комнат обратно к нагнетателю и устройству обработки воздуха.

Излучающие системы полагаются на использование тепла для перемещения воздуха за счет конвекции. То есть нагретый воздух поднимается вверх и заменяется более холодным воздухом, который нагревается, поднимается и так далее. Поскольку эти системы работают пассивно, они имеют тенденцию медленно нагревать комнаты. Кроме того, они не фильтруют пыль и аллергены из воздуха, а в некоторых случаях не так энергоэффективны.Однако большинство из них стоит недорого купить, установить и поддерживать.

Системы принудительной подачи воздуха

Электрический резистивный нагрев на 100% энергоэффективен, поскольку вся электроэнергия преобразуется в тепло. А поскольку нагревательные элементы в электропечи находятся в прямом контакте с воздухом, воздух нагревается очень быстро. Это делает их очень эффективными, но дорогими в эксплуатации в продолжительные холода.

Другие типы систем нагнетания воздуха

  • В системах природный газ / пропан , вы хотите, чтобы тепло от серии пламени нагревали воздух, но вы также хотите, чтобы выхлопные газы выходили из дома.Газ горит на нескольких длинных ленточных горелках (от 12 до 18 дюймов). Теплообменник напоминает высокий полый гребень для волос, который окружает каждую ленточную горелку с трех сторон. Горячие газы поднимаются в теплообменник и в конечном итоге выходят в вентиляционную трубу. В высокоэффективных конденсационных газовых печах из выхлопа отводится столько тепла, что оно не поднимается достаточно хорошо, чтобы уйти. Вот почему система использует вентилятор для выдува выхлопных газов наружу.
  • Тепловые насосы включают как воздушные конденсаторы, установленные снаружи, так и геотермальные конденсаторы, которые находятся под землей или в близлежащей воде.Оба используют хладагент R-410A, который также используется в системах кондиционирования воздуха, но процесс протекает в обратном порядке, так что вместо того, чтобы выбрасывать теплый воздух наружу в виде отработанного тепла, он выдувается внутрь для обеспечения тепла. В тепловых насосах используются компрессорные / конденсационные системы, аналогичные обычным системам кондиционирования воздуха, за исключением того, что они реверсивные. Геотермальные системы делают в основном то же самое, но вместо того, чтобы полагаться на температуру окружающего воздуха для выработки тепла, они используют температуру подземного грунта, которая составляет около 50 ° F, что делает их очень надежными и энергоэффективными.
  • Бесканальные системы с тепловым насосом / кондиционированием воздуха - это системы с принудительной подачей воздуха, в которых не используются воздуховоды. Внутренний блок обработки воздуха и теплообмена, который иногда называют «сплит-системами», напрямую соединен через внешнюю стену с внешним блоком. Из-за своего небольшого размера и того факта, что в них не используются воздуховоды, сплит-системы, подобные этим, лучше всего подходят для обогрева и охлаждения небольших помещений.

Стоимость систем принудительной подачи воздуха

Стоимость установки этих систем значительно варьируется в зависимости от обстоятельств.Системы электрического сопротивления, природного газа и пропана часто являются наиболее доступным вариантом в новом строительстве и в домах с существующими сетями воздуховодов. Но если вам необходимо установить систему воздуховодов в существующем доме, стоимость воздуховодов может в несколько раз превышать стоимость самого обогревателя.

Стоимость установки и оборудования воздушных тепловых насосов часто в два раза выше или выше, чем затраты на установку электрических, газовых или пропановых печей. Геотермальные тепловые насосы, как правило, являются самыми дорогими в установке, при этом стоимость установки зависит от сложности прокладки подземных трубопроводов.Некоторые геотермальные системы могут стоить более 20 000 долларов, включая оборудование и установку.

Системы

без воздуховодов могут быть самым дешевым вариантом, если вы отапливаете только одну комнату, но поскольку вам нужна отдельная система для каждого отапливаемого помещения, стоимость установки и оборудования возрастает с увеличением количества систем.

Что касается эксплуатационных расходов, геотермальные тепловые насосы являются наиболее доступными, за ними следуют воздушные тепловые насосы и бесканальные системы. Среди систем электрического сопротивления, природного газа и пропана природный газ обычно является наиболее доступным, но эксплуатационные расходы связаны с колебаниями стоимости их источников энергии: электричества, природного газа и пропана.

