Ogrevalni sistem z naravno cirkulacijo: skupna vezja vodnih tokokrogov
OblikovanjeIzgradnja avtonomnega ogrevalnega omrežja gravitacijske vrste se izbere, če je nepraktično in včasih nemogoče namestiti obtočno črpalko ali priključiti na centralizirano napajanje.
Da bi ogrevalni sistem z naravno cirkulacijo deloval gladko, je potrebno izračunati njegove parametre, pravilno namestiti komponente in upravičiti izbiro postavitve vodnega tokokroga.
Načela postopka narave
Postopek premikanja vode v ogrevalnem krogu brez uporabe obtočne črpalke nastane zaradi naravnih fizičnih zakonov.
Razumevanje narave teh procesov bo omogočilo ustrezno zasnovo zasnove ogrevalnega sistema za tipične in nestandardne primere.
Največja razlika v hidrostatičnem tlaku
Glavna fizikalna lastnost katerega koli hladila (vode ali antifriza), ki prispeva k njenemu gibanju vzdolž obrisa v naravni cirkulaciji, je zmanjšanje gostote s povečano temperaturo. Gostota vroče vode je manjša od hladne, zato je razlika v hidrostatičnem tlaku toplega in hladnega stebra tekočine. Hladna voda, ki odteče v izmenjevalnik toplote, premakne vročo gor cev.
Ogrevalni krog hiše se lahko pogojno razdeli na več drobcev. Po "vročih" delcih je voda usmerjena navzgor in po "hladnih" fragmentih je usmerjena navzdol. Meje delcev so zgornja in spodnja točka ogrevalnega sistema. Glavna naloga pri modeliranju naravne cirkulacije vode je doseči največjo možno razliko med tlakom tekočine kolone v "vročih" in "hladnih" delih.
Naravni element za naravno cirkulacijo elementa vodnega tokokroga je pospeševalni razdelilnik (glavni dvižnik) - navpična cev, usmerjena navzgor iz izmenjevalnika toplote. Zbiralnik overclocking mora imeti največjo temperaturo, zato je izoliran po celotni dolžini. Čeprav, če višina kolektorja ni velika (kot pri enodelnih hišah), potem ne morete izvesti izolacije, ker voda v njej ne bo imela časa, da se ohladi.
Običajno je sistem zasnovan tako, da zgornja točka zbiralnika pospeška sovpada z zgornjo točko celotnega obrisa. Tam, če se uporablja membranski rezervoar, je nameščena odprtina odprtega ekspanzijskega rezervoarja ali odzračevalnega ventila. Nato je dolžina "vročega" fragmenta vezja minimalna, kar vodi k zmanjšanju toplotnih izgub v tem delu.
Zaželeno je tudi, da se "vroč" delec konture ne kombinira z dolgim delom, ki transportira ohlajeno hladilno sredstvo. V idealnem primeru spodnja točka vodnega tokokroga sovpada s spodnjo točko toplotnega izmenjevalnika, nameščenega v grelni napravi.
Za "hladen" segment vodnega tokokroga obstajajo tudi pravila, ki povečujejo pritisk fluida:
- večja je toplotna izguba v "hladnem" delu ogrevalnega omrežja, nižja je temperatura vode in višja njegova gostota, zato je delovanje sistemov z naravno cirkulacijo mogoče le s precejšnjim prenosom toplote;
- Večja je oddaljenost od spodnje točke oboda do priključnih točk radiatorja, večji je del vodnega stolpca z najmanjšo temperaturo in največjo gostoto.
Da bi zagotovili izvajanje zadnjega pravila, je pogosto peč ali kotel nameščen na najnižji točki hiše, na primer v kleti. Ta razporeditev kotla zagotavlja največjo možno razdaljo med spodnjim nivojem radiatorjev in vstopno točko vode v toplotni izmenjevalnik.
Vendar pa višina med spodnjim in zgornjim mestom vodnega kroga v naravnem prometu ne sme biti prevelika (v praksi ne več kot 10 metrov). Peč ali kotel ogreje samo toplotni izmenjevalec in spodnji del prelivnega razdelilnika.
Če je ta fragment nepomemben glede na celotno višino vodnega tokokroga, bo padec tlaka v "vročem" delu vezja nepomemben in postopek kroženja se ne bo začel.
Zmanjšanje odpornosti proti gibanju vode
Pri načrtovanju sistema z naravno cirkulacijo je treba upoštevati hitrost hladilne tekočine ob konturi. Prvič, hitrejša je hitrost, hitrejši prenos toplote skozi sistem "kotlovnica - toplotni izmenjevalec - vodni krog - grelni radiatorji - prostor".
Drugič, hitrejša hitrost tekočine skozi toplotni izmenjevalnik, manj verjetno je, da se zavre, kar je še posebej pomembno pri ogrevanju peči.
V ogrevalnih sistemih s prisilnim kroženjem je hitrost premikanja vode odvisna predvsem od parametrov obtočne črpalke. Pri ogrevanju vode z naravno cirkulacijo je hitrost odvisna od naslednjih dejavnikov:
- razlike v tlaku med drobci konture na njegovi spodnji točki;
- hidrodinamična odpornost ogrevalnega sistema.
Metode za zagotavljanje maksimalne razlike tlaka smo upoštevali zgoraj. Zaradi kompleksnega matematičnega modela in velikega števila vhodnih podatkov ni mogoče natančno izračunati hidrodinamične odpornosti realnega sistema, katere natančnost je težko zagotoviti. Kljub temu obstajajo splošna pravila, katerih skladnost bo zmanjšala odpornost ogrevalnega krogotoka.
Glavni razlogi za zmanjšanje hitrosti premikanja vode so odpornost stene cevi in prisotnost zožitev zaradi prisotnosti armature ali zapornih ventilov. Z majhnim pretokom praktično ni odpornosti na zid, razen za dolge in tanke cevi, ki so značilne za ogrevanje s toplim podom. Praviloma so izbrana ločena vezja s prisilnim kroženjem.
Pri izbiri vrste cevi za zanko z naravno cirkulacijo je treba pri namestitvi sistema upoštevati tehnične omejitve. Zato je uporaba kovinskih cevi za naravno cirkulacijo vode nezaželena zaradi povezave z okovjem z manjšim notranjim premerom.
Pravila za izbiro in montažo cevi
Izbira med jeklenimi ali polipropilenskimi cevmi za katero koli kroženje temelji na merilu njihove uporabe za vročo vodo, pa tudi glede cene, enostavnosti namestitve in življenjske dobe.
Dovodni nosilec je montiran iz kovinske cevi, ker voda skozi najvišjo temperaturo prehaja skozi njo, v primeru ogrevanja peči ali izpada toplotnega izmenjevalca pa je možen parni prehod.
Pri naravni cirkulaciji je treba uporabiti premer cevi nekoliko večji kot pri uporabi obtočne črpalke. Običajno je za segrevanje prostorov do 200 kvadratnih metrov premer prelivnega razdelilnika in povratne cevi do izmenjevalnika toplote dva palcev. To je posledica nižje hitrosti vode v primerjavi z možnostjo prisilnega obtoka, kar povzroča naslednje težave:
- manjši volumen prenosa toplote na enoto časa od vira do ogrevane sobe;
- majhna glava ne bo mogla pritisniti zamaškov ali zračnih zastojev.
Posebna pozornost pri uporabi naravne obtočbe z nižjo shemo dovajanja krme je treba nameniti problemu odstranjevanja zraka iz sistema. Ne more biti popolnoma izsušen iz hladilne tekočine skozi ekspanzijsko posodo, vrela voda pride najprej na naprave vzdolž črte, ki je nižja od njih.
S prisilnim cirkulacijom tlak vode sproži zrak v zbiralnik zraka, nameščen na najvišji točki sistema - naprava z avtomatskim, ročnim ali polavtomatskim krmiljenjem. S pomočjo MAYEVSK žerjavov je prenos toplote večinoma reguliran.
