В системах теплоснабжения с естественной циркуляцией передвижение теплоносителя обеспечивается при помощи разности плотностей подогретой и охлажденной жидкостей под действием гидростатического напора. Именно система отопления с естественной циркуляцией сегодня обладает наибольшей популярностью. Этому есть ряд объяснений.
Принцип работы отопительной системы с естественным током теплоносителя
Давайте немного разберемся, что же собой представляет сила, заставляющая теплоноситель передвигаться естественным образом от теплогенератора к отопительным приборам и обратно. (См. также: Современное водяное отопление)
Нагреваясь в отопительном агрегате, вода приобретает меньшую плотность по сравнению с охлажденной жидкостью. Вода, имеющая высокую температуру, поднимается по стояку вверх. Оттуда теплоноситель распределяется по трубам, ведущим к отопительным приборам. Здесь остывшая вода становится более плотной, и, как следствие, более тяжелой. Она по обратному трубопроводу возвращается к теплогенератору. Опускаясь в котел, охлажденный теплоноситель своей массой выталкивает вверх горячую воду.
Этот процесс постоянно повторяется и приводит к непрерывному круговому движению теплоносителя. Сила, с которой происходит такая циркуляция, зависит от разностей температур горячей и охлажденной жидкостей.
Особенности работы однотрубных и двухтрубных систем с естественной циркуляцией
В двухтрубных системах, функционирующих на принципе естественной циркуляции, отопительные приборы, которые располагаются либо ниже уровня котла, либо вровень с ним, работать не будут. Существуют нормы, которые устанавливают разницу между центрами радиаторов и котла. Она должна быть не меньше 3 метров. Котельные должны быть заглублены для обеспечения нормального функционирования системы. (См. также: Системы отопления частного дома)
Однотрубные системы с таким же принципом циркуляции теплоносителя не имеют данного недостатка. В данном случае гидростатический напор, который обеспечивает движение теплоносителя в системе, образуется благодаря охлаждению воды в отопительных приборах и далее в отводящих трубах.
Такое охлаждения является полезным, поскольку, во-первых, обеспечивает движение теплоносителя, а, во-вторых, является источником дополнительного тепла в помещении. Поэтому такой трубопровод прокладывается открыто, без использования теплоизоляции. Охлаждение же теплоносителя в главном подающем стояке является вредным, поскольку является причиной снижения напора. Такой стояк требует максимальной теплоизоляции.
Условия нормальной работы данных систем обогрева
Необходимым условием нормального функционирования данной отопительной системы является создание такого давления, которое смогло бы обеспечить преодоление всех видов сопротивлений, встречающихся на пути воды. Это – трение теплоносителя о трубы, а также местные виды сопротивлений – тройники, переходы, вентили, крестовины, радиаторы, котел. (См. также: Отопление «Ленинградка»)
Величина сопротивления трения зависит от диаметра трубы, ее протяженности, скорости движения жидкости.
Величина местных сопротивлений находится в прямой зависимости от скорости движения воды, которая зависит от изменения диаметра трубы, направления тока теплоносителя и количественных изменений воды.
Использование естественной циркуляции в данное время находит все меньшее применение при устройстве систем обогрева и пригодно лишь для зданий, имеющих небольшие отапливаемые площади. (См. также: Расчёт системы отопления)