Техническое обслуживание систем нагнетания воздуха

Воздушный поток - это источник жизненной силы любой системы принудительной подачи воздуха, а точкой пересечения этого воздушного потока является фильтр. Каждая система принудительной подачи воздуха имеет фильтр, который необходимо заменять или очищать по определенному графику, и пренебрежение своевременным выполнением этого технического обслуживания может привести к более высоким эксплуатационным расходам и увеличению износа системы.

Любая система с наружным конденсатором, установленным на уровне земли (за исключением геотермальных тепловых насосов и бесканальных систем), требует дополнительного технического обслуживания своими руками.В конденсаторе не должно быть сорняков и мусора, и его следует иногда осторожно промывать из шланга, чтобы удалить грязь.

Все остальные виды обслуживания должны выполняться лицензированным специалистом по HVAC один раз в год, в идеале до начала отопительного сезона. Это обслуживание следует проводить ежегодно, независимо от того, насколько хорошо работает система. Ежегодное обслуживание продлевает срок службы системы, оптимизирует энергоэффективность и обеспечивает безопасность системы.

Радиант Системы

В случае всех систем излучения тепла они работают бесшумно и не обрушивают на жителей комнаты потоки горячего воздуха.Однако они, как правило, медленнее нагревают комнату по сравнению с системами с принудительной подачей воздуха. Во многом это связано с тем, что они полагаются на конвекцию, чтобы нагреть воздух и заставить его циркулировать по комнате. Тем не менее, некоторые типы излучающих систем работают быстрее, чем другие.

Лучистое тепло может быть более эффективным, чем системы с принудительной вентиляцией, с проблемами потери в воздуховодах, и некоторые люди с аллергией предпочитают его, потому что отсутствие циркуляции воздуха не вызывает аллергенов. Однако, поскольку в этих системах вода циркулирует в виде пара или жидкости, радиаторные системы могут быть подвержены таким проблемам, как засоры и утечки.

Типы излучающих систем

  • Пассивные солнечные батареи - самые экологичные и наименее дорогие в эксплуатации, поскольку солнечное тепло хранится в тепловой массе дома. Солнечное тепло излучает и согревает пространство. Тем не менее, ваш дом должен быть очень хорошо изолирован от воздуха и иметь достаточную южную экспозицию, чтобы солнечный свет проникал в окна и согревал дом. К сожалению, чем дальше на север, тем дороже может быть строительство дома с пассивной солнечной батареей, и вам вполне может потребоваться резервное отопление во время похолодания.
  • Котельные системы включают в себя излучающее тепло для пола, использующее горячую воду, устаревшие радиаторы, использующие пар или горячую воду, а также некоторые гидравлические (жидкостные) системы плинтусов (см. Ниже). В этих системах центральный котел нагревает воду (или другую жидкость) до пара или горячей воды и перекачивает ее по трубам по всему дому к радиаторам или змеевикам труб, встроенным в стены или пол.
  • Лучистое отопление пола использует тепловую массу пола.Когда вы возьмете шланг с горячей водой и разместите его петлями на полу, а затем окружите его заливным бетоном (мокрая установка) или сэндвичем из плитки и фанеры (сухой монтаж), пол будет дольше оставаться теплым и дольше излучать тепло. который сохраняет тепло в помещении дольше и более равномерно. Чем больше площадь пола, тем больше ее можно отапливать и тем больше тепла она сохранит.
Отопление плинтуса: электрические (или «конвективные») и водяные обогреватели

Эти системы отопления работают лучше всего, когда они установлены на высоте не менее 3/4 дюйма от пола или ковра.Это позволяет более холодному воздуху на полу проходить через ребра обогревателя и нагреваться. Одним из недостатков является то, что мех от линяющих домашних животных может попасть в такие обогреватели и заблокировать поток воздуха.