V gravitacijskih ogrevalnih omrežjih z oskrbo, ki se nahaja pod aparati, se Mayevsky žerjavi uporabljajo neposredno za krvavenje zraka.
Air lahko odzračite tudi z zračnimi odprtinami, nameščenimi na vsakem dvižnem vodu ali na nadzemni vodi, ki poteka vzporedno z omrežjem sistema. Zaradi impresivnega števila naprav za odstranjevanje zraka so gravitacijski tokokrogi z nižjo napetostjo zelo redki.
Pri nizkem tlaku lahko majhen zračni vtič popolnoma ustavi ogrevalni sistem. Torej, po SNiP 41-01-2003 ni dovoljeno postavljati ogrevalnih cevovodov brez naklona pri hitrosti vode manj kot 0,25 m / s.
Z naravno cirkulacijo takšne hitrosti niso dosegljive. Zato je poleg povečanja premera cevi treba opazovati stalne nagibe za odstranjevanje zraka iz ogrevalnega sistema. Nagib je predviden s hitrostjo 2 do 3 mm na 1 meter, v stanovanjskih omrežjih nagib doseže 5 mm na linearni meter vodoravne črte.
Višina krme je izvedena v smeri gibanja vode, tako da se zrak premakne v ekspanzijsko posodo ali v zrak iz sistema, ki se izliva v zgornjo točko vezja. Čeprav je mogoče doseči nasprotno pristranskost, vendar je v tem primeru potrebno dodatno namestiti odzračevalni ventil.
Nagib povratne črte običajno poteka ob pretoku ohlajene vode. Potem bo spodnja točka vezja sovpadala z vhodom povratne cevi na generator toplote.
Pri nameščanju toplega dna majhnega območja v vezje z naravno cirkulacijo je treba preprečiti vstop zraka v ozke in vodoravno razporejene cevi tega ogrevalnega sistema. Potrebno je namestiti napravo za odstranjevanje zraka pred toplem tleh.
Enocevne in dvocevne ogrevalne kroge
Pri načrtovanju sistema za ogrevanje hiše z naravno cirkulacijo vode je možno oblikovati tako eno kot nekaj ločenih tokokrogov. Lahko se znatno razlikujejo med seboj. Ne glede na dolžino, število radiatorjev in druge parametre, se izvajajo na enocevni ali dvocevni shemi.
Enosmerna vezja
Ogrevalni sistem, ki uporablja isto cev za serijsko dovajanje vode v radiatorje, se imenuje enocevni. Najenostavnejša enocevna možnost je ogrevanje s kovinskimi cevmi brez uporabe radiatorjev.
To je najcenejša in najmanj problematična rešitev za ogrevanje hiše pri izbiri v korist naravnega kroženja hladilne tekočine. Edini pomemben minus je videz velikih cevi.
V najbolj ekonomični izvedbi enocevne sheme z ogrevalnimi radiatorji, topla voda teče po zaporedju skozi vsako napravo. Tukaj je potrebno minimalno število cevi in zapornih ventilov. Ko gre, hladilno sredstvo ohladi, tako da poznejši radiatorji postanejo hladnejši, kar je treba upoštevati pri izračunu števila odsekov.
Najučinkovitejši način priključitve ogrevalnih naprav na enocevno omrežje je diagonalna možnost. V skladu s to shemo ogrevalnih krogov z naravno vrsto cirkulacije vroča voda vstopi v radiator od zgoraj, po hlajenju se umakne skozi navzdolnjo cev. Pri prehodu na ta način ogreva voda daje največjo količino toplote.
Pri spodnji povezavi z akumulatorjem tako dovodne cevi do izhoda je prenos toplote bistveno zmanjšan, ker je ogrevan toplotni nosilec čim dlje prešel. Zaradi pomembnega hlajenja v teh tokokrogih se ne uporabljajo baterije z velikim številom odsekov.
Ogrevalna vezja s podobno povezavo radiatorjev se imenujejo "Leningradka". Kljub omenjenim toplotnim izgubam so prednostni pri postavitvi sistemov ogrevanja stanovanj, kar je posledica bolj estetskega polaganja cevovoda.
Pomemben pomanjkljivost enocevnih omrežij je onemogočiti izklop enega od ogrevalnih odsekov, ne da bi zaustavili kroženje vode skozi celotno vezje. Zato običajno posodabljamo klasično shemo z namestitvijo "bypassa", da obdajamo radiator s pipo z dvema krogelnima ventili ali tristranskim ventilom. To vam omogoča uravnavanje oskrbe z vodo do radiatorja, dokler niste popolnoma zaprta.
Za dve ali več nadstropnih stavb se uporabljajo enocevne sheme z navpičnicami. V tem primeru je porazdelitev tople vode bolj enakomerna kot pri vodoravnih dvižnih vodah. Poleg tega so navpični dvižniki manj obsežni in se bolje prilegajo notranjosti hiše.
Možnost uporabe povratne cevi
Ko se enojni cevi napajajo s toplo vodo do radiatorjev, drugi pa se uporablja za odvajanje ohlajene vode v kotel ali peč, se ta ogrevalni krog imenuje dvocevni sistem. Tak sistem v prisotnosti radiatorjev se pogosteje uporablja kot enocevno ogrevanje. To je dražje, saj zahteva namestitev dodatne cevi, vendar ima številne pomembne prednosti:
- obstaja bolj enakomerna porazdelitev temperature hladilnega sredstva, ki se dobavlja radiatorjem;
- lažje je izračunati odvisnost parametrov radiatorja na območju ogrevanega prostora in zahtevano temperaturo;
- Lažje je prilagajanje toplote vsakemu radiatorju.
Odvisno od smeri premikanja ohlajene vode relativno vroče, se dvocevni sistemi delijo na sisteme, ki potekajo po nesreči in v roke. Pri prehodnih shemah gibanje ohlajene vode poteka v isti smeri kot vroča, zato je dolžina cikla za celotno vezje enaka.
V zapornih vodih ohlajena voda se premika proti vročemu, zato so različni radiatorji različni cikli dolžine kroženja hladilne tekočine. Ker je hitrost v sistemu majhna, se lahko ogrevalni čas bistveno razlikuje. Tisti radiatorji, ki imajo dolžino cikla manj kot vodni cikel, bodo hitreje ogrevani.
Obstajajo dve vrsti lokacije povezave glede na radiatorje: zgornji in spodnji. Na zgornjih ceveh je cev, ki oskrbuje toplo vodo, nameščena nad radiatorji, pri nižjih priključkih pa je nižja.
Z dnom cevi je mogoče odstraniti zrak skozi radiatorje in ni potrebe po držanju cevi na vrhu, kar je dobro od položaja zasnove prostora. Toda brez tlačnega razdelilca bo padec tlaka precej nižji kot pri uporabi zgornje črte. Zato se spodnje cevi za segrevanje prostorov po načelu naravnega cirkulacij praktično ne uporabljajo.
Koristen videoposnetek na temo
Enopovratna shema temelji na električnem kotlu za majhno hišo:
Dvo-cevni sistem za eno-nadstropno leseno hišo na osnovi trajnega kotla na trdni gorivo:
Kombiniran sistem, ki temelji na kotlu na trda goriva s toplotnim akumulatorjem:
Uporaba naravnega cirkulacij med premikanjem vode v ogrevalnem krogu zahteva natančne izračune in tehnično usposobljeno izvedbo montažnega dela. Ko bodo ti pogoji izpolnjeni, ogrevalni sistem ogreva prostore zasebne hiše in lajša lastnike hrupa črpalke in odvisnost od električne energije.
Shema ogrevanja zasebne hiše z naravno cirkulacijo je neustrezna, vendar praktična
Kljub tehničnemu napredku in nenehno uveljavljenim inovacijam se shema ogrevanja zasebne hiše z naravnim prometom ni preživela. Skrivnost dolgoživosti tovrstnega ogrevalnega krogotoka vode je v enostavni namestitvi in neodvisnosti od drugih virov energije (elektrike). Članek o tem, kako ogrevanje deluje pod tekočino tekočine in katere vrste shem vključuje.
