Система отопления с естественной циркуляцией

Что заставляет теплоноситель естественным образом течь по трубам, отдавая накопленное тепло и тем самым, согревая наши дома. Не вдаваясь слишком глубоко в теорию, скажем, что таких причин две.
Первая из них – разница в плотностях холодной и горячей воды, вторая во взаимном расположении отопительного котла и батарей отопления.
В наиболее простом варианте система отопления будет выглядеть примерно так - от отопительного котла вверх уходит главный подающий стояк, по которому горячая вода поступает к верхнему распределительному коллектору, откуда по стоякам поступает к приборам отопления, проходя через которые она охлаждается и, собираясь внизу в обратную трубу, поступает в котел. Вверху подающего стояка устанавливается расширительный бак, служащий для удаления воздуха из системы и приема дополнительного объема воды, образующегося при ее нагревании и как следствие расширении.
Теперь условно разобьем нашу отопительную систему на две части – «нагретую» и «охлаждающуюся». Нагретой будем считать ту часть, которая состоит из нагреваемой в котле воды и содержащейся в главном подающем стояке до его точки вхождения в верхний распределительный коллектор. Воду, поступающую, с верхнего розлива по стоякам к приборам отопления и по обратной трубе в котел - охлажденной Сравним теперь вес полученных столбов воды – нагретого и охлажденного. Для упрощения изложения скажем, что плотность воды с повышением температуры уменьшается.
Для сравнения плотность воды при температуре 40 °С равна 992кг/куб.м., при70 °С-997кг/куб.м, при 95°С- 961 кг/куб.м. Масса воды в определенном объеме, в общем случае, определяется как произведение плотности на объем, а вес соответственно находится, как произведение массы теплоносителя на высоту столба и на величину g, которая постоянна для всех рассматриваемых случаев. Но и объемы, наших условно полученных столбов, остаются постоянными. Следовательно, вес столбов будет определяться двумя факторами. Температурой, а точнее разницей температур нагретого и охлажденного столбов и их высотой, при этом, чем эти показатели будут выше, тем выше сила гидростатического напора. Итак, какие же практические выводы мы теперь можем сделать:
- для лучшей циркуляции воды в системе, подъемный трубопровод необходимо теплоизолировать, тогда как охлаждение труб, подводящих воду к отопительным приборам, полезно и их изолировать не надо;
- чем выше разница по высоте между отопительными приборами и отопительным котлом,
тем лучше циркуляция в системе. Из этого следует, что отопительные котлы целесообразно располагать в подвалах, в некоторых случаях возможна их установка в приямках (скажем, если помещение котельной отделено от жилья). Тем не менее, даже если котел и радиаторы отопления находятся практически на одном уровне, при правильно изготовленной системе, циркуляция теплоносителя будет происходить за счет разности температур.
И в завершение несколько практических советов:
- трубы главного подъемного стояка, верхнего распределительного коллектора и обратную трубу целесообразно выбирать большего диаметра. А трубы распределительного коллектора и обратную трубу устанавливать наклонно, по направлению движения теплоносителя;
- для улучшения эстетичного вида системы отопления, верхний распределительный коллектор и расширительный бачок можно расположить на чердаке дома, но в этом случае необходима их тщательная теплоизоляция. Впрочем, при современном уровне теплоизолирующих материалов, это не вызовет проблем;
- возможен вариант, когда подъемный трубопровод заделывается в стену дома, тогда необходимо обратить особое внимание на качество его изготовления, покрыть его антикоррозионной мастикой и утеплить;
- в целях продления службы системы отопления, не рекомендуется сливать воду в летний период, когда система не работает.
На рисунке 1 представлена одна из схема разводки труб и постоения системы отопления с естественной циркуляцией.