  • Электрические обогреватели плинтуса (в которых используются электрические резистивные нагревательные элементы) в основном являются зональными обогревателями, поэтому каждый из них управляется встроенным термостатом. Доступны длины от 3 до 6 футов, каждая ступня потребляет около 250 Вт. Электрические обогреватели для плинтусов, как правило, являются наименее дорогими и простыми в установке системами отопления.Их нужно только подключить (с проводкой 120 или 240) и прикрепить к стене.
  • Гидравлические (на жидкой основе) плинтусы используют воду или масло вместо электрического сопротивления и, как правило, немного дороже. В системах электрического сопротивления при отключении тока нагревательный элемент остывает всего за несколько минут. Но в гидравлических системах, когда жидкость становится горячей, она остается горячей дольше, что делает их работу немного более эффективной, чем электрические резистивные плинтусы.Гидравлические системы могут быть установлены как отдельные блоки или как единая система для всего дома, в которой используется один обогреватель, как в излучающей или радиаторной системе.

Стоимость излучающих систем

Стоимость установки излучающих систем, как правило, еще сложнее оценить, чем у систем с принудительной подачей воздуха. Например, при пассивном солнечном отоплении нагревательные элементы являются неотъемлемой частью конструкции дома и могут добавить от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч долларов к общей стоимости проектирования и строительства нового здания.

Для котельных систем стоимость установки котла колеблется от нескольких тысяч долларов (сопоставимых с электрическими, газовыми или пропановыми печами) для небольших котлов до пятизначных сумм для более крупных. Если необходимо установить радиаторы, гидронные плинтусы или теплопроводы для пола, стоимость напрямую зависит от количества единиц или квадратных футов пола. Таким образом, стоимость котла и оборудования для распределения тепла увеличивается с увеличением размера дома.

Точно так же стоимость установки электрического лучистого теплого пола обычно сводится к цене за квадратный фут, поэтому общая стоимость зависит от размера дома.

В обычном доме эксплуатационные расходы этих излучающих систем обычно ниже, чем у электрических, газовых и пропановых печей, но выше, чем у тепловых насосов. Однако, как и в случае с установкой, это может варьироваться в зависимости от размера дома. Например, электрические лучистые полы с подогревом дороги в эксплуатации. В очень маленьком доме это может быть дешевле, чем установка печи и воздуховодов или серии мини-сплит-систем. Но в огромном доме отопление полностью электрическими лучистыми полами может стать дорогостоящей ошибкой.

Техническое обслуживание излучающих систем

По сравнению с системами с принудительной подачей воздуха, излучающие системы намного проще и обычно дешевле в обслуживании. Ежегодная проверка и настройка котла обычно являются единственными текущими расходами на техническое обслуживание, связанными с системами на базе котла.

Пассивные солнечные дома не требуют обслуживания внутри, но могут потребовать обычного внешнего обслуживания, такого как очистка желобов, обрезка деревьев и мытье окон, чтобы обеспечить достаточное воздействие солнечных лучей.Электрические лучистые полы также практически не требуют ухода; Если система не работает должным образом, вы можете запланировать электрическую проверку только каждые несколько лет, как и в случае с другой электрической инфраструктурой вашего дома.

Электрические обогреватели плинтуса требуют регулярной чистки вентиляционных отверстий, особенно если у вас пыльный дом или у вас есть домашние животные.

Какой тип отопительной системы лучше всего?

Это действительно зависит от того, как построен ваш дом, что вы можете себе позволить и что предпочитаете.Например, если вы строите пристройку или модернизируете систему отопления, вентиляции и кондиционирования в своем доме, вы можете обнаружить, что прокладка новых воздуховодов в различных частях дома может оказаться невозможной. В этом случае вам может потребоваться рассмотреть вариант системы плинтусов в сочетании с бесканальной мини-системой для летнего охлаждения. И хотя утверждалось, что системы принудительной подачи воздуха действительно вызывают аллергены, когда они оснащены системой фильтрации воздуха HEPA, они гораздо более эффективно удаляют аллергены из воздуха во всем доме.Если дело в энергоэффективности, но пассивная солнечная энергия не является практическим выбором, наиболее эффективным является геотермальный тепловой насос, за которым следует его двоюродный брат, воздушный тепловой насос. Хотя это очень эффективные системы обогрева, во время таких событий, как похолодание, им требуется резервное обогревание - обычно в виде встроенных дополнительных электрических резистивных нагревательных элементов.

Если вы думаете об обновлении системы отопления в вашем доме или вам просто нужно какое-то обслуживание, лучше всего обратиться к квалифицированному специалисту, например, к OneHour Air Conditioning and Heating, за квалифицированным обслуживанием.

