Гравитационная система отопления дома: преимущества и правила организации

Рассказываем о том, как организовать отопление загородного дома без использования электричества, в том числе с помощью гравитационной системы.
Пусть работает гравитация

Напольный энергонезависимый котёл «Волк» (Protherm), 16 кВт, розжиг производится с помощью пьезоэлемента (26 305 руб.). Фото: Vaillant Group

Каждый раз, когда мы оставляем загородный коттедж один на один с работающей системой отопления, мы волей-неволей беспокоимся: всё ли там в порядке? Вдруг, например, отключат электричество. Если остановятся вентилятор в горелке и циркуляционный насос, приводящий в движение теплоноситель в трубах, отопление перестанет работать. Как избежать таких неприятных ситуаций?

Пусть работает гравитация

Самым простым решением этой проблемы будет проектирование изначально энергонезависимой автономной системы отопления, в которой нет никаких узлов, подключённых к электросети. В качестве котла можно использовать агрегаты на твёрдом или жидком топливе, а также газе. Чаще всего применяют модель с атмосферной газовой горелкой и механической системой управления. Такие котлы мощностью в несколько десятков киловатт есть в ассортименте у многих производителей. Можно найти на любой вкус и кошелёк, от отечественных котлов стоимостью 15–20 тыс. руб. до импортных стоимостью 50–100 тыс. руб. В основном это модели для напольного монтажа; настенные энергонезависимые газовые котлы, такие как ИШМА-12,5 БСК («Боринское»), — большая редкость, и вот почему.

Дело в том, что в качестве альтернативы системе с циркуляционным насосом используется так называемая гравитационная система с естественной циркуляцией. В ней круговорот теплоносителя происходит за счёт разницы плотностей нагретой и охлаждённой жидкостей. Если упрощённо рассматривать замкнутый контур системы, то жидкий теплоноситель нагревается в котле и вытесняется более холодной и плотной жидкостью, поступающей из радиаторов. Гравитационное давление в такой системе пропорционально вертикальному расстоянию между условным центром нагрева (котёл) и центром охла­ждения (радиатор) и разности плотностей охлаждённой и горячей воды.

Пусть работает гравитация

В гравитационной системе отопления с естественной циркуляцией необходимо разместить отопительный котёл ниже системы обогревателей (в данном случае радиаторов). Для этих целей очень удобно использовать хорошо вентилирующиеся подвальные помещения. Фото: ShutterStock/Fotodom.ru

Пусть работает гравитация

Гравитационная система конструктивно отличается не только отсутствием циркуляционного насоса. В ней, например, используется открытый расширительный бак, размещаемый в самой высокой точке системы. Горизонтальные трубопроводы рекомендуется укладывать с уклоном 0,005 по ходу теплоносителя (1 см на 2 м трубопровода). Весь контур конструируется так, чтобы в нём возникали как можно меньшие гидравлические сопротивления (из труб повышенного диаметра).

В гравитационной системе при одноярусном расположении отопительных приборов котёл обязательно должен находиться ниже группы отопительных приборов, и чем больше разница в уровнях их расположения, тем лучше идёт циркуляция теплоносителя.

К преимуществам гравитационной системы помимо энергонезависимости относится и её саморегуляция. При более интенсивном охлаждении теплоносителя в одном из радиаторов локальный поток теплоносителя ускоряется, и к охлаждаемому радиатору начинает усиленно подаваться тепло.  

4 правила хорошей гравитационной системы отопления

  1. Диаметр подводящего и отводящего теплоноситель трубопроводов должен быть как можно больше. На практике используют металлические трубы диаметром один-полтора дюйма или аналогичные им пластиковые (или металлопластиковые) трубы.
  2. Магистрали прокладываются с наименьшим количеством поворотов.
  3. Установка запорной арматуры не рекомендуется; в крайнем случае используются специальные шаровые краны с наименьшим гидравлическим сопротивлением.
  4. В качестве теплоносителя рекомендуется использовать воду, так как она отличается наименьшей вязкостью.

Конструктивная схема гравитационной системы отопления 

Пусть работает гравитация

Гравитационная система: 1 — котёл; 2 — магистраль с горячим теплоносителем; 3 — магистраль с холодным теплоносителем; 4 — расширительный бак; 5 — радиаторы; Н — расстояние между центрами нагрева и охлаждения. Визуализация: Игорь Смирягин/Burda Media