√лавна€ > ќтопление > ќтопление загородного дома: гравитационна€ система отоплени€

ќтопление загородного дома: гравитационна€ система отоплени€

¬опросы обустройства системы отоплени€ загородного дома: отопление с естественной циркул€цией

Ќа первом этапе обустройства системы отоплени€ дачи, коттеджа необходимо составить проект отоплени€, где будет присутствовать схема расположени€ котла, трассировки труб, сто€ков, , расширительного бака, радиаторов отоплени€. Ётот шаг следует предусмотреть дл€ любой системы отоплени€, с любым видом циркул€ции теплоносител€.
—овет! Ћучше всего решить данную задачу, обратившись к теплотехнику. “ак же решить задачу проектировани€ системы отоплени€ загородного дома можно привлека€ и инженера проектировщика в области теплотехники, и дизайнера. —овместными усили€ми, учитыва€ ваши пожелани€, будет проделана комплексна€ работа. ¬ результате ¬ы получите отлично работающую гравитационную систему отоплени€ с минимально видимым количеством тепловых, сообщающихс€ труб.

”прощенный вариант системы отоплени€ с естественной циркул€цией теплоносител€

”прощенный вариант системы отоплени€ с естественной циркул€цией теплоносител€

—тавитс€ котЄл, место дл€ него определ€етс€ заранее. ќт котла выводитс€ подающий сто€к, причЄм по заранее определЄнному месту вверх, на сколько это возможно в здании.  ак правило, на чердак или в какую-нибудь кладовку верхнего этажа загородного дома.

  сто€ку наверху устанавливаетс€ расширительный бак с переливной трубой, выведенной в подсобное помещение, где есть канализаци€. ≈сли же расширительный бак предполагаетс€ закрытый, то тогда он устанавливаетс€ на обратке в котельной или ином помещении, в самой верхней точке устанавливаетс€ автовоздушник. √руппа безопасности также устанавливаетс€ в котельной на 1 этаже.  отЄл необходимо установить как можно ниже, в при€мке или подвале. √азовый котел в подвале ставить запрещаетс€. — верхней точки, там, где устанавливалс€ открытый расширительный бак или автовоздушник, делаетс€ опуск. ѕолучаетс€ напорна€ петл€. ƒалее поговорим дл€ чего нужна напорна€ петл€.

ƒл€ чего нужна напорна€ петл€ в гравитационной системе отоплени€?

„тобы было пон€тно, можно привести простой пример с м€чом. ¬озьмЄм резиновый м€чик, утопим его рукой в ванне с водой на небольшую глубину, отпустим его. ћ€чик вылетит из воды, всплывЄт, замер€ем рассто€ние на сколько он вылетит. ѕроделаем опыт повторно, только м€чик утопим как можно глубже и так же отпустим, оп€ть замер€ем, на сколько он выпрыгнет. ¬о втором случае м€ч выпрыгнет выше. “о же самое происходит и теплоносителем, когда речь идЄт о системе отоплени€ с гравитационной или естественной циркул€цией. √ор€ча€ вода легче, чем холодна€, а значит, будет идти вверх.  отЄл нагревает воду, и чем выше она подниметс€ по сто€ку от котла, да если ещЄ он пр€мой и диаметр его не занижен в сравнении с выходом из котла, тем больше вода сможет разогнатьс€ внутри сто€ка, а стало быть создаст давление.

ƒл€ чего нужна напорна€ петл€ в гравитационной системе отоплени€

√ор€ча€ вода устремитьс€ вверх и будет за собой из обратки т€нуть холодную воду в котЄл, где она оп€ть же нагреетс€. “аким образом, в системе отоплени€ будет реализована естественна€ циркул€ци€.

„ем быстрее и лучше будет идти циркул€ци€, тем меньше в системе будет разница температур подачи и обратки. —корость воды при хорошо работающей системе может достигать 1м/с.
ќт опуска варитс€ розлив будущей системы отоплени€.

 акие трубы можно использовать?