Osnova za neodvisno premikanje tekočine vzdolž ogrevalnega krogotoka brez uporabe črpalnih naprav (cirkulacijske črpalke) je konvekcija. Ta fizični pojav temelji na dejstvu, da kateri koli medij, ko greje, izgubi gostoto, torej postane lažje. Pravzaprav je to tudi za tekočine, zato se hladnejša voda v zaprti zanki nagiba navzdol in potisne vročo navzgor. V toplotnem izmenjevalniku ogrevalnika segreva hladilno sredstvo navzgor navpični dvižnik, njegovo mesto zaseda ohlajena tekočina, ki je prišla skozi povratno cev.
V ogrevalnem sistemu z naravno cirkulacijo hladilno sredstvo kroži neodvisno zaradi razlike v gostoti vroče in hladne vode
To ustvarja nadtlak, ki zadostuje za premostitev gravitacije in odpornosti cevi. Kot rezultat, hladilno sredstvo kroži neodvisno, z uporabo samo toplotne energije, ki jo sprosti energijski nosilec, ki se uporablja za delovanje kotla. Kroženje vode v tovrstnem ogrevalnem sistemu ni zelo hitro, zato je segrevanje ogrevanega prostora pri prvem zagonu kotla počasno. Povečanje hitrosti premikanja vode omogoča takšne značilnosti sistema gravitacije, ki se upoštevajo pri konstruiranju tokokroga:
- uporaba cevi velikega premera (ponavadi 50 mm ali dva palcev), da se zmanjša odpornost cevovoda;
- Kotlovnica je čim nižja glede na vodoravno razporeditev prvega nadstropja;
- naredite zanko za overclock (visok vertikalni dvižnik, iz katerega cev gre v zgornjo točko, ki gredo v akumulatorje);
- vodoravni ožičenja se naslanjajo pod gradient (3-4 stopinje) proti kotelu, z uporabo gravitacije za pospešitev kroženja.
Poleg tega je treba pri normalni hitrosti pretoka hladilne tekočine skozi cevi vzdrževati temperaturno razliko med izstopom iz kotla in dovodom povratnega voda najmanj 25 stopinj. Čim daljše je vezje (večje število baterijskih odsekov), večja je razlika v temperaturi.
Ogrevalni sistem z naravno cirkulacijo ima še eno funkcijo - ne more biti zaprt tip. V tokokrogu pretoka gravitacije je predvidena le odprta ekspanzijska posoda, ki je postavljena nad zgornjo točko zgornjega dvižnega voda. Nadomestna posoda ima dve funkciji - odstraniti mehurčke nastalih plinov iz sistema in gladi padce tlaka, ki so v gravitvenem ogrevalnem krogu pomembne. Zaprti rezervoar membranskega tipa, ki je nameščen v sistemih, nameščenih v skladu s sodobnimi shemami s prisilnim cirkulacijom, ne bo mogel v celoti izravnati pritisnih skokov, kar neizogibno vodi v izredne razmere.
Ogrevalni sistem z naravno cirkulacijo je lahko le odprti
Upoštevati je treba, da ogrevanje z naravno cirkulacijo zaradi velikega premera cevi prevzame veliko večjo količino hladila, ki se s segrevanjem oblikuje precejšnja količina "presežne" tekočine in napolni odprto ekspanzijsko posodo.
Dejansko je gravitacijski sistem manj dovršen kot sodobni obrisi, kjer gibanje tekočine zagotavlja cirkulacijska črpalka. Toda grelni sistemi, ki jih obravnavamo, imajo nesporno prednost - za naravno cirkulacijo ni potrebe po električni energiji, iz katere črpalka deluje. Ne glede na to, kako dolgo so bile prekinitve v oskrbi z električno energijo, se to ne bo odražalo v ogrevanju prostorov.
Prednosti gravitacije lahko pripisujemo ogrevalnim krogom in njihovi vztrajnosti. To velja, če se uporablja klasičen kotel na trdo gorivo, za katerega je značilna takšna operativna funkcija kot velike in pogoste temperaturne razlike v peči. Velika vztrajnost obrisa z naravnim gibanjem tekočine v tem položaju izravnava temperaturne skoke, zaradi česar je segrevanje prostorov še bolj enakomerno.
Pri tem se končajo prednosti sistemov gravitacijskega ogrevanja in začnejo se jim minuse, ki so veliko večje.
- 1. Uporaba velikih prečnih presekov in njihova obvezna namestitev pod pobočjem ne omogočata skritega polaganja ogrevalnih komunikacij, zato bodo vsi elementi sistema vidni. V praksi se za izgradnjo gravitacijskega kroga uporabljajo samo kovinske cevi (plastične ne vzdržijo visokih temperatur in pritiskov, prevzemajo veliko nenadnih prehodov, ki povečujejo odpornost cevovoda). In to je zapletenost vgradnje (varjenje) in potrebe po letnem slikanju komunikacij. Poleg tega obsežni cevovodi, položeni v preprostem pogledu, ne ustrezajo sodobnim interierom.
- 2. Omejena izbira radiatorjev. Za naravno kroženje je zelo pomembna lukenj notranji premer radiatorji, njihova sposobnost, da zdrži pritisk in visoko temperaturo. Take zahteve so najbolj primerni za litega železa, ki so najbolj pogosto opremljene z samozaposlenih teče obrisi. Aluminij "šibko" o pritiskih in hitro oksidira (stopnja korozije je neposredno odvisna od temperature pretoka), bimetal baterije imajo ozke vrzeli, ki je jeklo vložen v obliki monoblock (dvokrilna izvedba), tako da je težko doseči potrebno hladilnika zmogljivosti toplotno.
- 3. Potreba po čim večjem izkoristku kotla. Če želite to narediti, morate narediti platformo, ki se nahaja pod splošnim nivojem tal do pol metra. Kot rezultat, je kotel neprimeren za servisiranje (zlasti trdo gorivo) in cevi, ki jih je treba priklopiti pri vezavi toplotnega generatorja. Jasno je, da delovanje sodobne naprave za ogrevanje kotlov ne govori.
- 4. Površina ogrevanih prostorov je omejena. Glede na to, da so cevi nameščene pod pobočjem, jih ne bodo mogli položiti za dolge dolžine. Poleg tega je daljši kontur, večja je njegova odpornost, zato je nižja hitrost kroženja. Če je komunikacijska dolžina dolga, se ekstremne točke (baterije) ne segrejejo dobro, in ne bo mogoče doseči visokokakovostnega ogrevanja tudi z dodajanjem delov.
Glavni plus ogrevanja z naravno cirkulacijo - ne potrebuje elektrike
Ogrevalni sistem z naravno cirkulacijo ni popoln, tudi estetski. Vendar pa je možnost, ki ni odvisna od oskrbe z električno energijo, do zdaj pritegnila nekatere domače lastnike, zlasti v regijah, kjer je električna energija pogosto problem. Za tiste, ki imajo raje zanesljivost do tehnične dovršenosti, predlagamo več shem tokokroga gravitacijskega toka.
Ogrevalna vezja, ki vključujejo naravno cirkulacijo hladila, imajo dve osnovni različici (vezja) naprave:
- enosmerni, ko se oskrba in odvajanje tekočine iz baterij po eni cevi;
- dvocevno - dobava hladilnega sredstva in njegovo odstranjevanje iz radiatorjev izvajajo različni cevovodi.