Обеспечьте комфорт вашего дома и кошелька с помощью плана энергопотребления от Direct Energy. У нас есть инструменты и советы, которые помогут вам отслеживать использование вашей бытовой техники, чтобы сэкономить электроэнергию и деньги.

Естественное домашнее охлаждение | Руководства и статьи Eartheasy

Блокировка тепла

Наиболее эффективные способы заблокировать проникновение тепла в ваш дом - это изоляция, светоотражающие барьеры и затенение.

Изоляция

Изоляция, уплотнение и герметизация необходимы для сохранения тепла в вашем доме в холодный климат, но они также помогают сохранять в доме прохладу в жаркую погоду.Чердаки большинства домов поглощают тепло через крышу, а изоляция мансардного этажа предотвратит попадание тепла в дом. Утеплитель из стекловолокна, не ниже R-30, монтировать несложно. Стоимость будет быстро окупаться за счет более низких счетов за электроэнергию в течение года.

Уплотнение и герметизация дверей и окон также предотвратит проникновение теплого наружного воздуха в ваш дом. Стоимость этих материалов очень низкая, а нанесение простое.

«Еще одна идея для охлаждения дома или квартиры: постирав одежду, я вешаю ее на раму открытой двери или окна.Это вызывает естественный охлаждающий эффект. Возникает естественное кондиционирование воздуха! » - Д. Даниэль

Светоотражающие барьеры

Важным моментом при пассивном охлаждении является цвет дома . Экстерьеры домов темного цвета поглощают от 70% до 90% солнечной энергии, падающей на поверхности дома. Часть этой поглощенной энергии передается в ваш дом посредством теплопроводности, что приводит к увеличению количества тепла. Напротив, светлые поверхности эффективно отражают большую часть тепла от вашего дома.

Другой метод отражения поступающего тепла - установка излучающего барьера . Эту пленочную бумагу можно прикрепить скобами к стропилам на нижней стороне крыши. Чтобы установить, начните с размещения нескольких досок на балках потолка, которые являются «полом» чердака; они служат в качестве подножек, на которых можно стоять при прикреплении фольги к стропилам выше. По мере продвижения вам придется передвигать подножки. Будьте осторожны, чтобы не наступить между балками потолка, иначе вы можете провалиться через потолок; также будьте осторожны, чтобы не наступить на края подножек, иначе они перевернутся.При прикреплении фольги к стропилам расстояние между скобами должно составлять примерно 2–3 дюйма (5–8 см), чтобы предотвратить ослабление или отсоединение излучающего барьера циркуляцией воздуха.

Затенение

Затенение - это самый простой и эффективный способ охладить дом и снизить потребление энергии. До 40% затрат на охлаждение можно сэкономить с помощью таких методов затенения, как ландшафтный дизайн и обработка шторы и жалюзи.

1. Ландшафтный дизайн

Деревья, виноградные лозы и кусты можно использовать для затенения вашего дома и сокращения ваших счетов за электроэнергию.Также можно сажать деревья или кустарники, чтобы затенять кондиционеры, но они не должны блокировать воздушный поток.

  • Деревья
    По оценкам Министерства энергетики США, всего три дерева, правильно расположенные вокруг дома, могут сэкономить среднему домохозяйству от 100 до 250 долларов на расходах на электроэнергию в год. Чтобы деревья были наиболее эффективными, их следует стратегически расположить на южной и западной сторонах вашего дома.

    Лучше всего подходят лиственные деревья, потому что они затеняют летом и пропускают свет и лучистое тепло зимой.Выбирая лиственные деревья, попросите местный питомник порекомендовать сорта, которые являются естественными для вашей среды, быстрорастущими и достаточно высокими, чтобы быть эффективными.

  • Виноградные лозы
    Обеспечивают затенение и охлаждение, быстро растут. Решетки должны быть размещены на самой горячей стороне дома и заблокированы на расстоянии не менее 6 дюймов от стены, чтобы защитить стену и обеспечить буфер для прохладного воздуха.

    Некоторые сорта винограда, такие как листопадные клематисы и глицинии, хорошо растут в контейнерах, где нет открытого грунта.Спросите в местном питомнике, какие сорта винограда лучше всего подходят для вашего климата и потребностей.

