За да създадете комфортна температура в къщата, се използват различни схеми за отопление. Осигуряването на принудителна циркулация на охлаждащата течност е ефективно, но не винаги е възможно. Ако в селска къща може да има прекъсване на електрозахранването или липса на такива (вила) - другият вариант би бил най-добрият вариант. Самопроектирана гравитационна отоплителна система от затворен тип, проектирана и инсталирана сама, ще изпълнява функциите си, без да инсталира помпа и друго електрическо оборудване.
Характеристики на гравитачната отоплителна система
Принципът на работа се основава на свойството на водата да се разширява с увеличаване на температурата. Създаването на разлика в налягането в затворена тръбна верига е в основата на циркулацията на течността. Поради този ефект гравитационната затворена отоплителна система получи друго име - гравитация.
В структурно отношение тя трябва да се състои от следните елементи:
- бойлер, Устройство, предназначено да прехвърля енергията на изгаряне на гориво (дърва за огрев, въглища, газ и др.) Към охлаждаща течност (вода, антифриз). В гравитационна затворена отоплителна система това се случва с помощта на топлообменник, разположен възможно най-близо в котела до горивната камера;
- тръбопроводи, Необходима за транспортиране на нагрята течност от топлообменника към отоплителните устройства;
- радиатори, Те са основният източник на топлина в стаята. Голямата им площ осигурява максимален пренос на топлина между нагрята вода и въздух в помещението;
- Устройства за безопасност и контрол, Те включват разширителен резервоар, гравитационен клапан за отопление, клапани и дросели.
По време на нагряването на водата в топлообменника тя се разширява, което създава излишно налягане. От своя страна студената охлаждаща течност от връщащата тръба има по-голяма плътност и започва да измества течността с висока температура. В резултат на това възниква циркулация.
Един от основните елементи на системата е бустерният колектор - вертикална тръба, свързана с котела. Ако направите гравитационна отоплителна система със собствените си ръце, трябва да й обърнете специално внимание - като се започне от материала за производство на тръбите и завършва с диаметъра им.
Колкото по-голям е обемът на усилващия колектор, толкова по-висока е скоростта на охлаждащата течност. За да направите това, трябва да изчислите оптималната му секция и височина.
Гравитационната система за отопление на двуетажна къща трябва да бъде проектирана така, че охлаждащата течност да може да се разпределя възможно най-равномерно в няколко вериги.
Подробно описание на системата
В процеса на нагряване на вода част от нея неизбежно ще се изпари под формата на пара. За своевременно отстраняване в най-горната част на системата е инсталиран разширителен резервоар. Той изпълнява 2 функции - през горния отвор се отстранява излишната пара и се получава автоматично компенсиране на загубата на обем на течността. Подобна схема беше наречена отворена.
Той обаче има един съществен недостатък - относително бързото изпаряване на водата. Ето защо за големите разклонени системи предпочитат да правят гравитационна отоплителна система от затворен тип със собствените си ръце. Основните разлики в неговата схема са следните.
- Вместо отворен разширителен резервоар, в най-високата точка на тръбопровода е инсталиран автоматичен отдушник.Гравитационната отоплителна система от затворен тип генерира голямо количество кислород от вода при нагряване на топлоносителя, което в допълнение към излишното налягане е източник на ръжда на метални елементи. За навременното отстраняване на пара с високо съдържание на кислород е инсталиран автоматичен отдушник;
- За да компенсира налягането на вече охладената охлаждаща течност, пред входящия колектор на котела се монтира разширителен резервоар от затворен тип. Ако гравитационното налягане в отоплителната система надвишава допустимата норма, тогава еластичната мембрана компенсира това чрез увеличаване на общия обем.
В противен случай, когато проектирате и инсталирате гравитационна отоплителна система само със собствените си ръце, можете да следвате обичайните правила и препоръки.
Гравитационни схеми за отопление на едноетажна и двуетажна къща
Ако се планира гравитационното отопление под налягане да бъде инсталирано в едноетажна къща, можете да използвате еднотръбната схема на Ленинградка.
Характеристика на тази схема е една тръба, към която паралелно са свързани няколко отоплителни уреди. Това обаче води до неравномерно разпределение на топлината - колкото по-далеч е радиаторът от котела - толкова по-ниска е температурата на водата, която влиза в него. За да разрешите този проблем, можете да надстроите гравитационната отоплителна система от затворен тип:
- Монтаж на спирателни вентили. С негова помощ е възможно да се намали обемът на охлаждащата течност за отоплителни уреди, разположени по-близо до котела. По този начин загубата на топлинна енергия в първите секции на системата ще намалее;
- Когато се отдалечавате от котела, увеличете броя на секциите на радиаторите;
- Монтирайте тръби с по-голям диаметър на мястото, където тръбите са свързани към отоплителните уреди. Това ще намали гравитационното налягане на отоплителната система в тази зона, което ще намали скоростта на циркулация на водата в радиатора.
Тази схема е приемлива при малка дължина на магистралата. Не се препоръчва обаче да го инсталирате за двуетажна къща. В този случай се изисква двутръбна разклонена гравитационна отоплителна система, изчисляването на която се извършва в отделни секции.
Характеристиката му е, че отделни вериги водят до централната тръба, разположена в горната част на магистралата. Отоплителните уреди са свързани към всеки от тях. Важно е дължината им да е еднаква. В противен случай цялата течност ще се втурне в областта на най-малко съпротивление - на късо съединение.
За да се предотврати преминаването на охлаждащата течност към изпускателната тръба на котела, е монтиран гравитационен контролен клапан за отопление. Това е незаменим елемент за гравитационната отоплителна система на двуетажна къща.
Изчисляване на гравитачната отоплителна система
Преди да продължите с инсталирането на тръби и отоплителни устройства, е необходимо да се изчислят параметрите на цялата система. За това се изчисляват хидравличните характеристики, които впоследствие влияят върху избора на оптималния диаметър на тръбопровода. Преди да изчислите гравитационната отоплителна система, е необходимо да разберете основните параметри. Те ще трябва да изчислят действителната стойност на циркулационното налягане (RC):
- Разстояние от центъра на котела до центъра на нагревателя (з). Колкото е по-голям, толкова по-добра ще бъде циркулацията на течността. Ето защо, инсталирайки гравитационна отоплителна система със собствените си ръце, се препоръчва да монтирате котела в най-ниската точка на къщата - мазето;
- Циркулационно налягане на нагрята (Pr) и охладена (Po) охлаждаща течност.
Независимо от това дали гравитационната отоплителна система се изчислява за двуетажни или едноетажни къщи, стойността на последните параметри директно зависи от разликата в температурата на водата.Тези данни могат да бъдат взети от таблични данни.
Например, със стойност на h-4 m и температурна разлика 20 ° (80/60), гравитационното отопление ще има налягане 4 * 112 = 448 Па. За по-нататъшни изчисления се препоръчва използването на специализирани софтуерни системи, които отчитат всички параметри на гравитачната отоплителна система от затворен тип.
Често диаметърът на тръбата, свързана към изпускателната тръба на котела, трябва да бъде DN 40 или DN 50. Това ще гарантира минимални загуби, които възникват, когато водата се втрие в стените на тръбата.
Друга особеност е температурната разлика на охлаждащата течност. Колкото е по-голям, толкова по-високо е циркулационното налягане. Следователно, в допълнение към равномерното разпределение на топлината върху отоплителните устройства по време на проектирането на гравитационната отоплителна система, е необходимо независимо осигуряване на минималната температура на течността преди да влезете в топлообменника на котела.
Избор на компоненти и материал
След появата на полимерни тръби гравитационната отоплителна система, изработена от полипропилен (PP), стана много популярна. Този материал е лесен за обработка, за свързване на отделни секции е необходимо минимум оборудване.
Въпреки това, не всеки тип тези тръби е предназначен да бъде монтиран като нагревателен елемент. Помислете за основните критерии за подбор:
- Наличието на подсилващ слой, Гравитационната отоплителна система, изработена от полипропилен, може да бъде повлияна от високи температури - до 95 ° C. За да запазите първоначалната форма на тръбата, е необходим стягащ елемент, който представлява слой от фолио или фибростъкло;
- дебелина на стената, В гравитационна отоплителна система със затворен разширителен резервоар може да се генерира високо налягане. За да се избегнат повреди по линията, полипропиленовите тръби трябва да са от клас PN20 или по-висок. Дебелината на стените им зависи от диаметъра.
Тази тръба може да се използва за оборудване на усилващия колектор. За да се постигне разлика в температурата обаче, препоръчва се връщащата линия да бъде направена от стомана. Освен че понижава температурата на охлаждащата течност преди да влезе в котела, този материал помага за намаляване на хидравличното съпротивление.
Препоръки за инсталиране
След като извършите изчислението за гравитационна отоплителна система, изработена от полипропиленови или стоманени тръби, можете да започнете да я инсталирате. За да постигнат оптимална ефективност, експертите препоръчват да се правят малки, но важни промени в стандартната схема:
- Магистрален наклон, Оптималното гравитационно налягане за отоплителната система може да се постигне чрез наклоняване на тръбите след вентилационния отвор и по връщащата линия зад последното отоплително устройство;
- Инсталиране на циркулационна помпа в байпаса, Това ще помогне да се намали инерцията на системата. Времето за отопление на отоплителната среда може да бъде много дълго, следователно помпата може да увеличи скоростта си по магистралата, докато достигне желания температурен режим;
- Минимални въртящи се възли в тръбопровода, Те създават излишно хидравлично съпротивление, което влияе на намаляването на скоростта на движение на водата;
- Монтаж на защитни елементи, Чрез инсталирането на възвратен клапан за гравитационно отопление водата може да се циркулира в грешна посока. Това е особено необходимо за система с най-високо окабеляване и множество вериги.
Основните компоненти на правилно направеното гравитационно отопление под налягане са професионално направени предварителни изчисления, подбор на подходящите материали и следване на технологията на монтаж. Това ще направи възможно създаването на ефективна система за поддържане на комфортна температура в къщата.
Съвети за подреждане и използване на гравитационния клапан за отопление при инсталиране на топъл под, допълнителни елементи можете да видите във видеото:
