Самая простая отопительная система называется гравитационной, или системой с естественной циркуляцией. Движение воды в этой системе образуется из-за разной плотности нагретой и холодной воды. Область применения такой системы – небольшие частные домовладения площадью до 300 квадратов. Рассчитать это отопление несложно, но приходится учитывать недостатки дизайна – открытые трубы со строго определенными перепадами высот для обеспечения движения воды. Для естественной циркуляции предпочтительны трубы большого диаметра. Естественная циркуляция не требует установки насоса, поэтому эти системы часто применяются в тех случаях, когда с электричеством возможны проблемы. Впрочем, никто не мешает слегка модернизировать эту систему, установив перемычку с насосом. В этом случае циркуляция может идти как естественным путем, так и при помощи насоса – надо просто открыть соответствующие краны. Посмотрите водяное отопление загородного дома для примера.

Схема водяного отопления с естественной циркуляцией изображена на картинке. Нагрев осуществляется при помощи водогрейного котла 1, нагретая вода по подающему трубопроводу («подача») 3 поступает в нагревательный прибор 2. Далее, остывшая вода поступает в обратный трубопровод 4 («обратка») и вновь подается в котел. Также для компенсации расширения воды и сбора воздуха из системы используется расширительный бачок 5.

Необходимость расширительного бачка обусловлена непостоянством объема воды в системе. При повышении температуры объем растет, при понижении – падает. В бачке содержится некоторый запас воды, поэтому при небольших изменениях объема уровень воды в бачке колеблется, а система не испытывает излишнего давления и в нее не попадает воздух. Для отвода воздуха из системы бачок имеет соединение с окружающим воздухом.

Плюсы естественной циркуляции: простое устройство, несложная эксплуатация, отсутствие потребности в электроэнергии.

Но есть у данной системы и минусы. Разница плотности горячей и холодной воды невелика, поэтому расстояние от котла до радиатора отопления не превышает 50 метров, а на практике и это значение сильно ограничивается диаметром трубопроводов (при малом диаметре теплообмен хуже) и конфигурацией трубопровода. Кроме того, система уклонов трубопровода требует низкого расположения котла.

Система отопления с искусственной циркуляцией.

При необходимости организации системы отопления большого радиуса и при использовании трубопроводов малого диаметра необходима принудительная циркуляция воды в системе. Первая подобная система была сконструирована В. М. Чаплиным в 1903 г. В его системе вода приводилась в движение при помощи пароструйного эжектора. В последующем основным приводным устройством стал центробежный насос, этот принцип сейчас наиболее распространен.

По своему устройству насосная система отличается от естественной тем, что в насосной системе на обратной линии монтируется центробежный насос – один или несколько. Такая система применяется в промышленных предприятиях и других видах современных систем.

Применение насосных систем упрощает и удешевляет монтажные работы, не накладывает никаких ограничений на трубопроводы и приборы отопления – не нужен перепад высот, допускаются трубы малого диаметра и удаленное расположение нагревательных приборов. Естественная циркуляция в таких условиях невозможна. Кроме того, при таком принципе трубы могут быть смонтированы в полу или стенах, что снимает ограничения в плане дизайна помещения.

• При монтаже системы отопления в помещениях площадью свыше 300 квадратных метров искусственная циркуляция является единственно возможным вариантом.

Водяное отопление является универсальным, единственным ограничением на его применение являются расчетные предельные тепловые потери. Для частных домовладений водяное отопление является наиболее комфортным и экономически целесообразным вариантом. Это отопление абсолютно безопасно, может применяться с различными видами топлива (природный газ, твердое топливо, дизельное топливо, электрический нагрев). Теплоноситель (вода либо незамерзающая жидкость) передает тепло от котла к радиаторам, установленным в точках максимальных потерь тепла – окна, углы помещений.

Температура циркулирующей жидкости относительно небольшая, поэтому в расчетах требуется сделать поправку на расстояние от котла до радиатора и теплоизоляцию трубопроводов. При грамотном проектировании недостатков водяного отопления практически нет, и в сочетании с газовым водонагревателем данная система эффективно применяется при отоплении домов. Поэтому водяное отопление требует подробного рассмотрения.

На первый взгляд, разница в системах отопления заключается в наличии либо отсутствии насоса. Но, при грамотном проектировании и монтаже системы и без насоса циркуляция в системе должна присутствовать.

Виды систем жидкостного отопления: Двухтрубные отопительные системы, Однотрубные отопительные системы