ƒл€ монтажа системы можно использовать не только стальные трубы. ћожно и полипропиленовые, медные, нержавейку и др. √лавное, при использовании полимерных труб смотреть на температуру, на которую допустимо использовать данную трубу.
  розливу системы потом вар€тс€ сто€ки, которые и служат дл€ подключени€ радиаторов.

ѕричЄм, розлив в гравитационной системе может быть по этажам и нижним, так всеми любимым. Ќо дл€ этого должно выполн€тьс€ условие: верх котла должен быть по горизонту ниже, чем низ радиаторов. “о есть котЄл должен сто€ть в подвале или, как уже говорилось, быть заглублЄн. Ќо ничто не мешает сделать смешанную разводку, первый этаж, с верхним розливом, а второй и более верхний с нижним.
ѕричЄм, нижний розлив второго или иного верхнего этажа может быть как однотрубным, так и двухтрубным.

–еализаци€ системы отоплени€ с естественной циркул€цией теплоносител€

ѕосле того, как выполнен теплотехнический расчЄт здани€, можно приступать к подбору нагревательных приборов и их выбору. Ќа первом этаже, в одном из помещений предположим, тЄплый пол в ванной и туалете. —истема всЄ-таки планируетс€ гравитационна€ и энергонезависима€, поэтому большую площадь тЄплого пола делать не следует. ѕосле проведЄнного теплотехнического расчЄта определимс€ с температурным графиком теплоносител€, от чего исходить будем.
¬ыберем стандартный график дл€ систем вод€ного отоплени€ 95 подача и 70 - обратка, немного его подкорректируем дл€ некоторого запаса в дальнейшем и погрешности на неточности вычислений и замеров приведЄм его к 80 на 60. ƒалее, в жилых помещени€х мысленно установим радиаторы, определимс€ с местами, где будут радиаторы и какие, и сразу же продумаем трассировку труб отоплени€, места, где пойдут трубы. –адиаторы же нужно будет установить с учЄтом потребностей тепла по помещени€м.
≈сли в ванной будет тЄплый пол, то радиатор надо установить с учЄтом того, что тЄплый пол у вас будет работать по мере надобности, учесть, что система должна быть энергонезависима. “о есть, радиатор должен дать 70-80% нужного тепла в помещении. ¬ жилых помещени€х, в комнатах также надо учесть направление преобладающего ветра и сторон света, куда выход€т стены. Ёто же относитс€ не только к первому этажу, а ко второму тоже. ќчень многое зависит от правильности размещени€ нагревательных приборов. “акже надо не забыть про установку нагревательных приборов или прибора у входной двери. Ќа кухне же, можно на 10-15% уменьшить расчЄтную мощность нагревательных приборов. “ам есть иные источники тепла: газова€ или электроплита, духовка, хлебопечка, холодильник и др.

“еплотехнический расчЄт и подбор нагревательных приборов, и их расчЄт абсолютно одинаковый дл€ системы с любым побуждением циркул€ции. ≈динственно, что при гравитационной системе надо ещЄ и учитывать остывание теплоносител€ и иметь в виду что на верхнем этаже, температура теплоносител€ больше чем на нижнем, на 5—12— в зависимости от типа сто€ков, их прот€жЄнности и высоты здани€.

“еперь приступим к гидравлическому расчЄту

ќпредел€емс€ с местом дл€ котла — очень ответственный момент! Ќадо учесть, что дл€ системы с гравитационным побуждением циркул€ции, котЄл должен сто€ть как можно ниже: в подвале или полуподвале. Ќа практике же такое не всегда приемлемо. Ќадо, чтобы была возможность монтажа дымохода, соблюдались пожарные нормы, и дл€ работы котла было достаточно воздуха. ≈щЄ надо продумать и подачу топлива туда, где будет котЄл. ¬ основном подача топлива относитс€ к твЄрдотопливным котлам (уголь, дрова, брекеты и прочие). ≈сли с местом продумали, определились, разметили котельную, то можно приступать к трассировке труб.

