Отопление с естественной циркуляцией теплоносителя
В любых водяных системах отопления теплоноситель, которым в первую очередь является обычная вода циркулирует по трубам. Различают систему с принудительной циркуляцией и систему с естественной циркуляцией.В системе с синтетической циркуляцией теплоноситель по трубам двигается за счет циркуляционного насоса. В системе с естественной циркулированием теплоноситель движется за счет разности в плотности воды между горячей и остывшей. Этот вид циркуляции еще называют циркулирование самотеком. Разность в плотности достигается за счет того, что при нагревании в отопительном котле вода расширяется и уменьшает свою плотность, следовательно нагретая вода стремится вверх, а вода в обратной линии наоборот остыла и имеет более низкую температуру и устремляться вниз.
Отопление самотеком отличает более широкий диаметр труб отопления, делается это для уменьшения гидравлического сопротивления.
В системе отопления и горячего водоснабжения можно использовать двухконтурный отопительный котел, при этом горячая вода будет приготовляться именно во время расходования. Двухконтурные газовые отопительные котлы также можно устанавливать в системах с естественной циркуляцией.
Циркуляционное давление за счет разности плотности воды.
При конструировании системы водяного отопления самотеком пользуются теми же принципами, что и систем насосного отопления. Разница между этими двумя системами в том, что в системе с естественной циркуляцией давление циркулирования создается вследствие разности в плотности воды в подающей линии и обратной.
Циркуляционное давление напрямую находится в зависимости от разности высот между котлом и радиатором, а также от разности температур между подающей и обратной линиями.
Присутствуют формулы циркуляционного давления:
Р=h*g*(Плотность подающей линии - Плотность обратной линии)
В этой формуле h – высота в метрах, g – 9,8 (ускорение свободного падения). Плотность выражена в кг/м3.
Давление естественной циркулирования возникает относительно небольшое, поэтому для уменьшения гидравлического сопротивления необходимо делать довольно крупные диаметры труб, для прохода теплоносителя. Цена отопительного котла для системы отопления с естественной циркулированием будет такой же, как и для насосного отопления, однако цена за трубы будет значительно выше. Но зато нет необходимости монтировать циркуляционный насос.
Приведем расчет для примера:
Высота между котлом и батареей – 3,5 м.
Температура в подающем трубопроводе – 80 градусов, в обратном трубопроводе – 60 градусов. Давление циркуляции (см таблицу) будет 3,5м х 112 Па/м = 392 Па
Надо подобрать скорость воды в трубе, чтобы потери на трение были меньше или равны 392 Паскалей.
По этой скорости мы определим количество теплоносителя, необходимое для работы радиатора. Затем по скорости и количеству теплоносителя мы вычислим необходимый диаметр трубопровода.
Подготовительный этап расчета.
Выбирается самая неблагоприятная ветвь трубопровода. Эта ветвь идет к самому удаленному от отопительного котла радиатору.
Вычисляют сопротивление на прямых участках трубопровода, в том числе предусматривают местные сопротивления в изгибах, вентилях, радиаторах.
Опытные проектировщики при проектировании обычно просто ставят в проект крупные диаметры труб для отопления – обычно 50 мм. И этим все сложные расчеты заканчиваются.
Отопление с натуральной циркуляцией применяется для тех мест, где бывают длительные выключения электроэнергии. Во время отключения элекстричества, даже если отопительный котел неэлектрозависимый, не сможет работать система с циркуляционным насосом. А система с естественной циркуляцией сможет работать, если употребляется газовый котел неэлектрозависимый. Однако применение неэлектрозависимых котлов не всегда удобно. Поэтому лучше всего использовать в таких территориях отопительные газовые котлы Viessmann, Buderus, Ferroli, снабженный системой бесперебойного питания. Такие котлы во время отключения электричества потребляют электроэнернию только для электроподжига, для системы автоматики, для датчиков температуры. Другими словами в автономном режиме это электропотребление будет небольшое, и до момента, когда включат основное отопление системы бесперебойного питания вполне хватит.
Вентили термостаты следует применять специальные для системы с естественной циркуляции. Эти вентили, сравнивая с обычными имеют меньшее гидравлическое споротивление.
Статья размещена в рубрике: Строительство и ремонт