Enocevni sistem je lažje sestaviti
Enocevno vezje je enostavno namestiti. Od ogrevalnega kotla se dvigne list, ki je dvignjen čim višje v prostoru. Od vrha hidrantna in se razteza skoraj do talnega pospešeno cevi mešanje gladko v krmi vod. S komunikacijo tekom njegovega bateriji poravnan izmenično z obeh cevi manjšega premera (s pregibi iz voda za dve cola se običajno uporabljajo za ¾). "Vroči" vse radiatorje, cevovod se spremeni v "vrnitev", ki gre v kotel. Enosmerni sistem ožičenja je dober samo za preprostost naprave in relativno estetiko (cevi na vidiku, vendar se nahajajo nizke). Nadaljnje je manjka.
Zaradi ohlajene hladilne tekočine iz akumulatorjev poteka v isto cev, iz katere prihaja vroča tekočina, temperatura vode po prehodu skozi vsak hladilnik pade precej hitro. Če je prvi komunikacijski baterije dostaviti temperature hladilne tekočine 85 stopinj (na primer), lahko skrajno grelnika kotla zanašajo samo na 60 stopnjo. Zato je neenakomerna ogrevanje, ki je potrebna za nadomestilo za dodajanje odsekov baterij, odstranite kotel, tako da so ekstremni toplotni odvodi so pogosto obsežni in težka (še posebej, če je iz litega železa).
Priključite akumulator z eno obliko cevi je mogoče le na dnu (vhodni in izhodni), in to je najbolj neučinkovit način za povezavo radiatorjev (segreje neenakomerno, kar vpliva na kakovost ogrevanja). Diagonalni priključek radiatorjev je možen, če je dovodna cev položena nad akumulatorji, vendar je to že dvotirna shema.
Z dvotirno ožičenjem iz dvižnega voda se nahaja dovodna cev, ki se nahaja pod stropom. Od nje spustite šobe na vsako baterijo (priključite v zgornji položaj). Na dnu je druga, povratna cev, v katero se odvajajo odtočne cevi iz radiatorjev (priključene so na grelne baterije v spodnjem položaju diagonalno). Z vidika estetike slika ni zelo, toda v smislu učinkovitosti je takšen sistem veliko boljši. Za vsako baterijo je primerna tekočina iste temperature, ki zagotavlja enakomerno segrevanje vseh prostorov, poleg tega pa obstaja možnost priključitve več grelcev.
Načelo delovanja in shema ogrevanja zasebne hiše z naravno cirkulacijo: značilnosti izračuna
Naravna cirkulacija je pretok hladila v sistemu ogrevanja z gravitacijo brez delovanja obtočne črpalke.
Tovrstna gibanja tvorijo gravitacijske sile zaradi lastnosti tekočine, ki se razširi ob segrevanju.
Naravna teža omogoča ogrevanje brez delovanja črpalke in dodatne izgube električne energije v avtonomnem načinu. Kakšna je zbirka gravitacijskega ogrevalnega kroga in kako deluje?
Načelo naravnega prometa
Ko se ogreje v kotlu, se voda razširi, postane lažja, dvigne in sprošča prostor za dotok hladne tekočine.
Na svojem mestu v kotlu dobiva ohlajena voda iz ogrevalnega kroga - tista, ki je prečkala radiatorje, dala del toplote v okoliški prostor in ohladila. Ima manjši koeficient širitve, njeno gostoto - več in težo - težje.
Hlajena voda izgine iz ogrevalnega kotla. To tvori stalno kroženje tekočine v ogrevalnem sistemu, ki se imenuje naravna kroženje hladilne tekočine v vezju.
Hitrost pretoka vode s pomočjo samega je odvisna od več dejavnikov:
- razlika v temperaturi na vstopu v grelnik in na izstopu iz kotla - tvori gravitacijski tlak tekočine;
- premer notranjih prehodov v ogrevalnem sistemu - lahko zmanjša hitrost pretoka;
- posredno gibanje hladilne tekočine v sistemu - koti, zavoji, zožitev notranjega premera cevi ali radiatorjev - zmanjšajo tlak vode in upočasnijo njegov pretok.
Prednosti in slabosti
Naravna kroženje hladilne tekočine v zasebni hiši ima nesporne prednosti v obliki avtonomije in ne-odpadkov. Ampak to spremljajo tudi pomanjkljivosti, s katerimi je treba obravnavati svojo ureditev.
- Avtonomno ogrevanje, neodvisno od prisotnosti električne energije.
- Ugodna cena, ena izmed najbolj poceni možnosti za opremljanje sistema.
- Trajnost - uporaba litoželeznih radiatorjev in cevi iz litega železa velikega preseka zagotavlja dolgo delo ogrevanja dvonadstropne hiše za 40-50 let ali več.
- Ogrevalni sistem ima okoren pogled - velike cevi vzdolž sten, radiatorji iz litega železa.
- Termostatov ni mogoče uporabljati.
- Pri opremljanju razdelilnika na podstrešju je potrebna dobra toplotna izolacija, da se prepreči hlajenje in zamrzovanje vode.
- Dovolj velike toplotne izgube - v ceveh na podstrešju in v kleti. Torej - večji stroški za ogrevanje hiše.
Značilnosti gradnje
Za organizacijo gibanja tekočega samopopravnega:
- Ogrevalni kotel naj bo čim nižji - v pritličju ali v kleti. Zbiralnik razdeljevalca je dvignjen nad - pod stropom ali na podstrešju stavbe.
Tako dobimo vodo najvišjo dopustno višino za določeno strukturo. Kaj ustvarja največji možni gravitacijski tlak hladilne tekočine v ceveh.
- Namestite naprave s širokimi notranjimi vrzeli. Cevi z večjim premerom - najmanj 40 mm v prerezu. Radiatorji s širokim notranjim prehodom - tradicionalni litinski železovi akumulatorji. Če je potrebno namestiti blokirne naprave - postavite krogelne ventile, ki v odprtem položaju minimalno zožujejo notranji lumen.
- Cev se izvaja z najmanjšim številom vrtljajev, koti, brez tuljav in brez spiral.
- Napajalne linije in povratne linije so položene z naklonom.
Pozor, prosim! Navedena načela nam omogočajo, da organiziramo naravni pritisk vode in njeno gibanje pri zahtevani hitrosti.
Elementi samoodržnega sistema: iz katerega sestavljajo
Naštejmo naprave, iz katerih je sestavljen sistem ogrevanja:
In zdaj podrobneje razmislimo, kako zagotoviti največji možni pritisk.
Cevni razred
Za naravno kroženje hladilne tekočine se sprejmejo številni ukrepi, ki omogočajo njeno gibanje znotraj radiatorjev in cevi. Eden takih ukrepov je polaganje dovodnih cevi in povratnih kanalov pod rahlim nagibom. Velikost nagiba je izbrana - 2-3 ° na tekoči meter.
Navedene stopnje gradienta ne vidno kršijo geometrije polaganja cevi, temveč zagotavljajo gibanje vode s težo. Prav tako omogočajo odvajanje sistema iz sistema, če morate zamenjati baterijo in jo popraviti.
Gravitacijski pritisk
Gravitacijski tlak nastane kot razlika v vodnih pritiskih v različnih segmentih cevovoda.
V sistemu z naravnim gibanjem hladila se gravitacijski tlak ustvari s segrevanjem vode in dvigom na višino podstrešja ali drugega nadstropja hiše. Tako so na voljo samopostrežni in ogrevanje.
Velikost gravitvenega tlaka se določi z višino vzpona vode in temperaturno razliko.
Pozor, prosim! Bolj kot je ogrevanje hladilne tekočine močnejše v kotlu, večja je razlika v tlaku in čim prej se voda premika skozi cevi.
Možne ovire
Za učinkovito naravno cirkulacijo poskusite zmanjšati število dejavnikov, ki vplivajo na gravitacijski tlak.
Shema je organizirana z najmanjšim številom vogalov in zavojev. Namesto upogiba cevi pod pravim kotom, če je mogoče, nemoteno zavijte. Da voda ne naleti na ovire, odstranite zožitev odprtin in ventilov.
Notranji odseki radiatorjev morajo biti dovolj veliki. Posledica širokih odprtin je povečana prostornina nosilca toplote, pa tudi inertnost ogrevanja.