ќп€ть же начнЄм с выбора типа разводки — кака€ конкретно будет разводка и розлив. ƒл€ гравитационной системы предпочтительнее верхний розлив, а в основном, нижний и не будет работать. ƒл€ нижнего розлива нужно больше условий, что бы он работал. ¬ыберем систему с верхним розливом, тип разводки можно вз€ть как векторный, так и параллельный.

¬екторна€ разводка системы

“о есть система с одинаковым линейным сопротивлением каждого сто€ка и радиатора — нет выгодных и удалЄнных колец циркул€ции. “ип сто€ков двухтрубный. ƒл€ гравитационной системы оптимальный вариант. ѕри однотрубном типе сто€ков получитс€ большее остывание воды на верхнем этаже и более низка€ температура на 1 этаже соответственно. „то приведЄт к большему количеству нагревательных приборов и удорожанию системы.
¬ данной системе можно предусмотреть Ємкостной теплообменник дл€ √¬—. “о, что теплообменник должен быть Ємкостным – это об€зательное условие, ѕластинчатый теплообменник использовать нецелесообразно из-за его довольно высокого гидравлического сопротивлени€.

векторна€ система разводки труб, система с одинаковым линейным сопротивлением каждого сто€ка и радиатора

ќбщие принципы гидравлического расчЄта свод€тс€ к определению сечений труб на расчЄтном участке в зависимости от тепловых нагрузок и располагаемом перепаде давлений, выбираетс€ по наименее выгодному кольцу циркул€ции. ѕри векторной разводке невыгодных колец нет, и можно рассчитывать посто€чно, сопротивление сто€ков будет одинаковым. –асполагаемый перепад давлений должен превышать потери давлени€ на трение и другие местные сопротивлени€. “о есть диаметр трубы должен быть немного с запасом, или расчЄтна€ скорость движени€ теплоносител€ должна быть меньше располагаемой.

Ќр=h*(y1-y2)+10 дл€ одно и двухэтажных зданий

Ќр—располагаемое давление кгм.кв; h— рассто€ние от центра котла, до центра рассчитываемого нагреваемого прибора высота в ћ.
“акже рассчитываетс€ и высота напорной петли.
у1 и у2 удельный вес поступающей и уход€щей воды из прибора, выбираетс€ по таблице, согласно температурному графику.

ƒопустим, располагаема€ высота от центра котла до верха напорной петли в рассчитываемом здании 12 м

—читаем Ќр= 12* (983,24-971,82)+10= 147,84 кг/мкв.

¬от у нас располагаемое давление системы с указанной высотой напорной петли. ≈сли перевести в кг.см, то получитс€ 0,014 кг/см. “о есть давление, достаточное дл€ подн€ти€ столба воды на 14 см.

ѕосле этих расчЄтов можно посчитать сколько потребуетс€ теплоносител€ на выбранный нами сто€к. ƒл€ этого надо сложить предполагаемую расчЄтную тепловую производительность радиаторов этого сто€ка. » высчитать, сколько теплоносител€ должно проходить в час через сто€к дл€ обеспечени€ нужного расхода тепла.

Ќапоминание. 1  кал количество тепла дл€ нагрева 1 литра воды на 1°—.

ƒопустим, у нас на сто€ке вис€т 4 радиатора, 2 из которых имеют теплоотдачу 800 к час каждый, и 2 по 600 к час каждый. —читаем, 1600+1200=2800 к час “емпературный график 80х60 “о есть, каждый литр воды отдаст по 20  к час

2800/20= 140л воды должно пройти через данный сто€к. 2/3 тепла должен получить первый этаж и 1/3 должно быть на 2 этаже, примерно.

¬ыбираем наобум трубу дл€ сто€ка ƒу-25. —читаем скорость движени€ воды по трубе.

ќбъЄм трубы равен (Pi*(2,5*2,5)) / 4*100 /1000=0,49л. “о есть, при скорости движени€ воды 1м/с через эту трубу, будет расход 0,49*3600=1716 л.час. ј нам надо всего 140л! «начит выбираем скорость движени€ воды 0,1-0,2 ћм/с “руба тоже ƒу 25 оказываетс€ великовата ¬ыбираем номиналом меньше, получаетс€ ƒу-20 ≈сли есть желание, то можно посчитать и сопротивление участка трубопровода, оно будет меньше, чем вам необходимо, а значит, условие выполн€етс€ и сто€к работать будет.

