Схема самотечной отопительной системы одноэтажного дома

Для обогрева частного 1-этажного домика небольшой площади целесообразно использовать систему с естественной циркуляцией теплоносителя. Контур с гравитационным током жидкости можно устроить с применением одной из четырех схем. Самотечная система отопления обладает определенными преимуществами и недостатками. Обогрев дома будет эффективным, если правильно подобран диаметр и уклон трубопровода, а также вариант подачи.

Принцип действия контуров с естественной циркуляцией

Принцип работы самотечной системы отопления частного дома основан на разной плотности горячей и холодной жидкости. Давление в контуре равно атмосферному и составляет максимум 0,7 атм. Сети с жидким теплоносителем обязательно укомплектовывают расширительным баком, потому что при нагревании объем жидкости увеличивается.

Расширительная емкость помогает поддерживать определенное давление в системе. Часть расширившегося теплоносителя поступает в бак, а после уменьшения давления в системе – обратно в трубопровод. Емкость монтируется в наивысшей точке сети, сразу после вертикального стояка (разгонного).

На заметку! Если в самотечной системе решено использовать теплые полы, то их контур дополняется насосом.

Гравитационную систему нередко применяют в паре с бойлером косвенного нагрева. Он монтируется чуть ниже расширительного бака. Благодаря этому вам не понадобится насосное оборудование. В противном случае на накопительную емкость нужно установить насос и обратный клапан, защищающий от обратного тока теплоносителя.

Важно! Для движения охлажденной воды трубопровод с обраткой  монтируют с уклоном в сторону отопительного котла.

Преимущества и недостатки гравитационной системы

Система отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией имеет следующие преимущества:

1. Сети просто монтируются и эксплуатируются. Для их обслуживания не нужно приглашать специалистов.
2. В контур не устанавливают циркуляционный насос и группу безопасности. Отсутствие насосного оборудования обеспечивает бесшумную работу.
3. Поскольку не используются приборы, работающие от электричества, система считается энергонезависимой и может работать даже при перебоях с подачей электричества.

Отопление самотеком не применяют в многоэтажном доме и постройках со значительной площадью. В таких сооружениях не получится добиться эффективного отопления и комфортной температуры в помещениях из-за того, что теплоноситель движется с небольшой скоростью.

Виды отопления с гравитационной циркуляцией

Существует четыре схемы отопления самотеком. При выборе определенной разновидности учитывают желаемую производительность сети и особенности дома. После подбора схемы производят гидравлический расчет, определяются с диаметром труб разводки и параметрами нагревательного оборудования.

Закрытая система

Закрытая схема системы отопления частного дома с естественной циркуляцией работает по следующему принципу:

• После нагревания теплоноситель расширяется и вытесняет воду из контура.
• Эта жидкость попадает в расширительную емкость закрытого типа. Такой бак состоит из двух камер (водяной и газовой), разделенных эластичной мембраной. Он полностью герметичный.
• В результате поступления жидкости в водяную камеру мембрана продавливается в полость газового отсека, от чего там повышается давление.
• После охлаждения теплоносителя в сети давление в трубопроводе уменьшается. За счет давления газа мембрана выдавливает теплоноситель обратно в контур.

Для бесперебойной работы сети важно правильно рассчитать объем расширительной емкости. Если речь идет о большом доме с разветвленной системой отопления, то понадобится бак значительного размера.

Открытая система

Чаще используется естественная циркуляция в открытой системе отопления частного дома. От предыдущей схемы она отличается конструкцией компенсационной емкости. Бак можно сделать своими руками из обычной стальной или пластиковой бочки. Емкость нужного размера устанавливают под потолком дома или на утепленном чердаке.

Основной недостаток схемы в открытой емкости, через которую в контур проникает кислород, способствующий коррозии отопительных приборов и труб. Также минусом считается и то, что система часто завоздушивается, что вынуждает устанавливать краны Маевского на каждую батарею.

Однотрубная система

Данная схема используется нечасто, потому что не может похвастаться эффективностью. Из-за последовательного подключения всех радиаторов к контуру в каждый последующий прибор поступает теплоноситель с более низкой температурой. Это способствует неравномерному прогреву дома, вынуждает увеличивать количество секций в радиаторах по мере их удаления от котла.

Плюсы однотрубной разводки заключаются в простом монтаже и небольшом расходе материалов. Для устройства сети не нужны сложные гидравлические расчеты. Минусы данной схемы состоят в том, что удаленные от нагревательного оборудования комнаты хуже отапливаются. При учете, что придется монтировать дополнительные секции, экономия на трубах несущественная.

Двухтрубная система

Намного выгоднее делать двухтрубную разводку. При этом прокладывается подающий и обратный трубопроводы, а все отопительные приборы подключаются к контуру параллельно. Благодаря этому во все батареи попадает теплоноситель с одинаковой температурой, а дом прогревается равномерно.

Положительные моменты использования двухтрубной схемы:

1. Равномерный прогрев постройки большой площади и с несколькими этажами.
2. Не нужно монтировать дополнительные секции на радиаторы, чтобы откорректировать теплоотдачу.
3. Проще наладить и отрегулировать работу сети. Можно настраивать температуру обогрева в каждом помещении и ремонтировать батареи без остановки работы сети.
4. Для устройства разводки используют трубы меньшего сечения, чем при однотрубной схеме.

Важно! Основной недостаток двухтрубной разводки в большом расходе материалов и необходимости проведения сложных расчетов.

Что лучше, гравитационное или принудительное отопление

Многих владельцев коттеджей волнует ответ на вопрос, что лучше выбрать принудительную циркуляцию или водяное отопление в частном доме без насоса. Все зависит от габаритов и этажности постройки. Если речь идет о небольшом одноэтажном домике, то оптимальным вариантом будет контур с естественной циркуляцией.

Для отопления большого дома с несколькими этажами подходит только вариант с принудительным током теплоносителя. За счет быстрой циркуляции жидкости многоэтажный дом будет эффективно и равномерно обогреваться.

Монтаж отопления без насоса

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

Для устройства эффективной гравитационной сети придерживайтесь следующих правил:

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

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

Выбор уклона и диаметра труб

Для устройства сетей с гравитационным током подходят следующие трубопроводы:

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

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

Выбор теплоносителя

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

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

Верхняя и нижняя разводка

Подача теплоносителя к батареям может быть верхней и нижней:

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

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