  • Кусты
    Защищайте нижние части стен от попадания тепла, блокируя солнечный свет. Зимой они также выступают в роли ветрозащиты, защищая дом от холодного воздуха. Выбирайте кусты, которые не требуют особого ухода и вырастают до фиксированной высоты. Лучше всего подойдут местные сорта.

    Позаботьтесь о том, чтобы деревья или большие кусты находились так, чтобы их корни были свободны от подземных проводов, канализационных линий, септиков или фундамента дома.

    Каменные стены, мощеные участки и каменные элементы должны быть сведены к минимуму на южной и западной сторонах дома, поскольку они повышают температуру за счет излучения тепла.

2. Шторы и жалюзи

Портьеры и шторы из светлых тканей отражают большую часть солнечных лучей и помогают снизить приток тепла. Чем плотнее штора к стене, тем лучше она уменьшит приток тепла. Двухслойные шторы наиболее эффективны как для охлаждения летом, так и для обогрева зимой.Жалюзи, хотя и не так эффективны, как шторы, их можно отрегулировать, чтобы пропускать свет и отражать большую часть солнечного тепла. Более светоотражающая сторона жалюзи должна быть обращена наружу.

Закройте окна шторами, выходящими на юг и запад, в течение дня, если на окна попадают прямые солнечные лучи.

3. Затеняющие экраны

Наружные шторы, также называемые «солнцезащитными экранами», «тканевыми тканями» или «солнцезащитными экранами», предотвращают попадание солнечных лучей в окно. Их можно установить на окнах, на которые попадают прямые солнечные лучи.Шторы легкие, прочные и простые в установке. Бамбуковые жалюзи также можно использовать в качестве штор.

В отличие от противомоскитных сеток, теневые сетки специально сделаны так, чтобы блокировать от 50 до 90 процентов энергии, падающей за пределы окна. Термин «коэффициент затенения» описывает количество тепла, проникающего через экран: меньшие числа означают, что пропускается меньше энергии. Хотя вы можете видеть сквозь затененный экран, обзор закрыт.

Как обогреть и охладить дом без электричества

Электричество, проходящее через огромную медную паутину, в конце концов проникает в наши дома, обеспечивая бесконечный запас энергии, необходимый для контроля температуры.Это дорого, и в некоторых местах кондиционер может легко покрыть половину счета за электричество. Оплата этого содержания может даже иметь значение между жизнью и смертью в экстремальных климатических условиях. К счастью, есть и другие варианты. Используя альтернативные методы строительства, можно спроектировать дома, которые пассивно обогревают и охлаждают себя в течение всего года - без электричества!

Земля и Солнце обеспечивают всю необходимую нам энергию, предлагая множество преимуществ по сравнению с традиционной системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха:

• Отсутствие покупки, установки или ремонта систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
• Потребление электроэнергии снижено вдвое.
• Неограниченный источник отопления и охлаждения
• Экологичность
• Отсутствие зависимости от обширных сетевых систем
• Снижает шумовое загрязнение в помещении

Все в этой статье написано с точки зрения северного полушария. Если вы находитесь в южном полушарии, замените юг на север во всем.

Изображение Питера Ветша, доступно по лицензии Creative Common CC-BY-SA 3.0

Solar Gain

Солнечная энергия - это наш хлеб с маслом, определяемый как повышение температуры объекта из-за солнечного излучения. На эту температуру влияет время, в течение которого происходит воздействие солнечного света, сила излучения и теплопроводность контактирующего вещества. Это касается не только предметов, но и самого пустого пространства. Как только объект или пространство нагревается, становится доступно гораздо больше инструментов: тепловая масса для хранения, изоляция для улавливания, конвекция для циркуляции и даже методы для предотвращения этого в другом месте.

Тепловая масса

Если объект имеет большую тепловую массу, он способен сохранять тепло в течение длительных периодов времени. Хотя он не будет хранить его вечно, изменение будет медленным. Это явление напрямую коррелирует с плотностью материала, проводимостью, размером и любыми перепадами температур в нескольких областях всего объекта.

При проектировании системы пассивного отопления наиболее важными являются две тепловые массы:
1.) Земля
и 2.) Сам дом.