Shema enocevnega ogrevalnega sistema v zasebnem prostoru
Sistem z enim cevom je najpreprostejši in najbolj dostopen način organiziranja naravnega kroženja hladilne tekočine v ceveh. Deluje po principu premikanja vode z ogrevanjem v kotlu. Pretok toplotnega nosilca znotraj glavne cevi, ki zaporedoma zapušča vse radiatorje sistema. Grelna glavica se zažene in konča v grelnem kotlu.
Obstajajo dve možnosti za zaporedno povezavo akumulatorja v enocevnem krogu:
- Glavna črta poteka neposredno skozi vsako baterijo v prostoru.
- Glavna črta gre poleg akumulatorjev, pri čemer vsaka veja izžareva podružnico, ki hrani vročo vodo. Po tem se hladilno sredstvo izprazni iz radiatorjev na glavno črto.
Fotografija 1. Bistvo enocevnega ogrevalnega sistema je gibanje vode po gravitaciji, ko grelnik greje.
V obeh shemah se voda postopoma ohladi, od prvega radiatorja do slednjega. Zato bodo prve baterije v vezju veliko bolj vroče od slednjih. V prvi shemi bo razlika med temperaturo tekočine v prvem in zadnjem radiatorju večja kot v drugem. Zato druga shema zagotavlja bolj enakomerno ogrevanje vseh prostorov.
Pomoč! V drugi shemi - več kotov, zavije, zmanjša hidrodinamično glavo in otežuje gibanje hladila.
Prednosti enocevnega vezja z naravno cirkulacijo:
- Enostavnost namestitve.
- Najbolj demokratična cena - stroški namestitve manj kot vsi drugi načini ogrevanja.
- Tehnološka dostopnost - enocevni sistem je lažje namestiti kot ogrevanje z dvojnim krogom. Prav tako je lažje organizirati naravno cirkulacijo hladila v shematski shemi.
Dvocevni ogrevalni sistem v dvonadstropni hiši
Dvocevne ogrevalne sisteme odlikuje prisotnost dveh avtocest. Ogrevana voda se premika iz kotla vzdolž ene glavne napeljave. In ohlajena voda vstopi v kotel na drugi avtocesti - vrnitev.
Dvocevni sistem ima povečano število kotov in zavojev. Težko je organizirati hladilno tekočino. Pogosto - je treba zgraditi v obtočni črpalki.
Glavna prednost dvocevnega sistema je enakomerno ogrevanje vseh prostorov. Pomanjkljivost je zmanjšanje gravitacijskega tlaka in zapletenost naravne cirkulacije tekočine v ceveh.
Fotografija 2. Dvocevni ogrevalni sistem ima dva omrežja, več kotov in zavojev.
Za neposreden samotok v dvocevnem sistemu je potrebna velika temperatura ogrevanja vode. Zato je glede na njegovo velikost lahko samo-disperzija bolj ali manj učinkovita. Za premik hladilne tekočine v cevovod se črpalka vzporedno razreže. Tako ne ustvarja oviro in daje možnost sebi.
Koristen videoposnetek
V videoposnetku je prikazana ena od shem ogrevalnih sistemov, ki temeljijo na gibanju vode z gravitacijo, v dvonadstropni hiši.
Shema ene ali dveh cevi: kaj je bolje?
Za organizacijo naravnega cirkulacij hladilne tekočine je enocevni sistem priključkov boljši od ostalih. Ustvarja minimalno odpornost proti premiku vode, nekoliko zmanjša glavo. Njegova ureditev je enostavnejša kot v dvocevni shemi.
Dvocevni sistem je lahko tudi z naravno cirkulacijo. Vendar bo za njegovo namestitev potrebno strokovno znanje, izračuni in izkušnje.
Ogrevalni sistem zasebne hiše z naravno cirkulacijo
Tukaj boste izvedeli:
Pri ustvarjanju ogrevalnega sistema morate določiti vrsto kroženja. Lahko je naravno ali prisilno (z uporabo obtočne črpalke). Vsaka shema ima svoje prednosti in slabosti, ki jih je treba upoštevati pri načrtovanju ogrevalnega sistema in njegovi vgradnji. Kakšna je shema segrevanja pogoste hiše z naravno cirkulacijo in kako deluje ta sistem ogrevanja na splošno? O tem se boš naučil iz našega pregleda.
Načelo delovanja
Na splošno je načelo ogrevanja z naravnim prometom precej preprosto:
- Ogrevalni kotel ogreva nosilec toplote;
- Pod vplivom hidrostatičnega tlaka se hladilno sredstvo premika skozi sistem in segreva grelne baterije;
- Hlajeno hladilo gre nazaj v grelnik.
Preprosta shema kroženja hladilne tekočine v zasebni hiši z ogrevalnim sistemom z naravno cirkulacijo.
Toplotni nosilec v ogrevalnem sistemu teče po gravitaciji brez pomoči obtočne črpalke. Zahvaljujoč temu je sistem enostaven za namestitev in poceni za vzdrževanje. Ogrevalne vode v kotlu (pogosto deluje hladila) premika navzgor iz izpustne kotla cevi - to je zaradi spremembe gostote in volumna. Dno nje, kot je bilo, potisne hladna voda.
Spuščanje cevi hladilno sredstvo vstopi v vodoravne razveze, od koder jih pošlje v akumulatorje. Ko se premika, postopoma odvaja toploto cevi in akumulatorji. Hlajena voda postane gostejša, zato ima lastnost padanja. Poleg tega vstopi v kotlino, iz nje iztisne že segreto hladilno sredstvo. To zagotavlja naravno cirkulacijo, ki ne zahteva uporabe črpalke.
Shema ogrevanja zasebne hiše z naravnim prometom vključuje naslednje elemente:
- Ogrevalni kotel;
- Vodoravne in navpične cevi;
- Grelne baterije;
- Razširitveni rezervoar.
Tu vidimo končno preprostost celotnega sistema, ki zmanjšuje obremenitev njegovega vzdrževanja.
Shema ogrevalnega sistema z naravno cirkulacijo hladila v dvonadstropnih hišah.
Ogrevalni sistemi z naravno cirkulacijo so najpogosteje nameščeni v zasebnih hišah. Največja višina stavb - ne več kot dve nadstropji. Samo v tem primeru je mogoče računati na normalno delovanje ogrevanja. Upoštevati moramo tudi nekatere druge omejitve, o katerih bomo razpravljali v našem pregledu.
Prednosti in slabosti
Opisuje segrevanje z naravno cirkulacijo, ne moremo opraviti z opisom ključnih prednosti in slabosti. Začnimo, kot ponavadi, s pozitivnimi funkcijami.
Prednosti naravnega prometa:
- Odsotnost drage obtočne črpalke, ki zmanjšuje stroške ogrevalnega sistema;
- Odsotnost nepotrebnega hrupa - kljub nizkemu šumu, cirkulacijske črpalke ustvarjajo miren zvok. Danes se skoraj ne sliši zaradi hrupa, ki nas obkroža. Ponoči postane zvočni, kar povzroča neugodje nekaterim ljudem - ne varuje hitrosti vrtenja. Na posameznih mestih v gospodinjstvu se lahko zviša zvok;
- Dodatni stroški v primeru odpovedi črpalke - dobre črpalke so precej drage;
- Vsaj, razen kotla, preprosto ni nič, da bi se zlomil. Uhajanje, s pristojno namestitvijo, tako redko, je enostavno odstraniti;
- Odsotnost stroškov energije - delovanje črpalke povzroča dodatne stroške za električno energijo;
- Energonezavisimost ogrevalni sistem - je mogoče namestiti v stavbi brez elektrifikacije (pod pogojem uporabe hlapnih kotla).