≈сть ещЄ один небольшой нюанс, подводку к радиаторам от сто€ка желательно на втором этаже несколько занизить, а на первом подзавысить. —кажем, вы ставите двухтрубный сто€к, на втором этаже у вас два радиатора, и на первом тоже два, к радиаторам второго этажа подводку лучше сделать ƒу-15, обратный сто€к с верхних радиаторов тоже поставить 15 до первого этажа, а на первом этаже сделать подводку к радиаторам ƒу 20, также и сто€к станет ƒу20, туда придЄт ƒу 15 труба со второго этажа и две ƒу 20 с первого этажа.
“аким образом, вы искусственно увеличите гидравлическое сопротивление радиаторов второго этажа и снизите на первом. „то это даЄт? Ќа втором этаже температура теплоносител€ всЄ равно больше, чем на 1 этаже, таковы особенности работы гравитационной системы, кроме того, на второй этаж с первого переходит тЄплый воздух, как раньше говорилось.
¬ результате радиаторы второго этажа «радуютс€»,а на первый теплоноситель приходит более остывший, а ещЄ вдобавок «забивает обратку первого этажа, обратка второго этажа, слишком гор€ча€ идЄт. “е же, примерно, вопросы решаютс€ установкой регулировочных кранов на радиаторы. Ќо регулировочный кран €вл€етс€ подвижным элементом, значит, когда-то может потечь, кроме того, зажатый краном участок трубопровода будет больше засор€тьс€ из-за малой скорости движени€ теплоносител€ в сравнении с другими участками системы. ¬ конце-концов забьЄт кран, как самое узкое место. ѕри ограничении диаметром трубы этого не происходит в такой мере из-за того, что скорость потока не снижаетс€, снижаетс€ расход.

полна€ схема отоплени€ загородного дома, коттеджа с естественной циркул€цией, то есть без циркул€ционного насоса
  1.  отел отопительный
  2. –асширительный бак
  3. “руба сигнальна€
  4. —то€к гор€чего теплоносител€
  5. ћагистраль гор€чего теплоносител€
  6. “ерморегул€тор
  7. –адиатор
  8. ћагистраль обратного теплоносител€
  9. —ливна€ магистраль
  10. ¬одопровод подпиточный
  11. ¬ентиль водопроводный
  12. ћагистраль √¬—
  13. ћагистраль малого контура

–озлив можно посчитать и упрощЄнным способом, длины тут небольшие. —читаете количество сто€ков и их площадь поперечного сечени€ каждого, суммируете площадь сечени€, потом обратным действием получаете диаметр труб розлива. ѕри векторной системе можно на диаметре розлива немного сэкономить, снизить диаметр розлива, но смотреть, что бы скорость движени€ теплоносител€ в розливе не отличалась от скорости движени€ теплоносител€ в сто€ках более чем на 50% ј кроме того, занижать заводской диаметр выхода котла очень не желательно. «авод – изготовитель котЄл рассчитывал, также обоснован и выход.

”дачи в обустройстве системы отоплени€ загородного дома.

24.05.2012 [15:36 ]

ёрий написал 14.06.2013 [14:20 ]

јвтор - в школу!
‘изику и конвекцию изучать!
ј рисунок є1 - феерический бред!
ѕо нормативам "котел" в цепочке радиаторов дл€ штатного теплосъема должен за более 100 град ÷ выдавать!

—ергей написал 29.05.2013 [14:34 ]

–асчет с претензией на простоту, но запутан до безобрази€. Ќет прив€зки ни к одной из 2-х к прилагаемых схем.
¬ голове автора каша.

Ќаписать комментарий

* = об€зательные пол€ дл€ заполнени€

:

:

:

* ƒополнительна€ защита:

ќткрыть –азделы