Температура земли ниже линии замерзания остается постоянной в течение года и колеблется в пределах 50–60 градусов по Фаренгейту. Летом существует потенциальный охлаждающий эффект, а зимой - нагревательный эффект. Закапывая конструкцию в землю или закладывая ее в землю, вы можете зафиксировать базовую температуру менее суровую, чем температура атмосферы.

Используя материалы с высокой тепловой массой в сочетании с прямыми солнечными лучами, вы можете «зарядить» конструкцию.Солнечная энергия будет захвачена, а затем медленно выпущена обратно в соседние пространства. Тепловая энергия может храниться в полу, стенах или в любом другом месте, где достаточно солнечного света.

Изоляция

Изоляция - тактика, которую широко используют традиционные дома. Именно воздушные карманы, заключенные в термостойком материале, делают его наиболее эффективным. При максимально возможном количестве захваченного газа и минимальной плотности процесс естественной конвекции затрудняется, замедляя теплопередачу.Во многих отношениях изоляция противоположна тепловой массе. Хотя такие материалы, как камень, обладают высокой плотностью и сохраняют тепло, они не обязательно обеспечивают изоляцию. Между камнем и прилегающими к нему материалами возникает теплопроводность, температура меняется до тех пор, пока они не сравняются. Материалы, которые эффективны для изоляции, замедлят или остановят этот процесс.

Совместное использование тепловой массы и изоляции создает новые возможности для пассивного контроля тепла, особенно если вы изолируете участки тепловой массы внутри толстых стен и земляных валов.Такой подход удерживает большие запасы температуры, но в то же время излучает тепло обратно в дом в ночное время. (Или даже в течение нескольких месяцев, как описано в разделе «Годовое геосолнечное отопление»). Пример эффективной тепловой массы и совместных усилий по изоляции можно увидеть в методе «термического обертывания» :

Ориентация

Дом с оптимальным расположением будет учитывать сезонную арку солнца. Исполнение будет отличаться в зависимости от вашего климата и того, является ли обогрев более приоритетным, чем охлаждение.Наклоните окна дома под прямым углом к ​​югу, чтобы использовать как можно больше солнечной энергии в интерьере. С другой стороны, на северной стороне должно быть как можно меньше окон и зазоров для предотвращения выхода воздуха.

Чтобы получить больше тепла, подумайте о строительстве теплицы (или теплицы), которая соединяется с остальной частью вашего дома окнами, выходящими на юг. Солнечная энергия в этом пространстве будет намного больше, чем в остальной части дома. Для обогрева других комнат, прилегающих к теплице, откройте соединительные фрамуги или вентиляционные отверстия, пока температура не станет удовлетворительной.

В нашем регионе летнее солнце изгибается над землей под углом примерно 70˚. Зимой этот угол резко уменьшается до почти 30˚. При проектировании системы пассивного отопления окна можно наклонять, чтобы максимально улавливать солнечный свет зимой. Свесы также могут быть спроектированы так, чтобы предотвращать проникновение солнечного света в летние месяцы, не препятствуя попаданию зимних лучей.

Конвекция

При повышении температуры воздуха его молекулы начинают двигаться быстрее.Эта увеличенная кинетическая энергия заставляет атом занимать больше места, уменьшая его плотность. Это можно наблюдать, когда горячий воздух поднимается вверх, а холодный опускается. И если горячий воздух выходит из пространства, он создает давление или всасывание для втягивания замещающего воздуха. Управляя входами и выходами, вы можете создавать контролируемые конвекционные потоки. Конвекцию можно использовать не только для управления воздушным потоком, но и для жидкостей.

Простые методы вентиляции могут помочь обеспечить циркуляцию холодного воздуха в окнах и мансардных окнах с противоположной высотой.

Охлаждающие трубки

При сочетании конвекции с термической массой открываются новые возможности пассивного охлаждения. Проложите длинные отрезки труб снаружи, закопанные под землей, так чтобы другой конец подсоединялся к внутренней части дома. Применяя конвекцию, воздух охлаждающей трубки будет всасываться по мере выхода горячего воздуха. Проводимость между землей и воздухом внутри трубок значительно снижает их температуру. Также можно включить небольшой вентилятор, чтобы нагнетать прохладный воздух внутрь без конвекции.

