Как рассчитать гравитационную систему отопления

## Гравитационная система отопления: расчет и проектирование

### Принцип работы гравитационной системы отопления

Гравитационная система отопления – это система обогрева помещения, в которой теплоноситель (обычно вода) циркулирует под действием силы тяжести, без использования насосов. Принцип ее работы основан на разнице плотностей горячей и холодной воды.

Как это работает:

— Горячая вода, поднимаясь из котла, поступает в расширительный бак, расположенный в верхней точке системы.
— Из расширительного бака горячая вода по трубам-стоякам распределяется по радиаторам, отдавая им тепло.
— Остывая в радиаторах, вода становится более плотной и опускается вниз.
— Холодная вода возвращается в котел через обратные трубопроводы, замыкая цикл.

### Расчет гравитационной системы отопления

Расчет гравитационной системы отопления – это определение основных параметров системы, таких как диаметры трубопроводов, количество секций радиаторов, мощность котла и объем расширительного бака.

Этапы расчета:

1. Определение тепловых потерь здания.
2. Определение тепловой мощности котла.
3. Подбор диаметров трубопроводов.
4. Определение количества секций радиаторов.
5. Определение объема расширительного бака.

### 1. Определение тепловых потерь здания

Тепловые потери здания – это количество тепла, которое теряется через его внешние ограждающие конструкции (стены, окна, двери, кровлю) за единицу времени. Для расчета тепловых потерь необходимо использовать методику, изложенную в ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Метод определения расчетных величин тепловых потерь через ограждающие конструкции».

### 2. Определение тепловой мощности котла

Тепловая мощность котла должна превышать тепловые потери здания на 10-15%. Для расчета тепловой мощности котла можно использовать следующую формулу:

«`
Q = Qтп 1,15,
«`

где:

— Q – тепловая мощность котла, кВт;
— Qтп – тепловые потери здания, кВт.

### 3. Подбор диаметров трубопроводов

Диаметры трубопроводов должны обеспечивать свободную циркуляцию теплоносителя в системе. Для подбора диаметров трубопроводов можно использовать таблицы, приведенные в СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

### 4. Определение количества секций радиаторов

Количество секций радиаторов определяется на основании теплоотдачи радиаторов и тепловых потерь помещения. Для расчета количества секций радиаторов можно использовать следующую формулу:

«`
n = Qп / qр,
«`

где:

— n – количество секций радиаторов;
— Qп – тепловые потери помещения, кВт;
— qр – теплоотдача одной секции радиатора, кВт.

### 5. Определение объема расширительного бака

Объем расширительного бака должен быть равен 10-15% от объема системы. Для расчета объема расширительного бака можно использовать следующую формулу:

«`
Vрб = Vс 0,1,
«`

где:

— Vрб – объем расширительного бака, л;
— Vс – объем системы, л.

Объем системы можно рассчитать по формуле:

«`
Vс = Vтп + Vр + Vрб,
«`

где:

— Vтп – объем теплообменников, л;
— Vр – объем радиаторов, л;
— Vрб – объем расширительного бака, л.

### Материалы для монтажа гравитационной системы отопления

Для монтажа гравитационной системы отопления обычно используются следующие материалы:

— Стальные или полипропиленовые трубы для прокладки магистралей и стояков.
— Радиаторные краны для регулирования потока теплоносителя через радиаторы.
— Запорная арматура для перекрытия участков системы.
— Расширительный бак для компенсации изменения объема теплоносителя при нагревании и охлаждении.
— Циркуляционный насос (необязательно) для поддержания циркуляции теплоносителя в системе.

### Преимущества и недостатки гравитационной системы отопления

Преимущества:

— Независимость от электричества.
— Простота и надежность конструкции.
— Низкая стоимость монтажа.
— Долгий срок службы.

Недостатки:

— Невысокая эффективность.
— Ограниченная длина магистралей.
— Невозможность автоматического регулирования температуры.