Арматура для гравитационной системі отопления
Арматура для гравитационной системі отопления
А вот при двух этажей оптимальна двухтрубная схема с опять-таки увеличенными диаметрами розливов и стоячным подключением радиаторов. Практически, мы создаем обычную схему верхнего розлива: по окончании разгонного коллектора теплоноситель вытесняется в трубу подачи и оттуда самотеком возвращается в розлив обратки через радиаторы.В любой системе водяного отопления распределения и функцию переноса тепла по отопительным устройствам делает теплоноситель — жидкое вещество со большой удельной теплоемкостью.Значительно чаще эту роль делает простая вода; но в тех случаях, в то время, когда в зимние холода дом может остаться без отопления, часто употребляются жидкости с более низкими температурами фазового перехода.Независимо от типа теплоносителя его необходимо вынудить двигаться, переносить тепло.Способов сделать это не верно уж большое количество.
- В системах центрального отопления функцию побуждения циркуляции делает перепад давления между подающим и обратным трубопроводами теплотрассы.
- Автономные системы с принудительной циркуляцией для данной цели комплектуются циркуляционными насосами.
- Наконец, теплоноситель в гравитационных (самотечных) системах движется лишь за счет трансформации собственной плотности при нагреве.
Если система рассчитана на эксплуатацию с естественной и принудительной циркуляцией в зависимости от наличия электроснабжения, требуется предусмотреть байпас, по которому теплоноситель будет проходить в обход насоса.
Особенности и принципы работы системы
Другими словами, систему называют самотечной или с естественной циркуляцией. При нагреве, вода имеет свойство «расширятся», в этом и кроется весь принцип, по которому происходит циркуляция воды по трубам с помощью создания разного давления по замкнутому контуру.Простым языком, вода нагретая котлом, поступает к батареям, отдает своё тепло и возвращается, вытесняя вновь нагретую часть воды. Это происходит потому, что масса остывшей воды больше, а плотность выше. Такое явление, называется — конвекцией.Процесс в гравитационной системе отопление будет повторяться бесконечное количество раз, пока работает котёл. Придавать воде движения, котлу помогает разгонный коллектор.Он устанавливается вертикально над котлом, как можно выше, иногда на чердак дома, а сам котёл максимально низко по отношению к отопительным батареям. Скорость, которую он будет предавать воде, выталкивая её, напрямую зависит от высоты этого вертикального столба над котлом.Вся система состоит из таких элементов:
- Котел;
- Расширительный бак;
- Трубы для циркуляции воды;
- Радиаторы (батареи);
- Гравитационный клапан (если потребуется).
- от изгибов по контуру циркуляции воды и от их количества. Это напрямую влияет на сопротивление, которое будет встречаться на пути у воды;
- от диаметра трубы;
- от количества задвижек, кранов, клапанов и т.д.
- Вывод образовавшегося пара из системы;
- Компенсация потерянного объема воды;
- в ней нет расширительного бака открытого типа. Вместо него, в том же месте, устанавливается воздухоотводчик, он срабатывает автоматически;
- схема защищает систему от ржавления труб и установленных на них элементов, за счет вывода кислорода из состава воды;
- чтобы компенсировать давление остывшей воды, устанавливается расширительный бак с мембраной закрытого типа. Она эластична и играет компенсирующую роль в изменении гравитационного давления в замкнутом контуре.
Для одноэтажного дома лучшая схема — это так называемая ленинградка, или барачная схема отопления.
Достоинства и недостатки
Предположим, что мы с нуля проектируем отопительную систему в частном доме. Стоит ли полагаться на естественную циркуляцию или лучше озаботиться покупкой циркуляционного насоса?Плюсы
- Перед нами саморегулирующаяся система. Скорость циркуляции будет тем больше, чем холоднее теплоноситель в обратном трубопроводе. Эта особенность системы вытекает из самого используемого физического принципа.
- Отказоустойчивость — выше всяких похвал. В самом деле, что может случиться с контуром из толстой трубы и радиаторами? Подвижных и изнашивающихся элементов ведь нет; в результате гравитационные системы отопления способны работать без ремонта и обслуживания до полувека. Задумайтесь: вы можете сами сделать нечто, что послужит вашим детям и внукам!
- Энергонезависимость — тоже огромный плюс. Представьте себе длительное отключение электричества среди зимы. Что вы будете делать без насоса, если метель повалила на столбы линии электропередач или на районной подстанции произошла авария?
Нарушенные линии энергоснабжения могут восстанавливаться несколько дней. Остаться на это время без отопления невесело.
- Наконец, такая система проста в изготовлении. Вам не придется ломать голову над ее устройством: оно просто и понятно.
Минусы
Не обольщайтесь: все не так радужно, как может показаться на первый взгляд.- Система будет иметь большую тепловую инерционность. Говоря проще, от момента, когда вы разожжете котел, до прогрева последних в контуре радиаторов может пройти не один час.
- Простота разводки и обвязки котла не означает ее дешевизну. Вам придется использовать толстую трубу, цена погонного метра которой достаточно высока. Впрочем, она дополнительно увеличит площадь теплообмена отопления с воздухом.
- При некоторых схемах разводки разброс температуры между радиаторами будет значительным.
- Из-за низкой скорости циркуляции при малой интенсивности нагрева есть вполне реальные шансы заморозить расширительный бак и вынесенную на чердак часть контура.
Немного здравого смысла
Уважаемый читатель, давайте на секунду остановимся и задумаемся: а почему, собственно, в нашем сознании естественная и принудительная циркуляция — это нечто взаимоисключающее?Наиболее разумным решением будет следующее:- Проектируем систему, способную работать в качестве гравитационной.
- Разрываем контур перед котлом вентилем. Разумеется, без снижения сечения трубы.
- Врезаем обвод вентиля меньшим диаметром трубы и устанавливаем на обводе циркуляционный насос. Он при необходимости отсекается парой вентилей; перед насосом по ходу воды монтируется грязевик.
На фото — правильная врезка насоса. Система может работать и с принудительной, и с естественной циркуляцией.Что мы приобретаем?Полноценную отопительную систему с принудительной циркуляцией и всеми ее плюшками:
- Равномерным нагревом всех отопительных приборов;
- Быстрым прогревом комнат после запуска котла.
После нагрева теплообменника его содержимое устремляется вверх, вытесняемое более холодными массами. Достигнув верхней точки разгонного коллектора, горячий теплоноситель начинает спускаться вниз, по пути проходя через отопительные приборы и постепенно отдавая им тепловую энергию.
Оборудование
Гравитационной может быть как закрытая система, не сообщающаяся с атмосферным воздухом, так и открытая в атмосферу. От типа системы зависит набор оборудования, в котором она нуждается.Открытая
Собственно, единственным обязательным элементом является открытый расширительный бак.Стальной открытый расширительный бачок.Он совмещает несколько функций:
- Вмещает избыток воды при перегреве.
- Отводит в атмосферу воздух и пар, образующийся при закипании воды в контуре.
- Служит для долива воды, компенсирующего ее утечку и испарение.
Закрытая
В закрытой гравитационной системе функции открытого бачка распределяются на несколько независимых устройств.- Мембранный расширительный бак системы отопления обеспечивает возможность расширения теплоносителя при нагреве. Как правило, его объем берется равным 10% от общего объема системы.
- Предохранительный клапан сбрасывает избыточное давление при переполнении бака.
- За отвод воздуха отвечает ручной воздушник (к примеру, тот же кран Маевского) или автоматический воздухоотводчик.
- Манометр показывает давление.
Последние три устройства часто продаются единым комплектом.
Важно: в гравитационной системе как минимум один воздушник должен присутствовать в ее верхней точке.Кроме перечисленного, закрытая система обычно снабжается перемычкой с системой ХВС, позволяющей заполнить ее после сброса или для компенсации утечки воды.
В отличие от схемы с принудительной циркуляцией, здесь воздушная пробка просто-напросто не даст теплоносителю двигаться.
Одностворчатые лепестковые модели изготавливаются из чугуна и устанавливаются с минимальными зазорами.
Где устанавливается в системе отопления
Общее назначение обратного клапана — пропустить поток теплоносителя в одном направлении и не дать ему двигаться обратно. Для работы не требуется электропитание или какие-либо другие условия, работают они от движения жидкостей. Ставится обратный клапан для отопления во всех позициях, где возможно возникновение противотока и паразитных контуров.В системе отопления на несколько веток, обратный клапан ставят на обратном трубопроводе. Это не дает насосу «продавить» поток в обратном направленииТакие же устройства ставят в холодный и горячий водопровод. Предназначенные для отопления отличаются тем, что используются материалы, хорошо переносящие длительное воздействие повышенных температур. Если стоят резиновые прокладки, то резина используется термостойкая. Это же касается и пластиковых деталей.Если говорить конкретно о системах отопления (СО), то обратный клапан устанавливают:
- На байпас с циркуляционным насосом в обвязку твердотопливного котла — для обеспечения работы системы в гравитационном режиме (с естественной циркуляцией). В этом случае устанавливаются модели с наименьшим сопротивлением, которые срабатывают легко и быстро — сразу при появлении потока от естественной циркуляции. Функция клапана, в данном случае, при работе насоса не пропускать теплоноситель в обход.
- На обратном трубопроводе при установке бойлера косвенного нагрева. Зачем ставят обратный клапан в этом случае? Чтобы при работе циркуляционного насоса исключить прохождение теплоносителя в обратном направлении.
- При разветвленной системе отопления (например, на несколько этажей), на каждой ветке. Эти обратные клапана не дают «тянуть» теплоноситель, если одна из веток выключена (при использовании одного циркуляционного насоса).
- На линии подпитки системы холодной водой. Тут, кроме запорного крана необходим и обратный. Так как иногда давление в водопроводе оказывается ниже, чем в системе отопления. Тогда, открывая кран чтобы подпитать систему, без обратного клапана теплоноситель «уйдет» в систему водоснабжения.
Условное обозначение обратного клапана на схемеНа схемах обратный клапан обозначается как два треугольника, направленных вершинами один к другому. Один из треугольников закрашен. Место установки в ветке — практически любое. Главное, чтобы он был. Направление потока указывается на корпусе стрелкой. В этом направлении теплоноситель проходит. В обратном — перекрывается. При установке внимательно следите за стрелкой (можно еще ориентироваться на запорный элемент).
Практика показывает, что в открытый расширительный бак необходимо постоянно доливать теплоноситель, так как он испаряется. Согласен что, это действительно большое неудобство, но его можно легко устранить. Для этого можно использовать воздушную трубку и гидравлический затвор, устанавливаемый, ближе к нижней точке системы, рядом с котлом. Данная трубка служит воздушным демпфером между гидравлическим затвором и уровнем теплоносителя в баке. Поэтому, чем больше ее диаметр, тем меньше будет уровень колебаний уровня в бачке гидрозатвора. Особо продвинутые умельцы умудряются закачивать в воздушную трубку азот или инертные газы, тем самым предохраняя систему от проникновения воздуха.