Прогиб

Солнечное излучение можно отклонить с помощью определенных материалов. Вы можете увидеть это с большим эффектом на установке концентрированной солнечной энергии (CSP). Солнечный свет фокусируется с помощью большого массива зеркал в единую камеру, предназначенную для нагрева теплоносителя. Жидкость в конечном итоге превращается в пар для вращения турбин через замкнутую систему.

Полезный прием для дополнительного отопления зимой - это разместить пруд к югу от дома, по возможности ниже по высоте.Это обеспечивает дополнительное проникновение солнечного света и увеличивает проникновение солнечного света в пространство.

Чтобы смягчить отражения пруда в летние месяцы, вы можете вырастить лиственные деревья между домом и прудом. Пышные летние листья будут блокировать отражение, а голые зимние деревья вряд ли будут препятствовать лучам. Имейте в виду, что летние лучи будут приближаться под углом около 70 градусов, а зимние - ближе к 30 градусам.

Ветер

Ветер - это мощная сила для переноса тепла по территории.Его можно уменьшить с помощью ветряных блоков или увеличить с помощью ветряных воронок. В большинстве мест будет два основных направления ветра, которые будут вести себя предсказуемо и часто сезонно. Основную силу можно обнаружить, просто наблюдая за деревьями, которые наклоняются вместе в одном направлении. Для получения более точных показаний запишите ориентацию флюгера за определенный период времени.

Если здание выровнено с учетом преобладающих ветров летом, можно использовать сквозняк, открыв вход и выход на противоположных концах здания.Воронка отводит теплый воздух, исходящий от вашего тела и близлежащих тепловых масс, заменяя его прохладным воздухом. Это также увеличивает скорость испарения, поскольку водяной пар уносится, оставляя после себя относительно более прохладную влагу.

Улавливатели ветра могут управляться в определенных направлениях, что дает нам большую гибкость в ориентации нашей конструкции. Таким образом, стратегия состоит в том, чтобы обеспечить возможность улавливания и перераспределения ветра с помощью вентиляции.

Теплые полы и охлаждение

Лучистое отопление пола - это процесс закачки горячей жидкости под пол вашего дома по замкнутой системе.Тепло излучается из труб с горячей водой обратно в пол в процессе теплообмена. Это нагревает пол для немедленного комфорта, а в сочетании с термомассой будет продолжать излучать тепло в течение некоторого времени даже после прекращения циркуляции.

Жидкость можно нагревать разными способами. Внешняя панель солнечного коллектора - отличный способ получить солнечную энергию и вернуть ее в систему. Однако для работы в ночное время может потребоваться более традиционный источник нагрева горячей водой.Эти системы требуют немного электричества, поскольку для циркуляции жидкости используется насос.

Если снижение температуры является более важным приоритетом, можно установить аналогичную систему с циркуляцией охлаждающей жидкости. Лучистая охлаждающая поверхность используется для поглощения избыточного тепла в отсутствие влаги. Скрытая нагрузка, тепло, удерживаемое влагой воздуха, в противном случае вызовет конденсацию и может нанести вред, если ваша конструкция не подготовлена ​​к этому. Таким образом, этот подход наиболее эффективен как в сухих помещениях, так и в конструкциях, способных выдерживать высокую влажность, например, в теплице.

Геотермальное отопление

Технология, известная как геотермальное отопление (или «сезонное хранение тепловой энергии»), в последнее время становится все более популярной. Он включает в себя циркуляцию воздуха или жидкости через землю глубоко под землей, используя в своих интересах сезонную термальную температуру земной коры. Земля, по сути, действует как теплообменник. Зимой откачанный холодный воздух возвращается внутрь в виде теплого воздуха. Летом горячий воздух возвращается холодным. Для работы этих систем обычно требуются дорогие механические компоненты, а также электричество.

Если ваш дом является энергоэффективным и оптимизирован для тепловой массы, альтернативой, которую следует рассмотреть, будет годовое геосолнечное отопление.

Годовое гео солнечное отопление

Есть два важных различия между геотермальным отоплением и геотермальным отоплением в годовом исчислении:

1.) Под конструкцией устанавливается блок изолирующей земли. На 4 или 5 футов ниже фундамента изоляционная плита заглубляется внутри дома, чтобы создать гигантскую тепловую массу, способную сохранять температуру в течение нескольких месяцев.

