Для небольшого дома подойдет система водяного отопления с естественной циркуляцией. Основной принцип действия данной системы следующий: теплоноситель (вода) движется от отопительного котла к радиаторам и обратно под действием гидростатического напора, который образуется за счет разницы в плотности охлажденного и нагретого теплоносителя.
Нагретая в котле вода становится легче, благодаря чему поднимается по главному стояку вверх. От него по разводящим стоякам она попадает в отопительные приборы. Во время движения по трубам постепенно остывает и становится тяжелее. Затем охлажденная вода начинает движение вниз по обратным стоякам и общей обратной магистрали, теплоноситель возвращается в отопительный котел, где происходит вытеснение нагретой воды.
Поскольку вода охлаждается постоянно, то процесс естественной циркуляции происходит непрерывно. В системе из-за разницы температур воды образуется так называемое циркуляционное давление. Предельно допустимое значение горячей воды в системе не должно превышать +95 °С, а охлажденной — +70 °С. Чтобы не допустить чрезмерного охлаждения воды и уменьшения давления, главный стояк закрывают теплоизоляцией. Еще один показатель, который влияет на давление, — это высота расположения нагревательного прибора над котлом. Чем выше располагается прибор, тем большее циркуляционное давление необходимо для него. Оптимальное расстояние между отопительными приборами нижнего этажа и центром котла должно составлять 3 м.
Отопительные системы с естественной циркуляцией теплоносителя бывают с верхней и нижней разводкой.