Дом и Дача

Гравитационными системами или системами с естественной конвекцией называют системы водяного отопления, в которых вода (или антифриз, это не принципиально) циркулирует под воздействием силы земного притяжения за счет изменения плотности воды при изменении температуры. В системах с принудительной конвекцией циркуляция жидкости в системе обеспечивается специальными насосами, называемыми циркуляционными.

Одноуровневыми системами отопления я буду называть системы, в которых котел и радиаторы расположены на одной высоте (естественно, приблизительно, т.е. на одном этаже здания). Их можно увидеть почти в любом деревенском доме или одноэтажной даче. Обычно это котел, типа жуковского АОГВ, и несколько радиаторов. Соответственно, многоуровневыми буду называть системы отопления, расположенные на разных этажах, например, когда котел стоит в подвале и цокольном этаже, а радиаторы расположены на 1-м этаже. Более сложными многоуровневые системы имеют радиаторы, расположенные на двух этажах.

Сперва рассмотрим одноуровневые системы. Как они работают и что надо иметь в виду при их проектировании.
При нагревании воды в котле возникает повышенное давление в верхней части котла, т.е. котел работает как насос, включенный в направлении от нижнего (обратного) патрубка котла к верхнему (подающему). Аналогичный эффект, но с обратным знаком, возникает в радиаторе при охлаждении воды, создаваемый перепадо давления аналогичен работе насоса в направлении от верхней части радиатора к нижней. Если подающий и обратный трубопроводы подключены к радиатору на одной высоте, то перепада давления между ними не возникает, и циркуляция воды в радиаторе осуществляется только за счет действия внешних сил.

Чтобы нагляднее показать действующие в системе силы, на гидравлических схемах я буду изображать котел и радиаторы как насосы, черный треугольник в круге указывает направление работы этого "как бы насоса" :) Котел обозначу буквой "К", радиаторы - буквой "Р".

Самая простой и надежный способ заставить воду циркулировать - включить приборы так, чтобы создаваемые ими перепады давления складывались, т.е. последовательно. Гидравлическая схема будет выглядеть так:

В жизни это может выглядеть приблизительно так:
Плюс такой схемы - относительно большая скорость циркуляции воды в радиаторах, что обеспечивает их равномерный прогрев.

Минус - невозможность индивидуальной регулировки потока через радиатор, но это можно скомпенсировать изменениями условий воздушного теплообмена (прикрывать радиатор или его часть полотенцем, или декоративным кожухом).

Второй способ - параллельное включение радиаторов:

Плюсы этой схемы - в возможности индивидуального регулирования потока через каждый радиатор (для этой цели используются регулирующие вентили, они изображены на схемах "бантиком".

Минусы - относительно слабая циркуляция воды в радиаторе, что приводит к неэффективному использованию его поверхности из-за неравномерного нагрева, это компенсируется установкой радиаторов бОльшей номинальной мощности.

Видел в одном доме даже вот такое подключение:

Разводка сделана стальной 2-дюймовой трубой, которая заодно дает неплохую прибавку к площади теплообмена :) Вот только индивидуально регулировать поток нельзя, и по мере удаления от котла температура радиаторов заметно падает, поэтому много их так не подключишь.

Переходим к рассмотрению многоуровневых систем. Предположим, что в доме есть подвал (неотапливаемый) и котел установлен там, а все радиаторы расположены этажом выше. В такой системе появляется еще один действующий перепад давления (респект 2 SAS:)) - разность гидростатических давлений в подающем и обратном стояках. Известно, что гидростатическое давление равно произведению плотности жидкости, перепаду высот и ускорению свободного падения. Так как температура, а значит и плотность жидкости в подающем трубопроводе и обратном различная, то действие разности гидростатических давлений будет эквивалентно включению в подающий и обратный стояки циркуляционных насосов. Это действие я буду обозначать на гидравлических схемах символом насоса с буквами "ГС".

При последовательном подключении радиаторов получится вот такая схема:



Другие схемы многоуровневых систем рассмотрим в следующем выпуске "Ликбеза" :))

Продолжение следует...