- To je nemogoče, da se segreje visokih stavb se - kot ogrevalni sistem zelo velika, in pritisk v njem je zelo šibka, kroženje hladilne tekočine ne bo. Zato je za ogrevanje velikih stavb zahteva prisilno kroženje hladilne tekočine s pomočjo obtočne črpalke. To velja tudi za ogrevanje 2-nadstropnih zasebnih hiš velikih velikosti;
- Omejena dolžina ogrevalnega sistema - največja dolžina vodoravnih odsekov ne sme presegati 30 metrov. V nasprotnem primeru bo nemogoče naravno cirkulacijo. Zato je tukaj znova potrebna cirkulacijska črpalka;
- Potreba po opazovanju pobočij cevi - so majhna, včasih pa so opazna. Če bi v hiši namestili ogrevalni sistem s prisilnim kroženjem, odstopanja ne bi bila potrebna;
- Dolgotrajno ogrevanje velikih hiš - zaradi nizkega tlaka se toplota v začetni fazi širi s težavo. Toda po segrevanju sistema se stanje izboljša, ogrevanje postane enotno.
Seveda je večina pomanjkljivosti posledica nezmožnosti ogrevanja velikih hiš. Če ima vaše gospodinjstvo majhno območje, je pomanjkljivosti mogoče zanemariti.
Montažne funkcije
V ogrevalnih sistemih z naravno cirkulacijo je treba upoštevati nagib cevi, ekspanzijska posoda pa mora biti nameščena na najvišji točki.
Če pogledamo najpreprostejšo shemo ogrevanja zasebne hiše z naravno cirkulacijo, bomo opozorili na nujnost upoštevanja pravil za polaganje. Cev zapusti kotel z vročo hladilno sredstvo nujno dvigne navzgor, do stropa. Tukaj, na najvišji točki, obstaja ekspanzijski rezervoar (s odstranitvijo odvečne vode). Njena prisotnost je nujno potrebna, saj se ogrevana hladilna tekočina vedno poveča. Kapaciteta rezervoarja je 20-30 litrov.
Po dvigovanju hladilno sredstvo gre v vodoravne odseke. In tu morate opazovati določen kot pristranskosti. To pomeni, da cev z vročo nosilca toplote je pritrjen z naklonom navzdol kot razdalja od zgornje točke. To zagotavlja učinkovitejšo cirkulacijo vode. Isto velja za povratne odsekov - tu kot mora biti taka, da se hladilno sredstvo tekla od najbolj oddaljenem mestu kotla navzdol (naklon je proti kotlu).
Ogrevalni sistem z naravno cirkulacijo je lahko enocevni ali dvocevni:
- Pri nameščanju enocevnega sistema hladilno sredstvo zaporedoma prehaja skozi vse radiatorje in se skoraj neposredno vrne v povratno vodo;
- Dvocevni sistem pomeni vzpostavitev posameznih povezav z vsako baterijo in posameznimi izhodi na spodnjo cev.
Uporaba dvocevnega sistema omogoča računanje na bolj enakomeren ogrevanje stavbe. Upoštevati moramo tudi dejstvo, da vodoravna dolžina celotnega sistema ne sme presegati 30 metrov, povratna cev pa mora potekati vzporedno z vročo cevjo.
Pri samonastavitvi ogrevanja z naravno cirkulacijo je treba upoštevati upogibe, ki vplivajo na hidravlični upor. Zelo je zaželeno, da cevi gredo naravnost skozi sobe brez nepotrebnih zavojev. Prav tako je nezaželeno uporabljati opremo in ventile, uporabiti cevi majhnega premera - za take sisteme je zaželeno kupiti običajne kovinske cevi ustrezne velikosti. Če je premer majhen, se bo to izognilo že šibkemu tlaku hladilne tekočine.
Na koncu se pogovorimo o drugi posebnosti lokacije elementov ogrevalnega sistema z naravno cirkulacijo. Bistvo je, da bi moral biti ogrevalni kotel nižji od katere koli druge opreme (tu so baterije in radiatorji). Zato so talni kotli potrebni za te namene. Optimalna namestitev - v kotlovnici s spodnjimi nadstropji kot v celotni hiši. S tem se izboljša pretok hladilne tekočine v celotnem sistemu ogrevanja. Z upoštevanjem zgornjih pravil boste gradili odlično ogrevanje z visoko učinkovitostjo.
Shema ogrevanja z naravno cirkulacijo zasebne hiše: različica enostavnega in poceni sistema
Kakšna shema ogrevanja za zasebno hišo je odvisna od meril, kot so:
- tip kotla;
- dostop do električne energije;
- znesek proračuna za ureditev ogrevanja;
- preferencialne estetske narave.
Kroženje ogrevalnega medija v vsakem ogrevalnem sistemu je mogoče prisiliti s pomočjo črpalke, vključene v vezje, ali naravne.
Diagram ogrevalnega sistema z naravno cirkulacijo
Slednje imenujemo tudi gravitacijska ali gravitacijska. So najcenejši in najpreprostejši v oblikovanju. Kot posledica tega - shema vodnega ogrevanja z naravno cirkulacijo je najcenejša.
V obtok ne vključujejo cirkulacijske črpalke. Nosilec toplote v ceveh se premika pod vplivom naravnih sil (gravitacija, predvsem). Sistemi te vrste so ugodna rešitev za denar in tudi optimalna - z vidika tehnične uspešnosti.
Ta različica izvajanja ogrevanja se ne uporablja več tako široko kot prej. Nanaša se na zastarele odločitve in se postopoma nadomešča z bolj učinkovitimi shemami. To velja enako za posamezne gradnje.
Vendar pa gre za odprto gravitacijo in sedaj še naprej pogosto uporabljamo zaradi očitnih razlogov, povezanih z gospodarstvom in zanesljivostjo. Prenos hladilne tekočine v vezje je posledica hidrostatičnega tlaka znotraj cevovoda.
Grelna oprema po tej shemi v majhni zasebni hiši ni povezana z nakupom dragih komponent ali materialov. Poleg tega ni potrebe po viru električne energije. V nekaterih primerih je to precej pomemben dejavnik.
Fotografija priključenega radiatorja
Običajno se takšne sheme uresničujejo le v posamezni gradnji. Učinkovito ogrevanje z gravitacijo je mogoče opremiti (še posebej z lastnimi rokami) samo v nizki (eno ali dve nadstropji), pa tudi v majhnem gradbenem prostoru.
Pomembno! Horizontalni polmer gravitacijske verige je omejen. Dolžina vodoravnih cevovodov ne sme preseči trideset metrov. To je posledica sorazmerno majhnega tlaka v krogotoku.
Vendar pa je za izvajanje te posebne sheme mogoče navesti več utemeljenih argumentov.
Koristi
- Najpomembnejša prednost je cena materiala, opreme, montaže, vzdrževanja in delovanja;
- Obtočne črpalke niso potrebne. Zato ni nobenih vibracij, hrupa, dragih popravil;
- Povprečna življenjska doba takšnih shem je približno 35-40 let (pod pogojem, da je bila namestitev izvedena pravilno in da navodila za uporabo niso kršena);
- Preprostost popravila (običajno lahko uporabnik v takih sistemih odpravi skoraj vse prelome);
- Ogrevalni krog z naravno cirkulacijo ima sposobnost samoregulacije. Posledica tega je dobra toplotna stabilnost. Premik hladilne tekočine v vezju je posledica razlike v temperaturi (in s tem tudi gostoti) na različnih odsekih vezja.
Načelo delovanja
- Toplotni nosilec se premakne v grelne naprave in nazaj v grelnik zaradi spremembe termodinamičnih karakteristik tekočine v tokokrogu. Kako se to zgodi? Voda se ogreva v kotlu, njegova gostota se zmanjša, prehaja skozi cevi in radiatorje, gostota hladilne tekočine postane višja. Hladno vodo pod vplivom gravitacije nadomesti hladilno sredstvo, ki ima višjo temperaturo in manjšo gostoto.