2.) Вместо того, чтобы направлять воздух вниз и обратно через систему, воздух закачивается прямо в землю. В течение лета вы отправляете горячий воздух в изотермический бокс и постоянно заряжаете тепловую массу теплом. Когда наступает зима, подземный бокс будет сохранять свою температуру в течение нескольких месяцев, медленно излучая тепло обратно в дом без какого-либо ручного или механического вмешательства.

Эксплуатационные расходы включают электричество для питания вентилятора, который направляет воздух в землю.Вентилятор не должен работать все время, от нескольких раз в день до одного раза в час. Теплица идеальна, так как летний воздух, вероятно, будет более горячим, чем наружный воздух, добавляя дополнительное тепло в коробку, помогая снизить температуру внутри теплицы.

Sarooj - Термостойкий початок

Древняя Персидская империя хранила лед посреди пустыни в глинобитных сооружениях, известных как Яхчалы. Одним из применявшихся методов был сверхтермостойкий початок под названием Sarooj.Он сделан как обычный початок с добавлением золы, яичного белка и животных волокон. Из-за отсутствия доступной информации проверенный рецепт еще не выпущен, и необходимы дополнительные научные исследования.

Теоретически применение саруджа может быть полезным благом для более жаркого климата. В сочетании с традиционным початком, учитывая сезонную ориентацию солнца, возможно, стоит нанести его на части дома, которые открыты в летние месяцы. Традиционный саман можно использовать в областях, которые открыты в зимние месяцы, чтобы нормально улавливать солнечную энергию.

Если у вас есть рецепт или опыт с Sarooj, мы будем рады услышать об этом!

Подогреватель компоста

Еще одно прекрасное применение насадки для теплицы - это размещение компостной кучи в помещении. При внутренней температуре около 160 ° F они будут излучать часть этого тепла в комнату. Также вы можете пропустить систему лучистого теплого пола через компостную кучу, чтобы нагреть жидкость бесплатно! Однако он требует замены после завершения процесса нагрева.

Поступали сообщения об аммиаке, поступающем из кучи компоста в помещении, который повреждает растения и саженцы в непосредственной близости. Низкое количество азота и большое количество углерода помогают снизить этот риск. После того, как вы начнете собирать компост, подождите пару дней, а затем насыпьте сверху один-два дюйма почвы. Это также помогает поглощать излишки аммиака и распределять тепло более равномерно.

Эко-охладитель

Новый подход к охлаждению воздуха без электричества появился в Бангладеш, а теперь и в Пакистане, где почти 70% жителей живут без электричества.Этот метод включает в себя создание панели воронок (с использованием переработанных пластиковых бутылок, хотя можно использовать другие материалы), которые сжимают входящий ветерок перед его отправкой в ​​помещение. Именно это первоначальное сжатие теплого воздуха, а затем его внезапное высвобождение создает охлаждающий эффект. Вход в эти воронки должен быть расположен за пределами конструкции, так как именно через него может выходить теплый воздух. Отчеты об этом подходе указывают на падение температуры до 5˚ по Цельсию, хотя технология все еще находится в зачаточном состоянии.

Нагреватель биотопливного газа

Септические системы для биотоплива и варочные котлы для компоста распространяются по всей Индии и другим частям мира. Это анаэробный процесс, который разрушает органические отходы с образованием метанового газа. Затем этот газ собирается и дезодорируется, после чего его можно отправлять по газопроводам вашего дома для самых разных целей. Если требуется дополнительное отопление, это топливо можно использовать для питания небольшого газового обогревателя в вашем доме.

Подогреватель реактивной печи

Массовый обогреватель ракетной печи работает так же, как и традиционный камин.Однако вместо сжигания большого количества древесины для нагрева воздуха обогреватели ракетных печей предназначены для быстрого сжигания небольших веток и быстрой чистки при очень высоких температурах. Вместо того, чтобы нагревать воздух, воздуховоды сплетены между компонентами тепловой массы (например, основанием кушетки или платформы из глинобитной глыбы), где тепло улавливается и сохраняется в течение продолжительных периодов времени. Есть отзывы многих людей, которые утверждают, что один раунд сжигания веток обеспечит тепло более чем на 24 часа! При правильной конструкции выхлоп также будет производить чистый пар без дыма.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *