Самотечному отоплению не нужны насос и электроэнергия. Достаточно растопить котел, печь, и вода начнет двигаться по трубам за счет разницы масс, радиаторы нагреются…
- Самотечное отопление остается популярным.
Для надежной работы безнасосной системы, необходимо выполнить ряд условий.
Почему вода сама движется по трубам
Движение воды по трубам и радиаторам самотеком происходит за счет разницы масс нагретой и остывшей воды. В котле вода нагревается, расширяется, становится легче, поднимается по трубам в верхнюю точку. Затем остывает, становится тяжелее, опускается вниз к котлу. Получается циркуляция воды в системе.
- Разница в массе горячей и прохладной воды значительная. Например, масса100 кг воды при +80 град составит 97,2 кг, а при +30 град – 99,5 кг. Разница 2,3 кг (для перепада температур в 50 град).
Чем горячее система, тем лучше циркуляция
Чем больше общая температура воды, тем больше и разница в массе. Например, разница массы 100 кг воды при температурах 30 град и 40 град (разница 10 градусов) составляет 350 грамм. А при температурах 80 град и 90 град – 630 грамм.
- Таким образом, чем выше температура всей системы отопления, тем больше разница масс, тем увереннее самотек.
Не редки случаи, когда при температуре нагрева до 50 град (и остывании до 40 град) самотечная система фактически не работает, – небольшая разница масс горячей и остывшей воды нивелируется сопротивлением труб. Но стоит разогреть эту систему до 90 град (при остывании обратки до 70 град), как циркуляция становится уверенной, батареи нагреваются….
- Если система работает только при большом разогреве, значит она не оптимальна, нуждается в переделке, самотек не устойчивый…
Обязательное условие для самотечной системы
Остывающая вода должна иметь возможность опуститься ниже, а разогретая – подниматься. Это значит, что точка нагрева, должна находится ниже точки остывания. Или их уровни должны быть равны. Если наоборот – система не будет работать.
Высота остывания принимается как средняя линия радиаторов. А высота нагрева – как средняя линия теплообменника котла. Для обеспечения циркуляции воды в системе теплообменник котла должен располагаться ниже, чем радиаторы, или быть с ними на одном уровне.
От котла должен быть вертикальный стояк вверх и верхняя разводка. А обратная труба должна быть ниже радиаторов.
- Приподнять точку остывания можно с помощью размещения подающей трубы и расширительного бака под потолком или даже на чердаке.
Будет ли работать самотечная система…
Будет ли работать система, если разместить твердотопливный котел как обычно, на полу дома? Его теплообменник окажется примерно на одном уровне с радиаторами…
В таком случае система скорее всего работать будет, если от котла имеется вертикальный стояк вверх…
Но, для создания более уверенного самотека, лучше разместить котел в приямке, или другими методами приподнять точку остывания, над местом нагрева.
Уклоны труб в самотечной системе
Чаще систему отопления без насоса создают так, чтобы трубы имели уклон вниз по ходу движения остывающей воды. Фактически от котла вода поднимается вертикально вверх к расширительному баку, а затем движется по уклону вниз к низшей точке котла…
- Уклон труб действительно способствует самотечному движению жидкости.
Будет ли работать система, если трубы не будут иметь уклонов? Система работать будет, но небольшое преимущество в виде наклона труб по ходу движения жидкости, будет утеряно… Обратных уклонов делать недопустимо.
Зачем нужен большой диаметр труб
Необходимо, чтобы теплоноситель перемещал по системе 5 – 10 кВт энергии, или даже больше… Но скорость при самотеке окажется небольшой. Поэтому количество воды в единицу времени можно увеличить только за счет диаметра труб.
Для самотечной системы минимальным считается диаметр труб 32 мм. Оптимальным остается – 50 мм. При 32 мм система работать может уже на небольшой мощности, — котел будет закипать, так как должной отдачи энергии не получится …
- На диаметре труб лучше не экономить. Для уверенной циркуляции, предотвращения закипания, быстрого прогрева, оптимально применять большие диаметры… Особенно актуально для площадей более 50 м кв.
Большой диаметр труб – меньше сопротивление
Вторая причина увеличения диаметра труб – уменьшение сопротивления движению жидкости. Движущие силы в безнасосном отоплении незначительны. При трубах менее 40 мм, их сопротивление будет сказываться. Скорость движения воды замедлится или остановится.
Но не только трубы важны. Радиаторы должны быть с большими внутренними сечениями. Типичное решение – обычная дешевая чугунина, типа МС-140. Котел также должен быть рассчитан на самотечную систему и иметь диаметр выходного патрубка не менее 50 мм.
Размещение расширительного бака
Обычно применяют расширительный бак открытого типа, при этом давления в системе всегда равно атмосферному. Классическим решением остается высоко поднятый открытый бак над главным стояком от котла.
При этом горячий теплоноситель всегда имеет возможность подняться в бак, воздух из системы легко выходит наружу, и система не завоздушивается без применения дополнительных воздухоотводчиков.
Также легко создаются нисходящие уклоны труб от бака. Размещение высоко горячего трубопровода поднимает точку остывания над теплообменником котла, самотек становится более уверенным.
Но также можно установить любой расширительный бак в любой точке системы, и вероятно она останется работоспособной, – например закрытый бак на обратке перед котлом, в системе будет повышенное давление.
Что нужно делать, чтобы система работала
- Обязательно применить котел, радиаторы и трубы с большим внутренним сечением. Желательно чтобы диаметр магистральных труб в системе был единым.
- Обязательно разместить котел не выше, чем радиаторы.
- По возможности, установить расширительный бак открытого типа повыше на подаче главного стояка, для лучшего сбора воздуха, обеспечения уклонов труб и поднятия точки остывания.
- По возможности проложить трубы с понижением (с уклоном) в сторону движения жидкости, что способствует самотечному движению.
Лучше обеспечить выполнение всех условий, тогда самотечная система будет работать устойчиво.