- Voda, ki se ogreva v kotlu, je lažja od mraza, zato se pod vplivom naravnih sil premakne navzgor. Vzdolž poti hladilna tekočina daje toploto baterijam in radiatorjem, ki so toplo izpuščeni v prostorih, kjer so nameščeni. Hlajena voda iz radiatorjev je izsušena in pod vplivom gravitacije se zmanjša, če je nameščen kotlov. Ta cikel zagotavlja delovanje kotla.
Glavni elementi diagrama toka gravitacije
- kotel;
- cevovod;
- grelne naprave (radiatorji in baterije);
- ekspanzijska posoda.
Načelo namestitve
Vodoravne cevi morajo biti nameščene v skladu z naklonom vzdolž toka hladilnega sredstva. To bo spodbudilo kroženje hladilne tekočine. Upoštevajte kot naklona cevi, ki so potrebni za umik v ekspanzijsko posodo.
Nagib v vodoravnem cevovodu omogoča tudi pretok zraka iz sistema in preprečuje prezračevanje. V tem primeru ekspanzijski rezervoar dobi dodatno stabilizacijsko funkcijo.
Pomembno! Pri nameščanju vodoravnih cevi je kot naklona definiran kot sledi: za vsak meter dolžine mora biti naklon višine 5-10 mm. To bo zagotovilo potrebni promet.
Hidrodinamične sile, zaradi katerih se hladilno sredstvo premika po konturi, so odvisne od višine celotnega kontura. Posebej pomembna je razlika v višini med kotlom in radiatorji ter odpornost cevovoda, ki je odvisna od premera cevi.
Če je obris montiran s številnimi vejami in zavoji, bo to zagotovo povečalo hidravlični upor. Tudi številni žerjavi, filtri in druga oprema ter cevovod majhnega premera motijo normalno cirkulacijo.
Tako je za ustvarjanje normalnega tlaka znotraj tokokroga potrebno zmanjšati vpliv vseh odpornih predmetov ali povečati premer cevi.
Dvo-cevni grelni sistem
V tej shemi se izvede načrt, v katerem sta predvidena dva ločena vezja za premikanje tople vode. En del - kroži ogreto hladilno sredstvo, drugi - ohlajen.
Zaporedje namestitve dvocevnega sistema
- Od kotla gor je priključena glavna linija, ki se poveže z ekspanzijsko posodo;
- Razširitveni rezervoar je nameščen bodisi v prostoru pod stropom ali na podstrešju (ki mora biti izoliran);
- Od dna posode je priključena vroča vodna cev, ki je povezana z razporeditvijo cevovoda v prostoru na razdalji ene tretjine tal;
- V cisterno se napolni cev za odvajanje presežne vode v kanalizacijski sistem;
- Iz ožičenih cevovodov potekajo radiatorji;
- Od ogrevalnih naprav (od spodnjega dela) se cevi vračajo v povratno črto, ki se napaja v kotlu;
- Vrnitev mora biti nameščena vzporedno z ravno črto skozi vse prostore.
Vzporedno tesnilo ravne in povratne črte
Značilnosti namestitve enocevnega sistema
Prednost enocevne ogrevalne naprave z naravno cirkulacijo v primerjavi z dvocevnim sistemom je, da hidrodinamični tlak v takem vezju ni odvisen od višine grelnih naprav.
Razširitveno posodo je treba napolniti le tri četrtine prostornine, volumen rezervoarja pa 25-30 litrov.
Videoposnetek z zaporedjem monotube namestitve si lahko ogledate tukaj:
Sklepi
Enostavni in praktični sistemi ogrevanja z naravno cirkulacijo - dobra izbira za hišo zasebne hiše, po potrebi varčevanje. Z ogrevanjem velike hiše ti sistemi najverjetneje ne bodo učinkovito obvladali, če jih ne bodo posodobili s črpalko (čeprav so hkrati izgubljene glavne prednosti takšnih shem).
Ogrevalni sistem z naravno cirkulacijo
Uporaba te vrste ogrevanja, kot je ogrevalni sistem z naravno cirkulacijo, je najpogostejši za hiš in vile v državi. Njene prednosti so razpoložljivost, ekonomičnost, enostavnost namestitve in delovanja. Ustvarjanje ogrevalnega sistema z naravno cirkulacijo ne zahteva uporabe črpalk ali dodatne opreme, napajalnikov, saj se hidrostatična glava pojavlja spontano med premikom hladilnega sredstva.
Ogrevalni krog z naravno cirkulacijo
Mnogi menijo, da je pomanjkanje uporabe tega sistema dovoljeno le v precej manjših stavbah. Zlasti polmer sistema (vodoravna razporeditev) ne sme presegati 30 metrov. Poleg tega vsi ljudje raje ne uporabljajo ogrevanja brez črpalke, saj je hitrost preklopa omrežja tudi dovolj nizka.
Prednosti sistema z naravno cirkulacijo
Prva in ena od glavnih prednosti sistema lahko imenujemo njegovo gospodarstvo. Pravzaprav njegova namestitev, pa tudi nadaljnje vzdrževanje, zahteva relativno majhne finančne stroške. Shema ogrevanja z naravno cirkulacijo ne zahteva dodatne opreme v obliki obtočnih črpalk. In to pomeni, da ne boste občutili vibracij in hrupa njihovega dela. Poleg tega pomanjkanje potrebe po namestitvi take črpalke pomeni, da vam ni treba porabiti dodatnih sredstev za plačilo električne energije, potrebne za njegovo uporabo.
Shematski diagram ogrevanja z naravno cirkulacijo
Druga pomembna prednost tega sistema je, da nosilec toplote stalno kroži.
To je posledica dejstva, da se temperatura in gostota hladilne tekočine nenehno spreminjata. Istočasno se zaradi te cikličnosti toplota enakomerno porazdeli z vsemi grelnimi elementi, vključenimi v ogrevanje hiše z naravno cirkulacijo.
Priljubljenost sistema je povezana tudi z dejstvom, da njegova zasnova, namestitev in nadaljnje vzdrževanje ne zahtevajo posebnih veščin.
To pomeni, da za ustvarjanje kakovostnega ogrevalnega sistema vam ni treba pritegniti dodatnih strokovnjakov - lahko naredite vse, kar ste sami. Podobno bo v prihodnosti lastnik stavbe uspel obvladati manjše razčlenitve. Vendar pa lahko s pravilnim načrtovanjem in kakovostjo ogrevanja zasebno hišo brez črpalke delujejo brez potrebe po velikem remontu vsaj 30-35 let.
Kako deluje ta sistem?
Premik hladilne tekočine (vode) skozi cevi je posledica dejstva, da se masa in gostota tekočine spreminjajo s povečevanjem in zmanjševanjem temperature. Zmanjšanje mase in gostote vode se pojavi, ko se ogreva v kotlu. V tem času je v ceveh že dana njegova toplejša hladnejša voda, ki ima veliko maso in gostoto. V tem primeru se pod vplivom gravitacijskih sil hladna voda v radiatorju nadomesti z vročo vodo.
Da bi natančno razumeli, kako funkcionira sistem gravitacijskega ogrevanja, je dovolj preprosto opozoriti na pot fizike. Voda, segreta v kotlu, lažja, se prosto dvigne skozi cevi centralnega dvižnega voda. V tem trenutku se v kotel spusti težka hladna voda. Topla voda, ki doseže zgornjo točko, se enakomerno porazdeli po radiatorjih. V njih se hladna voda spusti na dno akumulatorja, nato pa jo pusti v celoti, ker je bila vroča preprosto "izsušena".
Ob prejemu vročega toplotnega nosilca v radiatorju poteka postopek sproščanja toplote. To postopoma segreje materiale radiatorjev, prenos toplote neposredno v sobo. Nadalje - ohlajeno hladilno sredstvo se ponovno zamenja vroče. Ta proces je neprekinjen. Tekočina kroži, dokler se ne segreje - to pomeni, ko se kotel izvaja.
