Гравітаційна система опалення: схеми, принцип роботи, переваги, недоліки, фото і відео самопливної системи опалення


Існує багато видів опалювальних систем, сучасних і надійних старих, складних і простих, дорогих і дешевих. Гравітаційна система опалення закритого типу – це перевірена часом, надійна, без нагромадження складних приладів система водяного опалення.

Принцип роботи

Принцип роботи гравітаційної системи опалення лежить використання природної циркуляції води за рахунок такого фізичного явища як конвекція. Нагріта в котлі опалення вода по трубі (розгінному колектору) піднімається до розширювального баку, від нього зверху вниз тече по радіаторів опалення, віддаючи своє тепло у приміщеннях, остигає і потрапляє в нагрівальний котел, витісняючи звідти вже нагріту воду. Таке гравітаційне опалення і називають гравітаційною або самопливної системою.

В закритій системі гравітаційного опалення можна прискорити циркуляцію теплоносія, якщо:

  • як можна далі рознести нижній і верхній рівень щодо радіаторів опалення, тобто опустити котел в підвал, а розширювальний бак, який є верхньою точкою — на горище, якщо є така можливість. Чим довше труба опалення від котла до розширювального баку, тим швидше піднімається гаряча вода, а чим вище бак щодо радіаторів, тим крутіше кут нахилу труби, і вище швидкість течії води;
  • зменшити гідравлічний опір в контурі за рахунок діаметра труб, якості запірної арматури, кількості розгалужень, вигинів і поворотів труб. Чим більше діаметр труб, тим більший потік води вони пропускають. Чим більше розгалужень, поворотів та вигинів, тим нижче швидкість потоку. Запірна арматура низької якості або застарілих моделей частково перекриває переріз труби, збільшуючи опір і знижуючи швидкість потоку води.
Організація гравітаційного опалення

Принцип роботи гравітаційної системи

Класичні, за відпрацьованою схемою, гравітаційні системи опалення не герметичні.

Розширювальний бак системи опалення, який служить, в першу чергу, для компенсації об'єму нагрітої рідини, призначений для виходу надлишку повітря із системи. В такому контурі вода швидко випаровується, але її легко можна доливати в бак.

Переваги та недоліки

Переваги гравітаційної системи опалення:

  • висока надійність і відмовостійкість системи. Мінімум нескладного устаткування, міцні і надійні матеріали, зношуються елементи (запірна арматура) виходять з ладу рідко і замінюються без проблем;
  • довговічність. Перевірено часом – такі системи за півстоліття працюють без ремонту і навіть обслуговування;
  • енергонезалежність, з-за якої, власне, і популярні гравітаційні системи опалення досі. В районах без електропостачання або там, де воно часто порушується, альтернативою гравітаційному може бути тільки пічне опалення;
  • простота конструкції системи, її монтажу та подальшої експлуатації.

Недоліки гравітаційної системи опалення:

  • велика теплова інерційність. Велика кількість теплоносія вимагає значного часу на його прогрівання і заповнення всіх радіаторів гарячою водою;
  • нерівномірний прогрів. По мірі руху по трубах вода остигає і перепад температур між батареями значний, а відповідно і температура в приміщеннях. Компенсувати цей недолік можна установкою циркуляційного насоса з паралельним підключенням, якщо в будинку є електрика, і використовувати насос за необхідності;
  • велика протяжність трубопроводів. Чим протяженней трубопровід, тим більше перепад тиску в ньому;
  • висока ціна. Великий діаметр труб призводить до високої вартості витратних матеріалів системи. Хоча труби великого діаметру теж є джерелом тепла;
  • висока ймовірність розморожування системи. Частина труб проходить по неопалюваним приміщенням: горища та підвалу. У морози вода в них може замерзнути, але якщо в якості теплоносія використовувати антифриз, то цього недоліку можна уникнути.

Схеми розводки радіаторів опалення

Якщо відкрита гравітаційна система опалення встановлюється на один поверх, то основний контур проходить по всьому периметру будинку з єдиним розривом на місці установки насоса. Використовуються труби сталеві або поліпропіленові без армування (у відкритій системі не буває надлишкового тиску і температура води не вище точки кипіння) з внутрішнім діаметром не нижче 32 мм.

Радіатори опалення врізаються паралельно контуру з нижнім або діагональним підключенням, обов'язково з запірною арматурою для можливості заміни батарей або ремонту, а крім того, балансування виробів.

При нижньому підключення радіаторів у верхні пробки, необхідно вставити вентиль для стравлювання повітря.

Схеми розводки радіаторів опалення

Нижнє підключення радіаторів

Правильна і раціональна розводка системи гравітаційного опалення на два поверхи виглядає приблизно так: розгінний колектор вертикально вгору тягнеться через обидва поверхи, на горище до розширювального баку. Від нього з постійним кутом нахилу по течії теплоносія ведуть труби діаметром від 40 мм.

Схеми розводки радіаторів опалення

Гравітаційна схема опалення двоповерхового будинку

Нижній контур проходить по всьому периметру будівлі і знаходиться в підвалі, якщо в ньому температура не опускається нижче нуля градусів або в якості теплоносія використовується антифриз для обладнання, або на рівні підлоги нижнього поверху, що не так естетично, але цілком допустимо. Радіатори при цьому врізаються в стояки, і в кожному стояку хоча б на одному з них встановлюється для балансування дросель.

Балансування (зміна перерізу труби для більшої або меншої подачі теплоносія до опалювального приладу) забезпечує більш рівномірне нагрівання опалювальних приладів. З естетичної точки зору, добре було б і верхній контур винести за межі житлових приміщень на горище, уникнувши сумнівної прикраси кімнат у вигляді товстої труби, що йде вниз з нахилом. Але при цьому навіть при самій якісної теплоізоляції деяка кількість тепла буде витрачатися марно.

Встановлюючи гравітаційну систему опалення в двоповерховому будинку треба пам'ятати, що:

  1. В системі з декількох контурів, підключених паралельно до нагрівального котла, і різної довжини, короткий контур буде перетягувати на себе більшу кількість теплоносія з-за більшої швидкості його руху, і тепло буде поширюватися нерівномірно;
  2. не Можна обійтися в двотрубної класичною схемою без балансування за допомогою дроселів або вентилів, інакше вода буде проходити тільки через ближні радіатори опалення.

При тому, що монтаж гравітаційної системи опалення в приватному будинку можна виконати своїми руками, розрахункову частину (проект) краще доручити фахівцям. Від правильного і рівномірного розподілу тиску теплоносія залежить його тепловіддача у всіх приміщеннях будинку. Кількість і діаметр труб, наявність і правильні місця встановлення запірної арматури, кількість опалювальних приладів – все це визначається та розраховується в ході проектування такої системи опалення.