Načelo izgradnje ogrevalnega sistema z naravno cirkulacijo
Samostojni sistem za ogrevanje zasebne hiše sestavljajo naslednji elementi:
- kotel. On je tisti, ki izvaja ogrevanje hladilne tekočine. Obstaja veliko vrst kotlov, ki delujejo na drugačnem tipu goriva.
- cevovod. Lahko je enojna ali dvojna (za obratni tok).
- grelni elementi - radiatorji.
- ekspanzijska posoda.
Pri načrtovanju in nameščanju takšne sheme kot grelnega sistema za gravitacijo je izredno pomembno, da se držite obvezne zahteve - cev, vzdolž katere se hladilno sredstvo premika, je zagotovo naklon.
To mora biti najmanj 0,005 m na meter tekoče cevi in usmerjeno proti grelnemu rezervoarju. Če je radiator in grelnik v istem nadstropju, mora biti raven cevnega vhoda v radiator nekoliko višja. Potreba po pristranskosti je posledica več dejavnikov:
- Na cevi, ki ima pobočje, se hladna voda veliko hitreje premakne v grelno posodo.
- prisotnost pristranskosti je izjemno pomembna za zračne mehurčke, ki se pojavijo med segrevanjem hladila, da se učinkoviteje dvignejo v posebni ekspanzijski rezervoar in od tod v ozračje.
Prisotnost ekspanzijske posode v sistemu, kot je gravitacijski ogrevalni sistem iz polipropilena, ima ugoden učinek na ustvarjanje dodatnega tlaka v sistemu, zaradi česar je hitrost hladila nekoliko višja.
Treba je opozoriti, da je hitrost premikanja hladilne tekočine v cevi neposredno odvisna od več dejavnikov. Najprej je to razlika v takšnih količinah, kot so gostota, masa, prostornina hladila v vročem in hladnem stanju.
Poleg tega na stopnjo premikanja hladilne tekočine vpliva tudi raven lokacije grelnih elementov (radiatorjev) glede na grelni kotel. Vendar pa se gravitacijski tlak, ki nastane med prenosom hladila, v določeni meri porabi v času, ko tekočina premaga odpornost cevovoda.
Dodatne ovire, ki prav tako porabijo precejšen pritisk gravitacijskega pritiska, so dodatni radiatorji, razvejani deli, rotacije v sistemu. Za učinkovitejše ogrevanje (in doseganje največje hitrosti prenosa toplote) je potrebno načrtovati ogrevanje z naravno cirkulacijo, tako da je takšnih ovir manj. V primeru, da takšna "kompleksnost" sistema povzroča nujnost, je rešitev težav, ki se pojavijo, uporaba cevi z večjim premerom.
Dvocevni ogrevalni sistem z naravno kroženje hladilnega sredstva
Gre za bolj zapleteno gravitacijsko shemo ogrevanja, ki zagotavlja prisotnost obeh krogov ogrevalnega sistema hkrati. Eden od načinov je gibanje tople vode, ki se premika od kotla do radiatorjev. In drugo vezje je namenjeno odtoku ohlajenega hladiva iz radiatorjev v ogrevalni kotel. Ta grelni sistem omogoča natančnejše načrtovanje in uporabo povečanega števila materialov (cevi).
Dvocevni ogrevalni sistem z naravno kroženje hladilnega sredstva
Načelo pritrditve dvocevnega sistema, ki vključuje gravitacijski ogrevalni sistem, je precej težek proces, ki ga lahko razdelimo na več stopenj:
- namestitev glavnega dvižnika. Ogrevalna cev (s katero se premika vroča voda) se dvigne od kotla do ekspanzijske posode. Treba je opozoriti, da je najboljše mesto za priključitev dvižnika v rezervoar nižja tretjina celotne višine.
- pri približno tretjini višine prostora (merimo od nivoja tal), je ogrevalna cev priključena na ožičenje. Od nje je in bodo položene cevi na ogrevalne naprave - radiatorje.
- Za pravočasno odstranitev odvečne tekočine v sistemu je treba v rezervoar vstaviti tudi prelivno cev. S pomočjo njegove uporabe se bo v kanalizacijo poslala odvečna tekočina.
- cevi za odstranjevanje že uporabljene (ki je hlajeno) vode razrežemo na dno radiatorja. S temi cevmi se voda vrne v ogrevalni kotel. Postavljeni so vzporedno s cevmi, ki oskrbujejo vročo hladilno sredstvo.
Načrtovanje naravnega ogrevanja doma, morate upoštevati nekaj funkcij. Najprej je nujno, da je cev glavnega dvižnega voda izolirana - v nasprotnem primeru obstaja možnost znatne izgube toplote.
Poleg tega je potrebno izolirati prostor, v katerem je ekspanzijska posoda. Najbolj pogosto je ta soba posebna soba v zgornjem nadstropju ali podstrešju. Če ta prostor ni izoliran, lahko to povzroči, da bo del hladila preprosto zamrznil - kar bo povzročilo razčlenitev sistema.
Druga pomembna lastnost - pri načrtovanju sistema pred zagonom brez črpalke morate pazljivo izmeriti raven lokacije kotla, ekspanzijske posode in radiatorjev. S pravilnim načrtovanjem dosežemo potreben pritisk, kar prispeva k učinkovitejšemu delovanju sistema. Upoštevati je treba, da je pod vsemi nameščenimi grelnimi kotli.
Najbolje je, da opremi ločeno sobo v pritličju ali v kleti. Če zmogljivost opreme v ločenem prostoru ni (ali preprosto ni kleti, kleti), bi moral biti kotel nameščen v poglobitvi. S pravilnim izračunom je podoben sistem zadosten za ogrevanje stavbe, sestavljene iz 4-5 sob z sosednjimi dnevnimi prostori.
Kotlovnica zasebne hiše
Enosistemski ogrevalni sistem z naravno cirkulacijo
Enocevno vezje je najpreprostejši model ogrevalnega sistema. Tako naravno ogrevalni sistem prevzame lokacijo ogrevalnega kroga čim višje (pod stropom). V tem primeru so cevi za vračanje izrabljene hladilne tekočine pod nivojem tal.
Priljubljenost sistema je posledica dejstva, da je za njegovo ustvarjanje uporabljeno najmanjše število cevi. Hkrati namestitev ne traja veliko časa in truda, saj je ni treba stati v stene.
Prednost tega sistema je tudi v tem, da je za normalno delovanje dovoljeno postaviti grelne in grelne kotle na isto raven. Istočasno je treba opozoriti, da dvotočkovni sistem gravitacije dvonadstropne hiše s tako lokacijo radiatorjev in kotla ne bo deloval, saj ne bo dovolj pritiska za normalno kroženje hladilnega sredstva.
Enosistemski ogrevalni sistem z naravno cirkulacijo
Za pravilno delovanje sistema je potrebno v njej razširiti ekspanzijsko posodo. Na več načinov je njegova prostornina odvisna od števila in velikosti uporabljenih radiatorjev. V tem primeru je treba natančno izračunati sistem gravitacijskega ogrevanja, da se lahko največja prostornina rezervoarja polni samo za 3 vol.
Biti mora najbolj pozoren - raven hladilne tekočine ne sme pasti pod ravnjo cevi, skozi katero se vroči vodi skozi cevi segreje na radiatorje.
Če voda ne doseže nivoja cepilca, se bo oskrba z radiatorji ustavila. Da bi lahko napolnili količino vode v sistemu, je treba na cisterno priključiti cev s pipo, priključeno na vodovodni sistem. V tem primeru lahko vedno izmerite količino hladila. Poleg tega morate v rezervoarju namestiti še eno pipo, s pomočjo katere lahko odvedete vso vodo iz sistema v primeru popravila.
Z gotovostjo lahko rečemo, da je gravitacijsko ogrevanje idealna izbira za praktičnega lastnika majhne hiše. Za večje stavbe pa je bolj smiselno uporabljati grelne sisteme brez gravitacije, toda dvocevni sistem, dopolnjen z obtočno črpalko.